VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Красота или смертельная работа?
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Когда мы видим небо, усеянное воздушными шариками - это трогательно и красиво, но лишь на первый взгляд. На самом деле, эти безобидные шарики, которые нас так забавляют, приводят к настоящей трагедии. Ежегодно миллионы шаров выпускаются по всей России. Летающие воздушные шарики приносят радость, праздник и немного чуда в нашу жизнь. Мы загадываем желания и искренне верим, что они непременно сбудутся!
Недавно на просторах интернета я увидела пост о глобальной проблеме в экологии. Неравнодушные люди призывают отказаться от покупки и запуска гелиевых воздушных шариков, так как они наносят непоправимый вред животным, птицам и природе в целом. Меня всерьез заинтересовала данная проблема, и я решила в ней разобраться.Я поставила перед собой цель.
Цель исследовательской работы: выяснить, наносят ли вред запущенные в небо воздушные шары нашей планете?
Задачи:
1. Изучить: историю появления воздушных шаров, их состав и свойства.
2. Узнать: какие экологические последствия оказывает массовый запуск воздушных шариков в небо.
3. Представить результаты работы на классном часе и научно-практической конференции.
4. Найти альтернативу воздушным шарикам.
Объект исследования: воздушные шары.
Предмет исследования: свойства воздушных шаров.
Гипотеза: предполагаю, что массовый запуск воздушных шаров может нанести огромный вред природе и есть необходимость в их ограниченном использовании.
Методы исследования:
- использование интернет - ресурсов и литературы;
- обращение к педагогам своей школы и взрослым;
- опрос-анкетирование, опыты и эксперименты (см. приложение №1).
История появления воздушных шаров
Самые ранние упоминания о воздушных шарах, встречаются в карельских рукописях (см. приложение №2).
Ацтеки - древний индийский народ, из кишок и желудков делали воздушные шары. Они наполняли их воздухом, украшая поверхность самобытной вышивкой.
Первые воздушные шары создал английский учёный, исследователь электричества, профессор Майкл Фарадей в 1824 году проводя эксперименты с водородом.
В 1847 году в Лондоне вулканизированные шары представил Джон Инграм.
В 1931 году Нейл Тайлотсон выпустил первый современный, латексный воздушный шарик. С приходом латекса впервые появилась возможность создавать длинные, узкие шарики, где дизайнеры успешно применяли их в виде различных композиций.
Фольгированные шары стали выпускать в конце 1970 года.
Сейчас промышленность выпускает такие шарики, которые не теряют цвет при надувании и стали более прочными и долговечными, используются при оформлении всевозможных праздников, концертов, презентаций…
В начале своей исследовательской работы я предложила своим одноклассникам ответить на вопросы, результаты ответов отразила в диаграмме (см. приложение №3).
Из какого материала изготавливают воздушные шары?
Современные воздушные шары производят из латекса. Латекс - растительная смола каучуковых деревьев. Из энциклопедий я узнала, что они произрастают в экваториальных лесах Бразилии, Мексики и Малайзии. Добывают латекс так же как березовый сок, поэтому латекс – природное, экологически чистое сырье. Под воздействием солнечной радиации и бактерий природный латекс разлагается, как древесная листва около 4 месяцев. Но ни в России, ни в Китае гевея не растет! Провела эксперименты.
Практическая часть
Эксперимент №1
Сделала компост из лопнувших шариков, чтобы проверить способность материала к саморазложению. Записала время начала эксперимента (15.08.2018) и наблюдала в течение 5 месяцев.
Результат: латекс не только не разложился, но и сохранился.
Пришла к выводу: при изготовлении воздушных шаров используют синтетический латекс.
Узнала: в состав синтетического латекса входит ядовитое вещество - стирол, а для ярких и сочных цветов используют химические добавки. В отличие от природного синтетический латекс разлагается 4 года (см. приложение №4).
Эксперимент №2
Фрагменты от воздушных шаров прикопала в горшки с комнатными растениями, с целью: оказывает ли вредное воздействие искусственный латекс на почву?
Результат: растения пожелтели и погибли!
Узнала, что синтетический латекс выделяет ядовитые вещества в почву.
Вывод: латекс, из которого изготавливаются воздушные шары, имеет долгий срок разложения и приносит вред природе.
Бывают и фольгированные шары. Они толще, и не так подвержены влиянию окружающей среды. Изготавливаются из тонкой, лавсановой пленки, покрытой металлическим напылением и красками. В отличие от латекса в природе фольгированные шары не разлагаются и могут сохраняться до 200 лет! Фольгированные шары НЕЛЬЗЯ ОТПУСКАТЬ В НЕБО! Это может привести к замыканию и возгоранию, т.к. они способны проводить электрический ток (см. приложение №5).
Шарики, которые мы с Вами запускаем в небо, могут нанести не только вред, но и представлять опасность!
Организаторами американского фестиваля в 1986 году в городе Кливленд в небо было выпущено 1,5 млн. воздушных шариков. Поднявшись в воздух, они столкнулись с холодным циклоном и дождем и вскоре начали падать на землю, засоряя тротуары, дороги и реки штата Огайо. При этом часть из них оставалась в небе, парализовав воздушное пространство и превратившись в «минное поле» для самолетов и вертолетов. Итог фестиваля трагичен: разрушительное воздействие на окружающую среду и миллионные судебные процессы. В своем стремлении установить мировой рекорд организаторы забыли законы природы: все то, что поднимается, должно упасть вниз.
В 1994 году в парке Дисней во время презентации мультфильма «Алладин» был поставлен новый мировой рекорд – в небо было запущенно 1 592 744 воздушных шаров.
Некоторые штаты США и отдельные государства уже ввели определенные нормы и требования по использованию воздушных шаров. В 2011 году Бельгия попала под запрет в связи с новыми мерами безопасности. Отказались от запуска воздушных шаров Великобритания, Австралия, Северная Корея и штаты Флориды.
Существует международная организация, которая занимается просветительской деятельностью о вреде запуска воздушных шаров.
Как высоко может подняться воздушный шарик?
Преподаватель по физике Чернецова Нина Ивановна, мне рассказала, что шарик, поднимаясь в верхние слои атмосферы, увеличивается в 4-6 раз. Учитель высчитал, что на высоте 10 км плотность воздуха уменьшается в 3 раза по сравнению с поверхностью Земли, а объём шарика увеличивается втрое. На высоте 50 км плотность воздуха уменьшается в 1200 раз, и здесь воздушный шарик проходит проверку на прочность (см приложение №6).
В 2007г. школьниками из Канады был получен снимок верхних слоев атмосферы.
В 2011г. американец Робер Гариссон провел подобный опыт. Ему удалось заполучить снимки камерой, которая была запрограммирована фотографировать каждые 5 минут полета. Сделать снимки космоса у него получилось!
Обычный латексный шарик способен покорить даже космос!
Сколько времени может сохранять свою летучесть воздушный шарик?
Провела опыты (см. приложение №7).
Опыт №1
Надулавоздухом воздушные шары. Результат: шары опускаются вниз под тяжестью собственного веса, летать не могут, только при ветре.
Опыт №2
Накаченный шарик гелием сам поднимается вверх. Вес газа внутри шарика меньше, чем сила тяжести самой оболочки, здесь действует сила–закон Архимеда. Давление внутри шарика выталкивает молекулы газа-гелия наружу, проходя сквозь его оболочку. Результат:шар продержался под потолком 12 часов.
Опыт №3
Стенки шара обработала жидкой пластмассой Hi-Float. Дополнительная пленка не дает молекулам гелия быстро проходить сквозь его оболочку, увеличивая при этом время полета. Результат: шарик продержался 20 дней.
Опыт №4
Фольгированные шары с гелием сохраняют летучесть 14-21 день. Наполненные воздухом шары держат форму от 1 до 6 месяцев, потому что молекулы газов в воздухе крупнее молекул газов гелия и через оболочку проходят не так быстро.
Согласно проведенным испытаниям все результаты занесла в таблицу (см. приложение №7).
Узнала, что воздушные шары, накаченные гелием, могут путешествовать продолжительное время.
На воздушные шары тратятся не бесконечные запасы гелия, который жизненно необходим в медицинских процедурах. Из беседы с врачом Поповой Полиной Валерьевной, я узнала, что гелиевый воздух активней обычного, он быстрее подводит кислород и так же быстро выводит углекислый газ. Используется в медицинских приборах, машинах МРТ и дыхательных смесях (см. приложение №6).
Гелиевые шары способны улететь на расстояние более 80 км от того места, где они были выпущены. И очень часто в виде мусора падают на охраняемые территории.
Что происходит с ними потом?
Некоторые воздушные шары лопаются, некоторые сдуваются, но все в итоге опускаются на землю, засоряя собой ручьи и озера, моря и океаны, леса и поля.
Экологические последствия
Попадая на землю, часто становятся смертельным кормом для диких животных, а если попадают в водоемы, то и для рыб (см. приложение №8).
Животные довольно часто воспринимают их за еду, например: морские черепахи поглощают куски латекса, принимая обрывки воздушных шаров за медуз, что являются их основным рационом. Этот материал застревает в пищеварительном тракте, блокирует его, вызывая медленную и болезненную смерть от голода. Представьте себе, что вы проглотили хирургическую перчатку?
Дельфины, киты, тюлени, морские и сухопутные черепахи, множество других видов животных, включая овец, коров, собак и разных птиц были убиты или получили увечья воздушными шарами, которые так любят выпускать люди в небо по праздникам.
Птицы запутываются в веревках от шаров и лентами, обернутыми вокруг их клювов. Вы только вдумайтесь! Капроновая веревка - распадается в течение 10 лет, а веревки из полиэстера более 100 лет!
Получив информацию о вреде воздушных шаров, я отправилась в ветлечебницы своего города, чтобы узнать: бывали ли случаи поступления домашних животных с фрагментами от воздушных шаров в желудке или кишечнике и какие последствия? Ветеринары подтвердили, что такие случаи бывают. Особенно часто обращаются с запутанными от воздушных шаров лентами, когда животному уже нельзя помочь. И эти случаи участились за последнее время (см. приложение №6).
Зачем дожидаться трагических событий, чтобы понять, что воздушные шары - это обычный мусор!
Очень модными стали запуски и фестивали светодиодных шаров в летнее ночное время, на берегу моря. Каждый раз в среднем запускают 300 шаров: 300 батареек, отравляющих почву и воду, 300 ленточек, в которых запутываются и гибнут птицы, 300 шариков, лоскутки которых глотают рыбы и дельфины.
Светодиоды - токсичный мусор, после которого происходит гибель всего живого.
В шариках находятся батарейки, содержащие опасные вещества, отходы от II до IV класса опасности, загрязняющих почву и воду.
В Сочи в 2018 году запретили массовый запуск светодиодных шаров на берегу моря (см. приложение №5).
В 2018 году 5 870 выпускников школ Астаны отказались от привычной традиции. Это решение было принято местными властями после многочисленных обращений в администрацию экологов Казахстана.
По России, в 2018 году ЕГЭ сдавало 731 тыс. выпускников, не считая детских садов и высших учебных заведений.
Только представьте себе, сколько тонн лопнувших, сдувшихся шариков ложится мусорным слоем на почву. Если нам не безразлична судьба животных и рыб в дикой природе, мы можем отказаться от запуска в небо воздушных шариков и с легкостью найти им альтернативу (см. приложение №9).
Что можно сделать?
1. Отказаться от запуска в небо воздушных шариков на различных мероприятиях!
2. Проводить субботники в лесу и на берегах рек и морей, что значительно улучшит экологическую обстановку в целом.
3. Утилизировать шары как обычный мусор!
Альтернатива воздушным шарам
1. Запуск в небо голубей. Яркие, волнительные и не забываемые эмоции запомнятся надолго.
2.Мыльные пузыри. Прекрасный способ повеселиться и полюбоваться переливающимися прозрачными сферами.
3. Посадка деревьев, растений, цветов. Ваш памятный знак останется надолго, даруя жизнь.
Заключение
В процессе исследовательской работы я выяснила, что воздушные шары все же наносят огромный вред окружающему миру и представляют собой смертельную угрозу не только природе, но и животным! Шары загрязняют самые отдаленные и не тронутые уголки нашей планеты. Они образуют скопления мусора и годами продолжают выделять химикаты в окружающую среду. Я считаю, что массовый запуск воздушных шаров необходимо ограничить!
Моя гипотеза подтвердилась!
Я очень надеюсь, что моя исследовательская работа поможет ребятам и взрослым задуматься о таком безобидном действии, как запуск воздушных шаров в небо, и вы будете делиться этой информацией со своими близкими и друзьями, и в будущем будете осторожней обращаться с воздушными шариками!
Воздушные шары – это красиво, празднично и ярко! Но стоит ли минутная забава того, чтобы окончательно превращать природу в свалку? А красоту в смертельную угрозу?
НЕ ЗАПУСКАЙТЕ ВОЗДУШНЫЕ ШАРЫ!!!
ДАВАЙТЕ ПОДАРИМ СЕБЕ НЕ ТОЛЬКО ПРАЗДНИК, НО И ЧИСТЫЙ ГОРОД, СТРАНУ И ПЛАНЕТУ!!!
Список литературы
1. Википедия – свободная энциклопедия [Электронный ресурс] – http://wikipedia.org.
2. Врублевский А.И. Химия: базовый школьный курс [Текст] – Мн.: Юнипресс, 2009. – С. 11-12. – 576 с. – 3100 экз.
3. Информационный портал [Электронный ресурс] - https://www.kp.ru/daily/23412/34472/.
4. Капица П.Л. Свойства жидкого гелия [Текст].
5. Осипов Ю.С. Архимеда закон// Большая Российская энциклопедия [Текст] – М.: Большая российская энциклопедия, 2004-2017.
6. Рабинович В.А., З.Я. Хавин. Краткий химический справочник [Текст] – Ленинградское отделение: «ХИМИЯ», 1978. – 356 с.
7. Таланов А.В. Все о воздушных шарах, М.: АСТ, 2002 г., 271 с.
Приложение № 1
Методы исследования
Приложение № 2
История происхождения воздушных шаров
|
М айкл Фарадей 1824 г. |
Д жон Инграм 1847 г. |
Нейл Тайлотсон 1931 г. |
Приложение №3
|
Приложение № 4 Практическая часть Эксперимент №1 Сделала компост из лопнувших шариков Вывод: используется синтетический латекс. |
Эксперимент №2
Узнала, что синтетический латекс выделяет ядовитые вещества в почву, на примере комнатных растений.
Приложение № 5
Вред и опасность воздушных шаров
|
Гелиеые шары с фольгированными лентами |
|
|
Американский фестиваль 1986 г. г.Кливленд |
Светодиоды – токсичный мусор!
Приложение № 6
Как высоко может подняться воздушный шарик?
Расчеты преподавателя по физике
|
Воздушный шарик способен покорить даже космос! |
Беседа с врачом
Тратятся не бесконечные запасы гелия.
Гелий жизненно необходим в медицинских процедурах.
Посетила ветеринарные клиники своего города
Приложение № 7
Сколько времени может сохранять свою летучесть воздушный шарик?
Опыт №1
Могут летать только при ветре.
Опыт №2
Латексный шар с гелием
Продержался под потолком 12 часов.
Опыт №3
Дополнительная пленка Hi-float увеличивает время полета
20 дней.
Опыт №4
Фольгированные шары (с гелием и воздухом)
Шары с гелием летают 14-21 день, шары, наполненные воздухом,
сохраняют форму до 1 года.
А. Результаты проведенных опытов
|
Виды воздушных шаров |
Чем наполнен |
Время полета |
Форма |
|
|
лето |
зима |
|||
|
Латексный |
Воздухом |
- |
- |
1-3 месяца |
|
Латексный без обработки |
Гелием |
9-12 часов |
24 часов |
6-12 часов |
|
Латексный с обработкой Hi-Float |
Гелием |
6-14 дней |
7-30 дней |
14-21 дней |
|
Фольгированный |
Воздухом |
- |
- |
1-6 месяцев |
|
Фольгированный |
Гелием |
10-14 дней |
30 дней |
10-30 дней |
Узнала, что воздушные шары, накаченные гелием, могут путешествовать продолжительное время.
Приложение № 8
Экологические последствия
Становятся смертельным кормом для диких животных и рыб.
Птицы запутываются в веревках от шаров и лентами.
Погибают.
Получают увечья.
По оценкам экологов, объем найденных на пляжах и прибрежных территориях воздушных шаров и их фрагментов увеличился в 3 раза за последние 10 лет!
Приложение № 9
Что можно сделать?
Альтернативы воздушным шарам
Приложение № 10
Мир прекрасен и удивителен!