VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
«Байкал, мы с тобой!» Легоконструирование катера с мини-заводом для очистки поверхности Байкала
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
О! Байкал – неповторимое чудо планеты, поистине природная святыня не только россиян, но и всего человечества. Байкал – великан, богатырь, красавец под стать Сибири – матушке.
Это озеро не только уникальное природное явление, но и мощный хозяйственный комплекс. Байкал — не просто озеро, а целая экосистема. Она включает как само озеро, так и его водосборный бассейн, а также организмы, обитающие в нем. В нем обитает более 2,5 тыс. видов флоры и фауны, из них 2/3 больше нигде не встречаются.
Поскольку озеро Байкал – уникальный природный объект, существует даже отдельный Федеральный закон «Об охране озера Байкал», который был принят в 1999 году.[1]
Рассмотрим основные проблемы этой экосистемы.
Актуальность проекта
С развитием промышленности у этого чуда природы появились серьезные экологические проблемы. Система сбора мусора на Байкале, вывоза его на переработку или на свалки практически отсутствует, и это является одной из самых важных экологических проблем экосистемы озера.
Цель – найти альтернативу дорогостоящим судам, предназначенным для сбора и очистки нефтесодержащих и сточных вод с других судов.
Задачи:
- найти информацию по теме проекта;
- выявить уровень знаний о проблеме озера Байкал среди учащихся школы;
- взять интервью у специалистов;
- провести эксперимент по переработке;
Гипотеза - можно создать более доступный мини - завод на катере для переработки загрязнений на озере Байкал.
Методы исследования: изучение специальной литературы в библиотеке и материалов сети Интернет, анкетирование, интервью, эксперимент, общий анализ полученной информации.
Основная часть
Экологические проблемы Байкала
Поработав с литературой по теме проекта, я познакомился с проблемами озера. В районе расположения Байкала есть множество предприятий, которые выделяют парниковые газы и вредные соединения, загрязняющие воздух. В дальнейшем они вместе с молекулами кислорода поступают в воду, загрязняя ее, а также выпадают вместе с осадками. Рядом с озером находятся горы. Они не позволяют выбросам рассеиваться, а скапливаются над акваторией, оказывая негативное влияние на экологию.
Крупнейшим притоком озера является река Селенга. Однако ее воды не только наполняют Байкал, но и загрязняют его. Металлургические предприятия регулярно сбрасывают отходы и промышленные воды в реку, которая в свою очередь загрязняет озеро. Наибольшего вреда Селенге наносят предприятия, которые находятся на территории Бурятии, а также бытовые сточные воды.
Что касается близлежащих населенных пунктов, то их жители каждый день производят огромное количество мусора, что вредит окружающей среде в целом. Загрязняют речную систему и Байкал сточные бытовые воды. Достаточно часто очистительные фильтры при стоке вод не используются. Это же касается сброса промышленных вод.
В 1950 году была основана гидроэлектростанция в Иркутске, в результате чего воды Байкала повысились примерно на метр. Данные изменения негативно повлияли на жизнедеятельность жителей озера. Перепады вод негативно повлияли на нерестилища рыб, одни виды вытесняют другие. Изменения уровня водных масс способствуют разрушению берегов озера.
Так же я узнал, что специалисты Лимнологического института начали замечать, что на берегу озера, в районе поселка Листвянка вырастает несвойственная Байкалу водоросль. Специалистам института удалось выяснить, что подобное явление есть и на территории Северобайкальска, Слюдянского района, в Чивыркуйском заливе и на Малом море.
Байкал заполонила водоросль спирогира. Озеро теряет свою кристальную чистоту. На поверхности растение образует плотный «ватообразный» слой. Из-за его гниения в воде размножаются бактерии. Спирогира стала появляться на Байкале несколько лет назад. За это время, несмотря на суровые морозы зимой, она адаптировалась. Спирогира цветет и гниет на солнце, выделяя опасные токсины.[2]
Существенным источником загрязнений озера является туризм, особенно так называемый дикий туризм. Ежегодно Байкал посещают 1,5–2 млн. туристов, в результате деятельности которых в озеро попадает 780 000 тонн мусора, 6000 тонн (сухой вес) фекального органического вещества, 1500 тонн минеральных форм азота и 300 тонн фосфора.[3]
Анкетирование
Решая задачу № 2 я решил провести анкетирование.
Цель: выявить уровень знаний о проблеме озера Байкал среди учащихся школы.
Ребятам была предложена анкета (Приложение)
В результате анкетирования делаю вывод:
Все ребята знают, что Байкал является всемирным достоянием.
Так же знают о проблемах озера.
3. 42 опрошенных назвали главным решением проблемы это очистка берегов Байкала от мусора.
13 человек - сокращение числа сбросов вредных веществ в озеро с предприятий
3 человека выбрали улучшение деятельности парков и заповедников, расположившихся на территории озера.
Эта работа не приблизила меня к цели. Я иду к специалистам.
Решение проблемы
Из интервью с Председателем региональной общественной организации «Патруль Байкала», кандидатом Биологических наук байкаловедения Гулиным Алексеем Александровичем я узнал еще об одном решении проблемы.
Различные суда, перемещаясь по речным маршрутам данной местности, сбрасывают грязные воды, поэтому в водоемы поступают различные загрязнения, в том числе и нефтепродукты. Чтобы улучшить экологию Байкала, действует специальное судно «Самотлор», которое собирает отходы по всему водоему. Однако в данный момент не хватает финансирования, чтобы функционировали очистительные баржи данного типа. Иркутская область предлагает правительству РФ рассмотреть возможность реконструкции судна «Самотлор» – единственного на Байкале, предназначенного для сбора и очистки нефтесодержащих и сточных вод с других судов.
В настоящее время судно-сборщик стоит на причале в порту Байкал и принимает сбросы заходящих туда немногочисленных судов.[4]
Реконструкция судна оценивается в 250 млн руб.
Альтернативный проект, предполагающий создание на Байкале экофлота, предлагают собственники корабля «Трофим Яскин». Свое судно они решили оборудовать отечественными установками, перерабатывающими жидкие отходы с судов в биотопливо.[5]
Стоимость модернизации 1000 байкальских судов – 1,5 млрд руб.
Меня очень заинтересовала и удивила информация об этих кораблях. Так как я посещаю занятия робототехники, я нашел более дешевый способ очистки и переработки загрязнений. Я придумал и собрал катер с мини-заводом. На катере есть кран лодка, которая ищет загрязнённые участи на поверхности воды. Лодка собирает нефтеотходы и транспортирует к катеру, кран поднимает и перемещает собранную грязь в органайзер с расплавленным парафином, происходит смешивание. При отвердевании парафин захватывает нефтеотходы, затем твёрдая масса легко собирается механическим способом, упаковывается.
Эксперимент. Налил на поверхность нефтяного пятна расплавленный парафин. При отвердевании он захватил масло. Действительно, твёрдая масса легко собирается механическим способом.
Заключение
Проделана огромная работа. Таким образом, согласно цели и задачам проекта, узнал о глобальных экологических проблемах. Самому крупному в мире сибирскому озеру угрожают серьезные экологические проблемы из-за гор мусора на берегу и дне Байкала. Пожалуй, ещё более серьезная угроза связана с выбросами токсичных сточных вод в Байкал, а также складированием, переработкой и сжиганием на его берегах отходов промышленных предприятий. Получилось собрать корабль с мини-заводом, тем самым найдено еще одно решение проблемы очистки Байкала. Моя гипотеза подтвердилась!
Практическая значимость
Я увлекся темой проекта, заинтересовал одноклассников, значит, моё исследование повысило и их уровень знаний.
Данный проект можно использовать учителями и ребятами во внеурочной деятельности.
Самое главное, при работе над проектом, я понял, что Байкалу можно помочь!
Список Интернет – ресурсов
http://russiaregions.ru/ruslakes/ozero-bajkal/ozero-bajkal-obshchaya-informatsiya-i-opisanie (дата обращения: 02.02.2019).
https://bestlavka.ru/ehkologicheskie-problemy-ozera-bajkal/ (дата обращения: 02.02.2019).
Барабанщиков Д. А., Сердюкова А. Ф. Экологические проблемы озера Байкал // Молодой ученый. — 2017. — №25. — С. 104-107. — URL https://moluch.ru/archive/159/44715/ (дата обращения: 02.02.2019).
https://ulanmedia.ru/news/376636/ (дата обращения: 02.02.2019).
https://rusenergy.com/ru/news/news.php?id=76231 (дата обращения: 02.02.2019).
Приложение
Анкета
1.Знаете, ли вы что Байкал является всемирным достоянием?
2. Что, по вашему мнению, приносит вред озеру Байкал?
3. Какие пути решения экологической проблемы на Байкале, вы можете предложить?