В плену у микропластика

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Ниязова Р.Д. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №2» города Тарко-Сале Пуровского района.

Алиева Р.М. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №2» города Тарко-Сале Пуровского района.

Работа в формате PDF

5.9 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Роль пластика в жизни человека достигла невероятных вершин. Из пластика можно изготовить не только ложки и пакеты, но и жилые здания. А также, практически все отрасли промышленности в изготовлении своих продуктов используют полимеры, что значительно снижает стоимость товара, по сравнению с изделиями из натуральных продуктов.

Проблема. Во всем мире, в каждой стране, есть бесчисленные горы пластикового мусора, которые визуально портят вид нашей планеты и представляют угрозу экологии. Но большую проблему составляет не сам мусор из пластика, а невидимая глазу его мельчайшая частица – микропластик, который загрязняет наш основной природный ресурс – воду. Данную проблему мы считаем актуальной, так как продукты из пластика стали неотъемлемой частью нашей жизни, но сохранение чистоты водных ресурсов – основа жизни нашей планеты.

Идея. Показать прямую зависимость между содержанием микропластика в водоемах и сливом в эти водоемы жидких бытовых отходов.

Цель. Провести исследование для выявления микропластика в пробах воды из водоемов г.Тарко-Сале и слабых растворах некоторых жидких бытовых и косметических моющих средствах для установления зависимости между очисткой жидких бытовых отходов и концентрацией микропластика в водоемах.

Гипотеза. Концентрация микропластика в водоемах зависит от степени очистки жидких бытовых отходов.

Задачи:

Собрать пробы воды из р.Пякупур и о.Окунёвая;

Провести лабораторные наблюдения данных проб, а также слабых растворов некоторых жидких бытовых и косметических моющих средств и обычной воды из под крана;

Установить связь между загрязнением водоемов микропластиком с низким качеством фильтрации жидких бытовых отходов перед их выбросом в окружающую среду.

Объект исследования: пробы воды из водоемов и слабые растворы жидких моющих средств. Предмет исследования: микропластик.

Методы исследования: лабораторные наблюдения проб, сравнение, анализ, индуктивный метод.

Проблема микропластика достаточна нова и не рассматривается в глобальном масштабе, поэтому в своей работе я в основном опираюсь на короткие статьи и небольшие обзорные работы экологов и океонологов.

Практическая значимость. Мое исследование может послужить вводным инструктажем для людей, готовых заменить продукты с содержанием пластика на более экологичные, тем самым сделать шаг к ноосфере¹ (Учение академика В.И.Вернадского о ноосфере.)

Глава 1: Общие сведения о микропластике

1.1. Понятие микропластика. Образование и значение микропластика.

Микропластик – это мелкие частицы (менее 5 мм в диаметре) из пластиков различных видов (Приложение №1. Фото 1-3).

Микропластик делится на два вида: первичный и вторичный. Первичный (промышленный) микропластик – это мелкие пластиковые частицы, добавляющиеся в различные товары (например в косметику, бытовую химию, синтетические ткани, автомобильные шины и т.д.), для достижения определенных свойств продукта. Вторичный (природный) микропластик – это разлагающиеся под воздействием окружающей среды пластиковые предметы (полиэтиленовые пакеты, упаковочные материалы и т.д).

Микропластик образуется и попадает в окружающую среду при:

использовании бытовой химии и смывании ее в канализацию (жидкие моющие средства, гели для душа, скрабы для тела, краски для волос, большая часть косметики и т.д.);

стирке синтетической одежды (60% синтетической одежды содержит микропластик);

неправильной утилизации пластиковых отходов;

стирании автомобильных шин;

накапливании пыли внутри зданий и смоге;

технологических потерях на производстве.

Для чего же используют микропластик? При добавлении пластиковых микрогранул в косметические средства добиваются определенных свойств: регулирование вязкости продукта, получение скрабирующих свойств, «оптическое разглаживание» морщин, пленкообразующего эффекта, а так же увеличение срока годности товара. В текстильной промышленности полимерные волокна позволяют получить ткани более растяжимые, чем натуральные, немнущиеся, прочные и, конечно же, дешевые. В лакокрасящие продукты полимеры добавляют для получения более стойкого и насыщенного цвета. Стоит отметить, что использование микропластика при изготовлении различных продуктов быта и промышленности позволяет уменьшить их стоимость (Козловский Н.В., Блиновская, 2015)

1.2. Экологические загрязнения

Проблема микропластика заключается в том, что из-за малых размеров его невозможно собрать и правильно утилизировать. Также, использованные материалы с содержание микропластика практически не подлежат переработке и вторичному применению. В сроках разложения микропластик выигрывает по сравнению с другими веществами (Приложение №2. Таблица1).

Микропластик в основном попадает в окружающую среду, в том числе в природные водоемы, канализационным путём. Таким образом он влияет на наш основной источник жизни – воду, поэтому, с полной уверенностью можно утверждать, что микропластик – это макропроблема человечества.

Минуя очистительные сооружения, микропластик беспрепятственно попадает в водоемы. Там он начинает поглощать вредные вещества, например полихлорированные бефенилы (ПХБ), которые могут вызывать злокачественные образования, так как он является адсорбентом. Имея малый удельный вес, частицы пластика остаются на поверхности воды, становясь легкой добычей мелких рыб и птиц, пагубно влияя на их организм (Приложение №3. Фото 4-7).

Ученные исследовали рыбу с рынков Индонезии и Калифорнии и в 25% содержался микропластик в желудке и внутренних органах, откуда частицы пластика уже не выводятся, а носят накопительный характер. Так же микропластик был обнаружен в сахаре (заносится при поливе) и меде (пчелы переносят мелкие частицы пластика на лапках).

В организм человека микропластик попадает не только при употреблении продуктов с его содержанием, но и при пользовании косметическими средствами (помады, крема, лак и прочее), использовании средств бытовой химии (за год мы «выпиваем» полстакана моющего средства для посуды), а также при носке одежды с высоким содержанием синтетических средств.

Итак, каждый человек на планете вдыхает и съедает около 330 микрочастиц пластика в день (Мария Балакаева, Илья Снопченко). Опасен ли микропластик для человеческого организма? На этот вопрос в настоящее время нет однозначного ответа, так как еще не проводились серьёзные исследования, но то, что самые мелкие частицы микропластика проникают даже в кровоток, уже достоверно известно. Так же разогретые в микроволновке продукты в пластиковых упаковках содержат сурьму, вызывающую тошноту, рвоту и отравление.

1.3. География микропластика

Пластисфера. Так ученые назвали среду обитания, образованную пластиком. На кусочках пластика растут водоросли, клопы-водомеры откладывают яйца на куче плавающих пластиковых отходов, мелкие рыбы используют бутылки, как укрытие от опасности, а крышки от бутылок раки-отшельники используют вместо раковин. (Приложение №3. Фото 8, 9).

Михаил Юрьевич Колобов (старший научный сотрудник кафедры общей экологии и гидрогеологии Биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова) был уверен, что Байкал – самое чистое озеро в мире. Но во время экспедиции московских ученых (Приложение №4. Фото 10), целью которой было оценить экологическое состояние озера, обнаружили 30-40 тысяч микропластика на квадратный метр поверхности, что делает озеро не чище, чем достаточно загрязненные озера Гурон (США, Канада) и Эри (США, Канада). Загрязнение озера происходит не только туристами, но и рыбаками, которые покупают дешевые китайские нейлоновые сети и после использования просто бросают в озере. (Алена Дергачева, 2019)

Вот что говорит физик и специалист Института океанологии имени Ширшова РАН по микропластику Ирина Чубаренко (Приложение №4. Фото 11): «Ученые ищут его следы — и чаще всего находят. По данным нескольких лет, в Балтийском море содержатся по две синтетические нити на десять литров воды…». Старший научный сотрудник Института океанологии имени Ширшова РАН Филипп Сапожников вместе с группой других ученых уже выяснил, что Арктика не свободна от пластика, и там его довольно много, причем огромная часть скрыта под непроходимыми льдами. Им были исследованы образцы, добытые выше Шпицбергена и Земли Франца-Иосифа. В нескольких сгустках микроводорослей, плававших подо льдом, уже нашлись микрочастицы пластика (Алена Дергачева, 2019)

Научная группа биологов во главе с Аланом Джемисоном (Приложение №4. Фото 12) взяли образцы рачков, живущих на глубине от шести километром и ниже из шести самых глубоких впадин Тихого океана: Марианской, Японской, Перуанско-Чилийской, Идзу-Бонинской, Новогебридской и жёлоба Кермадека. Минимальная глубина составляла семь километров, а максимальная – 10,89 километра. Всего было исследовано 90 животных. Оказалось, что 65 из них, то есть 72%, имели в пищеварительном тракте хотя бы одну частицу микропластика. В Марианской впадине эта цифра достигла 100%. Впечатляет география загрязнения. Марианский жёлоб от Перуанско-Чилийского отделяет 15 тысяч километров, но пластик был обнаружен в обоих. Большинство найденных частиц представляют собой фрагменты синтетических тканей, таких как нейлон. Также «отметились» полиэтилен, поливинилхлорид и другие соединения (Алена Дергачева, 2019)

Таким образом, можно отметить, что микропластик находится во многих образцах морской фауны, почти в каждом водоёме, по всей поверхности нашей планеты. (Приложение №5. Фото 13-16).

Глава 2: Проблема микропластика и пути его решения.

2.1. Методика проведения анализа проб воды на содержание микропластики

В своем исследовании мы воспользовались достаточно простой методикой для изучения проб воды на наличие микропластика.

Для изучения жидких моющих средств мы брали 1мл изучаемого средства на 1 литр воды. Перемешивали и изучали полученную смесь.

Для сбора проб воды с водоемов тоже воспользовались доступными материалами – это сантехнические пластиковая (полипропиленовые) труба (d=10 см и l=20 см) с плотно стыкующимся переходом и ткань «Мельничный газ» (d ячеек 50-100 мкм, размером 40см×40см) (продается в магазинах аквариумнистики) (Приложение №6. Фото 17).

Далее собираем установку (Приложение №6. Фото 18).

Суть отбора заключается в том, чтобы профильтровать как можно больше природной воды через сито (минимум 20 литров), на котором оседают мелкие частицы. Фильтровать нужно не спеша, чтоб вода не проливалась мимо фильтровальной установки. Затем сито промываем в дистиллированной воде объемом 1 литр, который в последствии и будет пробой. Пробы обязательно маркируем (дата, погодные условия, название водоема и точку сбора проб). Пробу необходимо хранить в холодильнике не более 5 дней. Лабораторные исследования желательно провести в ближайшие 4 дня. Для этого необходимы: микроскоп (у нас он оптический), предметное стекло, покровное стекло (при необходимости), фотокамера. Необходимо указать увеличение микроскопа. (Наблюдение рек. Методика).

2.2. Микропластик в жидких бытовых и косметических моющих средствах.

В своей работе мы изучили слабый раствор нескольких видов жидких бытовых и косметических моющих средств на наличие микропластика.

В качестве образцов были взяты различные моющие средства:

Итак, рассмотрев под микроскопом слабые растворы вышеуказанных жидких бытовых и косметических моющих средств, мы убедились в том, что современные средства содержать в своем составе микропластик в достаточно больших количествах. Казалось бы, детские моющие средства должны быть более экологичными, но, как бы ни было это печально, убеждаемся в обратном.

2.3. Состояние близлежащих водоемов г.Тарко-Сале

Данная исследовательская работа была задумана с целью исследовать обычную нефильтрованную воду из под крана и воду из близлежащих водоемов города Тарко-Сале, в качестве которых мы выбрали реку Пякупур и озеро Окунёвое, которые находятся в черте города и куда частично сливаются сточные воды, а так же сезонные талые воды с улиц города. Расположение данных водоемов можно посмотреть в Приложении №8, карта 1. Результаты лабораторных наблюдений данных проб представлены в Приложениях №№9-11.

По результатам наших исследований мы с уверенностью можем говорить о наличии микропластика в данных водоемах. Что же касается сравнения, то в пробах воды с озера частиц пластика было обнаружено намного больше, чем в пробах из реки. Это можно объяснить тем, что в озере стоячая вода, а так же в него выведен ливневый канал восточной части города.

Отдельного внимания заслуживают пробы воды из под крана, следы пластика в котором ничтожны, но остается желать лучшего чистоте данных проб и конечно же, такую воду пить без фильтрации и кипячения – опасно для здоровья.

2.4. Альтернатива жидкой бытовой химии

«История пластика насчитывает 153 года. За полтора века мы настолько привыкли к нему, что даже с ходу не сможем назвать вещи, которые не содержат пластик. С 1950-х годов в мире было произведено свыше 8 млрд тонн пластика, 3/4 которого сегодня представлено мусором. При этом переработке подвергается лишь 9% пластиковых отходов. Если ничего не изменится, то к 2050 году на Земле будет уже 12 млрд тонн пластикового мусора.Лишь 9% пластикового мусора перерабатывается, 12% — уничтожается, а остальные 79% накапливаются на свалках или в окружающей среде. Экологи предполагают, что в водах мирового океана пластика будет больше, чем рыб. На данный момент 83% из общего количества проб воды, взятого в различных точках нашей планеты, обнаружен микропластик» (Алла Салькова, 2017). Но я, все-таки, предлагаю вспомнить те времена, когда мир был привычным без предметов из пластики. Есть очень замечательная книга Марии Ершовой «Скажи пластику нет» (Приложение №12, фото 59), в которой приводится 101 способ использовать как можно меньше пластика (Мария Ершова, 2019).Я хочу привести всего 10 правил, но именно те, которые каждый житель планеты Земля может легко выполнить:

Отказаться от одноразовых пакетов и заменить их тканевыми сумками;

Не покупать одноразовую посуду или, при необходимости, заменить ее на бумажную;

Носить с собой многоразовую бутылку для воды или термос;

Использовать твердые шампуни и мыло;

Заменить одноразовые губки для посуды на экогубки и тряпки из микрофибры;

Заменить одноразовые влажные салфетки на тканевые платочки;

Начать пользоваться бамбуковыми зубными щетками;

Отказаться от ватных палочек и пользоваться ватой на спичке;

Купить три многоразовых подгузника с несколькими вкладышами, вместо бесконечных «памперсов»;

Покупать детские игрушки из натуральных материалов.

Заключение

В ходе исследования, мы брали пробы воды из реки Пякупур и озера Окунёвая; проводили лабораторные наблюдения данных проб, а также слабых растворов некоторых жидких бытовых и косметических моющих средств и обычной воды из под крана. Обнаружив большое количество микропластика как в пробах воды из водоёмов, так и в растворах, мы подтвердили свою гипотезу о том, что загрязнение водоемов микропластиком напрямую связано с низким качеством фильтрации жидких бытовых отходов перед их выбросом в окружающую среду. Таким образом, мы выполнили все поставленные задачи и достигли цели работы.

Литература

Алена Дергачева. Микропластик: Как крошечные частицы вредят природе и человеку [Электронный ресурс]. – Режим доступа https://www.the-village.ru/village/city/city-guide/364465-mikroplastik, свободный. – (дата обращения: 27.11.2019)

Алла Салькова «Еще есть люди, которые помнят мир без пластика» [Электронный ресурс]. – Режим доступа - https://www.gazeta.ru/science/ 2017/07/20_a_10795406.shtml , свободный. – (Дата обращения: 20.07.2017).

Козловский Н.В., Блиновская Я.Ю. МИКРОПЛАСТИК – МАКРОПРОПРОБЛЕМА МИРОВОГО ОКЕАНА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 10-1. – С. 59-162.

Мария Балакаева, Илья Снопченко. Чтобы «микропластик» не стал «некропластиком»: как бороться против невидимого мусора. / ИА «Диалог» (интервью агенства). Источник: https://topdialog.ru/2019/02/27/microplastics/

Мария Ершова «Скажи «НЕТ» пластику. 101 способ использовать меньше пластика и спасти мир»,110с., Бомбора, 2019.

Учение академика В.И.Вернадского о ноосфере. Источник: http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/noosfera-vernadskogo.html

Наблюдение рек. Методика мониторинга загрязнения водных объектов микропластиком. Источник:http://www.baltfriends.ru/sites/default/files/attachment_9.pdf –

Приложения.

Приложение №1. Микропластик под микроскопом.

Приложение №2. Таблица разложения некоторых веществ по срокам.

Таблица 1. Время разложения некоторых веществ

Приложение №3. Влияние пластиковых отходов на жизнь рыб и птиц (фотографии).

Приложение №4. Ученые биологи, исследующие мировые воды на наличие микропластика.

Приложение №5. Горы мусора из пластика.

Приложение №6. Фотографии к методика проведения анализа проб воды на содержание микропластики.

Приложение №7. Микропластик в различных жидких моющих средствах.

Приложение №8. Карта местности исследования.

Приложение №9. Микропластик в воде из под крана

Приложение №10. Микропластик в пробах воды озера «Окуневая»

Приложение №11. Микроплаьтик в пробах воды реки Пяку-Пур.

Приложение №12. Книга Марии Ершовой «Скажи пластику нет».

Фото 59. Книга Марии Ершовой «Скажи пластику нет»