VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Оценка влияния батареек на гидрохимические и биологические показатели качества природной воды

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Смирнов С.А. 1

---

1МБОУ "Б.Терсенская СОШ"

Жуков Ф.А. 1

---

1МБОУ "Б.Терсенская СОШ"

Работа в формате PDF

684.8 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Наша цивилизация построена на использовании электрической энергии. Электрическая энергия превращается в свет и тепло, приводит в движение станки на фабриках и заводах и даже используется для обеспечения движения некоторых видов транспорта (трамваи, троллейбусы, поезда, электромобили). Большая часть приборов в доме так же работает от электрической сети или от батареек [6].

Гальванические элементы или батарейки используются как маломощные и недолговечные аккумуляторы электрической энергии. Чаще всего они являются одноразовыми, то есть не могут быть подвергнуты перезарядке. По этому в составе твердых бытовых отходов батарейки встречаются часто, и, к сожалению, батарейки встречаются и в составе неорганизованных свалок мусора. Таким образом, вопрос о влиянии батареек на окружающую среду при их разрушении в природе является актуальным.

В работах, посвященных проблеме загрязнении окружающей среды при разрушении батареек поднимаются вопросы химического загрязнения, влияния загрязняющих веществ на состояние почвы и природных вод. В то же время, в исследованиях школьников приводятся сведения о веществах, которых во многих современных и наиболее распространенных батарейках отсутствуют (кадмий, ртуть), а вредное воздействие веществ на живые организмы приводится без экспериментальных доказательств. Новизна данной работы состоит в изучении влияния веществ, содержащихся в батарейках на живые организмы на примере растений, грибов и одноклеточных животных, а так же рассматривается изменение показателей качества воды при разрушении батареек с использованием цифровых датчиков и методом биотестирования. При этом, в силу того, что автор работы не претендует на компетентность в вопросах химии, акцент поставлен на оценку свойств, для понимания которых нет необходимости в глубоких знаниях о свойствах веществ.

Цель работы: оценка влияния продуктов разрушения батареек на качество воды по изменению гидрохимических показателей и методом биотестирования

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

- определить изменения гидрохимических показателей качества воды (электропроводность, водородный показатель) за счет веществ, поступающих при разрушении батареек

- изучить влияние веществ, поступающих в воду при разрушении батареек, на живые организмы методом биотестирования на примере растений, грибов и одноклеточных животных.

- осуществить оценку влияния батареек на окружающую среду при их разрушении

Гипотеза исследования: вещества, поступающие в окружающую среду при разрушении батареек, оказывают негативное влияние на качество природных вод и живые организмы.

Объект исследования: Объектом исследования в настоящей работе являются гальванические элементы – алкалиновые батарейки типа АА (пальчиковые батарейки), как один из наиболее востребованных в быту источников электрического тока [4].

Алкалиновые батарейки часто употребляются в качестве источника тока для бытовых приборов, а так же игрушек. При этом слово «алкалиновые» указывает на то, что в составе этих батареек содержится щелочь, вещество, входящее так же в состав моющих средств. При изготовлении современных алкалиновых батареек не используются тяжелые металлы, такие как ртуть и кадмий [1].

С целью стандартизации опыта, в работе были использованы батарейки одной марки HomeElectric AA A316 LR6 1,5В.

Предмет исследования: влияние веществ, поступающих в воду при разрушении щелочных батареек, на показатели качества воды и живые организмы.

Методы исследования:

Водородный показатель (рН) определялся с помощью цифрового датчика из набора «Научные Развлечения». Водородный показатель позволяет оценить количество щелочи, поступающей в воду. Чем больше концентрация щелочи, тем выше значение рН.

Электропроводность определялась с помощью цифрового датчика из набора «Научные Развлечения». Электропроводность позволяет оценить количество солей, попавших в водный раствор, так как чистая вода электрический ток не проводит. Чем выше электропроводность, тем больше солей в растворе.

Так как в работе используются не сертифицированные, не калиброванные датчики, их показания имеют большую долю погрешности.

В качестве растения-биотеста использовался кресс-салат как один из наиболее часто используемых с этой целью видов растений. Выбор кресс-салата связан с его быстрым прорастанием и развитием проростка.

В качестве животного-биотеста использовались одноклеточные животные в сенном настое. Определение видового состава одноклеточных животных не производилось, по форме, размерам и особенностям передвижения животные были идентифицированы как инфузории.

В качестве грибов-биотестов использовались дрожжи. Выбор дрожжей связан с их широким распространением в природе, в том числе в почве и простотой приобретения и использования.

Определение тяжелых металлов меди и свинца в растворе осуществлялось качественно при использовании в качестве реактива для определения иодида калия.

Схема исследования:

1. Закладка серии проб для опыта. В 2 литра природной воды помещались 0(контроль), 1, 3, 5 и 10 батареек, в корпусе которых было проделано отверстие диаметром 2 мм. Использование природной воды, а не дистиллированной, оправдано, так как разрушение батареек в природной воде может происходить иначе, чем в чистой воде.

2. Измерение показаний качества воды (водородный показатель и электропроводность в течение 14 дней). Перед измерением показаний пробы тщательно перемешивались, так как на дне находился осадок. Продолжительность наблюдений в 14 дней определялась тем фактом, что изменения показателей качества воды в последние дни стали менее выражены. Для дальнейших исследований в работе были использованы водные растворы проб, полученные на 14 день.

3. Выращивание кресс-салата в почвогрунте (отбирались 20 семян), для полива использовался водный раствор серии проб. Перед отбором раствора для полива пробы тщательно перемешивались. В опыте определялась всхожесть и длина проростков.

4. Выращивание дрожжей. К 50 мл закваски, содержащей 20 г сахара, 20 г влажных пекарских дрожжей и 20 г муки на 500 мл теплой воды, прибавляли по 50 мл водных растворов из серии проб. Замерялась высота в стакане, на которую поднималось тесто через 20 минут экспозиции. В опыте были получены полуколичественные данные, позволяющие произвести сравнение. Так же исследовался внешний вид колоний дрожжей методом микроскопии.

5. Получение сенного настоя. Сухое сено заливалось водным раствором из серии проб. После экспозиции в теплом помещении в течение 2 недель исследовались микроорганизмы методом микроскопии.

6. Определение содержания ионов меди и свинца в пробах. Отбирали по 50 мл проб, добавляли по 10 мл насыщенного при 20⁰С раствора иодида калия. В качестве контроля использовался 0,005% раствор нитрата свинца(II) и сульфата меди(II). Фиксировалось изменение окраски проб методом колориметрии с использованием цифровых датчиков со светофильтром 580 нм. Опыт позволяет получить только полуколичественные данные, то есть определить наличие изучаемых веществ суммарно в водных растворах проб, в случае, если их концентрация не меньше чем в контроле (0,005%).

1. Теоретическая часть

1.1 Устройство батарейки

Батарейка – это бытовое название источника электричества для автономного питания разнообразных устройств. Так же ее можно назвать гальваническим элементом, то есть прибором, производящим электрический ток.

Принципиальная схема батареек, производимых для массового потребителя: два электрода - катод и анод - изготавливаются из двух разных металлов. Пространство между ними заполнено третьим материалом, называемым электролитом, который представляет собой раствор заряженных частиц - ионов. В электролите протекает реакция, в ходе которой выделяется энергия в виде электрического тока. Характерные особенности батарейки зависят от материалов для электрода и электролита [6].

Внутри батарейки - два цилиндра, вставленные один в другой. Между цилиндрами - специальный раствор или паста. От одного цилиндра к другому и течёт электрический ток. Например, от одного цилиндра по проводу ток идёт в моторчик машинки, крутит колёса, и дальше по проводу подходит к другому цилиндру. Электрический ток в проводах - это движение электронов, а в растворе между цилиндрами - это движение ионов. Всё самое интересное происходит на этих цилиндрах, где движение электронов превращается в движение ионов. Цилиндры сделаны из разных веществ. Один из них из металла, например, цинка. В металле много электронов двигаются свободно. Это значит, что атомы металла превратились в ионы. Ионы в несколько тысяч раз тяжелее электронов, их трудно сдвинуть с места, и в электрическом токе в самом металле они не участвуют. Ток по металлам переносится электронами. А в батарейке этот металл одной стороной находится в растворе. В результате часть ионов из металла попадает в раствор. И в металле остаются «лишние» свободные электроны. Общий заряд электронов становится больше, чем у ионов. Электроны передвигаются в сторону положительных ионов. Но через раствор они пройти не могут, у них один путь - через провода электроны попадают на другой цилиндр батарейки. А второй цилиндр батарейки сделан из другого вещества. Это такое вещество (например, соединение марганца с кислородом), которое охотно выхватывает ионы из раствора, и с помощью электронов, пришедших по проводам, образует с ними какое-то новое вещество, соединяя электроны с ионами и со своими атомами. Вот так и поддерживается электрический ток. Один цилиндр батарейки отдаёт положительные ионы в раствор, а электроны в провода, а другой хватает ионы из раствора, а электроны из проводов и соединяет их в новое вещество. И по мере работы батарейки портятся оба цилиндра и раствор между ними. А когда окончательно испортятся, то и говорят, что батарейка "села".

Самое сложное в создании батареек - это подобрать материал для цилиндров и раствора между ними. Обычно это редкие металлы. Поэтому во многих странах "севшие" батарейки не выкидывают в общий мусор, а собирают и на специальных заводах восстанавливают материалы, из которых они были сделаны, чтобы использовать их ещё раз [2].

1.2. Виды батареек

По типу электролита все батарейки делятся на:

1. Солевые:

угольно-цинковые - самые дешёвые, массового производства;

хлорно-цинковые - немного дороже предыдущих, но при высоком токе и низких температурах они лучше.

2. Щелочные (алкалиновые) - щёлочно-марганцевые — средней стоимости, при разряде сохраняют низкое значение полного сопротивления, широко используются в быту.

3. Ртутные - поддерживают постоянное напряжение, обладают высокой энергоёмкостью.

4. Серебряные - обладают высокой ёмкостью, работают при высоких и низких температурах, долго хранятся.

5. Литиевые - обладают наивысшей ёмкостью на единицу массы, отлично работают при низких и выских температурах, чрезвычайно длительно хранятся, поддерживают высокое напряжение на элемент (3В), лёгкие, используются в батареях мобильных телефонов [2].

1.3. Влияние использованных батареек на окружающую среду и здоровье человека

Если вы при покупке батарейки внимательно ее рассматриваете, то увидите известный всем знак в виде зачеркнутого мусорного бака, который обозначает не выбрасывать, сдавать в специальный пункт.

Одна пальчиковая батарейка, выброшенная в мусорное ведро, загрязняет тяжёлыми металлами около 20 квадратных метров земли, а в лесной зоне это территория обитания двух деревьев, двух кротов, одного ёжика и нескольких тысяч дождевых червей [5].

Это происходит потому, что батарейки содержат различные тяжелые металлы, которые даже в небольших количествах могут причинить вред здоровью человека. Это цинк, марганец, кадмий, никель, ртуть и др. Поэтому гальванические элементы (батарейки) относятся к первому классу опасности.

После выбрасывания батарейки металлическое покрытие разрушается, и тяжелые металлы попадают в почву и грунтовые воды. Из грунтовых вод эти металлы могут попасть в реки и озера или в артезианские воды, используемые для питьевого водоснабжения. Один из самых опасных металлов, ртуть, может попасть в организм человека как непосредственно из воды, так и при употреблении в пищу продуктов, приготовленных из отравленных растений или животных, поскольку этот металл имеет свойство накапливаться в тканях живых организмов.

Даже если батарейка попадает не в землю, а на свалку, то и там она будет наносить немалый вред окружающей среде, так как вредные вещества из неё могут попасть в почву и подземные воды. А если её сожгут на мусоросжигательном заводе, то все токсичные материалы, в ней содержащиеся, попадут в атмосферу.

Чем опасны тяжелые металлы, находящиеся в батарейках?

Свинец. Накапливается в почках человека. Вызывает заболевания мозга, нервные расстройства, заболевания костных тканей.

Кадмий. Накапливается в печени, почках, костях и щитовидной железе. Является канцерогеном, то есть провоцирует рак.

Ртуть. Влияет на мозг, нервную систему, почки и печень. Вызывает нервные расстройства, ухудшение зрения, слуха, нарушения двигательного аппарата, заболевания дыхательной системы. Наиболее уязвимы дети. Металлическая ртуть – яд. По степени воздействия на организм человека ртуть относится к первому классу опасности – «чрезвычайно опасные вещества». Независимо от путей поступления в организм ртуть накапливается в почках.

Никель и цинк. Цельный металлический никель – не опасен для живых организмов. Пыль, пары никеля и его соединений – токсичны. Никель – вещество общетоксического действия на организм. Приводит к возникновению заболеваний носоглотки, легких, появлению злокачественных новообразований и аллергическим поражениям в виде дерматитов и экзем. Вызывают дерматит. Поступление никеля в организм в природных условиях происходит, главным образом, с продуктами питания и питьевой водой. Кроме того, никель поступает в организм с атмосферным воздухом, через кожу. Никель – вещество 2 класса опасности.

Марганец. Избыточное накопление марганца в организме сказывается, в первую очередь, на центральную нервную систему. Это проявляется в утомляемости, сонливости, ухудшении функций памяти. Марганец является ядом, поражающим также легкие, сердечно - сосудистую, вызывает аллергический эффект. Класс опасности вещества - 2. Беспечно выброшенная в мусорное ведро батарейка попадает на свалку, где каждое лето с другим мусором возгорается и тлеет (а на мусоросжигательных заводах и вовсе горит), с клубами дыма выпуская тучи диоксинов. Даже минимальные дозы этих ядовитых соединений вызывают онкологические заболевания, отравления, замедленное развитие и слабое здоровье детей [1,3].

1.4. Утилизация батареек

Батарейки нельзя утилизировать вместе с другими бытовыми отходами по следующим причинам:

содержащихся внутри батареек металлы токсичны;

отдельных видов батареек способны к самовзрыванию;

при механическом повреждении элементов питания происходит утечка опасных веществ;

при сжигании батарейки, токсичные материалы, содержащиеся в ней, попадут в атмосферу.

По правилам батарейки нужно перерабатывать на специальных заводах. Переработка батареек – это процесс восстановления и использования материалов, из которых сделаны батарейки, процесс извлечения металлов батареек и их повторного включения в производство новых батареек или других продуктов. Заключительная цель этого процесса состоит в том, чтобы сэкономить электроэнергию и сырье, уменьшить объем производства. Но проблема в том, что переработка стоит дороже, чем последующая продажа полученного сырья.

Тем не менее, от переработки батареек мы извлекаем пользу: защищаем окружающую среду от загрязнения.

В Европе, переработка батареек производится, для того чтобы:

Защитить окружающую среду и улучшить качество жизни человека;

Уменьшить объем участков земли используемых для закапывания мусора;

Уменьшить объём сырья для производства батареек;

Уменьшить объём используемой электроэнергии;

Создать новые рабочие места.

Вопрос об утилизации батареек по-разному решается в разных странах мира. Так, в Японии батарейки старательно собирают и хранят до тех времен, когда будет изобретена оптимальная перерабатывающая технология.

Переработка батареек в странах Европейского Союза является обязательной. С 26 сентября 2008 года все батарейки, аккумуляторы и их упаковка должны быть маркированы специальным символом (перечеркнутый мусорный ящик на колесиках) – на самой батарейке или же на упаковке, в зависимости от размера [1].

Батарейки – это единственный вид бытовых отходов, который никак не перерабатывается в России. В развитых странах процесс сбора использованных батареек от населения и последующей утилизации хорошо налажен. Остаётся надеяться, что они со временем появятся и в нашей стране.

А пока в нашей стране вводится практика сбора отработанных батареек в крупных супермаркетах. Все собранные батарейки и аккумуляторы отправляются на переработку на единственное в стране предприятие, где есть соответствующая линия, — завод «Мегаполисресурс» в Челябинске.

Поэтому всё, что мы можем сделать, защищая окружающую среду - это проследить, чтобы использованные элементы питания не попадали в мусоропровод, а оттуда на свалку. Нельзя допускать, чтобы они валялись на улицах, газонах, в парках. Использованные батарейки нельзя хранить дома, выбрасывать, а тем более отдавать детям [3].

2. Результаты исследования

2.1. Изменение рН водных растворов при разрушении батареек

Водородный показатель (рН) показывает количество щелочи в растворе. Чем больше значение рН, тем больше в раствор поступило веществ, определяющих щелочные свойства. Мы знакомы с веществами щелочного характера на примере моющих средств, таких как сода, мыло, стиральный порошок. Так как объект исследования в настоящей работе щелочные, то есть алкалиновые батарейки, при их разрушении в водный раствор должны поступать щелочи, что ведет к увеличению рН.

В настоящей работе для исследования водородного показателя был использован цифровой датчик «НауРа». Датчик показывает значения с погрешностью, но полученные данные можно использовать для сравнения. В качестве контроля использована природная (водопроводная) вода. Водородный показатель чистой воды составляет 7,00. Но в природной воде растворены различные вещества, в том числе углекислый газ, по этому нормальное значение рН составляет 5,6.

Значения рН в пробах снимались в течение двух недель, результаты сведены в таблицу и диаграммы (табл. 1, рис. 1).

Таблица 1. Изменение величины водородного показателя водных растворов при разрушении батареек.

Рис. 1. Изменение величины рН водных растворов при разрушении батареек.

Из полученных данных следует, что при разрушении батареек в водный раствор поступают вещества щелочного характера. При этом четко просматривается прямая зависимость от числа батареек в пробе и величины рН, так как наиболее сильно изменяются значения водородного показателя в пробе «10». После 11 дней экспозиции величина рН в пробах остается практически постоянной.

Исходя из того факта, что в исследовании используются щелочные батарейки, нами ожидалось большее изменение величины водородного показателя. Не столь значительное изменение величины рН может быть связано с тем, что щелочные вещества связываются с другими веществами природных вод, например, с углекислым газом. Косвенно это подтверждается образованием осадков в пробах, причем количество осадков зависит от количества батареек в пробе (рис. 2.). Более детальное исследование этого вопроса может быть продолжено в дальнейшем.

Рис. 2. Образование осадка при экспозиции проб.

2.2. Изменение электропроводности водных растворов при разрушении батареек

Известно, что чистая, дистиллированная вода электрический ток не проводит. Природная вода проводит электрический ток за счет различных ионов (заряженных частиц), например солей магния и кальция, обусловливающих жесткость воды. В настоящем исследовании фиксировались показания, характеризующие электропроводность растворов и, следовательно, подтверждающие поступление ионов в воду при разрушении батареек. Какие именно ионы поступали в раствор в настоящем исследовании не определялось. Определение электропроводности осуществлялось с помощью цифрового датчика марки «Научные развлечения», к сожалению, данное оборудование не позволяет получить данные в определенных единицах, например, сименсах на метр. Этот датчик позволяет оценить только изменение показателя с определенной погрешностью измерений, но сравнение полученных для различных проб данных допустимо.

Результаты исследования сведены в таблицу и представлены на диаграмме (табл. 2, рис. 3).

Таблица 2. Изменение величины электропроводности водных растворов при разрушении батареек.

Рис. 3. Изменение электропроводности водных растворов при разрушении батареек.

Из данных эксперимента следует, что при разрушении батареек в водные растворы поступают заряженные частицы  ионы. При этом наблюдается прямая зависимость числа батареек в пробе и электропроводности. Таким образом, поступление веществ в окружающую среду при разрушении батареек доказано. Идентификация ионов, которые вызвали повышение электропроводности водных растворов в ходе настоящего исследования не проводилась. Это может стать перспективой работы.

2.3. Оценка влияния веществ, поступающих в окружающую среду при разрушении батареек, на растения

В качестве растения-биотеста в работе выбран кресс-салат, так как он быстро прорастает и развивается.

Было отобрано 20 семян растений, определена всхожесть семян и длина побегов проростков на седьмой день (рис. 4). Проростки поливали водными растворами проб при посеве (50 мл) и на следующий день (50 мл). Так как пробы содержали осадок, при отборе воды для полива они тщательно перемешивались.

Рис. 4. Результаты опыта по выращиванию кресс-салата при проведении биотестирования

Всхожесть определялась в процентах по формуле:

Длина побегов (то есть надземных частей растения) проростков определялась в миллиметрах с помощью линейки.

Результаты исследования сведены в таблице и показаны на диаграммах (таблица 3, рис. 5,6).

Таблица 3. Показатели развития растения-биотеста(кресс-салата)

Рис. 5. Всхожесть кресс-салата при проведении биотестирования

Рис. 6. Длина побега проростка кресс-салата при проведении биотестирования

Из результатов исследования следует, что всхожесть кресс-салата максимальна в контроле и меньше в условиях эксперимента, при этом угнетающее действие веществ, образующихся при разрушении батареек наиболее сильно проявляется в пробе «10». Длина проростков оказалась больше в пробе «1». Мы считаем, это связано с тем, что при разрушении батареек в раствор могли поступать вещества, выполняющие роль микроэлементов, то есть способствующие развитию растений. В то же время, в других пробах концентрация веществ оказалась выше, что негативно сказывается на развитии растений. Таким образом, негативное влияние продуктов разложения батареек на растения доказано по всхожести и требует дальнейшего изучения в плане влияния на развитие проростка. Большие концентрации продуктов разложения батареек негативно влияют на растения на примере кресс-салата.

2.4. Оценка влияния веществ, поступающих в окружающую среду при разрушении батареек, на грибы

В качестве гриба-биотеста в работе выбраны дрожжи, так как они легко доступны, а так же являются распространенными в природе грибами.

Оценка влияния продуктов разрушения батареек на грибы осуществлялась полуколичественно по косвенным показателям. Дрожжи вызывают спиртовое брожение глюкозы и по этому вызывают поднятие дрожжевого теста. В опыте была приготовлена закваска (20 г муки, 20 г дрожжей и 20 г пшеничной муки на 500 мл теплой воды). К закваске (50 мл) были добавлены водные растворы проб (50 мл). Так как пробы содержали осадок, при отборе воды они тщательно перемешивались. Пробы экспонировались 20 минут. Опыт позволяет получить данные для сравнения проб, но не может быть использован для количественной оценки.

Результаты эксперимента представлены на диаграмме (рис. 7)

Рис. 7. Высота поднятия дрожжевого теста при проведении биотестирования

Из результатов исследования следует, что активность дрожжей, показателем которой служила интенсивность спиртового брожения при приготовлении дрожжевого теста, максимальна в пробе «1» и закономерно уменьшается к пробе «10». Результаты данного опыта пересекаются с результатами биотестирования по кресс-салату, то есть небольшое количество веществ, поступающих в водный раствор в пробе «1» оказывает стимулирующее действие. Угнетающее действие продуктов разрушения батареек в пробах с 3, 5 и 10 батарейками доказано. Это важный результат, так как негативное воздействие на почвенные грибы будет сказываться и на развитии деревьев, которые находятся в симбиозе с почвенными грибами, то есть образуют микоризу.

При планировании эксперимента предполагалось изучение числа клеток в колониях дрожжей в разных пробах. Однако на практике никаких визуальных различий не выявлено.

2.5. Оценка влияния веществ, поступающих в окружающую среду при разрушении батареек, на одноклеточных животных

В качестве животных биотестов в работе выбраны одноклеточные микроорганизмы, которые образуются в сенном настое, их исследование осуществлено методом микроскопии.

Оценка влияния продуктов разрушения батареек на простейших осуществлялась полуколичественно по числу одноклеточных в поле микроскопа, показания снимались в трех повторениях. Сенной настой готовился с использованием водных растворов соответствующих проб в течение двух недель. Виды одноклеточных не определялись, но по форме и скорости передвижения был сделан вывод, что в культуре содержались инфузории.

Результаты эксперимента представлены в таблице (табл. 4).

Таблица 4. Количество микроорганизмов в поле микроскопа в разных пробах

Из результатов эксперимента следует, что количество инфузорий максимально в контроле, их количество уменьшается от пробы «1» к пробе «5», одноклеточные животные не обнаружены в пробе «10». Тем не менее, большой разброс данных по повторениям с нашей точки зрения не позволяет делать достоверные выводы. Таким образом, показано негативное влияние продуктов разрушения батареек на одноклеточных животных, но эти выводы могу быть не достоверными, требуются дальнейшие исследования в данном направлении.

2.6. Определение солей меди и свинца в водных растворах

Определение ионов меди и свинца в работе осуществляется полуколичественно, с использованием иодида калия, дающего с ионами меди и свинца окрашенные соединения и цифрового датчика оптической плотности. Определение ионов ртути и кадмия не производилось в связи с отсутствием нужных реагентов. В качестве контроля были взяты 0,005% растворы сульфата меди (медного купороса) и нитрата свинца, то есть растворы, содержание солей меди и свинца в которых составляют всего 5 г вещества на 100 литров воды. В качестве определяющего реагента взят насыщенный раствор иодида калия. Результаты исследования в данном случае носят весьма приближенный характер, позволяют только сделать вывод о наличии или отсутствии солей тяжелых металлов в пробах на примере меди и свинца в концентрации 0,005% и выше. Результаты исследования приведены в таблице 5.

Таблица 5. Оптическая плотность растворов в разных пробах

Из результатов исследования следует, что ионов меди и свинца в пробах в количестве 0,005% и выше не обнаружено. Эти тяжелые металлы при разрушении алкалиновых батареек HomeElectric в окружающую среду не поступают или поступают в незначительном количестве. Отметим, что многие тяжелые металлы дают осадки с иодидом калия, однако, в пробах не обнаруживается окрашивание или помутнение, то есть других тяжелых металлов (кадмий, ртуть, марганец) в растворе нет или исчезающее мало.

Заключение

1. При разрушении алкалиновых батареек в водные растворы поступают вещества щелочного характера, что подтверждается увеличением рН, а так же и иные соли, о чем свидетельствует увеличение электропроводности.

2. В ходе исследования доказано негативное влияние высоких концентраций веществ, образующихся при разрушении батареек, на растения, грибы и, вероятно, животных.

3. Ионы меди, свинца и, вероятно, других тяжелых металлов в продуктах разрушения батареек не обнаружены или их концентрация меньше предела обнаружения в данном эксперименте.

4. Таким образом, отрицательное воздействие веществ, поступающих в окружающую среду при разрушении батареек, экспериментально доказано, гипотеза подтверждена, но требуются дальнейшие, более детальные исследования.

5. Существует необходимость утилизации и вторичной переработки батареек. С нашей точки зрения оптимальным является отдельный сбор батареек с помощью специальных контейнеров, организованный в некоторых городах.

Литература

Гринин А.С. Промышленные и бытовые отходы. Хранение, утилизация, переработка / Челябинск: изд-во « Мир», 2002.  49 с.

Зубков Б.В., Чумаков С.В. Энциклопедический словарь юного техника. 2-е издание. – М.: изд-во «Педагогика»,1987.  416с.

Константинов В.М. Экологические основы природопользования: учебник для учреждений сред. проф. образования / В. М. Константинов, Ю. Б. Челидзе.– 14-е изд., стер.–М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 240 с.

Константинов В.М. Охрана природы: высшее образование изд., стер.–М.: Издательский центр «Академия», 2000. – 240 с.

Кувыкин Н.А., В.И. Гриневич, А.Г. Бубнов Опасные промышленные отходы (лицензирование, нормативы образования и лимиты на размещение) М.: Издательский дом МЭИ, 2009.  118 с.

Чуянов В.А . Энциклопедический словарь юного физика, Энциклопедический словарь юного физика/ Сост. В. А. Чуянов. — М.: Педагогика, 1984.  352 с.