Экологический проект «Сдай батарейку – спаси Планету»
проект по окружающему миру

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ДОШКОЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ «ДЕТСКИЙ САД №2 «РЯБИНКА»

Экологический проект

«Сдай батарейку – спаси Планету»

Руководитель: Ефимова Наталья Александровна

воспитатель группы старшей  «Мак»

2017 г.

Содержание

Введение

Глава 1 Теоретическое исследование пальчиковой батарейки…………….4

Глава 2. Экспериментальная часть………….………………………………..6

Заключение

Литература

Приложение

Введение

В наши дни широкое распространение получили пальчиковые батарейки. Каждый из нас, наверняка, пользовался в своей жизни батарейками. Пульт для телевизора, часы, игрушки, телефоны, фотоаппараты, фонари — в доме, на работе, в школе всегда есть предмет, который работает на батарейках. А ведь это целая энергетическая станция, работающая на определенных химических веществах по физическим законам. Жизнь человека постоянно находится в движении, собственно, как и научно-технический прогресс. Огромное количество современных изобретений нуждается в автономных источниках энергии – аккумуляторах и батарейках. Но рано или поздно каждая батарейка выходит из строя и ее нужно выбрасывать. И использованная батарейка незамедлительно попадает в мусорное ведро… Мало кто знает, насколько силен эффект от этих маленьких вещиц на окружающую среду и здоровье человека.

Актуальность данного исследования обусловлена повышенным вниманием влияния человека на окружающую среду. В батарейках содержится множество различных металлов — ртуть, никель, кадмий, свинец, литий, марганец и цинк, которые имеют свойство накапливаться в живых организмах, в том числе и в организме человека, и наносить существенный вред здоровью.

Ядовитые вещества из батареек, проникают в почву, в подземные воды, попадают в реки и в водохранилища, из которых мы пьем воду, не думая, что вредные химические соединения с кипячением не исчезают.

Кроме того, актуальность обусловлена недостаточным информированием населения о действиях по сбору и утилизации отработанных батареек.

Цель работы: изучить факторы опасности неправильной утилизации батареек,  проинформировать детей и знакомых о правилах использования батареек.

Задачи исследования:

1. Изучить классификацию и состав батареек.

2. Описать влияние батареек на окружающую среду.

3. Систематизировать полученные материалы.

4. Провести опыты с батарейкой с целью проверки гипотезы.

5. Анализ, обобщение и систематизация опыта.

6. Изучить мнение участников образовательного процесса по вопросу утилизации батареек.

Объектом исследования выступает пальчиковая батарейка.

Гипотеза:  Действительно ли пальчиковая батарейка приносит вред?

Методы исследования: анализ материалов из электронных и печатных источников по изучаемой проблеме, эксперименты по выявлению вредных воздействий веществ, содержащихся в батарейке, на живую природу; анализ, обобщение и систематизация результатов. Сбор использованных батареек с целью правильной утилизации.

Сроки реализации проекта – октябрь 2017г. - ноябрь 2017г.

Глава I Теоретическое исследование пальчиковой батарейки

1.1 Общее представление о пальчиковых батарейках и история их возникновения

Батарейка – автономный источник электричества для питания устройств. Элементы питания могут быть разных размеров и типов. При этом они могут быть одноразовыми и перезаряжаемыми.

Первый тип - солевые батарейки. Они имеют небольшой срок действия, так как быстро теряют свой заряд.

Второй тип - батарейки алкалиновые или щелочные. Эти батарейки служат дольше и имеют лучшее качество по сравнению с солевыми.

Третий тип - ртутные батарейки, заправлены ртутью. Эти батарейки имеют большие размеры и более длительный срок своей службы. Но из-за вредности ртути особой популярности не имеют.

Четвертый тип - батарейки литиевые, они имеют маленькие размеры и сохраняют долго хорошее напряжение. Такие батарейки служат намного дольше других, обладают повышенной стойкостью к перепадам температур и более качественны в отличие от других. Но они очень редкие, применяются в крайних особых случаях и достаточно дорогие, как для среднего покупателя. Поэтому в бытовом применении не используются.

Первую батарейку изобрел итальянский ученый граф Алессандро Вольта в 1800 году. Он поочередно уложил в столбик серебряные и цинковые кружки, изолированные фетровыми прокладками, элемент так и называется: вольтов столб. С тех пор экспериментаторы получили в свое распоряжение источник электрического тока, тогда как до этого изобретения им приходилось пользоваться лишь статическим электричеством, действующим всего в течение нескольких секунд за один опыт. Единице измерения тока тоже присвоили имя Вольта – вольт. Любая батарейка это не что иное, как две металлические пластины, помещенные в специальное химическое вещество – электролит. Одна пластина подключена к выводу « + », а другая к выводу « — ». Батарейки зачастую малы, но довольно сложно устроены. Это высокотехнологичные элементы, в которых в результате химических реакций выделяется электрическая энергия. Данный процесс происходит между тремя главными элементами батарейки: анодом, катодом и электролитом. В зависимости от типа батарейки для перечисленных элементов используются различные материалы. Материал выбирается по принципу максимизации эффекта при их взаимодействии. Анод часто делают из металла, катод — из оксида различных металлов. В качестве электролита используется соль, в щелочных батарейках — двуокись марганца.

Электрические батарейки - очень полезная вещь. Многие игрушки работают от батареек, и это очень удобно. А то пришлось бы включать их в розетку, путаться в длинных проводах. К тому же электрический ток из сети не подходит для игрушек, понадобилась бы ещё специальная коробочка для его исправления. Батарейки дают игрушкам и другим полезным вещам независимость и самостоятельность, и это так приятно!

Батарейка делает электрический ток: крутятся колёса у машинки, ходят часы, играет магнитофончик. А батарейка "садится". Что значит "садится"? Такое слово используют, чтобы показать, что батарейка расходует свою энергию. Так человек, когда начинает уставать, стремится куда-нибудь присесть. Когда всю энергию батарейка истратит, то перестанет работать, больше не сможет электрический ток делать. Что же в ней происходит?

Мы расскажем про пальчиковую батарейку. Её так назвали, потому что она похожа на пальчик. Внутри у неё - два цилиндрика, вставленные один в другой. Между цилиндриками - специальный раствор или паста. От одного цилиндрика к другому и течёт электрический ток. Например, от одного цилиндрика по проводу ток идёт в моторчик машинки, крутит колёса, и дальше по проводу подходит к другому цилиндрику. Электрический ток в проводах - это движение электронов, а в растворе между цилиндриками - это движение ионов. Всё самое интересное происходит на этих цилиндриках, где движение электронов превращается в движение ионов.

Цилиндрики сделаны из разных веществ. Один из них сделан из металла. Например, цинка. В металле много электронов гуляет 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 одним боком мокнет 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. Такой беспорядок в природе долго существовать не может. Электроны отправляются на поиски положительных ионов. Но через раствор-то они пройти не могут, у них один путь - через провода, через моторчик, покрутив колёса, электроны попадают на другой цилиндрик батарейки. А второй цилиндрик 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 цилиндрик 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 цилиндрика и раствор между ними. А когда окончательно испортятся, то и говорят, что батарейка "села".

Самое сложное в создании батареек - это подобрать материал для цилиндриков 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.

Устройство элемента питания

Глава 2.Экспериментальная часть.

    Взглянув на обычную пальчиковую батарейку, вы практически всегда увидите на ней этот знак: 

Это означает: «Не выбрасывать, необходимо сдать в спецпункт утилизации».

И этот знак на батарейке стоит неспроста!

Подсчитано, что одна пальчиковая батарейка, беспечно выброшенная в мусорное ведро, может загрязнить тяжёлыми металлами 400 литров воды или около 20 квадратных метров земли. 400 литров –это 80 бутылок по 5 литров –этой воды хватит семье из 4 человек на 2 года, а в лесной зоне это территория обитания двух деревьев, двух кротов, одного ёжика и нескольких тысяч дождевых червей! 

В батарейках содержится множество различных металлов — ртуть, никель, кадмий, свинец, литий, марганец и цинк, которые имеют свойство накапливаться в живых организмах, в том числе и в организме человека, и наносить существенный вред здоровью. 

2.1. Экспериментальное исследование батареек, подтверждающих наличие в них вредных веществ

Эксперимент 1. Влияние воды на металлическую оболочку батарейки

В первом эксперименте мы решил проверить, что произойдет с водой, если положить батарейку в воду. В первой банке – чистая вода для контроля. Во второй - целая батарейка, а в третьей - разобранная батарейка. Мы плотно закрыли все 3 банки и оставили для наблюдения. Через 3 дня заметили, что в третьей банке вода помутнела, а через 10 дней вода стала ржавая.

Вывод: металлическая оболочка батарейки под действием воды разрушается, а вредные вещества, находящиеся в батарейке, попадают в воду.

Эксперимент 2. Влияние загрязненной воды на растения.

Во втором эксперименте мы решили проверить влияние загрязненной воды на растения. Взяли три гвоздики и поставили в экспериментальные банки с водой. Через три дня стало заметно, что лепестки цветов, стоящих в банках с загрязненной водой завяли. А цветок, стоящий в стакане с чистой водой, не изменился и остался в прежнем состоянии. Следовательно, можно сделать вывод, что вода, загрязненная вредными веществами батарейки, отрицательно влияет на растения.

Эксперимент 3. Влияние щелочной среды на корпус батарейки.

Почвы могут иметь кислую или щелочную среду. Как же будет вести себя батарейка, попав в подобные условия?

Для опыта мы поместили пальчиковую батарейку в раствор медного купороса (щелочная среда). Помещенная в раствор батарейка начала темнеть, а затем ржаветь. В химических реакциях с солями других металлов медный купорос имеет свойство обмениваться ионами. Это произошло и в нашем опыте, образовались соли тяжелых металлов. Также происходит и в естественных условиях. Образовавшиеся соли тяжелых металлов попадают в почву и в грунтовые воды. Происходит это намного быстрее, чем в простой воде.

Но что же делать? Ведь совсем отказаться от батареек в повседневной жизни мы не можем. Вывод один: надо правильно утилизировать отработанные батарейки.

Вывод: Наша гипотеза подтвердилась. Основываясь на научную литературу, используя свои собственные наблюдения, опыт, можно утверждать, что выбрасываемые батарейки в мусорные баки, опасны для человека и окружающей среды.

2.2. Утилизация батареек в городе Бавлы, Республики Татарстан.

Что мы можем сделать, чтобы привлечь внимание к данной проблеме детей города Бавлы и жителей нашего района.

Чем мы можем помочь экологии?

Мы провели анкетирование участников нашего проекта, родителей детей (23 человека) и выяснили, что за год в каждой семье, приблизительно, выходят из строя- 8-10 батареек 

На вопрос, можно ли, батарейки выкидывать в мусор, 95% респондентов ответили, что выбрасывать нельзя, 5% считают, что можно.

На вопрос, сколько, в среднем, батареек выбрасывается в вашей семье в год? 67% опрашиваемых выбрасывает до 10 шт. в год, 25% - от 10 до 20 шт. в год, свыше 20 шт. – 8 %.

На вопрос, будете ли вы сдавать батарейки, если установят специальный контейнер? 97 % респондентов ответили, что будут сдавать, 3% - нет.

Мы выяснили, что процесс утилизации предусматривает 100% переработку: батарейку физически разделяют на металлический кожух и внутреннее наполнение. Внутренности же делятся на углерод, жидкие и твёрдые фракции, затем методом электролиза последовательно выкристаллизовывают тяжелые металлы.

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. А в Европе во всех супермаркетах стоят контейнеры для использованных батареек. Лидером является Бельгия, в которой до 50% элементов питания направляется на переработку. В городах США и Канады во многих присутственных местах установлены контейнеры для батареек. Ввести такую практику хотят и в России.

Первая в России линия переработки батареек запущена в Челябинске компания «Мегаполисресурс, сюда будут привозить отработанные элементы питания со всей страны.  Вещества, извлекаемые из батареек при переработке (графит, соли цинка и марганца), в дальнейшем могут быть использованы как для создания новых батареек, так и в других отраслях, в частности, в фармацевтике. В рамках проекта мы провели акцию  «Сдай батарейку – спаси Планету».

В ходе акции было собрано 132 батарейки, они были отнесены, вместе с ребятами  в пункт приема переработанных батареек, который находится по улице пушкина.

Параллельно мы проводили следующую работу:

Выступление на родительском собрании на тему: «Батарейки. Польза и вред».

Обратились к жителям нашего города через социальные сети с призывом не выбрасывать использованные батарейки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги теоретического и экспериментального исследований можно утверждать, что наша гипотеза подтвердилась. Батарейки действительно содержат химические вещества, которые пагубно влияют на окружающую среду и в частности на живую природу. Под воздействием щелочной среды почв, под воздействием воды нарушается целостность корпуса батарейки, и содержащиеся в ней вредные элементы попадают в почву, подземные воды, и естественно, в организм человека и животных. Все это происходит из-за неправильной утилизации элементов питания.

В связи свыше сказанным мы предлагаем жителям нашего города:

1. Выбирать технику, которая не требует использования батареек, т. е. работает от ручного завода, от сети или с использованием световой энергии.

2. Использовать перезаряжающиеся аккумуляторные батарейки.

3. Покупать батарейки с маркировкой «без кадмия», «без ртути».

4. Стараться не выбрасывать батарейки вместе с остальным мусором, использовать специальные ёмкости или сдавать их в специальные пункты сбора. Можно собирать батарейки в пластиковые бутылки или обычные полиэтиленовые пакеты.

5. Рационально использовать заряд батареек, чтобы продлить срок их службы.

Во всём мире отработанные батарейки собирают и утилизируют отдельно от бытового мусора. Давайте же и мы поступать так же! Не забывайте, что отравление тяжёлыми металлами, содержащимися в батарейках, приводит: к сердечной недостаточности, поражению почек и печени, поражению центральной нервной системы и даже к смерти!

Список использованной литературы

1.Акленова М.Д. «Энциклопедия для детей том 14 », М6Аванта+, 2001г

2. Володин В.А. «Энциклопедия для детей том 17», М6Аванта+, 2000г

3.Зубков. Б. В «Энциклопедический словарь юного техника», М: Педагогика,1988г.

Материалы интернет-ресурсов:

1.crazymama.ru/childfaq_answer_list.php…

2.www.greenpatrol.ru/biblio/bibliounit/…

3.http://www.greenconsumerism.org/articles/43/c6/i8.html

Анкета «Использованная батарейка»

Можно ли, батарейки выкидывать в мусор?

да

нет

2. Сколько, в среднем, батареек выбрасывается в вашей семье в год?

Количество -

3. Будете ли вы сдавать батарейки, если в школе установят специальный контейнер?

да

нет