«Батарейка-как источник опасности для окружающей среды и человека»/
проект по химии (8 класс)

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РТ

МБОУ  «Татарско- Бурнаевская ООШ»

Алькеевский муниципальный район Республика Татарстан

XXX Поволжская научно экологическая конференция школьников имени А.М.Терентьева

Секция: Промышленная и химическая экология.

Проект на тему:

«Батарейка-как источник опасности для окружающей среды и человека»

Выполнила: Закирова Зиля Риназовна

Ученица 9 класса

МБОУ «Татарско- Бурнаевская ООШ»

Руководитель: Зарипова Гульнур  Галимулловна

учительница химии, биологии, географии

Татарское Бурнаево- 2024  

Оглавление.

1.Введение.

               Глава I. Теоретическая часть  

1.1. Характеристика применения батареек как химических источников электрической энергии .

1.2. Что такое батарейка? Кем он изобретен?

1.3. Негативное влияние  использованных батареек на окружающую среду.

1.4. Проблема утилизации и переработки батареек.

Глава II. Основная часть.

Практическая часть

2.1. Влияние воды на батарейку .

2.2. Влияние загрязненной воды на растения .

2.3. Эксперимент №3 «Влияние щелочной среды на корпус батарейки»

2.4. Практический анализ изучения мнения школьников по вопросам использования батареек по результатам анкетирования  

2.5. Практический анализ изучения мнения школьников по вопросам использования батареек по результатам анкетирования  

                                III. Заключительная часть.

1.Выводы.

IV. Использованная литература.

1.Введение:

Сегодня представить свою жизнь без электрических устройств очень сложно. Причем, речь идет даже не о крупной бытовой технике, а о малогабаритных приборах, делающих быт значительно комфортнее.

Настенные часы, дистанционные пульты, фотоаппараты, фонарики, детские игрушки и многие другие мелкие устройства, к которым мы так привыкли, работают от портативного элемента питания. Чтобы обеспечить их стабильную работу, необходимо просто купить батарейки.

А что же происходит с отработанными батарейками? Иногда я замечаю, как многие люди выбрасывают не нужные батарейки в урну или вообще на улицу. Меня заинтересовал вопрос, а не опасно ли это для живых организмов, не повлияет ли это на жизнь людей? Ведь порою мы совершенно не задумываемся, что состояние окружающей среды зависит от нас, от нашего поведения в быту, в природе, от нашей культуры, это и определило актуальность данного исследования.  

Отсюда же и взялась тема нашего проекта: «Батарейка как источник опасности для окружающей среды и человека».

Цель: исследовать влияние отработанных батареек на окружающую среду и предложить способы снижения этого воздействия.

Задачи:  

1. Провести теоретический анализ об истории возникновения батареек, принципе их действия, способах утилизации, о влиянии отработанных батареек на окружающую среду
2. Провести практические эксперименты, позволяющие выявить вред использованных батареек
3. Провести анкетирование сверстников, с целью выяснения осведомлённости обучающихся о влиянии использованных батареек на окружающую среду и здоровье человека и предложить меры по развитию экологической грамотности населения в этом вопросе.

Объект исследования: отработанные батарейки

Предмет исследования: влияние отработанных батареек на окружающую среду и на организм человека.  

Методы исследования:

• Теоретические (изучение и анализ литературы по теме);  
• Эмпирические (эксперимент, наблюдение, анкетирование); 
• Математические (статистические, построение диаграмм);  

Гипотеза исследования: если мы будем знать о негативном влиянии отработанных батареек и способах их утилизации, если будем чувствовать свою личную ответственность за состояние своей планеты, то каждый из нас будет стараться находить способы по устранению этих последствий на окружающую среду.

Ожидаемые  результаты:

         Работа над проектом поможет многим понять, что батарейки, выброшенные

с другим мусором, наносят вред почве, воде, людям, животным, растениям; заставит нас бережнее относиться к природе.

Глава I. Теоретическая часть  

1.1. Характеристика применения батареек как химических источников электрической энергии .

Мы часто говорим об экологии , о здоровье, о здоровом образе жизни , проводим разные экологические акции. Однако  с каждым годом  мы все сильнее ощущаем   экологические проблемы.  Но при этом совершенно не задумываемся, что  состояние окружающей среды   зависит от нас, от нашего поведения в быту,   в природе,  от нашей культуры. В наши дни широкое распространение получили  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. На каждой батарейке есть знак, обозначающий, что ее нельзя выбрасывать в мусорный бак.

1.2. Что такое батарейка? Кем он изобретен?

«Батарейка» – это обиходное название источника электричества для автономного питания разнообразных устройств.

Первый шаг на пути появления батарейки был сделан ученым из Италии Луиджи Гальвани, который исследовал реакции живых организмов на различные воздействия. Суть сделанного им открытия заключалась в том, что через лягушачью лапку проходит ток, когда к ней присоединены две полоски из разных видов металла. Объяснить увиденное ученый так и не смог, зато результаты его работы очень пригодились другому исследователю – Алессандро Вольту.

Знаменитый итальянский физик А.Вольтав 1800 году, заинтересовавшись опытами Гальвани, проверил их, но пришел к принципиально другим выводам. Вольта понял, что появлению тока способствует химическая реакция, возникающая между различными металлами в определенной среде. Разместив цинковую и медную пластину в соляном растворе, он создал первую в мире батарею первичных элементов, которую после доработки назвал «Вольтов столб», по сути он представлял собой батарею гальванических элементов. По сути он представлял собой батарею гальванических элементов (химических источников электрического тока.

Вред батареек для окружающей среды достаточно серьезный. По окончанию службы, маленький источник питания отправляется в мусорное ведро, мусоропровод. Дальше с помощью мусоровоза батарея перемещается на свалку. Идет время, батарея начинает разлагаться, выделяя вредные вещества. Они наносят огромный вред экологии и человеку.

Более 50% всех токсичных отходов приходится на долю выброшенных одноразовых элементов питания Ученые утверждают, один элемент питания загрязняет 20 м2 земли. Такое воздействие на окружающую среду осуществляется посредством тяжелых металлов. Кроме почвы одна батарейка может испортить до 400 литров воды. Подобный ущерб природе питательные элементы наносят ежемесячно.

Отравленная почва не позволяет растениям жить и обогащать нашу планету кислородам. Она становится бесплодной. Подобный урон земле приходится ликвидировать десятилетиями. Соли тяжелых металлов проникают в почву, дальше часть из них просачивается в грунтовые воды. Они несут всю химию прямо в реки [9].

Почему так происходит? В действительности ответ лежит на поверхности. Виноваты люди. Использованные батарейки большинство не несет в специальные приемные пункты, а выбрасывают на улицу или мусорное ведро. Хотя на каждой батарейке есть значок с зачеркнутой урной. Он означает выбрасывать подобные энергетические емкости для питания устройств нельзя: «Не выбрасывать, необходимо сдать в специальный пункт утилизации!» 

В целом в составе одной батарейки может быть до 10 токсичных химических элементов: магний, ртуть, олово, свинец, никель, цинк, кадмий, которые способны в организме вызывать болезни.

Ртуть - поражает нервную систему, печень, почки, желудок.Так же под действием ртути нарушается пищеварение.

Свинец - поражает печень, почки, нервную систему и костные ткани.

Никель и цинк - поражают кишечник, печень, головной мозг.

Кадмий - вредит лёгким и почкам.

Щёлочи - оказывает негативное воздействие на кожу и слизистые оболочки организма

Таким образом, выброшенная в мусорное ведро батарея это мина отложенного действия. Элемент питания, выброшенный в мусорный контейнер, погружается в почву и начинает разлагаться. Тяжелые металлы попадают в грунтовые воды, вместе с ними в источники питьевой воды — частные колодцы, скважины, из водоемов — в централизованные системы водоснабжения. Заражению подвергаются и продукты. Как только стаканчик начнет разлагаться, мир получит новую порцию яда.

1.4. Проблема утилизации и переработки батареек.

Батарейки представляют собой опасные отходы 1-2 класса, процесс их утилизации находится под особым контролем. Процедура переработки батареек довольно долгая и затратная, но ведь результатом является сохранение экологии. К сожалению, сейчас в мире не существует экологически чистой технологии, которая позволяла бы полностью перерабатывать батарейки и аккумуляторы с получением продукции надлежащего качества. 

Во всех батарейках используется одинаковый принцип работы, поэтому процесс утилизации происходит по одной технологии.

С 2013 года в городе Челябинске заработал пока единственный завод России по переработке батареек и аккумуляторов, отживших свой срок. На этом заводе производится переработка элементов питания с извлечением полезных ресурсов для вторичного использования. Компания «Мегаполис ресурс» занимается переработкой лишь марганцево-цинковых батареек, которые составляют около 80 % от общего объема потребления. Батарейки, содержащие большее количество ртути, литий-ионные батарейки сейчас лишь накапливаются предприятием.

Во всех батарейках используется одинаковый принцип работы, поэтому процесс утилизации происходит по одной технологии.

Переработка элементов питания проходит за несколько обязательных этапов:

1. Сортировка. На этом этапе происходит распределение батареек в зависимости от состава. Этот этап крайне длительный и так как батарейки сортируют вручную. Сортировщик за смену перебирает 600 кг батареек.
2. Переработка. Все элементы питания попадают в специальную дробильную машину, где измельчаются на мелкие кусочки. Затем по конвейеру специальным магнитом происходит отделение крупных кусков металла. После этого крошка вновь проходит ещё один этап дробления и отделения металла. Оставшаяся смесь состоит из цинка, марганца, графита и электролита.
3. Процесс гидрометаллургии. Содержимое батареек промывается от электролита, который впоследствии используется для нейтрализации кислот. Затем извлекаются цветные металлы, соли марганца, цинка, достается графит.
4. Упаковка. На заключительном этапе происходит упаковка материалов для их дальнейшей передачи во вторичное использование.

Таким образом, по правилам батарейки нужно перерабатывать на специальных заводах. Утилизация батареек не преследует вопросы выгоды от получения вторсырья, здесь речь идет об уменьшении ущерба для экосистемы. Но проблема в том, что этих заводов очень мало и переработка стоит дороже, чем последующая продажа полученного сырья. Тем не менее, от переработки батареек мы извлекаем пользу: создаем лучшую окружающую среду для всего человечества.

Глава II. Основная часть.

Практическая часть

2.1. Влияние воды на батарейку 

Опытным путем мы решили проверить, что произойдет с водой, если положить батарейку в воду. Будут ли выделяться из элемента питания, содержащиеся в нем вещества.

Мы поместили батарейки разных марок в чашки Петри и залили водой. Вели дневник наблюдений, результаты наблюдений представлены в таблице №1 (приложение 1)

Уже на третий день эксперимента в чашке Петри с солевой батарейкой вода стала ярко рыжего цвета, появился хлопьевидный осадок бурого цвета, которого на шестой день эксперимента стало еще больше,  рядом с батарейкой появился черный налет, на поверхности воды появилась блестящая пленка.  

Похожие изменения наблюдались и в чашках Петри со щелочными батарейками, на третий день эксперимента вода также стала ярко рыжего цвета, рядом с батаейкой. В чашке с батарейкой марки Camelleon - наблюдалось выделение пузырьков газа, а в чашке с  Energizer - рядом с батарейкой появились хлопья ржавчины.  Эти эффекты лишь усились к шестому дню эксперимента - на батарейках марок Camelleon и Energizer стали видны следы разрушений корпуса.

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

2.2. Влияние загрязненной воды на растения .

Во втором опыте я решила проверить влияние загрязненной воды на растения.   

Для проведения данного опыта, я взяла 3 одинаковых пластиковых стаканчика, налила в каждое равное количество очищенной воды, после чего в стаканчик №1поместила одну батарейку, в стаканчик №2 – 2 батарейку , а в стаканчик №3 – три батарейки.  

Я взяла три цветка и поставила в экспериментальные стаканы с водой. Через три дня я увидела, что  вода в стаканах начал менять свет, а листья  цветов, стоящих в стаканах с загрязненной водой  начали меняться.

В  первом стакане 1 батарейка.  Листок в этом стакане пожелтел.

Во втором стакане 2 батарейки. Сам листок пожелтел, и треть листка начала высыхать. В третьем стакане  3 батарейки. Вода в нем мутнее  и  половина листка высохла. Следовательно, можно сделать вывод, что вода, загрязненная вредными веществами батарейки, отрицательно влияет на рост растений.

Вывод: результаты данного опыта подтверждают, что вода, загрязненная вредными веществами батарейки, отрицательно влияет на растения.

2.3. Эксперимент №3 «Влияние щелочной среды на корпус батарейки»

Описание эксперимента: почвы окружающей нас среды могут иметь, как кислую, так и щелочную среды. Чтобы выяснить, как влияет щелочная среда на химические источники тока, попавшие, например, на полигон ТБО, мы провели данный эксперимент. Для его осуществления нам необходимо было приготовить раствор медного купороса (CuSO4), среда которого является щелочной, и поместить на некоторое время в данный раствор использованные солевую и щелочную батарейки.

Оборудование и реактивы: химический стакан – 3 шт., маркер, водопроводная вода, медный купорос (CuSO4), солевая и щелочная батарейки.

Результаты эксперимента: помещенные в раствор медного купороса (щелочная среда) солевая и щелочная батарейки начали темнеть, затем на их поверхности образовалась ржавчина. Голубой цвет исходного раствора медного купороса изменился. В случае контакта с солевой батарейкой интенсивность окраски уменьшилась, а в случае со щелочной батарейкой окраска изменилась на зелено-голубую. Эти внешние признаки подтвердили тот факт, что произошла химическая реакция замещения – ионы металлов, входящих в состав батарейки заместили ионы меди в медном купоросе. Образовались, предположительно, соли (сульфаты) цинка и марганца:

Вывод: в естественных условиях в результате попадания химических источников тока в щелочную среду образуются соли тяжелых металлов, загрязняющие почву и грунтовые воды.

2.4. Практический анализ изучения мнения школьников по вопросам использования батареек по результатам анкетирования  

Первым этапом моего исследования стало анкетирование среди школьников 5-8 классов. Мы решили выяснить, на сколько обучающиеся осведомлены о влиянии использованных батареек на окружающую среду и здоровье человека.

В анкетировании приняло участие 16 школьника, учащиеся 5-8 класса.

Ребятам предлагалось ответить на составленные нами  вопросы (приложение 3)

Оказалось, что 100% – опрошенных школьников используют батарейки. 32% – используют батарейки редко, остальные 68% - всегда, постоянно. При этом покупают батарейки редко 45% опрошенных; раз в неделю 14%; раз в месяц - 36%; и 5% затрудняется ответить. При этом при выборе руководствуются чаще всего на марку, фирму - 41% опрошенных, на цену - 32%, на размеры - 14%, на заряд - 9%, на срок годности лишь 1 из опрошенных (4%)

На вопрос каким образом утилизируют батарейки, учащиеся ответили, что оставляют 64%, 27% выбрасывают в урну и 9% отдают родителям. Причем большая часть (73%) респондентов согласны сдавать батарейки в специальные пункты приема, остальные не задумывались об этом, либо не считают это важным (23%). И конечно же почти все опрошенные 91% считают, что проблема утилизации батареек требует срочного решения. Что не может не радовать, ведь после осознания проблемы, дальше должно прийти и решение её (приложение 3).

Вывод: по результатам анкетирования, мы выяснили, что батарейки необходимы в нашей повседневной жизни. Учащиеся знают о вреде использованных батареек и что их нельзя выбрасывать в мусорное ведро, большинство понимает, что данная проблема важна для каждого, и решить ее можно лишь совместными усилиями. Поэтому нами была организованна акция по сбору батареек в нашей школе. Акция «Сдай батарейку – сохрани природу!»  

                                             Памятка

ПРАВИЛА ПО ХРАНЕНИЮ И УТИЛИЗАЦИИ БАТАРЕЕК

• Извлекайте батарейки из устройств, которыми не будите пользоваться в течение длительного времени.
• 1 щелочная (ALKALINE) батарейка заменяет 10 солевых (LeClanche).
• Покупайте батарейки, которые можно заряжать по новой.
• Выбирайте батарейки правильного типа и размера в соответствии с рекомендациями изготовителя прибора.
• Вытащите батарейки из прибора, подключенного к бытовой электросети (например, ноутбук).
• Складывайте отработавшие батарейки в пластиковые бутылки.
• Храните батарейки в сухом помещении при комнатной температуре. Не замораживайте батарейки, не оставляйте на жаре, это сократит их рабочий ресурс         

III. Заключительная часть.

Выводы

1. Проведенный теоретический анализ показал, что батарейки относятся к химическим источникам электрической энергии, массово применяются с 1903 года, при неправильной утилизации батарейки начинают разлагаться, выделяя тяжелые металлы, которые попадают в грунтовые воды, вместе с ними в источники питьевой воды, заражая и продукты.  
2. Проведенные практические эксперименты показали, что при попадании отработанной батарейки в воду начинается их разрушение и загрязнение воды, о чем свидетельствует замедление роста растений, помещенных в зараженную воду.
3. Анкетирование учеников МБОУ «Татарско-Бурнаевская ООШ» выявило, что батарейки необходимы в нашей повседневной жизни, большинство опрошенных знает о вреде использованных батареек и что их нельзя выбрасывать в мусорное ведро, и готовы собирать отработанные батарейки и правильно их утилизировать.
4. В качестве мер по развитию экологической грамотности населения в этом вопросе нами проведена акция по сбору использованных батареек и разработана памятка, способствующая осознанному выбору батареек, повышению знаний о правильном хранении и утилизации отработанных батареек.

Считаем, что наша гипотеза подтвердилась, ведь уже в нашей школе и садике дети и взрослые приносят отработанные батарейки , которых в конце учебного года мы сдаем в Гимназию «имени Наби Даули» для вторичной отработки. Дети и взрослые  чувствуют свою личную ответственность за состояние своей планеты, надеемся, что их станет больше, и тогда каждый из нас будет стараться находить способы по устранению этих негативных последствий на окружающую среду .

В нашей стране каждый год на свалки поступает более 15 000 тонн использованных батареек. Они лежат там десятилетиями, отравляя воду и почву ядовитыми и токсическими веществами.

Проблема загрязнения окружающей среды не решится сама собой, пока человечество не поймет, что выбрасывать в мусорное ведро батарейки нельзя. При правильной утилизации любая батарейка или аккумулятор приносят пользу, а не вред. И именно правильные действия сделают наше будущее светлее и чище!

Во всём мире отработанные батарейки собирают и утилизируют отдельно от бытового мусора. Давайте же и мы поступать так же! Не забывайте, что одна единственная пальчиковая батарейка заражает 20 квадратных метров земли, 400 литров воды, отравляет два дерева, одного ёжика, тысячи дождевых червей и двух кротов. А также помните, что отравление тяжёлыми металлами, содержащимися в батарейках, приводит: к сердечной недостаточности, поражению почек и печени, поражению центральной нервной системы и даже к смерти!

Мы надеемся, что все неравнодушные люди подключатся к нашей акции и сделают нашу Землю чище.  Если каждый из нас будет собирать отработанные батарейки отдельно от бытового мусора, сдавать их на утилизацию. И тогда мы будем пить чистую воду, дышать чистым воздухом и наслаждаться здоровой природой.  Берегите люди Землю, берегите!

 IV. Использованная литература:

• 1.        Химия 11 Габриелян О.С. с. 200
• 2.        https://infourok.ru/bolshoy-vred-malenkoy-batareyki  от 12.01.2020
• 3.        https://ru.wikipedia.org/wiki/Батарея_(электротехника)
• 4.        https://batareykaa.ru/istorija-batarejki/
• 5.        https://yznavai.ru/batarejka-i-vsjo-o-nej/
• 6https://istochnikipitaniy.ru/batarejki/vidy.html
• 7.        https://3batareiki.ru/batarejki/kakie-byvayut-vidy-i-tipy-batareek
• 8.        https://3batareiki.ru/batarejki/v-chem-vred-batareek-dlya-okruzhayushhej-sredy
• 9.        https://batareykaa.ru/vred-batareek-dlya-okruzhayushhej-sredy-i-cheloveka/
• 10.        https://www.kakprosto.ru/v-chem-vred-ispolzovannyh-batareek
• 11.        https://infourok.ru/issledovatelskaya-rabota-bolshoy-vred-malenkoy-batareyki

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РТ

МБОУ  «Татарско- Бурнаевская ООШ»

Алькеевский муниципальный район Республика Татарстан

XXX Поволжская научно экологическая конференция школьников имени А.М.Терентьева

Секция: Промышленная и химическая экология.

Проект на тему:

«Батарейка-как источник опасности для окружающей среды и человека»

Выполнила: Закирова Зиля Риназовна

Ученица 9 класса

МБОУ «Татарско- Бурнаевская ООШ»

Руководитель: Зарипова Гульнур  Галимулловна

учительница химии, биологии, географии

Татарское Бурнаево- 2024  

Оглавление.

1.Введение.

               Глава I. Теоретическая часть  

1.1. Характеристика применения батареек как химических источников электрической энергии .

1.2. Что такое батарейка? Кем он изобретен?

1.3. Негативное влияние  использованных батареек на окружающую среду.

1.4. Проблема утилизации и переработки батареек.

Глава II. Основная часть.

Практическая часть

2.1. Влияние воды на батарейку .

2.2. Влияние загрязненной воды на растения .

2.3. Эксперимент №3 «Влияние щелочной среды на корпус батарейки»

2.4. Практический анализ изучения мнения школьников по вопросам использования батареек по результатам анкетирования  

2.5. Практический анализ изучения мнения школьников по вопросам использования батареек по результатам анкетирования  

                                III. Заключительная часть.

1.Выводы.

IV. Использованная литература.

1.Введение:

Сегодня представить свою жизнь без электрических устройств очень сложно. Причем, речь идет даже не о крупной бытовой технике, а о малогабаритных приборах, делающих быт значительно комфортнее.

Настенные часы, дистанционные пульты, фотоаппараты, фонарики, детские игрушки и многие другие мелкие устройства, к которым мы так привыкли, работают от портативного элемента питания. Чтобы обеспечить их стабильную работу, необходимо просто купить батарейки.

А что же происходит с отработанными батарейками? Иногда я замечаю, как многие люди выбрасывают не нужные батарейки в урну или вообще на улицу. Меня заинтересовал вопрос, а не опасно ли это для живых организмов, не повлияет ли это на жизнь людей? Ведь порою мы совершенно не задумываемся, что состояние окружающей среды зависит от нас, от нашего поведения в быту, в природе, от нашей культуры, это и определило актуальность данного исследования.  

Отсюда же и взялась тема нашего проекта: «Батарейка как источник опасности для окружающей среды и человека».

Цель: исследовать влияние отработанных батареек на окружающую среду и предложить способы снижения этого воздействия.

Задачи:  

1. Провести теоретический анализ об истории возникновения батареек, принципе их действия, способах утилизации, о влиянии отработанных батареек на окружающую среду
2. Провести практические эксперименты, позволяющие выявить вред использованных батареек
3. Провести анкетирование сверстников, с целью выяснения осведомлённости обучающихся о влиянии использованных батареек на окружающую среду и здоровье человека и предложить меры по развитию экологической грамотности населения в этом вопросе.

Объект исследования: отработанные батарейки

Предмет исследования: влияние отработанных батареек на окружающую среду и на организм человека.  

Методы исследования:

• Теоретические (изучение и анализ литературы по теме);  
• Эмпирические (эксперимент, наблюдение, анкетирование); 
• Математические (статистические, построение диаграмм);  

Гипотеза исследования: если мы будем знать о негативном влиянии отработанных батареек и способах их утилизации, если будем чувствовать свою личную ответственность за состояние своей планеты, то каждый из нас будет стараться находить способы по устранению этих последствий на окружающую среду.

Ожидаемые  результаты:

         Работа над проектом поможет многим понять, что батарейки, выброшенные

с другим мусором, наносят вред почве, воде, людям, животным, растениям; заставит нас бережнее относиться к природе.

Глава I. Теоретическая часть  

1.1. Характеристика применения батареек как химических источников электрической энергии .

Мы часто говорим об экологии , о здоровье, о здоровом образе жизни , проводим разные экологические акции. Однако  с каждым годом  мы все сильнее ощущаем   экологические проблемы.  Но при этом совершенно не задумываемся, что  состояние окружающей среды   зависит от нас, от нашего поведения в быту,   в природе,  от нашей культуры. В наши дни широкое распространение получили  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. На каждой батарейке есть знак, обозначающий, что ее нельзя выбрасывать в мусорный бак.

1.2. Что такое батарейка? Кем он изобретен?

«Батарейка» – это обиходное название источника электричества для автономного питания разнообразных устройств.

Первый шаг на пути появления батарейки был сделан ученым из Италии Луиджи Гальвани, который исследовал реакции живых организмов на различные воздействия. Суть сделанного им открытия заключалась в том, что через лягушачью лапку проходит ток, когда к ней присоединены две полоски из разных видов металла. Объяснить увиденное ученый так и не смог, зато результаты его работы очень пригодились другому исследователю – Алессандро Вольту.

Знаменитый итальянский физик А.Вольтав 1800 году, заинтересовавшись опытами Гальвани, проверил их, но пришел к принципиально другим выводам. Вольта понял, что появлению тока способствует химическая реакция, возникающая между различными металлами в определенной среде. Разместив цинковую и медную пластину в соляном растворе, он создал первую в мире батарею первичных элементов, которую после доработки назвал «Вольтов столб», по сути он представлял собой батарею гальванических элементов. По сути он представлял собой батарею гальванических элементов (химических источников электрического тока.

Вред батареек для окружающей среды достаточно серьезный. По окончанию службы, маленький источник питания отправляется в мусорное ведро, мусоропровод. Дальше с помощью мусоровоза батарея перемещается на свалку. Идет время, батарея начинает разлагаться, выделяя вредные вещества. Они наносят огромный вред экологии и человеку.

Более 50% всех токсичных отходов приходится на долю выброшенных одноразовых элементов питания Ученые утверждают, один элемент питания загрязняет 20 м2 земли. Такое воздействие на окружающую среду осуществляется посредством тяжелых металлов. Кроме почвы одна батарейка может испортить до 400 литров воды. Подобный ущерб природе питательные элементы наносят ежемесячно.

Отравленная почва не позволяет растениям жить и обогащать нашу планету кислородам. Она становится бесплодной. Подобный урон земле приходится ликвидировать десятилетиями. Соли тяжелых металлов проникают в почву, дальше часть из них просачивается в грунтовые воды. Они несут всю химию прямо в реки [9].

Почему так происходит? В действительности ответ лежит на поверхности. Виноваты люди. Использованные батарейки большинство не несет в специальные приемные пункты, а выбрасывают на улицу или мусорное ведро. Хотя на каждой батарейке есть значок с зачеркнутой урной. Он означает выбрасывать подобные энергетические емкости для питания устройств нельзя: «Не выбрасывать, необходимо сдать в специальный пункт утилизации!» 

В целом в составе одной батарейки может быть до 10 токсичных химических элементов: магний, ртуть, олово, свинец, никель, цинк, кадмий, которые способны в организме вызывать болезни.

Ртуть - поражает нервную систему, печень, почки, желудок.Так же под действием ртути нарушается пищеварение.

Свинец - поражает печень, почки, нервную систему и костные ткани.

Никель и цинк - поражают кишечник, печень, головной мозг.

Кадмий - вредит лёгким и почкам.

Щёлочи - оказывает негативное воздействие на кожу и слизистые оболочки организма

Таким образом, выброшенная в мусорное ведро батарея это мина отложенного действия. Элемент питания, выброшенный в мусорный контейнер, погружается в почву и начинает разлагаться. Тяжелые металлы попадают в грунтовые воды, вместе с ними в источники питьевой воды — частные колодцы, скважины, из водоемов — в централизованные системы водоснабжения. Заражению подвергаются и продукты. Как только стаканчик начнет разлагаться, мир получит новую порцию яда.

1.4. Проблема утилизации и переработки батареек.

Батарейки представляют собой опасные отходы 1-2 класса, процесс их утилизации находится под особым контролем. Процедура переработки батареек довольно долгая и затратная, но ведь результатом является сохранение экологии. К сожалению, сейчас в мире не существует экологически чистой технологии, которая позволяла бы полностью перерабатывать батарейки и аккумуляторы с получением продукции надлежащего качества. 

Во всех батарейках используется одинаковый принцип работы, поэтому процесс утилизации происходит по одной технологии.

С 2013 года в городе Челябинске заработал пока единственный завод России по переработке батареек и аккумуляторов, отживших свой срок. На этом заводе производится переработка элементов питания с извлечением полезных ресурсов для вторичного использования. Компания «Мегаполис ресурс» занимается переработкой лишь марганцево-цинковых батареек, которые составляют около 80 % от общего объема потребления. Батарейки, содержащие большее количество ртути, литий-ионные батарейки сейчас лишь накапливаются предприятием.

Во всех батарейках используется одинаковый принцип работы, поэтому процесс утилизации происходит по одной технологии.

Переработка элементов питания проходит за несколько обязательных этапов:

1. Сортировка. На этом этапе происходит распределение батареек в зависимости от состава. Этот этап крайне длительный и так как батарейки сортируют вручную. Сортировщик за смену перебирает 600 кг батареек.
2. Переработка. Все элементы питания попадают в специальную дробильную машину, где измельчаются на мелкие кусочки. Затем по конвейеру специальным магнитом происходит отделение крупных кусков металла. После этого крошка вновь проходит ещё один этап дробления и отделения металла. Оставшаяся смесь состоит из цинка, марганца, графита и электролита.
3. Процесс гидрометаллургии. Содержимое батареек промывается от электролита, который впоследствии используется для нейтрализации кислот. Затем извлекаются цветные металлы, соли марганца, цинка, достается графит.
4. Упаковка. На заключительном этапе происходит упаковка материалов для их дальнейшей передачи во вторичное использование.

Таким образом, по правилам батарейки нужно перерабатывать на специальных заводах. Утилизация батареек не преследует вопросы выгоды от получения вторсырья, здесь речь идет об уменьшении ущерба для экосистемы. Но проблема в том, что этих заводов очень мало и переработка стоит дороже, чем последующая продажа полученного сырья. Тем не менее, от переработки батареек мы извлекаем пользу: создаем лучшую окружающую среду для всего человечества.

Глава II. Основная часть.

Практическая часть

2.1. Влияние воды на батарейку 

Опытным путем мы решили проверить, что произойдет с водой, если положить батарейку в воду. Будут ли выделяться из элемента питания, содержащиеся в нем вещества.

Мы поместили батарейки разных марок в чашки Петри и залили водой. Вели дневник наблюдений, результаты наблюдений представлены в таблице №1 (приложение 1)

Уже на третий день эксперимента в чашке Петри с солевой батарейкой вода стала ярко рыжего цвета, появился хлопьевидный осадок бурого цвета, которого на шестой день эксперимента стало еще больше,  рядом с батарейкой появился черный налет, на поверхности воды появилась блестящая пленка.  

Похожие изменения наблюдались и в чашках Петри со щелочными батарейками, на третий день эксперимента вода также стала ярко рыжего цвета, рядом с батаейкой. В чашке с батарейкой марки Camelleon - наблюдалось выделение пузырьков газа, а в чашке с  Energizer - рядом с батарейкой появились хлопья ржавчины.  Эти эффекты лишь усились к шестому дню эксперимента - на батарейках марок Camelleon и Energizer стали видны следы разрушений корпуса.

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

2.2. Влияние загрязненной воды на растения .

Во втором опыте я решила проверить влияние загрязненной воды на растения.   

Для проведения данного опыта, я взяла 3 одинаковых пластиковых стаканчика, налила в каждое равное количество очищенной воды, после чего в стаканчик №1поместила одну батарейку, в стаканчик №2 – 2 батарейку , а в стаканчик №3 – три батарейки.  

Я взяла три цветка и поставила в экспериментальные стаканы с водой. Через три дня я увидела, что  вода в стаканах начал менять свет, а листья  цветов, стоящих в стаканах с загрязненной водой  начали меняться.

В  первом стакане 1 батарейка.  Листок в этом стакане пожелтел.

Во втором стакане 2 батарейки. Сам листок пожелтел, и треть листка начала высыхать. В третьем стакане  3 батарейки. Вода в нем мутнее  и  половина листка высохла. Следовательно, можно сделать вывод, что вода, загрязненная вредными веществами батарейки, отрицательно влияет на рост растений.

Вывод: результаты данного опыта подтверждают, что вода, загрязненная вредными веществами батарейки, отрицательно влияет на растения.

2.3. Эксперимент №3 «Влияние щелочной среды на корпус батарейки»

Описание эксперимента: почвы окружающей нас среды могут иметь, как кислую, так и щелочную среды. Чтобы выяснить, как влияет щелочная среда на химические источники тока, попавшие, например, на полигон ТБО, мы провели данный эксперимент. Для его осуществления нам необходимо было приготовить раствор медного купороса (CuSO4), среда которого является щелочной, и поместить на некоторое время в данный раствор использованные солевую и щелочную батарейки.

Оборудование и реактивы: химический стакан – 3 шт., маркер, водопроводная вода, медный купорос (CuSO4), солевая и щелочная батарейки.

Результаты эксперимента: помещенные в раствор медного купороса (щелочная среда) солевая и щелочная батарейки начали темнеть, затем на их поверхности образовалась ржавчина. Голубой цвет исходного раствора медного купороса изменился. В случае контакта с солевой батарейкой интенсивность окраски уменьшилась, а в случае со щелочной батарейкой окраска изменилась на зелено-голубую. Эти внешние признаки подтвердили тот факт, что произошла химическая реакция замещения – ионы металлов, входящих в состав батарейки заместили ионы меди в медном купоросе. Образовались, предположительно, соли (сульфаты) цинка и марганца:

Вывод: в естественных условиях в результате попадания химических источников тока в щелочную среду образуются соли тяжелых металлов, загрязняющие почву и грунтовые воды.

2.4. Практический анализ изучения мнения школьников по вопросам использования батареек по результатам анкетирования  

Первым этапом моего исследования стало анкетирование среди школьников 5-8 классов. Мы решили выяснить, на сколько обучающиеся осведомлены о влиянии использованных батареек на окружающую среду и здоровье человека.

В анкетировании приняло участие 16 школьника, учащиеся 5-8 класса.

Ребятам предлагалось ответить на составленные нами  вопросы (приложение 3)

Оказалось, что 100% – опрошенных школьников используют батарейки. 32% – используют батарейки редко, остальные 68% - всегда, постоянно. При этом покупают батарейки редко 45% опрошенных; раз в неделю 14%; раз в месяц - 36%; и 5% затрудняется ответить. При этом при выборе руководствуются чаще всего на марку, фирму - 41% опрошенных, на цену - 32%, на размеры - 14%, на заряд - 9%, на срок годности лишь 1 из опрошенных (4%)

На вопрос каким образом утилизируют батарейки, учащиеся ответили, что оставляют 64%, 27% выбрасывают в урну и 9% отдают родителям. Причем большая часть (73%) респондентов согласны сдавать батарейки в специальные пункты приема, остальные не задумывались об этом, либо не считают это важным (23%). И конечно же почти все опрошенные 91% считают, что проблема утилизации батареек требует срочного решения. Что не может не радовать, ведь после осознания проблемы, дальше должно прийти и решение её (приложение 3).

Вывод: по результатам анкетирования, мы выяснили, что батарейки необходимы в нашей повседневной жизни. Учащиеся знают о вреде использованных батареек и что их нельзя выбрасывать в мусорное ведро, большинство понимает, что данная проблема важна для каждого, и решить ее можно лишь совместными усилиями. Поэтому нами была организованна акция по сбору батареек в нашей школе. Акция «Сдай батарейку – сохрани природу!»  

                                             Памятка

ПРАВИЛА ПО ХРАНЕНИЮ И УТИЛИЗАЦИИ БАТАРЕЕК

• Извлекайте батарейки из устройств, которыми не будите пользоваться в течение длительного времени.
• 1 щелочная (ALKALINE) батарейка заменяет 10 солевых (LeClanche).
• Покупайте батарейки, которые можно заряжать по новой.
• Выбирайте батарейки правильного типа и размера в соответствии с рекомендациями изготовителя прибора.
• Вытащите батарейки из прибора, подключенного к бытовой электросети (например, ноутбук).
• Складывайте отработавшие батарейки в пластиковые бутылки.
• Храните батарейки в сухом помещении при комнатной температуре. Не замораживайте батарейки, не оставляйте на жаре, это сократит их рабочий ресурс         

III. Заключительная часть.

Выводы

1. Проведенный теоретический анализ показал, что батарейки относятся к химическим источникам электрической энергии, массово применяются с 1903 года, при неправильной утилизации батарейки начинают разлагаться, выделяя тяжелые металлы, которые попадают в грунтовые воды, вместе с ними в источники питьевой воды, заражая и продукты.  
2. Проведенные практические эксперименты показали, что при попадании отработанной батарейки в воду начинается их разрушение и загрязнение воды, о чем свидетельствует замедление роста растений, помещенных в зараженную воду.
3. Анкетирование учеников МБОУ «Татарско-Бурнаевская ООШ» выявило, что батарейки необходимы в нашей повседневной жизни, большинство опрошенных знает о вреде использованных батареек и что их нельзя выбрасывать в мусорное ведро, и готовы собирать отработанные батарейки и правильно их утилизировать.
4. В качестве мер по развитию экологической грамотности населения в этом вопросе нами проведена акция по сбору использованных батареек и разработана памятка, способствующая осознанному выбору батареек, повышению знаний о правильном хранении и утилизации отработанных батареек.

Считаем, что наша гипотеза подтвердилась, ведь уже в нашей школе и садике дети и взрослые приносят отработанные батарейки , которых в конце учебного года мы сдаем в Гимназию «имени Наби Даули» для вторичной отработки. Дети и взрослые  чувствуют свою личную ответственность за состояние своей планеты, надеемся, что их станет больше, и тогда каждый из нас будет стараться находить способы по устранению этих негативных последствий на окружающую среду .

В нашей стране каждый год на свалки поступает более 15 000 тонн использованных батареек. Они лежат там десятилетиями, отравляя воду и почву ядовитыми и токсическими веществами.

Проблема загрязнения окружающей среды не решится сама собой, пока человечество не поймет, что выбрасывать в мусорное ведро батарейки нельзя. При правильной утилизации любая батарейка или аккумулятор приносят пользу, а не вред. И именно правильные действия сделают наше будущее светлее и чище!

Во всём мире отработанные батарейки собирают и утилизируют отдельно от бытового мусора. Давайте же и мы поступать так же! Не забывайте, что одна единственная пальчиковая батарейка заражает 20 квадратных метров земли, 400 литров воды, отравляет два дерева, одного ёжика, тысячи дождевых червей и двух кротов. А также помните, что отравление тяжёлыми металлами, содержащимися в батарейках, приводит: к сердечной недостаточности, поражению почек и печени, поражению центральной нервной системы и даже к смерти!

Мы надеемся, что все неравнодушные люди подключатся к нашей акции и сделают нашу Землю чище.  Если каждый из нас будет собирать отработанные батарейки отдельно от бытового мусора, сдавать их на утилизацию. И тогда мы будем пить чистую воду, дышать чистым воздухом и наслаждаться здоровой природой.  Берегите люди Землю, берегите!

 IV. Использованная литература:

• 1.        Химия 11 Габриелян О.С. с. 200
• 2.        https://infourok.ru/bolshoy-vred-malenkoy-batareyki  от 12.01.2020
• 3.        https://ru.wikipedia.org/wiki/Батарея_(электротехника)
• 4.        https://batareykaa.ru/istorija-batarejki/
• 5.        https://yznavai.ru/batarejka-i-vsjo-o-nej/
• 6https://istochnikipitaniy.ru/batarejki/vidy.html
• 7.        https://3batareiki.ru/batarejki/kakie-byvayut-vidy-i-tipy-batareek
• 8.        https://3batareiki.ru/batarejki/v-chem-vred-batareek-dlya-okruzhayushhej-sredy
• 9.        https://batareykaa.ru/vred-batareek-dlya-okruzhayushhej-sredy-i-cheloveka/
• 10.        https://www.kakprosto.ru/v-chem-vred-ispolzovannyh-batareek
• 11.        https://infourok.ru/issledovatelskaya-rabota-bolshoy-vred-malenkoy-batareyki

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РТ

МБОУ  «Татарско- Бурнаевская ООШ»

Алькеевский муниципальный район Республика Татарстан

XXX Поволжская научно экологическая конференция школьников имени А.М.Терентьева

Секция: Промышленная и химическая экология.

Проект на тему:

«Батарейка-как источник опасности для окружающей среды и человека»

Выполнила: Закирова Зиля Риназовна

Ученица 9 класса

МБОУ «Татарско- Бурнаевская ООШ»

Руководитель: Зарипова Гульнур  Галимулловна

учительница химии, биологии, географии

Татарское Бурнаево- 2024  

Оглавление.

1.Введение.

               Глава I. Теоретическая часть  

1.1. Характеристика применения батареек как химических источников электрической энергии .

1.2. Что такое батарейка? Кем он изобретен?

1.3. Негативное влияние  использованных батареек на окружающую среду.

1.4. Проблема утилизации и переработки батареек.

Глава II. Основная часть.

Практическая часть

2.1. Влияние воды на батарейку .

2.2. Влияние загрязненной воды на растения .

2.3. Эксперимент №3 «Влияние щелочной среды на корпус батарейки»

2.4. Практический анализ изучения мнения школьников по вопросам использования батареек по результатам анкетирования  

2.5. Практический анализ изучения мнения школьников по вопросам использования батареек по результатам анкетирования  

                                III. Заключительная часть.

1.Выводы.

IV. Использованная литература.

1.Введение:

Сегодня представить свою жизнь без электрических устройств очень сложно. Причем, речь идет даже не о крупной бытовой технике, а о малогабаритных приборах, делающих быт значительно комфортнее.

Настенные часы, дистанционные пульты, фотоаппараты, фонарики, детские игрушки и многие другие мелкие устройства, к которым мы так привыкли, работают от портативного элемента питания. Чтобы обеспечить их стабильную работу, необходимо просто купить батарейки.

А что же происходит с отработанными батарейками? Иногда я замечаю, как многие люди выбрасывают не нужные батарейки в урну или вообще на улицу. Меня заинтересовал вопрос, а не опасно ли это для живых организмов, не повлияет ли это на жизнь людей? Ведь порою мы совершенно не задумываемся, что состояние окружающей среды зависит от нас, от нашего поведения в быту, в природе, от нашей культуры, это и определило актуальность данного исследования.  

Отсюда же и взялась тема нашего проекта: «Батарейка как источник опасности для окружающей среды и человека».

Цель: исследовать влияние отработанных батареек на окружающую среду и предложить способы снижения этого воздействия.

Задачи:  

1. Провести теоретический анализ об истории возникновения батареек, принципе их действия, способах утилизации, о влиянии отработанных батареек на окружающую среду
2. Провести практические эксперименты, позволяющие выявить вред использованных батареек
3. Провести анкетирование сверстников, с целью выяснения осведомлённости обучающихся о влиянии использованных батареек на окружающую среду и здоровье человека и предложить меры по развитию экологической грамотности населения в этом вопросе.

Объект исследования: отработанные батарейки

Предмет исследования: влияние отработанных батареек на окружающую среду и на организм человека.  

Методы исследования:

• Теоретические (изучение и анализ литературы по теме);  
• Эмпирические (эксперимент, наблюдение, анкетирование); 
• Математические (статистические, построение диаграмм);  

Гипотеза исследования: если мы будем знать о негативном влиянии отработанных батареек и способах их утилизации, если будем чувствовать свою личную ответственность за состояние своей планеты, то каждый из нас будет стараться находить способы по устранению этих последствий на окружающую среду.

Ожидаемые  результаты:

         Работа над проектом поможет многим понять, что батарейки, выброшенные

с другим мусором, наносят вред почве, воде, людям, животным, растениям; заставит нас бережнее относиться к природе.

Глава I. Теоретическая часть  

1.1. Характеристика применения батареек как химических источников электрической энергии .

Мы часто говорим об экологии , о здоровье, о здоровом образе жизни , проводим разные экологические акции. Однако  с каждым годом  мы все сильнее ощущаем   экологические проблемы.  Но при этом совершенно не задумываемся, что  состояние окружающей среды   зависит от нас, от нашего поведения в быту,   в природе,  от нашей культуры. В наши дни широкое распространение получили  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. На каждой батарейке есть знак, обозначающий, что ее нельзя выбрасывать в мусорный бак.

1.2. Что такое батарейка? Кем он изобретен?

«Батарейка» – это обиходное название источника электричества для автономного питания разнообразных устройств.

Первый шаг на пути появления батарейки был сделан ученым из Италии Луиджи Гальвани, который исследовал реакции живых организмов на различные воздействия. Суть сделанного им открытия заключалась в том, что через лягушачью лапку проходит ток, когда к ней присоединены две полоски из разных видов металла. Объяснить увиденное ученый так и не смог, зато результаты его работы очень пригодились другому исследователю – Алессандро Вольту.

Знаменитый итальянский физик А.Вольтав 1800 году, заинтересовавшись опытами Гальвани, проверил их, но пришел к принципиально другим выводам. Вольта понял, что появлению тока способствует химическая реакция, возникающая между различными металлами в определенной среде. Разместив цинковую и медную пластину в соляном растворе, он создал первую в мире батарею первичных элементов, которую после доработки назвал «Вольтов столб», по сути он представлял собой батарею гальванических элементов. По сути он представлял собой батарею гальванических элементов (химических источников электрического тока.

Вред батареек для окружающей среды достаточно серьезный. По окончанию службы, маленький источник питания отправляется в мусорное ведро, мусоропровод. Дальше с помощью мусоровоза батарея перемещается на свалку. Идет время, батарея начинает разлагаться, выделяя вредные вещества. Они наносят огромный вред экологии и человеку.

Более 50% всех токсичных отходов приходится на долю выброшенных одноразовых элементов питания Ученые утверждают, один элемент питания загрязняет 20 м2 земли. Такое воздействие на окружающую среду осуществляется посредством тяжелых металлов. Кроме почвы одна батарейка может испортить до 400 литров воды. Подобный ущерб природе питательные элементы наносят ежемесячно.

Отравленная почва не позволяет растениям жить и обогащать нашу планету кислородам. Она становится бесплодной. Подобный урон земле приходится ликвидировать десятилетиями. Соли тяжелых металлов проникают в почву, дальше часть из них просачивается в грунтовые воды. Они несут всю химию прямо в реки [9].

Почему так происходит? В действительности ответ лежит на поверхности. Виноваты люди. Использованные батарейки большинство не несет в специальные приемные пункты, а выбрасывают на улицу или мусорное ведро. Хотя на каждой батарейке есть значок с зачеркнутой урной. Он означает выбрасывать подобные энергетические емкости для питания устройств нельзя: «Не выбрасывать, необходимо сдать в специальный пункт утилизации!» 

В целом в составе одной батарейки может быть до 10 токсичных химических элементов: магний, ртуть, олово, свинец, никель, цинк, кадмий, которые способны в организме вызывать болезни.

Ртуть - поражает нервную систему, печень, почки, желудок.Так же под действием ртути нарушается пищеварение.

Свинец - поражает печень, почки, нервную систему и костные ткани.

Никель и цинк - поражают кишечник, печень, головной мозг.

Кадмий - вредит лёгким и почкам.

Щёлочи - оказывает негативное воздействие на кожу и слизистые оболочки организма

Таким образом, выброшенная в мусорное ведро батарея это мина отложенного действия. Элемент питания, выброшенный в мусорный контейнер, погружается в почву и начинает разлагаться. Тяжелые металлы попадают в грунтовые воды, вместе с ними в источники питьевой воды — частные колодцы, скважины, из водоемов — в централизованные системы водоснабжения. Заражению подвергаются и продукты. Как только стаканчик начнет разлагаться, мир получит новую порцию яда.

1.4. Проблема утилизации и переработки батареек.

Батарейки представляют собой опасные отходы 1-2 класса, процесс их утилизации находится под особым контролем. Процедура переработки батареек довольно долгая и затратная, но ведь результатом является сохранение экологии. К сожалению, сейчас в мире не существует экологически чистой технологии, которая позволяла бы полностью перерабатывать батарейки и аккумуляторы с получением продукции надлежащего качества. 

Во всех батарейках используется одинаковый принцип работы, поэтому процесс утилизации происходит по одной технологии.

С 2013 года в городе Челябинске заработал пока единственный завод России по переработке батареек и аккумуляторов, отживших свой срок. На этом заводе производится переработка элементов питания с извлечением полезных ресурсов для вторичного использования. Компания «Мегаполис ресурс» занимается переработкой лишь марганцево-цинковых батареек, которые составляют около 80 % от общего объема потребления. Батарейки, содержащие большее количество ртути, литий-ионные батарейки сейчас лишь накапливаются предприятием.

Во всех батарейках используется одинаковый принцип работы, поэтому процесс утилизации происходит по одной технологии.

Переработка элементов питания проходит за несколько обязательных этапов:

1. Сортировка. На этом этапе происходит распределение батареек в зависимости от состава. Этот этап крайне длительный и так как батарейки сортируют вручную. Сортировщик за смену перебирает 600 кг батареек.
2. Переработка. Все элементы питания попадают в специальную дробильную машину, где измельчаются на мелкие кусочки. Затем по конвейеру специальным магнитом происходит отделение крупных кусков металла. После этого крошка вновь проходит ещё один этап дробления и отделения металла. Оставшаяся смесь состоит из цинка, марганца, графита и электролита.
3. Процесс гидрометаллургии. Содержимое батареек промывается от электролита, который впоследствии используется для нейтрализации кислот. Затем извлекаются цветные металлы, соли марганца, цинка, достается графит.
4. Упаковка. На заключительном этапе происходит упаковка материалов для их дальнейшей передачи во вторичное использование.

Таким образом, по правилам батарейки нужно перерабатывать на специальных заводах. Утилизация батареек не преследует вопросы выгоды от получения вторсырья, здесь речь идет об уменьшении ущерба для экосистемы. Но проблема в том, что этих заводов очень мало и переработка стоит дороже, чем последующая продажа полученного сырья. Тем не менее, от переработки батареек мы извлекаем пользу: создаем лучшую окружающую среду для всего человечества.

Глава II. Основная часть.

Практическая часть

2.1. Влияние воды на батарейку 

Опытным путем мы решили проверить, что произойдет с водой, если положить батарейку в воду. Будут ли выделяться из элемента питания, содержащиеся в нем вещества.

Мы поместили батарейки разных марок в чашки Петри и залили водой. Вели дневник наблюдений, результаты наблюдений представлены в таблице №1 (приложение 1)

Уже на третий день эксперимента в чашке Петри с солевой батарейкой вода стала ярко рыжего цвета, появился хлопьевидный осадок бурого цвета, которого на шестой день эксперимента стало еще больше,  рядом с батарейкой появился черный налет, на поверхности воды появилась блестящая пленка.  

Похожие изменения наблюдались и в чашках Петри со щелочными батарейками, на третий день эксперимента вода также стала ярко рыжего цвета, рядом с батаейкой. В чашке с батарейкой марки Camelleon - наблюдалось выделение пузырьков газа, а в чашке с  Energizer - рядом с батарейкой появились хлопья ржавчины.  Эти эффекты лишь усились к шестому дню эксперимента - на батарейках марок Camelleon и Energizer стали видны следы разрушений корпуса.

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

2.2. Влияние загрязненной воды на растения .

Во втором опыте я решила проверить влияние загрязненной воды на растения.   

Для проведения данного опыта, я взяла 3 одинаковых пластиковых стаканчика, налила в каждое равное количество очищенной воды, после чего в стаканчик №1поместила одну батарейку, в стаканчик №2 – 2 батарейку , а в стаканчик №3 – три батарейки.  

Я взяла три цветка и поставила в экспериментальные стаканы с водой. Через три дня я увидела, что  вода в стаканах начал менять свет, а листья  цветов, стоящих в стаканах с загрязненной водой  начали меняться.

В  первом стакане 1 батарейка.  Листок в этом стакане пожелтел.

Во втором стакане 2 батарейки. Сам листок пожелтел, и треть листка начала высыхать. В третьем стакане  3 батарейки. Вода в нем мутнее  и  половина листка высохла. Следовательно, можно сделать вывод, что вода, загрязненная вредными веществами батарейки, отрицательно влияет на рост растений.

Вывод: результаты данного опыта подтверждают, что вода, загрязненная вредными веществами батарейки, отрицательно влияет на растения.

2.3. Эксперимент №3 «Влияние щелочной среды на корпус батарейки»

Описание эксперимента: почвы окружающей нас среды могут иметь, как кислую, так и щелочную среды. Чтобы выяснить, как влияет щелочная среда на химические источники тока, попавшие, например, на полигон ТБО, мы провели данный эксперимент. Для его осуществления нам необходимо было приготовить раствор медного купороса (CuSO4), среда которого является щелочной, и поместить на некоторое время в данный раствор использованные солевую и щелочную батарейки.

Оборудование и реактивы: химический стакан – 3 шт., маркер, водопроводная вода, медный купорос (CuSO4), солевая и щелочная батарейки.

Результаты эксперимента: помещенные в раствор медного купороса (щелочная среда) солевая и щелочная батарейки начали темнеть, затем на их поверхности образовалась ржавчина. Голубой цвет исходного раствора медного купороса изменился. В случае контакта с солевой батарейкой интенсивность окраски уменьшилась, а в случае со щелочной батарейкой окраска изменилась на зелено-голубую. Эти внешние признаки подтвердили тот факт, что произошла химическая реакция замещения – ионы металлов, входящих в состав батарейки заместили ионы меди в медном купоросе. Образовались, предположительно, соли (сульфаты) цинка и марганца:

Вывод: в естественных условиях в результате попадания химических источников тока в щелочную среду образуются соли тяжелых металлов, загрязняющие почву и грунтовые воды.

2.4. Практический анализ изучения мнения школьников по вопросам использования батареек по результатам анкетирования  

Первым этапом моего исследования стало анкетирование среди школьников 5-8 классов. Мы решили выяснить, на сколько обучающиеся осведомлены о влиянии использованных батареек на окружающую среду и здоровье человека.

В анкетировании приняло участие 16 школьника, учащиеся 5-8 класса.

Ребятам предлагалось ответить на составленные нами  вопросы (приложение 3)

Оказалось, что 100% – опрошенных школьников используют батарейки. 32% – используют батарейки редко, остальные 68% - всегда, постоянно. При этом покупают батарейки редко 45% опрошенных; раз в неделю 14%; раз в месяц - 36%; и 5% затрудняется ответить. При этом при выборе руководствуются чаще всего на марку, фирму - 41% опрошенных, на цену - 32%, на размеры - 14%, на заряд - 9%, на срок годности лишь 1 из опрошенных (4%)

На вопрос каким образом утилизируют батарейки, учащиеся ответили, что оставляют 64%, 27% выбрасывают в урну и 9% отдают родителям. Причем большая часть (73%) респондентов согласны сдавать батарейки в специальные пункты приема, остальные не задумывались об этом, либо не считают это важным (23%). И конечно же почти все опрошенные 91% считают, что проблема утилизации батареек требует срочного решения. Что не может не радовать, ведь после осознания проблемы, дальше должно прийти и решение её (приложение 3).

Вывод: по результатам анкетирования, мы выяснили, что батарейки необходимы в нашей повседневной жизни. Учащиеся знают о вреде использованных батареек и что их нельзя выбрасывать в мусорное ведро, большинство понимает, что данная проблема важна для каждого, и решить ее можно лишь совместными усилиями. Поэтому нами была организованна акция по сбору батареек в нашей школе. Акция «Сдай батарейку – сохрани природу!»  

                                             Памятка

ПРАВИЛА ПО ХРАНЕНИЮ И УТИЛИЗАЦИИ БАТАРЕЕК

• Извлекайте батарейки из устройств, которыми не будите пользоваться в течение длительного времени.
• 1 щелочная (ALKALINE) батарейка заменяет 10 солевых (LeClanche).
• Покупайте батарейки, которые можно заряжать по новой.
• Выбирайте батарейки правильного типа и размера в соответствии с рекомендациями изготовителя прибора.
• Вытащите батарейки из прибора, подключенного к бытовой электросети (например, ноутбук).
• Складывайте отработавшие батарейки в пластиковые бутылки.
• Храните батарейки в сухом помещении при комнатной температуре. Не замораживайте батарейки, не оставляйте на жаре, это сократит их рабочий ресурс         

III. Заключительная часть.

Выводы

1. Проведенный теоретический анализ показал, что батарейки относятся к химическим источникам электрической энергии, массово применяются с 1903 года, при неправильной утилизации батарейки начинают разлагаться, выделяя тяжелые металлы, которые попадают в грунтовые воды, вместе с ними в источники питьевой воды, заражая и продукты.  
2. Проведенные практические эксперименты показали, что при попадании отработанной батарейки в воду начинается их разрушение и загрязнение воды, о чем свидетельствует замедление роста растений, помещенных в зараженную воду.
3. Анкетирование учеников МБОУ «Татарско-Бурнаевская ООШ» выявило, что батарейки необходимы в нашей повседневной жизни, большинство опрошенных знает о вреде использованных батареек и что их нельзя выбрасывать в мусорное ведро, и готовы собирать отработанные батарейки и правильно их утилизировать.
4. В качестве мер по развитию экологической грамотности населения в этом вопросе нами проведена акция по сбору использованных батареек и разработана памятка, способствующая осознанному выбору батареек, повышению знаний о правильном хранении и утилизации отработанных батареек.

Считаем, что наша гипотеза подтвердилась, ведь уже в нашей школе и садике дети и взрослые приносят отработанные батарейки , которых в конце учебного года мы сдаем в Гимназию «имени Наби Даули» для вторичной отработки. Дети и взрослые  чувствуют свою личную ответственность за состояние своей планеты, надеемся, что их станет больше, и тогда каждый из нас будет стараться находить способы по устранению этих негативных последствий на окружающую среду .

В нашей стране каждый год на свалки поступает более 15 000 тонн использованных батареек. Они лежат там десятилетиями, отравляя воду и почву ядовитыми и токсическими веществами.

Проблема загрязнения окружающей среды не решится сама собой, пока человечество не поймет, что выбрасывать в мусорное ведро батарейки нельзя. При правильной утилизации любая батарейка или аккумулятор приносят пользу, а не вред. И именно правильные действия сделают наше будущее светлее и чище!

Во всём мире отработанные батарейки собирают и утилизируют отдельно от бытового мусора. Давайте же и мы поступать так же! Не забывайте, что одна единственная пальчиковая батарейка заражает 20 квадратных метров земли, 400 литров воды, отравляет два дерева, одного ёжика, тысячи дождевых червей и двух кротов. А также помните, что отравление тяжёлыми металлами, содержащимися в батарейках, приводит: к сердечной недостаточности, поражению почек и печени, поражению центральной нервной системы и даже к смерти!

Мы надеемся, что все неравнодушные люди подключатся к нашей акции и сделают нашу Землю чище.  Если каждый из нас будет собирать отработанные батарейки отдельно от бытового мусора, сдавать их на утилизацию. И тогда мы будем пить чистую воду, дышать чистым воздухом и наслаждаться здоровой природой.  Берегите люди Землю, берегите!

 IV. Использованная литература:

• 1.        Химия 11 Габриелян О.С. с. 200
• 2.        https://infourok.ru/bolshoy-vred-malenkoy-batareyki  от 12.01.2020
• 3.        https://ru.wikipedia.org/wiki/Батарея_(электротехника)
• 4.        https://batareykaa.ru/istorija-batarejki/
• 5.        https://yznavai.ru/batarejka-i-vsjo-o-nej/
• 6https://istochnikipitaniy.ru/batarejki/vidy.html
• 7.        https://3batareiki.ru/batarejki/kakie-byvayut-vidy-i-tipy-batareek
• 8.        https://3batareiki.ru/batarejki/v-chem-vred-batareek-dlya-okruzhayushhej-sredy
• 9.        https://batareykaa.ru/vred-batareek-dlya-okruzhayushhej-sredy-i-cheloveka/
• 10.        https://www.kakprosto.ru/v-chem-vred-ispolzovannyh-batareek
• 11.        https://infourok.ru/issledovatelskaya-rabota-bolshoy-vred-malenkoy-batareyki