Реферат влияние моющих средств на окружающую среду. Экологические аспекты использования синтетических моющих средств в быту и промышленности Почему опасными загрязнителями считаются моющие средства

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Актуальностьи целесообразность исследования

Актуальность

Одной из проблем нашего общества является влияние синтетических моющих средств на жизнедеятельность водных растений и здоровье человека.

Первым направлением является забор свежей воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, в том числе безвозвратные.

Вторым направлением "использования" водных ресурсов отраслевыми хозяйствами является загрязнение водоемов вредными веществами.

Попадая в канализацию, содержащие СМС сточные воды затрудняют работу очистных сооружений, вызывают обильное образование пены.

В своей работе я хочу доказать, что накапливаясь в активном иле, СМС угнетающе действуют на жизнедеятельность водных растений и здоровье человека в целом. Моя исследовательская работа полностью посвящена пагубному влиянию СМС на водную среду обитания и здоровье человека, я считаю это необходимо предотвратить.

Именно поэтому я выбрала эту тему для исследовательской работы.

Влияние синтетических моющих средств на водную среду обитания.

Степень влияния синтетических моющих средств на жизнедеятельность водных растений и здоровье человека.

Изучение влияния синтетических моющих средств на жизнедеятельность водных растений и здоровье человека.

Проанализировать информационные источники по данной проблеме.

Сформулировать цель, задачи и гипотезу исследования.

Изучить влияние синтетических моющих средств на водные растения издоровье человека.

Определить, насколько вредны для здоровья человека синтетические моющие средства.

Сделать заключение и выводы.

Предполагается, что синтетические моющие средства пагубно влияют на водную среду обитания и здоровье человека.

Изучениевлияния синтетических моющих средств на жизнедеятельность водных растений и здоровье человека - экспериментально-опытным путем.

Данная работа может быть использована жителями различных сёл для профилактики и коррекции здоровья человека и жизнедеятельности водных растений.

2.Теоретическое обоснование

2.1. Информация о синтетическихмоющих средствах

Синтетические моющие средства (СМС) - многокомпонентные композиции, применяемые в водных растворах для интенсификации удаления загрязнений с различных твердых поверхностей-тканей, волокон, металлов, стекла, керамики. В более узком смысле под синтетическими моющими средствами обычно понимают бытовые средства для стирки белья и одежды, в отличие от мыла, пригодны для стирки в воде любой жесткости. Поэтому их удобно использовать при машинной стирке белья. Состав СМС бывает разным, но почти в каждом из них присутствуют поверхностно-активные вещества (ПАВ), в состав СМС вводят также различные добавки - ароматизаторы, антистатики, отбеливатели, растворители, ингибиторы коррозии, консерванты, пеногасители, красители, пигменты и другие.

Детергент (СПАВ) - моющее вещество, поверхностно активное вещество, относящееся к мылам - солям высших жирных кислот. В настоящее время к детергентам относят синтетические вещества, по моющему действию сходные с мылом. Наиболее распространены три вида смесей детергентов: мыло, стиральный порошок и шампуни.

2.2.Влияние синтетических моющих средств

После того как моющий раствор отработал, он попадает со сточными водами в городскую канализацию, затем в очистные сооружения, а иногда, без всякой отчистки, непосредственно в грунт или водоем. Попадая в канализацию, содержащие СМС сточные воды затрудняют работу очистных сооружений, вызывают обильное образование пены. Накапливаясь в активном иле, СМС угнетающе действуют на развитие микроорганизмов. СМС и его компоненты наносят вред рыбам и другим гидробионтам. Особенно большой вред наносится планктонным и бентосным организмам, составляющим основу пищевых цепей в водоёме. Планктон погибает при содержании поверхностно-активных веществ 1-1.5 мг/л, рыбы - 3-5мг/л.

В состав многих чистящих препаратов входят вещества, которые оказывают негативное воздействие на организм человека. При работе с моющими и чистящими веществами, мы вдыхаем химические испарения этих веществ, а они в свою очередь через легкие попадают в нашу кровь. Кожа человека так же впитывает в себя химикаты. Токсические элементы химических препаратов, при соприкосновении с кожей попадают внутрь организма. Ароматизаторы чистящих средств перебивают запах основы, но больше половины процентов химикатов, которые содержатся в ароматах, это продукты из нефти. При попадании в организм человека, они, как правило, не выводятся, а накапливаются в нем, а это приводит к образованию в организме раковых клеток.

2.3. Данные о загрязнении моющими синтетическими средствами В стоках крупных механизированных прачечных ПАВ содержится от 200 мг/л и выше. Потребление ПАВ на одного жителя составляет 3,5 г в сутки. При потреблении воды в пределах 150-350 л на человека в сутки средне - расчетная концентрация ПАВ в коммунальных стоках составляет 7,1-20 мг/л. Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ, попадают в материковые воды и морскую среду. Ярким представителем являются стиральные порошки, моющие средства. Стиральные порошки на фосфатной основе отрицательно влияют не только непосредственно на здоровье человека, но и наносят огромный ущерб окружающей среде.

Фосфат натрия имеет способность проходить через самые современные очистительные сооружения и попадать в открытые водоемы. Оседая на дно, он становится удобрением для сине-зеленых водорослей, которые начинают активно размножаться и вода начинает цвести. Всего 1 грамм фосфата натрия стимулирует образование 5-10 кг водорослей, а по данным журнала “Бизнес” в 2009 году в Украине было продано 180-220 тонн стиральных порошков, то есть по минимальным подсчетам в воду попало 27 тонн триполифосфата натрия. Сине-зеленые водоросли безобидны лишь на первый взгляд. Активное размножение сине-зеленых приводит к ухудшению вкусовых качеств воды и возникновению неприятного запаха. Повышение критической массы водорослей активизируют процессы саморазложения, которые приводят к использованию кислорода содержащегося в воде и выделению в воду метана, сероводорода, аммиака и других токсичных веществ. В результате гибнут не только рыбы, известны случаи массового отравления домашних животных, которые пили воду из водоемов, где наблюдалось цветение сине-зеленых водорослей. Особую опасность для людей может представлять момент начального этапа разложения биомассы сине-зеленых водорослей, когда клетки микроорганизмов не утратили в своем большинстве способности продуцированию альбо - токсинов, и азотосодержащие компоненты, отмерших клеток, начинают разлагаться, выделяя токсичные продукты распада. Если в 1965 году в 1 куб. м черноморской воды было не более 50 г. микроорганизмов, то сейчас в 20 раз больше.

3. Методы исследования

Теоретические (обзор литературы, анализ информации по данной теме)

Эмпирические (проведение исследования)

Анализ полученных результатов

3.1. Результаты собственных исследований

В предложенной работе представлены данные экспериментального опыта влияния синтетических моющих средств на жизнедеятельность водных растений издоровье человека.

Опыт мною проводился в микролаборатории ГБОУ ДОД Самарского детского эколого-биологического центра.

Тема «Влияние синтетических моющих средств на жизнедеятельность водных растенийи здоровье человека»

Цели работы :

Оборудование из комплекта: воронка стеклянная держатель для пробирок, палочка стеклянная, пробирки - 2шт., стакан на 50мл-2шт., стёкла покровные и предметные, столик для сухого горючего, штатив для пробирок, фильтр бумажный.

Оборудование из кабинета: микроскоп, спиртовка.

Реактивы и материалы: раствор СМС, хлорид калия или натрия, рН-тест (индикаторная бумага), чистая вода, веточки элодеи.

Ход работы

1. Поместила по веточке элодеи в стакан с чистой водой и в стакан с раствором СМС.

2. Через 20 минут описала изменения, происходящие с обеими веточками: цвет, форму, состояние листьев.

3. Приготовила два микропрепарата листа элодеи: из сосуда с чистой водой и из сосуда с раствором СМС.

4. Поочерёдно рассмотрела микропрепараты под микроскопом и сравнила состояние растительных клеток.

Наблюдения через 20 минут в растворе

Изменения растения
			(автомат)		(ручная стирка)
		не изменилась	не изменилась		не изменилась
		не изменился	коричневый		не изменился
Состояние листьев		более эластичное
Состояние растительных клеток
Растительные клетки
				(автомат)	(ручная стирка)
	сохранились			разрушение	сохранились

Очистка воды от СМС

Выводы:

При изучении влияния синтетических моющих средств на водные растения издоровье человека, было доказано, что под воздействием синтетических моющих средств (автомат) в листьях эладеи растительные клетки разрушаются. Соответственно это приводит к множеству нарушений в живых организмах.

Накапливаясь в активном иле, воде СМС угнетающе действуют на жизнедеятельность водных растений и здоровье человека в целом: кожа человека впитывает в себя химикаты и токсические элементы химических препаратов, при соприкосновении с кожей попадают внутрь организма. При попадании в организм человека, они, как правило, не выводятся, а накапливаются в нем, а это приводит к образованию в организме раковых клеток.

В результате очистки воды от СМС фильтратом 12 (хлорид натрия), я отметила, что чем выше концентрация соли, тем больше происходит нейтрализация СМС и раствор становится менее агрессивным.

Заключение

В заключение можно сказать, что проанализировав информационные источники по данной проблеме и проведенного мною эксперимента - исследования следует, что под воздействием синтетических моющих средств, в живых организмах возникает множество нарушений: состояние листьев - рыхлое, растительные клетки - разрушаются.

СМС отрицательно влияют не только непосредственно на здоровье человека, но и наносят огромный ущерб окружающей среде.

Я доказала, что накапливаясь в активном иле, воде синтетические моющие средства угнетающе действуют на жизнедеятельность водных растений и здоровье человека в целом.

Методом очистки воды от СМС является использование фильтрата 12 (хлорид натрия).

ЛитератураСборники, справочники, учебные пособия.

Алексеев В. А. 300 вопросов и ответов по экологии. - Ярославль: Академия развития, 1998.

Миллер Т. Жизнь в окружающей среде, т.1. -М.: Прогресс,1993.

Пономарева И. Н. Экология. - М.: Вентана - Граф, 2001.

Реймерс Н. Ф. Краткий словарь биологических терминов. Просвещение.

Феокисистова Н. Ю. Бегущие по воде. 2002.

Шульпин Г. «Химия стирки». Наука и жизнь. 2015.

Интернет- ресурсы.

Режим доступа:

Сайт http://www.grandars.ru/college/tovarovedenie/sinteticheskie-moyushchie-sredstva.html

Сайт https://www.webkursovik.ru/kartgotrab.asp?id=-175103

Цель: усвоение умений самостоятельно в комплексе применять знания, умения и навыки, осуществлять их перенос в новые условия практической и исследовательской деятельности

Задачи:

Образовательные : освоение содержания экологического образования, смысл которого заключается в понимании естественных законов природы и их соотнесение с «искусственными законами» развития социума.

Развивающие : развитие ключевых компетентностей школьников на примере содержания экологического образования; развитие исследовательских умений учащихся по оценке состояния различных компонентов окружающей среды.

Воспитательные: формирование системы базовых ценностей (жизнь, здоровье, человек, сохранение биологического разнообразия, культурного наследия и др.), создание условий для творческой самореализации и саморазвития школьников.

Регулятивные: организовывать своё рабочее место под руководством учителя; определять план выполнения заданий на уроке, оценивать результат своей деятельности.

Коммуникативные: выработанные умения и навыки экологически грамотного поведения в окружающей среде, с другими людьми, гармоничное взаимодействие и устойчивое развитие в системе « Природа - Общество».

Планируемые результаты

Познавательные: осмысление учащимися ценностей феномена жизни, ценности каждой формы существования жизни; ценности существования человека, его здоровья, социо-космической значимости; формирование ключевых компетентностей на содержании экологического образования;

Предметные: формирование природосообразного стиля поведения человека в окружающей среде, базирующегося на знании законов взаимодействия человека с окружающей средой; развитие экологического мышления -предполагающего способность к установлению причинно-следственных связей, системному анализу действительности, моделированию и прогнозированию развития окружающей среды;

Личностные: развитие экологического мышления - гибкого вероятностного мышления, предполагающего способность к установлению причинно-следственных связей, системному анализу действительности, моделированию и прогнозированию развития, окружающей среды; развитие исследовательских умений по оценке и системному анализу состояния окружающей среды.

Метапредметные : связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география - будут способствовать более высокому уровню владения навыками по данному курсу и реализации задач пред профильной подготовки школьников.

Тип урока - - исследование, на котором экспери-мент служит наглядным пособием

Форма - практико-ориентированная деятельность учащихся

Методы: , частично-поисковый, исследовательский, проведении учащимися экспериментов.

Приготовление модельных растворов и образцов

Мутность воды . Обучающимся раздают пробирки с водой различной мутности. Можно использовать воду с добавлением различных веществ (молока, почвы и т.д.). Обучающиеся должны научиться пользоваться мутномером и определять показатель мут-ности, пользуясь соответствующей картой-инструкцией.

Изучение запаха . Для приготовления растворов используют конические или плоскодонные колбы на 250 мл. Приготовленные растворы разливают в пронумерованные пробирки до половины высоты и закрывают пробками. Пробирки ставят в штативы.

Вода с временной жесткостью . В стакан с известковой во-дой пропускают углекислый газ из аппарата Киппа (или другого прибора) до появления осадка, а затем его растворения.

Вода с постоянной жесткостью . В колбе на 250-500 мл с дистиллированной или чистой кипяченой водой растворяют 1,0 г

хлорида кальция. Если останется осадок, то его надо отфильтро-вать либо декантировать (слить жидкость с отстоявшегося осадка).

Вода, загрязненная нефтепродуктом (жиром). В 0,5 л теп-лой или горячей воды наливают 1 чайную ложку растительного масла, интенсивно перемешивают. Используют мутный раствор, который может иметь масляную пленку. Аналогично можно при-готовить раствор из реального нефтепродукта, используя отрабо-танное карбюраторное масло, керосин и др. малолетучие нефте-продукты.

Вода, загрязненная механическими примесями . В 0,5 л воды помещают 1 чайную ложку измельченной почвы, строительного мусора, твердых атмосферных выпадений и т.п. Смесь интенсивно перемешивают. Используют мутный раствор, содержащий види-мые глазом взвешенные частицы.

Влияние синтетических моющих средств (СМС) на зеленые водные растения.

Цели работы: изучение влияния синтетических моющих средств на водные растения, ознакомление с методом очистки во-ды от СМС.

Информация. Синтетические моющие средства (СМС), в от-личие от мыла, пригодны для стирки в воде любой жесткости. По-этому их удобно использовать при машинной стирке белья. Состав СМС бывает разным, но почти в каждом из них присутствуют по-верхностно-активные вещества, предназначенные для улучшения смачивания, удаления загрязнителей и удерживания их в растворе. Кроме поверхностно-активных веществ, в состав СМС вводят также различные добавки - ароматизаторы, антистатики, отбели-ватели и др.

После того как моющий раствор отработал, он попадает со сточными водами в городскую канализацию, затем в очистные сооружения, а иногда, без всякой отчистки, непосредственно в грунт или водоем. Попадая в канализацию, содержащие СМС сточные воды затрудняют работу очистных сооружений, вызы-вают обильное образование пены. Накапливаясь в активном иле, СМС угнетающе действуют на развитие микроорганизмов. СМС и его компоненты наносят вред рыбам и другим гидробионтам. Особенно большой вред наносится планктонным и бентосным организмам, составляющим основу пищевых цепей в водоеме. Планктон погибает при содержании поверхностно-активных веществ 1-1,5 мг/л, рыбы - 3-5 мг/л.

Оборудование из комплекта: воронка стеклянная, держатель для пробирок, палочка стеклянная, пробирки - 2шт, стакан на 50 мл - 2 шт., стекла покровные и предметные, столик для сухого го-рючего, штатив для пробирок, фильтр бумажный.

Оборудование из кабинета: микроскоп, спиртовка.

Реактивы и материалы: раствор СМС, хлорид калия или на-трия, рН-тест (индикаторная бумага), чистая вода, веточки элодеи.

А. Влияние СМС на зеленые водные растения

1.Поместите по веточке элодеи в стакан с чистой водой и в стакан с раствором СМС.

2.Через 20 минут опишите изменения обеих ве-точек: цвет, форму, состояние листьев.

3.Приготовьте два микропрепарата листа эло-деи: из сосуда с чистой водой и из сосуда с рас-твором СМС.

4.Поочередно рассмотрите микропрепараты под микроскопом и сравните состояние расти-тельных клеток.

Обесцвечивание листа элодеи в стакане с раствором СМС через сутки

Сделайте вывод о влиянии СМС на растение элодею.

Зафиксируйте результаты экспериментов в тетради.

О вреде синтетических моющих средств

Опасные моменты " чистой " жизни

Ресурсы:

Муравьев А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьева. - СПб.: Крисмас+, 2003. - 176 с.: ил.

Хостинг презентаций

Региональная научно-исследовательская конференция

школьников «Открытие»

Секция химия

Изучение влияния

синтетических моющих средств на окружающую среду

Исследовательская работа

Выполнена учеником

10 класса МОУ «Красненская СОШ им. М.И. Светличной»,

Поповым Иваном Владимировичем

Научный руководитель -

учитель химии МОУ «Красненская СОШ им. М.И. Светличной»,

Красненского района Белгородской области

Глотова Оксана Александровна

Красное, 2011

1. Введение……………………………………………………………………………3-4

2. Краткий обзор литературы………………………………………………………..5-7

3. Материалы и методика………………………………………………..………..…8-9

4. Результаты и обсуждение……………………………………………………..…..9-10

6. Заключение…………………………………………………………………..…….11

7. Литература…………………………………………………………………..……..12

8. Приложение…………………………………………………………………..……13

1. Введение

Актуальность

С древнейших времён для поддержания чистоты человек использует моющие средства. Легенда гласит, что само слово soap (мыло) произошло от названия горы Сапо в древнем Риме, где совершались жертвоприношения богам. Животный жир, выделяющийся при сжигании жертвы, скапливался и смешивался с древесной золой костра. Поученная масса смывалась дождем в глинистый грунт берега реки Тибр, где жители стирали белье и, естественно, наблюдательность человека не упустила того факта, что благодаря этой смеси одежда отстирывалась гораздо легче. Поэтому долгое время изобретение мыла приписывалось именно римлянам.

Но, с возникновением в 19 в. мыловаренной промышленности, природные моющие средства быстро утратили своё хозяйственное значение.

Любое моющее средство представляет собой химический раствор сложного состава, следовательно, является химическим загрязнителем, способным вызывать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Основу синтетического моющего средства составляют поверхностно-активные вещества – различные соли сульфокислот или эфиры полиэтиленгликолей, также различные вспомогательные вещества, улучшающие моющую способность, ферменты для удаления пятен и ароматизаторы.

Они являются одним из главных факторов, оказывающих негативное воздействие на природную среду.

Развивающаяся быстрыми темпами химическая промышленность и индустрия синтетических моющих средств обеспечили широкий выбор данной продукции. По нашему мнению, это неизбежно должно было отразиться на экологическом состоянии окружающей среды.

Для того чтобы проверить высказанные предположения мы провели исследование.

Цель: выявить зависимость влияния на водные растения различной концентрации синтетических моющих средств.

Объект исследования: водоросль Элодея

Предмет исследования : синтетические моющие средства.

Задачи:

1.Определить влияние различных видов СМС на водоросль элодею.

2. Изучить влияние на растения различной концентрации СМС.

3. Познакомиться с методом очистки воды.

Гипотеза.

Если небольшая концентрация синтетических моющих средств нарушает жизнедеятельность водоросли элодея, и это зависит от вида СМС, то синтетические моющие средства влияют на окружающую среду.

2. Краткий обзор литературы

Производство мыла имеет давнюю историю, а вот первое синтетическое моющее средство появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось для промышленного использования, бытовые синтетические моющие средства, менее безвредные для рук, стали выпускать в 1935 году. С тех пор был разработан целый ряд синтетических моющих средств (CMC) узкого назначения, а их производство стало важной отраслью химической промышленности.

Моющими средствами называются натуральные и синтетические вещества с очищающим действием, в особенности мыло и стиральные порошки, применяемые в быту, промышленности и сфере обслуживания .

Синтетические моющие средства представляют собой составы на основе синтетических моющих веществ. Обычно они содержат 10-40% синтетических моющих веществ и добавки, повышающие моющую способность средства, обеспечивающие их выпуск с учетом свойств отстирываемых материалов. Анализ изученной литературы позволил разделить моющие средства по:

· назначению, консистенции;

· видам моющего вещества;

По консистенции различают моющие средства твердые (кусковые, гранулированные, порошковые), мазеобразные (пасты) и жидкие.

Наиболее широкое применение нашли порошковые средства. Удобны моющие средства в виде гранул и паст. Жидкие средства легко растворяются, хорошо дозируются. Они эффективны для стирки текстильных изделий и мытья посуды, автомашин, стекла и т. д.

В зависимости от вида моющего вещества моющие средства разделяют на мыла и синтетические моющие средства. Содержание моющего вещества в средстве колеблется от 5 до 85%. Большинство моющих средств хозяйственного назначения содержат 10-75% моющего вещества.

По содержанию моющего вещества (натриевых или калиевых солей жирных, смоляных и нафтеновых кислот) мыло делят на сорта.

Твердое кусковое хозяйственное мыло бывает 60, 66, 70 и 72%-ное, жидкое-40%-ное (1-й сорт) и 60%-ное (высший сорт).

Порошковые мыла представляют собой измельченное и высушенное мыло (68-82%) или составы, содержащие 10-25% жирных кислот в смеси со щелочными солями/

По назначению моющие средства делят на хозяйственные, туалетные, специальные (медицинские, технические и др.). Хозяйственные в свою очередь делятся на:

* средства для стирки изделий из хлопковых и льняных волокон содержат 20-40% моющего вещества (обычно сульфонола)-до 55% щелочных солей (триполифосфата, соды кальцинированной, силиката натрия), 10-15% сульфата натрия, небольшое количество душистых веществ (отдушки), отбеливающих веществ и карбоксиметилцеллюлозы. Эти средства образуют сильнощелочныё моющие растворы (рН 10-11).

* Средства для стирки изделий из шерстяных и шелковых волокон содержат 35% алкилсульфата, до 55% нейтральных солей (сульфата натрия), небольшое количество щелочных электролитов, отбеливатели, отдушку. В моющем растворе эти средства создают среду, близкую к нейтральной (рН 7,3-8,5).

* Средства для стирки изделий из синтетических волокон также образуют среду, близкую к нейтральной. По составу они напоминают средства, предназначенные для стирки шерстяных и шелковых тканей, но содержат повышенное количество карбоксиметилцеллюлозы и электролитов.

* Средства для стирки изделий из шерсти, шелка и синтетических волокон обычно не содержат активных щелочей типа карбонатов и силикатов натрия.

* Универсальные средства рекомендуют для стирки изделий из растительных, животных и химических волокон. Эти средства не содержат сильнощелочных солей (соды кальцинированной), в результате чего моющий раствор имеет умеренно щелочную реакцию (рН 8-9,5). Универсальные средства бывают без отбеливателя (обычного типа) и с перекисным отбеливателем.

* Средства для мытья посуды, раковин, ванн и других предметов домашнего обихода представляют собой составы, которые должны хорошо смачивать поверхности, обладать высокой эмульгирующей, растворяющей и пенообразующей способностью. Эти средства обычно взаимодействуют с загрязнениями на очищаемой поверхности. В состав средств входят моющие вещества (синтетические и мыла), органические растворители, щелочные и другие химические соединения.

* Средства для мытья стекол (оконных, зеркал, хрусталя) содержат дополнительно восстановитель блеска (красители типа метилен голубой и др.).

* Средства для мытья (очистки) ковров, обивки мебели, искусственного меха, кожи содержат компоненты, способствующие образованию обильной пены, которая обволакивает и размягчает загрязнение, при удалении пены удаляется и загрязнение, а изделие не успевает промокнуть. Средства для мытья посуды, ванн и раковин могут содержать также антисептики, обладающие бактерицидными свойствами.

СМС, попадая в окружающую среду (водоемы), изменяют её кислотно-щелочной баланс. Водные организмы приспособлены к определенной величине рН. Когда значение рН снижается до 4,5 – 5,0 может исчезнуть значительное количество водных организмов, составляющих основу пищевой цепи. Это, в свою очередь, сказывается на птицах, рыбах, пресмыкающихся и млекопитающих, которым погибшие виды служат источником питания. При величине рН более 9,0 вода тоже становится непригодной для большинства водных организмов. Особенно чувствительны к изменению кислотности икра и мальки рыб.

Уменьшение величины рН может также способствовать переходу в воду ионов металлов, содержащихся в донных отложениях, которые в обычных условиях осаждаются на дно с частицами взвеси и погребаются в толще донных отложений.

В последнее время в пробах природной воды все чаще обнаруживаются фосфаты. Виновник – человек. Мы используем стиральные порошки, которые содержат фосфаты, добавляемые для снижения жесткости воды при стирке.

Материалы и методика

Для исследования влияния синтетических моющих средств на зеленые водные растения была использована методика из практикума «Методические рекомендации по проведению экологического практикума» авторы Пуган Н.А., Евстигнеев В.Е.., М. 2006 год.

Для исследования необходимо приготовить 5% и 10% -ой концентрации растворы мыла хозяйственного, средства для мытья посуды «FAIRY» и стирального порошка « Ariel».

Методика приготовления растворов мыла хозяйственного,

стирального порошка « Ariel» и раствора средства для мытья посуды

«FAIRY» различной концентрации

(из расчета на 100г р-ра)

На лабораторных весах отмеряем 5 г мыла или стирального порошка « Ariel» или раствора средства для мытья посуды «FAIRY», мыло измельчаем и помещаем в стакан, доливаем 95 мл воды (отмеренную мерным цилиндром). Тщательно перемешиваем до полного растворения. Получаем 5%-ный раствор.

Для получения 10 - ного раствора отмеряем на весах 10г мыла, стирального порошка «

Потом проводились исследования:

1. Поместить по веточке элодеи в стакан с чистой водой и в стакан с раствором разных видов СМС и разной концентрации. Каждый опыт по три повторности.

2. Через 20 минут описать изменения веточек: цвет, форму, состояние листьев.

3. Приготовить микропрепарат листа элодеи: из сосуда с чистой водой и из сосуда с раствором СМС.

4. Поочередно рассмотреть микропрепараты под микроскопом и сравнить состояние растительных клеток.

Очистка воды от СМС

Налить в пробирку раствор СМС до метки 5 мл.

Определить pH раствора с помощью индикаторной бумаги опустив один конец полоски в раствор.

Добавить в пробирку с СМС сухую соль – хлорида натрия примерно

1-2 г.

Нагреть содержимое пробирки и описать наблюдения.

Отфильтровать содержимое пробирки.

Определить с помощью индикаторной бумаги среду раствора.

Результаты

На основании методики мы провели опыты с водорослью элодея и тремя видами СМС.

Приготовили 5%-ные растворы СМС. Из каждой колбы отлили растворы в химические стаканы и опустили туда по одной веточке элодеи. В контрольном стакане была налита чистая вода и в эту жидкость опустили веточку водоросли.

Измерение среды раствора показало, что (Таблица 1)

Мыло – слабощелочная рН=8

« Ariel» - щелочная рН=9

«FAIRY» - слабокислую рН=5.

Через 20 минут описали изменения веточек: цвет, форму, состояние листьев.

(Таблица 2)

Мыло – элодея стала вялая

« Ariel» - слегка потемнели листья, скрутились, стали мягкие.

«FAIRY» - листья стали вялые.

Приготовленные микропрепараты листа элодеи: из сосуда с чистой водой и из сосуда с раствором СМС показали следующие результаты: (Таблица 3)

Все клетки из СМС потеряли прозрачность.

Мыло – клетки стали овальные, некоторые потемнели.

« Ariel» - клетки разрушились, появились большие черные пятна.

«FAIRY» - некоторые клетки разрушились и появились небольшие черные пятна.

Те же опыты провели с 10- %-ым раствором СМС. Для получения раствора отмеряем на весах 10г мыла, стирального порошка « Ariel» или раствора средства для мытья посуды «FAIRY» и доливаем соответственно 90 мл воды. Получаем растворы нужной концентрации.

Измерение среды раствора показало, что (Таблица 1.)

Чистая вода – нейтральная среда рН=7

Мыло – слабощелочная рН=8

« Ariel» - щелочная рН=10

«FAIRY» - слабокислую рН=4.

Через 20 минут описали изменения веточек: цвет, форму, состояние листьев

(Таблица 4)

Чистая вода – водоросль не изменилась

Мыло – элодея стала вялая, скользкая на ощупь

« Ariel» - на листьях и стеблях появились черные пятна, водоросль стала мягкая.

«FAIRY» - листья стали вялые и непрочные.

Приготовленные микропрепараты листа элодеи: из сосуда с чистой водой и из сосуда с раствором СМС показали следующие результаты:

Чистая вода – клетки имеют форму прямоугольников, без повреждений.

Мыло – клетки стали овальные, некоторые еще потемнели.

« Ariel» - клетки разрушились, почти весь лист почернел.

«FAIRY» - некоторые клетки разрушились и появились черные пятна.

Каждый опыт по три повторности.

В третьем опыте мы решили проверить, а можно ли очистить воду от СМС.

Для этого налили в пробирку раствор порошка до метки 5 мл. Определили pH раствора с помощью индикаторной бумаги рН = 9.

Добавили в пробирку с СМС сухую соль – хлорида натрия примерно 1-2 г. И нагрели. Во время нагревания в растворе появились хлопья белого цвета. Отфильтровали полученный хлопьевидный осадок от фильтрата. И определили с помощью индикаторной бумаги, что среда раствора уменьшилась до рН=7,5.

В ходе исследовательской работы было установлено, что растворы СМС негативно действуют на экосистему водоемов: способствуют гибели живых организмов, изменяют рН воды.

Недостатком большинства CMC является их трудная биоусвояемость в сточных водах микроорганизмами, так как они фактически для них это яды. Поэтому сточные воды, содержащие синтетические моющие средства, сильно загрязняют водоемы (реки, озера). Попадание ПАВ в водоемы неблагоприятно влияет на органолептические (цвет, запах, вкус) и бактериологические показатели воды. Таким образом, недопустимо сбрасывать в водоемы сточные воды крупных прачечных без предварительной очистки.

Заключение

В ходе проведения работы мы доказали, что чем лучше у СМС выражены моющие способности, тем более негативно они действует на окружающую среду. Меньше влияет на растение хозяйственное мыло, в большей степени моющее средство «FAIRY», и самое большое воздействие оказывает порошок « Ariel». 5 %-ая концентрация порошка «Ariel» разрушает клетки водоросли. Мыло и порошок изменяют среду воды, она становится щелочной, а «FAIRY» делает среду раствора кислой.

Изучив метод очистки воды от порошка мы доказали, что хлорид натрия способствует очистки воды. Он вступает в реакцию с СМС и выпадает в осадок. Величина рН до реакции была 9, а после реакции стала рН=7,5.

Полученные результаты, доказывают отрицательную роль СМС на живую природу, а бытовые стоки, содержащие СМС будут изменять химический состав водоемов.

Литература

1. Алексеев С. В., Груздева Н. В., Муравьева А. Г., Гущина Э. В. Практикум по

экологии: Учебное пособие/ под ред. С.В. Алексеева. - М.:АО МДС, 1996.- 192с.

2. Боднарук М.М., Ковылина Н.В. Биология. Дополнительные материалы к урокам и внеклассным мероприятиям по биологии и экологии в 10-11 классах – Волгоград: Учитель, 2007.

4. Пуган Н.А., Евстигнеев В.Е. Методические рекомендации по проведению экологического практикума. – М.: ФГУП «Центр МНТП», 2006

5. Тяглова, Е.В. Исследовательская деятельность учащихся по химии: метод. Пособие / Е.В. Тяглова. – 2-е изд. – М.: Глобус, 2007. – 224 с. –(Уроки мастерства).

6. Сайты Интернет

8. Приложение.

Среда растворов СМС разной концентрации

Таблица 1.

СМС

Описали изменения веточек: цвет, форму, состояние листьев водоросли элодеи в 5 %-ых растворах синтетических моющих средств

Таблица 2.

СМС

Микропрепараты листьев водоросли элодеи в 5 %-ых растворах синтетических моющих средств

Таблица 3.

СМС

Микропрепарат клеток элодеи в 5 %-ом растворе мыла

Микропрепарат клеток элодеи в 5 %-ом растворе «FAIRY»

Микропрепарат клеток элодеи в 5 %-ом растворе « Ariel»

Описали изменения веточек: цвет, форму, состояние листьев водоросли элодеи в 10 %-ых растворах синтетических моющих средств

Таблица 4.

СМС

Микропрепараты листьев водоросли элодеи в 10 %-ых растворах синтетических моющих средств

Таблица 5.

СМС

Микропрепарат клеток элодеи в чистой воде

Микропрепарат клеток элодеи в 10 %-ом растворе мыла

Микропрепарат клеток элодеи в 10 %-ом растворе «FAIRY»

Микропрепарат клеток элодеи в 10 %-ом растворе « Ariel»

Моющие вещества (МВ) составляют основу всех СМС и определяют их свойства; это мицеллообразующие поверхностно-активные вещества, благодаря которым растворы обладают моющей способностью. МВ делятся на два класса: ионогенные вещества, диссоциирующие в воде на ионы, и неионогенные - не подверженные электролитической диссоциации.

Ионогенные МВ называются анионактивными, если поверхностно-активные ионы несут отрицательный заряд. Катионактивными, если поверхностно-активные положительно заряженные ионы, и амфотерными, или амфолитными, если поверхностно-активные ионы имеют отрицательный заряд в щелочной среде и положительный - в кислой. Анионактивные МВ получили наиболее широкое распространение. На их основе получают все жировые мыла и большинство СМС. Для производства товарных жировых мыл служат главным образом натриевые или калиевые соли высших жирных кислот, изготавливаемые из масел растительных и жиров животных.

Важнейшие представители синтетических анионактивных МВ - соли сульфокислот и кислых сульфоэфиров (алкилсульфонаты, алкиларилсульфонаты, алкилсульфаты) и сульфированные жиры, масла и жирные кислоты. Другие анионактивные МВ выпускаются в относительно малых количествах. Неионогенные МВ, входящие в состав некоторых СМС занимают 2-е место после анионактивных по объёму промышленного производства. Большинство неионогенных веществ - полиоксиэтиленовые (полигликолевые) эфиры различных органических кислот,

спиртов, алкилфенолов и алкилнафтолов, полиоксиэтиленовые производные алифатических аминов и амидов, меркаптанов и т.д. Катионактивные и амфотерные вещества составляют лишь несколько % в общем объёме производства МВ и имеют ограниченное хозяйственное значение.

Из катионактивных веществ наиболее важны соли четвертичных аммониевых и пиридиниевых оснований, обладающие бактерицидным действием. В молекулах амфотерных веществ находятся как основные (обычно аминогруппы), так и кислотные (карбоксильные, сульфоновые или сульфоэфирные) группы.

СМС обязательно содержат ряд вспомогательных веществ, улучшающих их моющую способность. В состав моющих композиций для стирки включают щелочные соли слабых неорганических кислот (карбонат и бикарбонат натрия, силикаты натрия, фосфаты).

В связи с прогрессирующим загрязнением окружающей среды промышленными и бытовыми отходами особое внимание при разработке новых рецептур синтетических М. с. уделяют подбору веществ биологически "мягких", т.е. легко разлагаемых бактериями в природных условиях. Препараты на основе таких веществ (например, производных алифатических кислот и спиртов линейного строения) постепенно вытесняют из употребления М. с., содержащие биологически "жёсткие" - неразлагаемые - компоненты (например, производные алкилароматических соединений разветвлённого строения).

СМС, попадая в окружающую среду (водоемы), изменяют её кислотно-щелочной баланс. Водные организмы приспособлены к определенной величине рН. Когда значение рН снижается до 4,5 - 5,0 может исчезнуть значительное количество водных организмов, составляющих основу пищевой цепи. Это, в свою очередь, сказывается на птицах, рыбах, пресмыкающихся и млекопитающих, которым погибшие виды служат источником питания. При величине рН более 9,0 вода тоже становится непригодной для большинства водных организмов. Особенно чувствительны к изменению кислотности икра и мальки рыб.

В последнее время в пробах природной воды все чаще обнаруживаются фосфаты. Виновник - человек. Мы используем стиральные порошки, которые содержат фосфаты, добавляемые для снижения жесткости воды при стирке. А в нашей стране пока нет технологии позволяющей в требуемой степени очищать стоки от фосфатов. Неочищенные стоки, после очистных сооружений, сливаются в реки.

Щербачев Александр Владимирович, Поляков Алексей Юрьевич, Давиденко Евгений Олегович

Любое моющее средство представляет собой химический раствор сложного состава, следовательно, является химическим загрязнителем, способным вызывать нарушения экологического равновесия в биогеоценозах, острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Проект по биологии На тему: Влияние моющих средств на природу. Выполнили: Щербачев А. В. , Давиденко Е.О., Поляков А.Ю. Учитель: Платонова Ж.А. МБОУ Ельнинская СШ ИМ.М.И.Глинки

Средства для стирки шерстяных и шелковых тканей

Средства для стирки белого и цветного белья

Средства для стирки грубых и сильно загрязненных тканей, в частности спецодежды

Средства для туалетных целей

Средства для мытья посуды и окон

ПАВ сильно понижает поверхностное натяжение воды

Избыток фосфора приводит к бурному росту растений

Пена на поверхности воды затрудняет теплообмен водоёма с атмосферой

У человека ПАВ могут вызвать нарушение иммунитета, алергию и другое.

Опыт 1 Влияние средств бытовой химии на нитчатые водоросли.

Опыт 2. Наблюдение за поведением роговой катушки и определение времени гибели улитки в растворах СМС.

Опыт 3. Влияние средств бытовой химии на семена и проростки фасоли.