Исследовательская работа “Исследование возможности деструкции биополимеров в различных средах”

Исследование

Автор: Фомина Дарья Сергеевна

Место работы/учебы: Кировское ОГОАУ «Лицей естественных наук», 3 класс

Научный руководитель: Макаренко Зинаида Петровна, Широкова Евгения Сергеевна, педагог КОГОАУ «Лицей естественных наук»; доцент ВятГУ

Аннотация

Полимерные материалы окружают нас повсюду и плотно вошли в нашу повседневную жизнь. После того, как полимерное изделие использовано оно попадает в окружающую среду: на свалку, в моря, океаны и т.д. Многочисленные исследования неоднократно подтверждали, что нельзя ожидать быстрого разложения полимерных отходов в окружающей среде. В связи с этим очевидной становится необходимость осознанного потребления товаров, изготовленных из полимеров, а также необходимость организовывать их сбор и повторную переработку. Однако полимерный материал может подвергаться вторичной переработке 3-4-5 раз; далее его свойства катастрофически снижаются. Кроме того, для повышения качества вторичного материала необходимо использование дополнительных ингредиентов (химикатов-добавок), что также влечет за собой нагрузку на окружающую среду. Таким образом вторичная переработка является только временной мерой, позволяющей отсрочить решение проблемы накопления полимерных отходов. Но есть ли у этой проблемы решение?

В последнее время активно обсуждается вопрос использования БИОполимеров, а именной биопластмасс взамен традиционных. Предполагается, что использование биополимеров снизит негативное воздействие на окружающую среду за счет их быстрого разложения, т.е. сведутся к минимуму проблемы, связанные с накоплением полимерных отходов на свалках, в океанах и т.д.

Целью данной работы было оценить интенсивность разложения биополимеров в различных средах.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

  1. Рассмотреть понятие «биополимеры», перспективы их использования.
  2. Оценить интенсивность деструкции биополимеров в средах, моделирующих морскую воду, солнечный свет, свалку и желудочный сок живых организмов.
  3. Оценить фитотоксичность почв, в которых находились биополимеры.
  4. Оценить перспективы замены традиционных полимерных материалов на биополимеры.

Объектом исследования являются отдельные виды коммерчески используемых биополимеров.

Предмет работы – исследования по оценке интенсивности деструкции биополимеров в различных средах, выявление биополимеров, наиболее активно разлагающихся в окружающей среде.

При проведении исследования были использованы методы: определение изменения массы образцов биополимеров при нахождении их в различных средах; определение фитотоксичности почвы с использованием семян кресс-салата.

Гипотеза – биополимеры не наносят ущерб окружающей среде, т.к. быстро разлагаются и при этом не выделяют опасных веществ.

Срок реализации – 1 год.

Результаты

Выводы:
1. Биополимеры являются перспективными материалами: социальная польза биоразлагаемых полимеров заключается в более экологичной утилизации использованных изделий на их основе; социальная польза полимеров на биооснове заключается в ограничении использования нефти.
2. Установлено, что для образцов поливинилацетата, поликапролактона, полилактида практически во всех исследованных средах наблюдается уменьшение массы. Интенсивность протекающих процессов для образцов поликапролактона и полилактида не велика и сопоставима со скоростью деструкции, определенной ранее для традиционных синтетических пластиков, используемых в быту. Поэтому биоразлагаемость пластиков не должна провоцировать простую утилизацию отработанных изделий на их основе в окружающую среду. Подобные материалы должны подвергаться промышленному компостированию.
3. Для образцов на основе крахмала наблюдается увеличение массы в средах, моделирующих морскую воду, желудочный сок и свалку, что связано с его набуханием в воде. При воздействии солнечного света на образцы на основе крахмала значительного изменения массы не наблюдается.
4. Для образцов на основе натурального каучука наблюдается увеличение массы в средах, моделирующих морскую воду, желудочный сок и свалку, что может быть связано с набуханием полимера в воде.
5. По результатам оценки фитотоксичности установлено, исследованные образцы полимеров не оказывают негативное влияние на состояние почвы – они не фитотоксичны.
6. Полностью заменить традиционные полимеры на биополимеры невозможно. В настоящее время нет возможности выполнить все требования определенных сфер применения. Высокие температуры и требования высокой стойкости к воздействию определенных сред могут вносить ограничения или исключать использование биополимеров.

Содержание работы

Автор предпочел не показывать работу на сайте.

Дата публикации работы: 23.07.2020

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Конкурс, в котором участвует работа

Конференция школьников “Science knowledge” 19/20

Смотреть похожие работы

Исследовательская работа “Изучение возможности очистки воды самостоятельно изготовленным фильтром”
Актуальность. Жизнь человека зависит от качества воды, которую мы пьем. Гипотеза. Предположим, что можно для очистки воды использовать фильтр, сделанный самостоятельно, используя необходимые для этого материалы. Цель работы. Узнать способы…
Исследовательская работа “Почвенный анализ оврага этнокомплекса “Амазония”
Овраги – одна из экологических проблем нашего края, потому что число их с каждым годом растёт. Исследование видов почв оврагов может помочь в остановке их роста. Цель данной работы: исследовать…