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

Конкурс, в котором участвует работа

Science knowledge – 2019/2020: Международная on-line конференция школьников

Смотреть похожие работы

Исследовательская работа “ЭКОчеловечки, или Экологическая игрушка своими руками”

Человека всегда тянет к чему-то новому, неизвестному, а в повседневной жизни, среди серых будней, мы ищем радости и праздника. Мы с ребятами не исключение. Нас заинтересовало, а можно ли изготовить своего ЭКОчеловечка и, каким образом они растут. Пробл …

Исследовательская работа “От цветущего луга до полезного чая”

Кажется, зачем пить Иван-чай, если в магазинах много чёрного, зелёного и даже фруктового чая на любой вкус. Я так и думал, но родители рассказали мне, что в чае из магазинов часто добавлены различные нежелательные ароматизаторы и усилители вкуса! Мы ре …

Проект “Географическая игра по Кирово-Чепецку”

Глобальные экологические проблемы актуальны сегодня, в том числе и для нашего города. Это сказывается на качестве жизни и негативно влияет на здоровье. Возникновение экологических проблем связано с интенсивным влиянием человека на природу, которое прио …

Научно-исследовательская работа “Пластик в Мировом океане. Что делать?”

Этим летом я отдыхал на Черном море с родителями и обратил внимание, что многие отдыхающие оставляют после себя много мусора. Часть этого мусор смывает волнами в море. И море иногда бывает очень грязное. Рядом с отдыхающими и морскими обитателями плава …