Исследовательская работа по экологии "Влияние стиральных порошков на Элодею канадскую"

XVI  районная научно – практическая конференция «ЭВРИКА»

Секция:	Экология
Направление:	Экология  окружающей среды
Научно -  исследовательская работа  на тему:	«Влияние   стиральных порошков  на Элодею канадскую (Elodea canadensis)»
Автор работы:	Дугулубгова  Илиана, ученица   7 «Б»  класса
Место выполнения работы:	МОУ  СОШ №1  с.п.В.Куркужин Баксанского муниципального района КБР
Научный руководитель:	Дугулубгова   Лалина  Анатольевна, учитель биологии  первой квалификационной категории  МОУ  СОШ №1  с.п.В.Куркужин
Год  выполнения	2020

Оглавление	Номера страниц
Введение	2
Глава  I  Основная  часть
1.1. Что такое стиральный  порошок?	3
1.2. Состав стирального порошка	4
1.3.Влияние стирального порошка на здоровье человека	4-5
1.4.Загрязнение окружающей среды синтетическими  моющими средствами	5-6
Глава II Экспериментальная часть
2.1. Влияние СМС на водоросли	7-8
2.2.  Исследование  микропрепарата  элодеи	9
2.3.Определение  уровня  рН среды раствора	9-10
2.4.Приготовление стирального порошка в домашних условиях	10-11
Глава III
Заключение	12
Рекомендации	12
Список   использованной литературы	13

Введение

     СМС – это аббревиатура Синтетических Моющих Средств, именно так правильно называть самые востребованные средства бытовой химии - стиральные порошки.  Ещё лет 10-15 назад название используемых синтетических моющих средств, в особенности стиральных порошков можно было легко перечислить: Астра, Эра, Лотос, так как их набор не отличался большим разнообразием. Сегодня химическая индустрия предлагает нам широкий спектр разнообразных, по составу, по воздействию, по свойствам СМС. Телевизионная реклама насыщена подобного рода информацией, но обычному человеку крайне сложно сориентироваться в столь богатом разнообразии предлагаемых средств.

       Поскольку каждый человек следит за гигиеной, пользуется моющими средствами, стирая свои вещи, то эта тема касается каждого.

      Многие хозяйки неоднократно замечали, что при ручной стирке руки становятся сухими, а иногда после стирки новым порошком вещей своего гардероба, на коже появляется сыпь, проявляется аллергическая реакция.

Цель: Изучить влияния стиральных порошков  на живые организмы.

Задачи:

—   изучить информацию о составе СМС

—   исследовать влияние стирального порошка  на физиологические процессы  в живых организмах

—  найти «альтернативу» стиральному порошку

Объект исследования: Стиральный порошок.

Предмет исследования:  Влияние  стирального порошка на живые организмы.

Выполнение  данной  исследовательской  работы стало возможным благодаря постоянной  помощи моего научного руководителя – Дугулубговой  Лалины  Анатольевны - учителя  биологии нашей школы, которой я выражаю глубокую признательность.

      Работа сопровождается  компьютерной презентацией.

Глава  I

Основная  часть

1.1. Что такое стиральный  порошок?

     Стира́льный порошо́к — порошкообразное синтетическое моющее средство (СМС), предназначенное для стирки. Стиральный порошок - это смесь большого числа химических компонентов, применяемая в водных растворах для интенсификации удаления загрязнений с поверхностей. Порошкообразные моющие средства подвергаются грануляции. Это необходимо для снижения их пыления и удобства в использовании. Все порошки имеют белый цвет, с гранулами добавок голубого, зеленого, синего цвета. При растворении порошков в воде образуются растворы разной окраски и прозрачности.

Порошки можно разделить на три группы:

1.Универсальные - предлагают «весь спектр» стиральных услуг сразу;

2.Порошки, содержащие дополнительные отбеливающие «спецкомпоненты» или биологически активные вещества;

3.Порошки для автоматических стиральных машин.

При выборе стирального порошка надо различать вид стирки: ручная или в стиральной машине. Для автоматических стиральных машин выпускаются порошки «автоматы». Их отличие в том, что при стирке они, образуют  очень мало  пены, т. к. обильная пена может испортить стиральную машину. А для «ручных» порошков пенообразование не нормировано. Разумеется, для каждого вида стирки необходимо соблюдать дозировку порошка и температурный режим. Каждый порошок отстирывает лучше или хуже те или иные загрязнения.

1.2. Состав стирального порошка

Современные стиральные порошки содержат ПАВ, химические отбеливатели, отдушки, вещества для умягчения воды: фосфаты,  нитраты.  Также в состав порошка могут входить  мыло, цветные добавки для придания красивого цвета самого порошка, лимонную кислоту. Фосфаты в составе стирального порошка устраняют жесткость воды, усиливая тем самым действие ПАВ, тем самым повышают эффективность стирального порошка.

1.3.Влияние стирального порошка на здоровье человека

    То, что стиральный порошок вреден для здоровья, если его скушать, ясно без всяких исследований. Вопрос в другом - вредны ли порошки, если их использовать по назначению, при стирке белья?

Кроме ПАВ, стиральные порошки содержат фосфаты. Наличие фосфатных добавок в порошках приводит к значительному усилению свойств  порошка. Эти добавки создают условия для более интенсивного проникновения анионных ПАВ через кожу, способствуют усиленному обезжириванию кожных покровов, более активному разрушению клеточных мембран, резко снижают барьерную функцию кожи. ПАВ проникают в микрососуды кожи, всасываются в кровь и распространяются по организму.

Фосфатные добавки увеличивают накопление веществ на волокнах тканей, подвергающихся стирке. Даже 10- кратное полоскание в горячей воде не приводит к полному освобождению одежды. Сильнее всего держат ПАВ шерстяные, полушерстяные и хлопчатобумажные ткани. В среднем ПАВ сохраняются на тканях до 4 суток. Прочно закрепившись на одежде, молекулы ПАВ при соприкосновении с кожей относительно легко переносятся на ее поверхность и быстро всасываются внутрь, начиная свой разрушительный маршрут по организму. Вдыхание фосфата натрия может вызвать раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей, при попадании в органы дыхания вызывает затрудненное дыхание и кашель.

   Еще одна причина отрицательного влияния моющих средств на здоровье человека обусловлена наличием в их составе фосфора, который, при контакте с кожей  проникают непосредственно в кровь, изменяют процентное содержание в ней гемоглобина, вызывают изменение плотности сыворотки крови.  

   При создании и использовании, моющих средств уровень pH среды играет важную роль. Уровень pH кожи человека — 4,5. Следовательно, чем ниже уровень pH стирального порошка, тем лучше для рук, а также для сохранности тканей. Однако с уменьшением уровня pH ухудшается эффективность стирки (а именно удаление пигментно-масляного загрязнения). В результате производители вынуждены находить компромисс между данными характеристиками.

 1.4.Загрязнение окружающей среды синтетическими моющими средствами

    Одна из наиболее актуальных проблем на сегодня - защита окружающей среды от различных загрязнений - отходов производства и продуктов жизнедеятельности людей.

К главным источникам загрязнений имеют непосредственное отношение сливные воды после стирки, сбрасываемые в канализацию, предприятия службы быта, например прачечные, использующие моющие средства, важнейшими из которых являются синтетические моющие средства.

Отработанные стоки прачечных, сбрасываемые в канализацию, содержат все химические соединения, входящие в состав СМС, а также загрязнения (переходящие в процессе стирки с очищаемой поверхности одежды грязевые частицы - сажа, различные минерально-масляные и жировые загрязнения, волокна стираемых изделий).

Недостатком большинства CMC является их трудная биоусвояемость (перевариваемость) в сточных водах микроорганизмами, так как 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 прачечных без предварительной очистки.

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.

Глава II

Экспериментальная часть

2.1. Влияние СМС на водоросли

Для того,  чтобы изучить влияние СМС на живые организмы, я провела эксперимент с помощью искусственно созданного водоёма в миниатюре.

 Для этого я взяла два химических стакана объёмом 300мл.

          

Рис.1 (Элодея в химических  стаканах с мыльной и чистой водой)

В стакан №1 с водопроводной водой и стакан №2 с раствором стирального порошка поместила водоросль Элодею. Через 20 минут, а затем через сутки сравнила  внешний  вид  водоросли  с помощью микроскопа препарат образцов Элодеи  из стаканов №1,2.

Через 20 мин эксперимента			Через 1 сутки эксперимента
Показатели сравнения	Стакан №1	Стакан № 2	Стакан №1	Стакан № 2
Цвет листьев	Насыщенно зелѐный	Зелено-жѐлтый	Без изменений	Зелено-жѐлтый, отдельные листья коричневатые
Форма листьев	Линейной формы	Кончики листьев закручиваются	Без изменений	Кончики листьев закручиваются
Состояние листьев	Хорошее	Удовлетворительное	Без изменений	Около 5-7 листочков опало
Примечание	Выделяются пузырьки газа	Пузырьков газа не наблюдаются	При удержании пинцетом растение сохраняет свою форму	При удержании пинцетом, стебель растения ломается

            

Рис.2

(Сравнение внешнего вида Элодеи в чистой воде с помощью микроскопа)

             

Рис.3

(Сравнение внешнего вида Элодеи в мыльной воде с помощью микроскопа)

2.2.  Исследование микропрепарата элодеи

Показатели сравнения	Микропрепарат листа элодеи: из стакана с чистой водой	Микропрепарат листа элодеи:  из стакана с раствором стирального порошка
Состояние растительных клеток	Видно множество клеток, наполненных хлорофилловыми зернами	Видно множество клеток, но без хлорофилловых зерен

  В результате воздействия поверхностно-активных веществ, в клетках водных растений происходят сильные изменения: разрушаются зерна хлорофилла и клеточная оболочка, что означает для растения – гибель. Такие растения не жизнеспособны, они не участвуют в процессе фотосинтеза.

2.3.Определение  уровня  рН  среды  раствора

Для определения уровня рН среды раствора была взята проба раствора стаканов №1 и №2. С помощью универсального индикатора определила среду двух растворов.

                 

Рис.4

(Определение  уровня  рН в чистой и мыльной воде)

Результат: в стакане  №1 – среда раствора нейтральная, в №2- щелочная. Благодаря щелочной среде, вода  становится непригодной для большинства водных организмов. Особенно чувствительны к изменению кислотности икра и мальки рыб.

2.4.Приготовление стирального порошка в домашних условиях

 Очень трудно представить современную жизнь без стиральных порошков. Даже если в ходе своих исследований я  приду к выводу, что это вредно, мало кто сможет отказаться от их использования. Попробуем научиться выбирать меньшую из зол и поищем альтернативы.

В качестве альтернативы я предлагаю использовать экологически чистый стиральный порошок для стирки белья, который я приготовила  сама.

                

Рис.5

(Приготовление стирального порошка )

Рецепт приготовления  экологически чистого стирального порошка.

Компоненты: Мыло хозяйственное 200г, сода пищевая.

 Оборудование: тёрка, чаша.

                 

Ход работы:

Измельчила мыло, добавила пищевую соду. Перемешала смесь. Порошок готов. В стакан объёмом 300мл. поместила 1чайную ложку приготовленного порошка  и добавила  воду. Перемешала. Образуется пена. Раствор обладает моющими свойствами, имеет щелочную среду и не содержит ПАВ.

Глава III

Заключение

   Результаты эксперимента доказывают отрицательную роль стиральных порошков на человека и окружающую среду, что подтверждает гипотезу исследования.  Своей работой я хотела  привлечь внимание  к данной проблеме, показать, что довольно просто защитить свое здоровье и здоровье своих близких, а именно обращать внимание на состав синтетических моющих средств и внимательнее относиться к выбору продукта. Ведь на Западе уже более 10 лет назад отказались от применения в быту порошков, содержащих фосфатные добавки. На рынках Германии, Италии, Австрии, Голландии и Норвегии продаются только бесфосфатные моющие средства. В ФРГ применение фосфатных порошков запрещено федеральным законом.

Если бы мы начали читать состав того, что покупаем и отказываться от вредных покупок, производители  были бы просто вынуждены искать способы снижения вредного воздействия моющих средств на окружающую среду.

Рекомендации

1.Читайте  состав. Порошки с фосфатами  и содержанием ПАВ больше 5% оставляем на прилавке в магазине.

2.Пыль стирального порошка может летать в воздухе 20 минут. Поэтому  ставить стиральную машину на кухне не рекомендуется.

3.Тщательно, более 2 раз выполаскивать  выстиранные  вещи, используя при этом горячую воду. В холодной воде фосфаты с ПАВ практически не выполаскиваются.

Список   использованной литературы:

1.  Андерсон, Дж. М. Экология и науки об окружающей среде / Дж. М.Андерсон. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985

2.  Биотестирование вод, загрязненных поверхностно-активными веществами // Известия Академии наук, сер. биологическая. 1992.

3.  Гроссе Э., Вайсмантель X. Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты Оникс, 2007

Интернет-ресурсы:

 ·  http://probel. km. ru/

 ·  http://www. pgprof. ru/support/faqariel. htm

 ·  http://www. vigossjeans. ru/enciclopedy/

 ·  http://www. nanya. ru/podpiska/

 . http://potrebitel.nsys.by/html/materials/proj_10.04.htm

  .http://www.omar.ru/cgi-bin/baza/omar1.fcgi?table=poroshki