Исследовательская работа "Пластиковый пакет - друг или враг?"

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №148 г.о. Самара

Секция « Экология»

Пластиковый пакет – друг или враг?

                                                                   Выполнил: ученица 2  «Г» класса

                                                                   Редина Арина

                                                        МБОУ СОШ № 148 г.о. Самара

                               Ленинского района

                                                                  Научный руководитель:

                                                                  Давыдова Оксана Павловна 

                                                    Самара 2013 год

Содержание.

 Введение…………………………………………………………………………………....    3

I. История полиэтилена: неожиданное рождение пластикового пакета………....    4

   1.1 История происхождения……………………………………………………………..    4

   1.2 Полиэтиленовый пакет  на службе у человека……………………………………..    7

   1.3 Экологическая проблема………………………………………………………….…     8

   1.4 Как помочь природе ?..........................................................................................    11

II. Исследовательский проект……………………………………………………..…….   11

Заключение…...…………………………………………………………………………….  14

Литература……………………………………………………………………………..…..   14

Приложение 1………………………………………………………………...…………....   15

Приложение 2…………………………………………………………………...………....   16

Введение.

           Многие научные открытия  приносят человечеству пользу. Благодаря научным открытиям жизнь человека стала не только продолжительнее, но и удобнее, насыщеннее и интереснее. Но многие явления в нашей жизни имеют оборотную сторону. Так, замечательное открытие немецких химиков – полиэтилен, который верой и правдой служит человечеству уже 80 лет, сегодня обернулся для Земли  настоящей экологической катастрофой, победить которую можно только всем миром.

Цель:

Выяснить, почему полиэтиленовый пакет из помощника человека превратился в злейшего врага природы.

Задачи:

1)      подобрать, изучить, проанализировать литературу по теме;

2)      описать историю происхождения полиэтилена и способы его использования;

3)      выяснить причины, по которым следует ограничить или прекратить                     использование полиэтиленовых пакетов;

4)      предложить меры по спасению природы от пластикового мусора.

В настоящем исследовании будем применять следующие методы работы:

- дискрептивный (описательный);

- метод теоретического анализа и синтеза;

- проектный метод.

Глава I.

История полиэтилена: неожиданное рождение пластикового пакета

  Полиэтилен — синтетический термопластичный  полимер, продукт полимеризации этилена. Твердое вещество белого цвета.  Как правило, полиэтилен выпускают в виде стабилизированных гранул диаметром 2-5 миллиметров в окрашенном и неокрашенном виде. Но возможен и промышленный выпуск полиэтилена в виде порошка.

1.1. История полиэтилена

          В конце XIX века немецкий ученый Ганс фон Пехманн обнаружил на дне пробирки похожий на воск осадок. Он и не догадывался о важности этого материала. Ему не дано было узнать, что эта субстанция – предтеча того, из чего сегодня делается тара для шампуней, упаковка для бутербродов и оплетка для проводов. Совершенно случайно он создал полиэтилен, один из самых противоречивых и широко распространенных материалов в мире.

          Продукт, полученный фон Пехманном в 1899 году, был практически идентичен современному аналогу. Двое коллег Пехманна – Ойген Бамбергер и Фридрих Тширнер – назвали его полиметиленом. Но, в отличие от полиэтилена, который достаточно легко приспособить для производства как особо прочных пластиков, так и киноленты, это вязкое смолистое вещество практического применения не нашло. Из него мало что делали.

           Подобно будущим горам пластиковой упаковки, результаты эксперимента фон Пехманна были надежно погребены. И лишь через 34 года ими воспользовались люди, которые официально считаются изобретателями полиэтилена. Но сегодня не будет шествий с серпантином в честь изобретателя проклятого пластика. Вследствие не так давно начавшегося движения за искоренение пластиковых пакетов люди, скорее всего, предпочли бы забыть это событие.

          "Когда изобрели полиэтилен, он казался великим благом и не в последнюю очередь – для пищевой промышленности. Но сейчас все чаще обращают внимание на негативные свойства этого материала. С помощью пластика и за счет экологического ущерба произошли улучшения в сфере пищевой гигиены. Это классический пример того, как краткосрочное решение сказывается в будущем", – рассказывает об изобретении полиэтилена профессор Тим Ланг, уполномоченный по природным ресурсам и землепользованию из Комитета по устойчивому экономическому развитию США.

          Полиэтилен – в том виде, в котором он известен нам – на самом деле был внедрен в 1933 году. Это дело рук Эрика Фосета и Реджинальда Гибсона из химического треста ICI. Проснувшись однажды утром, они решили поэкспериментировать с газами под высоким давлением и заметили, что один из узлов их агрегата выглядел так, как будто его обмакнули в парафиновую смазку. Краткие записи Гибсона, сделанные им в тот день в одной из лабораторий ICI в Нортвиче (Чешир), контрастируют с важностью изобретения: "В колбе обнаружен воскоподобный осадок".

           Два года спустя в ICI были созданы мощности для промышленного производства полиэтилена, а вскоре после этого он был использован в производстве телефонного кабеля, впервые опоясавшего земной шар. Во время Второй мировой войны полиэтилен боготворили как критически важный компонент для производства радаров. И лишь в период расцвета  супермаркетов, который пришелся на 1950-е годы, этот материал вошел в массовое употребление. Вклад этих магазинов в распространение полиэтилена с тех пор постоянно навлекает на них критику.

          Субстанцию получают из сырой нефти посредством так называемого "крекинга". В результате образуются продукты двух основных форм: "твердые" и "мягкие". Полиэтилен первой разновидности используется для покрытия труб и изготовления топливных баков, второй – для производства оболочки для колбасы и изоляции телевизионного кабеля.

          Эта экологическая проблема нагляднее всего проявляется в том произволе, который царит в сфере утилизации пластиковых пакетов. В среднем за год продается около 13 млрд пакетов. Как правило, их используют всего лишь 20 минут, после чего выбрасывают, а ведь для полного разложения полиэтилена требуется колоссальный период времени – 1000 лет.

          В последнее время появляются статьи, в которых пластиковые пакеты признаются фактором загрязнения окружающей среды, из-за которого птицы получают увечья, а морские котики, черепахи и киты массово вымирают. Сейчас человечество вынуждено  отказываться от использования полиэтиленовой упаковки в пользу тары из других материалов, который лучше поддаются переработке. Диана Гэстон, пресс-секретарь Национального совета потребителей, говорит: "Я думаю, что нужно предпринимать значительно больше усилий по борьбе с пластиковыми сумками. Грубо говоря, меня бесит, когда магазины злоупотребляют упаковкой. Полиэтилен чрезвычайно укоренился в жизни людей. Но необходимо учитывать, насколько гибельно все это сказывается на окружающей среде".

       Однако организации, представляющие торговлю, не собираются сдавать день рождения полиэтилена без боя. Филипп Лоу, директор британского Общества по пластмассам, отозвался об открытии следующим образом: "Его значение сильно искажают. В последнее время кампании, призванные привлечь внимание к случаям, когда пластик наносит ущерб экологии моря и, возможно, оказывает влияние на дикую природу, стали крайне эмоциональными. Но ведь нужно проверять поступающую информацию. Правда ли, что дикой природе наносится серьезный ущерб? И нельзя пренебрегать достоинствами, которыми обладает полиэтилен с экологической точки зрения. Если вам нужна сумка, будет гораздо лучше, если вы возьмете сумку, сделанную из полиэтилена, а не из какого-то другого материала, поскольку на ее производство затрачивается минимальный объем энергии. И пакеты можно перерабатывать. Если люди в массовом порядке выбрасывают разные предметы в море, то дело здесь не в материале".

         Впрочем, память о том, что больше века тому назад открыл фон Пехманн, едва ли исчезнет еще как минимум тысячу лет – воплощенная в обычном пластиковом пакете, разумеется.

Цифры

60 млн тонн полиэтилена производится ежегодно во всем мире.

400 пластиковых пакетов ежегодно использует каждый взрослый житель Земли.

1 млн пластиковых пакетов используется в мире каждую минуту.

1.2. Полиэтиленовый пакет на службе человека

         Обычный фасовочный пакет впервые был произведён в США в 1957 году и был предназначен для упаковки сэндвичей, хлеба, овощей и фруктов. К 1966 году в такие пакеты фасовалось около 30 % хлебобулочных изделий, производимых на территории этой страны. К 1973 г. объём производства пакетов в Западной Европе составил 11,5 млн штук. В 1982 г. в крупнейших торговых центрах в продаже появляются полиэтиленовые пакеты с ручкой (т. н. «майки»). К 2002 г. суммарный общемировой объём выпуска полиэтиленовых пакетов исчислялся в диапазоне от 4 до 5 трлн штук в год.

       В зависимости от назначения можно выделить следующие виды пакетов.

Прозрачный фасовочный пакет, изготавливается из полиэтилена низкой, средней или высокой плотности, или из смеси первого и второго. Выполняет защитную функцию (предохраняет продукт от влаги и загрязнений). Лидерами по производству самых тонких пакетов этого типа являются страны Юго-Восточной Азии, Китай и Россия: они выпускают пакеты толщиной всего 4,5—5 мкм.

Пакеты-майки (от англ. T-shirt bags) преимущественно изготавливаются из полиэтилена Высокой плотности (низкого давления)HD(«шуршащие») или, иногда, высокого давления (низкой плотности) LD, LLD («гладкие»). Своё название они получили за характерное строение ручек. Хотя пакеты этого типа пришли на рынок самыми последними, они надёжно закрепили свои позиции в супермаркетах и торговых точках.

Пакеты с прорубной и петлевой ручкой. Производство пакетов такого типа считается самым трудным. Для изготовления применяют полиэтилен высокой плотности, линейный полиэтилен низкой плотности, полиэтилен средней плотности и ламинаты. Ручки пакетов имеют несколько модификаций. Прорубные ручки бывают укреплённые (сварная, клеевая) и неукреплённые.

Пакеты (мешки) для мусора, изготавливается из полиэтилена низкой или высокой плотности, или из их смеси с добавлением красителей. Также выпускаются с ручками (аналог пакета-майки) или с лентами для затягивания.

Фирменные полиэтиленовые пакеты, часто с изображением товарного знака предприятия.

1.3.Экологическая проблема

          При нагревании полиэтилена на воздухе выше 120 °С возможно выделение в атмосферу летучих продуктов термоокислительной деструкции, содержащих уксусную кислоту, формальдегид (оказывает общетоксичное действие), ацетальдегид (вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, удушье, резкий кашель, бронхиты, воспаление легких), оксид углерода (вызывает удушье).

          В окружающей среде выброшенные пакеты сохраняются длительное время и не подвергаются биологическому разложению. Таким образом, они образуют устойчивое загрязнение. 4 триллиона пакетов в год используется в мире. Они убивают 1 млн птиц; 100 тысяч морских млекопитающих и неисчислимые косяки рыб. 6 млн. 300 тыс. тонн мусора, большую часть которого составляет пластик, ежегодно сбрасывается в Мировой океан.

          Поэтому оборот полиэтиленовых пакетов вызывает серьёзные возражения экологов. По этой причине в ряде стран использование полиэтиленовых пакетов в качестве бытовой упаковки ограничено или запрещено.

          Для борьбы с загрязнением окружающей среды полиэтиленовыми пакетами применяются различные меры, и уже около 40 стран ввели запрет или ограничение на продажу и(или) производство пластиковых пакетов:

Россия: официальных ограничений по использованию пластиковых пакетов нет. Однако с 2008 года российская компания «ЕвроБалт» выступает с инициативой перехода на биоразлагаемую полиэтиленовую продукцию[источник не указан 42 дня].

Дания: ещё в 1994 году введен налог на бесплатную раздачу полиэтиленовых пакетов в торговых заведениях. После того как в Дании ввели плату за полиэтилен, его популярность у покупателей снизилась на 90 %.

Германия: утилизацию пакетов оплачивают потребители, а за сбор и вторичную переработку отвечают продавцы и распространители.

Ирландия: после повышения цены на пакеты, количество используемых пакетов сократилось на 94 %. Сейчас там применяют «многоразовые» сумки из ткани.

США: в Сан-Франциско крупные супермаркеты и сетевые аптеки не используют полиэтиленовые пакеты. Гавайи стали первым штатом который отказался от использования полиэтиленовых пакетов.

Сингапур, Бангладеш, Тайвань: введен полный запрет на использование полиэтиленовых пакетов с 2003 года из-за многочисленных случаев закупорки канализации и перекрытия русел рек, приводящих к наводнениям. Такой же запрет действует и в ряде штатов Индии.

Танзания: штраф за производство, импорт или продажу пластиковых пакетов — 2000 долл. или год тюрьмы. Ввоз пластиковых пакетов на Занзибар запрещен.

Австралия: с января 2004 года на острове Кенгуру властями был введён запрет на полиэтиленовые пакеты. К концу 2008 года введен прямой запрет на использование пластиковых пакетов в супермаркетах. Министр по охране окружающей среды и культурного наследия Австралии Питер Гаррет охарактеризовал вред пакетов дикой природе Австралии как «критический». Большинство австралийцев восприняло этот запрет положительно. «Я рада освобождению от этой „полиэтиленовой чумы“», «Не хочу оставить своим детям наследство в виде горы мусора», «Наконец-то городской пляж стал чистым», — такие отзывы можно прочесть в онлайн-дневниках и на форумах рядовых молодых австралийцев. Первая в мире свободная от полиэтиленовых пакетов зона (plastic bag-free) появилась именно в Австралии, в январе 2004. Это — остров Kangaroo.

Англия: уже осенью 2004 года в Великобритании были запущены на рынок первые в мире биоразлагаемые пакеты для хлеба. Новый материал, из которого производятся пакеты, в течение четырёх лет полностью разлагается на углекислый газ и воду. Жители Великобритании договорились по возможности использовать продуктовые пакеты из сырья, подлежащего вторичной переработке. Так, два года назад предпринимательница из графства Девон Ребекка Хоккинг убедила владельцев 43 магазинов перейти на многоразовые тканевые сумки для своих покупателей. В конце прошлого года премьер-министр Джордж Гордон Браун призвал все британские магазины заменить вредные пластиковые пакеты на бумажные.

Сеть магазинов Marks and Spencer прекратила бесплатную выдачу пакетов. Деньги от продажи пакетов компания перечисляет на создание новых городских парков и садов.

Также популярна и социальная реклама: покупателей на входе в магазин встречает плакат: «Приходите к нам со своим пакетом или сумкой! Берегите окружающую среду». Шесть из десяти английских потребителей считают, что продукты необходимо упаковывать только в биоразлагаемую упаковку.

Латвия: введен налог на полиэтиленовые пакеты, использующиеся в супермаркетах, дабы уменьшить их использование.

Финляндия: в супермаркетах установлены автоматы по приему использованных пакетов, которые служат сырьем для переработки и производства нового пластика.

Китай: с 1 июня 2008 года запрещено производить, продавать и использовать полиэтиленовые пакеты с толщиной пленки менее 0,025 мм.

Италия: с 1 января 2011 года в стране запрещено использование полиэтиленовых пакетов. Теперь для приобретенного товара покупатели должны иметь сумки многоразового использования или биопакеты.

1.4.  Как помочь природе?

         Полиэтилен сегодня стал опаснейшим врагом Земли. Полиэтилен ежегодно становится причиной гибели миллиона животных. Птицы, рыбы и млекопитающие умирают от проглатывания пластиковых пакетов. В морях есть такие места, где скопилось огромное количество мусора, а про сушу даже не стоит и говорить. Средняя продолжительность «жизни» пакета несколько минут, а для того, что бы природа полностью от него избавилась понадобиться более ста лет. Пленка, при разложении, выделяет опасный яд, который обязательно проявит себя в будущем.

          В мире каждую секунду используется более миллиарда пластиковых изделий, а в повторную переработку попадает менее одного процента. Вторичное сырье можно использовать в создании различных изделий, применяемых повсюду, от кораблей, до парковых скамеек. «Проще произвести новый, чем переработать старый» - такие слова звучат на многих предприятиях экономически развивающихся стран.

           Если исключить бессмысленное выбрасывание тонн пластмассы с общим мусором, а использовать его в переработке, то можно сэкономить более 30 % нефти и существенно уменьшить выброс парниковых газов в атмосферу.

         Человек в год расходует около 10 килограмм полиэтиленовой продукции, а на нефти, которая была затрачена при изготовлении 9 таких пакетов, автомобиль способен проехать один километр (имеется ввиду бензин, полученный из нее).

         Многие государства пришли к тому, что решают этот вопрос устанавливая налоги на «пакет», которые включены в стоимость товара, помимо самой стоимости упаковки, тем самым это способствовало тому, что использование пластика сократилось до 90%.

          Современные европейские города полностью отказываются от полиэтилена, что служит хорошим примером для всего Евросоюза. Китай запретил продажу пакетов, на чем сэкономил более 40 миллионов баррелей нефти.

Глава II.

Исследовательский проект

       Исследовательский проект состоит из двух частей:

1.     Анкетирование

2.     Эксперимент

Анкетирование проводилось во 2-м  «Г» и 4-м «Д» классах школы № 148 г.Самары. Кроме того анкеты заполнили два учителя. Всего в  анкетировании участвовали 31 человек. Текст анкеты с правильными ответами приведен в приложении 1.

Результаты анкетирования

Число правильных ответов составило 28%, частично правильных – 14%, неправильных – 58%.

Это свидетельствует о недостаточных знаниях наших школьников по данной проблеме.

Эксперимент проводился с целью доказательства того факта, что бумажный пакет разлагается в природе гораздо быстрее полиэтиленового. В природе мусор подвергается различным воздействиям. К ним относится  влага, солнце, химическое воздействие (кислотная почва), механические воздействия. В качестве образцов были выбраны два пакета: бумажный и полиэтиленовый.

График эксперимента

1-я неделя: пакеты помещены в воду с добавлением лимонной кислоты.

2-я неделя: пакеты сушатся, в том числе под ультрафиолетовой лампой.

3-я неделя: пакеты подвергаются механическим воздействиям.

       В результате полиэтиленовый пакет практически не изменился. Бумажный пакет превратился в пыль. Мы растворили ее в воде и полили комнатное растение. Растение чувствует себя хорошо. Фотоотчет о ходе эксперимента представлен в приложении 2. 

Заключение.

Научно-технический прогресс набирает скорость. Человечество осваивает недра Земли, морские глубины и космические дали. Но не следует забывать, что за удобства человека расплачивается природа, наша Земля. Давайте беречь наш общий дом и заботится не только о себе, но и о наших братьях меньших.

Я предлагаю организовать в нашей школе кружок «Юный эколог». Мы, школьники, могли бы помогать взрослым озеленять наш город, бороться с мусором и заботится о птицах и животных.

Литература.

1.      Вольфсон, С.А. От колбы до реактора [Текст] / С. А. Вольфсон. - Москва : Химия, 1982.  - 223 с. 

2.      Закладный Е. М., Щёголев Н. В. «Рассказы о полимерах»,

3.      Волков А. В. «Простые пластмассовые радости»,

4.      Кацнельсон, Марк Юльевич, Балаев и др. «Полимерные материалы: свойства и применение»

Приложение 1

А Н К Е Т А

Наш знакомый – пластиковый пакет

Приложение 2