12+  Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 - 70917
Лицензия на образовательную деятельность №0001058
Пользовательское соглашение     Контактная и правовая информация
 
Педагогическое сообщество
УРОК.РФУРОК
Материал опубликовала
Таранова Марина Игоревна1001
Преподаю биологию в гимназии "Мариинская". Учитель высшей квалификационной категории.
Россия, Ростовская обл., Таганрог

Тезисы к исследовательской работе по экологии

«Дадим мусору второй шанс»

I.Введение

  Человек не находит применения множеству веществ и материалов, произведенных в течение жизни. Все мы являемся крупными производителями мусора, хотим этого или нет. Готовя пищу, приобретая новую вещь или билет на автобус, через какое-то время мы должны будем пополнить мусорные баки для твердых коммунально-бытовых отходов. Это обычный, необходимый и неизбежный процесс, но он ведет к обострению ситуации, сложившейся на территории России. Органы государственной власти преобладают в управлении отходами, но проблеме управления твердыми коммунальными отходами и вовлечением их в хозяйственный оборот уделяется недостаточно внимания. Эта проблема постепенно превращается в реальную катастрофу во всех населенных пунктах. Чтобы не утонуть в мусорной бездне и не получить отравления продуктами разложения, нужно утилизировать мусор, а не накапливать его.

  Считается, что самый приемлемый способ утилизации – вторичное использование, ведь дать мусору второй шанс – значит не только уменьшить количество мусора, но и сберечь ресурсы, поэтому самым оптимальным способом решения проблемы с ТКО является переработка, учитывающая требования экологии и экономики.

  Цель: исследовать сегодняшнее состояние ТКО и способы их утилизации.

  Задачи:

1. изучить проблему ТКО в Ростовской области;

2. выяснить достоинства и недостатки методов утилизации бытовых отходов;

3. предложить идеи по сбору вторсырья и его переработке.

II. Современная проблема бытовых отходов

  Отходы – это продукты жизнедеятельности человека, непригодные для дальнейшего использования, но могут быть использованы в качестве сырья в различных отраслях хозяйства или в ходе регенерации. Отходы делятся на два вида по источнику их возникновения: отходы производства и потребления. Они представляют собой остатки сырья, материалов или продукцию, потерявшая свои потребительские свойства.

  Бытовые отходы представляют собой огромное богатство, которым нужно уметь распоряжаться. В Ростовской области во вторичный оборот возвращается менее 7 % бытовых отходов. При внедрении современных технологий процент можно довести до 70%, что в свою очередь скажется на пополнения государственной казны.

  В мире применяют следующие методы переработки ТКО:

1. Термическая обработка (наиболее распространено сжигание); Снижает количество отходов в десятки раз, но с этим теряются ценные вещества; к тому же загрязнет атмосферу, большой выход золы и шлаков (до 30%); небольшой процент восстановления черных металлов из шлаков;

2. Компостирование представляет собой процесс разложения органических веществ в ТКО микроорганизмами с образованием воды, углекислого газа, энергия в виде тепла. Происходящий саморазогрев до 60° уничтожает часть микроорганизмов, яйца паразитов и личинки мух, образуется компост.Но практически не учитываются параметры исходного сырья, что приводит к плохой работе заводов и низкому качеству продукции.

3. Анаэробная ферментация – получение биогаза, образуется при разложении органики ТКО. В основном этот метод применяют прямо на полигонах, т.к. образованной биогаз имеет низкое качество, поэтому данный метод используется при наличии потребности в биогазе;

4. Сортировка, которая не решает главную задачу - очистку города. Выбираемые компоненты, не считая металлов, сбываются тяжело, нуждаясь в предприятиях для их переработки, поэтому большая часть отходов подлежит вывозу на полигоны. Но этот метод позволяет изъять то, что может навредить здоровью населения в процессе дальнейшей обработки.

  Выбор оптимального метода переработки возможен только при комплексном подходе к проблеме твердых бытовых отходов, и он должен базироваться на экологических, ресурсосберегающих и экономических требованиях.

  К основным проблемам обращения с ТКО в области относится отсутствие современных полигонов, нехватка контейнеров, наличие объектов накопленного экологического ущерба и недостаточный охват населения услугами по планово-регулярной очистке. Для того, чтобы найти решение этих проблем, необходимо выяснить количественное соотношение отходов.

III. Практическая часть

  Для определения преобладающего вида отходов, было решено оценить количество и состав мусора, который выбрасывает семья из трёх человек за неделю, месяц, год. Для этого использовалась следующая технология. Мусор разбирали, сортировали и взвешивали. В эксперименте, который длился неделю, принимали участие 5 семей.

Семья 1. Количество и состав мусора, в граммах.

Дни

Пищевые отходы

Бумага

Стекло

Пластик

Металл

Прочие отходы

1.

120

30

-

60

40

50

2.

240

20

200

70

40

20

3.

200

-

90

-

-

90

4.

400

50

-

100

-

30

5.

320

30

-

70

250

50

6.

440

210

250

120

20

-

7.

540

60

-

85

-

40

Итог, г

2260

400

540

505

350

280

Итог, %

52,1

9,2

12,5

11,7

8,1

6,5

  Всего за неделю вес отходов составил 4335 г. Тогда за месяц этот вес составит около 17340 г, а за год – 225420 г (или 225,5 кг). Анализируя данные таблицы 1, можно сделать вывод, что большую часть среди отходов занимают отходы пищевые. Количество мусора по весу в виде стекла и пластика практически одинаковое, чуть меньше выбрасывается бумага.

Семья 2. Количество и состав мусора, в граммах.

Дни

Пищевые отходы

Бумага

Стекло

Пластик

Металл

Прочие отходы

1.

300

-

220

20

-

60

2.

320

10

260

-

-

40

3.

300

-

50

70

40

-

4.

280

80

-

80

-

30

5.

310

-

-

120

20

40

6.

420

300

200

90

20

160

7.

470

230

-

150

-

780

Итог, г

2400

620

730

530

80

1110

Итог, %

43,8

11,3

13,3

9,7

1,7

20,3

  Всего за неделю вес отходов составил 5470 г. За месяц этот вес составит 21880 г, а за год – 284440 г (или 284,5 кг.). Анализируя полученные результаты (таблица 2), можно сделать вывод, что вторая семья так же, как и первая, выбрасывала пищевые отходы в больше количестве, чем остальные. Около половины общего веса составляют старая одежда и сломанные игрушки. Количество мусора по весу в виде бумаги, стекла и пластика почти одинаковое, металла в мусорной корзине оказалось меньше всего.

Семья 3. Количество и состав мусора, в граммах.

Дни

Пищевые отходы

Бумага

Стекло

Пластик

Металл

Прочие отходы

1.

90

10

100

40

-

-

2.

140

-

220

40

-

20

3.

130

-

-

60

-

-

4.

140

120

-

-

40

50

5.

140

-

-

80

30

-

6.

390

200

-

110

-

50

7.

360

320

120

200

-

80

Итог, г

1390

650

440

550

70

200

Итог, %

42,1

19,7

13,3

16,6

2,1

6,1

  Всего за неделю вес отходов составил 3300 г. Тогда за месяц этот вес составит 13200 г, а за год – 171600 г (или 171,6 кг.). Анализируя данные таблицы 3, можно сделать вывод, что третья семья так же как, и первые две выбрасывают больше пищевых отходов, чем других. Затем по весу идут бумага, пластик и стекло, металла в мусорной корзине меньше.

Семья 4. Количество и состав мусора, в граммах.

Дни

Пищевые отходы

Бумага

Стекло

Пластик

Металл

Прочие отходы

1.

200

70

5

50

-

-

2.

230

110

-

20

-

50

3.

150

80

-

-

30

-

4.

300

120

25

20

-

-

5.

220

90

-

40

-

30

6.

150

110

-

20

10

-

7.

240

70

-

30

50

-

Итог, г

1490

650

30

180

90

80

Итог, %

59,7

23,6

0,2

7,3

8,1

1,1

  Всего за неделю вес отходов составил 2520 г. Тогда за месяц этот вес составит 10080 г, а за год – 131040 г (или 131,0 кг.). В мусорной корзине 4 семьи, как и в предыдущих семьях пищевых отходов – большинство. Они составляют более половины всех отходов. Также очень много бумаги – 23,6 %. Пластика и металла примерно одинаковое количество – 8%.

Семья 5. Количество и состав мусора, в граммах.

Дни

Пищевые отходы

Бумага

Стекло

Пластик

Металл

Прочие отходы

1.

150

60

20

30

150

120

2.

180

90

-

30

-

50

3.

120

-

-

40

20

100

4.

100

50

-

-

-

-

5.

230

110

-

20

10

30

6.

190

200

50

40

-

250

7.

250

60

40

-

50

-

Итог, г

1220

570

110

160

230

550

Итог, %

42,9

20,1

3,9

5,6

8,1

19,4

  Всего за неделю вес отходов составил 2840 г. За месяц этот вес составит 11.360 г, а за год – 147.680 г (или 147,7 кг). Таким образом, 5-я семья, как и все остальные, выбрасывает много пищевых отходов. На втором месте по весу выбрасываемых отходов стоит бумага, на третьем – прочие отходы.

  Опираясь на полученные данные, было рассчитано среднее количество мусора за неделю, месяц, год и определена доля каждой группы отходов в процентном содержании:

Общее количество и состав мусора, в граммах.

 

Пищевые отходы

Бумага

Стекло

Пластик

Металл

Прочие отходы

1 семья

2260

400

540

505

350

280

2 семья

2400

620

730

530

80

1110

3 семья

1390

650

440

550

70

200

4 семья

1490

650

30

180

90

80

5 семья

1220

570

110

160

230

550

Среднее кол-во, в гр.

1752

684

370

385

164

2220

Среднее кол-во, в %

31,4

12,3

6,6

6,9

2,9

39,8

  Средний общий вес отходов одной семьи за 1 неделю составляет 5575 г. Тогда за месяц он составит 22 300 г, а за год – 289 900 г (или 290 кг).

  Анализ полученных данных показывает, что основную массу ТКО составляют пищевые отходы (31 %), бумага (12 %), пластик (7%), стекло ( 7%), а также другие отходы (40 %) [рис. 1]

Рис. 1. Среднее количество и состав мусора, в %

  Рассчитаем приблизительное количество бытового мусора на одного человека: за неделю 5575/3 = 1858,3 г, за месяц – 7433,3 г, за год – 96631,6 г (или 97 кг.), то есть, почти 100 кг мусора производит 1 человек в течение года. На 2015 г. в Ростовской области проживает 4 242 080 человек. Следовательно, можно подсчитать, что за неделю в Ростовской области образуется около 7881 785 кг мусора, за месяц –34290 147 кг, за год – 411481 760 кг мусора.

  Если на вторичную переработку население будет отдавать бумагу и стекло, то количество мусора уменьшится на 19%, что в свою очередь, приведет к уменьшению количества мусора в области за год на 78 181 534 кг. А если еще перерабатывать пищевые отходы, то количество мусора уменьшится примерно на 31,4%. Учитывая это, можно подсчитать, что общий вес отходов составит за год 205740 880 кг, т.е. половина от всего мусора, который выбрасывается сейчас.

IV. Проект по переработке пищевых отходов

  Итак, результаты проведенного эксперимента и расчеты к нему показали, что большую часть бытовых отходов в среднестатистической семье составляют пищевые, поэтому был разработан проект по переработке пищевых отходов при помощи дождевых червей с образованием биогумуса.

1. Проведение подготовительных работ по созданию условий реализации проекта. Во – первых, взять деревянные ящики 0,5 – 1,0 м2 и высотой 30 – 40 см. Во – вторых, разместить их в темном помещении с температурой 18 – 23° С (подходит подвал или чердак). На дно ящиков засыпать земли, толщиной 10 – 15 см. На нее положить солому, толщиной 5 – 7 см. И сверху, слоем в 15 – 20 см. распределить пищевые отходы (овощные очистки, каши (немолочные), чайная заварка, остатки хлеба, ботва), можно и смоченную бумагу. Всё это измельчить и увлажнить. В течение 20 – 25 дней производим перемешивание и спрыскиваем водой, причем вода должна быть отстоянной или дождевой, так как хлор убьет червей. Затем проверить кислотность (pH) почвы с помощью лакмусовой бумаги, она должна быть 6,5 – 7,5. В противном случае, добавить доломитовой муки, мела, или гашеной извести.

2. По истечении этого срока и при оптимальных параметрах (температуре, кислотности, влажности) произвести пробное заселение дождевых червей (червей можно самостоятельно накопать на своем участке или купить в специализированном магазине). Взять 20 особей и поместить на получившийся субстрат. Если они быстро будут уходить в него, значит субстрат готов, если черви расползутся, нужно будет еще подождать или перепроверить субстрат. Если все хорошо, то можно заложить еще партию червей.

3. Следующую кормежку произвести через неделю - две. При этом надо следить, чтобы не оставалось не переработанных отходов. За сутки червь может переработать количество субстрата, равное его массе, поэтому составляем расписание и рассчитываем объем новых поступлений подкормки.

Ни в коем случае нельзя забывать поливать субстрат, так как при низкой влажности снижается активность червей, вплоть до их гибели, причем полив осуществлять лучше утром или вечером. Также необходимо постоянное (2 раза в неделю) рыхление почвы, для обогащения ее кислородом, который необходим червям.

4. Когда ящик становится полным, переносить верхнюю часть субстрата с червями в новый ящик. Обычно он заполняется за 4 – 5 месяцев, после этого срока биогумус готов. Его нужно только отделить от червей, которых надо либо переселить в новый ящик, либо найти им другое применение (например, на корм рыбам, птицам и т.п.). Затем биогумус просушить и просеять. Он должен быть черно-бурым, рыхлым, без комочков и не иметь запаха.

  В октябре–ноябре ящики с субстратом и червями необходимо прикрыть соломой, землей и накрыть пленкой. Поверх пленки положить толстым слоем (5 – 10 см) опавшую листву. При температуре ниже 5 ° С дождевые черви впадают в анабиоз. Таким образом, они смогут спокойно перезимовать и не погибнуть.

  Полученный биогумус можно использовать для подкормки комнатных растений, цветковых растений на клумбах, овощных культур на приусадебных территориях и т.д. Лучше всего он подходит для саженцев и рассады. Биогумус не только улучшает все почвенные показатели, но и экологически безопасен для здоровья.

V. Выводы и предложения по преобразованию системы

управления отходами

  Самым важным мероприятием в области обращения с ТКО, является раздельный сбор вторсырья. В России в настоящее время трудно повсюду организовать сбор отходов потребления у населения, и на это существует много причин. Во-первых, граждане пока не готовы к раздельному накоплению. Во-вторых, отсутствуют необходимые условия.

  Поисковая система на запрос «Пункты приема вторсырья в Ростовской области» предоставила несколько адресов. Но таковых мест приема вторсырья недостаточно. Организация на территориях муниципальных образований центров и пунктов сбора вторсырья сделает сбор мусора более эффективным.

  Таким образом, основными мероприятиями по обращению с ТКО являются:

• Внедрение избирательного сбора ТКО и создание необходимых условий

• Проведение разъяснительной работы с населением о целесообразности раздельного сбора отходов. Предложение самостоятельной переработки пищевых отходов с помощью дождевых червей по разработанной инструкции.

• Внедрение поощрительной налоговой и кредитной политики в сфере обращения ТКО, развитие нормативно-правовой базы

• Ликвидация и рекультивация свалок и полигонов твердых бытовых отходов, не отвечающих нормативным требованиям.

Данные меры должны привести к созданию особой инфраструктуры, способной к самостоятельной регуляции за счет получения доходов от сбора и переработки отходов потребления. Государство тоже может оказать помощь, стимулируя спрос на продукцию, производимую с использованием отходов.

На основе проведенных исследований были сделаны следующие выводы:

1. Проблема обращения с отходами производства и потребления является одной из наиболее важных проблем в охране окружающей среды.

2. Эта проблема возникла много лет назад и все усложнялась, т. к. наблюдается слабая нормативно-правовая база в секторе обращения с отходами, нехватка финансирования, отсутствие стимулирования и четкой организации проводимых мероприятий.

3. Главным направлением в улучшении системы управления отходами является разработка и внедрение новых методов и технологий переработки ТКО.

  Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что уже в домашних условиях можно производить сортировку мусора и сдавать вторичное сырье в пункты приема. Переработка пищевых отходов с помощью дождевых червей – как вариант не только самостоятельной утилизации в каждой семье, но и для небольшого частного предприятия. Если сдавать бумагу и стекло на вторичную переработку, а пищевые отходы компостировать и затем использовать как удобрение, то количество мусора в области можно снизить наполовину.

  Решить задачу с твердыми коммунальными отходами государству очень трудно и наш гражданский долг помочь сделать это. Только объединив усилия, мы сможем добиться успеха в переработке отходов, тем самым дать мусору второй шанс и, значит, дать второй шанс окружающей среде, погибающей под натиском отходов.