Презентация лекции по теме "Пластиковая бомба"

Пластиковая бомба

Материал подготовила учитель химии и биологии

МОУ «Образцовская средняя общеобразовательная школа»

Фроловского муниципального района

Волгоградской области

Серебрянская Нелля Александровна

Презентация может использоваться для иллюстрации вреда пластических масс как экологических загрязнителей на уроке биологии в 11 классе в ходе изучения раздела «Молекулярный уровень организации жизни» по программе И.Н.Пономарёвой. При изучении данной темы предусмотрен урок «Химическое загрязнение окружающей среды как глобальная экологическая проблема»

Учитель может использовать данную презентацию по своему усмотрению на любом этапе урока.

Также данная презентация может подойти и при изучении темы «Полимеры» в курсе органической химии для иллюстрации экологической стороны использования пластмасс.

СЛАЙД 2

Первооткрывателем «Большого пластикового супа» стал американский яхтсмен-любитель Чарлз Мур, который в 1997 году, поучаствовав в парусной регате Лос-Анджелес-Гонолулу, решил на собственноручно построенном катамаране «Алкалита» возвращаться домой по кратчайшему пути - через район, испокон веков нелюбимый мореходами. Это обширный кусок Тихого океана, где встречаются теплое течение Куросио, холодное Калифорнийское и Северное пассатное течение. Они образуют гигантский круговорот воды, вращающийся по часовой стрелке, радиусом примерно 5–6 тысяч километров. Во времена парусников капитаны не жаловали эти места из-за частых штилей (тут господствует высокое давление), рыбаки - из-за того, что в теплых водах мало рыбы и живности вообще, а туроператоры - по причине того, что здесь почти нет островов и в воде много мусора - гниющих водорослей, трупов животных и птиц, каких-то обломков. Однако все это не смутило капитана Мура, и он со своей командой смело отправился в путь - с попутным, кстати, ветром. Через день-полтора странное чувство овладело им. «У нас ушла неделя на то, чтобы пересечь этот район, и все это время нам попадались кусочки пластика: крышки от бутылок, зубные щетки, стаканы, бутылки от моющих средств, мешки, а также маленькие кусочки пластика, которые мы даже не могли идентифицировать. Это было не столько откровение, сколько постепенно углубляющееся ощущение: что-то здесь ужасным образом не так», - рассказывает Мур. Два года спустя он вернулся сюда с мелкоячеистой сетью и сделал действительно потрясающее открытие. Под поверхностью воды, на глубине по крайней мере 10 метров, плавало огромное множество пластиковых кусочков и частиц разных цветов, кружащихся, как снежинки или корм для рыб. Тяжелые мысли охватили Мура, и он начал измерять вес пластика в воде, сравнивая его с весом планктона. Пластик победил! И более того - с большим отрывом. Директор по науке Algalita Marine Research Foundation (США) Маркус Эриксен заявил накануне, что первоначально люди предполагали, что это остров из пластикового мусора, по которому чуть ли не можно расхаживать, но это представление неточно. Он назвал эту жижу "супом из пластика".

СЛАЙД 3

«Мы обнаружили пластика в шесть раз больше, чем планктона - колоссально, - говорит Мур. - Поясню. Планктоном питаются и рыбы, и киты, которые в результате питаются пластиком». В общем, частная жизнь Мура на этом закончилась. Он оставил свой бизнес (реставрация старинной мебели) и превратил свою маленькую мониторинговую группу в исследовательский фонд «Алкалита» со штатными учеными и кампаниями публичного осведомления. И хотя за минувшие двенадцать лет ученые фонда неоднократно обнародовали свои исследования, человечество заметило прыщик на носу только когда прошлогодние январские шторма раскачали «пластиковый суп», и он отрыгнул на побережье Гавайских островов Кауаи и Ниихау более 70 тонн пластикового мусора, погребя под толстым слоем склизких отбросов лучшие пляжи американских серфингистов и дома на побережье. Телекомпания CNN 12 апреля прошлого года продемонстрировала, что такое «пластиковый суп» (часть этой съемки можно увидеть на сайте www.treehugger.com/files/2008/04/great-pacific-garbage-patchtrash-vortex.php). Из вывешенных на сайте трех фрагментов передачи видно, что «суп» не так наварист, как представляется некоторым - поэтому-то его и невозможно разглядеть из космоса. Больше того: в нем даже можно плавать на катамаране и в акваланге. И поверхность океана все еще кажется голубой. Но наличие огромного количества пластика в воде очевидно: вот на губке для мытья сидит небольшая чайка; вот в пробах воды кружится пластиковое конфетти - фрагменты предметов, распавшихся под действием ультрафиолета, соли и механических деформаций. А вот загорелая рука капитана Мура изымает из пластиковой крышки три белых шарика, похожих на икринки - это так называемые русалкины слезы (гранулы, первичное сырье для производства пластмасс), высыпавшиеся в океан при погрузке в порту (США активно импортируют пластиковое сырье в страны Азии). Любимые свои находки Чарлз Мур хранит в металлическом сейфе у себя в саду в Лонг-Бич, Калифорния: здесь превосходная коллекция ручек от зонтиков, пакет с зубными щетками, шариковые ручки, пластиковые бутыли, порванные зубами акул, воздушный шар в форме сердца, рыболовецкая сеть, ловушка для крабов, шахтерские каски (одна из России, что подтверждается надписью на кириллице, другая из Азии). Но большая часть «супа» даже не может быть предъявлена: частицы пластика мельче песка, мельче пудры, обрастая ракушками и водорослями, опускаются на дно океана, образуя новый геологический слой.

Некоторые пляжи на Гавайях уже сейчас содержат в себе поровну настоящего и пластикового песка.

СЛАЙД 4

С тех пор как в 2001 году был опубликован первый доклад фонда "Алкалита", появились данные, характеризующие количество пластика в океане. Так, по данным программы по охране окружающей среды ООН, на каждый квадратный километр океана приходится 13 тысяч пластиковых фрагментов. А в самой гуще "супа" ученые из команды Мура насчитали 969 тысяч фрагментов - почти миллион на квадратный километр воды! За каких–то 30 лет человечество просто угробило океан. Причем не только Тихий. Уже найден аналогичный тихоокеанскому "пластиковый суп" в Атлантике, в районе Саргассова моря, и, как считает доктор Пиарн НИИЛЕР из Института океанографии Скриппса в Сан-Диего, ведущий мировой авторитет в области океанских течений, в южной части Тихого океана должно находиться еще более крупное "пластиковое пятно". И вообще "пластиковые супы" почти наверняка будут обнаружены в любой части любого океана, где есть круговые течения. Что же касается конкретно тихоокеанского "пластикового супа", за это время более или менее изученного, то судить о его параметрах можно по следующим цифрам. В 2006 году гринписовское судно "Эсперанца" обследовало территорию в 600 тысяч квадратных километров, что примерно равно территории Франции, и вот так в СМИ появились сведения о "пластиковом пятне" величиной с Францию. Но на дне гринписовцы обследовали лишь самую гущу "супа". Определить его точный размер невозможно, но площадь исполинского водоворота, в котором пластик встречается в 20, в 10 раз большей концентрации, уже сегодня соответствует территории США. А глубина, на которой вылавливается пластик, равна 100 метрам (ловить глубже технически затруднительно).

Собственно, "суп" - это два соединенных перемычкой района по обе стороны Гавайских островов - их именуют Западно-Тихоокеанским и Восточно-Тихоокеанским мусорными пятнами. Примерно пятую часть мусора - разных разностей от футбольных мячей и байдарок до кубиков "Лего" и целлофановых пакетов - составляет то, что выбрасывают с кораблей и нефтяных платформ. Остальное попадает в океан с суши.

СЛАЙД 5

Эта громадная куча плавучего мусора – фактически величайшая свалка планеты – держится на одном месте под влиянием подводных течений, имеющих завихрения. Полоса «супа» тянется от точки примерно в 500 морских милях от побережья Калифорнии через северную часть Тихого океана мимо Гавайев и едва не достигает отдаленной Японии.

СЛАЙД 6

Еще в 2004 году «остров» весил примерно три миллиона тонн - это в шесть раз больше количества природного планктона. И по размерам соответствовал территории Центральной Европы. Спустя четыре года «остров» на плаву заметно «поправился». Океанолог Кертис Эббесмейер, ведущий авторитет по вопросам плавучего мусора, следит за накоплением пластика в океанах более 15 лет. Круговорот-помойку он сравнивает с живым существом: «Оно передвигается по планете подобно крупному животному, спущенному с поводка». Когда это животное приближается к суше - а в случае с Гавайским архипелагом дело обстоит именно так – результаты весьма драматичны. «Стоит мусорному пятну рыгнуть, как целый пляж покрывается этим конфетти из пластика», - свидетельствует Эббесмейер.

СЛАЙД 7

По данным Программы окружающей среды ООН, пластиковые отбросы являются причиной гибели более 1 млн морских птиц в год, а также более 100 тыс. морских млекопитающих. В желудках павших морских птиц находят шприцы, зажигалки и зубные щетки - все эти предметы птицы заглатывают, принимая их за еду.

Недавно в желудке мертвого альбатроса нашли кусок пластика, произведенного в 1940-х годах. Даже если производство пластика остановить завтра, планета будет иметь дело с последствиями для окружающей среды еще в течение тысяч лет. В частности, на дне океана, где предположительно скапливается 70% морского пластикового мусора (скажем, бутылки от воды тонут довольно быстро), - десятки тысяч лет.

Пластик подвергается фотодеградации, т.е. со временем он разлагается под действием фотонов света. В отличие от других веществ, пластик не распадается на новые вещества, а только на более мелкие частицы, оставаясь полимером в своём строении. Эти мелкие частицы, "нурдлики" ("чешуя русалки") как их обозвали иностранные экологи, накапливаются в почве, в составе планктона, погружаются на дно океана, включаются в пищевые цепи.

СЛАЙД 8

Пластик в океане приносит вред тремя путями.

Прямой: черепахи, птицы, рыба принимает пластиковый мусор за еду. Наевшись пластика, животные умирают от отравления или гормональных изменений. Также, запутавшись в пластиковом кольце или пакете, животное может задохнуться или утонуть.

Опосредованный: пластик аккумулирует растворённые в воде ядовитые вещества. Через поедание "нурдликов", эти яды включаются в пищевую цепь, всё больше концентрируясь вверх по звеньям. Сперва количества яда может быть недостаточно, чтобы убить рыбу, но его будет достаточно, чтобы убить орла, съевшего десять таких рыб.

Долговременный: пластик сам выделяет ядовитые вещества, меняя состав вод, в котором накапливается.

Слайд 9

Необычную операцию по спасению двух заболевших дельфинов пришлось предпринять сотрудникам океанариума китайского города Фушунь. Они вызвали по телефону самого высокого человека планеты. К счастью, ехать из дома ему пришлось не так уж далеко.

Дельфины заболели, проглотив куски пластика, оторванного с ограждения аквариума. Хирургическое вмешательство оказалось невозможным, поскольку желудки пострадавших животных сжались, не позволяя нормально провести операцию.

И тогда сотрудники океанариума вызвали 55-летнего Бао Сишуня (Bao Xishun), который в прошлом году попал в Книгу рекордов Гиннеса как самый высокий из ныне живущих людей.

Рост его составляет 2,361 метра, а длина рук - около метра. Благодаря уникальным рукам он и смог достать из желудков дельфинов злосчастные куски пластика, в то время как сотрудники океанариума удерживали рты дельфинов в открытом состоянии при помощи полотенец.

СЛАЙД 10

«В тот день я прогуливался по берегу с моей собакой», - рассказывает 45-летний бизнесмен, - «Очевидно, телефон выскользнул из кармана во время игры и упал в воду». Вернувшись домой с прогулки, мужчина обнаружил пропажу, мысленно попрощался с любимым телефоном и в тот же день приобрел себе новую трубку. Однако неделю спустя телефон был возвращен законному владельцу рыбаком, который обнаружил утонувший «девайс» в желудке 25-фунтовой трески (примерно, 11,5 килограмма).

Извлеченный из рыбы телефон не работал. Однако, вставив SIM-карту найденного телефона в собственный мобильник, рыбак смог быстро установить законного владельца.

СЛАЙД 9

«Неаполь пал под извержением мусора», - так ещё недавно иронизировала европейская пресса по поводу очередного «мусорного кризиса» на юге Италии. С декабря 2007 года в области Кампания и на улицах Неаполя скопилось 250 тонн мусора. История мусорной лихорадки в Кампании началась ещё в начале 1980-х, когда во Флоренции сломался мусороперерабатывающий завод и сотни тонн неочищенных отходов заполнили свалки, пещеры, овраги, ручьи и озера на юге Италии. Так, в одной из пещер был найден мусор швейцарского Красного Креста, для доставки которого потребовалось бы 28 тысяч грузовиков. Свалкой стал и кратер вулкана в пригороде Неаполя Пиануре, на что местные власти также закрывали глаза. Итогом такого решения «мусорной проблемы» стал рост онкологических заболеваний в загрязненных районах (показатель превышен в 4 раза по сравнению со среднестатистическими данными по стране), забой поголовья крупного рогатого скота в районах поражения и объявление многих водоёмов запретными зонами.

Обеспокоены проблемами переработки отходов и в России. Так, по официальным статистическим данным, оглашенным на заседании Совета Безопасности РФ в январе 2008 года, «темпы роста образования токсичных отходов в России опережают динамику ВВП, составляя 15–16%. С 1999 по 2006 годы выбросы от предприятий и других стационарных источников выросли более чем на 10%, а от автотранспорта - более чем на 30%». Предлагаемый выход включает в себя «принятие Федеральной целевой программы в области экологии, законодательные ограничения вредных выбросов, создание производств по переработке отходов». В промышленно развитых странах из твердых бытовых отходов получают стекло, пластик и бумагу. Всё оставшееся идет на получение компоста. Существуют также технологии «экологически чистого» сжигания мусора с целью получения углеводородов или электроэнергии.

В России мусороперерабатывающая промышленность только будет создаваться. Современные заводы уже построены в Барнауле и Новосибирске.

Слайд 11

Прибрежные воды Австралии страдают от мусора. Подтверждением этому прискорбному факту стала недавно гибель большого крокодила, туловище которого было выловлено недалеко от побережья Большого Барьерного рифа, внесенного в список объектов мирового природного наследия ЮНЕСКО. Вскрытие, произведенное зоологами, показало, что крокодил умер оттого, что съел слишком много пластиковых пакетов. Управление по охране окружающей среды Квинсленда объявило, что в желудке животного было найдено двадцать пять пластиковых пакетов и пластмассовое ведерко для охлаждения вина.

Слайд 12

Всемирная общественная организация «За природу» установила, что ежегодно от пластиковых кульков только в Ньюфаундленде умирают более 100 тысяч китов, тюленей, черепах. Более миллиона (!) морских птиц и млекопитающих погибают ежегодно от заглатывания пластикового мусора. В желудках павших морских птиц находят куски пластиковых пашприцы, зажигалки и зубные щетки—все эти предметы птицы заглатывают, принимая их за еду. Словом, все то, что попадает в океан, рано или поздно оказывается в желудках у океанских обитателей. Так, 24 августа 2000 года кит-полосатик Брайда умер в Заливе Тринити, в двух километрах от австралийского побережья. Вскрытие показало, что желудок кита был забит пластиковыми пакетами из супермаркетов, пищевой упаковкой, тремя большими листами пластмассы и остатками пакетов для мусора. Еды в желудке кита не обнаружили.  

СЛАЙД 13

Но наиболее остро проблема «мусорного» кризиса стоит перед властями столицы. По их данным, город производит 5,5 миллиона тонн мусора в год, из них 4 миллиона тонн вывозится на подмосковные, без того переполненные, свалки. Власти Московской области уже закрыли 10 полигонов твердых бытовых отходов, на двух ограничен прием мусора, емкости остальных хватит на три года. И если немедленно не решить проблему утилизации мусора, то Москва в ближайшие годы столкнется с неаполитанскими проблемами. В планах правительства Москвы - строительство мусоросжигательных заводов, которые будут уничтожать 56% всего мусора, до 30% хлама пойдет на промышленную переработку, и лишь 12% - на полигоны. Эти цифры соответствуют европейским стандартам. Какие проблемы ждут горожан, чьи дома окажутся рядом с мусоросжигательными заводами или на месте бывших полигонов, чиновники не рассказывают.

Легкие пластиковые пакеты уносятся ветром, забивают сточные трубы, попадают в общественные водные пути, реки, океаны. В 2005 году город Мумбай в Индии испытал сильное наводнение, приведшее по крайней мере к 1000 смертельных случаев. Городские чиновники возложили ответственность на ПЭ-пакеты, которые забивали желоба и канализации, препятствуя дождевой воде стекать по подземным системам коммуникации. Подобное наводнение случилось в 1988 и 1998 годах в Бангладеш, что привело к запрету ПЭ-пакетов в 2002 году.

СЛАЙД 14

Французский теоретик культуры Поль Верийо говорит о том, что каждая новая технология открывает возможность для новой формы катастрофы. Когда в 1909 году бельгийский химик Лео Бекеланд начал никому не понятные опыты в своем гараже в Нью-Йорке, цель которых была получить первый синтетический полимер, кто мог предвидеть, что ровно 100 лет спустя в центре Тихого океана будет плавать 100 миллионов тонн пластиковых отбросов? В 1909-м он запатентовал твердый пластик, который назвали «бейкелит». Открытие сделало Бекеланда очень богатым. Еще бы! Он создал вещество, которое не поддавалось ни коррозии, ни гниению, ни размоканию! Как известно, на Земле нет микроорганизмов, которые разлагали бы пластик. Он теряет свои свойства и разлагается только под действием солнечного света. Разумеется, химики вовсю начали экспериментировать над этой вечной материей, стараясь придать ей новые и разнообразные свойства. Так или иначе, в 1935 году был изобретен нейлон, нашедший свое первое применение в чулочно-носочной промышленности. А потом, после Второй мировой войны, появились акрил, поролон, полифен, полиуретан, плексиглас и др. После чего последовала настоящая революция в области потребления: дорогие вещи из естественных материалов в пластиковом исполнении становились дешевыми, а в ряде случаев и одноразовыми. Пластики обладают любыми необходимыми свойствами для потребителя, это большое удобство и выгода. Но если в советское время наши мамы по нескольку раз стирали и сушили такие пакеты, то сегодня кто-то из англичан подсчитал, что одноразовый пакет для продуктов живет от 12 до 20 минут, а на разложение его нужно 400 лет. Конечно, пластик можно сжечь. Но при сжигании пластиков образуется один из самых опасных для человека ядов - диоксин, который поражает поджелудочную железу, легкие, иммунную систему, увеличивает частоту хромосомных мутаций и вероятность выраженных уродств и заболевания раком. И в то же время в мире ежегодно производят более триллиона таких пакетов. Куда их девать? Вода в пластиковых бутылках вышла на массовый рынок в середине 1980-х: едва ли кто возьмется подсчитать, сколько их производится сегодня, зато известно, что лишь одна из пяти пластиковых бутылок попадает в переработку. Потому что переработка пластика пока один из самых низкорентабельных видов бизнеса. Хотя глобальное производство пластика достигло в наши дни 260 миллионов тонн. Что это значит? Посмотрите вокруг. Посчитайте вещи, сделанные из пластика. Не за будьте пуговицы, стрейч-одежду, отделанные пластиком концы шнурков, веревки…

Этот материал вездесущ. Он вообще образует базис инфраструктуры современного общества потребления. Едва человек появляется на свет, как тут же встречает первые пластики - браслет на руку, термометр, подгузник. Ребенок грызет пластиковые кольца, когда прорезываются зубки. Мы играем в футбол пластиковым мячом. А все современные носители информации, мобильники? Компьютеры, наконец? Нет-нет, решительно невозможно представить себе, что бы мы делали без пластика. Ключевые компоненты в ПЭ-пакетах – невозобновляемые и ограниченные природные ресурсы – нефть и природный газ. На производство ПЭ-пакетов тратится 4 процента всемирной добычи нефти.

СЛАЙД 15

Одним из самых перспективных биодеградируемых пластиков для применения в упаковке в настоящее время является полилактид - продукт конденсации молочной кислоты. Это обусловлено, прежде всего, тем, что получается лактид и полилактид как синтетическим способом, так и ферментативным брожением декстрозы сахара или мальтозы, сусла зерна или картофеля, которые являются возобновляемым сырьём биологического происхождения. Полилактид в компосте биоразлагается в течение одного месяца, усваивается он и микробами морской воды. Важным достоинством полилактида является и то, что он представляет собой прозрачный, бесцветный термопластичный полимер, который может быть переработан всеми способами, применяемыми для переработки известных термопластов. Из листов можно термоформовать подносы, тарелки, получать плёнку, волокно, упаковку для пищевых продуктов, имплантаты для медицины и так далее.

СЛАЙД 18

Процесс создания экологической посуды состоит из нескольких этапов. Сначала листья собирают, сушат, стерилизуют, пропаривают и затем прессуют.В процессе производства используются ультрафиолет и вода.

Форму изделия держат благодаря обработке сырья паром и прессовке под давлением, никаких лаков или полимеров, поэтому посуда легко разлагается под действием окружающей среды.

Эти тарелки, во всех отношениях лучше одноразовой пластиковой и бумажной посуды. Их производство не наносит никакого вреда окружающей среде, тарелки полностью состоят из натурального материала (без добавления каких-либо химических добавок), они разлагаются полностью в течение 6 недель.

Продукты в этой посуде можно помещать в морозильную камеру, микроволновую печь и духовку.

Посуда из биоматериалов - это безопасность и гигиеничность, в отличие от пластиковой вакуум- и термоформованной, посуда из пальмовых листьев, кукурузного крахмала и сахарного тростника - не плавится, не окисляется и не выделяет вредных веществ при контакте с горячими продуктами.

Пластиковые стаканы и тарелки изготавливают из опасного для здоровья человека полистирола, а материал для экопосуды не содержит хлора, тяжелых металлов и токсичных примесей. Экологичная посуда из природных компонентов просто утилизируется и быстро саморазлагается в естественной среде.