Главная Работы на конкурс Предметное образование Естественно-научные дисциплины
Исследовательский проект «Электрохимический метод очистки воздуха от формальдегида»
Автор: Гончаренко Дарья Андреевна
Место работы/учебы (аффилиация): МАОУ "Лицей №77 г. Челябинска", 10 класс
Научный руководитель: Вахидов Марс Нуриевич
Проблема загрязнения окружающей среды сегодня отнесена к глобальным проблемам человечества, потому что она касается проблемы выживания большой части биологических видов и самого человека на планете. Значительная часть загрязнителей поступающих в окружающую среду в результате экологически не грамотной деятельности людей не только подрывает здоровье современных людей, способствуя развитию, нервных, эндокринных, онкологических и иных болезней, но и подрывает здоровье ещё не родившихся поколений. Загрязнение окружающей среды сегодня – это удар по генофонду будущих поколений, от которого человечество может не оправиться хотя бы потому, что дети, рождённые с отклонениями, могут не обладать достаточным физическим и психическим здоровьем, необходимым для полноценной деятельности. Решение экологических проблем на основе экологического воспитания граждан и применения новых (высоких в том числе) технологий является одним из приоритетов развития цивилизации на Земле. Иного пути у человечества нет. Ведущие учёные мира утверждают, что если человечество не будет решать эти проблемы в этом столетии, то в следующем его (человечества) просто не будет.
Наша работа посвящена решению одной из актуальнейших проблем – очистке воздуха от формальдегида и сопутствующих загрязнителей. Для формальдегида среднесуточное ПДК совпадает с таковым для ртути и фенола и составляет 0,0003 мг на кубический мет воздуха. Одно это уже делает формальдегид объектом пристального внимания экологов, врачей и простых людей, обеспокоенных состоянием своего здоровья, а также состоянием здоровья будущих поколений.
Опасность формальдегида состоит в том, что он не просто токсичное вещество, обладающее мутагенным действием, вызывающее онкологические заболевания и патологию у детей на уровне генома, но и в том, что им можем ощущать присутствие формальдегида в воздухе в концентрациях превышающих ПДК более чем в 23 раза (идеальный нос). Исследования экологов и санитарных врачей показывают, что концентрация формальдегида и сопутствующих загрязнителей в воздухе городов благодаря автотранспорту, промышленным предприятиям (прежде всего металлургического профиля), а также горящим мусору на свалках может превышать в десятки раз. В бытовых помещениях концентрация формальдегида благодаря мебели и отделочным материалам на основе полимеров, в производстве которых применяется формальдегид, может временами превышать ПДК в сотни раз.
Рабочая гипотеза нашей работы состоит в том, что можно создать простое, дешёвое, безопасное устройство, очищающее воздух от формальдегида в жилых помещениях и на промышленных объектах, которым может управлять обычный человек и даже ребёнок школьного возраста.
Цель нашей работы — создать действующую установку, способную эффективно улавливать формальдегид ( и сопутствующие загрязнители ) из воздуха и превращать его в вещество, не представляющее опасности для окружающей среды и здоровья человека.
Применяемый нами метод можно отнести к так называемым «мокрым методам», что означает улавливание формальдегида водным раствором с последующим его превращением в полезный продукт. В основе химического обезвреживания формальдегида мы используем метод окисления, протекающий в щелочной среде. Техническое решение системы очистки воздуха основано на применение медов электролиза (для регенерации окислителя) и методов окисления (для перевода летучего формальдегида в растворимое в воде безопасное соединение.
Учитывая то, что предлагаемая нами установка компактная, несложная в эксплуатации, её можно применять вне лаборатории, практически в любом месте. Методы, применяемые в предлагаемой установке, позволяют изготовить её практически любых размеров (от компактной бытовой для очистки воздуха в помещениях школ, больниц, жилых помещений до больших промышленных образцов). Важно отметить, что при создании действующего модели мы применяли доступные и относительно безопасные материалы и оборудование. Такой же подход вполне применим при создании промышленных образцов.
Задачи:
- Провести анализ литературных источников, освещающих экологическую опасность формальдегида и иных загрязнителей воздуха и методы их обезвреживания.
- Изучить различные окислительные процессы, протекающие в водных растворах, при участии формальдегида.
- Создать мини версию установки способную эффективно улавливать формальдегид и превращать его в безопасные для окружающей среды вещества.
- Исследовать возможности применения предлагаемой нами установки в быту и в промышленности.
- Апробировать установку для очистки воздуха от формальдегида на учебных занятиях по экологии, ОБЖ, на внеклассных занятиях с учащимися средних лицея № 77.
Добавить комментарий