ФИО заявителяСорокина Ольга Николаевна
Дата рождения26.05.2000

Проект

НазваниеИнновационная технология рекультивации земель от тяжелых металлов
УчреждениеГБОУ "Школа №597 "Новое Поколение"
Класс11
Науч. руководительЦарева Анастасия Анатольевна
КонсультантХохлова Мария Вадимовна
Исполнители
  • Сорокина Ольга Николаевна
  • Фоничкина Дарья Алексеевна
Секция9 - 11 классы «Чтения им. А.А. Леманского: «На пути к великим открытиям». Проектные и исследовательские работы физико-математической и естественнонаучной направленности.
Краткое описание проектаДля очистки почв от тяжелых металлов и препятствию дальнейшего загрязнению окружающей среды, была разработана экономически выгодная технология рекультивации почв на основе метода фиторемедиации и возможная схема его использования: 1.Определение типа почвы и концентрации гумуса в ней 2.Посадка растений – гипераккумуляторов в загрязненную почву 3. Извлечение растениями из почвы металлов 4.Сбор растений, отправка их в перерабатывающий цех 5.Выделение из растений тяжелых металлов 6.Использование извлеченных тяжелых металлов в качестве вторсырья 7.Использование переработанных растений (золы) в качестве удобрения

Описание проекта

Проблема решаемая проектомВ настоящее время проблема загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами весьма актуальна, так как возрастает спрос на продукцию черной металлургии, являющейся основным источников выбросов тяжелых металлов в биосферу. Тяжелые металлы накапливаются как в почвах, так и в организме человека. Россия – крупнейший производитель черных металлов. Тысячи заводов добывают и перерабатывают черные металлы, но лишь одно предприятие на всю страну производит металлы по принципиально новой технологии, которая исключает загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами и другими вредными веществами.
Основная идеяРазработка инновационной технологии рекультивации земель от тяжелых металлов на основании зависимости от места произрастания растений и их ответной реакцией на действие тяжелых металлов (далее ТМ).
Масштаб организации работДля реализации проекта были поставлены следующие задачи: 1.Установить зависимость между экологической группой растений и их ответной реакцией на действие ТМ по литературным данным и экспериментально. 2.Разработать технологию рекультивации земель от тяжелых металлов на основании зависимости от места произрастания растений и их ответной реакцией на действие ТМ. 3.Рассчитать экономические характеристики предложенной технологии и составить бизнес-план проекта ее использования. На их основе были проведены исследования в различных естественно-научных областях: химия, биология, экология, физика, а также в области экономики. Объект исследования - выявление взаимосвязи между экологической группой растений и их ответной реакцией на действие ТМ. Предмет исследования – растения аридного климата (Кермек обыкновенный, Мак) и растения гумидного климата (Клевер белый, Пастушья сумка) Методы исследования: 1. Титриметрические для установления концентраций тяжелых металлов 2. Статистические и математические для обработки всех полученных данных, повторность 50-100 кратная (при помощи программы Statistica 6.0). 3. Качественные для определения наличия ТМ в растворе. 4. Метод моделирования в условиях лабораторного эксперимента для определения зависимости произрастания семян от действия ТМ. 5. Метод Тюрина для определения концентрации гумуса в почве.
Полученные результаты1. Проведенный нами эксперимент показал, что ТМ стимулируют рост растений гумидного климата и ингибируют рост растений аридного климата, а анализ литературных данных показал, что среди растений – гипераккумуляторов преобладают растения гумидного, а среди растений – исключателей – аридного климата, что подтверждает гипотезу о том, что существует взаимосвязь между экологической группой растений по отношению к влажности и их ответной реакцией на действие ТМ. 2. Для снижения последствий воздействий ТМ был предложен способ очистки почв путем фиторемедиации и составлен бизнес-план расходов использования предложенной нами схемы на территории площадью 50га. На территории Москвы существует много источников тяжелых металлов, вокруг которых есть свободное пространство для высадки растений - гипераккумуляторов, поэтому возможно было бы разместить рядом с заводом очистительное сооружение значительно меньших размеров, чем сам завод и перерабатывающее отмершие части высаженных растений. 3. Экспериментальные данные показали, что количество ТМ, извлеченных из растений собранных с 1 га достаточно для использования других сфер промышленности, где необходимы ТМ.
Кому нужны результаты проектаПо мимо решения экологических проблем, наш проект поможет многим предприятиям, выбрасывающим в атмосферу тяжелые металлы, в условиях мирового экономического кризиса, извлечь финансовую выгоду при использовании предложенной нами технологии рекультивации почв. Для нас разработка инновационной технологии рекультивации почв и перспектива проектирования и строительства завода, перерабатывающего сожженные растения для извлечения из них ТМ важна из-за выбранного нами дальнейшего направления учебы и специализации.
Перспектива дальнейшнего развития проектаПДК загрязняющих веществ стран мира рассчитывается без учета географических условий. Для снижения количества выбросов на предприятиях используют различные фильтры, которые регулируют уровень выбросов. Поэтому мы бы хотели рассчитать ПДК для конкретных территорий и разработать более мощные фильтры, основанные на способности растений (а, возможно, и бактерий) аккумулировать загрязняющие вещества. В настоящее время в связи с мировым экономических кризисом, не рентабельно каждому загрязняющему предприятию строить свой перерабатывающий завод, поэтому я предлагаю построить один завод в каждой области за счет государственного бюджета, и часть прибыли от извлеченных металлов возвращать предприятию - загрязнителю, часть отправить на оплату услуг ЖКХ заводу, сжигающему растения и извлекающему из них ТМ, а оставшуюся часть отдают государству.

Материалы проекта