Проекты

Оценка токсичности домашних бытовых средств для мытья посуды методом биотестирования

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Экология и природопользование»

Направление работы: Бытовая химия
Авторы работы: ГБОУ Школа имени Маяковского
Предметы: Биология, Экология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» 2021 года

Актуальность

Почти в каждой семье используются средства для мытья посуды, но, к сожалению, многие люди недооценивают токсичное влияние средств для мытья посуды на свою жизнь, здоровье и экологию в целом, поэтому каждый должен знать плюсы и минусы их применения. Также есть проблема загрязнения окружающей среды сливными водами с токсическими веществами, куда попадают синтетические моющие средства и влияют на все живые организмы почвы и водоёмов.

Цель

Определение экологической безопасности средств для мытья посуды методами биотестирования и биоиндикации.

Задачи

  1. Отобрать самые популярные средства для мытья посуды и изучить их свойства, химический состав и влияние на здоровье с помощью литературных источников.
  2. Применение аппликатного фитотестирования проращивания семян непосредственно в почве с использованием тест-организмов.
  3. Проведение биотестирования с использованием лабораторных культур гидробионтов – водорослей.
  4. Моделирование процесса загрязнения водоема и приготовление микропрепарата листа элодеи для плазмолиза.
  5. Составить рекомендации, как правильно выбрать то или иное средство и как правильно ими пользоваться, чтобы уменьшить или избежать токсического влияния на организм.

Гипотеза

Самые дорогие средства являются самыми безопасными и эффективными, и попадание растворов этих средств в почву и воду не скажется негативно на росте и развитии живых организмов.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

  • конические колбы, пробирки и химические стаканы,
  • мерный цилиндр,
  • чашки Петри и горшочки,
  • термометр и микроскоп,
  • предметные и покровные стёкла,
  • препаральная игла и линейка,
  • ватные диски и фильтровальная бумага.

Описание

В ходе проведённого анализа авторы изучили профильную литературу, классификацию и состав моющих средств; познакомились с методом биотестирования и изучили его историю.

Для практической части были выбраны 4 марки отечественных и 2 марки зарубежных средств для мытья посуды в разных ценовых категориях. Токсичность этих средств определялась с помощью тест-организмов и тест-реакций.

В качестве тест-объектов были выбраны семена кресс-салата (лат. Lepidium sativa L.), семена любистка (лат. Levisticum) и растения гидробионты водоросли элодея (лат. Elodea). Эти растения обладают высокой чувствительностью к различным токсичным веществам.

Метод биотестирования позволил оценить и экологическую безопасность исследуемых моющих средств.

Для проведения исследования авторы приготовили растворы моющих средств, прорастили семена, провели анализ морфологического биотестирования семян кресс-салата и семян проростков любистка, смоделировали процесс загрязнения водоемов с добавлением СМС, где тест-объектом служат листья элодеи.

Отдельно были приготовлены микропрепараты листа элодеи для наблюдения в клетках явления плазмолиза. Микропрепараты листа элодеи поместили сначала в чистую воду для контроля, а затем в концентрированный раствор моющего средства. Через две минуты в клетках наблюдалось явление плазмолиза. При сбросе в водоемы вод, загрязненных фосфатами, помимо цветения водоема происходит гибель высших растений из-за протекания плазмолиза.

На основании проведенного исследования были разработаны рекомендации по выбору средств для мытья посуды, а также меры предосторожности при их использовании.

Результаты работы/выводы

  1. Авторы изучили состав, свойства и классификацию средств для мытья посуды и познакомились с методом биотестирования.
  2. Были отобраны самые популярные средства для мытья посуды по популярности и ценовой политике: «Миф», “Sorti”, “Aos”, “Synergetic”, “Fairy” и “Pril”. 
  3. Авторы провели анализ аппликаторного фитотестирования с помощью семян кресс-салата и семян любистка. Средства “Pril” и «Миф» являются наименее токсичными для жизнедеятельности растений кресс-салата и любистка, а остальные средства действуют угнетающе на рост семян.
  4. Авторы провели биоиндикацию с использованием лабораторных культур гидробионтов водорослей элодеи. Средства “Pril” и «Миф» являются наименее токсичными для жизнедеятельности гидробионтов, а остальные средства действуют угнетающе на рост водорослей.
  5. Авторы смоделировали процесс загрязнения водоёма при добавлении СМС. Был проведен плазмолиз листа элодеи, который показал отделение содержимого клетки (протопласта) от клеточной стенки в гипертоническом растворе моющего средства. Это объясняет тот факт, что при сбросе в водоемы вод, загрязненных фосфатами, помимо цветения водоема также наблюдается гибель высших растений из-за протекания плазмолиза.
  6. Для изучения экологической безопасности средств для мытья посуды методом биотестирования были выбраны разные тест-объекты и тест-реакции, поэтому выводы работы являются максимально объективными и достоверными. 
  7. Авторы выбрали наиболее экологически безопасные для жизнедеятельности организмов СМС. К ним относятся средства «Миф» и “Pril”, а наиболее токсичным для живых организмов, но эффективным для мытья посуды является “Fairy”, который содержит Анионные ПАВ 15–30%; неионогенные ПАВ 5–15%, глицерин, консерванты, фосфаты.
  8. Были выявлены плюсы и минусы средств для мытья посуды, а также составлены рекомендации по правильному выбору и использованию средств для мытья посуды.
  9. Гипотеза о том, что дорогие средства являются самыми безопасными и эффективными и что попадание растворов этих средств в почву и воду не скажется негативно на росте и развитии живых организмов, была опровергнута.

Мнение автора

«Я считаю, что моя работа поможет узнать людям о влиянии средств для мытья посуды на здоровье человека, жизнедеятельность растений и экологию в целом, а также о правилах использования и мерах предосторожности при работе с этими средствами».