Влияние батареек на окружающую среду и здоровье человека
Кнауб, В. В. Влияние батареек на окружающую среду и здоровье человека / В. В. Кнауб, А. Е. Коваленко. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 3 (345). — С. 343-345. — URL: https://moluch.ru/archive/345/77671/ (дата обращения: 18.08.2023).
В настоящее время появляется все больше и больше электронных девайсов, действие которых совершается за счёт использования батареек. Но так ли безопасно это использование? Пока батарейка находится в рабочем состоянии, переживать не стоит, но как только она становится непригодной для использования, она наносит неимоверный ущерб окружающей среде.
Ключевые слова: батарейка, цинк, никель, диоксины, тяжелые металлы, заболевание.
Батарейка — небольшой по размеру элемент питания электроэнергией для различных устройств. За счет реакции двух металлов в растворе электролита гальванические элементы производят электрическую энергию. Между металлами происходят реакции окисления и восстановления, в ходе протекания которых протекает электрический ток. [1]
Батарейки и аккумуляторы, в зависимости от типа, содержат в себе такие химические элементы, как свинец, кадмий, никель, литий, в редких случаях — ртуть. Классификация батареек по химическому составу представлена в табл.1. [2]
Классификация батареек по химическому составу
Название элемента питания
Активные металлы
Щелочные (алкалиновые) батарейки
Гидроксида калия или натрия
Диоксид марганца, монофторид углерода, пирит, тионилхлорид и другие
Одним из самых токсичных элементов для человека, негативно влияющего на работу почечной системы, костных тканей и печени, является кадмий. Никель и цинк наиболее часто повреждают поджелудочную железу, кишечник, печень, а также головной мозг. Свинец способен поражать печень и почки, вызывать гибель клеток крови и негативно сказываться на нервную систему человека. [3]
Батарейка, даже отслужившая свой срок, не представляет опасности, при условии, что ее корпус не поврежден, и она хранится при комнатной температуре и минимальной влажности. Как только батарейка попадает на свалку, она подвергается воздействию разнообразных атмосферных факторов, начинает ржаветь и разрушаться. Ее корпус перестает быть герметичным и все те канцерогенные вещества, находящиеся в батарейке, выходят наружу, отравляя внешнюю среду.
Тяжёлые металлы и щёлочь попадают сначала в почву, пагубно воздействуя на ее обитателей, затем достигают грунтовых вод, откуда попадают в водоемы, в том числе и те, откуда ведётся забор водопроводной воды. Многочисленные пищевые культуры, растущие на территории таких почв, также подвергаются загрязнению и отравляют человеческий организм.
Помимо этого, свалки часто подвергаются самовозгоранию. Батарейки, под действием высоких температур, начинают выделять наиболее токсичные вещества — диоксины, загрязняя при этом и атмосферный воздух. Диоксины способны накапливаться в пищевой цепи, наиболее часто в жировых тканях животных. Именно поэтому более 90 % воздействия диоксинов на людей происходит через пищевые продукты, в первую очередь через мясо, рыбу и молочные продукты. Эти высоко токсичные вещества являются причиной возникновения заболеваний репродуктивной системы, раковых заболеваний, а также причиной поражения иммунной системы. [4]
На сегодняшний день существует достаточное количество пунктов приема батареек, которые идут на переработку. Только в Москве на свалки ежегодно попадают несколько десятков миллионов таких изделий. Токсины от них будут накапливаться в живых организмах, повышая риск развития онкологических заболеваний и других тяжелых болезней, не только у нас, но и у наших потомков. Пути батареек к новой жизни представлены на рис. 1.
Рис. 1. Пути батареек к новой жизни
Таким образом, с каждой выкинутой батарейкой мы наносим неимоверный ущерб не только окружающей среде, но и здоровью человека. Важно понимать, что токсичное действие тяжёлых металлов на организм проявляется не одномоментно. Полученные с воздухом, водой и пищей микродозы отравляющих веществ накапливаются в организме на протяжении многих лет и ведут к развитию различных серьезных заболеваний.
- Ситников, А. В. Аккумуляторные батареи носимых электронных устройств / А. В. Ситников, С. И. Масленникова. — Текст: непосредственный // Радиостроение. — 2017. — № 5. — С. 52–72.
- Чем опасны батарейки. — Текст: электронный // ФБУЗ «Центр гигиенического образования населения» Роспотребнадзора: [сайт]. — URL: http://cgon.rospotrebnadzor.ru/content/62/1040/ (дата обращения: 13.01.2021).
- Скоростинская, А. А. Батарейка как источник Zn. Экологическая опасность и пути ее предотвращения / А. А. Скоростинская, Ю. А. Даниленко, В. О. Бусыгин. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 26 (212). — С. 81–83. — URL: https://moluch.ru/archive/212/51799/ (дата обращения: 13.01.2021)
- Перевозчиков, М. А. Влияние батареек на окружающую среду / М. А. Перевозчиков. — Текст: электронный // XI Международная студенческая научная конференция «Студенческий научный форум — 2019″: [сайт]. — URL: https://scienceforum.ru/2019/article/2018016122 (дата обращения: 13.01.2021).
Основные термины (генерируются автоматически): батарейка, гидроксид калия, классификация батареек, металл, неимоверный ущерб, окружающая среда, путь батареек, химический состав, цинк, элемент питания.
Источник
Что происходит с выброшенной на природу батарейкой
В течение одного-трех лет под воздействием коррозии разлагается корпус. Дальше начинается выщелачивание металлов, то есть твердые элементы, которые содержатся в батарейках, переходят в водный раствор. Постепенно они проникают в почву и воду, загрязняя их. А оттуда уже попадают и в наш организм.
Это очень опасно, поскольку начинка батарейки ядовита: в ней содержится ртуть, кадмий, магний, свинец, олово, никель, цинк. И все эти тяжелые металлы под воздействием дождей, ветра и света попадают в почву и грунтовые воды, а оттуда — в реки и озера, а также в воды, используемые для питьевого водоснабжения. А это значит, что выпить отравленную воду могут не только животные, но и люди. Выращенные на отравленной земле продукты могут оказаться в пище человека и животных.
Попадание этих веществ в тело человека или животного способно вызвать тяжелые болезни: кадмий поражает работу каждого органа, блокирует работу ферментов, способен спровоцировать рак легких, ртуть — вызывает острые отравления, свинец — оказывает негативное влияние на репродуктивное здоровье. И это далеко не весь перечень болезней, которые может вызвать неправильная утилизация батарейки.
Выбрасывание батарейки на свалку тоже считается неправильной утилизацией, так как полигоны для захоронения отходов не оснащены защитой фильтрации от вредных примесей, а значит тяжелые металлы точно также попадают в грунтовые воды и почву. Зато, сдавая батарейки в специальные пункты приема, можно не только избавить людей и животных от возможных тяжелых болезней, но и дать элементам питания вторую жизнь.
Владимир Мацюк, директор компании «Мегаполисресурс»
– Сначала батарейки вручную сортируют: аккумуляторы сразу отправляются на завод, батарейки, содержащие ртуть, передаются в специализированные компании, а марганцево-цинковые остаются на переработку. Еще при выборе технологии рециклинга электронного лома специалисты «Мегаполисресурса» остановились на методах гидрометаллургии, как наиболее щадящих для природы и безопасных для людей.
Батарейки дробят и отделяют магнитами железо. Получившуюся полиметаллическую смесь отмывают водой для получения раствора товарной щелочи. Оставшийся концентрат смешивается с серной кислотой для образования сульфатов марганца и цинка.
Потом происходит кристаллизация марганца и цинка с получением мокрого графита в виде шлама. Все гидрометаллургические процессы происходят при температуре от 50 до 120 градусов Цельсия.
В этом ее преимущество перед пирометаллургией, где нужны температуры, превышающие 1000 градусов, и высокочувствительные фильтры. Во время 4-дневного цикла переработки из батарейки «добывают» железо, соли марганца и цинка, а также графит. Как показывает статистика, ртуть и кадмий не превышают фоновых значений и в процессе растворения распределяются между солями.
Железо потом используется в черной металлургии, из прессованного графита делают щетки для троллейбусов, соли марганца используются для органического синтеза, а соли цинка в фармацевтике.
Источник