Cuộc thi vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn chủ đề xử lý pin ác quy phế thải

Cuộc thi Vận dụng kiến thức liên môn để giải tình thực tiễn dành cho học sinh trung học - Sở Giáo dục Đào tạo tỉnh/thành phố: Hà Nội - Trường: THPT VÂN TẢO-Thường Tín- Hà Nội - Địa chỉ: Chương Dương- Thường Tín- Hà Nội - Điện thoại:01646906579 - Email: Cao_thien174@yahoo.com.vn - Họ tên học sinh (hoặc nhóm học sinh): TRẦN THẾ TÙNG PHẠM CAO THIÊN Tên tình huống: XỬ LÍ ẮC QUY- PIN PHẾ THẢI Mục tiêu giải tình huống: -Chì kim loại nặng, đặc biệt độc hại não, thận, hệ thống sinh sản tim mạch người Hợp chất chì hấp thụ qua đường ăn uống thở Nhiễm độc chì gây hại đến chức trí óc, thận, gây vô sinh, sẩy thai tăng huyết áp Đặc biệt, chì mối nguy hại với trẻ em, làm giảm số thơng minh (IQ) trẻ Việc xuất chì thơ giá thấp nhập chì làm nguyên liệu sản xuất loại pin, ắcquy chì chuyên dụng với giá cao khiến Việt Nam gánh chịu thiệt hại nặng nề ngoại tệ, mơi trường nịi giống.Theo báo cáo Tổ chức Tài quốc tế IFC (thuộc Ngân hàng Thế giới), năm 2010 Việt Nam có khoảng 40.000 ắcquy chì thải bỏ dự báo đến năm 2015, số lên gần 70.000 Số ắc quy phần lớnđang tái chế gia công làng nghề thủ công, gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sức khỏe người Làng nghề tái chế chì Đơng Mai Hưng n ví dụ điển hình, với 500 lao động tham gia thu gom ắcquy Do khơng có biện pháp quản lý, thiết bị xử lý ô nhiễm chưa đáp ứng yêu cầu mơi trường nên đất, nước khơng khí làng nghề bị nhiễm khói bụi chì, nước thải axít trầm trọng dẫn đến mức độ nhiễm chì trẻ em làng mức báo động.Hơn nữa, việc thu gom, tái chế ắcquy chủ yếu hoạt động tự phát người dân với công nghệ lạc hậu, gây ô nhiễm môi trường trầm trọng, ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe người dân Ước tính, nước có khoảng 28 triệu xe môtô 1,5 triệu xe ôtô số tiếp tục tăng thêm khoảng 20-25% năm Dự báo đến năm 2020, Việt Nam có khoảng 60 triệu xe mơtơ ơtơ loại, điều này, đồng nghĩa với việc có hàng triệu loại ắcquy hết hạn sử dụng trở thành phế thải Hiện nay, tỉ lệ tăng trưởng sản xuất ắc quy chì nước ta hàng năm khơng ngừng tăng lên Tính tăng trưởng theo Quy hoạch phát triển ngành Hóa chất Việt Nam giai đoạn đến năm 2010 dự báo đến 2020 sau: Năm 1998 - 2000 2001 - 2010 2011 - 2020 Ắc quy (1000 kWh) 371 - 474 581 - 1200 1200 - 1780 -Tổ chức Tài Quốc tế (IFC) ra, nguồn ắc quy đủ cung cấp nguyên liệu cho nhà máy tái chế chì tinh luyện phục vụ thị trường nước Trong đó, Việt Nam phải nhập lượng lớn chì chất lượng cao làm nguyên liệu sản xuất pin ắc quy Nguồn tài nguyên to lớn cần sử dụng có hiệu giữ lại nước thay người dân tự tái chế để xuất chì thơ giá rẻ Một nhà máy tái chế ắcquy chì với cơng suất 40.000 chì/năm cần hoạt động với nửa cơng suất ngành sản xuất ắcquy tiết kiệm 20 triệu USD chi phí nhập chì tinh luyện năm.Thêm vào đó, việc sản xuất, tái chế chì thải khí nhà kính sản xuất chì mỏ nhà máy tái chế chì cơng suất 40.000 chì/năm giảm 60.000 khí nhà kính 10 năm.Nếu 10 năm trước, doanh nghiệp sản xuất pin ắcquy lớn Việt Nam công ty cổ phần pin ắcquy miền Nam công ty cổ phần pin ắc quy Tia Sáng thu hồi ắcquy chì xử lý để tái sử dụng cơng ty khơng thể trì cơng việc không cạnh tranh với đội quân thu gom phế liệu giá phải để thu gom ngồn ắc quy phế thải khổng lồ để đội quân thu gom phế liệu không thu gom chúng tự tái trế thủ công gây ảnh hưởng đến sức khỏe người ô nhiễm môi trường Bất chấp lệnh cấm, lị chì thủ cơng tồn phá chì cách cơng khai Tổng quan nghiên cứu liên quan đến việc giải tình 3.1 Cấu tạo pin xe đạp điện -Gồm có cực chì xít chì ngâm dung dịch axít sulfuaric Các cực thường có cấu trúc phẳng, dẹp, dạng khung lưới, làm hợp kim chì antimon, có nhồi hạt hóa chất tích cực Các hóa chất nạp đầy điơxít chì cực dương, chì ngun chất cực âm Các cực nối với chì phía trên, cực dương nối với cực dương, cực âm nối với cực âm chiều dài, chiều ngang, chiều dầy số lượng cực xác định dung lượng bình ắc - Quy Thơng thường, cực âm đặt bên ngồi, số lượng cực âm nhiều cực dương Các cực âm ngồi thường mỏng hơn, chúng sử dụng điện tích tiếp xúc Chất lỏng dùng bình ắc quy dung dịch axít sunfuaric Nồng độ dung dịch biểu trưng tỷ trọng đo được, tuỳ thuộc vào loại bình ắc quy, tình trạng phóng nạp bình có nhiều loại ắc quy 3.2Những thơng tin, số giật -Với thông tin gần 500 trẻ em bị phơi nhiễm độc chì từ gấp 4-7 lần ngưỡng cho phép làng tái chế bình ắc-quy cũ huyện Đơng Mai, Hưng Yên chương trình thời vào 19g ngày 30- 11 VTV1 khiến Bộ Y tế phải vào điều tra.Số liệu thống kê khiến phải giật với lượng ắc-quy Việt Nam thải loại năm 2010 40.000 tấn, dự kiến đến năm 2017 lên đến khoảng 70.000 ắc-quy chì, trình sản xuất ắc-quy chì q trình gây nhiễm: (sản xuất chì điện cực, sản xuất nhựa vỏ bình ắc-quy, sản xuất a-xít ), việc thu hồi tái chế hay tiêu hủy lại gây nhiễm hơn.Chính nói xe đạp điện, xe máy điện đơi ngộ nhận thân thiện môi trường, thuật ngữ tiêu chí mà nhà sản xuất thường đưa “xanh” nói đến vấn đề giảm xả thải khí SO2, CO2 mà họ cố tình khơng nhắc đến việc sản xuất trách nhiệm việc tái chế, tiêu hủy chúng Độc hại từ chì nhựa -Với giá xe đạp điện xe máy điện nay, vài tháng nữa, nước có thêm hàng triệu Hậu năm thải môi trường (chủ yếu vứt bỏ, tái chế đạt yêu cầu ít) hàng ngàn chì độc hại hàng triệu vỏ nhựa ắc-quy, nguy ngộ độc sử dụng sản phẩm nhựa tái chế theo công nghệ lạc hậu từ nhựa vỏ ắc-quy cao Chưa kể, thói quen sử dụng sai người dân như: chở tải, nạp điện điện ắc-quy còn, nạp chưa đủ thời gian dẫn đến bình ắc-quy giảm tuổi thọ Nếu khơng có cách sử dụng sử dụng nhiều trung bình tuổi thọ bình ắc-quy xe đạp điện khoảng - năm.Mặt khác, để góp phần bảo vệ mơi trường sống, nên sử dụng xe đạp truyền thống hợp lý Thông tin từ Bộ Y tế cho biết, lượng lớn trẻ em địa phương bị nhiễm chì hậu việc người dân địa phương có nghề tái chế pin, ắc quy vài chục năm Những người dân nơi mua pin, ắc quy từ nhiều địa phương khác quy tập Đông Mai để tái chế để bán kiếm lời Theo trung tâm chống độc (Bệnh viện Bạch Mai) năm gần đây, bình quân năm tiếp nhận gần 1.300 người đến khám có biểu ngộ độc kim loại chì Đốt tương lai bên lị chì: Axít từ bình ắc quy hỏng xả thẳng môi trường Từ năm 2013 đến nay, số bệnh nhân đến khám ngộ độc chì Bệnh viện Bạch Mai mức báo động Cụ thể, số 797 bệnh nhân có biểu ngộ độc chì đến khám có 179 trẻ em có hàm lượng chì máu cao mức cho phép Theo nghiên cứu nhỏ lẻ Trung tâm Chống độc, nguồn lây nhiễm chủ yếu cho từ thuốc cam chữa tưa lưỡi, sơn có nhiễm chì từ làng nghề tái chế chì PGS, TS Phạm Ruệ, nguyên Giám đốc trung tâm chống độc (Bệnh viện Bạch Mai) cho biết, phơi nhiễm chì gây nên 0,6% gánh nặng bệnh tật tồn cầu Trên giới năm có 600.000 trẻ em bị khuyết tật trí tuệ từ tiếp xúc với chì 99% trẻ em bị ảnh hưởng phơi nhiễm chì mức độ cao thuộc nước có thu nhập thấp thu nhập trung bình Năm 2012, có vụ việc hàng loạt trẻ em bị ngộ độc chì sau dùng thuốc cam Tại Việt Nam, chưa có thống kê đầy đủ tình trạng qua ca bệnh năm vừa qua, nhiều trẻ bị co giật chắn ảnh hưởng đến trí tuệ Theo TS Ruệ: Nếu trẻ nhiễm độc mức độ nhẹ thường khó tính, dễ cáu bẳn, hay quấy, khóc bướng bỉnh, nghịch ngợm, không chịu nghe lời Ở mức độ nặng bị liệt cơ, mềm nhũn chân tay, thiếu máu, co giật hôn mê Nhiều cháu bị nhiễm chì có biểu khơng rõ ràng, vài cháu có dấu hiệu co giật Do đó, gia đình biết để đưa cháu khám Như vậy, nguy nhiều cháu bị nhiễm chì khơng có biểu khơng thải độc cấp Các cháu bị nhiễm chì bị suy giảm trí tuệ, lùn, khả học kém, rối loạn tư Một nghiên cứu Trung tâm Chống độc nguồn lây nhiễm chì làng nghề tái chế chì biện pháp thủ cơng làng Đông Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên Tại đây, hầu hết người lớn trẻ em làng xét nghiệm có lượng chì máu cao mức cho phép Đối với người lớn nhiễm độc chì thường chán ăn, ngủ, đau đầu, thiếu máu, suy giảm sức khỏe, suy giảm trí nhớ giảm suất lao động Đây nguồn lây nhiễm chì lớn cho người.Chì tồn khắp nơi ln có nguy đe dọa đến sức khỏe cộng đồng nói chung trẻ em nói riêng Các chuyên gia y tế cho rằng, trẻ em thường hấp thụ chì nhiều người lớn Trong khi, người lớn nhiễm độc chì chữa khỏi hồn tồn trẻ em phải chịu hậu nặng nề, chí tàn tật suốt đời Nhiều trẻ nhập viện ngộ độc chì Lý kim loại chì tích lũy lâu dài xương trẻ phải điều trị nhiều lần Với cháu bé bị nhiễm độc chì thơn Đông Mai, huyện Văn Lâm, Hưng Yên bị nhiễm độc gấp lần điều trị thải độc chì Bệnh viện Bạch Mai Ngồi ra, quyền địa phương có giải pháp đưa hoạt động tái chế ắc quy xa khu dân cư Cùng với phát triển nhanh khoa học công nghệ, nhu cầu sử dụng pin ắcquy chì Việt Nam năm gần ngày gia tăng, gia tăng số lượng ôtô, xe máy nhu cầu sử dụng thiết bị chiếu sáng lưu kho công nghiệp vùng sâu vùng xa trở nên cao hơn.Tuy nhiên, hoạt động tái chế ắcquy chì thường không tuân thủ yêu cầu môi trường sức khỏe, vậy, tác động tiêu cực đến cộng đồng Vừa độc hại, vừa lãng phí 3.3Áp dụng kiến thức liên môn: 3.3.1Môn giáo dục công dân: -Tuyên truyền cho cho người đặc biệt học sinh THCS THPT biết cách thu gom xử lí Pin, Ắc quy phế thải cách để tránh gây độc hại cho người môi trường Phải biết sử dụng pin, ắc quy cách để kéo dài tuổi thọ cho pin, hạn chế phần pin phế thải xả môi trường Nếu sử dụng cách khơng biết cách xử lí pin phế thải mối no ngại lớn đến sức khỏe người môi trường Người dân ham lợi trước mắt gây hậu lớn đến sống, nòi giống cháu sau Liệu cháu có hưởng sốn tốt đẹp, hay khồng? 3.3.2 Mơn địa lí: + Vẽ biểu đồ tỉ lệ tăng trưởng sản xuất ắc quy + Ắc quy gồm có cực chì xít chì Chì kim loại nặng thải môi trường gây ô nhiễm môi trường 3.3.3 Mơn Vật lí: Phần lớn số lượng ác quy phế thải người dân tự thu gom tái chế thủ công, phần công ti sản xuất thu gom lại để tái chế cách có nhiều loại ắc quy đề có cấu tạo gồm có cực chì xít chì ngâm dung dịch axít sulfuaric Các cực thường có cấu trúc phẳng, dẹp, dạng khung lưới, làm hợp kim chì antimon, có nhồi hạt hóa chất tích cực Các hóa chất nạp đầy điơxít chì cực dương, chì nguyên chất cực âm Các cực nối với chì phía trên, cực dương nối với cực dương, cực âm nối với cực âm chiều dài, chiều ngang, chiều dầy số lượng cực xác định dung lượng bình ắc – Quy Việc chất độc hại thải mơi trường khó tránh khỏi người dân chưa có ý thứ bảo vệ môi trường, mà chủ yếu lứa tuổi học sinh người dân phải nuôi sống gia đình nghề thu gom tái chế pin xe đạp điện đọ hại Vì vầy mà phải biết thành phần tác hại chúng để sử dung cách hợp lí an tồn 3.3.4Mơn hóa học: Nắm rõ thành phần hóa học ắc quy tác hại thải môi trường Trong pin ắc quy điện tạo phản ứng hóa học Để biết nguyên lý hoạt động ắc quy, bạn xem hình đây: Mơ cực ắc quy a-xít (ảnh sưu tầm) Trong hình vẽ đại diện hai cực ắc quy, cực hai cực làm Chì (Pb) oxít Chì (PbO2) Điền đầy cực dung dịch axít sulfuric (H2SO4) lỗng, tất nhiên dung dịch lỗng chứa Nước (H2O) chiếm phần lớn thể tích Ở trạng thái nạp đầy, cực ắc quy trạng thái hóa học nêu (như hình, tức cực dương PbO2, cực âm Pb), q trình phóng điện nạp điện cho ắc quy, trạng thái hóa học cực bị thay đổi Có thể xem trạng thái hóa học q trình phóng – nạp hình Q trình phóng điện diễn hai cực ắc quy có thiết bị tiêu thụ điện, xảy phản ứng hóa học sau: Tại cực dương: 2PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O + O2 Tại cực âm: Pb + H2SO4 = PbSO4 + H2 Phản ứng chung gộp lại tồn bình là: Pb+PbO2+2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O Q trình phóng điện kết thúc mà PbO2 cực dương Pb cực âm hoàn toàn chuyển thành PbSO4 Quá trình nạp điện cho ắc quy, tác dụng dòng điện nạp mà bên ắc quy có phản ứng ngược lại so với chiều phản ứng trên, phản ứng chung gộp lại tồn bình là: 2PbSO4 + 2H2O = Pb+PbO2+2H2SO4 Kết thúc trình nạp ắc quy trở lại trạng thái ban đầu: Cực dương gồm: PbO2, cực âm Pb ắc quy có lương chì khơng nhỏ thỉa môi trường ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đếb sức khỏe người Giải pháp giải tình Cần thực hóa luật -Tác hại việc thu gom, tái chế sản phẩm pin ắcquy thải với tiềm kinh tế tái chế, sản xuất chì tinh luyện điều mà nhìn thấy, hiểu biết rõ Trong Luật Bảo vệ Mơi trường có quy định rõ ràng chủ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ có trách nhiệm thu hồi sản phẩm hết hạn sử dụng thải bỏ thuộc ngành hàng pin ắcquy, thiết bị điện tử, điện dân dụng công nghiệp, dầu nhớt, mỡ bôi trơn, bao bì khó phân hủy tự nhiên, săm lốp hố chất, nguồn phóng xạ sản xuất… Tuy nhiên nay, chưa có hướng dẫn chi tiết để thực trách nhiệm mở rộng doanh nghiệp sản xuất/nhập khẩu, nên hoạt động thu hồi, xử lý sản phẩm hết hạn sử dụng thải bỏ chưa tổ chức, cá nhân có liên quan thực - Hiện Việt Nam, việc xử lý chúng chưa có quy hoạch tổng thể, cơng tác thu gom, vận chuyển, xử lý chất thải chúng mang tính tự phát, chưa quy định quy trình, kỹ thuật dẫn đến mơi trường ngày bị ô nhiễm Do pin, ắc quy có chứa kim loại, axit hợp chất khác xấu phát hành mơi trường - Để tránh tình trạng gây ô nhiễm ắc quy pin thải gây ra, biện pháp cần thiết phải tái chế, xử lý chúng Đây trình bao gồm việc thu thập phân loại vận chuyển ắc quy pin đem gia công chế biến Yêu cầu quy trình tái chế phải phục hồi lại vật liệu cách có hiệu để tái sử dụng, đồng thời mang lại giá trị mặt kinh tế môi trường Từ vấn đề nêu trên, Đề án tập trung đề xuất giải pháp thu gom xử lý PIN, ẮC QUY VÀ NÂNG CAO Ý THỨC CỘNG ĐỒNG THƠNG QUA MƠ HÌNH GIÁO DỤC TẠI CÁC TRƯỜNG CẤP I, II, III Nội dung đề án tập trung nghiên cứu, đề xuất giải quyết: Quy hoạch; nghiên cứu mơ hình tổ chức thu gom, vận chuyển, xử lý PIN, ẮC QUY Đối tượng đề án Việc thu gom thực tất đối tượng sinh sống hoạt động địa bàn Ví dụ hộ gia đình, doanh nghiệp, bệnh viện, trường học… Tính cấp thiết đề án - Sau gần 20 năm đổi kinh tế Việt Nam không ngừng tăng trưởng theo nhịp độ thị hố, tốc độ phát triển cơng nghiệp Từ đặt vấn đề mà quan tâm nỗ lực giải cơng tác quản lý rác thải thị cịn nhiều bất cập Có thể nói chưa có hệ thống xử lý rác thải hiệu việc tìm phương hướng giải vấn đề vô quan trọng Đó ngun nhân gây nhiễm mơi trường ảnh hưởng xấu đến cảnh quan đô thị sức khoẻ cộng đồng - Trong việc sử dụng thiết bị đại phục vụ cho nhu cầu đời sống nhu cầu cấp thiết nhu cầu ngày lớn Một yếu tố cần thiết cho việc điều khiển, sử dụng hoạt động thiết bị thuận tiện pin ắc quy - Pin, ắc quy sử dụng cho nhiều thiết bị thiết bị cầm tay, thiết bị điều khiển… - Hiện nay, pin ắc quy thu gom kèm theo chất thải sinh hoạt bị thải ngồi mơi trường mà khơng xử lý Trong pin ắc quy có chứa thành phần kim loại nặng độc hại chì (Pb), Cadimi (Cd), kẽm (Zn), Selen (Se)… Các kim loại thẩm thấu vào đất, nước gây nhiễm độc kim loại, có khả tác động tiêu cực đến sức khoẻ người dân, ô nhiễm môi trường Do lượng pin ắc quy thải môi trường ngày nhiều gây mức độ ô nhiễm cao làm ảnh hưởng chất lượng sống, ngun nhân gây bệnh tật, đói nghèo - Tại nước nay, việc thu gom xử lý pin ắc quy thực thường xuyên Tại Nhật Bản, Đức… có ngày người đem pin, ắc quy thải thu gom vào khu vực quy định để xử lý Chính vậy, pin ắc quy khơng bị thải ngồi mơi trường, không gây ô nhiễm tác động nhiều đến sức khoẻ người dân - VN nhiều kênh rạch, nên để pin ắc quy thải vào môi trường thẩm thấu vào lịng đất dẫn tới nhiễm nguồn nước Trước tình hình đó, việc thu gom, xử lý pin ắc quy cấp thiết đặc biệt việc nâng cao ý thức cộng đồng thơng qua mơ hình giáo dục trường cấp I, II, III Mục đích ý nghĩa đề án - Pin ắc quy từ hộ gia đình, sở sản xuất, kinh doanh, khu đô thị, khu công nghiệp vừa nhỏ, bệnh viện, quan, trường học,… thu gom cách tự phát biện pháp xử lí chưa triệt để hồn tồn khơng có hiệu Vì cần phải có mơ hình thu gom xử lý pin, ắc quy thải, thực có hiệu mang lại lợi ích kinh tế xã hội to lớn - Mục đích đề tài đưa mơ hình thu gom, xử lý pin ắc quy từ nâng cao nhận thức cộng đồng thông qua giáo dục ý thức học sinh cấp I, II bảo vệ môi trường, xây dựng nếp sống văn minh thị Đó ý nghĩa thiết thực đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu -Đối tượng: Đề án tập chung tìm mơ hình hiệu về thu gom, xử lý Pin Ắc quy thải Nhóm đối tượng mà đề án hướng tới thiếu niên trường cấp I, II cấp III Thuyết minh tiến trình giải tình - Mơ tả q trình thực hiện: vận dụng kiến thức mơn học có liên quan đưa để thuyết phục, tuyên truyền người biết sử dung ắc quy cách tiết kiệm, hợp lí biết cách xử lí nguồn ác quy phế thải để góp phần tiết kiệm tiền cho việc mua ắc quy ắc quy cũ khơng cịn sử dụng đươc giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đảm bỏa sức khỏe cho người Không vứt ắc quy phế thải bừa bãi môi trường, không thu gom tái chế thủ công Khi ắc quy hỏng thay ắc quy đưa ắc quy hỏng cho nhà máy tái chế ắc quy…như góp phần giảm thiểu lượng phế thải từ ác quy xe đạp điện thải gây ô nhiễm môi trường gây nguy hiểm cho sức khỏe người - Các tư liều sử dụng: thông tin mạng Ý nghĩa việc giải tình -Tìm giai pháp tốt để xử lí nguồn pin, ắc quy xe đạp khổng lồ thải môi trường -Phần giải tình trạng nhiễm mơi trường từ chì vỏ nhựa pin, ắc quy gây -Góp phần không nhỏ việc bảo vệ sức khỏe người nhiễm độc chì, ... người môi trường Phải biết sử dụng pin, ắc quy cách để kéo dài tuổi thọ cho pin, hạn chế phần pin phế thải xả môi trường Nếu sử dụng cách khơng biết cách xử lí pin phế thải mối no ngại lớn đến sức... trình thực hiện: vận dụng kiến thức mơn học có liên quan đưa để thuyết phục, tuyên truyền người biết sử dung ắc quy cách tiết kiệm, hợp lí biết cách xử lí nguồn ác quy phế thải để góp phần tiết... vừa lãng phí 3.3Áp dụng kiến thức liên môn: 3.3. 1Môn giáo dục công dân: -Tuyên truyền cho cho người đặc biệt học sinh THCS THPT biết cách thu gom xử lí Pin, Ắc quy phế thải cách để tránh gây độc