Бумажная экология: Расчетный подход к сохранению ресурсов

Автор: Федорова Александра Ивановна

Организация: МАОУ Гимназия № 15

Населенный пункт: Красноярский край, г. Красноярск

В современном мире бумага остается незаменимым материалом, несмотря на стремительное развитие цифровых технологий.  Ежегодный рост потребления бумаги действительно впечатляет – около 20%, что приводит к масштабной экологической проблеме. 

В процессе реализации экологического воспитания на уроках математики целесообразно было провести проектную работу, сосредоточенную на математических расчетах как основе для сбережения природных ресурсов при производстве и потреблении бумаги. Эта работа позволила обучающимся подробнее изучить влияние бумажной промышленности на окружающую среду, а также осознать важность ответственного отношения к ресурсам.

На первом этапе работы обучающиеся исследовали статистику потребления бумаги в разных странах и сферах деятельности. В результате анализа собранных данных обучающиеся сделали вывод: в развитых странах с высоким уровнем грамотности потребление бумаги, выше, чем в странах с менее развитой экономикой.  В среднем, на одного человека в год приходится от 45 до 90 кг бумажных отходов. Потребление бумажной продукции варьирующиеся в зависимости от образа жизни, профессии. Студенты, например, потребляют больше бумаги, чем пенсионеры, а представители творческих профессий – больше, чем работники производственных предприятий.  Эти цифры не учитывают также бумажные отходы в сельском хозяйстве (упаковочная бумага, этикетки), в строительстве (чертежи, проектная документация) и других отраслях.  Ситуация усугубляется тем, что значительная часть бумажных отходов не перерабатывается, а отправляется на свалки, занимая огромные площади и выделяя в атмосферу парниковые газы при разложении.

Проблема не ограничивается только офисами и предприятиями.  Детские учреждения также являются крупными потребителями бумаги, это к тому же подтвердили результаты опроса на базе МАОУ «Гимназии №15», показатели которого представлены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты опроса «Опрос о производстве и потреблении бумаги: взгляд обучающихся, родителей и сотрудников МАОУ «Гимназии № 15»

№	Вопрос и варианты ответов	Результаты	№	Вопроси варианты ответов	Результаты
1 1	Как производство бумаги влияет на окружающую среду? а) негативно б) не влияет в) положительно г) затрудняюсь ответить Укажите комментарии к данному вопросу		4   4	Как часто вы сдаете на переработку бумагу? а) регулярно б) иногда в) редко г) не использую Укажите комментарии к данному вопросу
2	Как вы оцениваете важность экономии бумаги в повседневной жизни? а) низкий б) средний в) высокий Укажите комментарии к данному вопросу		5   5	Какой тип бумажной продукции вы считаете наиболее избыточным и неэкологичным? а) рекламные брошюры б) одноразовая посуда в) упаковочный материал г) свой вариант Укажите комментарии к данному вопросу
3 3	Как часто вы используете электронные документы вместо бумажных? а) регулярно б) иногда в) редко г) не использую Укажите комментарии к данному вопросу		6   6	Считаете ли вы необходимыми ограничения по производству и потреблению бумаги? а) да б) нет

 

С учетом комментариев данные показали были получены в следствии того, что обучающиеся в большинстве не задумываются о масштабах потребления бумаги. Небрежное отношение к бумаге – привычное явление среди школьников: листки с черновиками, недописанные тетради, небрежно смятые записки – все это идет прямиком в мусорное ведро.  Родителей беспокоит объем бумаги, так как это одна из статей расхода бюджета, а работники школы к объему бумаги относятся как к объему выполненной работы.

Производство бумаги – энергоемкий процесс, требующий огромного количества древесины, воды, энергетических ресурсов и пр.

С целью осознания данной экологической проблемы, на втором этапе работы было предложено произвести расчеты потребления бумажной продукции в течение учебного года для обучающихся 6А класса. Информация для расчетов и алгоритм представлен в таблице 2.

Таблица 2. Алгоритм расчетов, подтверждающие негативное экологическое и экономическое влияние при производстве и неэффективном потреблении бумаги

Наименование расчета	Данные для расчета	Алгоритм
сколько бумаги необходимо для обеспечения учебного процесса (кв. метров, тонн)	для учебников, тетрадей, дневников, альбомов для рисования и черновиков: длина листа; ширина листа; количество листов; вес одного изделия	в кв. метрах: 1) найти площадь одного листа (если площадь вычисляется в квадратных метрах, то надо учитывать, что 1га = 10 000 м²); 2) площадь умножить на количество листов; 3) полученный результат умножить на количество обучающихся в тоннах: 1) массу в граммах умножить на количество продукции и разделить 1 000 000 (1т = 1 000кг) 2) полученный результат умножить на количество обучающихся
сколько необходимо водных (литров) и энергетических ресурсов (кВт час) при производстве бумаги	для производства одной тонны бумаги требуется примерно потратить: 1) 20 тысяч литров воды; 2) 1000 киловатт-часов электроэнергии	1) массу умножить на 20 000; 2) массу умножить на 1000;
сколько гектаров леса и деревьев пострадает при производстве данной бумажной продукции	1) чтобы получить 1000 м2 бумаги вырубают 0,25 га леса т.е. в 2,5 раза; 2) для производства одной тонны бумаги требуется вырубить примерно 24 дерева	1) площадь бумаги умножить на 2,5; 2) массу умножить на 24
сколько углекислого газа могли бы поглощать вырубленные деревья	взрослое дерево в среднем поглощает 21 кг углекислого газа в год (организм человека выделяет приблизительно 1 кг углекислого газа в сутки)	количество деревьев умножить на 21
потери кислорода (тонн в год), выделяемого вырубленными деревьями	1 га леса выделяет ежегодно 28 тонн кислорода	площадь леса умножить на 28

В таблице 3 представлены результаты расчетов потребления бумажной продукции, необходимых для производства учебников.

Таблица 3. Результаты расчетов потребления бумажной продукции для производства учебников

учебный предмет	высота, м	ширина, м	кол-во листов	вес учебника, кг	кол-во частей	площадь бумаги кв.м	масса бумаги		ресурсы для производства бумаги
							кг	тонн	водные, л	энергии-кие, кВТ час	площадь леса, га	кол - во деревьев
русский язык	0,22	0,17	104	0,26	2	202,3	13,5	0,01	270,4	13,5	0,1	0,3
литература	0,21	0,16	144	0,34	2	257,2	17,7	0,02	353,6	17,7	0,1	0,4
английский язык	0,29	0,21	84	0,22	1	131,7	5,8	0,01	115,4	5,8	0,0	0,1
математика	0,26	0,21	88	0,38	2	243,9	19,5	0,02	390,0	19,5	0,1	0,5
история	0,22	0,17	120	0,37	2	233,4	19,3	0,02	386,9	19,3	0,1	0,5
обществознание	0,26	0,20	80	0,36	1	107,1	9,3	0,01	185,1	9,3	0,0	0,2
география	0,26	0,20	96	0,36	1	129,8	9,3	0,01	185,6	9,3	0,0	0,2
биология	0,26	0,20	80	0,35	1	107,1	9,0	0,01	181,0	9,0	0,0	0,2
музыка	0,26	0,20	80	0,35	1	108,2	9,2	0,01	183,0	9,2	0,0	0,2
изобразительное искусство	0,26	0,20	96	0,35	1	129,8	9,1	0,01	182,0	9,1	0,0	0,2
технология	0,26	0,20	88	0,20	1	119,0	5,2	0,01	104,0	5,2	0,0	0,1
основы духовно - нравственной культуры народов России	0,26	0,21	64	0,21	1	90,9	5,5	0,01	109,2	5,5	0,0	0,1
итого:	3,02	2,32	1124	3,74	16,000	1860,2	132,3	0,13	2646,3	132,3	0,5	3,2

Вывод: на учебный комплект, состоящий из учебников, государство использовало примерно 0,2 га леса - это четверть футбольного поля.  Учебные комплекты используются не один год, следовательно необходимо их бережное использование. И важно знать, сколько погибнет деревьев на издательство нового.

В таблице 4 приведены результаты расчетов потребления бумажной продукции при производстве тетрадей для классных и домашних работ на весь учебный год.

Таблица 4. Результаты расчетов потребления бумажной продукции классе для производства тетрадей

учебный предмет	высота, м	ширина, м	кол-листов	вес тетради, кг	кол-во тетрадей в год	площадь бумаги	масса бумаги		ресурсы для производства бумаги
						кв.м	кг	тонн	водные, л	энергии-кие, кВТ час	площадь леса, га	кол - во деревьев
русский язык	0,205	0,165	18	0,04	15	237,45	16,38	0,016	327,60	16,38	0,06	0,39
литература	0,205	0,165	24	0,05	2	42,21	2,81	0,003	56,16	2,81	0,01	0,07
английский язык	0,205	0,165	18	0,04	2	31,66	2,18	0,002	43,68	2,18	0,01	0,05
математика	0,205	0,165	18	0,04	15	237,45	16,38	0,016	327,60	16,38	0,06	0,39
история	0,205	0,165	24	0,05	1	21,11	1,40	0,001	28,08	1,40	0,01	0,03
обществознание	0,205	0,165	24	0,05	1	21,11	1,40	0,001	28,08	1,40	0,01	0,03
география	0,205	0,165	24	0,05	1	21,11	1,40	0,001	28,08	1,40	0,01	0,03
география (атлас + контурные карты)	0,295	0,22	32	0,25	2	107,99	13,00	0,013	260,00	13,00	0,03	0,31
биология	0,205	0,165	24	0,05	1	21,11	1,40	0,001	28,08	1,40	0,01	0,03
музыка	0,205	0,165	24	0,05	1	21,11	1,40	0,001	28,08	1,40	0,01	0,03
изобразительное искусство (альбом)	0,29	0,205	36	0,29	1	55,65	7,49	0,007	149,76	7,49	0,01	0,18
технология	0,205	0,165	24	0,05	1	21,11	1,40	0,001	28,08	1,40	0,01	0,03
основы духовно - нравственной культуры народов России	0,205	0,165	24	0,05	1	21,11	1,40	0,001	28,08	1,40	0,01	0,03
Итого:	2,84	2,24	314	1,096	44	860,1632	68,068	0,068068	1361,36	68,068	0,215041	1,633632

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На изготовление необходимого количества тетрадей только на один класс на весь учебный год государство использовало примерно 0,22 га леса. Тетради в отличие от учебников не многоразовый продукт, следовательно, при использовании тетрадей необходимо понимать, что экономия их использования необходима для сохранения лесных ресурсов.

Далее был произведен расчет бумаги, которая в нашей школе остается в корзинах для мусора за учебный год обучающимися 6 А класса с условием, что в течении дня на одного обучающегося приходится два выброшенных листа бумаги (это средний показатель, полученный при опросе обучающихся).

Таблица 5. Результаты расчетов потребления бумажной продукции в 6 классе в виде листов бумаги выброшенных в мусорное ведро

кол-во листов		кол-во тетрадей 48 листов	площадь одного листа, кв.м	площадь бумаги		масса бумаги (1тетрадь 48 листов 0,105кг)		ресурсы для производства бумаги
в день	в год			кв.м	га	кг	тонн	водные, л	энергии-кие, кВТ час	площадь леса, га	кол - во деревьев
52	10920	227,5	0,034	369,37	0,037	23,9	0,024	477,75	23,9	0,092	0,57

 

По результатам расчетов таблицы 5 можно сделать вывод, что 0,092 га леса или 0,6 деревьев за год вырубаются без пользы.

Итого для обеспечения учебного процесса только на один 6 класс в течении учебного года может быт потрачено ресурсов:

- 4 485,4 л воды - это примерно половина нормы воды, рассчитанная на 1 год использования одним человеком

- 224,3 Квт час электроэнергии

- погублено 0,77 га леса и 5,4 деревьев, которые могли бы выделить 21,6 т кислорода и поглотить примерно 113 кг в год углекислого газа

Для более полной картины понимания того какой ущерб наносит производство и потребление бумаги обучающимся были продемонстрированные данные расчеты всех участников учебного процесса на базе МАОУ «Гимназии № 15» в таблице 6.

Таблица 6. Результаты расчетов потребления бумажной продукции участниками учебного процесса в МАОУ «Гимназии №15»

площадь бумаги		масса бумаги		ресурсы для производства бумаги				кол-во поглощённого углекислого газа в год, кг	потери кислорода в год, т
кв.м	га	кг	тонн	водные, л	энергии-кие, кВТ час	площадь леса, га	кол - во деревьев
169137,93	16,91	12677,88	12,68	253557,59	12677,88	42,28448	304,2691	6389,651142	1183,96553

Показатели потребления ресурсов для производства бумаги по всей гимназии в сравнении с 6А классом увеличились почти в 56 раз. 

Впоследствии был проведен поиск потерянных возможностей при затратах энергии для производства бумажной продукции.  Данный подход к проблеме не только углубляет понимание проблемы, но и позволяет применять математические методы для анализа и поиска решений, что является важным шагом к формированию экологической сознательности у молодежи.

Расчеты показали, что на один год обучения необходимо 12,68 тонн бумаги, для производства которой необходимо 304 деревьев, которые могут поглотить 6 389,7 кг углекислого газа (это объем выбросов, которые генерируют до 525 легковых автомобилей в день^[1]) или выделить 1 184 т кислорода (столько кислорода в день вдыхает 1 905 человек^[2]):

Опубликовано: 31.12.2024