Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №31» г.Магнитогорск Информационно- познавательный проект по химии: «Способы очистки водопроводной воды» Выполнил: ученик 7 Б класса Хисматуллин Алексей Наставник: учитель химии и биологии Игизбаева Анастасия Вячеславовна г. Магнитогорск 2024 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................... 3-4 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ..................................................................................... 5-7 1.1.Влияние примесей на качество воды.................................................................... 5 1.2. Методика очистки питьевой воды........................................................................ 5-6 1.3. Методика проведения анкетирования.................................................................. 6-7 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ........................................................................................ 8 2.1. Обработка анкетных данных................................................................................. 8 2.2.Очистка водопроводной воды................................................................................ 8 ЗАКЛЮЧЕНИЕ.............................................................................................................. 9 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ................................................... 10 2 ВВЕДЕНИЕ «Вода! У тебя нет ни вкуса, ни запаха, Тебя невозможно описать, Тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: Ты есть сама жизнь». Антуан де Сент Экзюпери. Воды Мирового океана постепенно загрязняются отходами человеческой деятельности. По данным Всемирной организации по защите окружающей среды человечество «производит» 20 миллиардов тонн отходов, и 85% из них сбрасывается в водные бассейны. Стыдно в этом сознаваться, но человечество давно уже включило реки, моря и океаны в систему канализаций. А ведь живое человеческое тело содержит от 50 % до 75 % воды, в зависимости от веса и возраста. Потеря организмом человека более 10 % воды может привести к смерти [1]. Каждый из нас, тем или иным способом, старается поддержать собственное здоровье. Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что в настоящее время многие люди, опасаясь заражения инфекционными заболеваниями, употребляют только очищенную воду, используя различные средства и способы очистки питьевой воды. Можно предположить, что их действия оправданы, так как водопроводная система в большинстве случаев старая и нуждается в замене. По поводу воды, которую мы пьем, проводится множество дискуссий. С экранов телевизоров нам рассказывают об опасностях которыми грозит неочищенная вода. Реклама навязывает различные средства очистки воды. Но в действительности так ли полезно всегда пить очищенную воду? Цель работы: изучить способы очистки водопроводной воды. Задачи: 1) Изучить научно – познавательную литературу по данной теме; 3 2) Провести анкетирование; 3) Изучить способы очистки питьевой воды (фильтрование, кипячение, отстаивание, замораживание, насыщение ионами кремния), их эффективность; 5) Оценит полезность способов очистки питьевой воды. Объект исследования: водопроводная вода. Предмет исследования: способы очистки питьевой воды. Гипотеза: Очищенная питьевая вода полезнее водопроводной. Методы исследования: 1) изучение научно-познавательной литературы; 2) анкетирование; 3) эксперимент ; 4) наблюдение; 5) анализ; 6) математическая обработка. Материально – техническое обеспечение: 1) цифровой фотоаппарат; 2) компьютер; 3) биологическая микролаборатория. Практическая значимость: материалы и результаты работы могут быть использованы на внеклассных занятиях по экологии, а так же для информирования учащихся и их родителей. 4 5 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1.1 Влияние примесей на качество воды 1.Повышенная мутность воды указывает её значительную загрязненность взвешенными веществами и препятствует использованию в хозяйственно – питьевых целях. 2.Органические вещества вызывают различного рода запахи (землистый, гнилостный, болотный, рыбный, аптечный, нефтяной и т.п. ), повышают цветность, вспениваемость, оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека. 3.Микроорганизмы увеличивают количество органики, могут вызвать заболевания тифом, дизентерией, холерой, полиомиелитом и т.д. 4.Соли жесткости в большом количестве делают воду непригодной для хозяйственных нужд. В жесткой воде увеличивается расход моющих средств при стирке, медленно развариваются мясо и овощи, выходят из строя посуда и водонагреватели. 5.Железо и марганец придают воде неприятную красновато-коричневую или черную окраску, ухудшают её вкус, вызывают развитие железобактерий. Избыток железа в организме увеличивает риск инфарктов, длительное употребление железосодержащей воды вызывает заболевание печени, снижает репродуктивную функцию организма. Марганецсодержащие воды отличаются вяжущим привкусом, окраской, оказывают токсическое действие на организм. 6.Соединения азота – при использовании питьевой воды с нитратами в количестве свыше 45 мг/л в организме человека синтезируются нитрозамины, способствующие образованию злокачественных опухолей. 7.Наличие в воде сероводорода резко ухудшает её качество, придает неприятный запах, провоцирует развитие серобактерий. Хозяйственно – питьевая вода должна быть безвредна для здоровья человека, иметь хорошие физические, химические и санитарные показатели. Метод или совокупность методов очистки выбирают на основе изучения свойств исходной воды, её запасов в источнике, требуемое количество продукта, а также воспринимающую способность канализации для приема выделенных из воды загрязнений. 1.2 Методика очистки питьевой воды В ходе выполнения исследовательской работы были изучены разные способы очистки питьевой воды. 1.Фильтрование - процесс разделения неоднородных систем при помощи пористых перегородок. Фильтрование жидкостей в лаборатории проводят с помощью воронок, в которые вкладывается специальная фильтровальная бумага, можно упаковать 5 таблеток активированного угля в марлю или вату и поместить их на дно сосуда для воды. К утру, вода будет уже очищена [1]. 6 2.Отстаивание. Для очищения воды этим способом необходимо налить воду в емкость и оставить не менее чем на 6-7 часов, не закрывая крышкой. В первые З-4 часа из воды испарятся летучие примеси такие как хлор и амиак, а в последующие 2-3 часа – осядут соли тяжелых металлов. Затем осторожно слейте ¾ воды в чистую емкость, остальное вылейте [7]. 3.Кипячение - процесс доведения воды до кипения. Налить в сосуд воды и прокипятить 15 минут. При этом процесс сопровождается выделением пара. При кипячении воды оседают коллоидные частицы грязи, выпадают в осадок соли, образуя накипь, вода умягчается, уменьшается содержание легколетучих компонентов и часть свободного хлора, уничтожаются практически все болезнетворные микробы, вирусы и возбудители паразитарных заболеваний. При длительном кипячении возрастает концентрация нелетучих веществ, солей тяжёлых металлов, пестицидов, органических веществ. [3]. 4.Очищение воды кремнием. Для приготовления кремниевой воды нужно взять стеклянную посуду ёмкостью 2 – 3 литра, положить 40 – 50 грамм не слишком крупных камней кремния и налить воды. Банку поставить на светлое место, но без попадания прямых солнечных лучей. Через 2 – 3 дня эту воду уже можно использовать как для питья, так и для приготовления пищи. До конца всю воду пить нельзя – примерно поллитра оставшейся в банке воды нужно сливать в раковину – это грязная вода. [8]. 5. Получение дистиллированной воды. Дистиллированную воду в домашних условиях можно получить посредствам заморозки. Отстоянную воду заливаем в емкость для заморозки и ставим в морозильную камеру. По физико-химическим свойствам чистая вода замерзает быстрее, чем вода с примесями [4]. Когда в емкости образуется лед (примерно наполовину или чуть больше), верхнюю жидкость сливаем, а образовавшийся лед таем при комнатной температуре. Образовавшаяся жидкость и есть дистиллированная вода [6]. 1.3. Методика проведения анкетирования При выполнении исследовательской работы нами было проведено анкетирование учащихся школы, с последующей статистической обработкой и анализом полученных данных. В анкетировании приняли участие 33 человек. Порядок проведения анкетирования: 1. подготовили анкеты; 2. проведение тестирования, каждый из респондентов заполнял анкету самостоятельно, чтобы избежать влияния со стороны; 3. обработка и анализ полученных результатов. Вопросы анкеты: 1. Как часто вы употребляете водопроводную воду? А) всегда; Б) иногда; В) никогда. 7 2. Известны ли Вам способы очистки водопроводной воды? А) Да (какие?)………………………… Б) Нет. 3. Какой метод очистки питьевой воды используют у вас в семье? А) фильтр-кувшин Б) система очистки водопроводной воды В) ничего 4. Какие напитки Вы употребляете в течение дня? А) воду, набранную дома Б) сок из вендингового автомата В) водопроводную воду из крана Обработка анкетных данных 1. … % опрошенных часто употребляют сырую воду. 2. Самыми популярными методами очистки воды являются … 3. В домашних условиях чаще всего используют … 8 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1. Обработка анкетных данных 1. 45% опрошенных считают что самый простой и часто используемый способ очистки воды это фильтр; 55% опрошенных считают что кипячение. 2. 91% считают что нужно очищать воду 3.54% используют в домашних условиях кипячение, 24% используют фильтрование и 21%- иное 4. 45% знают основные показатели воды, 55% не знают основные показатели. 5.57% опрошенных не знают меньше загрязнять воду в доме, остальные 43% предложили свои варианты. 2.2.Очистка водопроводной воды На практике нами были проделаны опыты по очистке водопроводной воды. Опыт №1. Отстаивание Для этого мы взяли водопроводную воду. Смоделировали загрязнение добавив песок, мел. Поставили отстаивать. Через 7 часов мы увидели что примеси осели на дно. Опыт №2. Фильтрование Для этого мы взяли водопроводную воду домашний фильтр, 2 колбы. Смоделировали загрязнение. В колбу № 1 налили водопроводной воды, и в колбу №2 налили отфильтрованную водопроводную воду. В колбе №2 отсутствовали примеси. Опыт №3. Замораживание Мы заморозили водопроводную воду в банке в морозильной камере. Незамерзжую воду мы перелили в колбу. Когда оставшаяся замерзшая вода оттаяла, мы сравнили колбы и обнаружили что слитая незамерзшая вода немного прозрачнее. Замерзает вода с примесями. Опыт № 4. Кипячение Мы прокипятили водопроводную воду. Кипячение не очистило воду от примесей. Кипячение только убивает микробы, такую воду пить не безопасно. 9 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе проведенной исследовательской работы выдвинутая нами гипотеза подтвердилась. Очищенная питьевая вода действительно оказалась полезней водопроводной. Проведенное анкетирование показало, что 78% респондентов пьют только очищенную воду. Самыми популярными способами очистки воды являются кипячение и фильтрование. При выполнении работы были изучены и опробованы различные способы очистки водопроводной воды (фильтрование, кипячение, отстаивание, замораживание). Оценивая полезность способов очистки воды можно сделать следующий вывод: наиболее полезным способом очистки воды является ее фильтрование. Также самым распространенным среди населения способом является кипячение. Более полезным в домашних условиях будет использование метода отстаивания воды. 10 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 1. Большая серия знаний. Химия/ Коллектив авторов. м.: ООО «ТД «Издательство Мир книги», «Русское энциклопедическое товарищество», 2007.-128 с.:ил. 2. Большая серия знаний. Биология/ Коллектив авторов.-М.: ООО «ТД «Издательство Мир книги», «Русское энциклопедическое товарищество», 2006.-128 с.:ил. 3. Новейший полный справочник школьника: 5-11 классы: в 2-х т.: Биология; Химия; Математика; Физика; География. – М.: Эксмо, 2009.-576 с. 4. Рубинов П.Д. Химия: полный курс. 8-11 классы. Мультимедийный репетитор (+CD).- СПб.: Питер, 2011.-336 с.: ил. 5. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб. пособ. для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003.-288 с. Используемые интернет сайты: 6. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%B0 7. http://engineeringsystems.ru/o/otstaivanie-vody.php 8. http://www.chudovoda.ru/info/news/30 11 12