РОССИЙСКАЯ НАУЧНО-СОЦИАЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ МОЛОДЕЖИ И ШКОЛЬНИКОВ «ШАГ В БУДУЩЕЕ»

РОССИЙСКАЯ НАУЧНО-СОЦИАЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ МОЛОДЕЖИ И ШКОЛЬНИКОВ
«ШАГ В БУДУЩЕЕ»
ГОРОДСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ
«ШАГ В БУДУЩЕЕ-2010»
ОЧИСТКА ВОДЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ КАК ЖИЗНЕНАЯ НЕОБХОДИМОСТЬ
Авторы: Мурамцев Никита Юрьевич
Россия, Тюменская область, г. Тюмень,
Муниципальное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 61
8 класс
Научный руководитель:
Ческидова Татьяна Петровна
Учитель географии,
Муниципального общеобразовательного учреждения средней
общеобразовательной школы № 61
Г. Тюмень,2010
2
ОЧИСТКА ВОДЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ КАК ЖИЗНЕННАЯ НЕОБХОДИМОСТЬ
Мурамцев Никита Юрьевич
Россия, Тюменская область, г. Тюмень, Муниципальное общеобразовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа № 61
7 класс
АННОТАЦИЯ
Все живое в нашей жизни связано с водой, поэтому нет более волнующей и обсуждаемой
темы, чем тема воды. Особенно вызывает проблему качество водопроводной воды. Конечно, пить
сырую воду из-под крана сегодня решится далеко не каждый. Достаточно попробовать такую воду
на вкус или посмотреть на ее цвет. Ржавчина, песок, хлор, нитраты, пестициды, тяжелые металлы и
многое другое водопровод доставляет к столу каждого жителя. В восьми случаях из десяти в
водопроводной воде превышено содержание железа, примерно в каждой пробе «зашкаливают»
фенолы и марганец. Каждый второй водопроводный кран в стране потчует россиян водой с
несоответствующими нормами. Это печальная статистика находит продолжение в медицинских
отчетах: все чаще люди страдают от обмена веществ, гипертонии, заболеваний эндокринной,
нервной системы, почек и так далее (журнал «Экология и жизнь», 4,1999, статья «Вода и здоровье»,
Г.Г. Онищенко).
В России 60 тысяч водопроводов и рассчитывать, что в ближайшее время найдутся деньги,
чтобы исправить ситуацию, достаточно утопично. Что же делать? Где добывать чистую воду, если
не живешь в местности с хорошей водопроводной системой? На эти вопросы можно дать один
ответ: необходимо очищать воду самостоятельно.
Поэтому цель моей работы: очищение доступными способами воды в домашних условиях.
Я использовал следующие методы исследования: теоретический анализ необходимой научной
литературы, справочной литературы, материалов сети Интернет, социологический опрос,
диагностические методы (самоанализ), эксперимент с последующей обработкой результатов.
Предметом исследования является вода, объектом исследования - водопроводная вода,
поступающая в квартиры жителей г. Тюмени. Полученные результаты я подверг анализу и сделал
соответствующие выводы: воду можно очистить доступными способами в домашних условиях.
Наиболее эффективными, по моему мнению, являются способы адсорбции и фильтрования, это
доказывают результаты проведенного исследования.
ОЧИСТКА ВОДЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ КАК ЖИЗНЕННАЯ
НЕОБХОДИМОСТЬ
Мурамцев Никита Юрьевич
Россия, Тюменская область, г. Тюмень, Муниципальное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 61
7 класс
НАУЧНАЯ СТАТЬЯ
В жизни людей вода занимает особое место. Вместе с землей и воздухом она окружает
человека, сопровождает его на протяжении всей жизни. Ежедневно мы выпиваем около 2,5
литров воды, а за все время жизни - такое ее количество, которое в сотни, раз превышает
человеческий вес. Без воды человек не может обходиться, но на состояние нашего здоровья
влияет не только количество выпитой воды, а и ее качество. Основным источником
поступления воды в дома является водопровод. Перед подачей в водопровод качество воды
контролируется - она должна соответствовать государственному Стандарту, в котором указаны
предельно допустимые концентрации (ПДК) для различных загрязняющих веществ. По данным
экспертов, вода из водопроводов у нас в стране с каждым годом становится хуже, и её состояние
называется критическим. По данным лабораторных исследований, проведенных центром
Госсанэпиднадзором, еще несколько лет назад 29% проб водопроводной воды не отвечали
нормам по санитарно-химическим показателям, а 26,6% - по микробиологическим. Причиной
является естественное разрушение водопроводной сети, недостаток сооружений,
необходимых для нормальной очистки, нехватка денег на замену или обновление ветхих
трубопроводов, отслуживших уже все свои сроки. Вот как описал ситуацию первый
заместитель здравоохранения РФ, главный государственный врач РФ Г.Г. Онищенко: «Из-за
нехватки сооружений для очистки и обеззараживания воды на большинстве водопроводов
состояние водоснабжения крайне неблагополучное. Состояние ведомственных водопроводов
еще хуже, особенно в Омской, Тюменской областях. Чаще всего низкое качество питьевой воды
связано с повышенным содержанием в ней железа и марганца. В Тюменской области ПДК по
железу превышает в 5 раз» .[1]
Основным показателем качества воды является ее влияние на здоровье человека. А если
вода не соответствует стандартам и в ней содержатся различного рода примесей, то, безусловно,
они оказывают далеко неблаготворное влияние на здоровье, вызывая различные заболевания.
По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) вода содержит 13 тысяч
потенциально токсичных элементов; 80% заболеваний передается водой; 25 миллионов
человек ежегодно умирают от них. Виды загрязнений воды и их влияние на здоровье
людей приведены в таблице (Приложение I) [2].
На территории Российской Федерации в 1 полугодии 2009 года по сравнению с
соответствующим периодом 2008 года эпидемиологическое обстановка характеризовалась
незначительным ростом заболеваемости населения по ряду инфекционных заболеваний,
среди них: гепатит. А, коклюш, острые кишечные инфекции, острые инфекции верхних
дыхательных путей и отдельные социально значимые болезни. [3]"
По данным директора департамента здравоохранения Тюменской области
А.Кудрякова, при общей тенденции снижения заболеваемости острыми кишечными
инфекциями в целом по области, в 7 территориях наблюдается рост заболеваемости: в
Вагайском, Ялуторовском, Омутинском, Викуловском, Упоровском, Исетском районах.
Неблагополучная обстановка сложилась и в Тюмени. По результатам анализа выявлены
причины роста заболеваемости. В первую очередь это является низкое качество воды. [4]
Все приведенные выше данные свидетельствуют о необходимости по принятию
мер по очистки водопроводной воды. Поэтому мною была выбрана тема «Очистка воды
как жизненная необходимость». Я изучил и проанализировал ряд работ по теме очистки
водопроводной воды. Серьезное исследование, посвященное проблеме качества питьевой
воды, провел М.Ахманов, где уделил особое внимание способам очистки воды в домашних
условиях. Он описал такие технологии очистки воды как отстаивание, кипячение,
дистилляцию, озонирование, опреснение и собрал сведения о качестве питьевой воды в
разных регионах России. Работая над темой, автор получил консультацию ведущего
специалиста Н.В. Боровкова. [5]
Процесс получения воды талой воды, как одного из способов очистки воды,
описывает в своей книге М.Е. Ершов и рассказывает о самых оптимальных и удобных
способах очистки воды для питьевых, хозяйственно-бытовых нужд в условиях проживания
в городе, сельской местности, на даче. [6]
Авторы работы Г.А. Скоробогатов и А.И. Калинин четко изложили и описали виды
химических загрязнений водопроводной воды и различные способы доочистки ее в
домашних условиях. [7]
Меня особенно заинтересовали работы М.Е. Ершова, Г.А. Скоробогатова и А.И.
Калинина, поэтому я выбрал описанные ими методы для проведения своих исследований:
отстаивание, кипячение, фильтрование, адсорбция, дистилляция.
План исследований
Мурамцев Никита Юрьевич
Россия, Тюменская область, г. Тюмень, Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя
общеобразовательная школа № 61
7 класс
Перед выполнением экспериментов по очистке воды мною был проведен опрос жителей
села Бердюжье с предложенными вариантами ответов.
Вопрос. Как Вы оцениваете качество водопроводной воды, поступающей в дома и квартиры.
Варианты ответов:
1. Отличное
2. Хорошее
В опросе участвовало 100 жителей села. Результаты:
1. Отличное-0%
2. Хорошее-3%
3. Удовлетворительное -12%
4. Неудовлетворительное - 85%
На вопрос о том, что является причиной неудовлетворительного состояния качества воды, были
даны ответы: посторонний запах, желтый цвет, различные примеси.
Вывод: качество, поступающей водопроводной воды жителям города Тюмени желает
оставлять лучшего.
Данный опрос еще раз подтверждает необходимость дополнительной очистки воды в домашних
условиях.
В практической работе мною решалась проблема: как в домашних условиях очистить
водопроводную воду доступными способами.
Я выдвинул следующую гипотезу: можно ли в домашних условиях доступными
способами очистить водопроводную воду.
Из многочисленных способов очистки я выбрал следующие способы:
1. Отстаивание
2.
Кипячение
3. Фильтрование
4. Адсорбция
5. Дистилляция
6. Вымораживание
7
Отстаивание
Порядок проведения:
1. Налил в две емкости одинаковое количество водопроводной воды и
бутилированной воды (для сравнения).
2. Накрыл тканью во избежание попадание в воду посторонних примесей.
3. По истечении некоторого времени, что зависит от объема воды, наблюдал
выпадение осадка на дне: в бокалах через 20 минут, в больших емкостях через
2-3 часа. Выпадение осадка различно по насыщенности цвета и по количеству. 4.
После отстаивания аккуратно слил чистую воду в другие емкости, оставив 1/3 часть
как непригодную к употреблению.
Вывод: Процедура отстаивания долговременная, чтобы избавиться,от осадка
необходимо слить его вместе с 1/3 воды. Этим способом можно избавиться только от
механических примесей. После отстаивания воду нужно кипятить. (Приложение II)
Кипячение
Порядок проведения:
1. Наливаю воду из крана на вид совершенно прозрачную.
2. Кипячу воду.
3. При нагревании вода меняет цвет на желтый (выпадение солей железа). С повышением
температуры вода приобретает рыжий оттенок.
4. После кипячения воды продолжительностью не менее 5 минут провожу отстаивание.
Процесс отстаивания проходит значительно быстрее. Переливаю воду, исключая выпавший
осадок.
Вывод: Кипячение лишь частично решает проблему очистки воды. Происходит испарение
вод. Концентрация солей увеличивается, они отлагаются на стенках в виде накипи. Данный
процесс требует дополнительных финансовых затрат (оплата затраченной электроэнергии или
газа) требуется отслеживание времени кипения воды. (Приложение III).
Фильтрование
Порядок проведения:
1. Беру воронкообразный сетчатый фильтр и пропускаю через него водопроводную воду.
2. Наблюдаю осевшие на стенках фильтра мелкие механические частицы.
3. Сквозь фильтр проходит чистая вода.
Вывод: Достоинством этого метода является малая финансовая затратность. Вода достаточно
на вид чистая, без примесей механических частиц. Процесс нетрудоемкий, но требует времени.
(Приложение IV).
Адсорбции
Порядок проведения:
1. Из имеющихся в обиходе предметов выбрал емкость для пищевых целей (пластиковую
бутылку и отрезал дно),
2. Подготовил мелкий гравий песок, древесный уголь, два куска ткани для прослойки.
Заполнил ими бутылку.
3. Налил воду, через 20 минут получил около 0,50 литра воды немного серого цвета.
Процесс повторяю.
4. Провожу отстаивание. Серое «пылевое» облако через 15 минут оседает на дно.
Вода становится прозрачной. Сливаю.
Вывод: Способ эффективен при любых загрязнениях воды, в том числе если в воде есть
растворенные газы. Уголь адсорбирует эти газы и задерживает мелкие частицы
примесей. Данный способ применим даже в полевых условиях (для очистки болотной
воды) (Приложение V).
Дистилляция
Порядок проведен
1. Находим все необходимые предметы для проведения эксперимента
(стеклянную банку, емкость для сбора конденсата, чайник, подставка для посуды).
Готовлю прибор для дистилляции.
2. Заполняю чайник водопроводной водой, под крышку помещаю фольгу для
предотвращения прохождения пара через крышку.
3. Кипячу. Носик чайника направлен в банку. Прозрачными каплями со стенок банки
стекает конденсат.
4. После 30 минут получаем 150 миллилитров дистиллированной воды. Вывод: Процесс
занимает много времени, выход воды мал, большие затраты энергии. Но вода идеально
чистая! (ПриложениеVI)
Вымораживание
Порядок проведения:
1. В посуду, устойчивую к низким температурам наливаю водопроводную воду и ставлю в
морозильную камеру.
2. Через 1,5 часа достаю из посуды часть замерзшего льда и удаляю его.
3. Оставшуюся часть воды снова помещаю в морозильную камеру. И достаю через 23 часа. Перевернув лед, наблюдаю пространство, в Заполненное незамёрзшей водой,
её без сожаления выливаем (в ней находятся вредные примеси).
4. Оставшийся лёд растапливаю, это и есть чистая вода.
Вывод: Дополнительных расходов нет (холодильник всегда работает), вода очищена
от вредных примесей, но механические частицы могут присутствовать в небольших
количествах (Приложение).
На основании выполненной работы я могу сказать, что можно очистить воду в
домашних условиях доступными способами. Все проведенные мною эксперименты прошли
успешно, а какой способ использовать - выбор каждого из нас. Я считаю, наиболее
эффективными способами очистки воды в домашних условиях, это фильтрование и
адсорбция.
Изучая и анализируя учебную, научную литературу, статьи, материалы сети
Интернет, выполняя практическую часть исследования, открыл для себя ранее неизвестную
информацию и приобрел немалый багаж знаний по вопросу очистки воды не только в
домашних условиях.
Проведенные мною исследования и эксперименты по очистки водопроводной воды
окончательно убедили в том, что в этой работе рассмотрено лишь малая часть одной из
самых глобальных экологических проблем - очистка воды. Поэтому я хочу в дальнейшем
продолжить работу по этому вопросу, например, рассмотреть вопросов биологических. В
10 способах очистки воды. Работа над этой темой открывает большие перспективы и
возможности. Практическую часть процесса можно использовать на уроках химии для 8 класса
по теме: «Способы очистки веществ» с элементами слайд - презентации, или во внеурочное
время (кружки, элективные курсы).
Я надеюсь, что внимание к проблеме по очистке водопроводной воды будет
возрастать, нацеливая руководителей органов управления к более серьезному отношению в
решении вопросов о необходимости очистки водопроводной воды. От качества потребляемой
воды напрямую зависит не только здоровье населения моего города, региона, страны. Ученые
утверждают: 70% всех заболеваний происходят от качества воды! Значит, наладив должным
образом водоснабжение, можно позабыть о 2/3 всех болячек? Это является весьма
заманчивой перспективой.
В ходе выполнения работы я использовал следующую литературу:
1)
Статья «Вода и здоровье, ж. Экология и жизнь, 4, 1999 Г.Г. Онищенко. Первый
Заместитель здравоохранения РФ. Главный государственный санитарный врач РФ»:
2) Источник: http//www.ecoportal.qluk.orq/contents/aechive/publication/vidyzarq.htm
3) Социально - экономическое положение в России - 2009 год соруright
Федеральная cслужба государственной статистики.
4) Уровень заболеваемости острыми кишечными инфекциями в Тюменской области
остается высоким.
Источник: http:// www:nashgorod. Ru//news/news6993.htme
5) М.Ахманов Вода, которую мы пьем. Качество питьевой воды и ее очистка с
помощью бытовых фильтров. Изд-во Невский проспект, 2002,192с.
6) М.Е. Ершов - Самые распространённые способы очистки воды. М.: АСТ; Донецк:
Сталкер,2006.-94с.
Виды загрязнений воды и их влияние на здоровье людей
Виды загрязнений воды
Тяжёлые металлы:
1. Свинец
2. Ртуть
3. Кадмий
4. Цинк
5. Никель
6. Хром
Радиоактивные загрязнения:
1. Уран
2. Плутоний
3. Торий
4. Стронций
5. Цезий
Неорганические вещества:
1. Азот
2. Фосфор
Канализационные стоки:
1. Различные токсичные вещества
2. Болезнетворные микробы
Хлороорганика, неорганические ядовитые вещества:
1. Фтор
2. Хлор и его соединения
3. Бром
4. Хлороформ
Синтетические удобрения и ядохимикаты:
1.Гербициды
2.Пестициды
3.Нитраты
4.Нитриты
Вызываемые заболевания
1. Атеросклероз
2. Полиневрит
3. Гипертония
4. Поражение органов кроветворения
(костный мозг)
5. Потеря остроты зрения
1. Онкологические заболевания
2. Генетические изменения
3. Ослабление иммунитета
4. Врожденные пороки у детей
5. Ломкость и плохая сращиваемость костей
у детей
Вызывает рост в водопроводных коммуникациях и
артезианских скважинах сине-зелёных водорослей,
плохо поддающихся фильтрации и вырабатывающих
токсины. Попав в организм человека, подтачивают
его иммунитет.
1. Гастроэнтерит
2. Гепатит
3. Миокардит
4. Менингит
5. Полиомиелит
6. Скрытые формы (более 80% кишечных расстройств
этимологически не расшифровано)
1. Нефриты
2. Гепапиты
3. Высокая мертворождаемость
4. Токсикозы беременности и врожденные аномалии
плода
5. Мутагенные эффекты
6. Образование диоксида
7. Ослабление иммунной системы
8. Поражение детородных функций мужчин и
женщин
9. Онкологические заболевания внутренних органов
Проводит к зарастанию водоёмов, уменьшению
кислорода в воде, что приводит к массовой гибели
рыбы и заражению воды болезнетворной
микрофлорой