Урок для 8 класса «Качество воды – качество жизни»

Автор проекта: Никонов Дмитрий Александрович

учащийся 8 класса.

Место выполнения проекта:

347152, ул. Речная, 36, х. Ковыленский,

Обливский район, Ростовская область,

Ковыленская основная общеобразовательная школа-

филиал муниципального бюджетного общеобразовательного

учреждения Обливской средней общеобразовательной школы № 1.

Руководитель проекта: учитель физики Черненко Анатолий Степанович.

2012

Аннотация.

Основные разделы проекта:

1. Теоретическая часть:

   1. Изучение правовой базы.

   2. Изучение физических и химических свойств воды.

   3. Беседа со специалистами Управления Роспотребнадзора по Обливскому району.

   4. Посещение ООО «Тепловодоканал».

2. Практическая часть.

Цель проекта:

Сохранение и рациональное использование питьевой воды.

Задачи проекта:

- изучить законы по охране водных ресурсов и публикации средств массовой информации;

-встретиться с компетентными специалистами;

- найти способы сбережения воды;

- изучить работу предприятия ООО «Тепловодоканал»;

- собрать информацию о близлежащих родниках;

- изучить физические и химические свойства воды, совместно с учителем физики провести анализы воды.

Объект исследования: качество питьевой воды.

Время исследования: июнь 2011 г. – декабрь 2012 г.

Работа отражает наблюдение за состоянием питьевой воды и изменением ее качества. Для этого мы проанализировали проблемы дефицита и качества питьевой воды, затронули следующие вопросы: какую воду мы пьем из-под крана, можно ли пить эту воду, какую помощь мы можем оказать роднику, который находится вблизи х. Ковыленского?

Результаты и выводы: Мы предложили два пути решения проблемы «Качество воды - качество жизни».

1-й путь - это путь экономии.

2-й путь - очистка воды.

Введение.

Большая часть всей воды на планете Земля сосредоточена в морях и океанах. Запас пресной воды составляет всего 2%. Возобновление пресных вод происходит в результате круговорота воды. С появлением жизни на Земле круговорот воды стал относительно сложным, т. к. к простому явлению физического испарения добавились более сложные процессы, связанные с жизнедеятельностью живых организмов. К тому же роль человека по мере развития его деятельности становится все более существенной в этом круговороте. Деятельность человека приводит к значительному загрязнению природных вод. Ресурсы пресной воды близки к исчерпанию. Поэтому человечество должно рационально использовать и беречь воду – основу жизни на Земле. Наиболее часто встречающиеся и наиболее серьезные проблемы с водой, с которыми приходится сталкиваться всем являются:

• - наличие нерастворенных механических частиц;

• - наличие растворенных железа и марганца;

• - жесткость;

• - наличие неприятного привкуса, запаха и цветности;

• - бактериологическая загрязненность;

• - наличие в воде пестицидов, солей тяжелых металлов, радионуклидов и т.д.

II. Теоретическая часть.

Прежде чем выбрать проблему «Качество питьевой воды», мы проанализировали, какие проблемы интересуют людей, проживающих в нашем микрорайоне. Для этого мы провели исследование проблем, волнующих ребят 8 класса нашей школы. Было поднято шесть проблем. Анализ результатов показал, что наибольшее количество опрошенных - 41% - волнует проблема дефицита и качества питьевой воды. Был проведен социологический опрос с целью выяснения экономии и качества питьевой воды в нашем хуторе. В ходе опроса было задано 11 вопросов. Среди опрошенных были дети и взрослые разных поколений. Людей интересовало, какую воду пьем из-под крана, можно ли пить воду из родника, который находится вблизи х. Ковыленский.

2.1. Изучение правовой базы.

Изучая правовую базу, обеспечивающую осуществление нашего проекта, мы узнали, что очень много рек в нашей стране загрязнено, они нуждаются в охране на всей территории РФ; при прочих равных условиях в первую очередь очищаются слишком загрязненные воды, и прежде всего те, хозяйственная ценность которых установлена; происходит наблюдение, как правило, за обособленными реками, озерами. Мы познакомились с Конституцией РФ, в которой определена задача сохранения для ныне живущих и будущих поколений природного богатства нашей Родины. Помимо Конституции РФ мы познакомились с Экологической доктриной РФ; с Документом об охране окружающей среды; с национальным планом действий по охране окружающей среды РФ на 1999-2001 гг.; с Водным кодексом РФ; с Законом о санитарно-эпидемиологическом благополучии населения. Выяснили, что вопросы правового регулирования водопользования актуальны. И главной задачей является организация рационального использования всех видов источников пресной воды. Изучили более 15 печатных изданий и можем сделать вывод: проблема питьевой воды есть, но решение ее пока проблематично.

2.2. Изучение физических и химических свойств воды.

С учителем физики провели лабораторные работы по определению физических и химических характеристик воды. (Приложение № 1).

2.3. Беседа со специалистами Управления Роспотребнадзора по Обливскому району.

Основной и главной проблемой для района остается неудовлетворительное санитарно-техническое состояние и санитарно-эпидемиологическая надежность систем и сооружений водоснабжения в сельской местности, в связи с микробным загрязнением питьевой воды возможны водные вспышки заболеваний острыми кишечными инфекциями и вирусным гепатитом А.

В Обливском сельском поселении на сегодняшний день действуют 7 водозаборов.

Вода из коммунальных водопроводов соответствует санитарным нормам, но с 1995 года в районе не ведется новое строительство или капительная реконструкция и расширение существующих водопроводных сетей в населенных пунктах.

Анализируя данные СЭС, мы пришли к выводу о том, что в целом качество питьевой воды по органолептическим физико-химическим и микробиологическим показателям соответствует требованиям СанПиН 3.01.067—97 «Вода питьевая» (Приложение № 2, приложение № 3). По многим показателям качество нашей питьевой воды соответствует требованиям СанПиН «Вода питьевая», кроме фтора. По нормативам СанПиН количество фтора в питьевой воде должно быть 1,2 мг/л. В последнее время в практике отечественного водоснабжения проблема содержания фтора в питьевой воде приобрела большое значение. Фтор как весьма активный элемент с начала 30-х годов прошлого столетия привлек особое внимание гигиенистов, стоматологов, токсикологов, химиков и других специалистов. Интерес к фтору начал расти, начиная с 1931 года, когда Черчилл Смит и Велю независимо друг от друга доказали, что причиной эпидемии «пятнистой эмали» зубов является пониженное содержание фтора в питьевой воде. Выяснилось, что противокариесное действие оптимальных концентраций фтора распространяется как на молочные, так и на постоянные зубы. Эти сведения позволили утверждать о целесообразности искусственного обогащения питьевой воды фтором.

2.4. Посещение ООО «Тепловодоканал».

Часть населения и школа х. Ковыленского обеспечивается водой из 1 скважины, обслуживаемой ООО «Тепловодоканал». В августе 2011 года была произведена замена башни Рожновского. Мощность водопровода составляет 240 м3/сут., протяженность – 2 км, 16 % населения х. Ковыленского охвачены централизованным водоснабжением. Эксплуатация водопровода ведется в соответствии требованиям санитарных правил и технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации. (Приложение № 4)

III. Практическая часть.

В ходе работы над проектом «Качество воды - качество жизни» нами было выполнено:

- составлена презентация «Вода знакомая и загадочная»;

- разработан и проведен экологический КВН в классе.

- проведены в школе рейды «Закрой кран»;

- проведена беседа с младшими школьниками «Вода в фольклоре»;

- изготовили и распространили агитационные листовки «Экономь воду!» (Приложение № 5);

- организовали конкурсы пословиц, поговорок, стихов, сказок о воде;

- обратились к родителям с призывом установить водосчетчики в жилье с целью экономии воды;

- провели экологическую операцию «Живи родник!» (Приложение № 6).

IV. Выводы и рекомендации:

Мы предложили два пути решения проблемы «Качество воды - качество жизни».

1-й путь - это путь экономии.

Здесь 2 решения:

1) каждая семья по желанию может поставить водосчетчики и краны-дозаторы

2) экономить воду в домашнем хозяйстве.

2-й путь - очистка воды.

Здесь также 2 варианта решения.

1) федеральный уровень - вовремя проводить очистные мероприятия;

2) не загрязнять сточные воды.

Литература.

1. Ашихмина Т. Я. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие/ под ред. Т. Я. Ашихминой. –М.:АГАР, 2000 – 376.

2. Боголюбов А. С. Изучение физико – химических свойств природных вод М: Экосистема, 2001.

3. Мишон В. М. Поверхностные воды Земли. Ресурсы, использование и охрана.

4. Никаноров А.М., Цыркунов В.В. Системы мониторинга поверхностных вод. — С.Пб.: Гидрометиздат, 1994.

5. Чеботарев А.И. Общая гидрология. Л., Гидрометеоиздат, 1975. 544 с.

6. Чеботарев А.И. Гидрологический словарь. Л., Гидрометеоиздат, 1978. 308 с.

7. Материалы из Википедии — свободной энциклопедии

Приложение № 1.

Жесткость воды

Оборудование и реактивы.

Колбы конические вместимостью 250см³-3шт, капельница, трилон Б (комплексон III, двунатриевая соль этилендиамин­тетрауксусной кислоты), аммоний хлористый, аммиак водный 25 %-ный раствор, натрий хлористый, спирт этиловый, хромоген черный специальный ЕТ-00(индикатор)

Приготовление 0, 05 н. раствора трилона Б.

9, 31 г трилона Б растворяют в дистиллированной воде и доводят до 1 дм³. Если раствор мутный, то его фильтруют. Раствор устойчив в течение нескольких месяцев. Можно приготовить раствор трилона Б фиксанала.

Приготовление буферного раствора.

10 г хлористого аммония (NH₄Cl) растворяют в дистиллированной воде, добавляют 50см³ 25 %-ного раствора аммиака и доводят до 500 см³ дистиллированной водой.

Приготовление индикатора эриохрома черного

Раствор индикатора хромогена черного устойчив в течение 10 сут. Допускается пользоваться сухим индикатором. Для этого 0, 25 г индикатора смешивают с 50 г сухого хлористого натрия, предварительно тщательно растертого в ступке.

Выполнение анализа

В коническую колбу на 250 мл вносят 100 мл исследуемой воды, прибавляют 5 мл буферного раствора и на кончике шпателя индикатора (эриохрома черного). Раствор перемешивают и медленно титруют 0, 05 н раствором трилона Б до изменения окраски индикатора от вишневой до синей.

Уравнение взаимодействия трилона Б (комплексона III) с ионами металлов (Ca²⁺ , Mg²⁺ , Fe²⁺), содержащимися в воде:

Расчет общей жесткость производят по формуле:

Xмг. экв/л = (Vмл*Nг. экв/л*1000мг. экв/г. экв) / V₁мл. ,

где: V - объем раствора трилона "Б", пошедшего на титрование, мл.

N - нормальность раствора трилона "Б" г. экв\л.

V₁- объем исследуемого раствора, взятого для титрования, мл.

Приложение № 2.

В России на данный момент основным нормативным документом является СанПиН 2.1.4.1074-01 "Вода питьевая".

Показатели качества воды

Температура: оптимальная величина для питьевых целей от 7 до 11 градусов Цельсия, предельно-допустимая - плюс 35 градусов; предельная температура воды, используемой для охлаждения теплообменных аппаратов, обусловлена экономикой их работы и технологическими требованиями. Привкус и запах: препятствуют использованию воды для питьевых целей; для воды питьевого качества привкус и запах при ее температуре 20 градусов должен быть не более 2 баллов. Взвешенные вещества: препятствуют использованию воды для хозяйственно-бытовых целей (допустимое содержание - не более 2 мг/л), для питания паровых котлов и для некоторых видов производств (производство тканей, кинопленки и др.); при содержании более 50-100 мг/л могут вызывать загрязнение теплообменных аппаратов. Цветность: придает воде неприятный вид; указывает на загрязнение воды органическими веществами; препятствует использованию воды для некоторых производств (например, при изготовлении бумаги высоких сортов); допускаемая величина - в среднем за год не более 20 градусов. Окисляемость: величина окисляемости более 5-8 мг/л кислорода указывает на возможное загрязнение источника сточными водами; вызывает вспенивание воды в паровых котлах; указывает на возможность развития органических обрастаний в охлаждаемых водой теплообменных аппаратах. Растворенный сухой остаток: величина его в воде источника, используемого для питьевых целей, не должна превышать 1000мг/л; повышенный растворенный остаток в воде препятствует использованию ее для питания паровых котлов из-за снижения экономичности их работы (увеличение продувки); препятствует использованию воды для некоторых производств (синтетического каучука, капрона, кинопленки, конденсаторной бумаги). Жесткость: повышенная жесткость вызывает перерасход мыла, усиленный износ белья при стирке, затруднение варки мяса, овощей; жесткость воды хозяйственно-питьевых водопроводов должна быть не более 7 мг-экв/л и в особых случаях - до 14 мг/л; препятствует использованию воды для паровых котлов и некоторых видов производств (крашение тканей, производство искусственного волокна и т.д.); повышенная карбонатная жесткость добавочной воды при оборотных системах водоснабжения приводит к отложению карбоната кальция в теплообменных аппаратах и в охлаждающих устройствах (градирнях, брызгальных бассейнах). Активная реакция (рН): в воде питьевых водопроводов значение рН должно находиться в пределах 6,5 - 9,5; малые значения рН обычно вызывают коррозию труб, что может ухудшить вкус воды; совместно с другими показателями качества воды (температура, общая кислотность, содержание кальция и растворенный остаток) позволяет судить о способности воды отлагать в водопроводных трубах и охлаждаемой аппаратуре карбонат кальция или вызывать коррозию омываемых металлических поверхностей с образованием на них бугристых железистых наростов Железо: повышенное содержание железа в воде хозяйственно-питьевого водопровода влияет на вкус воды, может вызвать порчу белья и появление ржавых пятен на санитарно-технических приборах; содержание железа в питьевой воде не должно превышать 0,3 мг/л; препятствует использованию воды для некоторых производств (крашение тканей, производство кинопленки и т. д.); в некоторых случаях является причиной образования в водопроводных трубах железистых отложений Сульфаты и хлориды: обусловливают агрессивность воды по отношению к бетону на силикатном цементе Фториды: повышение их содержания обуславливает повышенную минерализацию воды, что препятствует ее использованию для питания паровых котлов и для некоторых производств (гидрометаллургическая переработка цветных металлов, синтетический каучук, капрон и др.); недостаток фтора в питьевой воде - менее 0,5 мг/л,- а также избыток его - более 1,5 мг/л - при длительном употреблении такой воды вызывают заболевание зубов. Аммиак, нитраты, нитриты: наличие их служит сигналом о возможном загрязнении источника бытовыми сточными водами. Кремнекислота: ее наличие препятствует использованию воды для питания котлов высокого давления (из-за отложения силикатной накипи на стенках котлов и лопатках турбин). Свободная углекислота: может вызвать коррозию бетонных сооружений и водопроводных труб. Растворенный кислород: усиливает коррозию металла котлов, теплообменной аппаратуры, теплосетей и водопроводных труб. Сероводород: придает воде неприятный запах; вызывает коррозию труб и их зарастание в результате развития серобактерий. Общее число бактерий: является общим показателем развития микрофлоры и микрофауны в воде; для воды питьевого качества допускается наличие не более 100 бактерий в 1 мл воды. Кишечная палочка: является показателем загрязнения воды выделениями человека и животных; в воде питьевого качества допускается наличие не более 3 кишечных палочек в 1 литре воды.

Приложение № 3

Приложение № 4.

№

Показатели качества

Скважина

1

Прозрачность

2

Запах(баллы)

0

3

Привкус(баллы)

0

4

Цветность(градусы)

1,42

5

Окисляемость(мгО₂\дм)

0,8

6

Аммиак(мг\дм)

0,03

7

Нитриты(мг\дм)

0,001

8

Нитраты(мг\дм)

4,16

9

Жесткость(мг экв\дм)

5,25

10

Сухой остаток(мг\дм)

285,78

11

Хлориды(мг\дм)

4

12

Сульфаты(мг\дм)

30,5

13

Железо(мг\дм)

0,05

14

Кальций(мг\дм)

59,11

15

Магний(мг\дм)

48,03

16

Щелочность(мг\дм)

173,85

17

Фтор(мг\дм)

0,2

Приложение № 5.

Экономь воду!

1.  Почините или замените все протекающие краны. Неисправный кран за сутки может «накапать» 30-200 литров воды! Старайтесь плотно закрывать кран.

2.  При выборе смесителей - отдайте предпочтение рычаговым. Они быстрее смешивают воду, чем смесители с двумя кранами, а значит, меньше уходит воды «впустую», когда вы подбираете оптимальную температуру воды.

3.  На время, когда вы чистите зубы, выключайте воду. Чтобы ополоснуть рот достаточно  стакана с водой.

4.  Из сливного бачка в унитаз может постоянно течь вода. Из-за подобных протечек теряются десятки литров воды ежедневно. Старайтесь следить за состоянием сантехники в своей квартире и вовремя устранять неисправности.

5.  Если сливной бачок вашего унитаза не оборудован двумя режимами слива, то избежать потерь воды поможет простое средство. Наполните 2-х литровую пластиковую бутылку водой и поместите в бачок. Это нехитрое «устройство» позволит сэкономить до 20 л чистой воды в день.

6.  Не полощите белье под проточной водой. Для этих целей лучше использовать наполненную ванну или таз.

7.  При мытье посуды не держите постоянно кран открытым. Если ваша раковина состоит из двух отделений, мойте посуду в наполненной водой раковине, предварительно закрыв слив. Вымытую посуду ополосните в отдельной емкости с чистой водой. Этот способ позволяет снизить потребление волы на мытье посуды в 3-5 раз. Использование посудомоечных машин –  хоть и более дорогой, но эффективный способ экономии воды и электроэнергии на мытье посуды.

8.  Используйте посудомоечную и стиральную машину только при полной загрузке.

9.  Не размораживайте продукты под струей воды из-под крана. Лучше всего заранее переложить продукты из морозилки в холодильник.  

10.  Принимая душ, вы в 5-7 раз снижаете потребление воды по сравнению с тем, когда вы принимаете ванну. Воды тратится меньше, если использовать в душе экономичный рассеиватель с меньшим диаметром отверстий.

11.  Установите насадки-распылители на краны. Это поможет сократить потребление воды.

Приложение № 6.

АНКЕТА

1.Полное название проекта: «Качество воды – качество жизни»

2.Источник информации о конкурсе: отдел образования Администрации Обливского района, приказ № 367 от 10.11.2011г.

3.Данные об авторе(ах) проекта:

3.1. ФИО (полностью), дата рождения, № класса: Никонов Дмитрий Александрович, 30.04.1998 г.р., учащийся 8 класса Ковыленской ООШ

3.2. Краткая биография (где родился, семья, где учится, чем дополнительно занимается, увлечения и д.р.). Родился в х. Ковыленском Обливского района Ростовской области. Отец – сотрудник ГИБДД, мать – продавец. Увлечения - спорт, компьютер.

3.3. Основные достижения: призовые места в школьных олимпиадах по математике, физике.

3.4. Планы на будущее: получение среднего образования.

3.5. Контакты: 347140, ст. Обливская, ул. Черноморова, 8/8, 89094297590

3.6. Наличие заграничного паспорта: нет

3.7.Знание английского языка: нет

4. Полное название и адрес учебного заведения: 347152, ул. Речная, 36, Ковыленская основная общеобразовательная школа – филиал муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения Обливской средней общеобразовательной школы № 1.

5. Ф.И.О научного руководителя проекта с указанием должности, места работы, контактных телефонов/адресов электронной почты: Черненко Анатолий Степанович, учитель физики Ковыленской ООШ, 8(86396) 38-1-33, 89064520026, kovilenka5670@rambler.ru

6. Рекомендации по сохранению воды в семье, в школе, на предприятии (5-10 рекомендаций):

6.1. Экономить воду в домашнем хозяйстве;

6.2. Не загрязнять сточные воды;

6.3. Установить водосчетчики в жилье;

6.4. Расчищать родники и ручьи;

6.5. Вовремя проводить очистные мероприятия;

6.6. Проводить искусственное обогащение питьевой воды фтором.