Естественные науки и современный мир.

Чистая вода

г. Азов

Немчинов Иван Андреевич

Мышкин Сергей Алексеевич

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №5 8 класс

руководитель Костенко Т. И. -учитель биологии МБОУ СОШ №5 г. Азова

Бабичев Ю. В.

2017

1

Отзыв

На работу " Чистая вода"учащихся 8 класса Немчинова Ивана

Андреевича и Мышкина Сергея Алексеевича

В работе указаны значение воды как в природе, так и для человека. Рассмотрены

способы очистки воды на предприятии и в природе. Учащимися предложен свой

вариант фильтра "Чистая вода", как искусственный аналог очистки воды в природе.

Они составили схему фильтра, выбрали материалы, заменяющие естественные

растения-"фильтраты" в водной среде и описали механизм работы фильтра. В работе

представлена схема фильтра, его техническая характеристика, а также фотография.

Эти исследования проводились учащимися впервые и дали возможность научиться

мыслить нестандартно, применяя биологические знания и техническое мышление,

развивать работу сотрудничества в парах, составлять план в последовательности

деятельности, умению контролировать процесс и результаты работы своей

деятельности во время работы. В работе делается вывод о том, что данный фильтр

можно использовать в жизни для очистки больших аквариумов, небольших стоячих

прудов, домашних бассейнов. Учащиеся предлагают в будущем провести химический

анализ воды, чтобы выяснить можно ли будет применять воду для питья.

Учитель биологии МБОУ СОШ № 5 Костенко Тамара Ивановна

2

Оглавление

Чистая вода .........................................................................................................................1

Введение………………………………………………………………………………….….. 4

Значение воды в природе и жизни человека ……………………………………… 5

Способы очистки воды........................................................................................................7

Методикаи создания фильтра...................................................................................... .....9

Выводы и предложения……………............................................................................... 10.

Заключение и литература.................................................................................................11

Приложение…………………………………………………………………………… 12

3

Введение

"Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой

наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни!

Ты сама жизнь! Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснить нашими

чувствами… Ты самое большое богатство на свете…"

Антуан де Сент- Экзюпери

Более 70% нашей планеты покрыто водой. Но при этом всего 4% всей воды можно отнести к

питьевой. 96% воды на планете – соленая, только около 4% - пресная вода ( из них 2% -

льды, 2% - подземные воды, 0,02 %- реки и озера). Главным источником пресной воды

являются ледники. Они находятся в Арктике и Антарктике И доступ к этому ресурсу с каждым годом становится все труднее. Так, по данным РИА -

новости за последние 50 лет на нашей планете произошло более 500 конфликтов, связанных с

борьбой за водные ресурсы. Из них более 20 конфликтов переросли в вооруженные

столкновения. Это всего лишь одна из цифр, ярко демонстрирующих то, насколько важна роль

воды в жизни человека. Наша страна обладает огромными запасами пресной воды. Озеро

Байкал является самым большим в мире по запасам пресной воды. При всех наших

богатствах, нельзя бесконечно загрязнять реки и озёра. Наступает точка не возврата,

тогда экосистема озёр, рек не справляется сама с загрязняющими факторами. И тогда

вместо озера – болото, чистой реки – речка «вонючка»

 Проблема чистой воды важна, интересна и заслуживает изучения. Мы решили

рассмотреть этот вопрос в нашем творческом проекте «Чистая вода».

4

Чистая вода

Значение воды в природе и жизни человека

Вода сама по себе не имеет питательной ценности, но она – непременная

составляющая часть всего живого. Ни один из живых организмов нашей планеты не

может существовать без воды. Из воды состоят все живые растительные и животные

существа: рыбы – на 75%; медузы – на 99%; картофель - на 76%; яблоки - на 85%;

помидоры - на 90%; огурцы - на 95%; арбузы - на 96%. Воду «пьют» поля и леса. Без

нее не могут жить ни звери, ни птицы, ни люди. Вода не только поит, но и кормит. С

помощью воды на электростанциях добывают ток. Она остается большой и удобной

дорогой ( днем и ночью по ней плывут пароходы, везут грузы и пассажиров).

 В целом организм человека состоит по весу на 50-86% из воды.         Содержание воды

в различных частях тела составляет: кости – 20-30%; печень - до 69%; мышцы – до

70%; мозг – до 75%; почки - до 82%;  кровь – до 85%.Вода  жизненно необходима. Она

нужна везде  – в быту, сельском хозяйстве и промышленности. Вода необходима          

организму в большей степени, чем все остальное,  за исключением кислорода.

В организме человека вода:

- увлажняет кислород для дыхания;

- регулирует температуру тела;

- помогает организму усваивать питательные вещества;

- защищает жизненно важные органы;

- смазывает суставы;

- помогает преобразовать пищу в энергию;

- участвует в обмене веществ;

- выводит различные отходы из организм

Человек начинает испытывать жажду, когда количество воды в его теле уменьшается

на 1-2%(0,5- 1,0л). Потеря 10% влаги от веса тела может привести к необратимым

изменениям в организме, а потеря 20% (7 - 8л) уже смертельна.

Обычный человек теряет в день 2-3 литра воды. В жаркую погоду, при высокой

влажности, во время занятий спортом расход воды возрастает. Даже благодаря

дыханию человек теряет почти пол-литра воды ежедневно.

Правильный питьевой режим подразумевает сохранение физиологического водного

баланса - это уравновешивание поступления и образования воды с ее выделением.

Суточная потребность взрослого человека в воде – 30-40 грамм на 1 кг веса тела.

Приблизительно 40% ежедневной потребности организма в воде удовлетворяется с

пищей, остальное мы должны принимать в виде различных напитков. Летом ежедневно

нужно употреблять 2 - 2,5 литра воды. В жарких районах планеты - 3,5 - 5,0л в сутки, а

при температуре воздуха 38 –40С и низкой влажности работающим на открытом

воздухе потребуется в сутки 6,0 - 6,5л воды. При этом нельзя ориентироваться на то,

испытываете вы жажду или нет, поскольку этот рефлекс возникает уже поздно и не

является адекватным показателем того, сколько воды нужно вашему организму.

При резком сокращении потребления воды человек заболевает или его организм

начинает хуже функционировать. Но вода нужна, конечно, не только для питья: она

помогает также содержать  человеку в хорошем гигиеническом  состоянии свое тело,

жилище и среду обитания. Без воды невозможна личная гигиена, то есть комплекс

практических действий и навыков, обеспечивающих защиту организма от болезней и

поддерживающих здоровье человека на высоком уровне. Умывание, теплая ванна и

плавание приносят ощущение бодрости и спокойствия .О важности чистой воды для

нашего здоровья известно всем. Если мы регулярно будем употреблять воду высокого

качества, станет реальной возможность избежать возникновения многих болезней, к

ним относятся и довольно тяжелые заболевания. Кроме того, качество воды влияет и на

вкус приготовленных на ней блюд. Вы можете приобретать дорогие сорта кофе или

чая, однако, готовя их на плохой воде, вся их ценность и вкус будут потеряны

безвозвратно. Хлорированная вода в наших трубах способна защитить нас от опасных

вирусов и микробов, однако сама хлорка для нас вредна: разрушает белковые

структуры нашего тела, ухудшает состояние слизистых оболочек в организме, убивает

полезные бактерии в кишечнике, что способствует ухудшению микрофлоры,

провоцирует появление разнообразных аллергических реакций. Кроме того, хлор не

убивает яйца остриц и цисты лямблий.

.

6

Способы очистки воды

Ни для кого уже не является секретом, что вода, которая течет из нашего крана, не

обладает тем качеством и чистотой, которые нужны нашему организму. Если у вас

стоит фильтр, вам только остается регулярно менять картриджи, чтобы быть

уверенными, что вода, которую вы пьете, исключительно полезную воду

Наш город находится в низовьях Дона. Водозабор «Водоканала» получает донскую

воды насыщенную самыми разными загрязнителями. Качество воды в месте

водозаборных сооружений по микробиологическим и физико-химическим показателям

превышают нормативы. Сделать из донской воды чистую, пригодную для питья, задача

не простая, а учитывая ежегодный объём забираемой воды – примерно 30 миллионов

метров кубических в год – очень сложная. Технологическая цепь очистки воды

длинный, многоступенчатый процесс. Рисунок № 1 Обработка активированным углём,

химическими коагулянтами, для перевода загрязнителей в осадок, отстойники,

фильтры – песчаные и другие, озон, хлор и другие химикаты, ультрафиолет – вот

упрощённый путь очистки пить без кипячения. Низкое качество водопроводной воды

отмечается во многих городах России, в Азове её качество желает быть лучшим.

Понимая важность вопроса чистой воды, администрация города и отдел экологии

постарались решить проблему путём внедрения установок доочистки водопроводной

воды. С 2000 года в городе стала успешно работать сеть установок доочистки

водопроводной воды. Мембранный фильтр установки, фото № 1 очищает воду на

молекулярном уровне, и обеспечивает её высокий уровень очистки. Стоимость литра

очищенной воды-2 рубля Также в городе работает сеть торговых точек по продаже

бутилированной воды, стоимость которой пять рублей. Высокая стоимость очищенной

воды заставляет людей покупать различные фильтры. Они имеют различную

конструкцию, принцип работы и успешно выполняют свои функции. На рисунке № 2

показаны автономные фильтры очистки воды. Их недостатки - высокая стоимость и

обязательная промывка или замена картриджей

Изучив и осмыслив полученную информацию о чистой воде мы задумались, а как

происходит очистка воды в природе? Что делает воду чистой в реках? В природе всё

естественно и гениально просто. В горных илистые частицы осаждаются на

каменистом дне, в ямках, у берегов. В равнинных реках - на частях прибрежных и

донных растений.

7

Аир обыкновенный, рогоз, тростник южный, камыш озёрный, валлиснерия, элодея,

стрелолист буквально притягивают и осаждают на стеблях, листьях, корнях илистые

отложения. Но основную работу по очистке воды проделывают невидимые "живые

фильтры"- бактерии и различные микроорганизмы, живущие в илистых отложениях на

дне, в толще воды и частях растений. Именно они делают воду делают воду

прозрачной, питаясь и перерабатывая все загрязняющие частицы . Для их успешной

жизнедеятельности необходим кислород, который выделяется водными растениями. В

горных реках насыщения воды кислородом происходит за счёт её интенсивного

движения по перекатам и водопадам.

8

Методика создания фильтра "Чистая вода"

Цель работы: создать фильтр для очистки воды -искусственный аналог естественного

очищения воды

Задачи : смоделировать систему очистки воды для применения использования в

хозяйственной деятельности человека.

Проанализировав все выше сказанное, мы решили смоделировать условия очистки

воды в природе- искусственно. С горной речкой было всё просто, а вот найти замену

листьям водных растений оказалось сложнее. В конечном итоге ткань органза стала тем

первичным фильтром, который осаждает на своей поверхности илистые частицы.

Имитация движения воды в горной не вызвала особых затруднений, главным образом

здесь было добиться максимального отложения ила и сбор его в одном месте. Сначала

на бумаге начертили фильтр естественной очистки воды рисунок №3. Варианты

размещения элементов фильтра и сам корпус фильтра могут быть различными.

Пятилитровая ёмкость из пластмассы стала корпусом нашего фильтра. Перегородки мы

вырезали из поликарбоната, просверлили в них отверстия, приклеили их к корпусу

силиконовым герметиком для аквариумов. Нашли гравий трёх фракций, ткань органзу

и всё выложили в определённой последовательности в корпусе фильтра. получили

рабочий образец фильтра естественной очистки воды фото № 2. В таком виде фильтр

обеспечит 100% прозрачность воды в 150 литровом аквариуме с рыбками на долгое

время. для большего объёма очищаемой воды и лучшего насыщения её кислородом

нужен трёхступенчатый фильтр. Варианты компоновки трёхступенчатых фильтров

естественной очистки воды показаны на рисунке № 4 Очищаемая вода поступает с

помощью помпы - наноса на первую ступень фильтра. Далее - самотёком в очищаемую

ёмкость. Этот круговой цикл продолжается непрерывно. Биологическая очистка воды

происходит в полостях фильтра, где есть вода и илистые отложения.

Технические характеристики трёхступенчатого      

        фильтра естественной очистки воды.

1. Объём камер фильтра – 15 литров.

2. Объём очищаемой воды – примерно – 1500 литров.

3. Характер работы – непрерывный, замкнутый по кругу.

4. Степень очищения – 100% прозрачность. 

5. Срок службы – сезонный или постоянный.

6. Характеристика насоса – погруженная помпа – НС – 801.

9

Назначение нашей фильтровальной установки – экологически чистое очищение

воды естественным способом, путём фильтрации и биологической доочистки, за счёт

деятельности бактерий и микроорганизмов.

Применение – очистка воды в бассейнах для купания.

                          – очистка воды в аквариумах от 150 литров.

                          – очистка воды мини водоёмов до 10 метров кубических.

Положительные качества установки (объём 15 лит., трехступенчатая).

1. Не дорогая, себестоимость за 1000 рублей. 

2. Проста в изготовлении. 

3. Проста в использовании, надежда, долговечна.

4. Экологически чистая, не требуется никаких химикатов. 

5. Обеспечивает 100% прозрачность воды. 

6. Обеспечивает благоприятный кислородный режим для жизни рыбок

Выводы

Работа над нашим проектом помогла понять ценность чистой воды рек, озёр и

главное – питьевой воды. Наша жизнь и здоровье зависит от чистоты воды, которую

мы пьём. Нефти, газу, углю – можно найти альтернативу. Заменить воду

невозможно. Чистая вода наше богатство. Воду надо расходовать экономно и

беречь от загрязнения наши водоемы. Главное можно самостоятельно изготовить

фильтр для естественной очистки воды и помочь семье в экономии денежных

средств

Предложения( перспективы) применения установкиПример №1. Деревенский пруд с грязной, «стоячей», вонючей водой. В соответствии с

примерным объёмом пруда, проводится расчёт объёма фильтровальной установки. При

сравнительно небольших затратах, монтируется фильтровальная установка. Через

некоторое время, при условии отсутствия сброса загрязняющих веществ в пруд, вода

очистится, станет прозрачной, пригодной для купания и разведения рыбы.

Пример №2. В отдалённом хуторе на берегу реки отсутствует водопровод, что

естественно усложняет жизнь жителей хутора. В зависимости от необходимого объёма

потребляемой воды, делается расчёт объёма фильтровальной установки. Далее, не

большие затраты и простая технологическая цепь. Водозабор (насос-помпа) –

фильтровальная установка – водовод – накопительная емкость – вентиль очищенной

воды. 10

При желание, для получения питьевой воды, делается отвод от основного

  вентиля и проводится дополнительная обработка очищенной воды ультрафиолетовой

лампой. После проверки воды соответствующими службами, её можно пить.

Заключение:

Работа на проектом помогла нам развитию наших творческих способностей,

осмыслению природных процессов и упорству .Механический способ очистки воды был известен еще в древние времена и живет до сих пор. Является самый дешевым и используемым способом среди всех остальных. Благодаря нанотехнологиям он развивается дальше и не уступает химическим и биологическим методам. Домашние фильтры которые используют многие люди основаны именно на этом способе.

Литература

. В. Вахрушева, О. Б. Глушкова, В. А. Черепенко, Е. В. Попова «Справочник

школьника» 1-4 М.,  «АСТ-ПРЕСС- КНИГА» 2005 г.

Гавич И.К. Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения.- М.:

Агропромиздат, 1985.

Детская энциклопедия Кирилла и Мефодия, 2005 г.

Л. Кашинская, Г. Шелаева «Все обо всем», популярная энциклопедия для детей М.,

1994.

А. Е. Чижевский «Я познаю мир» Детская энциклопедия М., 1997http://www.water.ru/catalog/obshsved. shtml http://www.o8ode.ru/article/dwater/purewater/metody__o4ictkivody_ -http://www.biofoton.ru/fltr-02. php

 

11

Приложение

Рисунок № 112

Фото№1

13

Рисунок № 2

14

Рисунок № 3

Фото № 2

15

Рисунок №4

16