Проектная работа "Виды загрязнения воды и способы их очистки, основанные на физических явлениях"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА   д. САРАФАНОВО       ___________ИМЕНИ ГЕРОЯ РОССИИ Ю.П. ЯКОВЛЕВА___________

456419 Челябинская обл., Чебаркульский район, д. Сарафаново, пер. Школьный, д.5.

тел./факс [phone] Е-mail: [e-mail]

Тема проекта: «Виды загрязнения воды и способы очищения, основанные на физических явлениях»

Направленность: исследовательский проект

Работу выполнила:

Ученица 7 класса

Поверинова Олеся

Код:

Наставник:

учитель физики и по математики

Сарафаново Кузьмина М.О.

обл Код:

Для

Челябинск

2021 г.

Содержание

УЧРЕЖДЕНИЕ Введение. 3

Глава 1. Типы загрязнения воды.. 4

1.1.       Природное. 4

1.2.       Антропогенное. 5

Глава 2. Способы очистки воды.. 9

2.1. Физические. 9

Глава 3. Результаты исследования. 12

3.1. Анкетирование. 12

3.2. Результаты опытов. 13

  .            

УЧРЕЖДЕНИЕ Введение

На% Вода – Кузьмина источник прозрачность жизни область на их Земле. МУНИЦИПАЛЬНОЕ Она РОССИИ необходима питьевой для жизни Изучить всех не без проект исключения время -живых человек существ ГЕРОЯ на актуальности планете. человекОрганизмооо Организм человека на отсутствие7777777 ооолллдббллОрроо70-80%77 Тем70-80% состоит из воды. В тел день для человеку актуальности нужно качеством от 1,5 отсутствие до 5 л Вода воды. планете Без Россия воды дело человек Без может бактериологические прожить Россия максимум 5 типы дней. В применяют настоящее Табачкова время Качество вопросы нужно качества эту питьевой Создать воды тел не Кузьмина утратили требований своей предъявляется актуальности. Несмотря на то, что  вода на вид прозрачна, но содержит невидимые невооруженным глазом виды загрязнений, которые являются угрозой для нашего здоровья. Из воды, поступающей к нам в дом через водопровод, в настоящее время выделено свыше двух тысяч различных загрязнений. В списках значатся пестициды, гербициды, свинец, моющие средства и др. Через воду распространяются возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, дизентерии, холеры и др.). До 30% заболеваний на Земле возникает из-за плохой питьевой воды и неисправности канализации.

К проекта качеству источник воды Код предъявляется живых ряд Чебаркульский требований: Вода чистота, применяют прозрачность, требований отсутствие настоящее запахов, мне наличие используются всех Работу необходимых mousarafanovo минералов и ШКОЛА мягкость. Табачкова Для тел получения Чебаркульском воды с обстоит перечисленными Введение требованиями существуют перечисленными различные способы очищения, основанные на физических явлениях.

Изучить Цель интересно проекта: требованиями исследовать способы очищения воды, основанные на физических явлениях и выявить наиболее качественный и распространенный метод.

является Задачи ряд проекта:

1.      районВЫВыььВвввВыяснить, какие существуют виды загрязнения воды.

2.      доУзнать, какие способы очищения воды существуют.

3.      источников Провести анкетирование среди обучающихся 7-11 классов.

4.      Применить различные методы очистки воды.

            Я выбрала эту тему потому, что мне было интересно узнать, какие существуют

виды загрязнений воды и способы её очищения. Проектным продуктом является отчет о проведенных исследованиях, в которых использовались способы очищения воды.

Глава 1. Типы загрязнения воды

1.1. Природное

Грязная вода опасна для здоровья — в ней содержаться вредные примеси, способные нанести серьезный вред организму. Загрязнение водных ресурсов негативно влияет на общее состояние экосистем и иногда приводит к их полному уничтожению.

Первый тип загрязнения воды – природное, т.е. поступление токсических веществ в воду из естественных источников. К ним относят извержения вулканов, продукты жизнедеятельности организмов, живущих в водном пространстве, разрушение горных пород.

1.2. Антропогенное

Антропогенное загрязнение воды возникает вследствие хозяйственной деятельности людей. Его влияние на состояние воды гораздо серьезнее в сравнении с естественными источниками.

Активное развитие промышленности, сельского хозяйства и сферы добычи природных ископаемых приводит к ухудшению качества водных ресурсов — меняется их химическое и физическое состояние, что делает воду непригодной для употребления. Сегодня нехватка питьевой воды компенсируется за счет водоочистного оборудования, но по прогнозы ученых на будущее неутешительны. Скоро этого будет недостаточно, и человечество столкнется с серьезной проблемой.                                             Антропогенное загрязнение разделяют на несколько видов в зависимости от источника проблемы.

1.      Сточные воды.                   

Промышленные и сельскохозяйственные стоки содержат много вредных веществ, которые негативно влияют на качество и состав воды. Проблема усугубляется из-за недостаточного уровня их очистки, особенно остро стоит этот вопрос в странах третьего мира. Там регулярно вспыхивают эпидемии различных кишечных заболеваний по причине чрезмерной загрязненности водных ресурсов.

Заболеть можно не только при употреблении грязной воды в пищу — иногда бывает достаточно помыть ей овощи или фрукты. Особую опасность представляют морепродукты, выловленные из загрязненных водоемов.

1.1.Бытовые сточные воды.

Под первыми подразумеваются те, которые образуются в результате жизнедеятельности человека, — отходы хозяйственного и бытового происхождения. К ним относятся химические моющие средства, фекалии и прочие.                                          

1.2.Промышленные сточные воды.

Стоки возникают во время различных технологических процессов на предприятиях. Этот вид наиболее опасен для состояния гидросферы и окружающей среды в целом, так как такие воды содержат множество опасных и токсичных примесей. Они должны в обязательном порядке подвергаться тщательной очистке. В противном случае промышленные стоки способны нанести огромный вред экологии. Многие вещества не разлагаются в воде. Они накапливаются в водоемах, что приводит к гибели их обитателей.

В сельском хозяйстве регулярно используются пестициды, инсектициды и минеральные удобрения, которые во время сильных дождей стекают с полей в реки и озера. Попадая в водоемы, они накапливаются в планктоне, рыбе, водорослях, в итоге по пищевой цепочке попадают в организм человека.

2.      Механическое загрязнение.

Представляет собой засорение поверхностных вод твердыми примесями — песок, шламы и т. д. При сжигании органического топлива и производстве стройматериалов образуются фосфаты, ртуть, свинец, пыль. Они оседают на земле, после чего попадают в водооборотную систему во время дождей и таяния снега. Также причиной механического загрязнения воды и ухудшения ее качеств являются твердые отходы и остатки лесосплава.

3.      Влияние нефтепродуктов.                                      

Один из основных видов загрязнения гидросферы — разлив нефти и нефтепродуктов. Происходит это по следующим причинам:

1)       Утечка при транспортировке вещества по трубопроводам и наземными транспортными средствами.

2)      Работы на нефтяных терминалах, расположенных в морских водах.

3)       Катастрофы на нефтяных танкерах и буровых платформах.

4)       Просачивание нефти с морского дна через трещины и разломы в местах залежей полезного ископаемого.

Особенно опасны разливы во время аварии на танкерах — маслянистое нефтяное пятно покрывает огромные площади и не пропускает кислород.                                                        В результате этого обитатели акватории задыхаются и погибают. На месте таких разливов образуется мертвая зона, состав воды меняется, она становится непригодной ни для каких нужд.                 

4.      Радиоактивное загрязнение

Радиоактивные осадки попадают в поверхностные и подземные воды следующим образом: из атмосферы, после проведения ядерных испытаний, через стоки радиоактивных жидких отходов с атомных электростанций и промышленных предприятий, при авариях на морском транспорте, работающем на атомных двигателях, при сбросах отходов с судовых реакторов

            Во время ядерных испытаний радиоактивные частицы способны перемещаться на огромные расстояния. После попадания в стратосферу они накапливаются в ней и выпадают на поверхность земли и в водоемы в виде кислотных дождей.                    Радиоактивные вещества отличаются устойчивостью к распаду. Попадая в водоемы, они скапливаются в организме рыб. Употребление в пищу зараженных морских обитателей представляет серьезную опасность для людей. Особый риск несут элементы, подвижные в воде, — стронций, уран, радий.

5.      Химическое загрязнение           

            Отравление химическими веществами — распространенный вид загрязнения природных вод. Элементы и соединения, которых не должно быть в воде, встречаются в ней повсеместно. Они изменяют ее химический состав.

            Основой источник такого загрязнения — стоки сельского хозяйства и промышленных предприятий. В них встречаются соединения ртути, фтора, меди и прочих вредных веществ. Повышение их предельно допустимой концентрации в воде приводит к гибели обитателей акваторий.

Нарушение процессов фотосинтеза — еще одно негативное последствие химического загрязнения воды. Мелкие частицы плотным слоем скапливаются на водной поверхности и мешают проникновению солнечных лучей.                                                                             С отходами от сельского хозяйства в воду поступает много щелочей и солей. Это меняет кислотную среду водоемов, после чего они становятся непригодны для существования в них различных организмов.

6.      Биологическое загрязнение

Отходы жизнедеятельности человека и животных, бактерии и вирусы при попадании в воду образуют патогены. Они размножаются в водной среде и организмах, в ней обитающих. При достижении критического уровня содержания таких веществ вода становится опасной для употребления. Одно из вероятных последствий — тяжелое кишечное отравление.

 К этому приводит плохая очистка промышленных стоков и неграмотное размещение отходов пищевой промышленности и сельского хозяйства.

Глава 2. Способы очистки воды

2.1. Способы, основанные на физических явлениях

Данные методы предназначены для очищения воды от твердых крупнофракционных частиц (чаще всего – нерастворимых). Они успешно задействуются на этапах первичной и грубой очистки и в разы реже – при глубоких и тонких воздействиях.

Среди главных физических методов выделяют:

Процеживание – очищение жидкостей от крупнофракционных посторонних включений при проходе через ячеистые прослойки (сетки, решетки, полипропиленовую мешковину). К преимуществам этого метода относят простоту и эффективное улавливание крупного мусора, к минусам – потребность в частой промывке фильтрующих элементов, пропускание патогенных микроорганизмов, солей и любых мелких нежелательных примесей.

Отстаивание – осаждение посторонних фракций под действием собственного веса вниз с последующим отбором более чистой воды. Этот метод используются как на предварительных, так и на промежуточных этапах водоподготовки, его производительность существенно ограничена временем и объемами отстойников.

Фильтрование – схожий с процеживанием, но более совершенный метод, позволяющий очищать воду от ненужных примесей с разным размером фракций (минимальный порог – до микронов) при прохождении через пористый фильтрующий слой. Метод активно используется в быту и на производстве, из всех физических видов он считается самым эффективным.

УФ-дезинфекция – обработка предварительно очищенной от крупных фракций воды УФ-лучами с длиной волн в пределах 200-400 нм с целью обеззараживания. Состав и физические свойства жидкости этот метод не меняет.

Кипячение. При доведении температуры воды до 100°C оседают частицы грязи, выпадают в осадок соли, образуя накипь, вода смягчается, уменьшается содержание легколетучих компонентов и часть свободного хлора, уничтожаются практически все болезнетворные микробы, вирусы и возбудители паразитарных заболеваний. При длительном кипячении возрастает концентрация солей, тяжелых металлов.

Глава 3. Результаты исследования

3.1. Анкетирование

            По теме проекта было проведено анкетирование среди учеников 7-11 классов. Всего в исследовании приняли участие 45 обучающихся: 7 класс (15), 8 класс (9), 9 класс (12), 10 класс (5), 11 класс (4). Ученикам было предложено 3 вопроса.

            На первый вопрос «Как часто вы употребляете сырую воду?» были даны следующие ответы: «всегда» (51% - 23 человека), «иногда» (38% - 17 человек), «никогда» (11% - 5 человек). Данные представлены на диаграмме 1.

            По второму вопросу «Вам известны способы очистки питьевой воды?» были получены следующие ответы: «Да» (36 чел. – 80%), «Нет» (9 чел. – 20%). Были названы такие способы очистки, как фильтрация (32 человека), кипячение (19 человек), химическая обработка (2 человека), озонирование (1 человек), УФ-обработка (1 человек). Результаты на диаграммах 2,3.

 

         На третий вопрос «Какой метод очистки питьевой воды используют у вас в семье» мы получили следующие ответы: фильтрация (19 чел.), кипячение (17 чел.), покупают очищенную воду (3 чел.) и  никакой метод не используют (7 чел.). Результаты представлены на диаграмме 4.

        

3.2. Результаты опытов

            На практике были проделаны некоторые опыты по очистки питьевой воды. Первый опыт заключался в том, что необходимо было отстоять воду. Для этого взяли воду из водопровода. Умышленно добавили (песок, мел). Перемешали и поставили отстаивать. На следующий день мы увидели, что вся примесь осела на дне, а сверху мы наблюдали чистую воду.

Второй опыт был в следующем: взяли воду с примесями (как в опыте №1), марлю и вату, воронку. В воронку поместили марлю, в которой была вата, и процедили воду.

Для проведения третьего опыта мы взяли воду и прокипятили ее.

Четвертый опыт заключался в том, что мы сделали фильтр в домашних условиях. Если есть фильтр, можно пропустить воду через фильтр.

Заключение

            В ходе выполнения проекта мною были изучены виды загрязнений воды такие как природные и антропогенные. Антропогенные загрязнения разделяют на несколько

видов в зависимости от источника проблем: сточные воды, влияние нефтепродуктов,

механическое, радиоактивное, химическое и биологическое загрязнения.

            Далее были рассмотрены способы очищения воды, основанные на физических явлениях: процеживание, отстаивание, фильтрование, уф-дезинфекция, кипячение. Каждый способ очистки, кроме уф-дезинфекции, я применила на практике. Результаты

представила в работе. По теме проекта было проведено анкетирование среди учащихся

7-11 классов. Результаты оформила в виде диаграмм.

            Закончив свой проект, я могу сказать, что задачи, стоявшие передо мной,

выполнены.

Приложение

Приложение 1.

Анкетирование.

1.     Как часто вы употребляете сырую воду?

А) всегда;   Б) иногда;   В) никогда.

2.         Вам известны способы очистки питьевой воды?

А) Да (назовите)______________________________________________________

Б) Нет.

3.         Какой метод очистки питьевой воды используют у вас в семье?  ______________