СТОЧНЫЕ
ВОДЫ. ОЧИСКА СТОЧНЫХ ВОД.
Цель: важно приучать человека с раннего
детства уважать воду, знать ее значение
в жизни людей, как можно меньше
наносить ей вреда; познакомить учащихся
с очисткой сточных вод; на примере
лабораторных опытов показать простые
способы очистки воды от примесей.
Материалы и оборудование : сосуды с загрязненной водой, машинное масло, нефть, делительная
воронка, кристаллизатор, поваренная соль, пробковая крошка, древесные опилки,
СМС, кусочки пенопласта, спиртовки, спички, держатели для пробирок, стеклянные
палочки.
Ход урока:
Кому угрожает опасность? Вам. Разве вы не видите, что
перед вами весы, на одной чаше которых ваше могущество,
на другой – ваша ответственность?
Виктор Гюго.
«
Человек, который смеется».
Воды, сбрасываемые в водоемы после
использования человеком, называются сточными.
Постановка проблемы:
1. Экологическая задача:
Один из путей защиты биосферы
от загрязнения – очистка сточных вод на промышленных предприятиях. Современные
очистные сооружения достаточно эффективные, но дорогостоящие. Как бы вы
поступили, если были бы директором крупного завода и имели в своем распоряжении
значительную сумму денег:
1. Положили бы деньги в банк для уплаты
штрафов за загрязнение природной среды – это выгоднее, чем строить очистные
сооружения.
2. Вложили бы деньги в строительство очистных
сооружений.
3. Часть денег вложили бы в расширение производства,
а часть использовали бы для увеличения заработной платы рабочим?
Учащиеся высказывают свое
мнение. Каким бы оно не оказалось, важно, чтобы оно изменилось к концу урока.
2. Сточных вод в городе
немало. Они уходят из жилых домов – кухонь, ванных комнат, туалетов, где водой
повседневно пользуется каждый. Похожие стоки образуются и в общественных
зданиях – школах, больницах, предприятиях питания и т.д.
Ярославль – город
промышленный, индустриальный. В городе расположены ведущие предприятия
дизелестроения, нефтепереработки, производство технического углерода, лаков и
красок, шин разного назначения, текстильная промышленность. На все производства
расходуется огромное количество воды. Забирая из рек относительно чистую воду,
промышленность ежедневно сбрасывает в них стоки загрязненные. А нередко даже
очень загрязненные: углеводороды нефти и другие органические вещества.
Соединения цинка, кадмия, свинца, ртути, хрома, марганца, железа, меди и другие
вещества так же попадают в воду.
Соотношение
хозяйственно-бытовых и промышленных вод находятся 40 и 60 % соответственно.
Все эти загрязнения не
безвредны. Тяжелые металлы, среди которых наиболее опасные ртуть, свинец,
кадмий, очень токсичны. Высокие концентрации тяжелых металлов губительно
сказываются на здоровье животных и человека ( вызывают хронические отравления,
поражают нервную систему и другие жизненно важные органы).
Немалый вред природе наносят органические
соединения, содержащиеся в отходах предприятий и бытовых сточных водах.
Попадание этих веществ в природные водоемы приводит к уменьшению содержания
растворенного кислорода, который расходуется на их окисление. В результате
гибнут рыбы и другие обитатели водоемов.
Особое место в жизни людей
играет нефть и продукты ее переработки.
Но попадание их в водоемы приводит к
катастрофическим последствиям. В подтверждение этого можно привести строки из
дневника Тура Хейердала:
« Под вечер гладкое море было сплошь покрыто
коричневыми и черными комками асфальта, окруженными чем-то мыльной пены, а
местами поверхность воды отливала всеми цветами радуги, как от бензина».
Загрязнение пресных вод
представляет опасность для жизни на Земле, поэтому нельзя допускать сброса
неочищенных сточных вод в природные водоемы.
3. Очистка
сточных вод.
При всем разнообразии сточных
вод очищают их в основном тремя методами: механическим, химическим и
биологическим.
При механической очистке удаляются
нерастворимые примеси и загрязнения органического происхождения во взвешенном
состоянии ( отстойники, нефтеловушки, жироловки).
Химический метод основан на добавление к
стокам химических веществ, способствующих выпадению растворенных загрязнителей
в виде осадков.
Метод биологической очистки основан на
применении микроорганизмов для окисления органических веществ.
Очистка проходит в
несколько этапов:
Ежесуточно на станцию очистки поступает 420
тысяч м3 сточных вод. По цвету вода почти черная и пахучая.
1. Фильтрование через решетки и сетки для
удаления нерастворимых примесей.
2. Вода проходит через систему
песколовок, которые состоят из нескольких емкостей для отстаивания песка и
мелких частиц.
После первичной очистки вода
выглядит значительно светлее.
3. Затем сточные воды поступают на
сооружения биологической очистки, включая аэрацию и вторичное отстаивание. С
помощью бактерий удаляются растворенные органические вещества, вредные
соединения азота. При добавлении извести соединения фосфора оседают в виде
осадка – ортофосфата кальция – Са3 ( РО4)2.
Процессы эти протекают в условиях аэрации –
насыщение воды кислородом воздуха в аэротенках ( их 11). Принудительно
подаваемый воздух словно придает воде силы. Вода заметно « выздоравливает»,
превращаясь из мертвой в живую.
4. После вторичного отстаивания, где
она избавляется от избыточного активного ила, вода внешне уже близка к речной
воде. Но очистка еще не закончена.
5. На конечном этапе происходит
дезинфекция. Раньше здесь применялось хлорирование. Метод этот не только
затратен и трудоемок, но и опасен.
За рубежом и в ряде регионов нашей страны
используется ультрафиолет. Такой способ экологически чистый, но дорогой.
В нашем городе до 1963 года
сточные воды сбрасывались в Волгу без всякой очистки. Сейчас положение
изменилось, но до сих пор проблема актуальна.
40 % всех сточных вод в России
сбрасываются в реки практически без всякой очистки, в них небезопасно даже
плавать. Еще немало людей, которые не задумываются о последствиях своей
беспечности и безразличия. Часто это связано с низкой культурой, незнанием,
издержками в воспитании.
4. Лабораторный
опыт № 1. Очистка воды от масла.
Загрязненную машинным маслом воду наливают в
делительную воронку, дают отстояться, затем аккуратно сливают воду, в другой
сосуд масло.
а) На каком свойстве веществ основан этот
способ? ( различной плотности)
Лабораторный опыт № 2. Очистка воды
от нефти.
В кристаллизатор с водой приливают 1 мл нефти,
на образовавшуюся нефтяную пленку высыпают пробковую крошку. Через некоторое
время пропитанную нефтью крошку собирают с поверхности воды.
а) Какую роль выполняет пробковая
крошка? ( адсорбента)
б) Чем можно заменить пробковую крошку? (
пенопласт, опилки и др.)
В Японии используют адсорбент ,
изготовленный из рисовой шелухи.
в) Какой вред наносит нефть живым
организмам?
Лабораторный опыт № 3. Очистка воды от
СМС.
В пробирку наливают 2 -3 мл раствора СМС,
нагревают и добавляют поваренную соль до получения насыщенного раствора (
постоянно помешивая стеклянной палочкой). По мере насыщения раствора поваренной
солью растворимость СМС уменьшается, оно всплывает над прозрачной жидкостью в
виде хлопьев, которые можно собрать или отфильтровать.
Вопросы:
1. Какие методы используют для очистки сточных
вод?
2. Почему невозможно очистить сточные воды
одним фильтрованием?
Выводы:
1. Необходимо строительство очистных
сооружений на всех предприятиях.
2. Не допускать попадание в водоемы сточных
вод.
3. Создание замкнутых и малоотходных систем
водопользования на промышленных предприятиях.
4. Разработка эффективных способов химической
и биологической очистки.
5. Соблюдать норму внесения минеральных
удобрений.
6. Ответственность в законодательном порядке
за нарушение правил водопользования.
Закончить занятие можно стихотворением:
Берегите эти земли, эти воды,
Даже
малую былиночку любя.
Берегите всех зверей внутри природы.
Убивайте лишь зверей внутри себя.
Е.Евтушенко
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.