Вода, фильтровать или нет?

18

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

КЕМЕРОВСКАЯ ОБЛАСТЬ, ГОРОД НОВОКУЗНЕЦК

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ЛИЦЕЙ №34»

VII Международная очно - заочная научно-практическая конференция обучающихся

«МИР МОИХ ИССЛЕДОВАНИЙ»

Секция 19. МИР МОИХ ПЕРВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОКРУЖАЮЩЕМУ МИРУ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Вода, фильтровать или нет?

Выполнила:

Богоявленская Майя,

МБОУ «Лицей №34»,

2 Б класс

Научный руководитель:

Пацуло Наталья Александровна,

учитель начальных классов

Консультант:

Гундарева Анна Викторовна,

педагог д/о МБУ ДО СЮН

Новокузнецкий городской округ, 2023

Оглавление

Введение………………………………………………………………………….3

I Теоретическая часть……………………………………………………………5

1. Что такое питьевая вода……………………………………………….5

2. Состав питьевой воды………………………………….....…………...5

3. Методы очистки воды в домашних условиях………………………..7

4. Фильтр проточный водопроводный…………............………………..7

II Практическая часть………………………….…………………………………9

1. Эксперименты по определению состава воды

в домашних условиях ………………………………………………....9

1. Эксперименты по определению состава воды

в лаборатории ………………………………………………………….9

Выводы …………………………………………………………………………..10

Список использованной литературы ………………………………...………...11

Приложения …………………………………………………………………… 12

Введение

Вода — одно из самых распространенных веществ в природе и очень важна для всех живых организмов. Без воды жизнь на Земле была бы невозможна.

Мы употребляем воду ежедневно, она содержится, практически в любом продукте питания. Да и сам человек на 75% состоит из воды.

Вода — это жидкость без вкуса, запаха, цвета. Она содержится в реках, озёрах, болотах, морях и океанах, а также глубоко под землёй. Содержится вода и в атмосфере. Облака, капли дождя, снег, град, туман и роса — это тоже вода.

Совершая круговорот в природе, вода постепенно загрязняются отходами человеческой деятельности. Люди, которые пьют загрязненную воду, могут заболеть (отправления, различные инфекционные заболевания).

Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что в настоящее время многие люди, опасаясь за свое здоровье и здоровье близких, употребляют только очищенную воду, используя различные средства и способы очистки питьевой воды. Действительно так ли полезно пить бутилированную и очищенную фильтрованную воду, или, может быть, или достаточно употреблять водопроводную воду?

До выполнения исследовательской работы нами было проведено анкетирование среди учащихся моего класса, чтобы определить, какую воду они чаще пьют, предпочитают ли они бутилированную или фильтрованную. Результаты анкеты показали, что из 25 человек (респондентов) большая часть считают водопроводную воду вредной и употребляют для питья фильтрованную, кипяченную, отстоянную или бутилированную воду. [Приложение 1]

Мне стало интересно узнать, как меняется качество водопроводной воды при прохождении через проточный фильтр.

Цель исследования: сравнение качества водопроводной и фильтрованной проточным фильтром воды.

Задачи: (на слайде)

- узнать, чем отличаются водопроводная и фильтрованная вода;

- изучить методы фильтрования (фильтрование, отстаивание) и их эффективность;

- поставить эксперимент по изучению водопроводной и фильтрованной воды;

- проанализировать результаты и сделать выводы.

Гипотеза: Фильтрованная вода полезнее водопроводной, так как не содержит вредных примесей.

Методы исследования: анализ литературы, эксперимент, анкетирование, математические расчеты, анализ данных и выводы.

Объект исследования: водопроводная и фильтрованная вода.

Предмет исследования: качество воды.

I ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Что такое питьевая вода?

Питьевая вода – это вода, предназначенная для ежедневного неограниченного и безопасного потребления живыми существами.

Пресная вода из многих источников непригодна для употребления людьми в качестве питья, так как может служить источником распространения болезней или вызывать долгосрочные проблемы со здоровьем, если она не отвечает определённым стандартам качества воды. Вода, которая не вредит здоровью человека и отвечает требованиям действующих стандартов качества, называется питьевой водой. В случае необходимости, чтобы вода соответствовала санитарно-эпидемиологическим нормам, её очищают.

1. Состав питьевой воды

Химический состав питьевой воды должен соответствовать требованиям Санитарных норм. Приведем основные показатели для питьевой воды [Приложение 2, таблица 1]

Водородный показатель (рН) – это характеристика среды, показатель кислотности или щелочности, варьируется от 0 до 14 единиц (от 0 до 7 – кислая среда, 7 – нейтральная, от 7 до 14 – щелочная).

Общая минерализация: неорганические соли. Чрезмерное содержание минералов может вредить здоровью человека.

Жесткость общая – свойство воды, связано с содержанием в ней растворённых солей кальция, магния и железа (так называемых солей жёсткости). Вода с большим содержанием солей называется жёсткой, с малым содержанием – мягкой. Термин «жёсткая» по отношению к воде исторически сложился из-за свойств тканей после их стирки с использованием мыла на основе жирных кислот – ткань, постиранная в жёсткой воде, более жёсткая на ощупь. Жесткая вода вызывает образования камней в печени и почках, а также на зубной эмали и в суставах. Соли магния, попадающие в организм в чрезмерном количестве, негативно сказываются на состоянии нервной системы; вода повышенной жесткости негативно влияет на состояние кожи и волос. Кроме того, жесткая вода уменьшает срок службы электронагревательных приборов (чайник, стиральная машина), так как образуется накипь.

Хлориды в водопроводной воде появляются за счет ее хлорирования организациями, осуществляющими подачу воды в дома. Хлорирование воды – это процесс добавления в воду хлора или соединений хлора. Этот метод используется для уничтожения бактерий, вирусов и других микробов в воде. В частности, хлорирование используется для предотвращения распространения болезней, передаваемых через воду, таких как холера, дизентерия и брюшной тиф. Хлориды в воде вредны для здоровья. Употребляя воду с хлоридами, человек испытывает нарушение водно-солевого баланса и пищеварительного тракта, возникают отечности. Переизбыток солей хлора: вызывает нарушение функционирования мочеполовой системы; приводит к изменениям кровеносной системы; оказывает повышенную нагрузку на почки и сердце.

Нитраты – это соли азотной кислоты, содержащиеся в воде, овощах, продуктах питания. Нитраты образуются путем слива сточных вод в водоемы через почву и подземные источники. При небольшом количестве не представляют опасности, однако, при превышении нормы могут стать причиной неприятностей со здоровьем (отеки, слабость, рвота, понос, выраженная анемия, чувство усталости, снижение работоспособности).

1. Методы очистки воды в домашних условиях

Установка бытовых фильтров. Это простой и относительно недорогой способ очистки. Проточные фильтры можно встраивать непосредственно в водопровод. Бытовые установки удаляют соли жесткости, избыточный хлор, железо, марганец, растворенные газы, тяжелые металлы, некоторые микроорганизмы.

Кипячение. Простой и доступный способ очистки питьевой воды, который поможет избавиться от ионов кальция и магния, двухвалентного железа, сероводорода, опасных бактерий. Кипячение проводят в эмалированной или стеклянной посуде в течение 15 минут. После этого воде дают отстояться и остыть естественным образом. Примеси при нагревании переходят в нерастворимые соединения и образуют осадок, который следует слить. Хранить кипяченую питьевую воду необходимо в закрытой посуде для защиты от пыли.

Отстаивание. Воду наливают в небольшую чистую емкость и оставляют на несколько часов. Крышку не используют, чтобы хлор мог свободно улетучиться. После верхние слои воды можно использовать для приготовления пищи, а нижние лучше слить. Такой метод очистки позволяет удалить нерастворимые соли железа, твердые примеси, песок, частицы ржавчины. Длительно отстаивать воду нельзя, так как в ней начинают размножаться бактерии, поэтому способ применяется только в случае слабой загрязненности источника.

1.4 Фильтр проточный водопроводный

Принцип действия проточных фильтров заключается в том, что очищение происходит непрерывным потоком, проходя через колбы с фильтрами. Затем она подаётся по шлангам к крану, встроенному в фильтр, либо к крану, установленному рядом с кухонной мойкой. [Приложение 3, фото 1]

Фильтр убирает из воды: хлор; железо (взвешенное или растворённое); органические соединения; соли жёсткости; пестициды; механические частицы; тяжёлые металлы; абразив, попавший в трубы.

Основными достоинствами проточных фильтров является большой ресурс фильтрующих картриджей, компактность, удобство в использовании, простота в обслуживании.

К недостаткам относят необходимость постоянно следить и менять картриджи.

II ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Для проведения экспериментов, мы используем водопроводную воду и воду, прошедшую очистку в установленном проточном фильтре.

1. Эксперименты по определению состава воды в домашних условиях

Для того, чтобы узнать различаются ли водопроводная вода и фильтрованная проведем эксперименты по определению цвета, запаха и примесей в домашних условиях.

Эксперимент 1. Набираем водопроводную воду (проба №1) и фильтрованную (проба №2) в разные емкости. Проба №1 не имеет цвета и запаха. Проба №2 не имеет цвета, присутствует запах [Приложение 3, фото 2]

Эксперимент 2. Отобранные пробы помещаем на белую бумагу и подвергаем процессу отстаивания: оставляем в помещении на 2 часа, после чего сравниваем. Обе пробы не имеют осадка. [Приложение 3, фото 3]

Эксперимент 3. В отобранные пробы помещаем лакмусовые бумажки для определения уровня рН воды. Обе пробы показали значения, близкие к 7. [Приложение 3, фото 4]

Эксперимент 4. Отобранные пробы подвергаем процессу кипячения, после чего сравниваем. Обе пробы не оставили накипи на чайнике. [Приложение 3, фото 5]

1. Эксперименты по определению состава воды в лаборатории

В условиях лаборатории есть возможность выполнить анализы по определению основных показателей и загрязнителей воды: хлоридов, нитратов, жесткости с помощью жидких индикаторов, изменяющие свой цвет в присутствии определенных химических соединений и рН прибором рН-метром. [Приложение 3, фото 6]

Полученные в экспериментах результаты мы занесли в таблицу [Приложение 2, таблица 2]

Выводы

Анализ полученных результатов показал, что водопроводная вода и фильтрованная соответствуют требованиям норм для питьевой воды, но качество водопроводной воды после прохождения проточного фильтра несколько улучшилось: уменьшилось количество хлоридов, пропал запах, а также снизилась общая минерализация и жесткость воды.

Можно сделать вывод: прежде, чем устанавливать фильтр, необходимо провести несложные эксперименты с отстаиванием и кипячением. Если вода дает осадок после отстаивания и накипь после кипячения, то желательно установить фильтр.

Если есть возможность, можно провести анализ воды в лаборатории.

Гипотеза подтвердилась.

Список использованной литературы

1. Планета Земля. Детская энциклопедия РОСМЭН.

2. Вода на Земле: Ю.Амченков.-Москва: Махаон, 2014.-32c.: ил.-(Discovery Education).-6+

3. Катков А.П. Чистая вода - глобальная проблема человечества: -2012.-№6.-С.26-30.-(Планета инноваций).

4. Википедия. – Режим доступа: ru.wikipedia.org

Приложение 1

Анкетирование одноклассников

Порядок проведения анкетирования

1. подготовили анкеты;

2. проведение анкетирования, каждый из респондентов заполнял анкету самостоятельно;

3. обработка и анализ полученных результатов.

Вопросы анкеты

1. Какую воду ты пьешь дома?

 пью водопроводную

 пью фильтрованную, очищенную (кипяченную), бутилированную (покупную)

1. Есть ли у тебя дома фильтр для очистки воды?

 да  нет

1. Считаешь ли ты водопроводную воду непригодной для питья?

 да  нет

1. Если да, то почему?

 вода имеет неприятный запах и вкус

 вода может содержать вредные вещества

1. Хочешь ли ты установить фильтр дома?

 да  нет

Результаты анкетирования

В анкетировании приняли участие 25 человек. Общее количество опрошенных (25 респондентов) приняли за 100%, из них только 3 человека (12%) употребляют водопроводную воду; у 9 человек (36%) нет дома фильтра; 8 человек (32%) считают водопроводную воду пригодной для питья; из тех кто считает воду непригодной для питья (17 человек) 5 человек (30%) чувствуют, что вода имеет неприятный вкус и запах, остальные 12 человек (70%) считают, что вода может содержать вредные вещества. Из 9 человек, не имеющих фильтры дома, приобрести фильтры хотят 7 человек (78%).

Приложение 2

Таблица 1

Нормативные показатели питьевой воды (СанПин)

Таблица 2

Результаты исследования качества воды в лаборатории

П риложение 3

Фото 1. Фильтр проточный домашний

Фото 2. Эксперимент 1 в домашних условиях

Ф ото 3. Эксперимент 2. Процесс отстаивания

Фото 4. Эксперимент 3. Эксперимент с лакмусовыми бумажками

Фото 5. Эксперимент 4. Процесс кипячения

Фото 6. Эксперименты в лаборатории