Вода, которую мы пьем

13

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

«Садовская средняя школа»
Быковского муниципального района
Волгоградской области

XI межмуниципальная конференция «Старт в науку»

Направление – естественно-математические предметы

Исследовательская работа : «Вода, которую мы пьем»

Предметы: Математика, география, физика

Авторы работы:

Кленкин В 7 класс, Кинжигазиев А-8 класс, Бондаренко Я 8 класс

Руководители:

Кленкина Н.А., Максимова Н.А., Айталиева С.М.

Адрес: Волгоградская область, Быковский район, село Садовое, ул. Школьная 13,

Электронная почта: klenkina.natalya@yandex.ru

I Введение

Цель:

мы решили исследовать реальное положение дел методом выборочных наблюдений и получить достоверную информацию, создать целостный проект, объединив разрозненные вопросы о воде на основе совместной деятельности в группе

Задачи:

-собрать и обработать информацию о воде

-выбрать методы для практического изучения темы

-распределить обязанности по выполнению проекта

-добиться, чтобы наши данные были максимально достоверны и точны

-распространить результаты проекта среди населения села

Актуальность:

был проведён социологический опрос(приложение)

вывод: как показал опрос, мнения разделились. Большинство граждан -78% пришло к выводу, что наиболее актуальными из перечисленных проблем они считают проблему качества нашей питьевой воды.

Проблема:

исследование качества питьевой воды в нашем селе

Гипотеза:

Мы предполагаем, что данные САН ПиН о качестве питьевой воды

не отражают в полной мере состояние воды

Ресурсное обеспечение:

- информационные источники (в т.ч. и Интернет-ресурсы)

- оборудование для съёмок: видеокамера, фотоаппарат;

- мультимедийный компьютер.

Результат деятельности:

Практический: накопление информации; информационное просвещение населения; обращение к жителям; взаимодействие с Администрацией сельского поселения по вопросам обеспечения соблюдения норм экологической безопасности воды; презентация проекта.

Этапы:

-«Мозговой штурм». Формирование тем исследований учеников.

-Обсуждение плана работ учащихся, источников информации.

-Сбор информации, проведение исследований.

-Подготовка отчетной презентации.

- Защита полученных результатов и выводов.

- Срок работы 3 недели.

II Основная часть

В работе на основе проведенных исследований и обзора литературы мы рассмотрели химические и физические свойства воды, значение и роль воды в природе и жизни живых организмов, качество питьевой воды, вопросы, связанные с потреблением воды в жизни человека. Познакомились с разновидностями воды и уникальными ее свойствами. Осуществили процесс интеграции изучаемого материала по химии, физике, географии, математике на основе общности объекта.

Это помогло нам ответить на вопросы, поставленные в исследовании. В процессе работы пришли к выводу, что «Жизнь – это процесс, возникший в природе, благодаря этому замечательному веществу под названием ВОДА. И сегодня не одно живое вещество, не один элемент природной среды не сможет без него выжить. Необходимо задуматься над этим и может быть, продлить свое существование».

Вопросы, которые нас волнуют:

1. Состав воды.

2. Значение воды для живых организмов.

3. Свойства воды

4. Качество питьевой воды в нашем селе.

5. Способы получение чистой воды.

6. Разработка рекомендаций для населения по экономии и сохранению качества питьевой воды.

Работая над исследованием, каждый из участников внёс свой склад в :

• проведение химических, физических исследований;

• проведение социологических опросов с населением;

• организация и проведение исследований;

• компьютерная обработка и анализ результатов;

• организация собственных выступлений

Итоги исследования:

1. Собрана информация о качестве используемой питьевой воды в селе Садовое

2. Изготовлены листовки с данной информацией, и распространены на общешкольном родительском собрании

3. Разработаны памятки по экономии и охране питьевой воды

По программе «Чистая вода» в нашем селе в 2009году провели новый водопровод, пробурили скважину, на улицах установили новые колонки. Приложение 1. Рисунок 1

Это вода из артезианской скважины считается наиболее чистой, так как защищена от проникновения вредных веществ водоупорными слоями грунта. Скважина долговечна, вода чиста, количество почти не ограничено.Но всё в этом мире относительно. И мы решили всё проверить сами.

Определение качественного и количественного состава воды.

Задача.

Определите химическую формулу воды по составу: W(O)=88,8%, W(H)=11,11%. Определите молекулярную массу воды.

ДАНО: РЕШЕНИЕ:

W (O)=88,8% Н : О = W(H) :W(O) = 11.1 : 88.8 = 2:1

МФ-? Химическая формула Н2О

W(H)=11,11% Ar(H)=1; Ar(O)=16

Мr-? Mr(H2O)=18

Задача:

Вычислите, сколько воды в вашем организме. В каких органах ее содержится больше?

ДАНО: РЕШЕНИЕ:

m=40кг m(H2O)=m(тела) xW(H2O)

W(H2O)=65%=0,65 m(H2O)=40 кг х 0,65 = 26 кг

m(H2O)-?

Ответ: m(H2O)=26кг, наиболее богаты водой кровь, стекловидное тело глаза (99%), мышцы, кишечник, мозг.

Физические свойства воды.

От воды зависит климат планеты. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. У нее очень большая теплопроводность., нагреваясь, она поглощает тепло; остывая, отдает его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла и тем самым выравнивает климат. А от космического холода предохраняют Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере. Самая замечательная роль океана в том, что он является огромным своеобразным термостатом: летом не дает Земле перегреться, а зимой постоянно снабжает континенты теплом. Страны, окруженные океаном, обладают мягким морским климатом, и перепады в температуре там не значительные. Но, постепенно удаляясь в глубь континента, можно наблюдать все большую контрастность температур.

Известно, что если стальную иголку положить на поверхность воды, налитой в блюдце, то иголка не тонет. А ведь плотность металла значительно больше плотности воды. Молекулы воды связаны силами. Эти силы настолько велики, что две смоченные водой пластинки из стекла удается разъединить, прилагая большие усилия.

Свойства воды:

1. tз=0 С, tк=100 С, p=1г/мл, pmax=при 4 С.

2. Растворитель.

3. Большая теплоемкость, С=4200кДж/кг. С

4. Между молекулами образуется водородная связь.

5. Существует в 3 агрегатных состояниях.

Математические задачи, решенные в ходе исследования:

В ходе работы мы исследовали не только какую воду мы пьем, но и сколько ее мы употребляем и теряем. Для этого мы решали такие задачи: Приложение 1. Рисунок 2

1. Сколько воды расходует один человек в час, за сутки, за год?

2. Сколько воды расходует население в сутки?

3. Сколько стоит потребление воды?

4. Сколько воды вытекает из незакрытого крана в течение часа, дня, недели, месяца? Какова потеря воды во время порывов водопровода в кубометрах, в рублях?

При решении этих задач, мы воспользовались информацией из данных ОНТ «Садовское», провели эксперименты по подсчету потери воды при неисправных кранах, когда вода капает, течет нитью, течет струей в палец, проконтролировали исправность уличных и дворовых колонок.

ЗАДАЧА 1. Сколько метров кубических воды расходует один человек нашего поселения за месяц?

РЕШЕНИЕ: произведя расчеты по данным ОНТ «Садовское», узнали, что расход воды на человека в нашем поселении составляет:

• 40 литров - при уличной колонки

• 60 литров – при дворовой колонки

• 80 литров – если вода внутри дома

• 150 литров – если внутри дома с канализацией.

ЗАДАЧА 2. Сколько воды расходует население нашего села за сутки, месяц, год? Выполненные вычисления оформили в таблицу:

ЗАДАЧА 3.Сколько стоит потребление воды в семье со средним составом хозяйства в нашем поселении?

Решение:

рассчитали средний состав хозяйство поселения. 450 : 150 =3 чел.; 300:150= 2 коровы; 750:150= 5 овец; 1500:150=10 кур; подсчитав количество единиц техники в поселении (грузовые машины, автомобили, тракторы, комбайны, мотоциклы), выяснили, что каждая семья имеет 1 единицу техники. Для расчетов использовали данные из ОНТ «Садовское»: Приложение 1 .Рисунок 3

Выполним расчет потребления воды на среднестатистическую семью нашего поселения:

1. 25х3+30х2=5х5+0,4х10+14х1=178руб.

2. 178руб. х 2мес.=2136руб. за год.

ЗАДАЧА 4. Сколько воды теряется при неполадках крана?

Эту задачу решали экспериментально. Взяли мензурку, часы, ведро. Предположив, что кран неисправен, мы сделали необходимые замеры и получили такие результаты:

1. по капле - 0,1 литра за 50 минут;

2. струя в нить - 0,2 литра за 17 минут;

3. струя в палец – 0,2 литра за 0,3 минуты;

4. шланг диаметром 2,5 см – 0,075 м³ в час.

Исходя из того, что неисправность устраняется в течении суток, получаем:

• в 1-ом случае: 0,1 л х 6/5 х24 = 2,99 л в сутки;

• во 2-ом случае: 0,2 л х 60/17 х 24 = 16,9 л в сутки;

• в 3-ем случае: 0,2 л х 60/0,3 х 24 = 960 л в сутки;

• в 4-ом случае: 0,075 м³ х 60 х 24 = 108 м³ в сутки.

Пришли к выводу, что потеря воды в любом случае ощутима, поэтому надо следить за исправностью кранов, водопроводов.

Далее провели исследование

Цель: провести исследование качественного состава воды из различных точек села Садовое, сделать вывод о её пригодности для питья. Исследования проводились по 4 показателям.

Ход работы

Работают три группы. Первая исследует воду из колонки в восточной части, вторая -западной части села, третья - воду из центрального водопровода

1 показатель: Цвет

Для определения цветности воды нужны стеклянный сосуд и лист белой бумаги. В сосуд набирают воду и на белом фоне определяют цвет воды (голубой, зеленый, серый, желтый, коричневый) – показатель определенного вида загрязнений.Налили в пробирку 5-7 мл исследуемой воды. Определили ее цвет. Чистая вода – бесцветная жидкость.

Вывод о качестве воды различных скважин: цвет воды имеется во всех 3 колонках. Мы определили цветность воды, результат которой 16,88 (градусов).

По СанПину цветность не должна превышать 20 по питьевой воде, значит, мы получили хороший результат. Приложение 1. Рисунок 4

2 показатель: Вкус

Характер вкуса или привкуса определяют ощущением воспринимаемого вкуса или привкуса (солёный, щелочной, металлический и.т.д.) Испытуемую воду мы набрали в рот малыми порциями, не проглатывая, задерживаем на 3-5 с. Интенсивность и характер вкуса и привкуса мы определяем при 20С и оцениваем по пяти-бальной системе (в таблице).

Вывод о качестве воды различных скважин: привкус горечи наблюдается в колонке№3, но ощущается очень слабо, поэтому мы поставили по вкусу и привкусу тоже 1 балл, что также соответствует СанПину. Приложение 1 .Рисунок 5

3 показатель:Водородный показатель рН

В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, 0. 1 мл универсального индикатора, перемешивают и по окраске раствора оценивают величину рН.

рН можно определить с помощью индикаторной бумаги, сравнивая её окраску со шкалой. По индикаторной бумаге более точное определение, чем визуально.

Вывод о качестве воды различных скважин: вода имеет водородный показатель в пределах нормы –от6,5 до 8. Приложение 1. Рисунок 6

4 показатель: Запах

В колбу мы отмеривали 100 см³ пробы воды. Горлышко колбы закрыли часовым стеклом и подогрели на водяной бане до 50-60С. Содержимое колбы несколько раз перемешиваем вращательными движениями. Сдвигая стекло в сторону, быстро определяем характер интенсивность запаха по пяти-бальной системе (в таблице).

Вывод о качестве воды различных скважин: в колонке №3 ощущается запах, но очень слабый, поэтому мы ставили по запаху 1 балл. Это хороший показатель, который соответствует СанПину по питьевой воде. Приложение 1 .Рисунок 7

III Заключение.

На основании лабораторного анализа питьевой воды из артезианской скважины мы попытались объективно установить качество питьевой воды. Для этого мы выделили четыре показателя, определяющих качество воды: цвет, запах, вкус, водородный показатель.

Это значит:

1) Вода должна быть прохладной, иметь хорошие органолептические свойства, т.е. быть прозрачной, бесцветной, без привкуса и запаха. Наша питьевая вода не полностью соответствует этим требованиям.

2) По эпидемическим показателям вода из скважины посёлка безопасная.

Результаты исследований

Питьевая вода из водонапорной башни имеет отклонения от нормы:

- цвет воды при нагревании желтеет;

- интенсивность запаха при нагревании обнаруживается;

- вода средней жесткости;

Имеющиеся в питьевой воде отклонения говорят о частичном несоответствии качества воды требованиям СанПиН 2.4.2.1178-02 от25.11.2002 г..

Ухудшение качества питьевой воды приводит к возникновению ряда заболеваний: заболеваниям пищеварительного тракта, дерматозам, анемии.

Там, где есть вода, всегда есть жизнь.

Жизнь без воды невозможна.

Это и заставило наших предков справедливо считать, что вода появилась раньше, чем возникла на земле жизнь.Но на самом деле, вода – основа жизни на Земле. Именно от нас зависит, чтобы она была.

С нашей исследовательской работой мы познакомили на классных часах учащихся 7-10 классов, для родителей составили памятки и буклеты. Для жителей села приготовили бюллетень. Приложение 1 .Рисунок 8, 9, 10.

Список литературы и Интернет-источников

1. Ахманов М. Вода, которую мы пьем. Качество питьевой воды и ее очистка с помощью бытовых фильтров. СПб.: «Невский проспект», 2002, 192 с. ISBN 5-94371-183-Х.

2. Ершов М.Е. Самые распространенные способы очистки воды. Донецк: Сталкер, 2006, 94 с.

3. Эмото Масару. Энергия воды для самопознания и исцеления. М.: ООО Издательский дом «София», 2006, 96 с.

4. Вода питьевая. Государственные стандарты. Методы анализа. - М: ИПК, Издательство стандартов, 2018.

5. Справочник по свойствам, методам анализа и очистки H₂O – часть I. /Под ред. А.Т.Пилипенко. - Киев: Наукова Думка, 2017.

6. Большая энциклопедия. Кирилла и Мефодия, 2008

7. http://www.sibecolog.ru/text/1.htm

8. http://base1.gostedu.ru/9/9742/ СанПиН 2.1.4.1074-01

Приложение 1

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Рисунок 4

Рисунок 5 Рисунок 6

Рисунок 7 Рисунок 8

Рисунок 9 Рисунок 10