Кейс № 6 «Как сделать воду для питья?» по развитию глобальной компетенции младших школьников

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Многопрофильный лицей имени Героя Советского Союза Г.К. Камалеева»

жилого комплекса «Усадьба Царево» с. Новое Шигалеево

Пестречинского муниципального района Республики Татарстан

Кейс № 6

по развитию

глобальной компетенции

младших школьников

Автор-составитель:

Шакурова Эльза Рафиковна

Учитель начальных классов

МБОУ «Многопрофильный лицей»

Кейс № 6 «Как сделать воду для питья?»

Основной источник чистой воды – реки, озера и подземные воды. Однако вода природных источников, как правило, не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям к питьевой воде. Поэтому перед тем как попасть в водопроводный кран, вода требует специальной очистки и обеззараживания. В некоторых случаях к воде необходимо добавлять какие-либо вещества для корректировки состава солей в ней, т. е. кондиционировать.

Процессы очистки, обеззараживания и кондиционирования в совокупности называют водоподготовкой.

Задание 1

В процессе очистки воды при подготовке её для питьевого водоснабжения необходимо снизить концентрации содержащихся в ней примесей до безопасного для человека уровня, т. е. до уровня санитарно-гигиенических требований. При этом полное освобождение питьевой воды от имеющихся примесей не предусматривается. Основные способы очистки воды поверхностного источника – осветление, обесцвечивание и обеззараживание. Для осветления воды необходимо удалить из неё взвешенные вещества, для обесцвечивания – устранить окрашенные растворённые вещества природного происхождения, придающих воде цветность. При обеззараживании воды происходит уничтожение содержащихся в ней микроорганизмов.

Способы улучшения качества воды и состав водоочистных сооружений питьевого водопровода зависят от вида источника, а также от со- става и свойств воды. Принципиальная схема водоподготовки показана на рисунке.

Опишите процесс водоподготовки. Для этого дополните предложения, выбрав назначение основных этапов подготовки воды из представленного списка.

Отстаивание воды в основном используется для _________________________

Фильтрование необходимо для ______________________________________

В результате хлорирования происходит:

• отделение мелких частиц;

• отделение наиболее крупных загрязнителей;

• обеззараживание воды;

• обогащение воды кислородом.

Задание 2

В процессе водоподготовки часто применяют озон. Его получают из кислорода воздуха в специальных установках – озонаторах. В озонаторах под действием электрического тока высокого напряжения происходит реакция превращения кислорода О2 в озон

На каком этапе подготовки воды используется озон? Объясните, какое свойство озона обусловливает его применение в процессе водоподготовки.

Задание 3

Очистка воды при её подготовке для питьевого водоснабжения подразумевает снижение концентрации содержащихся в ней примесей до безопасного для человека уровня, при этом полное освобождение питьевой воды от имеющихся растворённых солей не предусматривается.

Предложите эксперимент, позволяющий в домашних условиях доказать наличие растворённых солей в водопроводной воде.

Задание 4

Вода в естественных источниках содержит разное количество фтора: в одних из них уровень содержания фтора находится в пределах нормы, в других – не достигает оптимального значения или, наоборот, очень высок. Недостаток фтора в питьевой воде вызывает кариес зубов, а его избыток влияет на развитие флюороза – заболевания, одним из признаков которого является пятнистость эмали зубов.

Всемирная организация здравоохранения рекомендовала считать верхней границей концентрацию фтора в воде 1,0 мг/л, а нижней – 0,5 мг/л4. В реках и озёрах фтора, как правило, мало – менее 0,5 мг/л, вода же из подземных источников, особенно в вулканических и горных районах, может содержать до 50 мг/л фтора.

На карте 1 выделены географические области, в которых грунтовые воды содержат более 1,5 мг/л фтора.

На карте 2 выберите место (А, Б, В, Г), в котором не следует фторировать питьевую воду.

Задание 5

Недостаток фтора в питьевой воде вызывает кариес зубов, а его избыток влияет на развитие флюороза – заболевания, одним из признаков которого является пятнистость эмали зубов. В случае недостаточного количества фтора в воде в питьевую воду добавляют фторсодержащее вещество, например фторид натрия. Если же естественное содержание фтора в воде слишком велико, его приходится понижать до допустимого предела. С этой целью воду можно, например, обработать гашёной известью – гидроксидом кальция Са(ОН)2.

С учетом того, что в большей части питьевой воды фтор содержится в виде фторид- иона F–, выскажите предположение, почему для снижения содержания фтора в воде его можно обработать гашёной известью? Аргументируйте своё предположение, составив соответствующее уравнение реакции.

Задание 6

Водопроводную воду в большинстве случаев вполне эффективно освобождают от вредных примесей на водозаборных станциях. Однако по пути до водопроводного крана в квартире вода может вновь загрязниться в изношенных трубопроводах, в том числе солями тяжёлых металлов, опасных для здоровья. Поэтому зачастую водопроводная вода нуждается в дополнительной очистке. Для этого применяются бытовые фильтры.

Учёные изучили возможность очистки питьевой воды от тяжёлых металлов и от солей жёсткости с помощью бытовых фильтров трёх типов. Результаты исследований представлены на диаграмме.

Какому фильтру вы бы отдали предпочтение, основываясь на данных, представленных на диаграмме? Аргументируйте свой ответ.

Задание 8

В процессе исследования качества очистки воды от фенола с помощью проточного фильтра учёные получили результаты, которые отражены на графике.

Используя данные, представленные на графике, объясните, почему при использовании проточного фильтра не следует превышать скорость фильтрования воды, указанную производителем фильтра.

Задание 9

По данным Всемирной организации здравоохранения, до 80% всех заболеваний в мире связано с употреблением в пищу воды неудовлетворительного качества. Дополнительную роль играют и нарушения санитарно-гигиенических требований при организации водоснабжения. Вода, поступающая в водопроводный кран, должна соответствовать принятым бактериологическим показателям. Санитарным показателем качества воды является коли-индекс – количество кишечных палочек, которые содержатся в 1 л воды. Для водопроводной воды коли-индекс не должен превышать 3. Это значит, что в 1 л воды допускается не более трёх кишечных палочек. Большее их количество указывает на возможность попадания в воду болезнетворных микробов, которые вызывают кишечные инфекционные заболевания.

Укажите, какие заболевания могут быть вызваны употреблением загрязнённой воды с нарушенным бактериологическим составом:

1. радикулит; 5) гипертония;

2. диабет; 6) лишай;

3. гепатит; 7) дизентерия;

4. брюшной тиф; 8) ветряная оспа.