XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Фактическое потребление воды и как её экономить (на примере нашей семьи)
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
На свете нет ничего более драгоценного, чем чудесная, самая обыкновенная чистая вода. Она сопутствует человеку всю его жизнь, от первого до последнего дня. Вода кормит и поит, греет и охлаждает. Человек не может прожить и тёх дней без воды, без неё не обходится ни одно производство. Потребление воды непрерывно растёт. Сегодня эта проблема волнует людей в разных странах. Неудивительно, что стало проблемой обеспечения населения нашей планеты водой, недостаток воды испытываем и мы, жители посёлка Новокаолиновый.
Тема моей исследовательской работы выбрана не случайно. Мне приходится наблюдать, как мы используем воду, как и сколько воды потребляют мои родственники, друзья. Я решил убедиться, каков расход воды в моей семье, сколько моя семья потребляет питьевую воду больше нормы. Поэтому, целью работы стало: расчёт расхода питьевой воды в нашей семье. Задачи для достижения цели:
1. Изучить, что такое вода.
2. Проанализировать материалы о необходимости воды.
3. Провести эксперименты по расходу воды.
4. Проанализировать расход воды нашей семьёй и сделать выводы по её потреблению.
5. Составить рекомендации для экономии воды.
Методы исследования:
изучение литературы и материалов из сети Интернет
эксперименты
беседы с родителями и с родственниками
анализ
обработка полученных результатов
составление рекомендаций для экономии воды
практическая работа по заготовке табличек о том, что нужно экономить воду.
Я предполагаю, что мои исследования будут полезными для моей семьи. Все задумаются и будут выполнять мои рекомендации. Для экономии воды и бережного отношения к ней всеми людьми, надо, чтобы каждый внутри осознал и понял всю значимость поставленной проблемы.
С результатами своей работы я познакомлю своих одноклассников, хочу им предложить и другим учащимся школы провести такие же эксперименты, чтобы задуматься над тем, сколько воды расходует каждая семья, экономят ли они воду? Знают ли они о проблемах дефицита питьевой воды. Возможно, мои рекомендации помогут более бережно относиться к воде не только школьников, но и взрослых.
Глава 1. Роль воды в жизни человека
Что такое вода и для чего она нужна?
Что такое вода? Вода входит в состав многих минералов и горных пород, а также в состав всех живых организмов (каждый из нас примерно на 70% состоит из воды) [1]. Вода присутствует в почве и на большой глубине, образуя подземные озёра и реки. Вода в природе совершает постоянный кругооборот, испаряясь с поверхности морей, океанов, озёр, рек и маленьких луж, а потом возвращается к нам в виде дождя и снега. О воде написаны тысячи научных книг. Когда мы говорим о воде, мы представляем её волшебницей (приложение № 1). Но пишут о ней не только учёные, но и поэты.
А положенные на музыку, их стихи становятся песнями:
о морях - "Самое синее в мире - Чёрное море моё...",
о реках - "Издалека, долго течёт река Волга...",
об озёрах - "Славное море, священный Байкал..."
и даже о ручейках - "С голубого ручейка начинается река...".
Для чего нам нужна вода? Вода нам нужна для того, чтобы "просто попить", для приготовления обеда, для мытья рук, умывания и для того, чтобы постирать, принять душ или ванну. Без воды не проживут ни цветы на подоконнике, ни овощи на дачных грядках. Вода в больших количествах нужна заводам и фабрикам, где она участвует в процессе охлаждения работающих механизмов. Без воды, а точнее без пляжа, мы не можем представить себе летний отдых. Вода помогает бороться с пожарами.
Вода, везде вода!
Что главнее для природы?
Ну, конечно, это воды!
Есть моря и океаны,
Изморозь, роса, туманы,
Иней есть, есть облака,
Есть озёра, есть река.
Капли есть, и дождь, и град.
Ливень есть, есть водопад,
Лёд, снежинки, есть шуга,
Есть пурга, и есть снега,
Есть колодцы, и есть тучи,
Есть источник, и есть ключик,
Есть болота, есть пруды,
Есть каналы для воды,
И позёмка тоже есть.
Всей воды не перечесть.
Не о том сейчас здесь речь.
Воду надобно беречь!
Вода – это основа жизни каждого человека, от мала до велика. Вода является источником жизни на Земле. Без воды невозможно существование всего живого. Из школьных учебников мы знаем, что почти ¾ поверхности нашей планеты занято океанами и морями, это 75 % сей земли. Вода бывает разная: жидкая, твердая и газообразная, а также соленая и пресная. Твердой водой покрыто 20% нашей суши. От воды зависит климат планеты [3].
1.2. Об экономии воды
Экономить воду не только можно, но и нужно. Это только, кажется, что раз воды много, то и жалеть её нечего. Запасы пресной воды не безграничны, а доведение её до уровня питьевой, стоит немало. В каждом литре водопроводной воды вложен труд множества людей, затраты на её очистку и транспортировку. Жаль, что с таким трудом, доставленная по системе каналов и водохранилищ, прошедшая много километров по трубопроводам, очищенная и обеззараженная вода, нередко бесполезно утекает в канализационную трубу!
Не давайте воде убегать в раковину в тот момент, когда вы чистите зубы - не поленитесь лишний раз закрыть, а потом открыть кран. Наливая в ванну не двести, а, к примеру, сто пятьдесят литров воды, вы ни в чём себя не обделяете, но воду экономите. Если вместо ванны примете душ, то вам хватит, чтобы отлично вымыться, всего сто литров воды. Чувствуете разницу?
Не только жители не рационально используют воду, но и в водопроводах теряется 20 % воды из-за утечки, вызванной неисправностью трубопроводной арматуры; около 15 % перерасходуется из-за отсутствия регулирования давления воды в домах. В результате значительная часть воды в жилищно-коммунальном хозяйстве расходуется бесполезно [2]. Экономя воду, мы с вами не только тратим меньше денег, мы помогаем природе, потому что, чем меньше мы расходуем воды, тем меньше нагрузка на источник, откуда мы её получаем. Ведь истощая источники воды, как наземные, так и подземные, мы нарушаем то равновесие в природе, которое складывалось миллионы лет. Не нужно быть эгоистами и думать: нам, воды хватит, а как будут жить наши дети,
внуки и правнуки - до этого нам нет дела!
Важнейшим в решении проблемы рационального использования водных ресурсов является бережное и экономное расходование воды не только в промышленности и сельском хозяйстве, но и в быту, каждым из нас.
1.3. Сколько человеку нужно воды
По данным различных источников, для здорового взрослого мужчины норма воды рассчитывается по формуле: вес в килограммах умножить на 0,03 + время физической активности в часах умножить на 0,5. Например, мужчина весом 85 килограммов и с физической активностью 2 часа в день должен употреблять 85 х 0,03 + 2 х 0,5 = 3,5 литра. Для женщин, соответственно, другие показатели. Необходимо умножить вес на 0,025 и прибавить физическую активность, умноженную на 0,4. Есть и другая формула расчета нормы воды: для женщин — вес тела умножить на 31; для мужчин — вес тела умножить на 35 [6]. Все ли соблюдают эти нормы? Было установлено, что жители Санкт-Петербурга расходуют 456 литров на одного человека в сутки, а жители Москвы - 598 литров (по некоторым данным – 700!) [1].
Взрослый человек теряет в среднем от 1,5 до 2 литров воды в день за счет дыхания, переваривания пищи и потоотделения — даже когда не двигается. И потерю этих 1,5–2 литров воды необходимо восполнять [5]. Если у человека нормальный вес, то рекомендовано 25-30 миллилитров жидкости на 1 килограмм массы тела. То есть, если масса человека 60 килограммов, то выпивать нужно 30х60 = 1800 миллилитров или 1,8 литра в день [4].
Глава 2. Практическая часть
Моя семья из пяти человек живет в одноэтажном частном доме, где есть все коммуникации, в том числе и вода, которой мы пользуемся из крана. Мы каждый день пользуемся водой. Вода нам нужна не только для питья, она нужна нам, когда мы моем посуду, стираем вещи, готовим еду, убираемся, моемся. В воде нуждается и наш огород, и домашние цветы. У нас есть кот, он тоже хочет пить, мы наливаем воду ему в поилку, для глажки белья тоже нужна вода (для пара в утюге) и в расширительном бочке для подачи газа тоже нужна вода.
Я решил провести следующие эксперименты.
Эксперимент № 1. Расходование воды нашей семьёй. Нас в семье 5 человек: двое взрослых и трое детей. Я посчитал, какая норма потребления воды должна быть членами нашей семьи:
Папа весом 85 килограммов и с физической активностью 2 часа в день должен выпивать 85 х 0,03 + 2 х 0,5 = 3,5 литра.
Мама весом 70 килограммов и физической активностью 2 часа в день должна употреблять 70 х 0,025 + 2 х 0,4 =2,55 литра.
Мне весом 25 килограммов и моему брату весом 23 килограмма и физической активностью 2 часа в день, рекомендовано употреблять 25-30 миллилитров жидкости на 1 килограмм массы тела. Как ранее мной было прописано, при этой норме мы должны использовать 25 х 0,03 + 2 х 0,5 = 1,75 литра, а мой брат: 23 х 0,003 + 2 х 0,5 = 1,69 литра.
Моя сестрёнка весом 11 килограммов и физической активностью 2 часа в день тоже расходует воду. Когда в рацион детей от года до трёх лет вводится твердая пища, потребность в воде возрастает. В это же время они начинают активно двигаться, поэтому интенсивность потери жидкости увеличивается. Вычислить суточную потребность в воде можно по той же схеме: ребенку необходимо 50 мл воды на килограмм веса [7]. Значит, расход воды моей сестрёнкой следующий: 11 х 0,05 + 2 х 0,4 =1,35 литра.
Итак, сколько по норме мы потребляем воду всей семьёй в сутки: 3,5 + 2,55 + 1,75 + 1,69 + 1,35 = 10,84 литров.
Если посчитать расход воды за последний месяц октябрь (31 день), то получается, что наша норма в месяц составляет 336,04 литра. Но кроме питья есть ещё и другие источники потребления воды. Это умывание, стирка, уборка, мытьё фруктов, овощей, готовка еды, поливка цветов и другие нужды. На всё на это одному человеку в сутки отводится в среднем от 125 до 350 литров воды [8]. Посчитаем, сколько расходует воды наша семья на все нужды.
Между 125 и 350 возьмём среднее – около 240 литров в сутки. Значит, наша семья должна расходовать в месяц всего: на питьё – 336,04 литров, на другие нужды – в среднем 240 х 31 = 7440 литров, или 7,44 куба. В общем, выходит 7776,04 литра или около 8 кубов.
Мы с мамой посмотрели квитанции (приложение № 2) по расходованию воды нашей семьёй за три последних месяца:
месяц август – израсходовано 9,5 кубов
месяц сентябрь - израсходовано 9,2 куба
месяц октябрь – 8,8 кубов
Делаем выводы:
1) наша семья должна расходовать воды 7,776 кубов в месяц, а мы тратим
в среднем за месяц 9,2 куба;
2) в нашей семье идёт перерасход потребления воды, наша семья не рационально и не экономично использует воду.
А если сделать опрос всех семей, то получится, я думаю, такая же картина. Необходимо принимать меры по экономии воды администрации посёлка и жилищно-коммунальному хозяйству.
Эксперимент № 2. «Неисправный кран» (приложение № 3).
Шаг 1. Подготовить рабочее место.
Шаг 2. Открываем кран, чтобы из него текла вода тонкой струйкой. Поставим под воду ёмкость объёмом один литр.
Шаг 3. Зафиксируем время с начала заполнения ёмкости водой:
за 10 минут наполнилась ёмкость в размере 0,5 литра водой (500 граммов).
Шаг 4. Посчитаем, сколько воды вытекло за 1 минуту из такого крана.
500 / 10 = 50 граммов воды наполняется за 1 минуту;
50 граммов - 1 минута
1 час =60 минут, 50 *60 = 3000 граммов или 3 литра за один час;
Шаг 5. Узнаем, сколько воды вытекло за сутки из такого крана.
3 *24 = 72 литра.
Итак, в сутки из такого крана может вытечь вода в объёме 72 - х литров.
Выводы: Если кран не открывать на полную мощность, то можно сэкономить несколько литров воды. Во-первых, вода не будет вытекать мимо ёмкости; во-вторых, при умывании не будет расходоваться «лишняя» вода.
С помощью следующего эксперимента, я хочу проверить, что будет экономичнее, помыться под душем или набрать ванную. Для этого, я зафиксировал сколько воды было на счетчике, помылся сначала в ванной и посмотрел расход воды (приложение № 3), затем мой брат помылся под душем, а я посмотрел показания на счетчике (приложение № 4). Получилось, что мой брат израсходовал 67 литров воды, а мой брат набрал ванную, чтобы помыться, получилось 235 литров воды. Это показали результаты следующего эксперимента.
Эксперимент № 3. «Ванна или душ»?
Перед тем, как искупаться в ванной, запишем показания счётчика. Показания
счётчика перед купанием в ванной - 00106.641
Искупались в ванной, показания счётчика: 00106.876, расход - 235 литров на одного человека.
Наша семья в сутки тратит 235 * 5 = 1175 литров воды при купании в ванной.
3. Перед тем, как помыться в душе, запишем показания счётчика. Показания счётчика перед принятием душа - 00106.876. Помылся под душем, показания счётчика - 00106.943, расход воды - 67 литров на одного человека в сутки, на всю семью – 67 * 6 = 402 литра в сутки.
Итак, при купании в ванной наша семья тратит 1175 литров, а при купании под душем – 402 литра.
4. Посчитаем разницу в расходе воды при купании в ванной и душе:
1175 – 402 = 773 литра.
Из этого следует, что если сравнить потраченное количество воды, выходит, что когда человек принимает ванную, то он затрачивает приблизительно в 2 раза больше воды, чем принимая душ.
Делаем выводы: при купании в душе воды расходуется меньше на 773 литра, чем при купании в ванной. Следовательно, для экономии расхода воды, можно искупаться в душе.
У меня появилось несколько идей, как можно сэкономить воду, например, когда моешься в душе, во время намыливания тела и волос отключать воду, также поступать, когда моешь посуду! Обязательно следить за исправностью кранов и унитаза, чтобы не было протекания воды, так же можно использовать специальные распылители на кранах, для уменьшения расхода воды!
Заключение
Ежегодно отмечается Всемирный день Воды. Он отмечается не потому, что на Земле много воды, а потому, что она всё чаще требует защиты. Сокращение пресной воды на Земле происходит из-за неправильного использования её человеком, роста населения, уничтожения лесов, загрязнения нашей планеты.
Работая над данной темой, я выполнил ряд практических работ, в которых я хотел показать уровень расхода воды нашей семьёй, сделал выводы, что моя семья не экономит воду и не регулирует расход. Поэтому, в первую очередь, я провел беседу в своей семье по экономии воды и минимальному расходованию. Рассмотрел, каким образом можно провести мероприятия по сбережению воды. В итоге разработал и предложил ряд рекомендаций для экономии воды:
1. Не открывать кран на полную мощность при наполнении ёмкостей, при умывании, при мытье фруктов и овощей.
2. Посуду мыть в отдельной чашке с моющими средствами, а потом полоскать, не открывая кран на полную мощность.
3. Заменить купание в ванной на приём душа, использовать ванную не каждый день.
4. Контролировать расход воды по счётчику ежемесячно при оплате за пользование водой.
5. Придумать и нарисовать условные знаки по бережному отношению к воде и прикрепить над раковиной в ванной и на кухне.
После выполнения разработанных рекомендаций, провести повторный эксперимент по сбережению воды и сделать выводы.
В будущем, я планирую провести в классе, а затем в школе социологический вопрос о расходовании воды каждой семьёй. Ещё одним шагом в решении моей проблемы будет размещение лучших условных знаков по бережному отношению к воде, выполненных моими одноклассниками, над раковинами в школе. Думаю, что многие задумаются над тем, как можно экономить воду.
Важнейшим в решении проблемы рационального использования воды является бережное и экономное расходование воды не только в хозяйстве, но и в быту, каждом из нас.
Источники.
1. Детская энциклопедия. Вода – это жизнь.2006 год, № 10.
2. Кучер Т.В. Экологическое образование учащихся в обучении географии/ Т.В.Кучер. – Москва: Просвещение, 1990.
3. Маркова А.С. и другие. Практикум по краеведению. Изд-во «Абрис», Челябинск, 2010.
4. https://gnicpm.ru/articles/zdorovyj-obraz-zhizni/kak-rasschitat-normu-vody-za-den.html
5. https://www.brita.ru/experience-brita/personal-hydration-needs
6. https://ru.siberianhealth.com/ru/blogs/zdorove/skolko-pit-vody-v-zavisimosti-ot-vesa/
7. https://www.kp.ru/guide/skol-ko-dolzhen-vypivat-vody-rebenok.html
8. https://2pct.ru/norma-potrebleniia-vody-na-cheloveka-bez-schetchika-v-2018-gody/?utm_referrer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F
Приложения
Приложение № 1. Волшебница Вода.
Приложение № 2. Анализ квитанций за воду, подсчёт кубов, потраченных в месяц
Приложение № 3. Неисправный кран – эксперимент № 2
Приложение № 3. Фиксация показаний счётчика перед мытьём в ванной и после.
Приложение № 4. Фикасция показаний счётчика перед мытьём в душе и после