XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Очистка и фильтрация воды
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Паспорт исследовательской работы.
Название: «Очистка и фильтрация воды».
Автор: Шавалеев Рамазан Дамирович.
Возраст участника: 10 лет.
Начало проекта: октябрь 2023 года.
Преподаватель: Нагорная Светлана Юрьевна.
Цель проекта: узнать, как качество воды влияет на нас и на окружающий нас мир.
Рассмотреть метод очищения воды при помощи фильтр - кувшина в бытовых условиях.
Краткое описание:
1. Заинтересовался. Изучил необходимую литературу, просмотрел телепередачи и видеоролики.
2. Наметил цель работы.
3. Провел опыты.
4. Зафиксировал и сравнил результаты работы.
5. Провел анкетирование и составил диаграммы.
Результат:
Проведя опыты, я выявил проблемы и нашел их решение. Сделал необходимые выводы.
Введение.
Известно, что вода оказывает большое влияние на окружающий нас мир, в том числе и на наш организм.
Вода составляет значительную часть каждого живого организма. Например, человек на две трети состоит из нее. Вода участвует в терморегуляции, доставляет питательные вещества к месту назначения, выводит из организма токсины. По большому счету, ни один процесс обмена веществ не обходится без участия воды.
Если же мы ежедневно будем употреблять воду низкого качества, то это отрицательно скажется на нашем здоровье. Ведь недаром наши мудрые предки говорили: « Чистая вода - для хвори беда».
Я задался вопросом: «Почему моя мама всегда фильтрует воду, вне зависимости, взята она из крана или привезена с родника?» Чтобы ответить на этот вопрос мне нужно изучить литературу по этой теме, просмотреть телепередачи или видеоролики, провести опыты и опрос.
Цель моей работы: узнать, как качество воды влияет на нас и на окружающий нас мир. Рассмотреть метод очищения воды при помощи фильтр – кувшина в бытовых условиях.
Объект исследования: проточная вода в нашем многоквартирном доме и вода из родника в д. Карман-Актау, соленая и сладкая вода.
Предмет исследования: вода до и после ее очистки, фильтрации.
Задачи:
- изучить влияние воды на наш организм и не только;
- провести опыты с использованием фильтр – кувшина, проточной воды из крана, родниковой воды, пищевой соли, сахара;
- провести анкетирование и сделать диаграммы по его результатам;
-найти решения выявленных проблем;
- сделать выводы.
Гипотеза: так ли необходима очистка, фильтрация воды в быту.
Для начала я изучил тему экологической безопасности и ее влияния на нас и на окружающий мир, ведь все в этом мире взаимосвязано и имеет свои последствия. Не может быть такого, что загрязняя планету и ее ресурсы - у нас будет здоровая и плодородная почва, и чистые источники воды!
Для того, чтобы лучше понять и раскрыть тему очистки и фильтрации воды, я посмотрел научно-развлекательную программу «Галилео» темы выпуска «Очистка воды» и «Эксперимент. Как фильтры очищают воду?». Узнал из каких частей состоит фильтр-кувшин (см. фото №1 в Приложении), не только рассмотрев его схемы, рисунки, но и на примере фильтра, который есть у нас дома. А еще я попросил отца разрезать пополам картридж (кассету), чтобы увидеть его содержимое.
После просмотренных и изученных мною материалов, я решил провести опыты с использованием бытового фильтр - кувшина, проточной воды из крана в многоквартирном доме и родниковой воды из д. Карман-Актау, пищевой соли, сахара, чистого стакана, кружки, столовой ложки.
Опыты были проведены при помощи бытового фильтра (см. фото №2 в Приложении).
Перед каждым опытом я снимал картридж (кассету), ополаскивал его под проточной водой, полностью и тщательно промывал фильтр – кувшин и все его съемные части. Все тщательно просушивал и только после всех этих манипуляций я приступал к проведению опытов.
Для первого опыта я использовал два образца воды - проточную воду из крана и воду, привезенную из родника в д. Карман – Актау (см. фото №3 в Приложении), фильтр-кувшин, кружку белого цвета. Для второго опыта я использовал проточную воду из крана, смешанную с пищевой солью, столовую ложку и прозрачный стакан. Для третьего опыта я использовал проточную воду из крана, смешанную с сахаром, столовую ложку и прозрачный стакан.
Опыт первый.
Я наполнил воронку фильтра холодной водой из-под крана. Из воронки вода самотеком прошла через картридж в кувшине. В картридже вода прошла через фильтрующие материалы (сорбенты) и очистилась от вредных примесей. В итоге я получил очищенную, готовую к употреблению воду. Я сделал выводы, что после очистки воды бытовым фильтром вода на вкус осталась прежней, то есть без вкуса, без посторонних запахов и осталась бесцветной, то есть прозрачной.
До начала второй части опыта я налил образец родниковой воды в кружку белого цвета, чтобы можно было лучше разглядеть осадок, который присутствовал в воде. Затем я также пропустил стакан воды, как и в первой части опыта, набранной из родника, через бытовой фильтр-кувшин и заметил, что осадок в виде мелких песчинок, присутствующий там до начала моего опыта, фильтр не пропустил, а задержал все в воронке. После опыта я налил в другую кружку белого цвета отфильтрованную воду, чтобы сравнить воду до и после опыта. Вода, подвергшаяся фильтрации на вкус осталась безвкусной, без какого-либо запаха, но стала более прозрачной, так как подверглась очистке и в итоге мы получили очищенную воду, пригодную для питья.
Фотографии ко второй части опыта прилагаются (см. фото № 4,5,6 в Приложении).
Результаты: таким образом, проведенный мною опыт подтверждает то, что бытовые фильтры не бесполезная, а необходимая вещь в каждом доме, если вы заботитесь о своем здоровье и здоровье близких вам людей. Ведь мы знаем, что наш организм на 70-80% состоит из воды. Вода - это жизнь, а чистая вода - это одна из составляющих нашего здоровья.
Также фильтры помогают нам удалять разнообразные примеси из воды, делают ее прозрачной, смягчают ее, устраняют посторонние запахи. Сорбенты, содержащиеся в фильтрах, частично очищают воду от растворенной органики, свободного хлора, придают ей чистоту и делают воду безопасной для нашего потребления, а также для защиты бытовой техники и сантехнического оборудования от загрязнений, отложения накипи и последующих поломок.
Опыт второй.
Для проведения опыта я взял чистый, прозрачный стакан, чтобы лучше видеть весь процесс и налил в него проточную воду. Далее добавил в стакан две столовые ложки пищевой соли крупного помола. Затем все тщательно перемешал чистой ложкой, чтобы соль полностью растворилась в воде. После я наполнил воронку фильтра полученной водой. Из воронки вода самотеком прошла через картридж в кувшине и фильтрующие материалы. До фильтрации вода на вкус была очень соленой и более мутной, имела сероватый оттенок, запах отсутствовал. После фильтрации вода на вкус осталась такой же соленой, но стала прозрачной, то есть бесцветной. Запах воды не изменился. Но в фильтровальной чаше и на поверхности картриджа я обнаружил осадок в виде мелких крупинок серовато-коричневого цвета. В данном случае я пришел к выводу, что фильтр очистил соленую воду от примесей, она стала прозрачной, но на вкус фильтр никак не повлиял. Вода по- прежнему на вкус осталась соленой.
Фотографии к данному опыту прилагаются (см. фото № 7, 8 в Приложении).
Результаты: в итоге я получил соленую воду, которую много не выпьешь, но ее можно использовать для приготовления различных блюд: соусов, бульонов, супов, для маринадов и др. Также соленой водой можно полоскать горло для дезинфекции и устранения воспалительных процессов и не только.
Опыт третий.
Для проведения этого опыта я также взял чистый, прозрачный стакан и налил в него проточную воду из крана. Смешал ее с двумя столовыми ложками сахара. Тщательно размешал сахар в воде, чтобы кристаллики сахара растворились в ней полностью. Полученную воду я налил в воронку и она самотеком прошла через картридж в кувшине и фильтрующие материалы (сорбенты). До фильтрации вода на вкус была сладковатая, по цвету светло-бежевого оттенка, без какого-либо запаха. После фильтрации вода на вкус осталась сладковатой, как и в самом начале опыта, без какого-либо запаха и посторонних примесей, по цвету стала прозрачной, то есть бесцветной.
Фотографии к данному опыту прилагаются (см. фото №9, 10 в Приложении).
Результаты: в конце опыта я не обнаружил в воронке никаких осадков и примесей. Я считаю, что частицы, которые в начале опыта придавали воде светло-бежевый оттенок, были столь маленького размера, что их невозможно было увидеть невооруженным глазом. А раз вода в конце опыта стала бесцветной, то это значит, что эти частицы удержали фильтрующие материалы (сорбенты) фильтр - кувшина.
В конечном итоге я получил сладкую воду, которую можно использовать в кулинарии для приготовления глазури, сиропов, делать различные напитки. Также сладкую воду употребляют спортсмены, чтобы восстановиться после физических нагрузок.
Я решил не останавливаться на проведенных опытах и провел анкетирование среди одноклассников и членов своей семьи, чтобы узнать:
1) кто употребляет отфильтрованную воду, а кто пьет проточную воду без использования фильтра;
2) есть ли в доме фильтр для воды (фильтр-кувшин, фильтр-насадка, стационарный фильтр или др.) у опрашиваемых мною людей;
3) нужен ли фильтр для очистки воды в быту;
4) есть ли польза от отфильтрованной воды.
Всего в анкетирование приняло участие 22 человека. Подсчитав все результаты опроса, я получил следующие ответы:
На первый вопрос 9 человек ответили, что пьют отфильтрованную воду. А 13 человек ответили, что пьют проточную воду.
На второй вопрос 17 человек дали положительный ответ, а оставшиеся 5 – отрицательный ответ.
На третий вопрос 17 человек ответили положительно, а оставшихся 5 человек - отрицательно.
На четвертый вопрос 20 человек дали положительный ответ, а 2 человека ответили отрицательно.
По результатам анкетирования я сделал диаграмму к каждому вопросу (см. диаграммы №1, 2, 3, 4 в Приложении) и пришел к выводу: использовать фильтры для очистки воды в быту или же нет – это личный выбор каждого человека. Но внимательно изучив все ответы, я заметил, что даже те, кто дома не использует фильтр для очистки воды, считают, что есть польза от очищенной, отфильтрованной воды. Ведь вода, подвергшаяся фильтрации, становится чище, мягче и безопаснее в употребление, в применение в быту и не только.
Как устранить выявленные проблемы:
1.С детства прививать детям любовь и бережное отношение к своей планете и ее ресурсам.
2.Проводить профилактические беседы в детских садах, школах и на предприятиях города, демонстрировать фильмы, распространять брошюры по теме « Профилактика загрязнений водных ресурсов - как возможность предотвращения экологической катастрофы и нехватки пресной, очищенной воды, годной для потребления », «Как качество воды влияет на организм человека и не только».
3.Проводить экологические субботники по расчистке прибрежных зон, следить за чистотой водных ресурсов с привлечением школьников, работников предприятий и просто неравнодушных граждан. Особое внимание уделять расчистке родников, ручьев.
4.Следить за тем, чтобы в реки, озера не попадали сточные воды и отходы предприятий. Особенно в городах, где есть крупные промышленные, перерабатывающие производства.
5.Органам, ответственным за состояние водопроводных труб следить за их целостностью. Своевременно выявлять поломки, а при необходимости производить замену устаревших труб, дабы избежать аварий и попадания в наши дома и квартиры воды, не пригодной для питья и использования в быту.
6.Если вы используете в быту фильтры для очистки воды, то необходимо своевременно производить замену непригодных фильтров или его элементов. А в случае с фильтр - кувшином производить замену картриджа (кассеты) один раз в 2-3 месяца, как указано в инструкции.
Актуальность темы: тема воды и ее очистки всегда будет актуальна, ведь без воды мы просто не выживем, как и весь окружающий нас мир. Каждому стоит задуматься о качестве питьевой воды, ведь мир живой и неживой природы очень тесно взаимосвязаны между собой. Загрязняя планету, мы неосознанно наносим вред в первую очередь себе! Ведь не просто так говорят: «Не плюй в колодец - пригодится воды напиться ».
Вода - источник жизни на всей планете, берегите ее и всегда помните, что ресурсы Земли не безграничны! Помните, что качество воды = качество жизни!
Полезная, нежная, просто безбрежная,
Жизнь нам дарящая, гордая, властная,
Холодная, жгучая, в гневе могучая
В мир ты приходишь рекой, океанами.
В доме встречаешь открытыми кранами,
Каплей росы, что укрыла трава,
Слезным дождем, что нам шлют небеса.
Жизнь без тебя на Земле невозможна
И будем действовать мы осторожно,
Чтоб сохранилась твоя чистота-
Незаменимая наша вода.
Матвиенко И.
Список использованной литературы
1. Учебник /Школа России «Окружающий мир. 3 класс. Часть 2»
А. А. Плешаков. Издательство «Экзамен» Москва, 2022 г.
2. Рабочая / Школа России «Окружающий мир. 3 класс. Часть 2» к учебнику
А. А. Плешакова. Издательство «Экзамен» Москва, 2022 г.
3. Телепередача «Галилео». Очистка воды.
4. Телепередача «Галилео». Эксперимент. Как фильтры очищают воду?
Рисунки взяты из свободного доступа в интернете.
Приложение
Фото 1.
Фото 2
Фильтр, которым наша семья пользуется в быту.
Фото 3
Родник в д. Карман-Актау.
Фото 4
Фотоотчет опыта №1 часть 2.
А это то, что мы можем наблюдать в воронке после того, как родниковая вода самотеком прошла через картридж в кувшине.
Фото 5
В кружку, что находится в верхней части фотографии налита родниковая вода до фильтрации, а в кружку, что расположена в нижней части фотографии налита вода, подвергшаяся фильтрации.
Фото 6
Я слил неочищенную воду из кружки, чтобы можно было лучше рассмотреть осадок, который присутствовал там изначально.
Фото 7
Фотоотчет опыта № 2.
В фильтровальной чаше и на поверхности картриджа после фильтрации соленой воды остался осадок в виде мелких крупинок серовато-коричневого цвета.
Фото 8
В стакан, что расположен слева, налита вода, смешанная с солью, до фильтрации. А справа расположен стакан с соленой водой после фильтрации.
Фото 9
Фотоотчет опыта № 3.
В данном случае мы можем увидеть, что на воронке и на поверхности картриджа нет никаких осадков в виде мелких песчинок.
Фото 10
В стакан, что расположен слева, налита вода, смешанная с сахаром. Такой она была до процесса фильтрации. А в стакан, что расположен справа, налита та же вода, только уже подвергшаяся фильтрации.
Диаграмма № 1.
Отфильтрованная вода - 41% (9 человек).
Проточная вода – 59% (13 человек).
Диаграмма № 2.
Да- 77% (17 человек).
Нет– 23% (5 человек).
Диаграмма № 3.
Да- 77% (17 человек).
Нет– 23% (5 человек).
Диаграмма № 4.
Да- 91% (20 человек).
Нет– 9% (2 человека).