Способы очистки воды в домашних условиях. Определение качества воды

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Волгин А.К. 1

---

1ООО "Альтернативная школа Альтскул"

Смирнова Ю.В. 1

---

1ООО "Альтернативная школа Альтскул"

Работа в формате PDF

1.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

«Если есть магия на этой планете, она содержится в воде.»

Лорен Эйсли

Нарушение питьевого режима опасно обезвоживанием организма. 
Доказано, что при потере воды 15-20% от общей массы тела, у человека происходят необратимые последствия, приводящие к гибели.

Поэтому вопрос потребления чистой, а главное качественной воды очень актуален в наше время.

Проблемой экологии в настоящее время считается, в том что чистой и прозрачной воды в природе не бывает, разве что по формуле из учебников химии. Причина этому проста! Вода является универсальным растворителем, в ней с легкостью растворяется большинство примесей, минералов и образований.

Более 40% случаев загрязнения воды связаны с человеческой деятельностью. Кроме того, промышленные работы также играют роль в загрязнении и общественной деятельности, вымывании удобрений с сельскохозяйственных угодий, «кислотных дождях» и других «естественных» явлениях человека.

Решением может стать:

• повышение осведомленности населения по этому вопросу;

• увеличить финансирование жилищно-коммунального хозяйства;

• сотрудничество между государственными и частными учреждениями в области доочистки воды;

• пропаганда бережного отношения к окружающей среде.

Цель исследовательской работы - определить качество воды в моем доме и в многоквартирном доме, методы ее очистки в домашних условиях.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• Изучить литературу по данной теме.

• Изучить способы очистки воды.

• Научиться проводить простые опыты с водой.

В ходе работы использовались следующие методы и приемы: методы исследования:

• опыт-исследование;

• анкетирование;

• изучение литературы по данной теме.

В связи с постоянно усугубляющейся экологической обстановкой данная тема очень актуальна в настоящее время.

1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ.

В современном мире большое внимание уделяется очистке воды. Коммунальные службы обеззараживают и частично очищают воду перед поступлением в многоквартирные дома. И мы самостоятельно стремимся улучшить качество воды с помощью различных фильтров очистки воды. Как раньше люди справлялись с грязной водой?

Не все знают историю развития методов очистки воды. В пресной воде обитает огромное количество бактерий и вирусов, способных нанести смертельный вред человеку. Поэтому, хотя до промышленной революции вода в реках, озерах и родниках была намного чище — в ней не было пестицидов, нефтепродуктов и других химических соединений, люди все равно стремились ее очистить. Возможно, как только люди научились разводить огонь, создавать посуду, они стали очищать воду самым простым способом – кипячением.

Давайте обратимся к другому участку земли, где и сейчас приходится применять другие методы очистки, а точнее к древней культуре Египта. Именно там археологи стали свидетелями первых методов массовой очистки воды. Египет – цивилизация, возникшая на берегах Нила. Эта река считается очень грязной, и египтянам приходилось очищать воду реки перед ее использованием. Очищение проводили тонкой тканью, сложенной в несколько слоев. Проходя через такой тканевый фильтр, задерживался значительный процент взвесей песка и воды. Также именно в Египте были сооружены первые песчаные дамбы в местах водозабора, которые очищали воду.

Люди стремились не только очистить свою воду, но и улучшить ее вкус и запах, добавив в нее натуральные ароматизаторы.

Настоящий прорыв произошел во времена технического прогресса, люди изобрели микроскоп и изучали состав воды. Понимание того, что содержит вода, привело к тому, как ее следует очищать. Люди, измученные пандемиями, вызванными зараженной водой, ждали нового витка в эволюции водоочистки.

Хлорирование воды стало ключевым методом очистки. Установлено, что соединения хлора способны справляться с вирусами холеры, дизентерии и брюшного тифа. Благодаря использованию нового метода было спасено много жизней. Но нельзя забывать, что хлор — это яд не только для вирусов и бактерий, но и для человека. Поэтому сейчас человечество ищет новые способы очистки воды без участия хлора.

2. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДЫ.

Вода является одним из основных ресурсов на земле. Без неё невозможно представить жизнь человека. Вода – лучшее лекарство, она лечит десятки болезней. Вода также может и убить человека, когда она заражена. Трудно представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла пресная вода. Но такая угроза существует. От загрязнения воды страдает все живое. Три четверти всех болезней и смертей вызваны болезнями, передающимися через воду. Поэтому вода – наше основное богатство, мы должны ее беречь! Это и послужило основанием для выбора темы исследования.

Два миллиона человек ежегодно умирают от употребления грязной воды.

Часто берега рек превращаются в свалку. В загрязненной воде погибает все живое: рыбы и растения. Реки больны, и их воды человек не может использовать для своих нужд . Люди выбрасывают мусор в водоемы, не осознавая, что творят страшное зло. Необходимо каждому из нас – изменить свое отношение к воде, иначе через несколько десятков лет мы можем остаться без чистой пресной воды.

3. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ.

Для начала давайте разберемся, как вода попадает в квартиру, откуда она берется и какие этапы проходит?

На данный момент применяется метод биологической очистки сточных вод, в котором используются аэробные бактерии. Принципы физико-химической очистки основаны на методах сорбции, флотации и ионообменных процессах.

Применяется также механическая очистка, которая избавляет воду от песка, взвесей и других механических примесей. В домашних условиях для дополнительной очистки рекомендуется использовать бытовые, многоступенчатые, фильтры для воды.

Прежде чем вода попадет в квартиру, она проходит десятки километров по трубопроводам. Более 60% труб в России находятся в аварийном и ветхом состоянии. Несмотря на то, что государство ежегодно выделяет бюджет на ремонт и замену трубопроводов, эта проблема все еще существует. Почти в 100% случаях вода из-под крана не пригодна для питья.

Централизованное водоснабжение – наиболее удобный способ водоснабжения, обладающий следующими преимуществами:

• неограниченное потребление воды;

• не нужно строить колодец или копать колодец на участке дома;

• водоканал несет ответственность за техническое обслуживание водопровода;

• поток воды не прекратится в случае отключения электроэнергии, нет необходимости устанавливать накопительные баки или гидроаккумулятор.

Однако у этого метода есть и свои недостатки:

• в воде есть ржавчина и хлор;

•периодическое прекращение подачи воды (из-за аварий или регламентных работ на водопроводе);

• необходимость вносить ежемесячную плату за пользование водой.

Эволюция очистки воды не стоит на месте, поэтому можно ожидать, что в ближайшем будущем появятся еще более надежные и эффективные методы фильтрации воды.

3.1. СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ.

Существует несколько способов очистки воды в домашних условиях. Рассмотрим некоторые из них:

1. Кипячение. Кипячение используется для уничтожения вирусов и бактерий. Этот способ действительно помогает очистить воду, но при кипячении меняется структура воды, становясь «мертвой» и не полезной для человеческого организма.

Вывод: думаю кипячение нужно использовать в крайнем случае.

2. Отстаивание. Некипяченая водопроводная вода содержит большое количество хлора, опасного для организма. Поэтому нужно налить воду в большую емкость (ведро) и оставить на 10-12 часов, не закрывая крышкой.

Вывод: при отстаивании на дно емкости оседает хлор и тяжелые металлы, вредные для организма, после чего воду можно пить.

3. Замораживание. Нужно налить воду в емкость и заморозить медленно и при очень низкой температуре. Затем медленно разморозить.

Вывод: при замораживании и оттаивании воды изменяется ее структура, это приводит к уничтожению многих микробов, но полезные свойства воды сохраняются.

4.Фильтрация. Можно использовать покупной фильтр, а можно сделать фильтр самостоятельно, состоящий из природных материалов - активированного угля, ваты, марли и кварцевого песка, дополнительно между слоями фильтра проложить бумагу.

Мне стало интересно, как семьи моих одноклассников очищают водопроводную воду дома, я провел опрос, в котором участвовало 21 семья.

Обработка анкетных данных

1. 80 % опрошенных часто употребляют сырую воду, но с опаской.

2. Самыми популярными методами очистки воды являются фильтрование, заказ или покупка воды в водоматах.

4. ЭКСПЕРИМЕНТ по определению качества воды.

Раньше, когда я жил в многоквартирном доме, я не задумывался о качестве воды, льющейся из крана. Мы пользовались той, какую нам поставлял водоканал. Но при этом для приготовления пищи и питья, мы применяли дополнительный способ очистки воды – фильтрацию.

Когда мы переехали жить в частный дом, я задумался, какой водой пользуется моя семья и нуждается ли эта вода в дополнительной очистке. Это легло в основу моего эксперимента.

Для анализа я взял четыре образца воды:

Образец 1 – вода в многоквартирном доме из-под крана.

Образец 2 – вода в частном доме из-под крана.

Образец 3 – вода в многоквартирном доме после фильтрации.

Образец 4 – вода в частном доме после фильтрации.

Для определения качества воды, я буду использовать тест-полоски (см. Приложение №1 фото №1), которые служат для биохимического экспресс-анализа воды в домашних условиях (срок годности до 01.2025). С их помощью можно узнать общую жесткость, количество нитратов и нитритов, уровень активного хлора и значение кислотности (pH). Дополнительно качество воды я буду проверять цифровым тестером TDS (Total dissolved solids) (см. Приложение № 1 фото № 2). Этот тестер умеет проверять качество воды на содержание трех видов примесей: растворимые соли (ионы кальция, магния и т.д.), органические соединения (ацетат амония, сульфаты и т.д.) и ионы тяжелых металлов (хром, цинк, свинец, медь и т.д.). Суть работы TDS-тестера основана на определении электропроводности воды. Чем больше в воде растворенных твердых частиц, тем выше ее электропроводность и тем хуже качество воды. Согласно принятым нормам, питьевой считается вода с уровнем TDS от 50 до 300. Если значение больше 300, то вода уже мало или вовсе не пригодна для питья. Если значение меньше 50, вода не рекомендуется для постоянного потребления, поскольку будут вымываться соли из организма.

Итак, я опустил тест-полоску в емкость с Образцом 1 и зафиксировал результат (см. фото №1). Затем я опустил TDS-тестер в емкость с Образцом 1 и зафиксировал показание (см. фото №1.1). Полученные значения я занес в таблицу (см. Приложение №2).

Фото №1 Фото №1.1

Затем я взял Образец 2. Вода в мой дом поступает из нашей собственной скважены, проходя через систему водоочистки. Опустил в воду тест-полоску, и зафиксировал результат (см. фото №2, 2.1), потом опустил в воду TDS-тестер и зафиксировал показание (см. фото №2.3). Полученные значения занес в таблицу (см. Приложение №2).

Образец 3 дополнительно прошел очистку через фильтр известной марки с тремя сменными картриджами. Я опустил тест-полоску в воду и зафиксировал результат (см. фото №3), опустил TDS-тестер в воду и зафиксировал показание (см. фото №3.1). Значения занес в таблицу (см. Приложение №2).

Фото №2 Фото №2.1

Фото №2.3

Фото №3 Фото №3.1

Образец 4 прошел через дополнительный фильтр для очистки воды (в данном случае это фильтр известной марки с тремя сменными картриджами. Я опустил тест-полоску в воду и зафиксировал результат (см. фото №4, 4.1), опустил TDS-тестер в воду и зафиксировал показание (см. фото №4.3). Значения занес в таблицу (см. Приложение №2).

Фото №4 Фото №4.1

Фото №4.3

Вывод:

Вода в многоквартирном доме нуждается в дополнительной очистке, но даже, пройдя через фильтр, она оказалась не достаточно хорошего качества. Возможно, сменные картриджи в фильтре уже забились и нуждаются в замене. Я выяснил, что вода в моем частном доме хорошего качества, даже без дополнительной фильтрации и нет смысла тратить деньги на дополнительный фильтр.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В своих исследованиях я многое узнал о воде. Я научился очищать воду в домашних условиях. Самый полезный способ очистить воду — заморозить ее. Самый популярный среди населения способ — кипячение и фильтрация.

Я понял, что вода – это драгоценный природный дар, который дан людям, и надо научиться правильно распоряжаться этим даром. Мы должны бережно относиться к существующим резервуарам и защищать их, содержать берега в чистоте, сажать деревья для укрепления берегов и строить очистные сооружения. Я верю, что качество нашей воды в будущем будет на высоком уровне.

Я убедился, в том, что каждой семье нужен прибор для определения качества воды, чтобы своевременно проводить замену фильтра.

А вы знаете, какую воду вы пьете?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Плешаков А.А . Мир вокруг нас: Учеб. для 3 кл. четырех лет нач. шк. – 4-е изд. - М.: « Просвещение» , 2019.- 137с.

2. Полный школьный курс.1-4 класс. Справочное пособие. – СПб.: ИГ «Весть», 2009 г. .

3. Боровский Е.Э. «Вода на Земле».- М.: «Инфра-М», 2009.-76 с.

4. «Обо всём на свете», Большая детская энциклопедия.- М.: «Астрель», 2007.-278 с

5. http://www.school2100.ru/uroki/elementary/okrmir.php

Приложение №1. Инструменты для определения качества воды.

Фото №1 Фото №2

Приложение №2. Таблица результатов.