Три плюс Два - морская вода

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Ковалевская А.М. 1

---

1МБОУ "СОШ №7 г.Кировска"

Дмитриева Л.В. 1

---

1МБОУ "СОШ №7 г.Кировска"

Работа в формате PDF

1.4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Актуальность темы

Одним из важнейших природных богатств является вода. Вода находятся в тесной взаимосвязи с окружающей природой и хозяйственной деятельностью человека. Что может быть приятнее и полезнее отдыха у моря?! Только от одной мысли о нем на душе становится светлее и радостнее. Проведение летнего отпуска на берегах морей весьма благоприятно сказывается на здоровье всего организма. Воды разных морей, кроме прекрасного отдыха, дайвинга, укрепления здоровья и иммунитета, представляют значительный интерес с научной и экологической точки зрения.

Цель: на примере образцов воды, привезенной с разных морей изучить некоторые свойства.

Задачи:

- изучить научную литературу и периодическую печать по теме;

- выбрать методики для определения свойств воды: прозрачность, соленость, плотность, температуру закипания и замерзания;

- определить пользу для человека

Гипотеза: предположим, что морская вода в южных и северных морях одинаковая.

Предмет исследования: морская вода и ее свойства в сравнении.

Методы исследования: наблюдение; сравнение; анализ; обобщение, работа в сети Интернет, эксперимент (проводились в школьной лаборатории и в домашних условиях).

Морская вода – какая она?

Вода – самое распространенное и одно из наиболее важных веществ в природе, представляет собой бесцветную жидкость без запаха и вкуса, не имеющую определенной формы. Состоит вода на 12% из водорода и на 89% из кислорода, причем водорода по объему примерно в 2 раза больше, чем кислорода. Химическая формула воды H₂O. Вода как растворитель обладает замечательным свойством растворять различные вещества и газы, поэтому химически чистая вода в природе не встречается.

Рис. 1. Морская вода.

Вода является вторым по важности, после кислорода, элементом для нормальной жизнедеятельности человека. Без кислорода человек может прожить 2-3 минуты, а без воды максимум 5-7 суток.

Вода — единственное известное нам вещество, которое встречается в естественных условиях на поверхности Земли в твердом, жидком и газообразном состояниях. Она имеет уникальную способность при замерзании расширяться, вследствие чего лед плавает на воде, остающейся в жидкой фазе. Вода замерзает не при температуре наибольшей плотности (4°С), а при 0°С. (имеется в виду пресная вода, морская вода замерзает при более низкой температуре: —1,9° при солености 35%). В последнее время ученые доказали, что вода, дополнительно, имеет 5 различных состояний в жидком виде и 14 состояний в «замороженном». Да и сам человек на 90% состоит из воды.

Польза моря

Самое интересное, что люди вне зависимости от того видели они море или нет, ощущают на себе его волшебную силу притяжения. Это объясняется тем, что состав морской воды очень схож с составом плазмы человеческой крови. Влияние моря на здоровье человека использовали еще жрецы древнего Египта. Влияние моря на здоровье человека складывается из влияния морской воды, морского воздуха и шума прибоя.

Морская вода имеет в своем составе практически полный набор элементов таблицы Менделеева. Она способствует активизации всех жизненно важных процессов в человеческом организме и повышает его способность сопротивляться самым различным заболеваниям.

Главная морская соль – обычный хлорид натрия. Но в процентном соотношении в морской воде его содержится столько же, сколько и в теле здорового человека. Купание в море способствует поддержанию нормального кислотно-щелочного баланса в нашем организме и благотворно воздействует на кожу. Кальций прогоняет депрессию прочь, способствует хорошему сну и гарантирует отсутствие судорог, принимает участие в свертываемости крови. Магний защищает от аллергии, раздражительности и нервозности, участвует в клеточном обмене и расслаблении мышц, снимает отёчность. Железо участвует в транспортировке кислорода и в процессе образования эритроцитов. Йод необходим для щитовидной железы, сильно влияет на интеллектуальные способности, регулирует гормональный обмен, понижает уровень холестерина в крови и омолаживает клетки кожи. Калий участвует в регулировании питания и очистки клетки. Хлор участвует в образовании желудочного сока и плазмы крови. Цинк участвует в формировании иммунитета и поддержании функции половых желез, препятствует росту опухолей. Селен предотвращает онкологические заболевания. Медь препятствует развитию анемии. Кремний придает эластичность сосудам и укрепляет ткани.

Рис. 2. Польза моря.

Талассотерапия (лечение морем) очень приятная процедура: ты лежишь и расслабляешься в теплой морской воде, а тем временем на коже образуются отрицательные ионы, которые тонизируют мышцы и кожу, снимают усталость, боли и напряжение. Морская вода способствует очищению кожных покровов, когда раскрываются поры и кожные рецепторы буквально впитывают в себя полезные микро и макроэлементы, минеральные соли, органические вещества, которыми она обогащена. Она обладает прекрасными антибактериальными, противовоспалительными и рассасывающими свойствами.

Море является природным психологом и психотерапевтом. Шум волн, вид горизонта, который как бы превращается в море, все это улучшает настроение, снимает нервное напряжение, раздражительность, лечит депрессию и заряжает оптимизмом. Ритмичное покачивание воды, шум прибоя, успокаивают и помогают справиться с бессонницей.

III. Южные и северные моря

Северные моря

Белое море. Среди морей, омывающих Россию, Белое море — одно из самых маленьких (меньше — только Азовское море). Площадь его поверхности 90 тыс. км² (с многочисленными мелкими островами). Наибольшая глубина моря 343 метра, средняя — 67 метров.

Белое море полностью находится в пределах России. Каждую зиму покрывается льдом и относится к морям с сезонным ледяным покровом. До 90% всех морских льдов Белого моря – дрейфующие.

Белое море богато биоресурсами. Промысловое значение имеют сёмга, кумжа, навага, сайка, камбала, корюшка, беломорская сельдь и беломорская треска. Экологическое состояние Белого моря в целом стабильное и относительно благоприятное.

Ба́ренцево мо́ре названо в честь голландского мореплавателя В. Баренца. Омывает берега России и Норвегии. Площадь моря — 1424 тыс. км², глубина — до 600 м. Море расположено на континентальном шельфе. Юго-западная часть моря зимой не замерзает из-за влияния Северо-Атлантического течения. Юго-восточная часть моря называется Печорским морем.

Баренцево море богато различными видами рыб, растительным и животным планктоном и бентосом. Из млекопитающих водятся: белый медведь, нерпа, гренландский тюлень, белуха и др. Ведётся промысел тюленя. На побережьях есть птичьи базары, насчитывается свыше 25 видов птиц, наиболее распространены кайры, чистики, чайки-моёвки (на побережье Кольского полуострова 84 птичьи колонии). В заливах, в местах сосредоточения флота и разработки газовых и нефтяных месторождений, наблюдается повышенное содержание нефтепродуктов и тяжёлых металлов, особенно неблагополучная ситуация отмечается в Кольском заливе.

Южные моря

Чёрное мо́ре омывает берега многих стран: России, Украины, Болгарии, Румынии, Грузии, Турции и Абхазии. Относится море к бассейну Атлантического океана. По поверхности Чёрного моря проходит водная граница между Европой и Азией.

На глубине более 200 метров в Чёрном море отсутствует жизнь, за исключением некоторых бактерий. Это связано с наличием большого количества сероводорода в глубоких слоях воды. Полагают, что он образуется в результате жизнедеятельности некоторых бактерий.

Черное море является единственный естественным водоемом на планете, имеющим глубинное разделение на кислородную (до 200 м в глубину) и сероводородную (на больших глубинах) зоны.

Одно из самых интересных и завораживающих явлений на Черном море - его осеннее "свечение". Причина тому - уникальные плавающие в воде водоросли пириденея.

Адриати́ческое мо́ре, также Адриатика - полузамкнутое море, часть Средиземного моря между Апеннинским и Балканским полуостровами. Отличительной чертой Адриатического моря является прозрачность вод, которая одна из самых высоких в мире и составляет 56 метров! Соленость вод также выше от мировых средних величин и составляет 35-38 ‰.

Адриатическое море играет важную роль в хозяйственной деятельности расположенных на нем государств, здесь добывается множество промысловых рыб и других ценных морских культур.

Эге́йское мо́ре — полузамкнутое море с большим количеством островов. Омывает берега современных Греции и Турции. Оно возникло в конце эпохи неогенового периода. Еще в древние времена Эгейское море имело большое значение для людей, живущих на его побережье.

Н а его территории всегда отлично было развито рыболовство и судоходство, а в наши дни – пляжный и оздоровительный туризм.

Рис. 3. Звездочка - места отбора проб.

Эгейские воды отличаются своей уникальной красотой. Считается, что Эгейское море — самое разноцветное.

Доказательством чистоты морской воды служат многочисленные обитатели глубин. Рыбы здесь, действительно, не так много, из-за отсутствия питательного планктона. Но зато в большом количестве водятся губки и осьминоги.

Эгейское море имеет более высокую солёность, чем Чёрное: 37,0—40,0 ‰, поэтому после плавания в нём необходимо обязательно омываться пресной водой, иначе возможны негативные последствия для кожи и, особенно, слизистой оболочки глаз.

Рис. 4. Представление образцов воды.

Исследовательская часть

По данным всемирной организации ЮНЕСКО, самая чистая вода находится в Финляндии. К этому выводу учёные пришли после исследований, которые проводились в 122 странах. Однако, как было недавно подтверждено даже самой Финляндией, наша Камчатка по чистоте воды опередила Финляндию.

К сожалению, сейчас порядка 1 млрд людей в мире не имеют доступа к чистой воде. Вода на земном шаре различна по своим характеристикам, изучением которых я и занималась.

В работе представлены образцы воды (рис. 4), взятые в разное время из разных источников:

– пресная вода из 2-х источников:

из водопроводного крана г. Кировск;

озеро Скадарское, расположенного в Черногории в 2018г.;

– морская вода взята из:

Баренцево моря (район Териберки) в 2018г;

Белого моря (район Кузреки) в 2018г;

Черного моря Болгарии (г. Бяла) в 2016, в 2017, в 2018гг.;

Эгейского моря Греции (районы Лептокария и Кинета) в 2017г;

Адриатического моря Черногории (район Будва) в 2018г.

Для изучения мне нужно было узнать: Время замерзания воды, т.е. превращения ее из жидкого состояния в твердое; Кислотность воды или польза для здоровья; Плотность воды или где легче всего купаться; Соленость воды; Профилактика заболеваний или с какой морской водой может подружиться наш нос.

Замерзание и pH морей.

Определения времени замерзания.

Первая задача решалась с помощью холодильника путем отбора одинаковых проб объемом 20 мл из всех водоемов и заключению их в морозильник. Степень замерзания проб проверялась по секундомеру каждые 5 мин по положению столовой вилки под собственным весом. За критерий замерзания принималось отсутствие погружения вилки в пробу. Для получения более точного результата также использовался метод заморозки на улице при температуре -7⁰С. Результаты измерения и порядок замерзания проб представлен на рис. 5 и в таблице №1: в холодильнике столбцы 4,5; на улице – 6,7.

Таблица 1.

а) б)

в)

Рис. 5. Проведения опытов на замерзание воды: а), б) – в холодильнике; в) – на улице.

Анализ результатов: в 4 колонке представлено время замерзания, а в 5 – распределение разных водоемов по скорости замерзания. Первой замерзла вода из озера Скадарское в Черногории. Второй вода из Белого моря. Наша пресная вода оказалась на 3-ем месте. Вода из Баренцева моря оказалась на 7-ом месте. Последнее место делят Эгейское и Адриатическое моря.

Вывод. Наиболее морозостойкие моря – Южные моря. Опыт подтверждает исторические данные: Баренцево море не замерзает; Белое море – замерзает.

Определения pH морской воды.

Р ис.6. Проведения опытов на pH (кислотность) воды.

Вторая задача по определению pH воды является важной в отношении пользы для здоровья от морской воды. Еще в далеком 1931 году доктор Отто Генрих Варбург из Германииполучил Нобелевскую премию за открытие, что в среде, богатой на кислород, раковые клетки не размножаются, а позже было ещё доказано, что в такой среде малоактивны вирусы, бактерии и грибки. В кислой среде происходит повышение концентрации CO2 и образование молочной кислоты, что создает предпосылки для роста раковых клеток.

Задача решалась не путем измерения как в случае с замораживанием воды, а качественно с помощью лакмусовой бумажки. Капля воды из каждой пробы капалась на лакмусовую бумажку. Результаты представлены в 8-ом столбце таблицы №1. Из нее видно, что в основном вода из всех проб – нейтральна. К более щелочным средам, и, следовательно, к морям в которых более полезно купаться следует отнести Эгейское, Черное и Адриатическое.

Плотность морей или где легче всего купаться.

Определение плотности.

Третья задача решалась следующим образом.

Летом все люди, включая детей, любят купаться в разных водоемах: в озерах, речках и морях. Возникает естественный вопрос. А где легче плавать? В озере или море? А если легче в море, то в каком? Современное природоведение говорит о том, что легче плавать в том водоеме, где плотность воды выше. А где конкретно, и какая плотность в каком водоеме неясно. Поэтому целью данного исследования была попытка определить плотность воды из разных водоемов.

1

Рис. 7. Определения плотности воды или где легче купаться.

Прежде чем приступить к решению поставленной задачи исследования необходимо определить важный показатель плотности воды, относительно которой мы будем давать оценку других плотностей. Плотность – это физическая характеристика любого вещества, определяемая содержанием массы вещества в единице объема.

Для всех случаев измерения принимаем один и тот же объем. Тогда плотность будет определяться только массой измеренной воды. Плотность пресной воды всегда принимается за единицу. Таким образом, для данного объема пресной воды мы получим вес этого объема, относительно которого и будем определять какими плотностями обладают разные водоемы. Оценку плотности воды будем давать двумя методами: методом простого взвешивания определенного объема воды и методом Архимеда (древнегреческого ученого-математика). Этот метод состоит в следующем: Наливаем определенный объем воды в прозрачную чашку. Каждый раз один и тот же объем воды из разных источников. Погружаем в него кораблик (рис. 7) с нарисованной ватерлинией. Ватерлиния – это определенная линия на борту каждого корабля, ниже которой корабль нельзя погружать. Иначе утонет.

Для начала проделываем всё это с пресной водой, у которой плотность равна единице. Для уравновешивания корабля до ватерлинии надо заполнить его водой. В нашем случае для этого понадобилось 13мл. Уравновесили, сфотографировали. Далее, сменили на морскую воду (Черное море). Кораблик поднялся выше ватерлинии. Чтобы уравновесить, надо добавить в кораблик той же пресной воды. Добавили 0,5 мл. Уравновесили, сфотографировали. Итак, для каждой пробы воды из разных источников.

Результаты измерений сведены в таблицу №2.

Таблица 2.

Выводы: Два метода показали хорошее совпадение результатов измерения одной и той же величины (плотности). Однако метод Архимеда оказался менее точным потому, что измеряется малая величина (13 мл). Большую величину легче измерить более точно (230 мл).

Неожиданным оказался результат того, что воды Баренцева моря оказываются плотнее, чем воды Черного моря

По степени облегченности купания, исследуемые водоемы распределяются в следующем порядке:

1. Эгейское и Адриатическое моря 1,050 и 1,045 (г/см³);

2. Баренцево море 1,041 (г/см³);

3. Черное море 1,036 (г/см³);

4. Белое море 1,023 (г/см³);

5. В озере Скадарское из Черногории и в наших озерах 1,000 (г/см³);.

Таким образом, можно сделать вывод, что легче всего купаться в Эгейском море. Труднее всего в Белом море.

Соленость морей и профилактика заболеваний

Рис.8 Определение солености

Солёность морской воды зависит от количества выпадающих атмосферных осадков и испарения, а также от течений, притока речных вод, образования льдов и их таяния. При испарении морской воды солёность повышается, при выпадении осадков — уменьшается. Тёплые течения несут обычно более солёную воду, чем холодные. В береговой полосе морские воды опресняются реками. При замерзании морской воды солёность возрастает, при таянии льдов — наоборот, понижается.

Для определения солености вод я использовала модульную систему экспериментов на базе цифровых технологий PROLog (цифровой измерительный модуль – Концентрация соли) При помощи датчиков я получила следующие результаты.

Таблица 3.

На первое место вышло Адриатическое море, на втором – Эгейское море района Лептокария, а на третьем месте Эгейское море район Кинета.

Второй опыт был проведен с помощью реактива – хлорида ионов серебра. В лабораторных стаканчиках под номером 1,3,4,9 наблюдается плотный осадок. Значит, в них много ионов хлора, которые содержатся в поваренной соли. В пробах 2,5,6,7,8 появилась небольшая мутность, о чем свидетельствует о малом количестве соли. А вот в пробе 10 (вода из крана) солености вообще нет.

С какой морской водой может подружиться наш нос?

Для жителей Кольского полуострова с его суровым зимним климатом является важным вопрос профилактики заболеваний. Одним из методов является промывание носа морской водой. Кольский полуостров омывается двумя морями и, как говорится «Сам Бог велел» ими пользоваться для поддержания нашего здоровья. Однако многие привозят воду с Черного моря. Не всем это удобно и не для многих доступно. Вопрос! А можно ли использовать воду из наших морей? Попробуем ответить на этот вопрос.

Р ис. 9. Профилактика заболеваний методом промывания носа.

Всем известно, что промывание носа пресной водой является не комфортным и даже в некоторых случаях несколько болезненным. В таблице 4 приводятся результаты использования морской воды разных морей по степени комфортности. В опыте принимали участие три добровольца. Используется 5-бальная шкала, в которой 5 – наиболее комфортное использование, 1 – наименее.

Таблица 4.

Из таблицы 4 следует, что наиболее комфортной морской водой для профилактики заболевания путем промывания носа является Черное море. Пресная и сильно соленая морская вода не являются комфортными к которой относят и наши (Российские) моря Белое и Баренцево море. Однако для жителей Кольского полуострова возможно использовать морскую воду Баренцева моря с разбавлением обычной водой до комфортного состояния.

Заключение

Воды разных морей представляют значительный интерес с научной и экологической точки зрения. Простые опыты, проведенные в домашних условиях, помогли объяснить, что воды Баренцева моря оказываются плотнее, чем воды Черного моря, а легче всего купаться в Эгейском море. Большую пользу для здоровья возможно получить от купания в Эгейском, Черном и Адриатическом морях.

Для одного и того же моря, например, Эгейского и даже Черного морская вода практически по всем характеристикам различается. Морская вода Черного моря, отобранная в разные годы также по многим характеристикам, различается.

Общий вывод. Чем соленее морская вода, тем она плотнее и температура ее замерзания ниже. Однако пресная и сильно соленая морская вода не являются комфортной для профилактики заболевания путем промывания носа. Наиболее комфортно является вода Черного моря. Для жителей Кольского полуострова возможно использовать морскую воду Баренцева моря с разбавлением обычной водой до комфортного состояния.

Список используемой литературы

Адриатическое море: [Электронный ресурс] // WIKIWAY 2019. https://wikiway.com/italia/adriaticheskoe-more.

Баренцево море: (Barents Sea): [Электронный ресурс] // WIKIWAY 2019. URL:https://wikiway.com/russia/barentsevo-more/.

Добровольский А. Д., Залогин Б. С. Моря СССР. М., 1982; Залогин Б. С., Косарев А.Н. Моря. М., 1999.

Из чего состоит морская вода: состав в процентах и плотность: [Электронный ресурс] // ФБ.ру. 2016. URL:http://fb.ru/article/224306/iz-chego-sostoit-morskaya-voda-sostav-v-protsentah-i-plotnost.

Михайлова Н. Соленость воды Черного моря. Какова соленость Черного моря?: [Электронный ресурс] // SYL.ru. 2015. URL:https://www.syl.ru/article/169898/new_solenost-vodyi-chernogo-morya-kakova-solenost-chernogo-morya.

Морская вода: [Электронный ресурс] // ВикипедиЯ. 2019. URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B0.

Плотность воды в различных морях: [Электронный ресурс] // Хелпикс.Орг - Интернет помощник. 2016. URL:https://helpiks.org/8-12781.html.

Полузамкнутый бассейн — Эгейское море на карте: [Электронный ресурс] // КУДАВТУР?. 2019. URL:http://kudavtur.ru/strana/egejskoe-more-na-karte/.

Полузамкнутый бассейн — Эгейское море на карте: [Электронный ресурс] // КУДАВТУР? 2019. URL:http://kudavtur.ru/strana/evropa/adriaticheskoe-more-na-karte/.

Солёность: [Электронный ресурс] // ВикипедиЯ. 2019. URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D1%91%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C.

Состав и польза морской воды для человека: [Электронный ресурс] // Сайт о пользе воды и ее очистке. 2019. URL:https://vseowode.ru/prosto-o-vode/sostav-morskaoi-vody.html.

Черное море: [Электронный ресурс] // Туристический портал SeaCool.ru. 2019. URL:https://seacool.ru/blacksea.

Чёрное море: краткое описание: [Электронный ресурс] // Природа мира. 2019. URL:https://naturae.ru/vodnye-resursy/mirovoi-okean/morya/chernoe-more.html.

Черноморское побережье Болгарии: [Электронный ресурс] // ВикипедиЯ. 2019. URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B6%D1%8C%D0%B5_%D0%91%D0%BE%D0%BB%D0%B3%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%B8.

Эге́йское мо́ре: [Электронный ресурс] // ВикипедиЯ. 2019. URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%B3%D0%B5%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BC%D0%BE%D1%80%D0%B5.

Эгейское море: [Электронный ресурс] // ФМ и онлайн радио Искатель 2018. URL:https://radioiskatel.ru/landmarks/morya/egejskoe-more/.