В ученическом исследовательском проекте по биологии на тему "Можно ли очистить воду в домашних условиях?" автором была поставлена цель, изучить способы очистки воды и влияние качества воды на здоровье людей, используя литературу и интернет.

Подробнее о проекте:

Материалы индивидуальной исследовательской работы по биологии на тему "Можно ли очистить воду в домашних условиях?" могут иметь практическое применение на уроках биологии, классных часах, внеклассных мероприятиях и в повседневной жизни. В работе кратко и доступно дается описание роли воды для жизни планеты, в целом, и для жизни человека, в частности. Автор проекта изучает какое влияние оказывают вещества, входящие в состав воды, на развитие растений.

В учебном творческом исследовательском проекте автор подробно останавливается на изучении способов очистки воды, изучении состояний и свойств воды, составлении рекомендаций по улучшению качества питьевой воды в домашних условиях. Одной из причин заболеваемости человека является неудовлетворительное качество воды, которую мы употребляем в течение всей жизни. Качество воды зависит от растворенных в ней веществ, поэтому знать т применять способы очистки питьевой воды в домашних условиях жизненно важно.

Во время написания исследовательской работы на тему "Можно ли очистить воду в домашних условиях?" автор обозревает литературу о способах очищения воды на дому, и выясняет, насколько качество нашего здоровья прямо пропорционально качеству воды, которую мы употребляем в пищу.

Оглавление

Введение
1. Для чего нужна вода на Земле.
1.1. Вода в организме человека.
1.2. Влияние веществ на развитие растений.
2. Изучение способов очистки воды.
3. Изучение состояний воды.
4. Изучение свойств воды.
5. Способы очистки воды.
Заключение
Литература
Приложения

В нашем классе стоит кулер. Мы постоянно пьём воду на перемене, и не только после уроков физкультуры. Воды из кулера нам хватает на несколько дней. Но как бы нам не хотелось пить, мы всё равно не пьём воду из-под крана. Водопроводная вода без дополнительной обработки не питьевая.Согласно недавним исследованиям, наше здоровье зависит от воды, которую мы пьем. «С водой мы выпиваем 90% наших болезней» – говорил Луи Пастер, один из ученых открывший способ обеззараживания молока.

В статье «Глобальное загрязнение воды и здоровье» из журнала «Ежегодные исследовательские отчеты об окружающей среде и ресурсах» говорится, что качество воды стало одной из больших проблем для всеобщего здоровья.Большую опасность несет загрязнение воды.

Согласно прогнозам, через 15 лет не менее 40% жителей Земли будут жить в условиях дефицита воды. За полвека произошло уже 37 локальных конфликтов из-за доступа к водным источникам. Становится всё более очевидно: не за горами то время, когда именно пресная вода, а не нефть будет важнейшим экспортным ресурсом. России повезло: она занимает второе место в мире (после Бразилии) по запасам пресной воды. Но вот парадокс: сегодня каждый второй житель страны вынужден использовать для питья воду, не соответствующую санитарно-гигиеническим требованиям. А 22% населения не имеют доступа к централизованным источникам водоснабжения!

Одной из причин заболеваемости человека является неудовлетворительное качество воды, которую мы употребляем в течение всей жизни. Качество воды зависит от растворенных в ней веществ.

Таким образом, эту тему необходимо изучать не только работникам СанПиН, биологам, химикам, физикам, но и людям, т.к. нашему организму очень важно получать чистую воду.

А можно ли очистить воду в домашних условиях?Чтобы ответить на этот вопрос, мы выбрали тему проекта: «Можно ли очистить воду в домашних условиях?», ответ на этот вопрос актуален в наше время.

Я выдвинула следующую гипотезу: в настоящее время качество водопроводной воды ухудшилось, если вода – это основной источник жизни, и от ее качества зависит здоровье человека, то необходимо изучить способы очистки воды.

Целью моей работы стало изучение свойств и сравнение способов очистки воды. Для реализации цели я поставила задачи:

1. Изучить способы очистки воды и влияние качества воды на здоровье людей, используя литературу и интернет.
2. Обработать данные полученные при проведении опытов;
3. Дать рекомендации по улучшению качества питьевой воды в домашних условиях.

Объектомисследования стало изучение способов очистки воды, а предметом исследования – влияние качества воды на здоровье человека

Методы исследования: анализ литературы, опрос работников школы и учащихся о способах очистки питьевой воды, опыты, обобщение, беседа.

Вода входит в состав любого живого организма. Наш организм в основном состоит из воды. Она содержится в крови и в костях. За год человек выпивает около 750 литров воды. Потеря организмом жидкости зачастую оказывается более опасной, чем недостаток продуктов питания. Без воды, особенно в жарких регионах планеты, человек не может прожить больше недели, а без еды – гораздо дольше.

Потребление достаточного количества воды — это один из лучших способов предотвратить образование камней в почках, одно из основных условий здорового образа жизни. Вода как бы «смазывает» суставы, выполняя тем самым роль амортизатора для спинного мозга, а также регулирует температуру тела и обеспечивает эластичность кожи.

Вода необходима для нормального пищеварения. С помощью воды из организма удаляются вредные вещества. Участвуя в обмене веществ, эта уникальная жидкость позволяет уменьшить жировые накопления и снизить вес.

Вода влияет на здоровье человека. Если человек хочет пить, он становится вялым, его работоспособность падает. Вода снимает напряжение. Если вы нервничаете – сделайте несколько глотков воды. Вода растворяет питательные вещества в организме, помогая им лучше усваиваться. Вода выводит вредные вещества из нашего организма. Вода улучшает пищеварение, понижает давление, борется с головной болью. Но какую воду нужно пить?

Воды следует пить столько, сколько хочется. В жару или после физического труда воды пьют, разумеется, больше. Нежелательно то и дело запивать водой всё, что ешь. Вода для питья должна быть чистой, без примесей. В воде не должно быть микроорганизмов. Их убивает кипячение. Если нет уверенности в чистоте воды, желательно использовать фильтры.

«Не всякая водица для питья годится»

Для сохранения здоровья человек должен пить только чистую питьевую воду, не содержащую вредные примеси. Вода с посторонним запахом или вкусом может быть опасна для здоровья.

Мы решили проверить, как загрязнённая вода влияет на семена? Мы замочили горошинки в воде с разными веществами. Через неделю мы увидели, что некоторые горошины раскрылись, у них появился корешок. Результаты наблюдения мы занесли в таблицу 1.

Мы сделали вывод, что на состояние, рост и развитие растений влияют вещества, которые имеются в воде. Большую опасность несет загрязнение воды. Одной из причин заболеваемости человека является неудовлетворительное качество воды, которую мы употребляем в течение всей жизни. Качество воды зависит от растворенных в ней веществ. Значит на состояние жизни и здоровья людей также могут влиять и растворённые в воде вещества.

Изучение литературных источников позволило нам сделать следующие выводы:

1. Вода – одно из самых важных для жизни вещество. Она содержится повсюду, входит в состав любого живого организма.
2. Вода нужна для питья.
3. Без воды не приготовить ни одно блюдо.
4. Вода нужна в быту.
5. Вода - средство гигиены.
6. Вода - среда обитания многих животных.
7. Вода – дорога.
8. Вода необходима для получения электрического тока.

Многим кажется, что они хорошо знают воду. Мы знаем, что вода в природе может находиться в разных состояниях: роса и дождь, лёд и снег, пар, туман и облака.

Как происходит превращение одного состояния воды в другое?

Чтобы ответить на этот вопрос, мы провели опыты.

Опыт 1. Мы налили воду из-под крана в пластиковую бутылку и положили в морозильную камеру. На следующий день мы достали бутылку. В бутылке был в лёд. Значит, при замерзании вода превращается в лёд.

Опыт 2. Мы оставили бутылку на подоконнике. На следующий день лёд в бутылке растаял, в бутылке была вода. Значит, лёд, тая, превращается в воду.

Опыт 3. Мы вылили воду из бутылки в чайник и вскипятили её. Над чайником образовалось облачко. Значит, при нагревании, вода поднимается вверх в виде пара, т.е. испаряется. А, подержав над чайником тарелку, мы увидели, что на тарелке образуются капельки воды. Из учебника «Окружающего мира» мы узнали, что такое состояние воды называется конденсат.

Что вода испаряется, мы убедились, проведя ещё один опыт.

Опыт 4. Мы налили в два стакана и одну тарелку одинаковое количество воды и отметили уровень воды в стаканах фломастером. Затем один стакан накрыли крышкой. Через 5 дней мы увидели, что в стакане, накрытом крышкой, уровень воды остался прежним, во втором стакане – уменьшился, а тарелка стала сухая. Куда делась вода? Она испарилась.

Оказывается, чтобы у себя дома превратить воду в пар, достаточно поставить чайник на плиту, и под воздействием высокой температуры вода превратится в пар, а чтобы превратить воду в лёд – нужно поставить в морозильную камеру ёмкость с водой, и при низкой температуре вода превратится в лёд. На основании проведённых нами опытов, мы сделали вывод - вода в природе меняет своё состояние под воздействием температуры.

Чтобы изучить свойства воды, мы провели следующие опыты.

Опыт 5. Мы взяли 5 стаканов с водой. В стаканы насыпали по отдельности соль, сахар, соду, медный купорос (удобрение для растений) и речной песок. Размешали ложечкой. В стакане с песком вода стала мутной. Речной песок осел на дно. В стаканах с солью, сахаром и содой вода чистая, прозрачная. В стакане с медным купоросом вода окрасилась. Мы знаем, что в стакане с сахаром вода стала сладкой на вкус, а в стакане с солью - солёной.

Опыт 6. Мы опустили ложку сначала в стакан с водой, а затем в стакан с молоком. В стакане с водой ложка видна, а в стакане с молоком её не видно. Затем мы взяли 2 полоски цветной бумаги, приложили их к стакану с водой и сравнили цвет полосок бумаги и воды в стакане.

Опыт 7. Мы налили воду в стакан, потом перелили воду в блюдце, а из блюдца – в вазочку. Вода принимала разные формы. Сначала форму стакана, потом форму блюдца, а затем – форму вазочки.

Опыт 8. Когда мама печет пироги, аппетитный запах мы чувствуешь за дверями квартиры. Тонкий аромат издают духи, цветы. А чем пахнет вода? Вода не имеет запаха. Чтобы определить, в какой из трёх стаканов с прозрачными жидкостями вода, нужно почувствовать запах жидкостей в пробирках.

Для проведения опыта необходимо было соблюдать правила вдыхания запаха: ладонью создать движение струи воздуха от пробирки к носу, вдохнуть воздух, почувствовать запах. Понюхав жидкости, мы определили, в какой пробирке вода.

Опыт 9. Чтобы определить, в каком их трёх стаканов с прозрачной бесцветной жидкостью вода, можно эти жидкости попробовать на вкус. Так как наши опыты проходят под наблюдением учителя, мы попробовали жидкости на вкус. В первом стакане жидкость была сладкая, во втором – солёная, а в третьем – безвкусная. В третьем стакане была вода. Вода становится сладкой или соленой благодаря сахару или соли, так как вода их растворяет и приобретает их вкус.

Опыт 10. Мы наклонили стакан над блюдцем. Вода из стакана перелилась в блюдце и растеклась по всему блюдцу. Мы наклонили блюдце. Вода стекла под уклон. Вода обладает текучестью. Человек использует это свойство, когда ест суп, пьёт чай, моется, поливает цветы из лейки или из шланга.

Опыт 11. Мы решили проверить, все ли предметы плавают в воде. По очереди опускаем в стакан с водой мячик, монетку, винтик, кусочек картона, камешек, деревянный брусочек. Одни предметы плавают, а другие тонут.

Из выше изложенного можно сделать следующие выводы:

1. Вода в природе меняет своё состояние под воздействием температуры.
2. Вода – растворитель. Она прозрачная и бесцветная, не имеет собственной формы, не имеет вкуса и запаха.
3. Вода обладает текучестью.
4. Некоторые предметы плавают на поверхности воды, а некоторые – тонут.

Опыт 1. Отстаивание

Мы набрали в банку снег у дороги. Снег растаял. Мы перелили из банки воду в стаканчик. Вода очень грязная, с резким химическим запахом. Через несколько часов грязь осела на дно, вода стала более прозрачной, но резкий запах остался. Значит, воду можно отстаивать, чтобы на дно осели посторонние примеси. Воду после отстаивания нужно аккуратно слить, не взбалтывая. Но такую воду пить нельзя. В загрязнённой воде находятся не только вредные примеси, но и болезнетворные микробы. Отстаивание не обеззараживает воду.

Опыт 2. Кипячение

Дома мама постоянно напоминает: «Не пей некипяченую воду, заболеешь». У многих дома стоит кувшин или банка, куда наливают кипячёную воду из чайника. Вода остывает, и мы её пьём. Значит, кипячение - способ очистки воды.

Мы взяли дождевую воду. Она непрозрачная, мутная, имеет посторонний запах. Часть воды мы вскипятили и перелили снова в банку. Кипячёная вода не отличается от некипячёной воды – запах остался, вода мутная. Кипячение не очистило воду от примесей. Кипячение только убивает микробы. Такую воду пить нельзя.

Опыт 3. Замораживание

Мы заморозили в банке воду в морозильнике. Незамёрзшую воду мы перелили в стакан. Когда оставшаяся замёрзшая вода растаяла, мы сравнили два образца и сделали вывод – слитая незамёрзшая вода стала намного прозрачнее. Замерзает вода с примесями.

Опыт 4. Очистка воды активированным углем

Из литературных источников мы узнали, что люди с древних времён использовали активированный уголь для очистки питьевой воды. Мы взяли 5 таблеток активированного угля и опустили их в банку с водой. На следующий день мы увидели, что вода стала прозрачней, без запаха, но на дне банки был чёрный осадок угля.

Опыт 5. Фильтрация и обеззараживание

Мы слили воду в другую банку через вату. Загрязнения мы увидели на вате, а вода стала ещё прозрачнее. Фильтрация воды необходима для очистки воды от различных примесей.

Самая совершенная технология очистки загрязненной воды изобретена самой природой. Фильтруясь через почву, вода очищается от мути и песка.

Мы изготовили фильтр, используя природные материалы - камешки, почву, песок. Самая прозрачная вода была после прохождения через все эти природные материалы.

Но после фильтрации воду необходимо очистить от бактерий. Мы узнали, что активированный уголь не только очищает воду, но и обеззараживает. Древнейший способ уничтожения болезнетворных микроорганизмов и инфекций - обеззараживание воды серебром. Так же для обеззараживания можно добавить марганцовку, чтобы вода стала светло-розовой. Или заменить марганцовку йодом - на один литр воды 10-15 капель йода.

А лучше всего – прокипятить. Мы узнали, что при кипячении в воду рекомендуют добавить молодые веточки ели, сосны, кедра или кору дуба.

В большинстве семей используют фильтр-кувшин. Его сменная кассета предназначена для доочистки водопроводной воды от примесей, устраняет неприятные запахи и привкусы. Основная засыпка сменной кассеты – это активированный кокосовый уголь. Надо только не забывать вовремя менять сменные кассеты.

Из выше изложенного можно сделать следующие выводы:

1. В природе идут процессы самоочищения воды.
2. Отстаивание, кипячение, замораживание, очистка активированным углем – это способы очистки воды в домашних условиях.
3. Для качественной очистки воды одного способа очистки недостаточно. Очистка воды должна быть в комплексе.
4. Чтобы очистить воду, необходима и фильтрация, и обеззараживание.
5. Оптимальным способом очистки воды является использование покупных фильтров.

Вода – бесценное богатство планеты Земля. Ее значение трудно оценить. «Соком жизни» называют воду. «Где вода, там и жизнь», - говорит восточная пословица. Все явления, которые мы наблюдаем в живых организмах, происходят при ее участии. Жизнь впервые возникла в воде, поэтому считают, что вода – колыбель жизни. Чем больше растение «выпьет» воды, тем сочнее его плоды. Без воды человек может прожить не более 3-4 суток. В результате использования недоброкачественной воды в мире ежегодно болеет около 500 млн человек. Поэтому воду необходимо бережно использовать, не тратить ее зря.

Так вода может быть и другом, и врагом для человека, значит нужно знать ее свойства, чтобы уметь использовать ее с пользой, бережно и экономно.

Наша гипотеза подтвердилась. В домашних условиях можно очистить воду. Но в повседневной жизни мы не пользуемся самодельным фильтром из природного материала. Поэтому водопроводную воду лучше пить, по крайней мере, отстоявшейся и кипячёной.

Замораживание и очистка активированным углем с последующей фильтрацией через вату или тряпочку - это долгий процесс, и много воды для приготовления пищи и для питья на каждый день мы таким способом не очистим. Покупать на каждый день для хозяйственных нужд бутылизированную воду – очень дорого. Можно получить очищенную питьевую воду, используя покупные фильтры. Это бережёт и время, и деньги.А вот беречь воду — это значит беречь жизнь, здоровье, красоту окружающей природы.

Цель исследовательской работы была достигнута с помощью решения поставленных задач. Изучив несколько литературных источников и проанализировав данную тему, можно сказать:

Вода, которую мы потребляем, должна быть чистой. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья. Для того, чтобы избежать различных заболеваний, источники которых попадают вместе с водой в организм человека, необходимо различными способами очищать её от основных загрязнителей.

Подведя итог, мы хотим сказать, что питьевой воды на планете становится всё меньше и меньше и её качество понижается. Мы призываем всех экономить и не загрязнять воду.

Запомните: не делайте зла, не разрушайте того, что создано в природе.

1. Обо всём на свете: Детская энциклопедия. ООО «Издательство АСТ», 2001 г.
2. Интернет-ресурсы.

Приложение 1

Таблица 1

горошинка	водопроводная вода	вода с удобрениями для цветов	дождевая вода	Вода с уксусом	6-вода с сахарным песком	растаявший снег, собранный у дороги	вода с моющим средством	покрыта осевшей грязью
гладкая	+	+	+	+	+	+	-	-
горошинка раскрылась	+	+	+		+	+	-	+
появился корешок	+	+	+		+	+		+
корешок не появился				+			+	+
большой	+	+	+
маленький				+	+	+	+	+

Результаты опроса:

Участникам опроса был задан вопрос, уверены ли они в хорошем качестве воды из водопроводного крана. 35 отвечающих сказали – не уверены, 2 человека - да.

По результатам опроса учеников и учителей школы было выявлено, что из 35 опрошенных человек, самый известный способом очистки – фильтрование и кипячение. Его назвали 35 человек. 10 человек – хлорирование. 5 человек назвали способ заморозки. 4 – отстаивание.

1 – дистилляция (учитель биологии), 1 – ультразвуком, ультрофиолетовыми лучами

(учитель физики), 8 – с помощью активированного угля и воронки, травой – 1, через слой марли и ваты – 2, бутилированная вода из скважины -1.

Приложение 2. Рекомендации по улучшению качества воды

Вода в быту используется постоянно, но не всегда безопасно то, что течет из-под крана, поэтому чтобы избавить воду от вредных примесей существуют определенные способы очистки воды в быту, например, кипячение, отстаивание, вымораживание и фильтрация с применением различных современных технологий.

Кипячение

Самый доступный и распространенный способ водоочистки в быту - это, конечно, кипячение. Ее необходимо кипятить не менее 15 минут, затем дать время отстоятся и остыть перед употреблением. Вследствие длительного кипячения в воде погибают многие бактерии и микроорганизмы, но все же существуют и такие, которые выдерживают и длительное кипячение. Такой способ очистки делает воду мягче, потому что соли жесткости переходят в нерастворимое состояние и оседают на стенках чайника, улетучивается хлор и другие растворенные газы, но долго хранить такую воду невозможно, потому что в ней быстро начинают размножаться бактерии. Данный способ очистки воды несовершенен, потому что в воде практически отсутствует кислород, а под действием высокой температуры хлор может образовывать токсичные соединения, опасные для здоровья человека, ну и, конечно же, кипячение не может избавить воду от таких механических примесей как песок, ржавчина и прочие.

Отстаивание

Очистить воду в быту способом отстаивания тоже довольно проблематично, потому что отстаивать воду следует не меньше 7 часов, но если отстаивать больше, то в ней активно размножаются бактерии. Использовать можно только верхние слои отстоянной воды, а в оставшейся содержатся вредные вещества, хлор и другие примеси. Помимо всего такая вода обязательно нуждается в дополнительной обработке, например, кипячении или вымораживании.

Вымораживание

Еще одним способом очистки воды в быту является вымораживание и считается, что чистая вода без примесей замерзает первой, именно ее и следует употреблять людям. Та жидкость, которая не замерзает, содержит примеси и ее необходимо выливать. Вымораживание неплохой способ очистки, смягчения, но достаточно трудоемкий и дорогостоящий процесс.

Фильтрование

Фильтрование считается самым эффективным и современным способом очистки воды. Опытные специалисты подбирают фильтры исходя из качества исходной воды для достижения необходимой степени очистки. Прогрессивные инновационные технологии позволяют снизить концентрацию загрязнений и вредных веществ, удалить полностью патогенные микроорганизмы, бактерии и вирусы. Очистить воду от механических примесей – песка, окалины и прочего механического мусора, позволяют механические фильтры. Смягчить и удалить все ненужные примеси позволяют фильтры с системой обратного осмоса.

Этот эксперимент можно проводить с любыми домашними питомцами, с собаками, кошками и даже птицами.

Для этого нам понадобятся 2 одинаковые миски, чашки.

В одну налейте водопроводную воду, а во вторую — очищенную и поставьте их в то место, где обычно ставите воду для своего питомца. Использовать одинаковые миски необходимо, чтобы убедиться, что испытуемое животное не привыкло пить из одной миски.

Домашние питомцы почти всегда будут выбирать очищенную воду, так как они чувствуют качество и свободу воды от загрязнений (хлора, запахов и привкусов).

Это причина, почему многие собаки и кошки пьют воду из унитаза. Вода успевает отстояться в туалетном бачке и успевает рассеять излишек хлора. Многие люди знают, что животное инстинктивно будет пить ту воду, которая чище. Инстинкт, который у человека давно утерян.

Поэтому, видя какой выбор сделал домашний питомец, следует сделать вывод о том, какую воду необходимо пить.

У человека должна быть нормальная вода, в противном случае ему грозит смерть! Возьмем, например, моряка, выжившего после кораблекрушения. Вокруг него простирается океан воды, но воды морской, соленой. И если этот бедняга не добудет пресной воды, то через какое-то время он неизбежно погибнет. Другой случай: путешественник потерял дорогу в раскаленной от жары пустыне, и, если он не отыщет воду, его ждет быстрое обезвоживание организма и смерть. Но прежде чем наступит конец, жажда вволю поиздевается над несчастным, заставив его безмерно страдать.

Некоторые животные, например, кролики и зайцы, питающиеся преимущественно травой и другой растительной пищей, в состав которой входит до 85% воды, никогда не пьют обычную воду, если могут отыскать натуральную пищу.

1. Вода в природе меняет своё состояние под воздействием температуры.
2. Вода – растворитель. Она прозрачная и бесцветная, не имеет собственной формы, не имеет вкуса и запаха.
3. Вода обладает текучестью.
4. Некоторые предметы плавают на поверхности воды, а некоторые – тонут.