презентацияна УФА 13г

НОУ Монастырская Православная школа
Нижегородская обл.
с.Дивеево
2013г
Введение
 Цели:
1.Провести исследование качества речной, родниковой воды и
водопроводной воды, используя качественный и количественный
анализ.
2.Рассмотреть экологический аспект в исследовании качества воды.
 Объект исследования: природная вода и водопроводная.
 Предмет исследования: пресная, речная, родниковая вода и
водопроводная.
 Этапы исследовательской деятельности:
1. Организационный.
2. Сбор информации: были изучены литературные,
информационные источники о воде
3. Анализ информации.
4. Подведение итогов.
Проблемы
1)
Главной
является
глобальное
уменьшение
количества чистой пресной
воды, в связи с большими
затратами человечества;
2) ПАВ содержащиеся в
водоемах
усиливают
воздействия
других
загрязняющих
веществ,
тормозя
процесс
их
естественной
переработки,
создают опасность вторичного
загрязнения
водоёмов
и
водотоков;
3)
качественной
очистки
воды;
4) уменьшение природных
источников с чистой водой.
Гипотеза
Резервом
использования воды
могут стать источники
с чистой пресной водой
в сельской местности;
вероятность влияния
со стороны
окружающей среды и
деятельности человека
на воду здесь
минимальны.
Содержание ПАВ в
замкнутом цикле
водопроводной воды не
изменяется после
очистки и наносит
ущерб экологии и
здоровью человека.
Актуальность
проблемы
Активная
деятельность человека
приводит
к
глобальным
изменениям
окружающей
среды.
Загрязняются
водоемы, реки, моря,
океаны.
Одной
из
проблем
экологии
является загрязнение
природных вод
и
уменьшение
количества
пресной
воды.
Актуальность проблемы
ПАВ используются человеком повсеместно.
Очистные сооружения не удаляют ПАВ
поэтому они возвращаются через водопровод
в той же концентрации, в которой мы их
выливаем в сток.
Косметика
Губительно воздействуя на здоровье
человека, вызывая серьезные заболевания с
Текстильная промышленность.
поражением иммунитета, мозга, печени,
Кожевенная промышленность.
почек, легких и других органов.
Бумажная промышленность.
ПАВ адсорбируются на поверхности
Металлургия.
раздела двух фаз, как следствие:
Пищевая
- угнетение природной фауны, грубые
промышленность.
нарушения экосистем водоемов, ухудшение
Медицина.
кислородного обмена в гидросфере, массовая
гибель рыбы.
ПАВ разрушают баланс загрязняющих
веществ в окружающей среде, тормозя
процесс их естественной переработки.
Вода - жизнь
Растения
представляют
собой
до 90% Н2О,
а человек – до 80%.
Вода –
главный
компонент
биосферы,
без которого
живая
природа
просто
не
может
существовать.
Что же представляет это
удивительное вещество?
 Всем известна
О
химическая формула
воды – Н2О.
 Два атома водорода
и один – кислорода.
Это молекула.
Н
Н
Свойства воды
 Вода — одно из
немногих веществ,
которое может в
земных условиях
находиться во всех
трёх физических
состояниях.
Самую
большую
плотность
вода имеет при
температуре
4оС, другие делают её
менее
плотной.
В процессе
замерзания
вода
увеличивается
в объёме.
По
растворимости
вода вообще
вне
конкуренции.
Ни одна
жидкость не
может
сравниться с
ней по
количеству
растворяемых
металлов и
неметаллов.
Поверхностное натяжение воды
Поверхностное
натяжение воды (ПНВ) сила взаимодействия
молекул, составляющих
воду, притягивающих их
друг к другу.
Благодаря ПНВ вода
поднимается по
капиллярным каналам в
грунте на поверхность
Земли, поступает в ткани
и клетки растений и
живых организмов.
ПАВ снижают ПНВ в
окружающей среде.
Строение молекулы ПАВ и принцип
действия
Поверхностно – активные вещества
имеют дифильное строение (содержат в
молекулах и гидрофобную (неполярную)
и гидрофильную (полярную) группы).
В качестве гидрофобной группы
выступает углеводородный радикал (1018 углеродных атомов), к
гидрофильным группам относятся –
СООН; - СООNa, -ОН и др.
Молекулы ПАВ адсорбируются на
грязевой частице, гидрофобными
концами к поверхности гидрофобной
грязевой частицы, гидрофильными – в
воду. При этом происходит образование
мицеллы, внутри которых могут
растворяться жироподобные вещества,
происходит дробление загрязненных
частиц, ослабляется связь частиц с
тканью.
Образование мицеллы
Классификация ПАВ
Катионактивные
Анионактивные
Амфотерные
Неионогенные
Молекулы катионных
ПАВ в растворе
диссоциируют с
образованием
поверхностноактивного катиона с
длинной гидрофобной
цепью и анионаобычно галогенида
Содержат в
молекуле одну или
несколько полярных
групп и
диссоциируют в
водном растворе с
образованием
длинноцепочечных
анионов
Содержат в
молекуле
гидрофильный
радикал и
гидрофобную часть,
способную быть
донором протона в
зависимости от рН
раствора
Молекулы
неионогенных ПАВ
ионов не образуют;
эти ПАВ разделяют
на группы,
различающиеся
строением
гидрофобной части
молекулы
Меньше снижают ПН, чем
анионактивные
Взаимодействуют
химически с
поверхностью
адсорбента,
обусловливая
бактерицидное
действие.
Поверхностно
активны
Сильно снижают
ПН
Сбалансированность ионизир.
групп обеспечивает
этим соединениям.
санитарногигиенические
свойства.
Сильно снижают
ПН
Основным
достоинством
является
благоприятное
действие на ткань и
главное - 95%
биоразлагаемость
Негативное влияние ПАВ
Один из
основных
негативных
эффектов ПАВ
в окружающей
среде —
понижение
поверхностного
натяжения.
ПАВ
адсорбировавшись
на поверхности
воды в водоемах
повышает
поглощение волн
радиолокационного
сигнала.
ПАВ придают
воде стойкие
специфические
запахи и
привкусы
горький привкус,
0,2 -2,0 мг/дм3 мыльно
керосиновый
запах.
Негативное влияние ПАВ
Токсичны для
различных групп
гидробионтов:
водорослей
микроорганизмов,
беспозвоночных.
При
концентрациях
5-15 мг/дм3
рыбы теряют
слизистый
покров, при
более высоких
концентрациях
может
наблюдаться
кровотечение
жабр.
ПАВ способствуют
эпидемиологичес
кой опасности
воды,
химическому
загрязнению
воды веществами
высокой
биологической
активности.
Негативное влияние ПАВ
ПАВ - несколько
тормозит распад
канцерогенных
веществ, и
усиливает их
действие. ПАВ
угнетают процессы
биохимического
потребления
кислорода,
аммонификации и
нитрификации.
Возникновение на
поверхности воды
слоя пены
затрудняет
тепломассообмен
водоёма с
атмосферой,
снижает
поступление
кислорода из
воздуха в воду (на
15-20 %), замедляя
осаждение и
разложение взвесей,
нарушая условия
фотосинтеза.
Действуют подобно
ядам: в легких
человека вызывают
гиперемию, эмфизему,
в печени повреждают
функцию клеток, что
приводит к
увеличению
холестерина и
усиливает явления
атеросклероза. В
сосудах сердца и
мозга, нарушает
передачу нервных
импульсов в
центральной и
периферической
нервной системах…
Способы обеззараживания воды.
1. ХЛОРИРОВАНИЕ
2. ОЗОНИРОВАНИЕ
3. ВОЗДЕЙСТВИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМ И
ИОНИЗИРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
4. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД от ПАВ:
Химические, Физические, Биологическое окисление,
Сорбция, Пенное фракционирование, Коагуляция,
Выпаривание, Ультрафильтрация, Озонирование и др.
Впервые дезинфекцию хлорной извести осуществил Таубе в 1891 году в
Германии. Он на 1 литр воды использовал 2 – 3 гр. хлора.
В 1886 году француз де Меритенсом установил бактерицидные свойства
озона. Свое применение озон нашел в России в 1911 году в Петербурге.
Заморозка является одним из способов
очистки Воды.
Исследовательская деятельность
1. Провести локальный мониторинг поверхностных и грунтовых вод:
- составить описание водоема;
- рассмотреть прибрежно-водную растительность;
- мероприятия по решению экологических проблем.
2. Изучение органолептических показателей воды:
-дать характеристику мест отбора проб воды;
-определить цвет, прозрачность, запах воды.
3. Оценка качества воды методами количественного и качественного
анализа:
- определение водородного показателя, жесткости воды, содержания хлоридов,
электропроводимости проб воды.
4. Изучить влияние СМС на обитателей водоемов
- определение кислотности растворов СМС , их влияние на простейшие
организмы
5. Проведение исследований по оценке поверхностного натяжения воды:
Все данные исследований и наблюдений учащиеся занесли в бланки и таблицы.
6 . Составление рекомендаций
Проба №1.
Река Сатис
Река берет
начало за
пределами г.
Сарова. Мелкая,
но быстрая. Река
Сатис является
притоком реки
Мокши.
Проба № 3
Река
Вичкинза
Река берет начало
в
д.Малое
Череватово
относится к
малым рекам.
Она
перегорожена
плотиной,
впадает в реку
Сатис.
Протяженность
25 – 30 км.
Родники питают
реку.
Проба № 4
Источник м.
Александры
Источник в центре
села бьет из-под
земли. Впадает в
реку Вичкинзу.
Вода жесткая,
содержит большое
количество солей
(хлоридов и
нитратов),
проводит
электрический ток.
Проба № 5
Источник
пр. Серафима
Саровского
Источник
находится у
хутора Хитрый в
Саровском лесу.
Вода бьет из
скалы, образуя
большое озеро.
Между рекой
Сатис и озером
построена дамба.
Характеристика качества воды
N
пробы
1.
Цвет
Запах при
обычных
условиях
серо зеленый
коричнево зеленый
запах илистый
запах землистый
3
зеленовато желтый
4
Запах при
60⁰C
Прозрачность,
см
Мутность,
мг
запах илистый
запах
землистый
20 см
Прозрачная
14 см
мутная
запах землистый
запах
плесневый
17 см
слабо
мутная
голубой
неопределенный
неопределенн
ый
20 см и
более
прозрачная
5
голубой
ароматический,
огуречный
ароматический 20 см и
цветочный
более
прозрачная
6
серый
неопределенный
древесный
20см и
прозрачная
7
серо-голубой
неопределенны
неопределенн
ый
20 см и
прозрачная
8
серо-голубой
неопределенный
неопределенн
ый
20 см и
более
прозрачная
2
Результаты качественного и количественного анализа воды
Номер
пробы
рН воды
Содержание
взвешенных
частиц
Жесткость воды
Концентрация
хлоридов
1.
рн 7 - 8
3 – 6мг/л
жесткая, выпадение
хлопьев
1 -10 мг/л
(слабая муть).
2.
рн 6
1,5– 3 мг/л
Мягкая. Образуется
пена
отсутствует
3.
рн 4 - 5
5 – 6 мг/л
жесткая,
выпадение хлопьев
1 -10 мг/л
( слабая муть).
4.
рн 6
3 – 6 мг/л
жесткая, выпадение
хлопьев
Сильная муть 10 –
50 мг/л
5.
рн 6
3 – 6 мг/л
жесткая, выпадение
хлопьев
1 -10 мг/л
( слабая муть).
6
рн 5 - 6
3 – 6 мг/л
жесткая, выпадение
хлопьев
1 -10 мг/л
7.
рн 6 - 7
3 – 6 мг/л
8.
рн 7
3 – 6 мг/л
( слабая муть).
жесткая, выпадение
хлопьев
15-20 мг/л
Средн. мутность
Качественное определение катионов и анионов
№ пробы
Катионы и анионы
SO42-
NO3-
CL-
NH4-
NO2-
Cа2+
Слабое
помутнен
ие
-
1-10мг/л
0,041мг/дм
0,0010,мг
/дм
+
В норме
2. Озеро в д.
Полупочинки
Слабое
помутнен
ие
-
-
-
-
-
В норме
_
_
3. Река
Вичкинза
Сильное
помутнен
ие
30мг/д
м
1-10мг/л
0,041мг/дм
0,015,мг/
дм
+
В норме
В норме
_
4. Источник
м.Александры
Сильное
помутнен
ие
103мг/д
м
1050мг/л
0,041мг/дм
0,027мг/д
м
+
В норме
В норме
+
5. Источник
пр. Серафима
Слабое
помутнен
ие
6,4мг/д
м
1-10мг/л
0,041мг/дм
0,002,мг/
дм
+
В норме
В норме
_
6. Источник
Казанский
Сильное
помутнен
ие
Слабое
помутнен
ие
Отсутств
уют
20мг/д
м
1-10мг/л
0,041мг/дм
0,002,мг/
дм
+
В норме
В норме
_
10,86мг
/дм3
3,84мг/л
слабая
муть
Менее
0,04мг/дм3
Менее
0,002
мг/дм3
+
В норме
В норме
_
9,83мг/
дм3
16,35мг/л
Менее
0,04мг/дм3
Менее
0,002
мг/дм3
+
В норме
В норме
_
1. Река Сатис
7. Скважина
п.
Северный
8.Скважина д.
Осиновка
Pb2+
As2+
Аg+
В норме
-
Свойства СМС и их влияние на микроорганизмы
№
Вид СМС
Кислотность
(величина рН)
Время гибели
Пенообразование простейших
(мин.)
1
Стиральный порошок
«Ariel automat»
12,0щелочная
среднее
1,0–1,1
2
Шампунь «Sansilk»
7,5 слабо
щелочная
значительное
2,0–3,0
3
Шампунь «Timotei»
5,5 кислотная
значительное
1,5–2,0
4
Средство для мытья
посуды «АОС»
6,5нейтральная
значительное
3,0–3.5
5
Моющий порошок «Mister
Proper»
12,0щелочная
среднее
1,0–1,1
6
Мыло хозяйственное
7,5слабо
щелочная
слабое
2,5-3,0
7
Мыло туалетное
7,5слабо
слабое
2,0–3,0
Определение поверхностного натяжения
Рис. Простой
прибор для
определения
поверхностного
натяжения
Fн
σ= — ;
2L
σ - коэффициент поверхностного
натяжения;
Fн - поверхностного натяжения;
L – длина линии ограничивающей
поверхность ;
Результаты определения поверхностного натяжения в
исследуемых пробах
№ пробы
Наличие ПАВ
Поверхностное натяжение
№1 Река Сатис
+
0,045 Н/м
№2 Озеро д. Полупочинки
+
0,035Н/м
№3 Река Вичкинза
+
0,029 Н/м
№4 Ист.м. Александры
-
0,074 Н/м
№5 Ист.пр. Серафима
-
0,070 Н/м
№6 Ист.Казанский
-
0,072 Н/м
№7 Скважина п. Северный
-
0,070 Н/м
№ 8 Скважина д. Осиновка
+
0,060 Н/м
Заключение
Результаты выполнения
данной работы показали,
что чистота исследуемой
воды: поверхностных,
грунтовых и
водопроводных вод,
соответствует ГОСТу.
Поэтому выдвинутая нами
гипотеза подтвердилась, в
том, что резервом
использования воды могут
стать источники с чистой
пресной водой в сельской
местности. Но с другой
стороны, не все
исследуемые нами водные
источники свободны от
ПАВ.
Проводя исследования
воды, нами было
определено содержание
ПАВ в пробе №1№2 №3и
№8- основными
причинами содержания
ПАВ в воде стали
протекание вод через
территориальную зону г.
Сарова, использование
воды в хозяйственных и
технических нуждах, сбор
в себя канализационных
стоков, нахождение рядом
с системой резервуаров
отстойников для очищения
сточных вод.
ПАВ опасные химические
соединения,. воздействуют
на человека, воду, водную
растительность и животный
мир водоемов. Это
подтверждают наши
исследования, но главная
проблема -ПАВ нарушают
процесс самоочищения
водоемов, а очистные
сооружения не справляются
с их удалением.
Водопроводная вода имеет
замкнутый цикл и поэтому
вредные ПАВ,
возвращаются к нам в той
же концентрации, в которой
мы их выливаем в сток.
Наши рекомендации
1.Необходимо проводить
разъяснительные мероприятия
среди населения о вреде СМС и
ПАВ;
2.населению необходимо перейти
на использование моющих средств,
содержащих минимальную
концентрацию ПАВ;
3.на уровне ГОС структур
необходимо разработать
альтернативу использованию СМС
с ПАВ на другой основе или с
полной биоразлагаемостью;
4.создать специальные отстойники
и фильтры для того, чтобы
предотвратить стекание
канализационных стоков прямо в
русло реки и недра земли,
обеспечить частному сектору
возможность присоединения к
общей канализации.
Необходимо сегодня решать эту проблему,
иначе не увидят во всей красе нашу малую
родину последующие поколения,
безответственность будет рождать только
саму себя.
Ресурсы не восстановимы и от нас
зависит наше будущее на нашей
Земле!
Там, где есть жизнь,
всегда есть вода.
Без воды жизнь немыслима…
Исследовательскую работу
выполняли:
 Руководители:
Н.Л. Кузьмина –
учитель биологии
1категории
Е.Ю. Чиндяева –
учитель химии
1категории

Учащиеся 8 класса:
Осипова Ксения
Осипова Мария
Павликова Елизавета
В 2008 году был выигран грант в количестве 86тысяч рублей
на Разработку и внедрение здоровьесберегающих технологий и укрепления института семьи.