Научно-исследовательская работа на тему :Методы очистки воды Профессия Повар-Кондитер Подготовили :Гелетюк Ю.Ю Карташова А.В Научный руководитель: Шабанова Людмила Анатольевна Рецензент: Плетенкова Татьяна Станиславовна Карталы 2016

* В настоящее время проблема загрязнения водной среды является очень актуальной, т.к. сейчас люди начинают забывать всем известное выражение «вода – это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает наносить вред водным объектам, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами.

* Люди употребляли воду из природных источников, лишь улучшая её вкусовые качества, с помощью ягод, цветов и фруктов. А мутную воду люди отстаивали в простых отстойниках и употребляли без кипячения. Позже, в Китае, внедрили простейшие системы фильтрации камышовыми тростниками, пропитанными коагулянтами. Один из таких простейших фильтров вошел в историю как «Рукав Гиппократа». Их принцип действия был близок к естественным очистным процессам и заключался в прохождении загрязненной воды сквозь слой различных веществ: щебня, песка, древесного угля. Но прогресс заставил людей создавать всё новые и новые способы очистки воды

* Цель: Методы очистки воды, знакомство с теорией по данной проблеме, проведение эксперимента по очистке воды. * Задачи: 1. выявление источников загрязнения воды: микроорганизмы, промышленные стоки, бытовые стоки, нефтепродукты, сельскохозяйственные удобрения, выбросы ядовитых веществ автотранспорта; 2. выявление методов очистки воды: кипячение, отстаивание, вымораживание, очистка воды с применением фильтров, озонирование, коагуляция (процесс укрупнения мельчайших коллоидных и взвешенных частиц, происходящий вследствие их взаимного слипания под воздействие сил молекулярного притяжения), облучение воды ультрафиолетовыми лучами, введением в воду серебра; 3. эксперимент по очистке воды; 4. определение химических показателей дополнительно очищенной воды; 5. подведение итогов эксперимента, составление таблиц и графиков.

Водоем «Черная дыра»-это карстовый провал, который образовался около тридцати лет назад и быстро заполнился водой. В основном, в этот водоем сбрасывал отходы завод «Оргстекло» – разумеется, нелегально. Другие химзаводы также не пренебрегали свалкой. Сейчас вода в «Черной дыре» – характерного темного цвета. Но самый ужас даже не в этом: все отходы разошлись по карстовым пещерам в грунте, и теперь Дзержинск стоит на ядовитой подземной реке. Мы же будем проводить эксперимент с образцами талой и водопроводной воды города Карталы и поселка Локомотивный

КАРТАЛЫ

* На нашей планете множество рек, озер, 54 моря, 4 океана. Вода несет жизнь. Вода – одно из самых главных богатств Земли. Воду нужно беречь! Беречь воду – значит беречь жизнь, здоровье, красоту природы.

Это попадание в нее элементов, делающих ее непригодной для употребления человеком. Это может произойти на всех этапах круговорота воды и даже в атмосфере, где вода содержится в виде облаков. Происхождение загрязнения может быть: * коммунальное (канализация), * промышленное, * сельскохозяйственное, * природное. Таким образом загрязняются * поверхностные, * подземные, * грунтовые воды.

* Методы очистки вод можно разделить на: механические, химические, гидрохимические, электрохимические, физико-химические и биологические. Когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примеси. * Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до % нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%. * Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%. * Гидромеханические методы применяют для извлечения из сточных вод нерастворимых грубодисперсных примесей органических и неорганических веществ путем отстаивания, процеживания, фильтрования, центрифугирования. С этой целью используют различные конструктивные модификации сит, решеток, песколовок, отстойников, центрифуг и гидроциклонов.

Электрохимические методы очистки сточных вод от различных растворимых и диспергированных примесей включают анодное окисление и катодное восстановление, электрокоагуляцию, электродиализ. Процессы, лежащие в основе этих методов, протекают при пропускании через сточную воду электрического тока. Под действием электрического поля положительно заряженные ионы мигрируют к катоду, а заряженные отрицательно - к аноду. В прикатодном пространстве происходят процессы восстановления, а в прианодном - процессы окисления. Физико-химические методы очистки сточных вод многообразны. Это коагуляция, флотация, адсорбционная очистка, ионный обмен, экстракция, обратный осмос и ультрафикация. При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Биохимические методы очистки сточных вод. Применяются для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод от органических и некоторых неорганических (сероводорода, сульфидов, аммиака, нитратов и др.) веществ. Процесс очистки основан на способности микроорганизмов использовать эти вещества для питания, превращения их в воду, диоксид углерода, сульфат-фосфат-ион и др. и увеличивая свою биомассу.

Суть эксперимента в следующем: * Набираем полный таз снега, и ждем пока он растает. * В одну банку наливаем просто отфильтрованную воду через ватный тампон, а в другую наливаем воду отфильтрованную через активированный уголь. * Банки абсолютно одинаковые по 0.5 литра. Обе банки закрываем пластиковыми крышками. * Ставим на подоконник - где тепло и много солнца. Ожидаемый результата * По нашим предположениям, одна банка должна зацвести, а с другой ничего не должно произойти. Это и будет означать, что фильтрация через активированный уголь прошла успешно. А вот стала ли она питьевой, это вопрос. Принимаем решение отвезти воду на анализ в агрохимлабораторию. Ниже представляем вам фото эксперимента по очистке воды уголь вата

* Для эксперимента 2 использовались следующие химические препараты: * 1. перекись водорода в количествах более 10 мг на литр по кислороду в растворе; * 2. дезальгин от 100 до 150 мл в неделю; * 3. коагулянт по картриджу в неделю, с еженедельной обратной промывкой песочного фильтра; 4. еженедельно по мере необходимости регулируем уровень pH. Добавляем серную кислоту для снижения на 2-4 десятых. Проверяем. Качество воды соответствует по химическим показаниям Всемирной организации здравоохранения

* Опросили 286 студентов. Просили ответить на следующие вопросы: «Какую воду вы используете для питья и приготовления пиши? Пользуетесь ли вы фильтрами для очистки воды? Какую воду вы используете для бытовых нужд?»

* По результатам опроса выяснили: * 156 студентов имеют фильтры для очистки воды, применяют специальные магазинные фильтры. Очищенную воду используют для питья и иногда для приготовления блюд. * 98 студентов используют воду из магазина и применяют её для питья и приготовления пищи. Из этой группы 59 человек проживает в поселке Локомотивный, где вода ниже качеством, чем в районе. Для других нужд, все они используют воду без фильтрации. * 32, проживающие в сельской местности, используют воду из собственных скважин, применяя фильтры грубой очистки и мелкой. Эту же воду они используют и для питья, и для приготовления пищи, и для других нужд.

* Поместить кремний в сосуд с водой, накрыть марлей, поставить подальше от прямых солнечных лучей и дать постоять 3-4 дня. Кремний ионизирует воду, очищает ее от вредных микробов и примесей. * А если раздробить камень на мелкие кусочки, чем больше будет осколочных углов, тем быстрее и сильнее будет проходить процесс. * Вода, простоявшая 7 дней имеет самый необыкновенный, чистый привкус. К тому же она приобретает целебные свойства. * Кремний следует покупать из расчета 10 гм на один литр воды, и определить какого количества вам хватит * Кремний можно использовать раз, затем его нужно поменять на свежий, т.к. к тому времени он исчерпает свои природные ресурсы

* Прошли три месяца, мы отправляем наши обе банки с водой в лабораторию., а также отправляем воду очищенную методом кипячения, вымораживания, кремнием. В течении трех дней нам дали результат. * Результат получили и составили таблицу Приложение 1. * Из проведенного исследования качества питьевой воды города Карталы и поселка Локомотивный мы сделали следующие выводы:

Показатель качества воды ГОСТ Водопроводная вода г Карталы Водопроводная вода пос Локомотивный Исследуемая от фильтрованная вода через ватный тампон Исследуе мая от фильтрованная вода через активированный уголь Исследуема я вода, очищенная кремнием Исследуема я от фильтрованная вода через ватный тампон Исследуемая от фильтрованная вода через активированный уголь Исследуемая вода, очищенная кремнием Водор. показ. /рН/конц. ионов водорода. 6,0 - 9,0 6, ,4 6.0 Катионы железа 0,32,01, ,5 4.0 Катионы свинца 0, Хлорид ионы 10,06,05, , Сульфат ионы 10,06,04, ,0 4.5

* Качество питьевой воды города Карталы и поселка Локомотивный по большинству химических показателей соответствует нормам Всемирной организации здравоохранения, Европейского сообщества и Государственного стандарта (ГОСТ). * По результатам лабораторных исследований было выяснено, что вода в нашем регионе средней жесткости. * В поселке Локомотивный вода движется по 17-ти километровому водопроводу чугунных труб (водопровод был введен в эксплуатацию в 1968 году), подверженных коррозии, в водопроводной воде повышено содержание ионов железа. * В очищенной воде через активированный уголь и кремний снижена кислотность, уменьшено содержание хлорида, сульфат ионов, катионы железа

* Рекомендуется производить дополнительную обработку питьевой воды непосредственно на месте потребления: * а) отстаивание водопроводной воды; при этом улетучивается остаточный свободный хлор, который применяют для обеззараживания воды; * б) кипячение воды; основное предназначение процесса кипячения – обеззараживание воды и снижение карбонатной жесткости; * в) вымораживание воды; считается, что такая вода самая чистая, лучше проникает через биологические мембраны, быстрее выводится из организма экскреторными органами; * г) фильтрование; фильтры уменьшают ее жесткость и содержание свободного хлора; * д)артезианские воды являются основным источником питьевой воды в нашей местности, они гораздо ценнее по качеству и наиболее надежны в санитарном отношении. Пейте чистую воду и будьте здоровы!

* 1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии: учебное пособие. Москва, Издательство АО МДС, 1998 г. * 2. Ашихмина Т.Я Школьный экологический мониторинг. Издательство «Агар», 2000 г. * 3. Браун Т., Лемей Г., Химия – в центре наук. Пер. с англ. Москва «Мир», 1983 г. * 4. Вронский В.А., «Экология: Словарь-справочник»Ростов на Дону, С. 540, 2000 г. * 5. Муравьев А.Г., Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. – СПб.: Крисмас +, 1999 г. * 6. Новиков Ю.В. и др. Методы исследования качества воды водоемов. – М.: Медицина, 1990 г. * *

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!