Реферат на тему способи очищення води в побуті

Обновлено: 05.07.2024

Проблема питьевого водоснабжения затрагивает очень многие стороны жизни человеческого общества в течение всей истории его существования. В настоящее время это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, а также инженерная и экономическая. На питьевые и бытовые потребности населения, коммунальных объектов, лечебно-профилактических учреждений, а также на технологические нужды предприятий пищевой промышленности расходуется около 5-6% общего водопотребления. Технически обеспечить подачу такого количества воды нетрудно, но потребности должны удовлетворяться водой определённого качества, так называемой питьевой водой.

Питьевая вода – это вода, отвечающая по своему качеству в естественном состоянии или после обработки (очистки, обеззараживания) установленным нормативным требованиям и предназначенная для питьевых и бытовых нужд человека. Основные требования к качеству питьевой воды: быть безопасной в эпидемическом и радиационном отношении, быть безвредной по химическому составу, обладать благоприятными органолептическими свойствами. Для удовлетворения этих требований в настоящее время используется целый комплекс мер по подготовке питьевой воды.

Хлорирование.

Самый распространенный и проверенный способ дезинфекции воды – первичное хлорирование. В настоящее время этим методом обеззараживается 98,6 % воды. Причина этого заключается в повышенной эффективности обеззараживания воды и экономичности технологического процесса в сравнении с другими существующими способами. Хлорирование позволяет не только очистить воду от нежелательных органических и биологических примесей, но и полностью удалить растворенные соли железа и марганца.

Кипячение.
Из физических способов обеззараживания воды наиболее распространенным и надежным (в частности, в домашних условиях) является кипячение.

При кипячении происходит уничтожение большинства бактерий, вирусов, бактериофагов, антибиотиков и других биологических объектов, которые часто содержатся в открытых водоисточниках, а как следствие и в системах центрального водоснабжения.

Кроме того, при кипячении воды удаляются растворенные в ней газы и уменьшается жесткость. Вкусовые качества воды при кипячении меняются мало. Правда для надежной дезинфекции рекомендуется кипятить воду в течение 15 - 20 минут, т.к. при кратковременном кипячении некоторые микроорганизмы, их споры, яйца гельминтов могут сохранить жизнеспособность (особенно если микроорганизмы адсорбированы на твердых частицах). Однако применение кипячения в промышленных масштабах, конечно же, не представляется возможным ввиду высокой стоимости метода.

Ультрафиолетовое излучение.

Этот способ приемлем как в качестве альтернативы, так и дополнения к традиционным средствам дезинфекции, поскольку абсолютно безопасен и эффективен.

Важно отметить, что в отличие от окислительных способов при УФ-облучении не образуются вторичные токсины, и поэтому верхнего порога дозы ультрафиолетового облучения не существует. Увеличением дозы почти всегда можно добиться желаемого уровня обеззараживания.

Кроме того УФ-облучение не ухудшает органолептические свойства воды, поэтому может быть отнесено к экологически чистым методам ее обработки.

Электроимпульсный способ.

Достаточно новым способом обеззараживания воды является электроимпульсный способ - использование импульсивных электрических разрядов (ИЭР). Сущность метода заключается в возникновении электрогидравлического удара, так называемого эффекта Л. А. Юткина.

В процессе обеззараживания питьевой воды электроимпульсным способом происходит большое количество явлений: мощные гидравлические процессы, образование ударных волн сверхвысокого давления, образование озона, явления кавитации, интенсивные ультразвуковые колебания, возникновение импульсивных магнетических и электрических полей, повышение температуры. Результатом всех этих явлений является уничтожение в воде практически всех патогенных микроорганизмов. Очень важно заметить, что вода, обработанная ИЭР, приобретает бактерицидные свойства, которые сохраняются до 4 мес.

Основным преимуществом электроимпульсного способа обеззараживания питьевой воды является экологическая чистота, а так же возможность использования в больших объемах жидкости.
Озонирование.
Преимущество озонирования состоит в том, что под действием озона одновременно с обеззараживанием происходит обесцвечивание воды, а также устраняются запахи и привкусы воды и вообще улучшаются её вкусовые качества. Озон не изменяет натуральные свойства воды, так как его избыток (не прореагировавший озон) через несколько минут превращается в кислород. С одной стороны, это вызывает некоторые технические трудности, а с другой - создаёт определённые преимущества, так как даже при некотором передозировании остаточные количества его не могут быть велики и не требуют устранения. Остаточный озон в количестве 3.5-5 мг/л в течение 30 минут снижается до 0.2-0.3 мг/л.

Озонная обработка удаляет земляной привкус воды в результате снижения концентрации геосмина в 5-10 раз. Несмотря на появление у воды после обработки озоном нового вкусового компонента, суммарные вкусовые качества озонированной воды улучшаются.

Радиационное обеззараживание.

Имеются предложения использования для обеззараживания воды гамма-излучения. Гамма-излучение оказывает угнетающее действие на активность микробных ферментов. При больших дозах гамма-излучения погибает большинство возбудителей таких опасных заболеваний как тиф, полиомиелит и др.

Для очистки воды в бытовых условиях люди используют разные способы. Однако далеко не все знают, как правильно их необходимо осуществлять и какой может при этом возникнуть побочный эффект.

Все способы очистки воды можно условно разделить на две группы: очистка без использования фильтров и очистка с использованием фильтров.

Очистка воды без использования фильтров.

Данный вариант наиболее распространен и доступен, поскольку для очистки воды не требуется приобретение дополнительных устройств, кроме как обычной кухонной посуды. К наиболее распространенным способам относятся:

Все мы с детства знаем, что сырую воду пить нельзя, но только кипяченую. Кипячение используют для уничтожения органики (вирусов, бактерий, микроорганизмов и др.), удаления хлора и других низкотемпературных газов (радон, аммиак и др.). Кипячение действительно помогает в некоторой степени очистить воду, однако данный процесс имеет ряд побочных эффектов. Первый - при кипячении изменяется структура воды, т.е. она становится "мертвой", поскольку происходит испарение кислорода. Чем больше мы кипятим воду, тем больше погибает в ней патогенов, но тем более она становится бесполезной для организма человека. Второе - поскольку при кипячении происходит испарение воды, то концентрация солей в ней увеличивается. Они отлагаются на стенках чайника в виде накипи и извести и попадают в организм человека при последующем потреблении воды из чайника.

Как известно, соли имеют тенденцию накапливаться в организме, что приводит к самым различным заболеваниям, начиная от болезней суставов, образованию камней в почках и окаменению (циррозу) печени, и заканчивая артериосклерозом, инфарктом и мн. др. Кроме того, многие вирусы могут легко перенести кипячение воды, поскольку для их уничтожения требуются намного более высокие температуры. Также заметим, что при кипячении воды удаляется только газообразный хлор. В лабораторных исследованиях был подтвержден тот факт, что после кипячения водопроводной воды образуется дополнительный хлороформ (вызывает раковые заболевания), даже если перед кипячением воды была освобождена от хлороформа продувкой инертным газом.

Вывод. После кипячения мы пьем "мертвую" воду, в которой присутствуют мелкая взвесь и механические частицы, соли тяжелых металлов, хлор и хлорорганика (хлороформ), вирусы и др.

Отстаивание

Отстаивание используют для удаления из воды хлора. Как правило, для этого водопроводную воду наливают в большое ведро и оставляют в нем на несколько часов. Без перемешивания воды в ведре удаление газообразного хлора происходит примерно с 1/3 глубины от поверхности воды, поэтому для получения сколь-либо заметного эффекта необходимо следовать разработанным методикам отстаивания.

Вывод. Эффективность данного способа очистки воды оставляет желать лучшего. После отстаивания необходимо кипятить воду.

Вымораживание

Данный способ применяют для эффективной очистки воды с помощью ее перекристаллизации. Данный способ намного эффективнее кипячения и даже перегонки, поскольку фенол, хлорфенолы и легкая хлорорганика (ряд хлорсодержащих соединений - страшнейший яд) перегоняются вместе с водяным паром (последнее дадим на заметку поклонникам дистиллированной воды).

Многие под данным способом понимают следующее: налить воду в посуду и поставить ее в холодильник до появления льда, после вынуть посуду из холодильника и разморозить ее для питья. Сразу заметим, что эффект очистки воды вышеприведенным способом равен нулю, поскольку вымораживание - очень сложный и долгий процесс, эффективность которого целиком зависит от точного следования разработанным методикам.

Данный способ основывается на химическом законе, согласно которому при замерзании жидкости сначала в наиболее холодном месте кристаллизуется основное вещество, а уж в последнюю очередь в наименее холодном месте затвердевает все, что было растворено в основном веществе. Данное явление можно наблюдать на примере свечи. В потухшей свече подальше от фитиля получается чистый прозрачный парафин, а в середине, где горел фитиль, собирается сажа и воск получается грязным). Этому закону подчиняются все жидкие вещества. Главное здесь - обеспечить медленное замораживание воды и вести его так, чтобы в одном месте сосуда его было больше, чем в другом. Поскольку данный способ занимает несколько страниц, то приводить его здесь не будем. (подробности Вы можете узнать из книги: Осторожно! Водопроводная вода! Ее химические загрязнения и способы доочистки в домашних условиях./ Скоробогатов Г.А., Калинин А.И. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2003.) Отметим лишь то, что приготовление воды методом вымораживания может длиться несколько часов с постоянным отслеживанием процесса. В противном случае эффективностыь резко снижается.

Нам доводилось тестировать воду, которую хозяйки несколько часов пытались приготовить методом вымораживания. Она была немного лучше водопроводной воды. Это еще раз подтверждает то, что вымораживание - непростой процесс, который имеет свои тонкости и далеко не все рекомендации здесь приводят к ожидаемому эффекту.

Очистка воды с использованием фильтров

Для удаления вредных примесей из воды используют различные фильтры. В бытовых условиях широко используются различные кувшины и насадки на кран.

Способы водоподготовки и методы очистки воды

Способов водоподготовки и методов очистки воды придумано уже немало. Причин загрязнений питьевой воды существует множество. Однако все они, так или иначе, связаны с источниками воды. Каждый тип источника имеет свои характерные причины, вызывающие загрязнение воды.

Решением проблем, связанных с загрязнениями воды, является ее очистка. На сегодняшний день имеется ряд способов водоподготовки и методов очистки воды, позволяющих получить высокое качество питьевой воды практически из любого источника.

Различные варианты получения гарантированного высокого качества питьевой воды из разнообразных источников:

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Способы очистки питьевой воды

в домашних условиях.

Учитель химии и биологии,

Андреева Лариса Александровна

1.1.Методика очистки питьевой воды…………………………………

1.2.Методика проведение анкетирования……………………………..

2.1. Обработка анкетных данных ………………………………………

2.2.Проверка доступного способа очистки………………………….

Вода – важный элемент жизни. Без неё не было бы людей, животных, растений. Даже микроскопические бактерии просто не выживут без этой удивительной жидкости. Вода играет важнейшую роль, поскольку участвует во многих различных механизмах и процессах на Земле.

Без воды не было бы никакой экосистемы (животных, птиц, растений). А каким бы без нее оказался климат – и вовсе сложно представить. Вся жизнь, которая имеется на планете, во многом сформирована именно благодаря воде.

Актуальность данной проблемы объясняется тем, что в настоящее время многие люди употребляют только отчищенную питьевую воду, используя при этом различные методы и средства для ее отчистки. Этим каждый из нас, старается поддержать собственное здоровье, потому что в неочищенная вода может быть заражена инфекционными заболеваниями.

Цель работы:

Изучить способы очистки водопроводной воды для потребления людьми.

Задачи:

Изучить способы очистки воды;

Определить наиболее безопасный, но эффективный обеззараживающий способ очистки воды в домашних условиях;

Определить фильтр наиболее эффективно очищающий воду.

Объект исследования: водопроводная вода.

Предмет исследования: способы очистки питьевой воды в домашних условиях .

Гипотеза: От качества воды зависит здоровье человека, а в настоящее время качество водопроводной воды ухудшилось, значит необходимо изучить все способы очистки воды.

Методы исследования:

1.1. Методика очистки питьевой воды

1.Процеживание – представляет собой пропускание очищаемой воды через различные решетки и сита, на которых происходит задержание крупных загрязнителей. Этот метод относится к грубой отчистке и часто выступает в качестве предварительной стадии. Его назначение – удалить из очищаемой воды, легко отдаляемые загрязнители для снижения нагрузки на очистные сооружения и обеспечить работоспособность последующих установок тонкой очистки, которые могут выйти из строя из-за попадания крупных механических включений.

2.Отстаивание – заключается в отделении части механических загрязнений из воды под действием гравитационных сил, заставляющих частицы опускаться на дно, образуя осадок. Отстаивание может выступать как в качестве предварительной стадии очистки, на которой отделяются наиболее крупные загрязнители, так и в качестве промежуточных стадий.

Для очищения воды этим способом необходимо налить воду в емкость и оставить не менее чем на 6-7 часов, не закрывая крышкой. В первые З-4 часа из воды испарятся летучие примеси такие как хлор и аммиак, а в последующие 2-3 часа – осядут соли тяжелых металлов. Затем осторожно слейте ¾ воды в чистую емкость, остальное вылить.

3.Фильтрование – основывается на прохождении очищаемой воды через пористый слой фильтрующего материала, на котором происходит задержание частиц определенного размера. По своему принципу фильтрация схожа с процеживанием, однако с ее помощью можно проводить как грубую, так и тонкую очистку. Фильтрация позволяет удалять такие загрязнители как ил, песок, а также различные твердые включения размером в несколько микрон.

Фильтрование жидкостей в лаборатории проводят с помощью воронок, в которые вкладывается специальная фильтровальная бумага, можно упаковать 5 таблеток активированного угля в марлю или вату и поместить их на дно сосуда для воды. К утру, вода будет уже очищена .

4.Кипячение - процесс доведения воды до кипения. Налить в сосуд воды и прокипятить 15 минут. При этом процесс сопровождается выделением пара. При кипячении воды оседают коллоидные частицы грязи, выпадают в осадок соли, образуя накипь, вода умягчается, уменьшается содержание легколетучих компонентов и часть свободного хлора, уничтожаются практически все болезнетворные микробы, вирусы и возбудители паразитарных заболеваний. При длительном кипячении возрастает концентрация нелетучих веществ, солей тяжёлых металлов, пестицидов, органических веществ.

5.Получение дистиллированной воды - в домашних условиях можно получить посредствам заморозки. Отстоянную воду заливаем в емкость для заморозки и ставим в морозильную камеру. По физико-химическим свойствам чистая вода замерзает быстрее, чем вода с примесями. Когда в емкости образуется лед (примерно наполовину или чуть больше), верхнюю жидкость сливаем, а образовавшийся лед таем при комнатной температуре. Образовавшаяся жидкость и есть дистиллированная вода.

6. Очищение воды кремнием. Для приготовления кремниевой воды нужно взять стеклянную посуду ёмкостью 2 – 3 литра, положить 40 – 50 грамм не слишком крупных камней кремния и налить воды. Банку поставить на светлое место, но без попадания прямых солнечных лучей. Через 2 – 3 дня эту воду уже можно использовать как для питья, так и для приготовления пищи. До конца всю воду пить нельзя – примерно пол-литра оставшейся в банке воды нужно сливать в раковину – это грязная вода.

1.2.Методика проведение анкетирования.

При выполнении исследовательской работы было проведено анкетирование среди подростков и старшего поколения, с последующим анализом полученных данных. В анкетировании приняли участи 35 человек.

Вопросы анкеты:

1.Какую воду Вы употребляете?

А) из-под крана; Б) бутилированную; В) из колодца/родника;

г) мне все равно

2.Какие Вам известны способы очистки питьевой воды из представленных вариантов?

А) Процеживание; Б)Отстаивание; В)Фильтрование; Г)Кипячение

3.Какой из методов очистки используете Вы и Ваша семья?

Обработка результатов:

1.Общее количество людей, которые прошли анкетирование, составило 100%;

2.На основании полученных результатов сделали вывод и представили в виде диаграммы ( см. приложение 1 ).

2.1.Результаты опроса.

1. 43% опрошенных употребляют из колодца/родника.

2. Наиболее популярными методами отчистки воды является фильтрование и кипячение.

3. В домашних условиях большинство анкетированных пользуются фильтром для отчистки воды.

4 . Для большинства людей фильтрование является наиболее популярным метод очистки воды.

2.2.Проверка доступного способа очистки

Наиболее доступным и безвредным способом отчистки питьевой воды в домашних условиях является фильтрование, но данный метод очищает воду только от нерастворимых примесей.

Для приготовления такого фильтра понадобиться:

1)Пластиковая 5-литровая бутылка из-под воды;

Схема действий примерно такая: у пластиковой бутылки отрезаем дно, завязываем горлышко несколькими слоями чистой ткани, насыпаем древесный уголь, а потом речной песок.

Результат проверки и схему фильтра можно посмотреть в приложение 2 .

В ходе проведенной исследовательской работы выдвинутая нами гипотеза подтвердилась. Очищенная питьевая вода действительно оказалась полезней водопроводной.

Проведенный опрос показал, что:

43% опрошенных употребляют воду из колодца или родника

Самый известный метод очистки воды – это фильтрация.

Чаще всего используют именно метод фильтрации.

При выполнении исследовательской работ был изучен и проверен метод фильтрации.

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рациональное использование для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения!

Проблема качества питьевой воды и способов ее очистки всегда была, есть и будет актуальной. Исследование в данном направлении нельзя прекращать, а методику данных исследований включить в один из разделов элективного курса по выбору “Практическая химия”.

Слайд 1

Слайд 2

Способи водопідготовки та фізичні методи очищення води Причин забруднень питної води є безліч. Проте вони, однак, пов'язані з джерелами води. Кожен тип джерела має свої характерні причини які викликають забруднення води. Рішенням проблеми забруднення води є його очищення. Сьогодні є багато способів водопідготовки і методів очищення води.

Слайд 3

Слайд 4

Очищення води з допомогою фільтрів Для видалення шкідливих домішок із води використовують різні фільтри. У побутових умовах широко використовуються різні глечики і насадки на кран.

Слайд 5

Відстоювання Для того щоб вода стала чистою, її необхідно помістити в ємність і дати відстоятися хоча б протягом доби. За цей час з рідини вивітриться приблизно 90% хлору(якщо вода хлорована). Якщо на дні утворився рудуватий осад, воду необхідно відфільтрувати. Але цей метод не підійде в тому випадку, якщо рідина насичена бактеріями і мікроскопічними водоростями.

Слайд 6

Кип’ятіння Подібний метод дозволяє значно пом’якшити воду, так як солі магнію і кальцію попросту осядуть на стінки посуду. За час кип’ятіння з рідини вивітриться весь хлор. Крім того, високі температури допоможуть знищити велику частину живих мікроорганізмів. Але якщо у воді високий рівень органічних речовин, кип’ятити її не можна, так як сполуки азоту швидко відреагують з хлором.

Слайд 7

Слайд 8

Підготували: Алещенко Олександр Та Білоконь Артем Сценаристи: Алещенко Олександр Та Білоконь Артем Ідея: Алещенка Олександра

Читайте также: