Содержание

 

I.   Введение---------------------------------------------------------------------------------- 2

II. Содержание работы:

1.Теоретическая часть.

1.1. Вода – это бесценное богатство  ------------------------------------------------- 3

1.2. Проблема нехватки питьевой воды --------------------------------------------- 3

1.3. Последствия нехватки пресной воды ------------------------------------------ 4

1.4.Современные способы опреснения воды -------------------------------------- 4

2.  Практическая часть

2.1.Социологический опрос. --------------------------------------------------------- 5

2.2.Опреснение воды в домашних условиях

а) опреснения воды  с помощью испарения -------------------------------------- 5

б) опреснения воды  методом замораживания ----------------------------------- 6

в) фильтрация воды ------------------------------------------------------------------- 7

III. Выводы. ----------------------------------------------------------------------------- 7

IV. Список источников и литературы . ------------------------------------------- 9

V.  Приложение.

 

 

 

 

 

 

 

Человек, запомни навсегда!
Символ жизни на Земле - вода!
Экономь её и береги-
 Мы ведь на планете не одни!

 

                                                    I. Введение

        В настоящее время одной из всемирных проблем человечества называется нехватка пресной питьевой воды. В некоторых районах чистая вода является ценнейшим и недешевым ресурсом. Отмечены уже случаи, когда из-за источников пресной воды начинались вооруженные конфликты. В дальнейшем ситуация с водой будет только усугубляться из-за постоянного роста населения в развивающихся странах. Все больше и больше стран в будущем будут вынуждены изыскивать новые способы интенсивной добычи воды.

             Актуальностью моего исследования заключается в том, что мы неспособны получать достаточное количество жидкости просто из фруктов и овощей  и  нам необходимо регулярно употреблять жидкость, чтобы не было обезвоживания. Но вот только водное пространство имеет ещё одно уникальное свойство – оно почти, что всё солёное. Процент пресной воды удивительно мал. Да, мы привыкли именно к ней, потому что такая вода поступает в наши жилища и продаётся в магазинах. Но существует проблема: дефицит пресной воды мирового масштаба. Но что делать, если у нас вдруг не оказалось доступа к пресной воде, если у нас имеется только лишь морская?  Изучив материалы о воде , я выдвинул гипотезу, а возможно ли опреснить морскую воду в домашних условиях. В течении  двух  лет я  исследовал морскую воду Чёрного и Красного моря , и  решил подробнее остановиться на этой теме и попытаться разработать решение этой проблемы хотя бы в небольших масштабах. (Приложение № 1)
         Цель работы : провести анализ способов опреснения воды и опробовать методы испарения и замораживания воды в домашних условиях.

  Задачи:

1. Получить новые знания об основном значении и ценности водных ресурсов Земли;

2. Выявить значение пресной воды для человека;

3. Изучить технологии опреснения воды в промышленных масштабах;

4. Провести опреснение воды в домашних условиях.

Предмет исследования: морская вода.

Методы изучения:

·Изучение литературы;

·Наблюдение;

·Эксперимент;

·Обобщение и анализ результатов.

 

III.            Содержание работы:

1.Теоретическая часть.

1.1. Вода – это бесценное богатство

                  Вода – это бесценное богатство. Без нее невозможна жизнь на планете. К примеру, жители древнего Рима тратили в сутки всего лишь несколько литров воды. А жителям современного города на бытовые нужды ежесуточно требуется 300-500 л воды на одного человека. Очень много воды требуется заводам, фабрикам, сельскому хозяйству. Я узнал, чтобы сделать сковородку, надо затратить 25 литров воды ( Приложение № 2), а чтобы вырастить пшеницу, из которой можно будет испечь лишь одну булку, требуется 200 литров воды. Это 400 пол- литровых бутылок воды. (Приложение № 3)

       Ученые утверждают: нет на Земле вещества, более важного для нас, чем обыкновенная вода. (Приложение № 4).   Вода -это Кровь Земли, а реки, ручьи, озера, моря  кровеносные сосуды. Вода занимает около 75% поверхности Земли. (Приложение № 5).  Из них:97%- морская вода, 3% - пресная вода –это ледники, реки, озера и подземные воды. В морской воде содержится 75 химических элементов: магний, калий, бром, уран, золото. Морская вода служит источником йода.

Но высокая концентрация солей делает морскую воду непригодной для питьевых и хозяйственных целей. Самое низкое содержание солей в Балтийском море-10%, самое соленое на Земле - Красное море - 42%.

Глобальной проблемой человечества является получение пригодной для питья пресной воды. Ее недостаток ощущает более 40 стран, расположенных в засушливых областях земного шара, занимающих около 60% всей поверхности суши. (Приложение № 6)

             Например, Озеро Байкал – это несомненно уникальное творение природы, по запасам пресной воды – это 20 % мировых запасов. Вода исключительно прозрачная, в ней обитает 1200 видов животных и 600 видов растений. (Приложение № 7)

                                 1.2. Проблема нехватки питьевой воды

          Вода является важнейшим ресурсом для поддержания жизни и источником всего живого на Земле, но её неравномерное распределение на континентах не раз становилось причиной кризисов и социальных катастроф. Дефицит пресной питьевой воды в мире знаком человечеству с древнейших времён, и с последнего десятилетия он постоянно рассматривается как одна из глобальных проблем современности. Сегодня население планеты растёт стремительными темпами, и потребность в пресной питьевой воде только возрастает. (Приложение № 8)

               В сложившихся условиях установлено, что уже каждый шестой человек на планете испытывает нехватку пресной питьевой воды. Недостаток воды вскоре может привести к развитию и усугублению уже существующих глобальных проблем. А когда дефицит перейдёт определённый рубеж и человечество наконец поймёт всю ценность пресных ресурсов, можно ожидать политической нестабильности, вооружённых конфликтов и дальнейшего возрастания количества проблем в развитии экономик стран мира.

1.3.Последствия нехватки пресной воды

               Из дополнительной литературы я узнал , что практически пятая часть населения мира живёт в районах, в которых наблюдается острая нехватка питьевой воды. Помимо этого, одна четверть населения живёт в развивающихся странах, которые испытывают нехватку в связи с отсутствием инфраструктуры, необходимой для забора воды из водоносных пластов и рек.  (Приложение № 9). Нехватка воды по этим же причинам наблюдается даже в тех районах, в которых выпадают обильные атмосферные осадки и имеются большие запасы пресной воды. Наличие воды в достаточном количестве для удовлетворения потребностей домашнего хозяйства, сельского хозяйства, промышленности и окружающей среды, зависит от того, как вода сохраняется, распределяется и используется, а также от качества имеющейся воды. Одной из главных проблем является проблема загрязнения пресной воды, существенно снижающая существующие запасы. Этому способствуют загрязнению промышленные выбросы и стоки, смыв удобрений с полей, а также проникновение солёной воды в прибрежных зонах в водоносные слои из-за откачивания грунтовых вод. (Приложение № 10).

             Говоря о последствиях нехватки пресной воды,  я заметил, что они могут быть самых разных планов: от ухудшения условий жизни и развития заболеваний вплоть до обезвоживания и смерти. Недостаток чистой воды вынуждает людей использовать для питья воду из небезопасных источников, которая зачастую просто опасна для здоровья.

 

1.4.Современные способы опреснения воды

В настоящее время опреснение воды  достигают следующими наиболее распространенными способами:

·термальный метод (испарение и конденсация)

·механический метод

·химический метод

·замораживание и многие другие.

На рынке пресной воды широкое промышленное применение пока нашли две технологии опреснения воды — термальная и  механическая. (Приложение № 11).

Несмотря на то, что процесс испарения известен больше как переход жидкого вещества в пар, существует сухое испарение, когда при минусовой температуре лёд переходит из твёрдого состояния в парообразное, минуя жидкую фазу. Замораживание - метод опреснения, который кажется очень простым по своей идее, но по своей реализации он является достаточно трудоёмким. Идея строится на том, что соль не попадает в лёд при заморозке. Наибольшее количество пресной воды в природе и содержится во всевозможных ледниках.

       Актуальность на сегодняшний день имеет технология опреснения морской воды, которая не требует больших затрат энергии. Среди перспективных разработок следует выделить опреснительные установки, которые работают за счет энергии солнца и ветра.

2.  Практическая часть

2.1.Социологический опрос.

Для того чтобы выяснить какую  воду употребляют жители  города Тирасполь я провёл социологический опрос среди своих одноклассников,  родителей своего класса на родительском собрании и преподавателей  Приднестровского государственного университета, где работает моя мама.  Я  задал  ряд вопросов: «Что вы думаете о качестве питьевой воды в нашем городе? Ваши предложения по улучшению качества воды. А возможно ли опреснить морскую воду в домашних условиях и пробовали ли вы сами её опреснить?» И вот что получилось. Опрошено 70 человек: 30 школьников,  28 родителей и 12 преподавателей университета.. При опросе о качестве воды, выяснилось, что 45 человек из 70 считают, что надо улучшить систему очистки: использовать бытовые фильтры, провести замену всего водопровода, а не отдельных его участков. (Приложение № 12). Только 35 человек считают, что возможно опреснить морскую воду в домашних условиях, но  никто из опрошенных  этого не пробовал . (Приложение № 13).

 Исходя из результатов, проведённого опроса, мною сделан вывод о том, что данная проблема актуальна и важна для каждого из нас. Система водоснабжения нашего города Тирасполь  нуждается в капитальном ремонте, поэтому каждый должен уметь очищать воду в домашних условиях.

2.2. Опреснение воды в домашних условиях

а) фильтрация воды

Люди привыкли пить воду из-под крана, некоторые из специальных фильтров или покупать в магазине. Но не каждый представляет себе, насколько трудоемким является этот процесс, чтобы обеспечить людей чистой водой. А вдруг пойдя в поход, вы забыли воду или она закончилась, а пить хочется. Подумав об этом, я придумал фильтр, который легко можно сделать своими руками. (Приложение № 14). Весной 2017 года моя работа вышла в финал  рес­пуб­ли­кан­ско­го кон­кур­са «Тех­но-ин­тел­лект ПМР». (Приложение № 15).

Фильтр состоит из трех пластиковых емкостей. Первая наполнена камушками,  вторая- песком, третья- активированным углём. Вода  постепенно проходит через эти препятствия. Камни помогают удалить крупные частицы. Песок делает воду прозрачной. А уголь как губка впитывает вредные вещества и удаляет неприятный запах и привкус. Чтобы избавиться от вредных микробов и вирусов можно положить в воду серебряный предмет, а иначе грязная вода  может стать причиной различных заболеваний. Данный фильтр-аппарат я ещё использовал как наглядное пособие при приведении уроков окружающего мира. Далее я решил продолжить своё исследование.

                       б) опреснения воды  с помощью испарения

          В ходе своего исследования я наблюдал, как происходит обработка морской воды в Израиле, в г.Эйлате на побережье Красного моря. Я познакомился с работой специальной  установки для опреснения воды для небольшого производства – для ресторана в парке Тимна,  расположенный в пустыне. (Приложение № 16). А также опробовал один из способов опреснения воды в домашних условиях с помощью испарения. Вот как я это делал  на Красном море.

          Для проведения эксперимента мне было необходимо иметь :

1.                     Морскую воду

2.                     Маленькую ёмкость- пластиковую бутылку

3.                     Большую емкость -пластиковое ведро

4.                     Небольшие камни

5.                     Полиэтиленовый пакет

6.                     Солнце

    Для проведения данного эксперимента у меня ушло около 10 минут для подготовки и несколько часов для проведения самого эксперимента «Опреснение морской воды».

1.Налил морскую воду в емкость. (Приложение № 17).

2.В центр поставил  меньшую ёмкость. (Приложение № 18).

3.Накрыл полиэтиленовым пакетом. (Приложение № 19).

4.Сверху поставил небольшой груз и оставил рядом с источником тепла. Камень должен вызвать пластиковый пакет провисать в воздухе над центром бутылки. (Приложение № 20).

5.На плёнке начнут появляться капельки воды и стекать в центр. (Приложение № 21).

6.Жду несколько часов.

7.После того, как в бутылке накопилось немного воды, я  достал бутылку из ведерка.

8.Вода, которая оказалась в маленькой емкости  пригодна для питья,без солей и различных примесей .

          В результате внутри ведерка образуется пар, когда солнце греет воду, испаряя ее. Полиэтиленовая плёнка действует как теплица. Верхняя часть пластиковой плёнки намного холоднее, потому что она в контакте с наружным воздухом. Когда влажный воздух внутри поднимается и касается верхней части пластиковой пленки, конденсируется водяной пар и образует капельки воды на нижней поверхности пленки. С течением времени эти капельки воды вокруг полиэтиленовой пленки растут и собираются у центра пленки. Когда капли объединяются, они падают в бутылку. В результате эксперимента я  получил чистую и свежую питьевую воду без соли!

         в) опреснения воды  методом замораживания

            Я опробовал  ещё один из способов опреснения воды в домашних условиях с помощью замораживания воды.                                                           1. Вначале  подготовил раствор солённой воды, похожий на вкус морской воды и налил в посуду; накрыл крышкой и поставил в морозильную камеру холодильника на  картон -для теплоизоляции дна. В морозильной камере раствор будет кристаллизоваться, превращаясь в лёд.                                                                  

 2. Через 30 минут раствор сильно охладился, но не закристаллизовался. Через 60 минут появилась наледь.                                                                                      3. Затем повторно замораживаю воду примерно до половины оставшегося объёма. Через 5часов верхняя часть раствора закристаллизовалась, образовался лёд.                                                                                                         4. В результате получились  две части раствора, состоящую изо льда - замерзшая вода без примесей и водного незамерзающего раствора подо льдом, содержащего соль. (Приложение № 22).

5. Незамёрзшие остатки воды сливаю. Полученный образец льда промываю холодной водой, выкладываем в чашку  и оставляю таять при комнатной температуре. При таянии кристаллического льда образовалась вода. Эту воду можно использовать для питья, приготовления чая, кофе и других блюд пищевого рациона, как обычную пресную воду. Из полученной воды я  приготовил чай.

                                                III. Выводы.

Целью моей  работы – было провести анализ способов опреснения воды и опробовать различными  методами  в домашних условиях. В результате моей исследовательской работы я пришел к выводу, что моя  гипотеза подтвердилась – из морской воды можно получить пригодную для питья пресную воду. (Приложение № 23). На практике осуществил процессы растворения, фильтрования и кристаллизации.  Теоретически и практически из морской воды можно  сделать пресную можно, но пока технологии массового производства этого продукта предполагают высокие затраты. В настоящее время в ряде стран обсуждается проблема водоснабжения населения путем опреснения морской воды. Особое значение приобретает эта проблема для таких стран, как Израиль, в связи с острым дефицитом пресной воды и необходимостью принимать радикальные меры для решения этой проблемы. (Приложение № 24).  Надеюсь, дешёвая опреснённая морская вода станет реальностью.   Спасибо за внимание!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                          IV. Список источников и литературы

1.Кучеров А. В., Шибилева О. В. Опреснение воды: современное состояние и перспективы развития // Молодой ученый. 2014. №3.  С. 236-239.

2.Слесаренко В. Н. Современные методы опреснения морских и солончаковых вод / В. Н. Слесаренко. М.: Энергия, 1973. 248с.      

 3. Кирпичникова И. М. Опреснение воды с использованием энергий ветра и солнца / И. М. Кирпичникова // Вестник южно-уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2012. № 16.  С. 22–25.

4.Слесаренко В.Н. Опреснение морской воды.- М.: Энергоатомиздат, 1991. - 278 с.

Интернет-ресурсы

5. Ветштейн В.:  Опреснение морской воды и здоровье человека// [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://samlib.ru/e/etkin_w/opresnenijevodyizdorovxe.shtml

6.Солнечный опреснитель из России // [Электронный ресурс]. —http://www.vodainfo.com/ru/5934.html.

7. http://kitchenguide.su/remont/santex/ochistka-vody-zamorazhivaniem.html

8. http://portaleco.ru/voda-i-zhizn-na-zemle/opresnit-solenuju-vodu-mozhno-takzhe-putem-ee-zamorazhivanija.html

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скачано с www.znanio.ru