Как определить межповерочный интервал счетчиков газа в 2019 году
Порядок обслуживания и поверки газовых счетчиков собственниками жилья в 2019 году. 17.05.19Россияне больше не будут заниматься поверкой водяных счётчиков
Представитель Росстандарта предложил заниматься поверкой водяных счетчиков поставщикам коммунальных услуг. 14.03.19Не заплатил за потреблённую электроэнергию? Не получишь кредит!
Должники по коммунальным услугам не смогут получить кредит или не смогут его оформить на выгодных условиях.Статистика потребления питьевой воды человеком и ее значение в быту
27.05.2014Некоторые факты о водных ресурсах Земли
Человек на 70% состоит из воды.
Если всю воду Земли равномерно распределить по ее поверхности, то средняя глубина получившегося «водоема» составит 2,5 км.
Если всю ее собрать в одну каплю, то диаметр этой капли был бы равен 1 500км.
Пресные водоемы занимают не более 3 % площади Земли и содержат в 5 тысяч раз меньше воды, чем океаны и моря. Но и из этого количества, пригодной для человека жидкости, можно использовать не более 1%, так как остальные 99% – это Полярные льды, и снежноледовые образования высоких гор.
Потребление питьевой воды в разных странах и ее географическое распределение
По данным ученых, за прошедший век темпы водопотребления в несколько раз превысили темпы прироста населения планеты. Ожидается, что к 2050 году около 80% людей родятся в регионах с дефицитом питьяи в плохой санитарной обстановке. В основном, это относится к странам Южной Азии и Африки.
В самых благоприятных условиях находятся государства, владеющие большими, возобновляемыми пресными ресурсами. Это - Канада, Россия, Бразилия и некоторые другие страны.
Однако существуют государства, с дефицитом природной воды (ОАЭ, Кувейт, Саудовская Аравия), но потребляющие ее больше, чем позволяют им возобновляемые запасы. В цифрах, потребление в этих странах составляет – от 250% в Саудовской Аравии, – до 2000% в Кувейте. Это - импорт, закупаемый за счет продажи нефти и газа.
В самом плохом положении находятся некоторые страны Африки, где потребление не более 100 куб.м. в год, на одного человека (с учетом расхода на сельское хозяйство, требующее воды больше, чем необходимо человеку).
Интересно, что для бытовых потребностей человека воды необходимо больше, чем для промышленности и сельского хозяйства. Для примера:
- Для производства 1 т стали расходуется около 280т; для 1 т бумаги – 700 т.; чтобы вырастить 1т пшеницы - требуется 1,5т.
- Самая водозатратная отрасль – производство электроэнергии – 44% всей воды, потребляемой промышленностью.
- Развитые стран потребляют от 150 до 400 литров в сутки на одного человека, при норме потребления от 105 литров до 175 литров.
Очевидно, что больше половины расходуется без пользы.
Сколько воды расходует в быту один человек?
Просчитано, что человек за один раз расходует на:
- мытье рук 6-8 л
- чистку зубов 6-8 л
- принятие душа около 14 литров воды в минуту
- принятие ванной около 150 л
- споласкивание унитаза около 6 л
- цикл посудомоечной машины 12-24 л
- цикл стиральной машины - 25-50 л
Существующие физиологические нормы потребления
Помимо норм потребления воды , необходимых для санитарно-гигиенического использования, существуют физиологические нормы водопотребления, рассчитанные Международной организацией здравоохранения. В Европе потребление питья на одного человека, в среднем, составляет около 2,5 литров в сутки.
От чего зависит ежедневное потребление воды человеком?
Ежедневная норма, необходимая для поддержания жизнедеятельности организма зависит от:
1) возраста
. Людям пожилого возраста, из-за снижения физической активности требуется меньше жидкости, чем более молодым людям.
Однако недостаток воды в организме пожилого человека, может привести к возникновению сердечно-сосудистых заболеваний. Пожилым людям рекомендуется употреблять как минимум 1,7 л в сутки.
Количество, необходимое для детей, напрямую, зависит от массы ребенка, т.к. дети теряют намного больше жидкости, чем взрослый человек в тех же условиях. Например. Ребенку с массой 10 кг, ежедневно требуется не менее 1 литра жидкости в сутки.
2) физической активности человека . У людей с повышенной физической нагрузкой повышено потоотделение, - их дневная норма должна быть не менее 4,5 литров в сутки.
3) климатических условий
. Температура тела человека поддерживается за счет баланса между теплопродукцией и теплоотдачей. В числе прочих факторов, теплоотдача происходит за счет потоотделения, зависящего от температуры и концентрации водяного пара.
Теплоотдача отсутствует, когда температуры воздуха и кожного покрова одинаковы. Если температура воздуха выше температуры кожи, тогда присутствует потоотделение. Потоотделение в жаркую погоду при различной физической нагрузке может привести к потере от 0,3 л до 2,0 л в час - при больших физических нагрузках.
Обезвоживание организма очень опасно, особенно для детей, пожилых людей и лиц со слабым здоровьем. Рекомендуется в таких условиях употреблять 2,5 -3,0 л воды в сутки, а во время повышенных физических нагрузок - до 6 л воды в сутки.
4) пола человека . Учитывая физиологические различия в организмах мужчин и женщин, для них рекомендованы и разные нормы употребления воды. Для мужчин среднего возраста - в среднем 3 л воды в сутки, а для женщин не менее 2 л воды в сутки.
Человечество потребляет огромное количество пресной воды. Наиболее водоемкие отрасли промышленности: горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит 70 % всей воды, используемой в промышленности. Но все же главный потребитель пресной воды – сельское хозяйство, забирающее 60–80 % пресной воды, используемой человеком.
Вода – необходимый компонент жизнедеятельности человека. Как человек использует воду?
Вода – универсальный растворитель, все биохимические и обменные реакции в живом организме протекают с ее участием.
1. В сутки человек должен выпивать от 0,5 до 2 л воды.
2. Вода необходима для поддержания гигиены тела, жилища, улицы.
3. В теплоцентралях городов и поселков циркулирует вода.
4. Минеральные воды употребляют внутрь и для ванн, используя их целебные свойства.
5. Горячая вода термальных источников идет для обогрева жилья, парников, теплиц, выработки электроэнергии.
Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий все более усложняют проблему обеспечения водой. Потребности в воде огромны, и расходы ее с каждым годом возрастают. Так, если на бытовые нужды в домах без канализации человек потребляет в сутки около 50 л воды, то в современных зданиях расход воды на 1 человека в день составляет 200–500 л.
Большая часть воды после ее использования в хозяйственных нуждах возвращается в реки в виде сточных вод. Дефицит пресной воды уже сейчас становится проблемой, недостаток воды уже ощущают такие страны, как ФРГ, Франция, Англия, Бельгия и другие (всего более 50 стран). Некоторые африканские страны импортируют пресную воду в виде айсбергов.
Источники пополнения питьевой воды. Открытые водоемы – реки, озера, родники. Для получения питьевой воды из этих источников требуется дополнительная очистка.
Атмосферные осадки – почти дистиллированная вода, в которой нет необходимых микроэлементов. Кроме того, при прохождении над населенными пунктами осадки загрязняются пылью, грязью, газами, различными микроорганизмами. В результате для питья такая вода не годится.
Артезианские воды, образующиеся из подземных вод, – как правило, это чистая вода, но отличающаяся повышенной жесткостью. Даже артезианская вода может быть загрязнена через трещины в земных породах, заброшенные шахты и т. д.
Человека волнует проблема качества воды, которую он употребляет, так как это одна из составляющих экологического здоровья населения. Основные «средовые» болезни идут от загрязнения атмосферы и воды. Через воду могут передаваться возбудители инфекционных заболеваний (брюшного тифа, холеры, дизентерии, туляремии). Вода также может быть источником заражения гельминтами и малярией. Если в какой-то местности в воде не хватает йода, то жители местности страдают эндемическим зобом. Избыток фтора в воде вызывает эндемический флуороз, т. е. зубы и кости человека становятся хрупкими, поражается костно-связочный аппарат, а недостаток фтора увеличивает поражаемость зубов кариесом, в основном у детей.
Загрязнение морских вод. Качество используемой человеком воды резко снизилось из-за сбросов химических предприятий, бытовых отбросов и других загрязнителей в пресные и морские воды. В результате поступления в воды морей и Мирового океана значительного количества ядовитых и антропогенных отходов уменьшаются самоочистительные свойства морских вод, снижается их биологическая продуктивность. Различают три вида загрязнения морских вод: химическое, загрязнение бытовыми отбросами, радиоактивное.
Химические загрязнители – это в основном нефть и нефтепродукты, попавшие в море в результате бурения скважин или аварий танкеров.
Загрязнение бытовыми отбросами приводит к возникновению инфекционных заболеваний у купальщиков, изменению водной флоры и фауны.
Радиоактивное загрязнение – это такое загрязнение, при котором концентрация радионуклидов, накапливаемая планктонными организмами, в несколько раз превышает радиоактивность воды; источники загрязнений: отходы атомных подводных лодок, заводы для очистки урановой руды, атомные электростанции.
Загрязнение внутренних водоемов. Вследствие бурного развития промышленности исчезают полноводные реки, озера, резко меняется их солевой состав. Так, воду Рейна нельзя использовать для питья, этой водой опасно даже чистить зубы, так как концерны Германии и Франции сбрасывают туда неочищенные отходы. В сточную канаву превращена река Везер, насыщены отравляющими веществами воды Эльбы. В Англии загрязнены почти все реки. Ни одна из рек Москвы не соответствует санитарным нормам.
Вредными загрязнителями внутренних вод являются фенол и его производные, а также поверхностно-активные вещества, содержащиеся в современных моющих средствах. Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и минеральными удобрениями, поступающими с полей с дождевыми и талыми водами.
Пути охраны водных ресурсов – внедрение новых технологических процессов, переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где сточные воды не сбрасываются, а используются многократно.
В настоящее время очистка сточных вод проводится механическими, химическими и биологическими методами.
При механическом методе используют систему отстойников и разного рода ловушек (сита, решетки, песколовки, жироловки и т. д.).
При химическом методе в сточные воды добавляют реагенты, образующие с загрязнителями нерастворимый осадок.
При биологическом методе для минерализации органических загрязнителей используют аэробные (т. е. протекающие в кислородной среде) биологические процессы, осуществляемые микроорганизмами. Так, на сахарных заводах сточные воды очищают с помощью одноклеточной зеленой водоросли хлореллы. Создаются специально подготовленные участки – поля орошения, биологические фильтры. Этот метод дает наилучший результат.
На земледельческих полях орошения загрязненная вода фильтруется через почву, при этом накапливается значительное количество ценных органических удобрений.
Вода – главная составная часть гидросферы, основной средообразующий компонент, неотъемлемая часть живого вещества. Несмотря на большие запасы пресных вод на Земле, дефицит их для человека и многих экосистем реален. Истощая и загрязняя воды, человек не только лишает себя данного ресурса, но и разрушает среды жизни многих организмов, нарушает свойственные им связи.
1. Приведите примеры особенностей водной среды обитания и характерные черты обитателей.
2. Обоснуйте, чем опасно для живых организмов загрязнение водной среды обитания, приведите примеры.
3. Поясните, какое значение в жизни любого организма имеет вода, ответ подтвердите примерами.
4. Докажите, что вода служит наиболее жестким ограничивающим фактором.
5. Прокомментируйте, является ли вода неисчерпаемым ресурсом.
6. Назовите, где сосредоточены запасы доступной и недоступной пресной воды.
7. Охарактеризуйте круговорот воды в природе.
Воды.
Поля фильтрации. Биофильтры.
Азротенки.
Бережное расходование пресной воды, своевременная и действенная очистка сточных вод, охрана водных ресурсов сокращают их дефицит и увеличивают возможности их
использования.
■ Примеры и дополнительная информация
1. Основную часть используемых человеком водных ресурсов составляет речной сток. Полный годовой сток рек на нашей планете - 37 тыс. км3. Почти под каждой рекой течет подземная река, и подземный годовой сток составляет 13 тыс. км3. Обеспеченность пресной водой разных стран неодинакова. Наиболее богаты пресной водой Бразилия (5668 км3в год) и Канада (9740 км3 в год). В нашей стране годовой сток рек составляет 4384 км3 в год. Многие страны испытывают недостаток в пресной воде и импортируют ее. Вода транспортируется на десятки и сотни километров по трубопроводам, перевозится судами, автомашинами и даже самолетами. Привозную воду используют жители Алжира, Голландии, Гонконга, Сингапура. По данным Всемирной организации здравоохранения, примерно 1,2 млрд человек страдают от нехватки чистой питьевой воды.
2. В сельском хозяйстве вода используется в огромных количествах: 70% от всего водопотребления. Для основных сельскохозяйственных культур установлены следующие нормы орошения (R М,! на
1 га): зерновые - 1500-3500, многолетние травы - 2000-8000, хлопчатник - 5000-8000, рис - 8000-15 000.
3. В коммунальном хозяйстве вода используется для бытовых нужд населения, на работу предприятий бытового обслуживания, мытье улиц и поливку зеленых насаждений, на противопожарные меры. Это составляет примерно 15% от расхода воды в промышленности.
Считается, что в благоустроенном городе на личные нужды каждый житель расходует 200-300 л воды в сутки. На одного жителя Москвы приходится свыше 400 л воды в сутки, на одного жителя Санкт- Петербурга - более 300 л. В Лондоне каждый житель расходует 170 л воды в сутки, в Париже - 160 л, в Брюсселе - 85 л.
4. Методы определения степени загрязнения водоемов различны. Это может быть прямое измерение концентрации загрязнителей (например, солей тяжелых металлов). Содержание органических веществ часто выявляют по количеству 02, поглощенного определенным объемом воды вединицу времени, при бактериологическом анализе определяют количество бактерий в 1 см-* воды при выращивании колоний на
питательных средах в лаборатории. Степень загрязнения воды можно
также установить по видовому разнообразию водных биоценозов. Около 800 обитателей пресных водоемов очень чувствительны к присутствию в воде органических веществ, они служат индикаторами благополучия в водных экосистемах.
5. После громкого судебного процесса 1971 г. широко известным ку-
мулятивным (накопительным) заболеванием стала болезнь Мина- мата. В 1950-х гг. предприятие по переработке руды сбрасывало отходы,
содержащие ртуть, в воды залива Минамата (Япония). Бактерии перерабатывали ее в диметилртуть. По цепям питания она попадала и накапливалась в рыбах до 50 мг/кг. Люди, питаясь рыбой, получали сильнейшие отравления, нервно-паралитические заболевания, более 50 человек умерло. С 1955 по 1959 г. здесь каждый третий ребенок рождался с психическими и физическими ана- малиями. Рыбный промысел в заливе до сих пор запрещен; полагают, что на дне залива находится еще около 600 т ртути. Болезнь Минамата вошла во все справочники в качестве примера болезни, вызванной загрязнением окружающей среды и кумуляций ртути по цепям питания.
6. Примером удачного использования оборотных вод в автохозяйстве служит замкнутая система «Кристалл». В ней использованная для мойки автомашин вода подается на вибрационные фильтры, где очищается от грубых взвесей и песка. Затем она поступает в фильтровальные колонны, заполненные синтетическим материалом - сипроном, который поглощает нефтепродукты. Очищенная вода собирается в резервуары и вновь используется для мойки автомашин. Повторное использование
доочищенных сточных вод в 20-25 раз снижает потребление свежей
воды и уменьшает сброс сточных вод в водоемы.
Q Вопросы. 1. Найдите в справочнике описание физических и химических свойс
1 в воды: агрегажые состояния, плотность воды и льда, температура кипения и плавления, удельная теплоемкость, теплота испарения, диэлектрическая
проницаемость и др. Как эти свойства обусловливают роль и функции воды в при- роде и живых организмах? 2. На какие нужды использует человек пресную воду?
3. Какие вещества наиболее опасны при загрязнении водоемов и почему? 4.
Как можно определить степень загрязнения реки, озера? 5. Как применяется правило региональности при использовании водных ресурсов? 6. Почему расход воды на
Вода является основным элементом жизнеобеспечения всей нашей планеты. Все живые существа начинали свое развитие именно с нее. Мало кто знает, что существует огромное количество видов воды. Отличаются они своими химическими и физическими свойствами. Люди сегодня с успехом используют свойства воды в твердом состоянии. Востребовано это жизненно важное вещество не только в быту, но и в косметологии и производстве.
Структурированная вода
Организм человека на 80% состоит из воды. Этот показатель может немного меняться в зависимости от возраста и общего состояния здоровья. Без еды могут долгое время существовать многие живые существа. А вот без воды прожить мало кому удается. Хотя от качества ее также многое зависит. Ученых давно заинтересовал вопрос о том, почему жители горных местностей имеют хорошую продолжительность жизни. Разгадка оказалась в воде, которая имеет особый состав.
В горных родниках вода появляется в тех местах, где начинает таять снег. Этим и обусловлены ее свойства. Молекулы объединяются в макромолекулы и упорядочиваются. В результате многочисленных исследований было выявлено, что свойства воды в твердом состоянии схожи со которая заполняет человеческий организм. Было выяснено, что структурированная талая вода оказывает огромную пользу здоровью. Она гораздо легче проникает через клеточные оболочки, неся за собой питательные вещества, витамины и микроэлементы. Неслучайно структурированную воду широко используют в косметических целях. Стоит лишь ежедневно умываться ей, и лицо будет сиять здоровьем и молодостью.
Живая и мертвая вода
О целебных свойствах воды люди знают еще с давних времен. Природная чистая вода, которая находится в горных источниках и реках, способна помочь в лечении серьезного недуга, продлить жизнь. Ее принято называть живой. В природе встречается также и Она находится в заброшенных озерах и колодцах. Застойная вода, наоборот, несет опасность для человеческого здоровья.
Наука не стоит на месте. Сегодня живая чистая вода не является редкостью. Для того чтобы воспользоваться ее уникальными свойствами, совсем необязательно отправляться к горной реке. Качественный продукт можно получить с помощью электролиза. Используются специальные приборы - активаторы. Под воздействием тока в воде образуются отрицательные и положительные ионы. Жидкость приобретает щелочные свойства, а ее состав становится идентичен с водой в горных реках. Живая вода способствует усваиваемости пищи, улучшает кровообращение. В косметологии продукт также используется.
Питьевая вода
В древние времена не возникал вопрос в том, где брать воду для ежедневного употребления. Ведь экологическая ситуация не была настолько серьезной, как сейчас. Огромное количество заводов и автомобилей, глобальное потепление и разрастание численности населения сделали свое дело. В начале нынешнего столетия коснулся 40% жителей планеты. По прогнозам ученых, эта цифра существенно увеличится уже через несколько десятилетий. Ведь вода в реке без предварительной очистки не может использоваться в быту.
В нашей стране питьевая вода поступает к людям благодаря центральному водоснабжению. Берется она из подземных источников. Но прежде чем станет возможным людьми, ее подвергают многочисленным очисткам. Во многих источниках она не может быть пригодна для питья. Ее деминерализуют и начинают использовать в промышленности и производстве. Свойства воды в твердом состоянии позволяют использовать ее для охлаждения различных приборов.
Пресная вода
Пресной считается вода с минимальным содержанием соли. В некоторых источниках этот показатель достигает лишь 0,1%. Вода при этом необязательно находится в форме жидкости. Она может быть также в виде газа или льда. Стоит отметить, что запасы пресной воды на планете ничтожно малы и занимают всего 2,5%. При этом лишь 1% доступен людям для применения в быту. Как человек использует свойства воды? Все зависит от конечной цели. Пресная вода может быть использована для приготовления пищи, в косметических целях, для охлаждения приборов на производстве и т. д. В большинстве случаев соленая не подойдет.
С каждым днем запасов пресной воды становится все меньше. К этому приводит загрязнение окружающей среды, существенный прирост населения, парниковый эффект. Совсем скоро в бытовых целях придется использовать другие виды воды. А пока ученые делают все, чтобы научиться добывать пресную воду искусственным путем. Люди создают водоемы и учатся экономить.
Основные источники пресной воды
В первую очередь используется вода из поверхностных источников. Это реки и озера. В быту может использоваться также предварительно очищенная подземная вода. Часть пресной получают из осадков. Огромный запас жидкости находится в ледниках (более 80%). Глобальное потепление может привести к тому, что ледники начнут таять, уменьшится количество пресной воды. А свойства воды в твердом состоянии с успехом могут использоваться для сохранения такого необходимого для жизни продукта.
Сегодня основные запасы пресной воды сконцентрированы в Бразилии. Второе место занимают страны СНГ. Только в одном озере Байкал находится 20% мировых запасов. Объем его составляет более 20 тысяч кубических километров. Состав и свойства воды в озере отличаются своей уникальностью. Байкал позволяет оздоровиться, а также привести в порядок психологическое состояние.
Водопроводная вода
Вода в квартиры и дома попадает через особую систему - водопровод. Жидкость предварительно проходит несколько этапов очистки. Если дома дополнительно установить фильтр, воду можно будет пить прямо из-под крана. Система обеспечения ей формируется с помощью металлических труб. От качества коммуникаций напрямую зависит газообразное свойство воды. Жидкость с дополнительными примесями быстро испаряется под воздействием высоких температур. Употреблять в пищу такую воду нежелательно.
Прежде чем вода попадет к людям, ее проводят через очистительную станцию. Здесь ее отстаивают, фильтруют через специальные решетки, проводят первичное и вторичное хлорирование. Такие процедуры позволяют убрать вредные примеси, избавляют воду от болезнетворных микроорганизмов. Если работа очистительной станции налажена правильно, водопроводная вода может употребляться в пищу.
Жесткая вода
Жесткой считается та, в которой в большой степени сконцентрированы соли магния и калия. Существуют различные виды воды с дополнительными примесями. Это общая жесткость, временная и постоянная. определяется концентрацией всех солей в воде в первичном состоянии. Постоянная может быть определена только лишь после кипячения воды. Определяется количество хлоридов и сульфатов. Эти соли не разрушаются под воздействием высокой температуры, а также не выпадают в осадок.
Временную жесткость можно изменить. Происходит это также в процессе кипячения. При температуре выше 80 градусов разрушаются гидрокарбонаты. В результате образуется углекислый осадок. Именно поэтому после кипячения вода становится гораздо мягче. Как человек использует свойства воды в мягком состоянии? Такая жидкость будет более приемлемой для употребления в пищу. В косметических целях жесткую воду также использовать нежелательно.
Как определить жесткость воды?
Существует несколько признаков, которые помогут определить, превышает ли количество солей в воде норму. Посмотрите на вещи после стирки. Если они становятся более жесткими, а белый цвет приобретает желтоватый оттенок, стоит обратить внимание на состав воды. С солями могут вступать в реакцию моющие средства. Это можно заметить даже во время мытья посуды. На мочалке будет образовываться меньше пены, могут появиться белые хлопья.
Накипь - это первый признак жесткости воды. Если чайник быстро обрастает осадками после кипячения, стоит задуматься о приобретении дополнительного очистительного прибора. После умывания жесткой водой появляется ощущение стянутости и сухости. Жидкость просто смывает естественный защитный слой кожи. Мягкая же вода позволяет сохранить лицо увлажненным.
Деионизированная вода
Деионизированная вода - это наиболее чистая жидкость, которая воды этого типа? В первую очередь в косметологии. Различные маски и кремы, приготовленные на основе деионизированной воды, обладают отличными свойствами. Кожа становится увлажненной, сокращается количество морщин и угрей. Деионизированная вода может использоваться также и в медицине. На основе жидкости готовят различные лекарственные препараты.
Дистиллированная вода
Вода для промышленных целей очищается с помощью дистилляции. Таким образом получается жидкость без вредных примесей и болезнетворных микроорганизмов. При этом не приходится вспоминать про полезные свойства воды. Окружающий мир жидкости с подобным составом не имеет. Проблема в том, что в процессе очистки она избавляется также и от полезных микроорганизмов. Такую воду еще называют «мертвой». Такая жидкость имеет особые физические свойства. Она имеет низкую электропроводность, а также кипит при более высокой температуре. Дистиллированную воду используют в системах отопления, при охлаждении различных элементов приборов.
Бидистиллированная вода
Бидистилляция - это еще один от примесей и микроорганизмов. В итоге получается абсолютно чистая жидкость. Такая вода имеет электропроводность менее 1 мкСм/см. Как человек использует свойства воды такого вида? В первую очередь очищенная жидкость используется в медицине. Для проведения инъекций нужна вода высокого качества. Такую жидкость также используют при проведении различных лабораторных исследований.
Цель занятия: сформировать у учащихся представление о водопотреблении и современном состоянии водной среды, а также об основных экологических проблемах, связанных с хозяйственным использованием источников пресной воды, и о рациональном водопользовании.
Оборудование и материалы: технические средства обучения (проектор, компьютер, электронная презентация занятия), иллюстративный материал, карточки с заданиями, листы ватмана, маркеры.
Выполнение заданий
Задание 1. Вспомните свойства пресной воды.
Перечислите известные вам физико-химические свойства воды и выпишите их на ватман. Вспомните смысл ключевых понятий: круговорот воды, водоснабжение, сброс сточных вод. (Три агрегатных состояния воды, плотность воды 1 г/см 3 , образование льда при температуре 0 °С, кипение при 100 °С, прозрачность, способность растворять вещества, необходимость для жизнеобеспечения. )
Задание 2. Какие водоемы относятся к пресным?
Вспомните и перечислите типы пресных водоемов. (Реки, ручьи, озера, пруды, болота, каналы, подземные воды. Следует напомнить, что водоемы бывают как естественного происхождения – реки, озера, болота, так и созданные человеком для определенного назначения – пруды, водохранилища, каналы ). Какие из перечисленных водоемов могут оказаться пригодными для водопользования, а какие нет и почему? (Наиболее пригодны реки и подземные источники. )
Задание 3. Как и для чего используется пресная вода?
Перечислите все возможные хозяйственные нужды, на которые человек использует воду, и расположите их в виде пирамиды.
Объяснение нового материала
1. Источники и использование пресной воды
Люди используют пресную воду для различных хозяйственных нужд, из которых основное место занимают орошение сельскохозяйственных земель и производство энергии. В меньшей степени вода расходуется в промышленности и на бытовые нужды, включая и питьевую воду. В качестве источников пресной воды используют наземные природные воды (в основном реки, озера) и грунтовые подземные воды.
2. Берем воду «взаймы» у Природы
Вся вода, которую мы используем, изымается из природного круговорота воды, а возвращается в него уже загрязненная, с большим количеством отходов. Бытовые и коммунальные стоки попадают в реки, заливы и моря через систему городской канализации. Промышленные предприятия, как правило, расположены на крупных природных водоемах, где получают неограниченное количество воды, используют ее и сбрасывают вместе с отходами. Смыв воды с полей вместе с содержащимися там удобрениями и химикатами также загрязняют природные воды.
3. Экологические проблемы
Использование воды в хозяйственных целях порождает следующие проблемы.
А. Природные источники могут давать лишь ограниченное количество воды. Возникает опасность перерасхода речной воды и существенных изменений в экосистемах водосборных районов. Например, отвод воды из реки может сказаться на состоянии прилегающих болот и пойменных лугов – они пересыхают, т.к. не подпитываются периодическими паводками; в результате изменяется видовой состав таких экосистем.
Б. Использование грунтовых вод ведет к сокращению их запаса и проседанию грунта. Объем подземных вод превосходит запасы наземной воды в 70–80 раз, но грунтовые воды также истощаются, если потребление из них воды идет быстрее пополнения. При уменьшении объема грунтовых вод может происходить постепенное опускание поверхности суши, называемое проседанием грунта. В населенных пунктах это приводит к разрушению дорог, фундаментов зданий, водопроводной и канализационной сетей, на побережьях – к затоплению и разрушению береговой зоны.
В. Вода, которая возвращается в природу, сильно загрязнена. Это опасно как для здоровья человека, так и для состояния окружающей среды, особенно водоемов. Сточные воды среднего по размеру города содержат следующие загрязнители:
– смытая в процессе разрушения почва;
– остатки удобрений, инсектициды и гербициды,
применяемые в садах и парках;
– различные химические соединения, образующиеся
при износе дорожного покрытия;
– сажа и ядовитые вещества выхлопных газов
транспорта;
– горючее и машинное масло с дорог и автостоянок;
– мусор и растительные остатки;
– сточная вода жилых помещений и предприятий;
– отходы предприятий промышленности,
использующих воду (наибольшее количество
загрязнителей дает целлюлозно-бумажное
производство).
Загрязнение поверхностных и подземных вод
Г. Биокумуляция ядовитых веществ, содержащихся в воде. Наибольшую проблему при загрязнении природных вод создают различные ядохимикаты, содержащиеся в бытовых, промышленных, сельскохозяйственных и других сточных водах. Они присутствуют в низких концентрациях, с трудом выводятся из вод, а также способны длительно накапливаться в живых организмах.
Большинство загрязнителей принадлежат к двум группам: тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий, железо, хром и др.) и синтетические органические соединения (бензол, фенол, диоксины, гексахлорциклогексаны, хлорированные бифенилы и многие другие). Все ядохимикаты, присутствующие в окружающей среде в малых дозах в течение длительного периода, опасны из-за способности к накоплению в организме, что приводит к мутациям, раку, различным патологиям.
В природе токсины движутся по пищевым цепям, на последних звеньях которых их концентрации могут увеличиваться в сотни тысяч раз по сравнению с окружающей средой.
Выполнение заданий
Задание 4. Составьте схему круговорота воды с учетом всех видов ее «изъятия», использования и сброса загрязненной воды (различные виды загрязнений – промышленное, сельскохозяйственное, бытовое и пр.) обратно в природные водоемы. Выполнить это задание можно сначала на ватмане или доске, а потом в тетрадях. Начните схему с типичного водного источника – реки.
Главный вывод : из замкнутого цикла круговорота воды забирается чистая вода, а обратно возвращается загрязненная; загрязнения поступают в природные водоемы, откуда вода снова берется на использование. Рост уровня загрязнения природных водоемов пагубно влияет на живые организмы и на качество питьевой воды.
Задание 5. Проведите опрос учащихся в своей группе по следующему вопроснику и проанализируйте ситуацию с потреблением питьевой воды.
– Кто пьет дома воду из-под крана, а кто
покупает ее в бутылках?
– Кому доводилось пить воду в других городах
России? В других странах? Насколько отличается
наша вода от зарубежной?
– Используете ли вы дома фильтры для очистки
воды?
Объяснение нового материала
4. Доставка воды потребителю
(Проводится с использованием раздаточного материала.)
Вода, используемая в быту, обычно берется из реки или из подземных источников в области водозабора. В Калининградской области это река Преголя, группа питьевых озер и подземные воды в некоторых местах области. Очистка и подготовка воды обычно идет по следующей схеме:
водоем ––> фильтры грубой очистки для удаления крупных примесей ––> водохранилище для отстаивания воды (удаляются мелкие примеси) ––> обеззараживание воды для уничтожения патогенных микроорганизмов (обычно хлорирование) ––> флокуляция (осаждение взвешенных веществ в воде на осадке гидроксида алюминия) ––> пропускание через песчаные фильтры ––> резервуары очищенной воды ––> водопроводная сеть ––> потребитель.
Цифры и факты:
– среднестатистический россиянин
потребляет 272 л воды в сутки;
– около 50 млн человек в нашей стране пьют воду с
повышенным содержанием железа;
– за последние годы в водных объектах обнаружено
около 750 химических соединений, из которых 600
являются канцерогенами и практически не
обезвреживаются на водопроводных станциях.
5. Осторожно! Водопроводная вода!
Главными причинами низкого качества питьевой воды «из-под крана» являются:
– загрязненность водозаборов;
– применение хлорирования;
– плохое качество водопроводных сетей;
– несовершенство песчаных фильтров.
Наибольшую опасность в подготовке питьевой воды представляет технология ее хлорирования, поскольку приводит к появлению в воде так называемого «связанного хлора» – результата взаимодействия хлора и некоторых органических соединений. Среди продуктов хлорирования есть канцерогенные и токсичные соединения, не имеющие запаха и практически не удаляющиеся при кипячении и отстаивании воды (к ним относятся такие вещества, как линдан, диоксины, бутилхлорид, трихлорфенол и др.).
Загрязненность питьевой воды зависит также от того, из какого материала сделаны водопроводные трубы. Например, чугунные водопроводы, проложенные более 80 лет назад, до сих пор работают исправно. А вот стальные трубы, проложенные в 1970-е гг. уже доставили много хлопот. Кроме того, из-за плохого качества труб, содержание железа в воде превышает нормы ГОСТа.
Заключительные задания
Задание 6 (выполняется в группах). На уже разобранной схеме «изъятия воды» найдите участки, соответствующие наибольшему вкладу в загрязнение воды (как природной, так и потребительской). Предложите, как можно минимизировать вред, наносимый природе и здоровью человека.
Задание 7. Альтернативные источники воды.
(Учащимся раздают карточки с изображениями альтернативных источников водоснабжения: лесных озер, болот, подземных источников.)
Дайте анализ плюсов и минусов конкретного альтернативного источника по сравнению с используемыми в настоящее время по следующим критериям:
– чистота воды в источнике;
– мощность источника (хватит ли воды для
обеспечения города);
– удобство забора воды;
– доставка воды потребителям.
Главный вывод : оптимальным решением проблем водоснабжения является улучшение экологического состояния ныне действующих источников воды.
Задание 8. Очистка водопроводной воды в домашних условиях.
В домашних условиях можно очень просто организовать очистку воды способом вымораживания (перекристаллизации). Подберите эмалированную кастрюлю с крышкой, которая помещается в морозильную камеру холодильника. Наполните кастрюлю кипяченой водой комнатной температуры так, чтобы между крышкой и водой оставался зазор в 3 см (в этом случае вода будет замерзать снизу и с боков, а под самой крышкой за сутки замерзнуть не успеет). Вода должна замерзнуть наполовину или на две трети. В центре кастрюли останется незамерзшая вода бурого цвета, содержащая загрязнения. Эту воду нужно слить, оставшийся лед промыть и растопить. Следует помнить, что полученная вода по составу близка к дистиллированной, и в ней отсутствуют соли кальция, магния и др., так что перед употреблением этой воды для питья необходимо восполнить их недостаток.
Раздаточный материал к занятию
Станция водозабора – подъем воды на очистительные установки |
Использование насосов |
Расходуется много энергии |
Удаление крупного мусора и частиц, содержащихся в воде |
Пропускание воды через специальные решетки |
|
Резервуар для отстаивания воды |
Удаляются мелкие примеси |
|
Обеззараживание воды (хлорирование) |
Добавление хлора из баллонов, хлорамина или гипохлорита натрия |
Расход химических препаратов |
Флокуляция |
Осаждение примесей с помощью гидроксида алюминия |
Расход химическихпрепаратов |
Пропускание через песчаные фильтры |
Удаление остаточных взвешенных частиц и примесей |
|
Резервуар очищенной воды |
Вода подготавливается к отправке в водопроводную сеть |
|
Водопроводная сеть – отправка воды потребителю |
Насосы накачивают очищенную воду в водопроводную сеть |
Расходуется много энергии |
