Вода источник жизни
 Скачать 100.39 Kb.
|
|
Министерство образования Кузбасса Государственное профессиональное образовательное учреждение «Полысаевский индустриальный техникум» ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ по общеобразовательной дисциплине «Химия» ТЕМА «Вода – источник жизни» Выполнил студент Группы № 305 Шилов Сергей Александрович Руководитель Мандрова Алла Александровна Подпись___________ Полысаево 2022 СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Вода – источник жизни. Значение воды в жизни велико, суша на планете Земля составляет 29,1 % - остальное занято водой, а ведь это только на поверхности, вода есть и под землей. Вода – формула – Н2О. Так как большая часть Земли покрыта водой, а люди живут на суше, большая часть воды неисследованная, а вся вода на земле соленая. Содержание соли в воде – не единственная проблема, в воде живут морские обитатели, которые тоже пользуются водой, вода содержит различный мусор, оставленный и забытый людьми, также на побережьях, на которых люди занимаются работой в промышленности на заводах, шахтах. Однако отходы оказываются на земле в местах скопления – свалках, а как известно вода есть и под землей, вода питает часть мусора, вследствие чего, мусор оказывается и в мировом океане, также часть мусора оказывается и в воздухе в виде токсинов и вредоносных соединений в атмосфере – что загрязняет экологию. Актуальность индивидуального проекта: многие люди не ценят то что есть у них, и хотят большего, однако же, нарушая экологию, они вредят природе, и в первую очередь себе, хотя люди и научились фильтровать воду – очищать ее в значительной степени от множества вредных веществ и их соединений, они очищают незначительную часть воды в мировом океане – пригодную для питья, готовки еды, мытье посуды, душ, производство – здесь применяется очищенная вода. Вода участвует в круговороте воды в природе, и она все равно собирает вредные вещества по ходу круговорота. Хотелось бы, чтобы люди научились бережнее, относится к природе. Как сохранить мировой океан и не потерять тех морских обитателей, которые там обитают, и сохранить воды для возможного применения человеком – это является сутью данного проекта. Цель: донести информацию о необходимой защите чистоты воды. Задачи: - рассмотреть всевозможные случаи загрязнения воды; - рассмотреть основной состав веществ, которые негативно влияют на воду; - провести опрос; - выявить эффективные способы очищения воды; - разработать памятку «Берегите воду!» Постановка и формулировка проблемы: частое загрязнение воды в мировом океане, что вследствие вредит морским обитателям, а также трудоемкое очищение воды и повышенный вред потребления данной воды. Гипотеза: значение вредного воздействия загрязнения воды в мировом океане оказывает сильное влияние не только на живых организмов, но и на окружающую их среду. Объект: загрязненная вода Предмет: влияние разрушительного характера на живые организмы и окружающую их среду. Продукт индивидуального проекта: памятка «Берегите воду!» Методы работы: - Работа с литературными и интернет – ресурсами, сбор материалов по данной теме; - изучение и анализ статистических данных; - сопоставление результатов исследования; 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 1.1. Вода и ее значение Вода имеет огромное значение в жизни человека, животных, растений, грибов, а также вода участвует в образовании рельефа и ландшафта земли. Значение воды в жизни человека. Человек использует воду на производстве, в очистительных процедурах, в еде и питье, при принятии душа, садоводстве. Человек использует воду на производстве, в котором без воды невозможно произвести продукцию, такие продукты требуют очистки водой, или же вода используется как одна из составляющих элементов. Помимо всего перечисленного вода является хорошим проводником, за счет чего регулярно используется в химии и создании энергии, электричества. Вода является питательным элементом для всех живых организмов, людей, животных, грибов и растений. Для человека норма воды в день – 2 литра. Участие воды в образовании ландшафта и рельефа местности. Как известно, если пролить воду на землю, земля станет влажной, будет темнее цветом. Вода впитывается в землю, соединяя между собой землю и химические элементы, находящиеся в ней. Однако вернуть воду в прежнее состояние невозможно, так как вода либо застынет от холода, либо испарится от жары. Если в помещении пролить воду, то она впитается в пол, или ковер. Казалось бы, если воду пролить на поверхность земли, ничего не измениться с рельефом, просто земля поменяет цвет, и станет влажной. Однако же вода может испариться, и перейти в газообразное агрегатное состояние. В облаках воды намного больше, так как воды испарилось много, и, если пойдет дождь, а то и ливень, поверхность значительно изменится. Сначала изменится положение осадочных пород. Все осадочные породы будут стремится вниз, расширяя территорию охвата. Получается, осадочные породы будут давить на поверхность, и если элемент уже занят, то территория расширяется. Большое количество воды образуют в море волны – чаще всего под воздействием землетрясения. Волны, вышедшие на берег, омывают его поверхность, большие массы воды сносят несложные конструкции, или же просто их опрокидывают. Вода имеет значение при создании погодных условий, круговороте воды в природе. На крайних Северных и Южных полюсах земли материки и ледники – полностью из воды! Причем они не тают, так как там всегда поддерживается довольно низкая температура. Несмотря на суровые погодные условия, низкую температуру, пургу и метель, там все равно работают ученые, занимающиеся исследованием данной местности. Главная особенность воды заключается в том, что она занимает большую поверхность земли, как правило, две трети. Вода мирового океана имеет большую глубину. На самой глубине оказываются глубоководные рыбы – они могут быть и на поверхности, особенность их в том, что их запас воздуха позволяет плавать на большие расстояния и глубину. Выше обитают рыбы, которым нужна не только вода, но и воздух – запас довольно таки мал. Большей части глубоководным рыбам воздух не нужен. Одна из проблем с которой могут столкнуться рыбы – загрязнение воды, что в следствие приводит к вытеснению кислорода другими вредоносными элементами. Рыбы же не могут приспособиться к таким ужасным условиям, у них нет рук, низкий интеллект – проблему явно не решат. Именно о проблеме загрязнения воды пойдет речь в следующей главе. 1.2 Загрязнение воды – причины. Если бы мы захотели проследить, когда возникла химия, то обнаружили бы ее следы у самых истоков человеческой цивилизации — в те времена, когда зарождались ремесла и искусства. С тех пор история человечества неразрывно связана с получением нужных человеку веществ, будь то порох, лекарства, бумага, булатная сталь, краски, топливо и смазка для машин, цемент, стекло, фарфор и многое другое, что не существует в природе в готовом виде. Появление новых веществ приводило к постоянному накоплению химических знаний, что, в свою очередь, подталкивало дальнейшее развитие цивилизации. Именно развитие цивилизации привело к усилению круговорота воды. Трудно представить, как можно было бы прокормить, защитить от болезней, одеть и согреть в холодное время такое огромное количество людей, не используя синтетических материалов, лекарств, искусственных удобрений, продуктов переработки нефти, угля, газа, древесины, различных руд, и все это требует воду. Грязную воду тяжело очистить так как, абсолютно чистое вещество, не содержащее примесей других молекул, получить чрезвычайно трудно. Поэтому на практике чистым называют вещество, состоящее из молекул одного вида, в котором других молекул настолько мало, что они не влияют на его свойства. На предприятиях производственного характера, дым, выходящий из трубы, попадает в воздух, летучие соединения распространяются, и оседая, оказываются на поверхности водоемов, вследствие чего водоемы вступают в контакт с веществами оказавшихся здесь. Вода смешивается с другими элементами. Чаще всего, подобное появление вредных веществ с заводов, называется выбросами вредных веществ. Дым — устойчивая дисперсная система, состоящая из мелких твёрдых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в газах. Водоемы загрязняются из – за утечки отходов из шахт. Отходы могут вытекать как машинное масло, или просто грязная вода, которая позже может вытечь за пределы шахты, через каналы в места отходов, или же могут вытекать в неположенном месте. Также в шахтах вода может идти по земле. Люди, могут отдыхая на море или озере, оставлять мусор на побережье. Бывает, мусор оказывается настолько близко к воде, что вода, ее выход на берег, может подцепить мусор. Крупный мусор как пакеты, коробки, водоемы могут просто омыть или откинуть дальше, но есть и такой мусор, который может контактировать с водой, вследствие чего мусор оказывается в водоеме. Загрязнение водоемов происходит и при поломке транспортов морского и пилотируемого типа. Разбившиеся корабли, вертолеты, самолеты, лодки – все это вытаскивают, однако вытаскивают лишь основной корпус – крупные фрагменты, но никто не замечает пыли унесенной водой, металл коррозируется, разлагается, молекулы, атомы, химические соединения остатков – остаются в воде и контактируют с ней, соединяясь, засоряют воду, что в следствие мешает жить рыбам и другим морским существам, и такую воду очистить сложнее. Любой мусор, который может унести ветер, летает, или «ездит» над землей, может со временем преодолеть большие расстояния, менять маршрут и траекторию, и неконтролируемый полет мусора может принести мусор куда угодно, в том числе и водоемы. Стоит отметить еще один маловероятный, но мощный фактор загрязнения воды – погодные условия. Погодные условия как говорилось в начале проекта влияют на рельеф и ландшафт природы, вследствие происходят изменения поверхности, но излишки могут привести, например, к оползням – оползни происходят, когда на склонах гор земля, грунт, Накопив массу, сходят со склонов, разрушая по пути конструкции – не исключено что такое может быть и вблизи водоемов. Ураганы, смерчи, бури – мощный ветер, имеющий хорошую скорость, больше чем у велосипедиста, почти наравне с транспортом – уносят мусор в водоемы. Это были примеры причин загрязнений водоемов, однако на самом деле их намного больше, но здесь собраны всевозможные виды загрязнений. Приложение № 1 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 Изучение статистических данных уровня загрязнения вод. Река Волга — самый загрязненный водный объект России. Именно в ее водах находят огромное количество различных веществ, которые не соответствуют нормативам для водоемов. Состояние любой реки зависит от ее экосистемы, способности к самоочищению, количества поступающих в неё сбросов и погодных климатических условий. И все эти факторы работают против Волги. Ее экосистема была практически уничтожена после строительства ГЭС, превративших реку в каскад прудов с полустоячей водой. Это нарушило и способность к самоочищению. Сейчас по объемам загрязнений Волга в Европе сейчас - абсолютный лидер В её бассейне сосредоточено 45% промышленного и примерно 50% сельскохозяйственного производства России. Объем загрязненных стоков, сбрасываемых в реку и притоки, составляет 38% от общероссийского. Нагрузка на водные ресурсы Волги в восемь раз выше, чем нагрузка на другие крупные водные артерии России. Значительно ухудшает ситуацию и изменение климата, приводящее к увеличению частоты температурных аномалий, подобных лету 2010 и 2021 годов. Полустоячая вода волжских водохранилищ сильно прогревается, что, в сочетании с огромными объемами загрязнений, вызывает бурное развитие сине-зелёных и диатомовых водорослей. Их разложение после отмирания наносит дополнительный мощным ударом по экосистеме. В 2017 году была принята федеральная программа «Сохранение и предотвращение загрязнения реки Волги». К сожалению, в ее разработке не участвовали экологи, ученые и общественные организации. Поэтому она построена не на научной основе, а на представлениях чиновников о водных ресурсах, которые, к сожалению, далеких от науки. Поэтому ожидать серьезных улучшений не стоит. Данное высказывание принадлежит ученому Сергею Симак, который является экологом, ученым. Как стало понятно, загрязнение происходит здесь за счет промышленных факторов и погодных условий, а также изменений климата. Постепенное заражение Волги началось ещё во второй половине ХIХ века. Тогда на реке начали развивать нефтяное дело, ежегодно увеличивая количество перевозимых грузов. Но если до 1930-х годов Волгу использовали преимущественно как транспортный путь и рыбопромышленный бассейн, а система малой водяной энергетики строилась не в ущерб другим природным ресурсам, то позже ситуация начала меняться. Химический состав нефти. Соединения сырой нефти - это сложные вещества, состоящие из 5 элементов - C, H, S, O и N, содержание этих элементов колеблется в диапазонах 82 - 87% (С), 11 - 15% (H), 0,01 - 6% (S), 0 - 2% (O) и 0,01 - 3% (N). Углеводороды - основные компоненты нефти и природного газа. Нефть - это сложная смесь углеводородов с огромным количеством примесей и составляющих. Единой формулы нефти нет, она в каждом месторождении своя. Как уже было сказано, в нефти присутствуют различные углеводороды, каждый из которых обозначается свой брутто-формулой. Единой химической формулы нефти просто не существует. Нефть – это целый список химических формул, поскольку это множество веществ в одной маслянистой смеси. Изменения давления и температуры, происходящие при извлечении нефти из скважин и производстве химических анализов, приводят к испарению и выделению из нее, а также разрушению некоторых входящих в ее состав углеводородов. Прочитав это, можно сказать, что при обработке нефти, тоже появляются отходы. 2.2 Сравнение уровня загрязнения вод. Подведем анализ данных, собранных при анализе статистических данных уровня загрязнения воды. Основные причины загрязнения были разобраны. Теперь рассмотрим более подробно загрязнение водоемов со стороны химии, точнее изучим состав. Дым образуется, в частности, при сгорании горючих веществ, например, в топках ТЭС и различных промышленных установок, при пожарах, особенно лесных. Такие дымы могут содержать крупные частицы несгоревшего топлива и золы, окислов металлов, сажи, смолы. Нефть состоит из углеводородов, которые с химической точки зрения представляют собой соединения атомов углерода и водорода. В общем виде нефть – формула, описываемая как C x H y. К примеру, такой самый простой углеводород, как метан, состоит из одного атома углерода, связанного с четырьмя атомами водорода. Нефть - Природный углеводород. Природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений. Является ископаемым топливом. На протяжении XX века и в XXI веке нефть является одним из важнейших полезных ископаемых. Сгорание нефти провоцирует густой дым, который загрязняет среду. При горении, образовании разливов в результате повреждения магистральных нефтепроводов, разгерметизации технологического оборудования на объектах переработки и централизованного хранения, в атмосферу выделяются как вредные, так и менее опасные вещества: Оксиды углерода – СО, СО 2Оксиды азота – NO, NO 2Сероводород Оксиды серы Синильная кислота – HCN Формальдегид Уксусная кислота. Возможно часть этих продуктов горения выделяется в воздух, и переносится к водоемам. В первую очередь загрязнение нефтью водоемов происходит из – за положения нефтяной добыче на воде, на воде находятся нефтяные сооружения, вблизи берегов. Как определить степень загрязнения? Для определения химического состава водного источника и выявления отклонений от нормы проводятся опыты, показывающие степень загрязнения воды и помогающие найти решение для её очистки. Вода забирается на пробу и исследуется в лабораторных условиях. Степень загрязнения выявляется по ряду показателей: цвет; окисляемость; наличие кишечной палочки; присутствие тяжелых металлов и иных веществ, опасных для здоровья; количество микроорганизмов, попадание патогенных бактерий; степень мутности; запах и т.д. Ряд растений является биоиндикатором загрязнения воды. Присутствие в водном источнике ряски свидетельствует о чистоте воды. Именно данные показатели свидетельствуют о чистоте или загрязнении водоемов – грязную вода в водоемах всегда, однако выделяют загрязнение воды по тяжести очистки, и опасные водоемы на вид не всегда определишь – нужен анализ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Подведем итоги анализа данной информации по теме проекта. Данный проект был создан чтобы сообщить о загрязнении воды, и немедленном предприятии мер по защите чистоты воды. Воду возможно очистить фильтром, однако же, чрезмерное содержание веществ, загрязняющих воду, приводит к непригодности ее использования, а содержание сильных ядов приводит к невозможности обитания даже рыб. Как известно вода является чистой если может взаимодействовать с другими элементами – не содержит тяжелых элементов. Также через чистую воду видно дно, на котором находится вода. Чистую воду легче засорить, чем предотвратить ее загрязнение. Именно для оповещения о загрязнении воды был создан данный проект. Для поддержания чистоты воды, и пригодности ее к любому применению, требуется поддерживать чистоту водоемов, убирать мусор, проводить анализ на уровень загрязнения воды, и ряд других мероприятий по поддержке пригодности воды. Подробнее в приложении № 2 Памятка «Берегите воду!». Цель проекта достигнута, задачи решены в полном объеме, гипотеза доказана. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ https://www.studik.kiev.ua/wp-content/uploads/2018/05/Мануйлов-А.В.-Родионов-В.И.-Основы-химии-для-детей-и-взрослых.pdf - ( дата обращения 04. 12. 2022) https://samara.aif.ru/infographic/kak_volga_stala_samoy_gryaznoy_v_rossii_i_pochemu_reka_umiraet - ( дата обращения 04. 12. 2022) Приложение № 1 Схема «Уровень загрязнения воды». Посмотрим схему: «Уровень загрязнения воды». В данной схеме рассмотрим возможные случаи загрязнения.  В данном приложении рассмотрены всевозможные случаи загрязнения. Как и было в описано в теоретической и практической части проекта, здесь включены все случаи загрязнения. Приложение № 2 Памятка «Берегите воду!» Не засоряйте водоем. По возможности старайтесь очищать водоем. Следите, чтобы не было нарушителей. Сообщайте о нарушениях чистоты водоемов. Участвуйте по возможности в организациях и сообществах по охране экологии воды. |