§ 25. Проблема чистої води. Охорона водойм від забруднення

Значення води. Вивчаючи цю тему, ви ознайомилися з унікальною для планети Земля речовиною — водою. Вона є чинником, що впливає на клімат не тільки окремих територій, а й усієї планети. Вам відомо про поширеність її в природі. Дрібні краплі води є в повітрі, і коли туман огортає все навколо, у природі панує таємничий настрій. Переливи веселкових барв — це відчуття естетики природи, пов’язане з існуванням води. Часто взимку ви насолоджуєтеся ходьбою на лижах, катанням на ковзанах — знову ж таки завдяки унікальності цієї речовини.

Ви вже знаєте про те, що вода входить до складу всіх клітин організму людини. Водночас вона є складовою клітин організмів тварин і рослин. Соки рослин — це водні розчини поживних речовин, вітамінів тощо.

Вода — важливе джерело енергії, сировина для промислових процесів, компонент розчинів. З використанням води пов’язано безліч технологічних процесів, будівництво житла, утворення гірських порід і мінералів.

Наприкінці XX ст. японський дослідник Масару Емото присвятив вивченню властивостей води кілька праць. Він, зокрема, дослідив, що здатність води переходити з рідкого стану у твердий пояснюється утворенням специфічної структури. Вода у твердому стані є структурованою і, за даними М. Емото, характеризується інформаційно-енергетичним полем і пам’яттю, яку отримали кристали льоду з рідкої фази.

Рис. 83. Кристали води, що утворилися під впливом різних чинників

На воду, як уважав М. Емото, впливають зовнішні чинники: настрій людей, музика, звуки тварин, цвітіння рослин тощо. Від цих чинників залежить форма кристалів води (рис. 83). І чим правильніша ця форма, тим чистіша вода й тим легше вона засвоюється організмами та навіть цілюще діє на них. Оцінюючи значення води як найважливішого природного багатства, французький письменник А. де Сент-Екзюпері писав: «. Не можна сказати, що ти необхідна для життя. Ти — саме життя. З тобою повертаються до нас сили, з якими ми вже попрощалися. Ти — найбільше багатство у світі. »

Кислотні дощі. Забруднення води відбувається не тільки через скидання стічних вод промислових підприємств безпосередньо у водойми, а й через шкідливі викиди в атмосферу. Вам уже відомо, що в атмосфері збираються отруйні гази, розчинні у воді.

Пригадайте й назвіть ці гази.

Такі викиди бувають як природного, так і штучного походження. Природними джерелами потрапляння сульфур(ІV) оксиду в атмосферу є діяльність вулканів, лісові пожежі, загоряння торфовищ. Нітроген оксиди утворюються під час грози й пов’язані з електричними розрядами в атмосфері. При цьому утворюється нітроген(II) оксид NO, який за наявності кисню окиснюється до нітроген(ІV) оксиду ΝΟ2. Значна кількість нітроген оксидів природного походження включається в біохімічний колообіг завдяки наявності в ґрунтах мікроорганізмів, наприклад, бульбочкових бактерій.

Сульфур(ІV) оксид утворюється під час спалювання нафти, вугілля й мазуту, а також як продукт видобування кольорових металів і сульфатних руд, металургійних, текстильних, нітратних і сульфатних виробництв. Нітроген оксиди виділяються внаслідок реакції азоту з киснем у двигунах внутрішнього згоряння та котлах.

Під час випадання дощів ці гази зазнають певних змін. Сульфур(ІV) оксид окиснюється до сульфур(VІ) оксиду. Обидва з водою утворюють кислоти. Це можна подати схемами:

Рис. 84. Наслідки кислотних дощів

Нітратна й нітритна кислоти утворюються в атмосфері від взаємодії нітроген(IV) оксиду з водяною парою або водою.

Кислотні дощі впливають на здоров’я людей, на рослинність і тваринний світ. Кислотне середовище вод річок, озер, ставків негативно впливає як на мешканців цих водойм, так і на наземних тварин. Такі дощі знижують стійкість рослин до мікроорганізмів, грибків, руйнують захисну плівку листків, спричинюють їх загибель (рис. 84). Збитки від кислотних дощів для європейських лісів оцінюються в 118 млн м 3 деревини на рік. Урожайність багатьох сільськогосподарських культур знижується на 3-8 % унаслідок ушкодження листя кислотами.

Руйнуються не тільки водоймища, а й ґрунти. Кислотні дощі пошкоджують також покрівлі будинків, пам’ятки культури й архітектури, вироби з металу, роз’їдають лаки, фарби, синтетичні з’єднання.

Забруднене кислотними викидами повітря завдає шкоди організму людини. Вдихання вологого повітря, що містить сульфур(VІ) і нітроген(ІV) оксиди, дуже небезпечне для людей, що страждають від серцево-судинних і легеневих захворювань. Ці оксиди, здійснюючи канцерогенну дію, погано впливають і на самопочуття здорових людей, зумовлюють хронічні бронхіти, підвищують смертність.

Для боротьби з кислотними дощами потрібно скерувати зусилля на зменшення викидів речовин, що спричиняють утворення кислотних оксидів. Тому необхідно встановлювати фільтри для очищення газоподібних викидів, упроваджувати нові технології, застосовувати альтернативні джерела енергії. Тривожним є те, що переважна більшість виробників байдужі до проблеми кислотних дощів.

Отже, для збереження життя та здоров’я людей необхідно споживати чисту воду. Однак чиста вода в природі трапляється дуже рідко. Просочуючись крізь шари ґрунтів, вона розчиняє багато солей і містить домішки. Тому, залежно від споживчого призначення води, використовують різні способи її очищення.

Охорона водойм від забруднення. Нині людина часто стоїть перед проблемами, що виникли внаслідок її недбалого ставлення до води як до найбільшого природного багатства. Як і забруднення атмосфери, водоймища забруднюються природним і штучним шляхами.

Природне забруднення — це стікання у водойми дощових (кислотних) і талих вод, повені, що спостерігаються після злив, які змивають береги річок, наносять мул із гір, полів, лугів, а також і рештки відмерлих тваринних і рослинних організмів.

Наслідком штучного забруднення є скидання відходів промислових підприємств і населених пунктів у природні водойми. Це спричинює зміни фізичних і хімічних властивостей води, робить її непридатною для використання як у побуті, так і в промислових масштабах.

Глобальною проблемою є забезпечення належної кількості та якості води. Нестача прісної води або низька її якість, що не відповідає нормативним вимогам, викликають зростання захворюваності людей, загибель риби, планктону. Тому з метою збереження та раціонального використання водних ресурсів необхідно охороняти їх від різних видів забруднень.

Охорона вод у нашій країні передбачена Водним кодексом України (06.06.1995 р.). У главі 20 цього кодексу, яка має назву «Охорона вод від забруднення, засмічення і вичерпання», зазначено, що «усі види (водні об’єкти) підлягають охороні від забруднення, засмічення, вичерпання та інших дій, які можуть погіршити умови водопостачання, завдати шкоди здоров’ю людей, спричинити зменшення рибних запасів. погіршення умов існування диких тварин, зниження родючості земель . внаслідок зміни фізичних і хімічних властивостей вод. » (стаття 95).

Отже, під охороною вод розуміють цілий комплекс заходів, спрямованих на запобігання забрудненню, засмічуванню та виснаженню вод і усуненню їх наслідків. Ці заходи забезпечують розробку методів і засобів очищення води, контролю її якості.

Рис. 85. Колообіг води в природі

У природі відбувається постійний колообіг води (рис. 85). Завдяки сонячній енергії вода із запасів Світового океану частково випаровується. Охолоджуючись, вона знову потрапляє у води Світового океану та на сушу. Води суходолу вбирають рослини, їх використовують тварини й людина. Продуктами життєдіяльності живих організмів є вуглекислий газ і вода. У річках водообмін відбувається за декілька днів, а в організмі людини — за декілька годин.

Під час колообігу вода переносить тепло, розчиняє природні сполуки, частково руйнує тверду оболонку планети. Вона є середовищем існування водних організмів і забезпечує існування рослин, які виробляють кисень і поповнюють ним атмосферу.

Природні водойми мають здатність до самоочищення. Однак ця здатність залежить від багатьох чинників: об’єму річного стоку, швидкості потоків, хімічного складу води, її температури тощо. Унаслідок розвитку різних галузей промисловості, транспорту, авіації, сільського господарства природні водойми вже не можуть самоочищатися, тому потрібні штучні споруди для очищення води.

Очищення води на водоочисних станціях. Вода, що використовується для приготування їжі й пиття, має бути позбавлена грубих нерозчинних домішок і мікробів, які можуть спричинити різноманітні захворювання або епідемії.

Пригадайте, яким способом розділяють суміші, що містять нерозчинні речовини. Запропонуйте свою схему очищення води.

Очищення води від нерозчинних домішок здійснюють шляхом її відстоювання та фільтрування. Наступний етап очищення полягає в позбавленні води хвороботворних бактерій. З цією метою воду озонують, хлорують, обробляють за допомогою ультрафіолетового випромінювання.

Для очищення води від розчинених у ній речовин використовують перегонку (дистиляцію). Цей процес здійснюють в електричних дистиляторах, перегінних кубах. Позбавити воду деяких домішок можна кип’ятінням, використанням речовин, які утворюють із наявними у воді домішками нерозчинні сполуки, що випадають в осад.

Вивчивши тему «Вода» та здійснивши екскурсію на водоочисну станцію, ви зможете оцінити, яку особливу, порівняно з іншими речовинами, роль відіграє вода в житті людей, сформувати навички дбайливого поводження з водою, раціонального її використання.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

• Вода — це земне багатство. Цій речовині притаманні унікальні властивості: за певних умов вона може перебувати в рідкому, твердому й газоподібному станах. У кристалічному стані вода володіє інформаційно-енергетичним полем і пам’яттю, яку отримали кристали льоду з рідкої фази.
• Води Світового океану постійно забруднюються природним і штучним шляхами.
• Природне забруднення — це стікання у водойми дощових (кислотних) і талих вод, повені після злив, що наносять мул з гір, полів, лугів і рештки відмерлих тваринних і рослинних організмів.
• Штучне забруднення відбувається через спускання відходів промислових підприємств і населених пунктів у природні водойми. Це спричиняє зміни фізичних і хімічних властивостей води, викликає непридатність її до використання в побуті, у промислових масштабах.
• Забруднення води відбувається також через випадання кислотних дощів, які впливають на здоров’я людей, рослинність і тваринний світ. Такі дощі руйнують ґрунти, покрівлі будинків, пам’ятки культури й архітектури, вироби з металу тощо.
• Для приготування їжі та пиття вода має бути чистою, тому її очищають на водоочисних станціях.
• Охорона вод — цілий комплекс заходів, спрямованих на запобігання забрудненню, засмічуванню та виснаженню вод і усуненню наслідків цих процесів.
• Вода — це природне багатство, тому потребує дбайливого, ощадливого й раціонального використання. Той, хто набуває таких навичок, набуває елементів власної культури.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

• 1. Опишіть, якої шкоди завдають людині, рослинам і тваринам забруднення водойм.
• 2. Напишіть формули оксидів, що за взаємодії з водою спричиняють утворення кислотних дощів.
• 3. Назвіть відомі вам способи очищення води на водоочисних станціях.
• 4. Складіть розповідь про природні та штучні чинники забруднення води.
• 5. Поясніть процеси, що спричинюють утворення кислотних дощів.
• 6. Сульфур(VІ) оксид масою 40 г розчинили у воді об’ємом 100 мл. Обчисліть масову частку утвореної кислоти в розчині.
• 7. Вам видано розчини: натрій гідроксиду, нітратної кислоти та калій хлориду. Поясніть, як дослідним шляхом виявити кожну з них.

ДОСЛІДЖУЄМО ВДОМА

• 1. Покладіть у склянку три чайні ложки цукру. Долийте 50 мл води й ретельно розмішайте ложкою. Що спостерігаєте? Як можна виявити наявність цукру в розчині?
• 2. Перелийте розчин у металеву чашку й нагрівайте на слабкому вогні до повного випарювання води. Що спостерігаєте? Поясніть спостережувані явища.
• 3. Налийте на дно чайника води й прокип’ятіть її впродовж 3-5 хв. Поки вода охолоджуватиметься, виготовте фільтр з вати чи марлі. Для цього візьміть лійку, покладіть на її отвір жмут вати так, щоб вода, яку будете фільтрувати, не змогла просочитися поза ватою. Якщо ж фільтрувальним матеріалом слугуватиме марля, складіть її в 4-6 шарів і помістіть у лійку. Для проведення фільтрування в домашніх умовах використайте чисту склянку й лійку з фільтром. Охолоджену кип’ячену воду наливайте невеликими порціями по вставленій у фільтр чайній ложці. Закінчивши фільтрування, уважно розгляньте фільтр і воду в склянці. Що спостерігаєте? Поясніть спостережувані явища.

НАВЧАЛЬНИЙ ПРОЕКТ

I. Оберіть самостійно або з допомогою вчителя тему навчального проекту.

• 1. Проблема збереження чистоти водойм.
• 2. Дослідження якості води з різних джерел.
• 3. Дослідження фізичних і хімічних властивостей води.
• 4. Способи очищення води в побуті.

II. Виконайте свій проект, скориставшись поданою вище послідовністю виконання роботи (с. 32).

III. Проведіть презентацію проекту.

Фрагмент уроку з курсу “Я досліджую світ” на тему “Така різна вода” (2 клас)

Фрагмент уроку з курсу “Я досліджую світ” у 2 класі на тему ” Така різна вода” розроблений із використанням інтерактивної гри “Шість капелюхів мислення” . Складено за програмою на основі нового Державного стандарту початкової освіти НУШ. Метод “Шість капелюхів мислення ” допомагає краще засвоювати вивчений матеріал, розвиває критичне мислення.

Фрагмент уроку з курсу « Я досліджую світ» на тему «Така різна вода» з використанням інтерактивної гри «Шість капелюхів мислення» (2 клас)

-Сьогодні ми говоримо на тему, яка тісно пов»язана із нашим життям. Відгадайте, будь ласка, загадку:

Що таке: пливе и ллєтся,
Часом на камінь дереться,
Як немає – все всихає

-Саме про воду ми будемо сьогодні дізнаватися більше. А допомагатимуть нам у цьому 6 капелюшків. Давайте пригадаємо, який капелюшок про що доповідає.

(на дошці капелюшки з написом їх ролі)

• Білий – інформація; фокусування уваги на інформації (аналіз відомих фактів та цифр, а також оцінка того, яких відомостей не вистачає та з яких джерел їх можна отримати).
• Жовтий – позитив; дослідження можливих успіхів, пошук переваг та оптимістичний прогноз події/ідеї/ситуації, яка розглядається.
• Чорний – критика; оцінка ситуації з точки зору наявності недоліків, ризиків та загроз її розвитку.
• Червоний – емоції; увага до емоцій, відчуттів та інтуїції. Не вдаючись у подробиці та міркування, на цьому етапі висловлюються всі інтуїтивні здогадки.
• Зелений – креатив; пошук альтернатив, генерація ідей, модифікація вже наявних напрацювань.
• Синій – узагальнення; управління процесом дискусії, підбиття підсумків і обговорення користі та ефективності методу в конкретних умовах.

– У кожного з вас на парті є човник. Це човник очікування. На ньому напишіть , що ви очікуєте від нашого заняття. У кінці уроку ми прикріпимо їх до нашої річки, якщо ваші очікування справдилися.

-Перш ніж приступити до роботи ми об’єднаємося у групи за кольорами капелюшків.

-Повторимо правила роботи в групах.

– Зараз послухайте вірш Надії Красоткіної , у якому всього кількома рядками все сказано : яке значення має вода для людини.

(Емоційний настрій – вірш про воду під шум води)

– Тож , чи зможе все живе прожити без води? Саме про це зараз ми і обговоримо у групах.

-Кожна група отримує свій капелюшок із певним завданням.

Групі з білим капелюхом пропонуємо дібрати слова-асоціації до слова вода.

Група з жовтим капелюхом працює над тим, яку користь дає вода.

А група з чорним капелюхом , навпаки, шукає, якої шкоди може завдати вода. Коли групи звітуватимуть , то між жовтим і чорним капелюхом розіграємо гру «Добре-погано».

Червоному капелюху дається група слів , з яких потрібно скласти розповідь ( рослинка, дощик, крапелька, сухо, помирають, напилися,зайчик, радість, заплакали, зраділи, земля, ожили, тріскається).

Зелений капелюшок пропонує метод передбачення : А що, коли води не стане…

Синім капелюхам дається завдання – інтрига. Розшифрувати вірш про воду.

( шляхом дій додавання і віднімання потрібно правильно скласти склади у слова і прочитати вірш про воду)

Пам’ятай+те, люди-ною, на+завжди:

Не можливо жи+ти–життя без води.

Це жи+ ття-м ко+лиска –ова,це до+щі,

Це ро+са і квітка-ми на ме+жі,

Ти-ми збе+реж-емо+и життя-м її крап-ель+лини

Й во+но тобі сто+рицею верне-у+ться,

Ти захис+ти її від рук сво+їх , лю+дино!

І ці+ли-м+й світ до тебе знов-у вер+н-у+еться!

На виконання завдань 5 хвилин.

(Групи працюють)

• Отже, ми сьогодні багато чого дізналися про воду, а допомагали нам у цьому шість капелюхів мислення.
• Якщо ваші очікування від уроку справдилися, прикріпіть човники до нашої річки, якщо не справдилися, залишайте у себе їх справдження.