Тема. Форум дослідництва та пошуково-творчої діяльності школярів
« Вода-цілюще джерело життя»
(С-У Інтегрований урок –проект в межах
проведення інженерного тижня)
Автор:
Пантелей Г.Г.,вчитель біології
Нижньосірогозького опорного закладу
ПЗСО
Нижні Сіроози-2020
Тема. Форум дослідництва та пошуково-творчої діяльності школярів
« Вода-цілюще джерело життя»
Мета. Пробудити зацікавленість школярів проблемами довкілля.
Формувати у підлітків дослідницькі компетентності пошуково-творчої діяльності.
Показати багатогранність і значущість інженерного напрямку у вирішенні глобальних екологічних проблем
Тип уроку. Урок проект пошуково-творчої діяльності
Методи навчання: спостереження, моніторинг, експеримент
Обладнання: ножиці , скотч, бум ага
План і хід уроку
1.Орг. момент
2. Мотивація навчальної діяльності щколярів
Сьогодні еколого-натуралістична освіта сприяє розв’язанню низки суспільно-важливих завдань. А це спонукає нас бути готовими до роботи в умовах надшвидкого ритму економічних та політичних змін, бути конкурентоспроможними на ринку освітніх послуг. Серед цих завдань провідною є проблема практичного спрямування екологічної освіти, виховання у підростаючого покоління відповідального ставлення до навколишнього середовища, формування майбутніх повноцінних у соціальному відношенні громадян України. За оцінкою ООН най глобальнішою проблемою є дефіцит прісної води. До 2025 року 3,2 млрд. жителів планети страждатимуть від її нестачі. І Нижньосірогозький край-територія посушлива, вже відчуває цю проблему.
3. Історико-краєзнавчий матеріл до теми навчального проекту« Вода-цілюще джерело життя»
3.1.Цей дивний Сірогозький край… Є щось навіть екзотичне у назві Сірогози- селища, розташованого в центрі таврійського українського степу.Зосноване у 1812 році, назву отримало від балки Великі Сірогози. Це найбільша балка у Херсонській області. Сірогози-татарською мовою-Жовтий Бик
Місце овіяне легендами, міфами та повір’ями, що на сьогоднішній день живуть в народі. А пов’язане це із цілющими властивостями води , джерела якої на даний момент майже не існує. Балка «Великі Сірогози» впадала в Агайманський під, який найбільший на Херсонщині.
- по території Нижньосірогозького району проходить балка «Великі Сірогози» протяжністю 54,7 км загальною площею 465,03 га, але на даний момент-обезводнене русло.
Нижньосірогозький район розташований…( Знайдіть довідкову інформацію за картою України Херсонської області)
На території селища немає криниці…Але у межуючій Запорізькій області вони є . Таємниця криниці поєднує в собі таємниці землі і води. Віра у цілющу силу води, що витікає з-під землі, йде з глибини століть. Достатньо згадати культ священних джерел і криниць, який існував у багатьох народів. Предметом шанування в культі джерела було саме вічне і вільне витікання: «Джерело — тому, що витікає з землі свята вода», — пояснює римський історик Варрон. Водам джерел і криниць приписували властивості очищення, зцілення від хвороб, тамування голоду. Навколо них виникали місця паломництва і, приваблені легендами про дива джерел води, звідусіль стікалися люди.
Так, не було б ціни Нижньосірогозькому району, якби повернулась вода в балку.А чи можемо ми її закликати?
Поки що люди користуються питною водою. А чи корисна вона для здоров»я людини. Спробуємо дослідити її якісний склад, провівши дослідження.
І група « Джерельце»-досліджують види постачання питною водою селища( колодязі, водонапірні башні)
ІІ група «Біологи – дослідники»-дослідження мікроорганізмів та одноклітинних водоростей, вносять пропозиції, як попередити розмноження водоростей у питній воді
ІІІ група « Хіміки»-досліджують хімічний склад води,
4 група- « Медики»виявляють заходи по попередженню захворювань, що викликаються хімічними речовинами
5 група-проектувальник розумного середовища
6-біоетики
7-урбаністи-екологи
8-тканинний інженер і творець кіберпротезів – фахівець, який буде створювати натуральні людські тканини і поєднувати їх з протезами, для подальшої імплантації. За цією професією стоїть майбутнє медицини.
9- Телемедик – професія майбутнього, яка передбачає, що доктор буде консультувати пацієнтів через інтернет.
10- IT-лікар – фахівець, який створює програмне забезпечення для лікувального та діагностичного устаткування, розробляє методи аналізу BigDatA. Повинен мати медичну і технічну освіту.
За видом джерела водопостачання : водопостачання з поверхневих, підземних джерел, змішане водопостачання.
За способом подачі води: напірні-подача води насосами,само тічні.
ВИМОГИ ДО ЯКОСТІ ПИТНОЇ ВОДИ
Вода є основною складовою людського тіла, її відсоткове співвідношення до маси тіла людини становить 65-70%. Якщо людина втрачає 6-8% води настає помітне зневоднення організму.
Вода, що вживається людиною для в гамування спраги повинна відповідати ряду вимог. Вона повинна бути безпечною з точки зору її епідемічної характеристики (патогенні мікроорганізми, збудники паразитарних захворювань), мати чудові органолептичні властивості (запах, колір, смак, каламутність) і бути не шкідливою відносно наявності різних хімічних забруднювачів (токсикологія).
Згідно мікробіологічної характеристики води ДЕСТ 2874-82 в питній воді число мікроорганізмів в 1 см3 води, не може перевищувати 100, а число бактерій групи кишкових паличок не більше 3-х в 1 дм3 води.
Органолептичні властивості води
Вода вважається якісною якщо вона не має смаку і присмаку інтенсивність цих показників відповідно до ДСТУ 2874-82 не повинна перевищувати двох балів. Кольоровість води залежить від кількості наявних у ній гумінових органічних речовин і не повинна перевищувати 20 градусів. Каламутність води напряму залежить від вмісту в ній зважених органічних і неорганічних речовин і вона не може бути вища ніж 1,5 мг / л. Прозорість води - чим вона нижча, тим вище її каламутність.
Також на якість води, що до її органолептичних властивостей, впливають ряд хімічних елементів, що входять до її складу (хіміко-органолептичні):
Водневий показник - один з основних показників що свідчить про якість води - дає уявлення про кількісний вміст в ній вільних іонів водню. Оптимально для питної води відповідно до ДСТУ 2874-82 є рН на рівні 6-9. Збільшення або зменшення цього показника є свідченням наявності забруднення джерела водопостачання кислими або лужними стічними водами.
Загальна мінералізація (сухий залишок) є показником що дає уявлення про сумарну кількість розчинених речовин що знаходяться у воді, загалом солей. У прісній воді загальна мінералізація не перевищує 1000 мг/л. Оптимальною за якістю є вода коли вміст сухого залишку - 300-500 мг / л.є
Жорсткість води обумовлюється наявністю розчинних солей кальцію і магнію. Загальна жорсткість – це сумарна концентрація іонів кальцію та магнію,згідно з рекомендаціями ДСанПіН норма загальної жорсткості води до 7,0 мг-екв / л.
Таким чином ідеальна вода для пиття повинна бути чистою, добре збалансованою за мінеральним складом - рівень мінералізації повинен бути невисоким, так як вода з вмістом мінералів більше 1000 мг-л не може бути використана для застосування кожного дня тому що буде вже відноситься до категорії лікувальних. Така вода є в Україні - вода Аляска - це чиста столова вода, ідеально збалансована по мінеральному складу і підходить для щоденного застосування.
Теоретики:
Питна вода — вода, в якій бактеріологічні, органолептичні показники та показники токсичних хімічних речовин перебувають в межах норм питного водопостачання:
Основна вимога до органолептичних властивостей води — відсутність неприємного запаху, смаку, кольору[1].
Мінералізація води (сухий залишок) згідно з нормативними вимогами[2] не повинна перевищувати 1 г/дм3, але може бути 1,5 г/дм3 — за погодженням з головним санітарним лікарем відповідної адміністративної території України. В той же час, за показником фізіологічної повноцінності мінерального складу води — оптимальною є мінералізація 0,2-0,5 г/дм3. Для посушливих районів світу вода може вважатися доброю при мінералізації до 1 г/дм3, задовільною — від 1 до 2 г/дм3, допустимою для пиття — від 2 до 2,5 г/дм3, допустимою для пиття в крайніх випадках — від 2,5 до 3,0 г/дм3.
Твердість води (вміст йонів кальцію та магнію) не повинна перевищувати 7 ммоль/дм3 кількості речовини еквівалента,
Значення рН повинні бути в межах 6,5-8,5,
Концентрація нітратного йону не повинна перевищувати 45-50 мг/дм3 (у перерахунку на азот — бл. 10 мг/дм3).
Важливе значення має характеристика мікробіологічного стану П.в. (колі-індекс — не більше 3, колі-титр — не менше 300). Більшість країн Північної Америки та Європи постійно розробляють і удосконалюють більш жорсткі стандарти питної води, при цьому пріоритетом для всіх країн є епідемічна безпека питної води.[3][4][5]
Вода питна Законом України віднесена до харчових продуктів:
«вода питна — харчовий продукт, придатний для споживання людиною»;
«харчовий продукт — речовина або продукт (неперероблений, частково перероблений або перероблений), призначені для споживання людиною. До харчових продуктів належать напої (в тому числі вода питна), жувальна гумка та будь-яка інша речовина, що спеціально включена до харчового продукту під час виробництва, підготовки або обробки».[6]
Типові області застосування (крім питних цілей) включають використання
Практичні дослідження:
І група-теоретики-теоретичні дослідження якості питної води.
ІІ група «Біологи – дослідники»-дослідження мікроорганізмів та одноклітинних водоростей, вносять пропозиції, як попередити розмноження водоростей у питній воді
ІІІ група « Хіміки»-досліджують хімічний склад води,
Методи очищення питної води:
Велика частина води вимагає деякого типу водопідготовки перед вживанням, навіть вода з глибоких колодязів або джерел. Обсяг водопідготовки залежить від джерела води. Кілька великих міст, таких як Крайстчерч (Нова Зеландія) мають доступ до достатньо чистої води в достатньому обсязі, внаслідок чого водопідготовки сирої води не потрібно.[10]
Хлорування
Докладніше: Хлорування
Попри існування безхлорних методів знезараження, хлорування й досі залишається найпоширенішим способом дезинфекції питної води. У світі у водопідготовці застосовують або чистий хлор або хлорвмісні препарати.
Озонування
Озонування питної води є ефективним методом знезараження, але не таким дешевим, а від того, не таким поширеним, як хлорування чи обробка гіпохлоридом. Станом на 2018 рік у комунальному водогосподарстві озонування застосовується лише в м. Києві. Комерційні підприємства, які реалізують воду населенню, також застосовують технологію озонування для знезараження та збільшення строку безпечного зберігання. Так, перший досвід застосування озонаторів для обробки води питної озоном був запроваджений у Запоріжжі приватним підприємцем Баранніком Вячеславом Миколайовичем. На сьогодні очолювана ним компанія ТОВ Дігідрол є єдиною компанією в Україні, яка має технічні умови на виробництво питної води, строк зберігання якої продовжено до 30 діб (проти стандартних 24 годин[11]) завдяки застосуванню генераторів озону для обробки води питної.
Інші методи
У надзвичайних ситуаціях, коли звичайні системи водопідготовки не працюють, вода від патогенних мікроорганізмів, які можуть бути вбиті або інактивовані, обробляється кип'ятінням. Проте це вимагає багатого джерела палива, і може бути дуже обтяжливим для споживачів, особливо там, де важко зберігати кип'ячену воду в стерильних умовах і не є надійним способом вбити деяких цист паразитів, таких як Cryptosporidium або бактерії Clostridium.
Дуже ефективні і надійними консервантами питної води, а також знезаражуючими агентами є розчини срібла, отримані електрохімічним шляхом.[12][13] Воно є ефективним проти всіх патогенних мікроорганізмів, збудників інфекційних хвороб, які передаються через воду.[12] Срібні розчини повністю знищують збудників шигельозу, черевного тифу, паратифів, холери тощо.[12] Дуже чутливими до срібла є стафілококи, стрептококи, пігментні бактерії, протеї, сальмонели, деякі найпростіші, рослинні і тваринні організми, наприклад синьо-зелені водорості.[12]
Вода освячена.
Сучасні проблеми питної води та її джерел
Поверхневі води. Поверхневі води мають впорядковану молекулярну структуру завдяки тому, що ці води вільно виникають, контактують з сонцем, повітрям і насичуються киснем. У той же час, озера і річки схильні до мікробіологічного забруднення, мають дуже різний і непередбачуваний хімічний склад внаслідок попадання в них відходів життєдіяльності, стоків промислових підприємств, радіоактивних опадів і т. д.
Підземні води
Підземні води вважаються вільними від бактеріологічного забруднення, однак більш дрібні мікроорганізми — віруси — мають здатність проникати крізь ґрунт в поземною резервуари води. Крім цього, дуже часто артезіанські води перенасичені солями неорганічної природи внаслідок чого засмічують організм і геть позбавлені кисню.
Водопровідні води
Водопровідні води представляють собою доочищені води з поверхневих і підземних джерел. У сучасних містах їх якість контролюється державними лабораторіями, які, проте, мають досить широкі рамки для віднесення вод в розряд питних. Крім цього, комунальні водопідготовчі станції повсюдно застосовують найбільш бюджетні технології доочистки в поєднанні з рясним хлоруванням. Крім названих проблем, водопровідна вода схильна до також вторинного забруднення по шляху до споживача, тому що проходить за багаторічними міських комунікацій і там же втрачає свою природну молекулярну впорядкованість, перебуваючи в замкнутих просторах і багаторазово різко повертаючи на 90 градусів.
Води з магазинів
Зважаючи на нормативи якості та виробничі програмами технологічного контролю, необхідно, усвідомлювати, що для багатьох продавців і виробників продаж води — це бізнес, в якому питання собівартості часто визначають якість продукту і використовувані технології його отримання.
Фільтровані води
Використання фільтрів локальної доочистки може виявитися досить ефективним, за принципом: «хочеш зробити щось добре — зроби це сам». Однак, далеко не кожен має мінімально необхідною інформацією для того, щоб самостійно прийняти правильне рішення в питанні вибору відповідної технології і комплектації фільтра. На жаль, орієнтуючись на доступні і зрозумілі пересічному обивателю характеристики: колір, форма, ціна — неможливо зробити правильний вибір. Тим більше, що деякі «рішення» в цій сфері відносяться до розряду «психологічної очищення» і в реальності не очищують воду належним чином.
Література
1. Вербицький В. Формування практичного розуму цілеспрямованого учня /. В. Вербицький // З досвіду сталого розвитку позашкільної еколого-натуралістичної освіти – К.: Деміур. 2001. – 304 с.
2. Вербицький В. Формування практичного розуму цілеспрямованого учня / В. Вербицький // З досвіду сталого розвитку позашкільної еколого-натуралістичної освіти.
Тема. Форум дослідництва та пошуково-творчої діяльності школярів
« Вода-цілюще джерело життя»
Сьогодні еколого-натуралістична освіта сприяє розв’язанню низки суспільно-важливих завдан. Серед цих завдань провідною є проблема практичного спрямування екологічної освіти, виховання у підростаючого покоління відповідального ставлення до навколишнього середовища, формування майбутніх повноцінних у соціальному відношенні громадян України. За оцінкою ООН най глобальнішою проблемою є дефіцит прісної води. До 2025 року 3,2 млрд. жителів планети страждатимуть від її нестачі. І Нижньосірогозький край-територія посушлива, вже відчуває цю проблему.
Практичні дослідження:
І група-теоретики-теоретичні дослідження якості питної води.
Питна вода — вода, в якій бактеріологічні, органолептичні показники та показники токсичних хімічних речовин перебувають в межах норм питного водопостачання:
Вода є основною складовою людського тіла, її відсоткове співвідношення до маси тіла людини становить 65-70%. Якщо людина втрачає 6-8% води настає помітне зневоднення організму.
Вода, що вживається людиною для в гамування спраги повинна відповідати ряду вимог. Вона повинна бути безпечною з точки зору її епідемічної характеристики (патогенні мікроорганізми, збудники паразитарних захворювань), мати чудові органолептичні властивості (запах, колір, смак, каламутність) і бути не шкідливою відносно наявності різних хімічних забруднювачів (токсикологія).
Згідно мікробіологічної характеристики води ДЕСТ 2874-82 в питній воді число мікроорганізмів в 1 см3 води, не може перевищувати 100, а число бактерій групи кишкових паличок не більше 3-х в 1 дм3 води.
Основна вимога до органолептичних властивостей води — відсутність неприємного запаху, смаку, кольору.
Мінералізація води (сухий залишок) згідно з нормативними вимогами не повинна перевищувати 1 г/дм3, але може бути 1,5 г/дм3 — за погодженням з головним санітарним лікарем відповідної адміністративної території України. В той же час, за показником фізіологічної повноцінності мінерального складу води — оптимальною є мінералізація 0,2-0,5 г/дм3. Для посушливих районів світу вода може вважатися доброю при мінералізації до 1 г/дм3, задовільною — від 1 до 2 г/дм3, допустимою для пиття — від 2 до 2,5 г/дм3, допустимою для пиття в крайніх випадках — від 2,5 до 3,0 г/дм3.
Твердість води (вміст йонів кальцію та магнію) не повинна перевищувати 7 ммоль/дм3 кількості речовини еквівалента,
Значення рН повинні бути в межах 6,5-8,5,
Концентрація нітратного йону не повинна перевищувати 45-50 мг/дм3 (у перерахунку на азот — бл. 10 мг/дм3).
Вода питна Законом України віднесена до харчових продуктів:
«вода питна — харчовий продукт, придатний для споживання людиною»;
ІІ група «Біологи – дослідники»-дослідження мікроорганізмів та одноклітинних водоростей, вносять пропозиції, як попередити розмноження водоростей у питній воді
ІІІ група « Хіміки»-досліджують хімічний склад води,
Методи очищення питної води:
У надзвичайних ситуаціях, коли звичайні системи водопідготовки не працюють, вода від патогенних мікроорганізмів, які можуть бути вбиті або інактивовані, обробляється кип'ятінням. Проте це вимагає багатого джерела палива, і може бути дуже обтяжливим для споживачів, особливо там, де важко зберігати кип'ячену воду в стерильних умовах і не є надійним способом вбити деяких цист паразитів, таких як Cryptosporidium або бактерії Clostridium.Дуже ефективні і надійними консервантами питної води, а також знезаражуючими агентами є розчини срібла, отримані електрохімічним шляхом. Воно є ефективним проти всіх патогенних мікроорганізмів, збудників інфекційних хвороб, які передаються через воду.]Срібні розчини повністю знищують збудників шигельозу, черевного тифу, паратифів, холери тощо. Дуже чутливими до срібла є стафілококи, стрептококи, пігментні бактерії, протеї, сальмонели, деякі найпростіші, рослинні і тваринні організми, наприклад синьо-зелені водорості. Вода освячена.