Урок №9 "Проблема чистої води. Охорона води від забруднення. Очищення води на водоочисних станціях та в домашніх умовах"

     7 клас    Тема   «Вода»   Урок №9

Тема:  Проблема чистої води. Охорона води від забруднення.

            Очищення води на водоочисних станціях та в домашніх умовах.

Мета: Узагальнити знання учнів про воду як найпоширенішу речовину на Землі,  закріпити знання учнів про роль води у природі; сформувати уявлення про єдність живої й неживої природи, дати поняття про методи очищення  води на водоочисних станціях та в домашніх умовах, охорону водойм від забруднення; розвивати вміння аналізувати й робити висновки;  виховувати дбайливе й ощадливе ставлення до водних ресурсів, екологічну й культуру учнів.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Обладнання: таблиця «Вміст води в живих організмах», презентація «Велика таємниця води».

Хід уроку

I. Організація класу

II. Перевірка домашнього завдання

Фронтальне опитування

1. Яке значення води у природі?
2. Розказати про значення води у житті людини.
3. Що таке кислотні дощі і їх вплив на оточуючий світ.
4. Назвіть сім найменувань стану води, прийняті в метеорології?  (Пара, лід, сніг, туман, іній, град, хмари.)
5. Назвіть види природних вод. Яка з них найбільш чиста й чому? (Дощова, тому що вона утворилася внаслідок концентрації пари.)

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів.

      Без води життя на Землі неможливе. Кожна її крапля є дорогоцінним даром природи. Подивіться, ось так виглядає наша планета з космосу. Недарма її називають «блакитною». Бо майже три чверті її поверхні вкрито океанами і морями. Може, слід було б назвати її Океанією, адже і життя на нашій планеті близько 500 млн. років тому зародилося у воді. Але хоч і багато води на нашій планеті, та є проблема з чистою прісною водою. В Україні ця проблема вже виникла в різних регіонах. Отже, зробіть висновок: про що піде мова на цьому уроці? (Про охорону, очищення та збереження води).

Повідомлення теми мети уроку.

ІV. Сприйняття і усвідомлення нового матеріалу.

Ви уже знаєте що саме діяльність людини сприяє забрудненню води. (Відходи промислових підприємств, погані очисні споруди, побутове сміття, стічні води, витік нафти під час видобутку на берегах та з суден, отрутохімікати і мінеральні добрива, які дощ змиває з полів). Тому саме людині й потрібно виправити це становище.

Розповідь учителя з використанням мультимедійних презентацій.

Охорона поверхневих вод від забруднення

Тисячоліттями люди використовували річки, озера, моря для скидання в них забруднених стічних вод, і практично повсюдно до початку XX ст. це не викликало особливого неспокою. Сонце, повітря і розчинений у воді кисень забезпечували самоочищення водних об'єктів. Лише кілька десятиліть тому забруднені води нижче будь-якого міста через 20 - 30 км абсолютно чистими і забиралися водозаборами іншого, розташованого нижче за течією населеного пункту. Однак зростання міст, бурхливий розвиток промисловості, енергетики, водного транспорту, збільшення видобутку корисних копалин, площ зрошуваних земель вели з кожним роком до все більшого забруднення вод. Забрудненими виявилися не тільки струмки, невеликі річки та озера, але і моря і навіть океани.

За життя нинішнього покоління людей зникла ілюзія про невичерпність водних ресурсів на Землі. Кількість стоків, що спускаються в річки і озера, в багатьох районах світу зросла настільки, що, володіючи самоочищаються здатністю, водойми і водотоки вже не змогли відновлювати порушену рівновагу умов в них.

У багатьох країнах цією проблемою почали займатися на рівні урядів, на її рішення були виділені великі кошти.

Аналіз ситуації показав, що малі річки України забруднені більше, ніж великі. Це пояснюється не тільки їхньою малою водністю, але й недостатньою охороною. Найбільш забруднені Південний Буг, річки Донецької і Луганської областей, Чорноморського узбережжя півдня України.

Щороку до водоймищ України потрапляє 5 млн. тонн солей і значна частина стоків від тваринницьких комплексів. Майже половина мінеральних добрив і отрутохімікатів змивається з полів у ріки.

   У Дніпро щорічно скидається 370 млн. кубометрів забруднених стоків, або 14% від їх обсягу по країні. Промислові підприємства використовують більше граничнодопустимих 20% стоку Дніпра. Це дуже знижує якість води, а також рибопродуктивність і може призвести до втрати Дніпра як постачальника питної води.

   36 мільйонів жителів України, що споживають води Дніпра, можуть залишитися без питної води вже XXI столітті. Наслідки забруднення водного середовища можуть бути дуже різноманітними для здоров'я людини. Шкоди можуть завдати такі поширені забруднювачі як фторо-, хлоро-, і фосфорорганічні забруднювачі, нітрати, нітрити, нітросполуки, пестициди, гербіциди тощо.

Забруднення води поділяють на фізичне, хімічне, біологічне і теплове.

Фізичне забруднення виникає внаслідок збільшення у воді нерозчинних домішок - піску, глини, мулу за рахунок змиву дощовими водами з розораних ділянок (полів), надходження суспензій з діючих підприємств гірничодобувної промисловості, пилу, що переноситься вітром у суху погоду тощо. Тверді частки знижують прозорість води, пригнічуючи розвиток водних рослин, забивають зябра риб та інших водних тварин, погіршуючи смакові якості води, а то й роблять її взагалі непридатною для споживання.

Хімічне забруднення води відбувається за рахунок надходження у водойми з стічними водами різних шкідливих домішок неорганічного (кислоти, луги, мінеральні солі) і органічного походження (нафта й нафтопродукти, миючі засоби, пестициди тощо). Шкідлива дія токсичних речовин, що потрапляє у водойми, посилюється за рахунок так званого кумулятивного ефекту, що полягає в прогресуючому збільшенні вмісту шкідливих сполук у кожній послідовній ланці харчового ланцюжка. Так, у фітопланктоні вміст шкідливої сполуки виявляється вдесятеро вищим, ніжу воді, в зоопланктоні (личинки, дрібні рачки тощо) - ще вдесятеро, в рибі, яка харчується зоопланктоном, - ще вдесятеро. А в організмі хижих риб (таких як щука чи судак) концентрація отрути збільшується ще вдесятеро і, отже, буде в десять тисяч разів вищою ніж у воді! Нещодавно, наприклад, було повідомлення в пресі, що вміст ртуті в балтійській трісці подекуди дорівнює 800 мг на 1 кг маси риби. Це означає, що з'ївши п'ять-вісім таких рибин, людина одержує стільки ртуті, скільки її міститься в медичному термометрі.

Особливої шкоди водоймам завдають нафта й нафтопродукти, які утворюють на поверхні плівку, що перешкоджає газообмінові між водою і атмосферою і знижує вміст кисню у воді; 1 т нафти здатна розпливтися на 12 км² поверхні води. Осідаючи на дно, згустки мазуту вбивають донні мікроорганізми, що беруть участь у самоочищенні води. Гниття донних осадків, забруднених органічними сполуками, продукує в воду отруйні сполуки, зокрема сірководень, що забруднює воду в річці чи озері.

Основними забруднювачами води є хімічні, нафтопереробні й целюлозопаперові заводи, великі тваринницькі комплекси, гірничорудна промисловість. Останнім часом особливе місце серед забруднювачів води посідають синтетичні миючі засоби. Ці речовини надзвичайно стійкі, зберігаються у воді роками. Більшість із них містить фосфор, що сприяє бурхливому розмноженню у воді синьо-зелених водоростей і "цвітінню" водойм, яке супроводжується різким зниженням у воді вмісту кисню, "заморами" риби, загибеллю інших водних тварин. Підчас "цвітіння" Каховського та інших "рукотворних" морів на Дніпрі стоїть сморід, а хвилі викидають на берег трупи риби, що задихнулася.

Біологічне забруднення водойм полягає у надходженні в них зі стрічними водами різних мікроорганізмів (бактерій, вірусів), спор грибків, яєць червів і т. д., багато з яких є хвороботворними для людей, тварин і рослин. Серед біологічних забруднювачів перше місце посідають комунально-побутові стоки (особливо, якщо вони неочищені чи очищені недостатньо), а також стоки підприємств цукрових заводів, м'ясокомбінатів, заводів, що обробляють шкіру, деревообробних комбінатів. Особливої шкоди біологічне забруднення водойм завдає в місцях масового відпочинку людей (курортні зони узбережжя морів). Через поганий стан каналізаційних та очисних споруд останнім часом в Одесі, Маріуполі й інших містах узбережжя Чорного й Азовського морів неодноразово закривались пляжі, оскільки в морській воді було виявлено збудників таких небезпечних хвороб, як холера, дизентерія, гепатит тощо.

Теплове забруднення води спричиняється спуском у водойми підігрітих вод від ТЕС, АЕС та інших енергетичних установок. Тепла вода змінює термічний і біологічний режими водойм і шкідливо впливає на їх мешканців. Як показали дослідження гідробіологів, вода, нагріта до 26-30°С, діє пригнічуючи на риб та інших мешканців водойм, а якщо температура води піднімається до 36°С, вся риба гине. Найбільшу кількість теплої води викидають у водойми атомні електростанції.

Деградація, висихання малих річок невідворотно призведе до деградації великих рік, тому проблема їхнього збереження й оздоровлення є однією з най гостріших для нашої молодої держави.

У країні проводиться значна робота з охорони вод від забруднення. Розробляються схеми комплексного використання і охорони вод, згідно з цими схемами здійснюється вибір ділянок під будівництво об'єктів, кожен проект будівництва і реконструкції промислових та інших об'єктів проходить екологічну експертизу.

   З метою охорони вод від забруднення потрібно пришвидшити введення нового порядку лімітування скидів, плати за скиди забруднюючих речовин.

  Усі природні водойми мають здатність до самоочищення. Самоочищення води - це нейтралізація стічних вод, випадання в осадок твердих забруднювачів, хімічні, біохімічні та інші природні процеси, що призводить до видалення з водойми забруднювачів й повернення води до її первісного стану. Проте здатність водойми до самоочищення має свої межі. Нині у водойми стало надходити так багато стічних вод, а самі ці стічні води настільки забруднені різними токсичними (отруйними) для мешканців водойм забруднювачами, що багато з водойм почали деградувати. Тому людство, якщо воно хоче мати майбутнє, повинно вдатися до спеціальних досить дорогих і трудомістких заходів для очищення забруднених вод і повернення джерел водопостачання до стану, коли б вони стали придатними для використання. До заходів, що мають забезпечити нормальний стан водних об'єктів, можна віднести:

- нормування якості води, тобто розробку критеріїв щодо її придатності для різних видів водокористування;

- скорочення обсягів скидів забруднень у водойми шляхом вдосконалення технологічних процесів.

Діючими в Україні законами передбачається, що для різних народногосподарських потреб має використовуватися вода певної якості. Недопустимо, наприклад, використовувати питну воду для охолоджування блоків ТЕС, забороняється скидати у водойми стічні води, які містять цінні відходи, що можуть бути вилучені шляхом раціональної технології. Головним напрямком захисту водного середовища в промисловості є перехід підприємств до роботи за схемою замкнутого циклу водопостачання, коли підприємство після очищення власних стічних вод повторно використовує їх у технологічному циклі, й забруднені стічні води взагалі не потрапляють у водойми.

  У сільському господарстві, що є основним споживачем води, слід запровадити сувору економію води, раціональне її використання. Так, зміна суцільного поверхневого поливу на зрошуваних землях дощуванням або крапельним поливом дозволяє отримувати ті ж врожаї при витратах води у 5-7 разів менших. Зменшення кількості пестицидів, фосфатів, нітратів у водоймах можна досягти частковою заміною хімізації сільського господарства біологічними методами боротьби зі шкідниками й хворобами рослин, чітким дотриманням сівозмін, введенням більш продуктивних і стійких до хвороб і шкідників сортів рослин.

    Очищення стічних вод - це руйнування або видалення з них забруднювачів і знищення в них хвороботворних мікробів (стерилізація). Сьогодні застосовується два методи очищення стічних вод: в штучних умовах (на спеціально створених спорудах) і в природних (на полях зрошення, в біологічних ставках тощо). Забруднені стічні води послідовно піддають механічному, хімічному і біологічному очищенню.

    Механічне очищення полягає у видаленні із стічних вод нерозчинних речовин (піску, глини, намулу), а також жирів і смол. Для цього використовують відстійники, сита, фільтри, центрифуги тощо. Сучасні передові методи на найкращих зарубіжних установках дозволяють виділити до 95% твердих нерозчинних забруднювачів зі стічних вод.

    Хімічне очищення стічних вод проводиться після їх механічного очищення. При цьому в забруднену різними сполуками воду додають спеціальні речовини-реагенти, які, вступаючи в реакцію з забруднювачами, утворюють нешкідливі або нерозчинні речовини, що випадають в осадок і видаляються.

    Біологічне очищення полягає у використанні природних або штучних водойм, де в стічні води (вже очищені механічним і хімічним способами) додають спеціальні мікроорганізми, що харчуються органічними домішками, наявними в стічних водах (органічними кислотами, білками, фенолами тощо), розкладаючи їх до простих нешкідливих сполук (води, вуглекислого газу, мінеральних солей).

Що стосується очищення стічних вод, то в Україні діє понад 2,8 тис. очисних споруд з самостійним випусканням стічних вод у водні об'єкти. Серед них споруд біологічного очищення - 60%, механічного - 35% і фізико-хімічного - 5%. Понад 300 міст мають споруди повного біологічного очищення.

Деякі особливо токсичні стічні води хімічних підприємств взагалі не піддаються очищенню ніякими сучасними методами. їх доводиться захоронити, закачуючи в підземні сховища. Таким чином, створюються небезпечні об'єкти, оскільки завжди існує загроза потрапляння таких отруйних вод у підземні водоносні горизонти. Інколи такі води піддають випаровуванню у відстійниках, щоб зменшити масу й об'єм відходів, які потребують поховання.

                   Очищення води в домашніх умовах.

 Вода на Землі проходить через велику кількість фільтрів – земну кору, атмосферу, біосферу. Але людство весь час задавалось питанням, чи можна штучно очистити воду. Було винайдено безліч способів. Найпростіший для нас – пропустити воду через фільтр. Але ж не завжди при собі є такий прилад. Тому, спостерігаючи за природою, люди винайшли інші способи зробити воду чистою. Ось деякі з них:

 - російські землепрохідники в тундрі болотну воду очищали листям горобини. Якщо покласти їх у воду, то вже через 2 години запах та присмак болотної води зникали і бактерії повністю гинули;

- також можуть очищати воду від різних забруднень та бактерій гілочка черемхи, кора вільхи;

- біля криниць обов’язково садили дуб;

- відомий спосіб очищення сріблом. Таку воду називають живою.

- дуже корисною є тала та дощова вода;

- при кипінні води гинуть шкідливі мікроорганізми;

- в Німеччині дуже популярними є саморобні фільтри. Щоб їх виготовити, треба покласти на дно склянки з проробленими дірочками декілька шарів вати, піску та деревного вугілля. Проходячи через такий фільтр, вода звільняється від хлору, йоду, пестицидів, мікроорганізмів, зникає неприємний запах. Шари треба міняти лише 1-2 рази на рік.

Висновок: отже і нам з вами потрібно бережно відноситися до джерел,криниць, різних водойм, бо без чистої води життя неможливе. Кажуть люди: скільки криниць на землі, стільки зірок на небі. І якщо вам доводилося бачити, як падає небесниця, знайте — то десь замулилося джерело. Отже, щоб не згасали зірки, оберігайте живі криниці!

V. Узагальнення і систематизація вивченого матеріалу.

Фронтальна бесіда:

1. Які види забруднень ви знаєте?

2. Яку речовину називають «Соком життя.»?

3.Які способи очищення ви знаєте?

4.Як очистити  воду в домашніх умовах?

ІV. Домашнє завдання.

1.Опрацювати параграф

2. Підготуватись до контрольної роботи