Очистка воды, охрана водоемов от загрязнений

1. Обобщение знаний учащихся о воде как о самом распространенном веществе на Земле, полученных на уроках различных естественнонаучных дисциплин.
2. Совершенствование умений самостоятельно работать с дополнительной литературой.
3. Продолжение экологического воспитания школьников на уроках химии.
4. Повышение роли химии в решении современных экологических проблем.

Оборудование: глобус, таблица "Расходы воды на различных предприятиях", химический бюллетень "Все про воду", подборка литературы о воде, плакаты на тему "Береги воду".

Ход урока.

Урок проводится в виде игровой конференции, на которой собрались представители экспертных групп, занимавшихся изучением следующих вопросов:

1. Источники загрязнения воды.
2. Работа очистных сооружений.
3. Качество питьевой воды.

В роли экспертов выступают учащиеся.

Урок начинает учитель, он формирует тему урока и его цели, представляет экспертные группы.

1 эксперт. Вода – самое удивительное вещество в мире. Вода – это бесценный природный дар, необходимый для жизни всего живого на планете Земля. Тысячи лет человек восхищается, любуется и наслаждается водой. На глобусе хорошо видно, что только 3/4 нашей планеты занимает суша, а остальное – вода. Космонавты, впервые увидевшие Землю из космоса, говорили, что она выглядит совсем не как земной шар, а как водяной шар. Однако проблемы истощения водных ресурсов сегодня стоят очень остро. Воду необходимо беречь. Представьте себе, что вода исчезла бы с нашей планеты. Появились бы мрачные зияющие "глазницы" морских океанских впадин, покрытые толстым слоем соли. Пересохли бы русла рек, замолкли родники. Горные породы бы стали разрушаться, поскольку в их состав входит химически связанная вода. Ни кустика, ни цветочка, ни единого живого существа на мертвой Земле. Значение воды трудно преувеличить.

2 эксперт. Вода – самое уникальное вещество на Земле. Казалось бы, воды очень много, но пресной воды катастрофически не хватает. В одних районах льют частые дожди, бывают сильнейшие наводнения, а в других – месяцами не бывает дождей, стоит засуха.

Основные запасы пресной воды сосредоточены в ледниках Антарктиды, Гренландии. На долю пресной воды приходится всего 2% от ее общей массы.

Обычно думают, что человек использует воду в основном в быту. На самом деле, более значительная часть пресной воды расходуется на промышленных производствах и в сельском хозяйстве. Вода нужна практически во всех отраслях народного хозяйства. Самый крупный потребитель воды в нашей стране – сельское хозяйство, на втором месте – промышленность и энергетика, на третьем – коммунальное хозяйство города.

Расход воды при производстве некоторых веществ и материалов.

3 эксперт. В нашем городе наибольшее количество воды расходуется на целлюлозно-бумажном комбинате и гидролизно-дрожжевом заводе, которые недостаточно очищенную воду сбрасывают в Волгу. Город Волжск является одним из крупнейших загрязнителей Волги. В районе города в реку попадают загрязняющие вещества со многих предприятий - деревообрабатывающих, ЦБК, ВГДЗ, а также с городскими сточными водами. В сбрасываемых водах находятся соединения серы, нитраты, фосфаты, соли аммония, тяжелые металлы, фенолы, нефтепродукты и другие. Эти загрязнения не безвредны, попав в воду, они вызывают гибель планктона и моллюсков, которые участвуют в самоочищении воды. Особенно чувствительны к загрязнению воды мальки и икра. Высокие концентрации загрязняющих веществ сказываются на обмене веществ у теплокровных животных и человека, что приводит к сбоям всех функциональных систем живых организмов. Что же делать? Как избежать загрязнений водоемов?

4 эксперт. В каждом городе и на каждом крупном предприятии существуют очистные сооружения, где подвергаются очистке все сточные воды. Методы очистки сточных вод подразделяются на механические, биологические и химические. Ежедневно через очистные сооружения проходят сотни тысяч кубических метров воды. Сначала вода подвергается механической очистке. С помощью решеток улавливаются крупные нерастворимые в воде загрязнения, в том числе и бытовые отходы (бумага, полиэтиленовые пакеты и др.). Отделение более мелких частиц, нерастворимых в воде, осуществляется в трех первичных отстойниках радиального типа, каждый диаметром 28–30 м. Для биологической очистки применяют специальные сооружения – аэротенки. В них подается специальный биологический ил, содержащий микроорганизмы – бактерии, простейшие: амебы, инфузории, жгутиковые и водоросли. Ил, который содержит все эти микроорганизмы, называют активным. Ил перемешивается с водой, насыщается кислородом. Видимые только в микроскоп простейшие организмы возвращают воде жизнь: окисляют вредные примеси, уничтожают все то, что не удалось извлечь из воды при механической очистке. Биологическая очистка длится около 7 часов. Дальше вода поступает в контактные резервуары, где очищается химическим способом. Только после этого вода поступает в реку.

В случаях залпового сброса в канализацию большого количества токсичных веществ микроорганизмы в воде могут вообще погибнуть, и станция биологической очистки на несколько месяцев выйдет из строя. Чтобы этого не произошло для промышленных предприятий разработаны специальные нормы вредных веществ в сточных водах. Контроль за их соблюдением осуществляет специальная химическая лаборатория очистных сооружений.

Учитель. Но все эти сооружения не могут в полной мере решить проблему защиты водоемов от загрязнений. Чтобы сохранить воду чистой, надо перестать рассматривать водоемы как резервуары для отбросов. На крупных предприятиях эта проблема может быть решена только посредством перехода на замкнутую систему водоснабжения или бессточную технологию, при которой на предприятиях осуществляется отбор используемой и затем очищенной воды, а из внешних источников только пополняют ее потери. Сейчас уже не только проектируются, но строятся предприятия, на которых полностью ликвидируется сброс сточных вод. Особенно это важно для химической, целлюлозно-бумажной и металлургической промышленности.

5 эксперт. Особые требования предъявляются к качеству питьевой воды. Поэтому путь к ее очистке более длинный: механическая очистка – биологическая очистка – осветление – обеззараживание – стабилизация – умягчение – возврат к потребителю. К сожалению, вода в нашем городе не всегда соответствует требованиям. Например, в нашей воде содержание железа значительно выше нормы. С этим фактом медики связывают высокий уровень заболеваемости органов пищеварения и ишемической болезни сердца среди жителей города. Возникает вопрос, что делать? Необходимо отстаивать воду в течение суток или прокипятить ее, или пропустить через бытовой фильтр. При этом растворимые соли железа переходят в нерастворимые соединения. Также наша вода очень жесткая. А чем больше жесткость, тем больше вероятность заболевания мочекаменной и желчно-каменной болезнями и даже раком. В домашних условиях воду кипятят или пропускают через фильтр. Кроме вреда организму жесткая вода причиняет немало хлопот и в быту – плохо пенятся моющие средства, образуется накипь в чайнике, засоряются системы центрального отопления. Поэтому в воду необходимо добавлять специальные смягчающие вещества.

Учитель. Проблемы охраны и очистки воды с каждым годом становятся все острее. Не исключено, что в ближайшем будущем кто-то из нынешних учеников должен будет брать на себя ответственность за решение тех или иных проблем, которые напрямую связаны с состоянием очистных сооружений. Поэтому вы уже сегодня должны учиться самостоятельно принимать правильные решения. Для этого вам предлагаются несколько задач:

1. Морская вода содержит соли, песок, древесные опилки, бензин. Как очистить эту воду от всех загрязнений? Предложите поэтапный способ очистки воды.
2. Вычислите объем воды, которая бесцельно расходуется при плохо закрытом кране за час и за сутки, если стакан (250 мл) наполняется за 1 минуту.
3. После окончания лабораторной работы ваш товарищ вылил использованные реактивы в раковину, а не в специально приготовленную емкость. Как вы поступите:
   а) выльете свои реактивы туда же;

б) объясните ему, почему этого не следует делать;
в) расскажете о его действиях учителю.

4. Как вы поступите, если на берегу увидели ржавое ведро:

а) очистите берег, выбросив ведро в воду;
б) не обратите на него никакого внимания;
в) отнесете ведро на ближайшую свалку.

5. Объясните факт отравления людей съедобными моллюсками, выловленными из зоны моря, загрязненной нефтепродуктами.

Подведение итогов и выводы.

1. Вода – бесценный природный дар, необходимый для жизни всего живого на Земле.
2. Пресной воды на Земле очень мало – примерно 2 % от общей массы.
3. На предприятиях следует внедрять малоотходные технологии и замкнутые циклы водопользования, предусматривать уменьшение вредных выбросов в водоемы, а также строительство очистных сооружений.
4. Нельзя сливать неочищенные сточные воды в закрытые водоемы.
5. Нельзя использовать сточные воды для полива растений или с целью внесения в почву удобрений.
6. За нарушение водопользования человек должен нести ответственность в законодательном порядке.