Тема 3 Вода
& 25. Проблема чистої води. Охорона водойм від забруднення
Опанувавши цю тему, ви зможете:
– розкривати значення чистої води для життєдіяльності організмів та оцінювати шкоду, якої завдають кислотні дощі;
– висловлювати судження про вплив діяльності людини на чистоту водойм і їх охорону від забруднень;
– використовувати набуті знання й навички в побуті й для збереження здоров’я та довкілля.
– Використайте весь свій досвід з повсякденного життя, а також знання з природознавства, біології, основ
Значення води. Вивчаючи що тему, ви ознайомилися з унікальною для планети Земля речовиною – водою. Ви знаєте про поширеність її в природі. Дрібні краплі поди є в повітрі, а коли туман огортає весь простір, у природі панує таємничий настрій. Перелив 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
Вода – важливе джерело енергії, сировина для промислових процесів, компонент розчинів. Вона є чинником, що впливає на клімат не тільки окремих територій, а й усієї планети. З використанням води пов’язано безліч технологічних процесів, будівництво житла, утворення порід і мінералів.
Японський учений М. Емото присвятив вивченню властивостей води багато праць (2002). Він 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.
На воду впливають зовнішні чинники: настрій людей, музика, звуки тварин, цвітіння рослин. Від цих чинників залежить форма кристалів води (рис. 79). І чим правильніша ця форма, тим чистіша вода й легше 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. Ти найбільше багатство на світі”.
Рис. 79. Кристали води, що утворилися піл впливом різних чинників
Кислотні дощі. Забруднення води відбувається не тільки через викиди промислових підприємств безпосередньо у водойми, а й через викиди в атмосферу. Вам уже відомо, що в атмосфері збираються отруйні гази, розчинні у воді.
– Назвіть, які це гази.
Такі викиди бувають як природного, так і штучного походження. Природними джерелами потрапляння сульфур(ІV) оксиду в атмосферу є вулкани, лісові пожежі, загоряння торфовищ. Нітроген оксиди утворюються під час грози й пов’язані з електричними розрядами в атмосфері. При цьому утворюється нітроген(ІІ) оксид NO, який за наявності кисню окиснюється до нітроген(ІV) оксиду NO2. Достатньо велика кількість нітроген оксидів природного походження включається в біохімічний колообіг завдяки наявності в грунтах мікроорганізмів, наприклад бульбочкових бактерій.
Сульфур(IV) оксид утворюється під час спалювання нафти, вугілля й мазуту 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 окислюється до сульфур(VІ) оксиду. Обидва з водою утворюють кислоти. Де можна подати схемами
SO2 -> SO3 -> H2SO4
SO2 -> H2SO3 -> H2SO4
Нітратна й нітритна кислоти утворюються в атмосфері від взаємодії иітроген(ІV) оксиду з водяною парою або водою.
Кислотні дощі вплітають на здоров’я людей, на рослинність і тваринний світ. Кислотне середовище вод річок, озер, ставків негативно впливає на тварин цих водойм і на сухопутних тварин, що користуються ними. Такі дощі руйнують захисну’ плівку листків, знижують стійкість рослин до мікроорганізмів, грибків, спричинюють їх загибель (рис. 80). Збиток від кислотних дощів для європейських лісів оцінюється в 118 млн м3 деревини на рік. Урожайність багатьох сільськогосподарських культур знижується на 3-8 % унаслідок ушкодження листя кислотами.
Руйнуються не тільки водоймища, а й грунти, покрівлі будинків, пам’ятки культури й архітектури, вироби з металу. Кислотні дощі 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 хворіють серцево-судинними й легеневими захворюваннями. Ці оксиди погано вплітають і на здорових людей. Вони мають канцерогенну дію, зумовлюють хронічні бронхіти, підвищують смертність.
Для боротьби з кислотними дощами потрібно скерувати зусилля на зменшення викидів речовин, що сприяють утворенню кислотних оксидів. Тому необхідно встановлювати фільтри для очищення газуватих 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 зустрічається дуже рідко. Просочуючись крізь шари грунтів, вона розчиняє багато солей і містить домішки. Тому, залежно від споживчого призначення води, використовують різні способи її очищення.
Рис. 80. Наслідки кислотних дощів
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, наводнення, що спостерігаються від злив, які змивають береги річок, наносять мул із гір, полів, лугів. Це й рештки відмерлих тваринних і рослинних організмів.
Наслідком штучного забруднення є спускання відходів промислових підприємств і населених пунктів у природні водойми. Це спричинює зміни фізичних і хімічних властивостей води, зумовлює непридатність її 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, невідповідність водних джерел нормативним вимогам спричинили зростання захворюваності людей, загибель риби, планктону. Тому з метою збереження та раціонального використання водних ресурсів необхідно охороняти їх від різних видів забруднень.
Охорона вод передбачена Водним кодексом України (22.05.2008 p.). Глава 20 цього кодексу має назву “Охорона вод від забруднення, засмічення і вичерпання”.
Отже, під охороною вод розуміють цілий комплекс заходів, спрямованих на запобігання й усунення наслідків забруднення, засмічування та виснаження вод. Вони забезпечують розробку методів і засобів очищення води, контролю її якості.
У природі відбувається постійний колообіг води (рис. 81). Завдяки сонячній енергії вода із запасів Світового океану частково випаровується. Охолоджуючись, вона потрапляє знову у води Світового океану та на сушу. Води суші вбираються рослинами, використовуються тваринами й людиною. Продуктами життєдіяльності живих організмів є вуглекислий газ і вода. У річках водообмін відбувається за декілька днів, а в організмі людини – за декілька годин.
Рис. 81. Колообіг води в природі
Під час колообігу вода переносить тепло, розчиняє природні сполуки, частково руйнує тверду оболонку планети. Вона забезпечує середовище існування водних організмів і 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 ниття, 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 ультрафіолетовим випромінюванням.
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 з наявними у воді домішками нерозчинні сполуки, що випадають в осад.
Вивчивши тему “Вода” та здійснивши екскурсію па водоочисну станцію, ви зможете оцінити, яку незрівнянну, 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, якому притаманні унікальні властивості: за певних умов перебувати в рідкому, твердому й газуватому станах. У кристалічному стані вода володіє інформаційно-енергетичним полем і пам’яттю, яку отримали кристали льоду з рідкої фази.
– Забруднення води відбувається також через випадання кислотних дощів, які впливають на здоров’я людей, на рослинність і тваринний світ. Такі дощі руйнують грунти, покрівлі будинків, пам’ятки культури й архітектури, вироби з металу тощо.
– Природне забруднення – це стікання у водойми дощових (кислотних) і талих вод, наводнення від 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.
– Для приготування їжі, пиття вода має бути чистою, тому її очищають на водоочисних станціях.
– Охорона вод – цілий комплекс заходів, спрямованих на запобігання й усунення наслідків забруднення, засмічування та виснаження вод.
– Вода – це природне багатство, тому потребує бережливого й раціонального поводження та використання. Той, хто набуває таких навичок, набуває елементів власної культури.
ЗАВДАННЯ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ
1. Опишіть, якої шкоди завдають людині, рослинам і тваринам забруднення водойм.
2. Напишіть формули оксидів, що реагують з водою з утворенням 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, до якої групи належать 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 жмутик 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 фільтрування в домашніх умовах використайте чисту склянку й лійку з фільтром. Прокип’ячену воду наливайте невеликими порціями по вставленій замість скляної палички чайній ложці. Закінчивши фільтрування, уважно розгляньте, що залишилося на фільтрі, і воду в склянці. Що спостерігаєте? Поясніть спостережувані явища.
(2 votes, average: 4,50 out of 5)