Доклад исследовательской работы по экологии на тему: Какую воду мы можем назвать живительной влагой?

Министерство образования и науки Республики Тыва

МОУ СОШ №1 им. Ю.А. Гагарина с. Сарыг-Сеп Каа-Хемского района

Районная конференция исследовательских работ и проектов школьников

«Умное поколение»

Исследовательская работа

Тема: «Какую воду мы можем назвать
живительной влагой?»

Автор:

Ортун Саяна учащаяся

МОУ СОШ с. Бурен-Хем

11 класс

Руководитель:

Лопсан Сергей Михайлович

учитель биологии

МОУ СОШ с. Бурен-Хем

Бурен-Хем - 2011 год

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………….3

1. Литературный обзор

1.1 Вода, ее характеристика……………………………………………………..4

1.1.1 Физические свойства воды

1.1.2 Химические свойства воды

1.1.3 Характеристика видов исследуемых вод

- Талая

- Святая

- Кипяченная

- Питьевая (водопроводная)

1.2 Биологическая характеристика объекта исследования……………….........8

2. Экспериментальная часть

2.1 Цели эксперимента……………………………………………………………9

2.3 Описание методики…………………………………………………………....9

2.3 Результаты эксперимента……………………………………………………..10

3. Выводы…………………………………………………………………………….11

4. Литература…………………………………………………………………………13

Вода, истинное чудо земной природы, заслуживает, быть может, великой поэмы - так велика ее роль в нашей жизни, так драматична и сложна судьба этого драгоценного минерала.
В. И. Чивилихин.

Введение

Вода - совершенно необыкновенное вещество. Прежде всего, потому, что это самое известное и вместе с тем самое загадочное явление. О воде, знакомой человеку с колыбели, написаны бесчисленные монографии и книги; ученые и сейчас продолжают изучать ее свойства. И, тем не менее, трудно найти другое вещество, в котором было бы спрятано столько труднообъяснимых качеств.

Проблема охраны воды в современном мире крайне обострилась, причиной тому послужило неразумное использование водного пространства человеком (например, утилизация различных отходов). Меня в данном вопросе заинтересовало, главным образом, качество потребляемой нами воды, хоть досконального анализа воды я и не проводила, тем не менее, моего эксперимента по выращиванию огурцов вполне хватило для того, чтобы сделать определенные выводы о качестве воды нашей страны.

Цель работы: (слайд №3)

Исследовать окружающую нас воду на общую химическую токсичность

Задачи: (слайд №4)

1. Формирование компетентности в сфере экологического мониторинга

2. Развитие умения выделять проблему в окружающей действительности и методы её изучения

3. Развитие самостоятельной, практически значимой исследовательской деятельности

План: (слайд №5)

1. Изучение свойств рассматриваемых объектов:

а) воды (святой, кипяченой (остуженной), талой, питьевой);

б) семян огурцов сорта «Нежинский»;

2. Проведение эксперимента по проращиванию семян огурцов;

3. Получение результатов эксперимента;

Актуальность данной работы: (слайд №6)

Ученые подсчитали: если мы будем расходовать ежегодно не более 20 тыс. кубических километров пресной воды из ресурсов, имеющихся на поверхности земного шара, этого хватит на 20 миллиардов жителей. Такой численности население земли достигнет к 2100 году. Значит, проблема обеспечения человечества пресной водой скоро станет еще более острой и это говорит об актуальности данной проблемы и наша работа посвящена загрязнению поверхностных и подземных вод. И мы все знаем, что последние годы из-за загрязнения вод возникают различного рода болезни (слайд №7)

1. Основная часть

1.1 Вода, ее характеристики

1.1.1Физические свойства воды

1. Вода - эта бесцветная и безвкусная жидкость, которая обладает совершенно уникальной способностью образовывать необыкновенную прочную поверхностную пленку. Более того, установлено, что чем чище вода, тем сильнее растет ее поверхностное натяжение. Так, способность воды к "смачиванию" за счет высокого поверхностного натяжения обуславливает так называемые капиллярные явления - подъем воды на значительную высоту по тончайшим трубочкам-капиллярам. Такими капиллярными каналами пронизана почва, что позволяет грунтовым водам подниматься вверх к корневой системе растений. Капиллярные силы позволяют растениям в период вегетации "выкачивать" из каждого гектара почвы тысячи тонн влаги.

2. Температурные характеристики

Вода, как все вещества в природе, при охлаждении от +1000C до +40C уменьшается в объеме. При дальнейшем охлаждении до 00C ее объем увеличивается. Такое свойство типично только для воды. Ученые объясняют это тем, что при понижении температуры от 40C до 00C происходит перестройка ее внутренней структуры, жидкость превращается в лед, т.е. в кристалл, где молекулы образуют своеобразную решетку. При замерзании объем воды возрастает примерно на 11%. В связи с этим ее замерзание в замкнутом пространстве приводит к возникновению избыточного давления.

3. Плотность воды

Так как максимальная плотность воды наблюдается при 40C, то лед оказывается легче воды и поэтому плавает на ее поверхности. Если бы этого не происходило, то водоемы и водотоки промерзали бы зимой до самого дна, что было бы катастрофой для всего живого в них.

4. Теплоемкость

Теплоемкость воды в 3.3 тыс. раз выше теплоемкости воздуха. Иными словами, нагревая 1л. воды и 1л. воздуха на 10C, мы в первом случае затратим в 3.3 тыс. раз больше энергии, чем во втором. Климатическое значение этой аномалии трудно переоценить. Высокая теплоемкость делает воду главным аккумулятором солнечной энергии и распределителем ее на планете. Морские течения переносят тепло, накопленное летом в морях и океанах, из южных в северные районы земного шара, прогревая по пути воздух и воду, смягчая и выравнивая климат в этих широтах.

5. Растворитель

Являясь хорошим растворителем, вода сохраняет свою инертность. Благодаря этому свойству, живые организмы получают питательные важнейшие вещества в растворах в малоизмененном виде.

В воде могут растворяться твердые, жидкие и газообразные вещества. Абсолютно нерастворимых в воде веществ в природе нет: в ничтожных количествах этому процессу подвержены даже такие элементы, как серебро, золото, гранит, базальт и др.

В естественных условиях практически невозможно представить чистую воду. Она всюду обогащена примесями различных веществ. Дождевая вода имеет примеси веществ, находящихся в атмосфере. В воздухе над морями и океанами содержатся соли, характерные для морской океанической воды. Вода рек и озер обогащена частицами поверхностной почвы и горных пород.

1.1.2 Химические свойства воды

Необыкновенность физико-химических свойств молекул воды основана на их способности изменять структуру водородных связей.

Водородная связь - сила притяжения, возникающая между атомом водорода и электроотрицательными атомами, способными притягивать электроны, например, атомы кислорода, фтора, хлора. Атом кислорода в молекуле воды оттягивает от связанных с ним химической связью двух атомов водорода, валентные электроны и приобретает небольшой отрицательный заряд, а каждый атом водорода - небольшой положительный заряд. Возникший положительный заряд атома водорода притягивается к неподеленной паре электронов атома кислорода соседней молекулы воды. Эти силы притяжения, или водородная связь, удерживают соседние молекулы воды в непосредственной близости друг от друга. Водородная связь намного слабее обычной ковалентной связи, но она обусловливает многие аномальные, т.е. отклоняющиеся от общих закономерностей, свойства воды.

Эти связи легко разрушаются и быстро восстанавливаются. Между молекулами воды осуществляется интенсивное взаимодействие, в результате которого происходит быстрое изменение структурной решетки. Этим отличается структура молекул воды от других веществ, например, от твердых кристаллических тел, у которых существует устойчивая структурная решетка.

Вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода - H2O. Все казалось бы просто. Но на самом деле есть 42 сочетания этих атомов в молекуле воды, и девять из них - устойчивы. Значит, обычная вода состоит из смеси девяти видов воды, имеющих различные свойства.

1.1.3 Характеристика видов исследуемых вод (слайд №8)

№1 Талая вода (слайд №9)

Талая вода отличается очень высокой биологической активностью. Она обладает омолаживающим, оздоравливающим и повышающим иммунитет действием.

Талая вода благотворно влияет на все живое. Она в 2 раза увеличивает яйценоскость кур и удои молока у коров. Если больной человек начинает пользоваться талой водой для питья и приготовления пищи, его состояние заметно улучшается, в крови становится меньше холестерина, нормализуется давление и все обменные процессы в организме.

№2 Святая вода (слайд №10)

Церковь учит, что освященная вода есть образ благодати Божией: она очищает верующих "от духовных скверн, освящает и укрепляет их к подвигу спасения в Боге". При крещении младенца трижды окунают в святую воду, а если это подросток или взрослый человек - то троекратно подвергают омовению голову и плечи. Святая вода в этом таинстве, "омывая греховные нечистоты, обновляет и возрождает человека к новой жизни во Христе".

Освящают храмы и предметы богослужения, дома, корабли и иные средства передвижения, бытовые предметы. Святая вода обязательна при богослужениях, молебнах и крестных ходах. А в быту святую воду, принесенную из церквей и соборов в дни церковных праздников (особенно в Крещение - 19 января), бережно хранят, причащаясь ею с молитвой во время болезни.

"Освященная вода, - писал святитель Димитрий Херсонский, - имеет силы к освящению душ и тел всех, пользующихся ею". Она, "приемлемая с верой и молитвой, врачует наши телесные болезни". Считается, что святая вода отгоняет злых духов и гасит пламя страстей - вот почему ею окропляют жилище и вещи.

№3 Кипяченая вода (слайд №11)

Многие думают, что достаточно воду прокипятить и ее можно безбоязненно использовать для питья. Это не совсем так. Кипячение не уничтожает всех микробов, не говоря уже о тяжелых металлах, пестицидах, гербицидах, нитратах, феноле и нефтепродуктах. Поэтому для очищения воды кипячения ее, увы, недостаточно. Кроме того, на стенках чайника после кипячения оседают полезные соли кальция и магния.

При кипячении уничтожаются содержащиеся в воде бактерии и уменьшается содержание легколетучих компонентов. Однако при этом из-за выкипания воды происходит увеличение концентрации нелетучих примесей. Поэтому кипяченая вода может быть ничуть не лучше "сырой".

№4 Питьевая (водопроводная) вода (слайд №12)

Многим знакома проблема «мутной водопроводной воды». Да к тому же чаще всего эта муть сопровождается не очень приятным вкусом. В чем же тут дело?

Мутность воде обеспечивают присутствующие в ней нерастворимые примеси. Теперь прибавьте к этой мутной жидкости хлор, и Вы получит напиток достаточно противного вкуса. Другими словами, воду из-под крана.

В большинстве случаев мы имеем дело с хлорированной водой, а хлор далеко не безвреден для здоровья. Кроме того, как правило, водопроводная вода сильно загрязнена ржавчиной, свинцом, хлороформом и нефтепродуктами.

1.2 Биологическая характеристика объекта исследования (слайд №13)

Объект исследования - огурцы сорта «Нежинский».

Вид - Огурец посевной

Род - Огурец

Семейство - Тыквенные

Класс - Двудольные

Отдел - Цветковые

Царство - Растения

Надцарство - Эукариоты

Империя - Клеточные

Сорт среднеспелый, длинноплетистый, пчелоопыляемый, засолочный, пригоден для выращивания в летних посевах. Зеленец крупнобугорчатый с черным опушением, высоких вкусовых и товарных качеств, длина 10 - 12 см, масса 70 - 100 грамм. От всходов до первого сбора 45 - 50 дней. Назначение универсальное, особенно для засола.

Огурцы стоят в одном ряду с томатами среди наиболее популярных овощных культур. Они вкусны, ароматны, обладают диетическими свойствами, способствуют хорошему аппетиту. Огурцы имеют немаловажное лечебное значение, так как богаты ферментами, витаминами, минеральными солями, способствуют растворению почечных камней, устранению подагрических опухолей, предупреждают атеросклероз.

2. Экспериментальная часть (слайд №14)

2.1 Цели эксперимента

Определить:

1. Как влияет природа воды на всхожесть семян

2. Сколько времени требуется на прорастание семян в разных водах

3. Какой процент всхожести семян в разных водах

2.2 Описание методики эксперимента (слайд №15)

Начало эксперимента -25 января 2011 года.

В четыре одинаковых чашки Петри помещаются по 20 семян огурцов одного сорта.

Семена помещаются в воду №1 - талую

№2 - Святую

№3 - кипяченую

№4 - питьевая

(слайд №16)

Семена находятся в одинаковых условиях: температура, давление, свет, влажность.

Добавление воды происходит каждый день (около 16 часов дня). (слайд №17)

Показания снимались в одно и тоже время (каждый день).

2.3 Результаты эксперимента (слайд №18)

«Проклевываться» семена начали только на 4 день после начала эксперимента (кроме тех, что были в Святой воде (см. таблицу)). Рекордсменами по «проклевыванию» в этот день оказались Святая и кипяченная воды (по 11 семян из 20), а вот меньше всего повезло семенам, находящимся в питьевой воде - всего 4 семечка.

(слайды №19,20,21,22,23)

29 января на первое место «вырвалась» Святая вода - 13 семян. И как ни странно за ночь в кипяченой воде «проклюнулось» целых 8 растений. Своего апогея (15 из 15) Святая вода, как и кипяченая (14 из 15), достигла 30 января.

В таблице №1 приведены данные о прорастании семян в разных водах. (слайд №24)

Таблица №1 Зависимость прорастания семян от природы воды

Набухать семена начали только на 6 день (2 в Святой воде, 2 в кипяченой и 1 в питьевой).

В таблице №2 (слайд №25) приведены проценты всхожести семян в разных водах, которые высчитывались по следующей формуле:

%вс = (количество проросших семян)/(общее количество семян в чашке)*100%

Таблица №2 Процент всхожести семян в разных средах

3. Выводы (слайд №26)

1. Опыты доказали, что методом биоиндикации можно определить какая вода положительно влияет на растительный организм (а скорее всего аналогично влияет на наш организм). Лучшие результаты были получены от святой и кипяченной воды. Это можно объяснить тем, что при кипячении происходит очистка воды и она становиться менее жёсткой.

2. (слайд №27) Несмотря на то, что свойства Святой воды еще не изучены, можно все-таки говорить о том, что они действительно поразительны, потому что именно в этой воде семена огурцов начали «проклевываться» раньше других, и процент всхожести у них равен 100%.

3. Хотя в кипяченой воде и происходит увеличение концентрации нелетучих примесей, положительные моменты кипячения все-таки «перевесили». Благодаря уничтожению, за счет кипячения, содержащихся в воде бактерий и уменьшению содержания легколетучих компонентов кипяченая вода оказалась более «плодовитой», чем питьевая и, тем более, водопроводная. Это говорит о «качестве» «очищенной» питьевой воды, продающейся в нашей стране, а так же о качестве водопроводной системы нашего города.

4. Как оказалось быстрота прорастания семян практически не зависит от качества воды, хотя из таблицы №1 можно сделать вывод о том, что природа Святой воды оказывает более благоприятное воздействие на живой мир, нежели какая-нибудь другая вода.

5. А вот процент всхожести все-таки зависит от качества воды, в отличие от быстроты прорастания семян. Самой «плодовитой» водой, как выяснилось, оказалась Святая вода, на втором месте - кипяченая, на третьем - питьевая, а последнее место заняла водопроводная, «благодаря» которой «проклюнулось» всего 80% семян из 100%.

6. На основании полученных результатов исследования можно с уверенностью говорить о практичности и актуальности биоиндикации как метода для исследования на общую химическую токсичность различных вод, которые мы употребляем в пищу, используем в быту.

4. Рекомендации

Вот и мы нашли ответ на наш главный вопрос «Какую воду мы можем назвать живительной влагой?» - все наши ожидания превзошла Святая вода. Рекомендую всем в следующем году в день Крещения сходить за Святой водой в прорубь. Пейте, лечитесь, будьте здоровы!

(слайд №28)

Завершая свой доклад, хочу вам высказать слова великого нашего Михаила Васильевича Ломоносова: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением».

Благодарю за внимание !!!

Список литературы

1.vodabaikala.ru

2.aquaphor.ru

3.astroguide.ru

4. armnet.ru

5.inauka.ru

6. Энциклопедия «Я познаю мир. Экология» А.Е.Чижевский

7. Физика 7кл. А.В. Перышкин

8. Химия 8кл. Г.Е. Рудзитис

12