Значення води і водних розчинів у природі та житті людини. Проблема чистої води

Воді була дана чарівна влада стати соком життя на Землі.

Леонардо да Вінчі

Опрацювавши матеріал параграфа, ви зможете:

• оцінювати роль води в життєдіяльності організмів;

• висловлювати судження про вплив діяльності людини на чистоту водойм та їхню охорону від забруднень;

• використовувати набуті знання та навички в побуті та для збереження довкілля.

Значення води і водних розчинів у природі та житті людини складно переоцінити. Завдяки воді виникло й підтримується життя на Землі, формуються клімат і погода. Без води землеробство на зрошуваних полях було б неможливе. Значних обсягів води потребує промислове виробництво, адже вода - універсальний розчинник. Обмін речовин і енергії в організмах також відбувається за участю води. Приготування їжі, прання, дотримання гігієнічних норм, передавання теплотрасами тепла від виробників до споживачів, гасіння пожеж - усі ці процеси пов’язані з використанням води або водних розчинів (рис. 29.1). Багато лікарських засобів є водними розчинами.

Рис. 29.1.Застосування води і водних розчинів. 1. Штучне зрошування полів. 2. Гідромасаж - ефективна оздоровча процедура. 3. Без води борщу не звариш. 4. Водний світ удома

Проблема чистої води - одна з найгостріших екологічних проблем сьогодення.

ЦікаВо і пізнаВально

Світовий саміт зі збалансованого розвитку 2002 року констатував, що дефіцит питної води в багатьох регіонах світу є основним бар’єром на шляху до збалансованого (сталого) розвитку. Очікується, що за нинішніх темпів розвитку кожна друга особа до 2025 р. потерпатиме від нестачі води.

Природна вода забруднюється внаслідок промислової, сільськогосподарської та побутової діяльності й стає непридатною для споживання.

Підвищення температури води часто зумовлене роботою електростанцій, розташованих неподалік. Як наслідок - зменшується вміст у воді кисню, а це негативно впливає на мешканців водойм і якість води. Адже за нестачі кисню активізуються процеси гниття. Кислотні дощі, про які йшлося в попередньому параграфі, підвищують кислотність води, що призводить до мору риби і організмів, якими вона живиться.

Масове використання мийних засобів, у яких є сполуки Фосфору, є причиною того, що великі обсяги забрудненої ними води з каналізаційними стоками потрапляють до водойм. Унаслідок цього починають надмірно розвиватися водорості (рис. 29.2).

Це істотно погіршує санітарно-гігієнічні якості води, аж до її повної непридатності для купання і питного водопостачання.

Охорона водойм від забруднення - важливе завдання як держави в цілому, так і кожного її громадянина. Для цього потрібно запроваджувати системи водопостачання із закритим циклом для галузей промисловості з високим рівнем споживання води.

Установлення лічильників обсягу спожитої води (рис. 29.3) у квартирах і офісах спонукатиме споживачів ощадливіше витрачати воду. Обмеження використання сільськогосподарськими підприємствами пестицидів, перехід на мийні засоби без фосфоровмісних речовин також сприятимуть зменшенню забруднення води.

ЦікаВо і пізнаВально

У 2003 році Генеральна Асамблея ООН оголосила період 2005-2015 років Міжнародним десятиріччям дій «Вода для життя». Проведення 22 березня Всесвітнього дня водних ресурсів має на меті сприяти розв’язанню проблеми постачання населення питною водою. Інше важливе завдання - інформувати громадськість про важливість охорони і збереження ресурсів прісної води і водних ресурсів у цілому.

Очищення води на водоочисних станціях та в домашніх умовах здійснюють для задоволення потреби в якісній воді: питній і тій, що використовують як технічну в побуті.

ЦікаВо і пізнаВально

Л.А. Кульський (1903-1993) - один з основоположників наукового напряму хімічної технології - хімії і технології очищення води та засновник школи українських учених, які працюють у цій галузі. Найважливішим завданням Інституту колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України є розв’язання всього комплексу теоретичних і прикладних проблем, пов’язаних із захистом водного басейну країни від забруднення, а також із забезпеченням населення України якісною питною водою.

Сучасні методи очищення води досить різноманітні. Вони ґрунтуються як на фізичних методах розділення сумішей, так і на хімічних перетвореннях та фізичних впливах. На водоочисних станціях (рис. 29.4) природну воду відстоюють та фільтрують, щоб видалити крупні та дрібні нерозчинні домішки. Щоб знезаразити, піддають впливу ультрафіолетового проміння, хлорують, озонують тощо.

Якщо є потреба, воду знесолюють та зм’якшують. Адже вживання твердої води може призвести до утворення каменів у нирках. Унаслідок її використання на стінках водогінних труб, кухонного посуду, нагрівальних елементах бойлерів, пральних машин тощо осідає накип, який є причиною їхнього псування.

Люди нарешті усвідомили важливість уживання чистої води. Тому обладнують свої домівки засобами очищення природної та водопровідної води. Це може бути складна інженерна система для постачання питної води котеджу або простий побутовий фільтр зі змінним картриджем (рис. 29.5).

Рис. 29.5.1. Фільтри для системи очищення води в заміському будинку. 2. Фільтр-кувшин із змінним картриджем

Також у домашніх умовах воду дезінфікують і зм’якшують кип’ятінням. Під час кип’ятіння води осідають частинки бруду, солі випадають в осад, утворюючи накип. Вода стає м’якшою, у ній зменшується вміст летких компонентів, видаляється частина хлору. Під впливом високої температури гинуть хвороботворні мікроорганізми, віруси і збудники паразитарних захворювань. Однак у цього перевіреного часом способу є недоліки. А саме: під впливом високої температури органічні речовини, що є у воді, реагують з розчиненим у ній хлором. Продукти цих реакцій шкідливі для здоров’я.

Кожен має усвідомити потребу в охороні води від забруднень, ощадливому її використанні. Пам’ятайте: навіть незначні зміни в щоденних звичках можуть сприяти економії води. Змінімося на краще!

ПРО ГОЛОВНЕ

Вода і водні розчини мають велике значення в житті людини. Проблема чистої води - одна з найгостріших екологічних проблем сьогодення.

Охорона водойм від забруднення - важливе завдання як держави в цілому, так і кожного її громадянина.

Сучасні методи очищення води ґрунтуються як на фізичних методах розділення сумішей, так і на хімічних перетвореннях та фізичних впливах. У домашніх умовах воду дезінфікують і зм’якшують кип’ятінням, використовують для її очищення спеціальні фільтри.

Кожен має усвідомити потребу в охороні води від забруднень, ощадливому її використанні.

Перевірте себе

1. Які приклади доводять непересічне значення води і водних розчинів у житті людини?

2. Які джерела забруднення води ви знаєте? Чи є вони у вашій місцевості?

3. Чим небезпечне забруднення води?

4. Як можна захистити воду від забруднень?

5. На чому ґрунтуються сучасні методи очищення води?

6. Як можна очистити воду в природних умовах?

Застосуйте свої знання й уміння

7. Чому кількість води, добутої з підземних горизонтів, не повинна перевищувати обсягів їхнього живлення?

8. Чому не можна скидати в каналізацію відходи автомобільного палива і мастила?

9. Чому нерегульоване зберігання та захоронення побутових відходів спричиняє забруднення води?

10. Для чого питну воду, перш ніж вона надійде водогоном до оселі, багаторазово очищують?

11. Чому кип’ятіння води не можна вважати досконалим методом її очищення?

12. Проаналізуйте, як члени вашої родини використовують і забруднюють воду. Поміркуйте разом, які звички потрібно змінити, щоб зменшити витрати води та ступінь її забруднення.

13. Порівняйте два способи миття посуду: а) під проточною водою; б) попереднє замочування в закритій пробкою раковині з наступним ополіскуванням проточною водою. Поясніть, чому ви саме так миєте посуд.

14. Складіть ілюстровану узагальнювальну схему «Джерела забруднення води і способи її очищення».

Домашній експеримент

Очищення води кип’ятінням і за допомогою побутового фільтра

Мета: порівняти ефективність очищення води кип’ятінням і за допомогою побутового фільтра.

Наповніть дві склянки водопровідною водою або водою з іншого джерела (криниці, бювету, струмка тощо). Чи прозора вона? Який у неї колір, запах, смак?

Дотримуючись правил безпечного поводження з побутовими нагрівальними приладами, прокип’ятіть у невеличкій каструлі склянку води. Охолодіть її до звичайної температури й перелийте в прозору скляну посудину. Пропустіть таку саму порцію води крізь побутовий фільтр. Чи змінилися прозорість, колір, запах, смак води?

Опишіть спостереження, ілюструйте їх фото- або відеоматеріалами. Зробіть висновок щодо ефективності очищення води застосованими вами способами.

Творча майстерня

15. Поміркуйте, які нескладні досліди з використанням матеріалів, що є напохваті, можна виконати, щоб проілюструвати утворення та очищення стічних вод. Виконайте досліди і зафільмуйте їхній перебіг. Продемонструйте свій фільм однокласникам.

16. Підготуйте один з буклетів «Як захистити воду від забруднень», «Ощадливе ставлення до води - стиль життя моєї родини».

17. Разом з однокласниками розробіть сценарій природоохоронного заходу «День води - щодня!» і проведіть його для молодших школярів.

Дізнайтеся більше про проблему чистої води (с. 182).

Навчальні проекти

Проблема збереження чистоти водойм. Дослідження якості води з різних джерел. Дослідження фізичних і хімічних властивостей води. Способи очищення води в побуті.

Тестовий контроль знань

1. Яка хімічна формула води?

А H₂O₂ Б H₂O В O₂H Г (OH)2

2. Чи є поміж наведених тверджень правильні?

I. У чистої води немає смаку й запаху.

II. Густина льоду більша за густину води.

А лише І

Б лише ІІ

В обидва правильні Г немає правильних

3. Чи є поміж наведених тверджень правильні?

I. Температура кипіння води за тиску 1 атм дорівнює 100 °С.

II. Температура замерзання води за тиску 1 атм дорівнює 4 °С.

А лише І

Б лише ІІ

В обидва правильні Г немає правильних

4. Чи є поміж наведених тверджень правильні?

I. Кисень добре розчиняється у воді.

II. Цукор добре розчиняється у воді.

А лише І

Б лише ІІ

В обидва правильні Г немає правильних

5. Чи є поміж наведених тверджень правильні?

I. Масова частка розчиненої речовини - відношення маси розчиненої речовини до маси розчинника.

II. Сума масових часток розчиненої речовини і розчинника становить 100 %.

А лише І

Б лише ІІ

В обидва правильні Г немає правильних

6. Яка масова частка (%) цукру в розчині, для виготовлення якого використали цукор масою 40 г і воду об’ємом 160 см³?

А 20 Б 25 В 60 Г 80

7. Складіть рівняння реакції кальцій оксиду з водою й укажіть рядок, у якому послідовно записано коефіцієнти перед формулами кальцій оксиду, води, продукту їхньої взаємодії.

А 1, 1, 1 Б 1, 2, 1

В 1, 1, 2 Г 2, 1, 1

8. Складіть рівняння реакції натрій оксиду з водою й укажіть рядок, у якому послідовно записано коефіцієнти перед формулами натрій оксиду, води та продукту їхньої взаємодії.

А 1, 1, 1 Б 1, 2, 1 В 1, 1, 2 Г 2, 1, 1

9. Складіть рівняння реакції карбон(№) оксиду з водою й укажіть рядок, у якому послідовно записано коефіцієнти перед формулами карбон(№) оксиду, води й продукту їхньої взаємодії.

А 1, 1, 1 Б 1, 2, 1 В 1, 1, 2 Г 2, 1, 1

10. Складіть рівняння реакції фосфор^) оксиду з водою й укажіть рядок, у якому послідовно записано коефіцієнти перед формулами фосфор^) оксиду, води й продукту їхньої взаємодії.

А 1, 2, 2 Б 1, 2, 3 В 1, 3, 2 Г 2, 3, 2

11. Чи є поміж наведених тверджень правильні?

I. Водні розчини кислоти та лугу можна розрізнити за допомогою метилового оранжевого.

II. Дистильовану воду та водний розчин лимонної кислоти можна розрізнити за допомогою фенолфталеїну.

А лише І Б лише ІІ

В обидва правильні Г немає правильних

12. Які оксиди зумовлюють утворення кислотних дощів?

А NO₂ і Na₂O Б CaO і Na₂O В SO₂ і CaO Г SO₂ і NO₂

13. Якого кольору набуде універсальний індикаторний папірець у дощовій воді, зібраній поблизу ТЕС, що працює на кам’яному вугіллі?

А чорного Б блакитного В зеленого Г червоного

14. Чи є поміж наведених тверджень правильні?

I. Обсяг прісної води на Землі перевищує обсяг солоної.

II. Уміст води в тілі людини становить близько 75 %.

А лише І

Б лише ІІ

В обидва правильні Г немає правильних

15. Надлишок сполук якого хімічного елемента зумовлює «цвітіння» водойм, до яких вони потрапляють зі стічними водами?

А Фосфору Б Хлору В Натрію Г Феруму

16. Яким методом очищують воду від дуже дрібних нерозчинних домішок на станціях водопідготовки?

А УФ опроміненням Б відстоюванням В хлоруванням Г фільтруванням

17. Який метод очищення води на станціях водопідготовки є хімічним?

А УФ опромінення Б відстоювання В озонування Г фільтрування

Це матеріал з підручника Хімія 7 клас Лашевська