სასკოლო პროექტები წყლის გასუფთავების პროცედურების შესახებ

თუ თქვენ სვამთ წყალს, რომელიც განწმენდის პროცესში არ ყოფილა გავლილი - "ნედლეული წყალი" - თქვენ რისკავთ წყლის დაავადებებით გამოწვეულ ბაქტერიებზე, როგორიცაა Escherichia coli (E. coli) და პარაზიტები, მაგალითად giardia. ამიტომ წყლის გაწმენდა აუცილებელია ყველასთვის და ეს წყლის გასუფთავების პროექტის იდეებს განსაკუთრებით კარგ არჩევანს უქმნის სასკოლო სამეცნიერო ბაზრობის ან პრეზენტაციისთვის. პროექტში გადასვლამდე უმჯობესია გაეცნოთ იმ საფუძვლებს, თუ რატომ არის საჭირო წყლის გაწმენდა, მისი გაკეთების სხვადასხვა გზა და რა ვარიანტები გაქვთ "წყლის გაწმენდის მეთოდისთვის" პროექტი

მოკლედ, თქვენ უნდა გაწმინდოთ წყალი, ასე რომ დარწმუნებული იქნებით, რომ მისი დალევა უსაფრთხოა. წყალში ძირითადი რისკებია პარაზიტები, ბაქტერიები, ვირუსები და ქიმიური დამაბინძურებლები, ბუნებრივად გვხვდება ტოქსიკური ლითონები, როგორიცაა ტყვია, ან ხელნაკეთი ქიმიკატები. დაუმუშავებელ წყალს, ალბათ, საკმაოდ უხეში გემოც ექნება.

ორი ყველაზე მნიშვნელოვანი პარაზიტი, რომლებიც წყალში გვხვდება, განავლისგან მოდის. ეს მართალია - თუ თქვენ დალევთ წყალს ბუნებრივი წყაროებიდან მისი მკურნალობის გარეშე, თქვენც დალევთ ცოტაოდენი ყლუპს. ეს არ არის მხოლოდ მთლიანი; ეს არის რისკის მთავარი წყარო, როდესაც საქმე ეხება დაუმუშავებელ წყალს.

Giardia არის ერთ-ერთი მაგალითი და ის ძირითადად გვხვდება წყლის თითოეულ სხეულში აშშ – ში, ადამიანისა და ცხოველის განავლისგან. თუ თქვენ დაინფიცირდით ჟიარდიით, ეს გამოიწვევს დიარეას, გაზებს და კუჭის მტკივნეულ კრუნჩხვებს, რაც იწყება გამოვლენის შემდეგ დაახლოებით ორი ან სამი დღის შემდეგ. საერთოდ, ეს არ გამოიწვევს რაიმე გრძელვადიან პრობლემას, მაგრამ ეს შეიძლება იმუნოდეპრესირებული იყოს.

სხვა მთავარი პარაზიტია კრიპტოსპორიდიუმი, რომელიც ყოველწლიურად აზიანებს თითქმის 750,000 ამერიკელს. ეს ჟიარდიას მსგავსია იმით, რომ სიმპტომების გამოვლენას დაახლოებით ორი-სამი დღე სჭირდება და ზოგადად იწვევს დიარეას და კუჭის კრუნჩხვას. ამასთან, "კრიპტომ" (როგორც მას ხშირად უწოდებენ) შეიძლება გამოიწვიოს უფრო სერიოზული საკითხები, როგორიცაა პანკრეასის სიმპტომები, იმუნოდეპრესირებულ ადამიანებში ქოლერას მსგავსი სიმპტომები და შესაძლოა სიკვდილის მიზეზიც იყოს იმ დაავადებული ადამიანებისთვის შიდსი Giardia ადვილად ამოიღება ფილტრებით ან იოდის დამუშავებით, მაგრამ კრიპტოქსი უმეტეს ფილტრებს არ აჩერებს და წყლით ამოსაღებად ქლორის დიოქსიდის დამუშავება ან დუღილი სჭირდება.

ბევრი სახეობის ბაქტერია შეიძლება ნედლ წყალში იყოს, მაგრამ ე. კოლი ყველაზე გავრცელებულია. ამან შეიძლება გამოიწვიოს დიარეა, კრუნჩხვები, გულისრევა და პირღებინება, ისევე როგორც კარგად დატენიანება, შესაძლოა სერიოზული შემთხვევების დროს დაგჭირდეთ ანტიბიოტიკები. წყლის ყველაზე გავრცელებული პროცედურები ხსნის ე. კოლი და წყლის სხვა ბაქტერიები.

ვირუსების მხრივ, A ჰეპატიტი არის მთავარი რისკი დაბინძურებული წყლისგან. შეიძლება რამდენიმე კვირა დასჭირდეს სიმპტომების გამოვლენას, რომლებიც ზემოთ განხილული მსგავსია, გარდა სახსრების ტკივილის, კრუნჩხვების, სიცხეებისა და ყვითელი კანისა, ჩვეულებრივი დიარეისა და ღებინების გარდა. ვაქცინის გაკეთება შეგიძლიათ, თუ სადმე მოგზაურობთ, სადაც მათი წყალი ზედმიწევნით არ არის დამუშავებული, მაგრამ თუ დაინფიცირდებით, მთავარი რჩევაა ბევრი სითხის მიღება და რამდენიმე დღეში კარგად იქნებით. იოდის, ქლორის დიოქსიდით ან უბრალოდ წყლის ადუღებით წყლის დამუშავება ჩვეულებრივ გიცავთ წყალში არსებული ვირუსებისგან.

დაბოლოს, ქიმიკატების უზარმაზარი ასორტიმენტი შეიძლება იყოს დაუმუშავებელ წყალში და მათ ანალოგიურად გამოიწვიოს სიმპტომების ფართო სპექტრი, თუმცა, როგორც ყოველთვის, დიარეა, გულისრევა, კრუნჩხვები და მსგავსი სიმპტომებია სავარაუდოდ ამის გაფილტვრა შეგიძლიათ აორთქლების გამოყენებით, მაგრამ მრავალი სხვა მეთოდით (ან კიდევ უკეთესი, მეთოდების კომბინაციით) შეიძლება თავიდან აიცილოთ ისინიც.

ასე რომ, თუ არ ხართ იმუნური კომპრომისზე, თქვენ არ განიცდიან მწვავე სიმპტომებს დაუმუშავებელი წყლის დალევის გამო, მაგრამ თუ არ გსურთ უსიამოვნო კვირაში დიარეა და კრუნჩხვები, უნდა ყოველთვის გაწმინდე შენი წყალი.

არსებობს სხვადასხვა მიდგომა, რომლის შესწავლა ან ტესტირება „წყლის გაწმენდის მეთოდების“ პროექტზე შეგიძლიათ. ისინი შეიძლება დაიყოს საკმაოდ მარტივ ჯგუფებად: მდუღარე ან გამოხდილი, ფილტრაცია და სხვადასხვა ქიმიური მკურნალობა.

დუღილი უდავოდ არის წყლის გაწმენდის უმარტივესი მეთოდი, თუმცა ამის გაკეთება გჭირდებათ სითბოს წყაროს და წყლის გაცივებას გარკვეული დრო სჭირდება, რომ მისი გამოყენება რეალურად მოხდეს. ამასთან, დუღილი გაწმენდის ძალიან ეფექტური მეთოდია და მხოლოდ სამი წუთი სჭირდება ენერგიულ დუღილს წყალში ბაქტერიების, პარაზიტებისა და ვირუსების რისკის აღმოსაფხვრელად. მთავარი გამოწვევა, იმ შემთხვევაში, თუ გექნებათ შესაბამისი აღჭურვილობა, წყლის გაწმენდის შემდეგ ხელახალი დაბინძურების აღკვეთაა.

დისტილაცია ძალიან ჰგავს დუღილს, მაგრამ ის ცოტა მეტ აღჭურვილობას მოითხოვს და, ზოგადად, უფრო ეფექტურია დამაბინძურებლების მოსაშორებლად. თქვენ აყენებთ წყლის დუღილს და აგროვებთ ორთქლს, როდესაც ის შედედდება. ეს ტოვებს დამაბინძურებლების უმეტესობას, თუმცა აღსანიშნავია, რომ ნებისმიერი დაბინძურება წყლის დონის ქვემოთ მდუღარე წერტილებით (100-ზე) გრადუსი ცელსიუსი / 212 გრადუსი ფარენგეიტი ზღვის დონიდან) კვლავ იმყოფება შედედებულ წყალში, შესაძლოა უფრო მეტი კონცენტრაციით, ვიდრე მანამდე სხვა უარყოფითი მხარეებია პროცესის შრომატევადი ხასიათი და ის, რომ იგი ზოგადად მოითხოვს ძალიან ბევრ ენერგიას წყლის მასშტაბური დამუშავებისას ეკონომიკურად სიცოცხლისუნარიანად.

ფილტრაცია კიდევ ერთი კონცეპტუალურად მარტივი მიდგომაა წყლის გასუფთავებისადმი, მაგრამ ის არც ისე მარტივია, როგორც თქვენ შეიძლება იფიქროთ. ძირითადი კონცეფცია ისაა, რომ წყლის იძულებითი საშუალებით მცირე სივრცეებში ჩამორჩება დამაბინძურებლები. ეს საკმაოდ ეკონომიურია, რადგან პროცესში ძალიან ცოტა წყალი იკარგება და ის დიდ ენერგიას არ იყენებს. ბევრი სხვადასხვა ფილტრია ხელმისაწვდომი და მათი დამაბინძურებელი ნივთიერებები დამოკიდებულია ქსელის ზომაზე. ფილტრების აბსოლუტური უმრავლესობა ვერ ხსნის წყლის ვირუსებს და მათი უმეტესობა საკმაოდ მოცულობითია, ამიტომ მათი ტარება რთული იქნება. ფილტრი თავისთავად სუფთა უნდა იყოს და როგორც მრავალი მეთოდი, წყალი შეიძლება დაბინძურდეს პროცესის დასრულების შემდეგ.

ქიმიური მკურნალობა დამოკიდებულია ქიმიურ რეაქციებზე წყლისგან დამაბინძურებლების მოსაშორებლად, ხოლო სხვადასხვა ქიმიკატები უფრო ეფექტურია სხვადასხვა დამაბინძურებლებისთვის. იოდი ქიმიური წყლის გამწმენდის ერთ-ერთი უძველესი მიდგომაა და მისი შემცველი ტაბლეტები ან ხსნარები ზოგადად ეფექტურია წყალში არსებული ბაქტერიებისა და ვირუსების განეიტრალების დროს. ამასთან, იოდი წყალს ყვითლდება და უსიამოვნო გემოსა და სუნს ტოვებს. გარდა ამისა, ის მხოლოდ ნამდვილად მუშაობს წყალზე, რომელიც უკვე სუფთაა (ასე რომ, პირველ რიგში შეიძლება ფილტრაცია იყოს საჭირო). გასასუფთავებელი წყალი ასევე არ შეიძლება იყოს ცივი; მაგალითად, წყალი უნდა იყოს 21 C / 68 F ტემპერატურაზე, რომ ჟიარდია ამოიღონ იოდით.

ქლორი მსოფლიოში ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ქიმიური წყლის დამუშავებაა და ის ხელმისაწვდომია ტაბლეტების, სითხეებისა და გრანულების სახით. ეფექტურობის მიუხედავად, იგი ფრთხილად უნდა იქნეს გამოყენებული და უსიამოვნო გემოს ტოვებს მასში შედეგად მიღებული წყალი, ჰგავს იოდს - მაგრამ, როგორც თქვენ შეიძლება მოელოდათ, გემოთი მოსწონს საცურაო აუზით სმა წყალი ალტერნატივები, როგორიცაა ნატრიუმის დიქლოროიოციანურატი (NaDCC), გამოყოფს თავისუფალ ქლორს, მაგრამ ქიმიური ნარევი უფრო უსაფრთხოა გაუმკლავდეს და არ ტოვებს გემოვნებას წყალში, ამიტომ ეს არის წყლის გასუფთავების ყველაზე გავრცელებული არჩევანი ტაბლეტები.

ზოგადად რომ ვთქვათ, წყლის გამწმენდი სისტემები მრავალი კომპონენტისგან შედგება, რაც უზრუნველყოფს წყლის მიღებას უსაფრთხო სასმელად და სუფთა გემოთი. აერაცია ხშირად პირველი ეტაპია, წყალში ჩარჩენილი ნებისმიერი გაზების გაქცევის შესაძლებლობა, რასაც მოჰყვება კოაგულაცია, სადაც ჭუჭყი და სხვა მყარი ნივთიერება ერთად, რათა მათი ამოღება გაუადვილდეს და დალექვა, სადაც ნაწილაკები თანდათან იძირებიან და წყლისგან გამოყოფენ სიმძიმის. ამის შემდეგ წყალი გაფილტრული ხდება შედედებული (ფლოქური) მასალების გამოსაყოფად და ბოლოს, ქიმიური დამუშავება უზრუნველყოფს მიკროორგანიზმებისგან დაცვას. თუ თქვენ ეძებთ წყლის გამწმენდის ქარხნის სამუშაო მოდელის შექმნას, ეს ეტაპები უნდა ჩაირთოს თქვენს პროცესში.

წყლის გამწმენდის პროექტის ერთ-ერთი საუკეთესო და მარტივი იდეაა წყლის ქვიშზე დაფუძნებული ფილტრაციის სისტემის შექმნა. ეს საკმარისად ადვილია იმ ნივთებთან დაკავშირებით, რომლებიც სავარაუდოდ სახლის გარშემო გაქვთ. მიიღეთ ორი ცარიელი 2 ლიტრიანი სოდის ბოთლი - რომელთაგან ერთი გაჭერით შუაზე - ყავის ფილტრი ან ფილტრის ქაღალდი, წვრილი ქვიშა და უხეში ქვიშა, ზოგი პატარა კენჭი, ორი კოვზი, ორი ჭიქა, 1 ლიტრიანი ჭიქა, რეზინის ზოლი და ბინძური წყლის ნიმუში (შეგროვებული ან დამზადებული ჭუჭყისა და ჩვეულებრივი ონკანის წყალი). ალუმინის კალიუმის სულფატის (ალმური) მიღება სასარგებლოა, რადგან იგი კოაგულაციას უწევს ნიმუშში ნალექს. თუ თქვენ გაქვთ გააქტიურებული ნახშირი, ამან შეიძლება დამატებითი კომპონენტები ამოიღოს ქიმიური რეაქციების საშუალებით.

ქვიშის წყლის გამწმენდის სისტემის ძირითადი პრინციპია ფილტრაციის სისტემა: წყლის გაგზავნის გზით წვრილი მასალა, მასში არსებული დამაბინძურებლები ხაფანგში აღმოჩნდება და არ დასრულდება წყალში, რომელიც გამოდის მეორე მხრიდან. ამ პროექტში თქვენ იყენებთ 2 ლიტრიანი სოდის ბოთლის ზედა ნახევარს, როგორც ფილტრს. განათავსეთ ყავის ფილტრი (ან ფილტრის ქაღალდი) ბოთლის პირს, გამოიყენეთ რეზინის ზოლი, რომ გააგრძელოთ იგი, გადააქციოთ იგი თავდაყირა, ისე რომ მოჭრილი მონაკვეთი მიმართულია ზემოთ. თუ გააქტიურებული გაქვთ ნახშირი, დაამატეთ ფსკერზე დაახლოებით ერთი სანტიმეტრი და შემდეგ დაამატეთ რამდენიმე სანტიმეტრი ხრეში ან პატარა კენჭი. ახლა დაამატეთ უხეში ქვიშა ამაზე და ცოტაოდენი ქვიშა ამაზე, ჯამში 3-დან 4 სანტიმეტრამდე ქვიშა. განათავსეთ ეს - პირით დაბლა დადებული - ჭიქის თავზე, მაგისტრალური სახით.

განათავსეთ თქვენი ბინძური წყალი სოდის გაუჭრელ ბოთლში, ხრახნიანი თავსახურით და შეანჯღრიეთ სითხე ნახევარი წუთის განმავლობაში, რათა მოხდეს მისი ჰაერი. ჩაასხით დაჭრილი ბოთლის ქვედა ნახევარში და დაამატეთ ალმური სუფრის კოვზი, თუ გაქვთ, გააჩერეთ ხუთი წუთის განმავლობაში. დატოვეთ წყალი დაახლოებით 20 წუთის განმავლობაში, შედედებული ნალექის ჩაძირვის საშუალებას. სანამ ამას აკეთებთ, ფილტრის სისტემაში ნაზად გაუშვით ონკანის 2 ლიტრი წყალი, ფრთხილად იყავით, რომ არ დაარღვიოთ ქვიშა ზემოდან. ამას გარკვეული დრო დასჭირდება, მაგრამ ამზადებს თქვენს ფილტრს ბინძურ წყალთან მუშაობისთვის. ცარიელი ჭიქა, როცა დაგჭირდებათ, და ამის გაკეთების შემდეგ და ბინძური წყალი ნაწილობრივ გამოიყოფა, შეგიძლიათ ფილტრის მეშვეობით გაუშვათ.

გაფილტრული წყლის შედარება ორიგინალური აუზით წყლის ნიმუშთან. რამდენად კარგად არის იგი გაწმენდილი?

• მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ წყლის ქიმიური დამუშავების გარეშე (მაშინაც კი, თუ ნახშირის ფილტრი გამოიყენეთ), ნაკლებად სავარაუდოა, რომ წყალი სასმელად იყოს სრულიად უსაფრთხო. უბრალოდ შეამოწმეთ იგი ვიზუალურად - არ გასინჯოთ!

ბოლო განყოფილების პროექტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მეცნიერების წყლის გამწმენდის სამართლიანი ექსპერიმენტისთვის. შეგიძლიათ გამოიყენოთ სხვადასხვა ფილტრაციის ტექნიკა იმავე ბინძური წყლის ნიმუშებზე და შეადაროთ შედეგები. მაგალითად, შეგიძლიათ სცადოთ პროექტი ზემოთ აღწერილი მეთოდით და შეადაროთ ეს კომერციულად ხელმისაწვდომი წყლის ფილტრაციის სისტემასთან, ან იქნებ გამოიკვლიეთ ფილტრაციის სისტემის სპეციფიკური კომპონენტების განსხვავება, მაგალითად, საბოლოო შედეგის შედარება ალმურის დამატებით და მის გარეშე. შეგიძლიათ გამოიყენოთ ფილტრისთვის ღრუბლის ან ბრინჯის მსგავსი რამ ქვიშის და ხრეშის ნაცვლად, და ის ასევე იმუშავებს?

წყლის გაწმენდის ექსპერიმენტის საუკეთესო იდეა საშუალო სკოლის, ან უბრალოდ პროექტისთვის, წყლის გამწმენდის სხვადასხვა მიდგომის შედარება იქნება. თქვენ მარტივად შეგიძლიათ შეამოწმოთ რამდენიმე მეთოდი, მდუღარე, ფილტრაციული და ქიმიური დამუშავება საკმაოდ მარტივი გამოსაკვლევია. შეგიძლიათ გამოიყენოთ ქვიშის ფილტრაციის სისტემა, როგორც ეს ზემოთ არის აღწერილი, ან კომერციულად ხელმისაწვდომი, და ასევე შეგიძლიათ იპოვოთ წყლის გამწმენდი ტაბლეტები გასასინჯად.

პროექტის მარტივი მიდგომა იქნება ბინძური წყლის ნიმუშის მიღება - ერთი და იგივე წყლის გამოყენება ყველა ტესტისთვის, ცვლადების შემცირების მიზნით - და მისი გაწმენდის მცდელობა თითოეული მეთოდის გამოყენებით. შეამოწმეთ სხვადასხვა მიდგომების ეფექტურობა სახლის სასმელი წყლის ტესტის ნაკრების გამოყენებით, თუ გსურთ მაქსიმალურად პროფესიონალი იყოთ. ამასთან, შეგიძლიათ ვიზუალურად შეამოწმოთ წყალი სიწმინდისთვის და შეამოწმოთ ბაქტერიები პეტრის თეფშის და ზრდის საშუალებით, მაგალითად, მოხარშული კარტოფილის ნაჭერი. თითოეულ პეტრის თეფშში ჩადეთ ცოტაოდენი კარტოფილი და დაამატეთ წყლის წვეთი თითოეული გამწმენდი მეთოდით, უფილტრო ნიმუში და სუფთა ონკანის წყლის ნიმუში, რომ გამოიყენოთ საკონტროლოდ. თითოეული ჭურჭლის ეტიკეტირების შესაბამისად, დაფარეთ ისინი და დატოვეთ რამდენიმე დღე, რათა ბაქტერიებს მიეცეთ ზრდის შესაძლებლობა.

რომელი მეთოდი იყო ყველაზე ეფექტური? შეგიძლიათ დააკავშიროთ ერთი ან მეტი მეთოდი უკეთესი შედეგის მისაღწევად? რა არის სხვადასხვა მიდგომის სიძლიერე?