III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ВОДА. ПРИМЕР МОЕЙ ЭКОНОМИИ
Цемко Е.А.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


ВВЕДЕНИЕ

2017 год объявлен годом экологии в России, а 22 марта ежегодно, по решению ООН отмечается Всемирный день водных ресурсов.

Такая обычная субстанция, как вода, не часто привлекает наше внимание, хотя мы сталкиваемся с ней повседневно: во время утреннего туалета, за завтраком, когда пьем чай или кофе, при выходе из дома в дождь или снег, во время приготовления обеда и мытья посуды, во время стирки… В общем очень и очень часто. Задумайтесь на минутку о воде….. Представьте, что ее вдруг не стало… Например, произошла авария на водопроводной сети. Скорее всего, такие ситуации с Вами уже случались. И в такие минуты становится совершенно ясно, что без воды просто невозможно.

Вся живая природа не может обойтись без воды, она присутствует во всех процессах обмена веществ. Именно в воде зародилась жизнь на Земле. И сам человек на 70% состоит из воды.

Обычно о воде не задумываются тогда, когда ее достаточно. Монгольская пословица гласит: «Человек не ценит воду до тех пор, пока не иссякнет источник». Но жители пустынь хорошо знают ей цену и берегут каждую каплю воды. Хорошо знают цену воде и там, где люди платят за нее большие деньги….

Вы когда-нибудь об этом задумывались? А если еще осознать, что ресурсы пресной воды не бесконечны, тогда начинаешь понимать воду необходимо беречь, чтобы на нашей планете осталась жизнь.

Я уверена, что ресурсы пресной воды надо беречь, ведь на Земле всего 3% пресной воды, а воды, пригодной для питья – меньше процента. Это примерно 30-35 миллиона кубометров пресной воды.

В своем классе я провела опрос (Приложение № 1), чтобы узнать, как ребята относятся к проблеме экономии водных ресурсов, имеют ли практический опыт в этом деле.

Результаты опроса показали (Приложение № 2), что большинство моих одноклассников считают, что запас пресной воды бесконечен (67% опрошенных). Некоторые думают, что ресурсов пресной воды хватит на 10 лет (14% опрошенных), и третьи считают, что воды хватит на 100 лет (19% опрошенных).

Большинство ребят думают, что экономить ресурсы пресной воды надо (76% опрошенных), остальные считают, что не надо экономить питьевую воду (19% опрошенных) и 5% затрудняются ответить. (Приложение № 3).

По вопросу экономии (Приложение № 4) голоса распределились практически поровну. Некоторые мои одноклассники экономят водные ресурсы (43% опрошенных), кто-то не экономит (38% опрошенных), а остальные просто не задумываются над этим (затруднились ответить 19% опрошенных).

Большая часть ребят не занималось подсчётом собственной экономии (67% опрошенных), некоторые подсчитали свою экономию (28% опрошенных) и 5% затрудняются ответить. (Приложение № 5).

Природные ресурсы Земли не бесконечны, большинство людей это понимает. Но многие не верят и не знают, что они могут внести свой вклад в общее дело по экономии природных ресурсов. В детском возрасте нужно учиться экологичному поведению и это поможет нам во взрослом возрасте решать глобальные проблемы по экономии природных ресурсов.

Цель проекта: на собственном примере показать, какими способами и в каком количестве может сэкономить воду один человек и целая семья за определённый промежуток времени и насколько это важно и нужно для экологии нашей планеты.

Задачи проекта:

1. Собрать теоретический материал о ресурсах пресной воды на Земле, о методах и способах экономии.

2. Провести исследование в виде замеров расхода воды при разных режимах её использования на бытовые нужды.

3. Провести анализ полученных результатов и сделать выводы по экономичному режиму использования пресной воды в быту.

Объект исследования: ресурсы пресной воды на Земле, проблемы их использования, экономии.

Предмет исследования: способы личной экономии пресной воды в быту и оценка их эффективности.

Обоснованность методов исследования: выбранные мною методы для проведения исследования в виде опроса и экспериментального проведения замеров расхода воды при разных режимах использования позволяют выявить значимость проводимого исследования среди моих сверстников, количественно измерить и проанализировать способы использования воды в быту, дать оценку возможности экономии природных ресурсов для отдельно взятого человека.

  1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ПРЕСНАЯ ВОДА, ЗАПАСЫ, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ,СПОСОБЫ ПРЕОДОЛЕНИЯ ДЕФИЦИТА

  1.  
    1. Пресная вода. Распределение запасов воды

Казалось бы, на нашей Земле достаточно воды, но большая часть воды – это соленая вода морей и океанов, но именно все основные наземные экосистемы, включая человеческую, зависят от наличия пресной воды.

Вода, солёность которой не превышает 0,1 %, даже в форме пара или льда называется пресной. Ледяные массивы (айсберги) в полярных регионах и ледники содержат в себе наибольшую часть пресной воды Земли. Пресная вода существует в реках, ручьях, подземных водах, пресных озёрах, а также в облаках. По разным подсчётам доля пресной воды в общем количестве воды на Земле составляет 2,5—3 %. Около 85—90 % запасов пресной воды содержится в виде льда.

97,2 % воды, которая находится на планете земля, принадлежит соленым океанам и морям. И только 2,8% - это пресная вода. На планете она распределяется следующим образом:

- 2,15% запасов воды заморожено в горах, айсбергах и ледовых покровах Антарктиды;

- 0, 001% запасов воды находится в атмосфере;

- 0,65% запасов воды находится в реках, озерах. Отсюда ее и берет человек для своего потребления.

Вообще, считается, что источники пресной воды нескончаемы. Потому что постоянно происходит процесс самовосстановления как следствие кругооборота воды в природе.

  1.  
    1. Проблемы пресной воды в мире и причины их возникновения

Проблема пресной воды в мире связана ее нерациональным потреблением, когда затраты водных ресурсов значительно превышают реальные потребности. Потребление пресной воды в мире происходит с такой интенсивностью, как будто вода никогда не кончится.

Еще одна очень большая проблема - это загрязнение вредными и токсичными отходами. В результате ухудшения экологической ситуации с водными ресурсами становится реальной угрозой исчезновение определенных водоемов - рек, озер и даже морей.

Вода является необходимым источником нормального функционирования всех экосистем Земли.

К сожалению, уже сегодня ее не хватает во многих частях мира. По данным экспертов ООН, примерно одна шестая часть населения земли не имеет доступа к чистой питьевой воде, а одна треть - к воде для бытовых нужд. Каждые восемь секунд от болезней, связанных с водой, гибнет ребенок, а 2,4 миллиарда людей не имеют адекватных санитарных условий.

Все больше становиться стран, в которых возникает дефицит пресной воды. По некоторым данным, к 2025 году таких стран будет насчитываться более пятидесяти. Уже сегодня нехватка водных ресурсов насчитывается примерно у сорока процентов жителей планеты.

С ростом численности населения проблема нехватки пресной воды будет лишь увеличиваться, потому что потребление будет с каждым годом возрастать, а запасы - уменьшаться.

Только в девяти странах употребление пресной воды превышает скорость ее естественного возобновления.

Дефицит пресной воды связан с действием нескольких основных причин.

  1. Рост численности населения. Ежегодно население Планеты увеличивается на 85 миллионов человек, вместе увеличением численности одновременно растет и потребление воды на душу населения - в развитых странах оно увеличивается в два раза каждые двадцать лет.

  2. Загрязнение окружающей среды, в первую очередь сточных вод, и возможно, уже наше поколение столкнется с ситуацией, когда мировые потребности в чистой пресной воде превысят ее запасы.

  3. Глобальное потепление вызывает интенсивное таяние ледников, которые хранят около 70% мировых запасов пресной воды. Так, например, таяние ледников на Аляске за последние 5-7 лет происходило вдвое быстрее, чем ранее. В Альпах ледники потеряли до 20% своих территорий за последние двадцать лет, то же самое происходит в Эквадоре, Перу и Боливии, там ледники - единственный источник воды.

  4. Парниковый эффект. Климат на Земле постоянно ухудшается из-за постоянного выделения в атмосферу углекислого газа. Это вызывает перераспределение атмосферных осадков, возникновение засух в тех странах, где их недолжно быть, выпадение снега в Африке, сильных морозов, с низкими температурами в некоторых странах Европы. Такие изменения могут вызвать снижение уровня урожайности культур, повышение уровня заболеваемости растений, размножение вредителей и различных насекомых, что приводит к сбою в экосистеме, которая не может быстро приспособиться к смене условий.

Нужно объединить усилия всех стран и народов, наладив глобальное сотрудничество и рациональное использование природных ресурсов, чтобы уменьшить риск экологической катастрофы.

  1.  
    1. Пути решения проблемы нехватки пресной воды

Несколько способов решения проблемы дефицита пресной воды:

1) Сохранение запасов пресной воды.

Это позволяет не только оберегать водные ресурсы, но и иметь запас воды на случай непредвиденных катаклизмов.

2) Технологии по переработке воды.

Хозяйственно-бытовые и сточные воды должны подлежать переработке и очистке. Это позволяет экономить значительное количество пресной воды.

3) Опреснение соленой воды.

Технологии по переработке соленой воды в пресную (опреснение) становятся все более совершенными и требуют меньше материальных затрат. Превращение соленой воды в пресную — прекрасное решение проблемы пресной воды.

4) Селекция сельскохозяйственных культур.

Сейчас уже имеются технологии селекции, которые дают возможность выводить сельскохозяйственные культуры, устойчивые к соленым почвам. Такие растения можно поливать соленой водой, и это позволяет сберечь значительное количество пресной воды.

5) Капельный полив.

Интересный способ экономии пресной воды при поливе растений — методика капельной ирригации. Для этого сельскохозяйственные поля снабжаются системой разветвленных труб, через которые вода попадает сразу к самому растению или его корням (если трубы проходят под землей) и это резко снижает расход пресной воды.

6) Сточные воды.

Так как сельское хозяйство потребляет очень значительное количество водных ресурсов, можно использовать для полива растений сточные воды.

7) Скважины и ледники.

Огромные запасы пресной воды сосредоточены в ледниках. Если растопить некоторые из них, можно высвободить значительное количество воды. Другой вариант добычи пресной воды — бурение глубинных скважин.

Еще имеются технологии воздействия на дождевые облака и образование водного конденсата из тумана, но в данный момент такие системы почти не используются.

Таким образом, если использовать современные экологические технологии, проблемы использования пресной воды частично могут быть решены уже в ближайшее время.

Однако, самым доступным способом преодоления дефицита питьевой воды, без дополнительных материальных затрат, является ее экономия.

  1.  
    1. Простые правила экономии воды в быту

Конечно же, необходимо объединять усилия всех стран, активно сотрудничать в области рационального использования природных ресурсов.

Самый доступный и простой способ преодоления дефицита пресной воды, связан с действиями отдельно взятого человека. Нужно начать экономию с себя. Соблюдение элементарных правил экономии воды в быту позволит экономить водные ресурсы.

  1. Вовремя устраняйте все неисправности сантехники, почините или замените все краны, из которых течёт вода.

  2. Не забывайте плотно закрывать кран.

  3. Пользуйтесь душем вместо ванны.

  4. Не используйте проточную воду при мытье посуды.

  5. Используйте насадки-распылители на кранах.

  6. Закрывайте кран, когда чистите зубы.

  7. Пользуйтесь двумя режимами слива для бачка унитаза. Если такая система не предусмотрена, наполните 2-литровую пластиковую бутылку водой и поместите в бачок.

  8. Не мойте овощи и фрукты под проточной водой. Вместо этого воспользуйтесь миской.

  9. Максимально используйте современную бытовую технику: стиральную и посудомоечную машины.

  1. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ПРИМЕР ЛИЧНОЙ ЭКОНОМИИ ВОДЫ В БЫТУ

  1.  
    1. Эксперимент по экономии воды, в условиях отдельно взятой квартиры

Используя правила экономии водных ресурсов, я провела эксперимент, чтобы выяснить, какое количество воды ресурсов я могу экономить.

Для подсчета расхода воды я использовала приборы учета воды, установленные в нашей квартире: прибор «Бетар СГВ» для измерения расхода горячей воды, прибор «СВК15-3-2» производства ОАО «Арзамасский приборостроительный завод» для измерения расхода холодной воды (Приложение № 6). Вода данными приборами измеряется в кубических метрах, где один кубический метр равен 1000 литров воды, 0,001 кубического метра равна 1 литру воды.

Я использовала несколько способов расходования воды: без экономии, с экономией.

Способы мытья посуды.

1. При мытье посуды под проточной водой (без экономии) я зафиксировала показания приборов учета, которые приведены в таблице:

Название вида воды

Показания начальные (куб.м.)

Показания конечные

Объем в куб.м.

Объем в литрах

ХВС

478,556

478,582

0,026

26

ГВС

9,657

9,595

0,062

62

Итого

   

0,088

88

2. При мытье посуды методом предварительного замачивания (Приложение № 7), с последующим споласкиванием под проточной водой (с экономией) я зафиксировала показания приборов учета, которые приведены в таблице:

Название вида воды

Показания начальные (куб.м.)

Показания конечные

Объем в куб.м.

Объем в литрах

ХВС

478,558

478,578

0,020

20

ГВС

11,954

9,575

0,021

21

Итого

   

0,041

41

3. При мытье посуды в посудомоечной машине (с экономией) я зафиксировала показания приборов учета, которые приведены в таблице:

Название вида воды

Показания начальные (куб.м.)

Показания конечные

Объем в куб.м.

Объем в литрах

ХВС

486,697

486,705

0,008

8

ГВС

20,671

20,672

0,001

1

Итого

   

0,009

9

Таким образом, однократная экономия воды при использовании мытья посуды способом замачивания составила 88-41=47 литров, а с использованием посудомоечной машины 88-9=79 литров.

Если для расчета взять 2 экономичного способа мытья посуды (один из которых с использованием посудомоечной машины, то в день на этом можно сэкономить 126 литров воды, в месяц - 2 417 литров воды, в год 45 990 литров воды.

Способы мытья тела в ванной.

1. При мытье с принятием ванны я бы использовала полный объем ванны 200 литров.

2. При мытье под душем продолжительностью 20 минут я зафиксировала показания приборов учета, которые приведены в таблице:

Название вида воды

Показания начальные (куб.м.)

Показания конечные

Объем в куб.м.

Объем в литрах

ХВС

478,780

478,813

0,033

33

ГВС

11,970

12,075

0,105

105

Итого

   

0,138

138

3. При мытье под душем продолжительностью 10 минут я зафиксировала показания приборов учета, которые приведены в таблице:

Название вида воды

Показания начальные (куб.м.)

Показания конечные

Объем в куб.м.

Объем в литрах

ХВС

486,779

486,789

0,010

10

ГВС

20,721

20,780

0,059

59

Итого

   

0,069

69

Таким образом, однократная экономия воды при мытье тела с использованием душа составила 200-138=62 литра, а с использованием десятиминутного душа 200-69=131 литр. Разница между принятием душа продолжительностью 20 и 10 минут составила: 138-69=69 литров.

Если считать, что за 1 день экономия составит 69 литров, за месяц – 2 070 литров, за год – 25 185 литров.

Способы умывания лица и рук под краном.

1. При умывании лица и рук под проточной водой (без экономии) я зафиксировала показания приборов учета, которые приведены в таблице:

Название вида воды

Показания начальные (куб.м.)

Показания конечные

Объем в куб.м.

Объем в литрах

ХВС

486,262

486,265

0,003

3

ГВС

20,205

20,211

0,006

6

Итого

   

0,009

9

2. При умывании лица и рук, используя поочередное открывание и закрывание крана (с экономией) я зафиксировала показания приборов учета, которые приведены в таблице:

Название вида воды

Показания начальные (куб.м.)

Показания конечные

Объем в куб.м.

Объем в литрах

ХВС

486,956

486,958

0,002

2

ГВС

21,038

21,040

0,002

2

Итого

   

0,004

4

Таким образом, однократная экономия воды при использовании умывания с поочередным открыванием и закрыванием крана составила 9-4=5 литров.

Если считать, что за 1 день мы умываемся минимум 2 раза, экономия за 1 день составит 10 литров, за месяц – 300 литров, за год – 3 650 литров.

Способы чистки зубов.

1. При чистке зубов без закрывания крана (без экономии) я зафиксировала показания приборов учета, которые приведены в таблице:

Название вида воды

Показания начальные (куб.м.)

Показания конечные

Объем в куб.м.

Объем в литрах

ХВС

486,265

486,266

0,001

1

ГВС

20,211

20,216

0,005

5

Итого

   

0,006

6

2. При чистке зубов с закрыванием крана (с экономией) (Приложение № 8) я зафиксировала показания приборов учета, которые приведены в таблице:

Название вида воды

Показания начальные (куб.м.)

Показания конечные

Объем в куб.м.

Объем в литрах

ХВС

487,531

487,531

0,000

 

ГВС

21,463

21,463

0,000

 

Итого

   

0,000

Будем считать, что менее 1

Таким образом, экономия воды при использовании способа чистки зубов с закрыванием крана в составила 6-1 = 5 литров.

Если считать, что за 1 день мы чистим зубы 2 раза, экономия за 1 день составит 10 литров, за месяц – 300 литров, за год – 3 650 литров.

Общий объем экономии воды на одного человека:

  1. За 1 день: 126+69+10+10=215 литров;

  2. За 1 месяц: 2 417+2 070+300+300=5 087 литров;

  3. За 1 год: 45 990+ 25 185+3 650+3 650= 78 475 литров.

Графически объем экономии можно увидеть, если посмотреть на диаграмму (Приложение № 9), где по видам расходования воды, в зависимости от режима ее использования, экономичный способ показывает ее значительную экономию.

Моя семья состоит из 4 человек. То есть расход воды на принятие душа, умывание и чистку зубов нужно рассчитать по количеству человек. И общий объем экономии воды на всю семью составит:

  1. За 1 день: 126+(69х4)+(10х4)+(10х4)=482 литра;

  2. За 1 месяц: 2 417+(2 070х4)+(300х4)+(300х4)=13 097 литров;

  3. За 1 год: 45 990+ (25 185х4)+(3 650х4)+(3 650х4)= 175 930 литров.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе работы над проектом я изучила данные о запасах воды на Земле, о ее распределении по материкам и странам. Узнала о дефиците воды и причинах мировых проблем с пресной водой и вариантах их решения.

Познакомилась со способами экономии воды в быту и провела собственное исследование, производя замеры израсходованной воды при различных способах ее использования.

Приступая к исследованию, я не ожидала, что мы так много воды используем для выполнения элементарных действий. К огромному сожалению, ни один из моих сверстников по данным проведенного мною опроса, верно не предположил какое количество воды мы можем сэкономить в сутки (Приложение № 10), предложив цифры значительно ниже реальной экономии.

На собственном примере я проверила и убедилась, что соблюдая такие простые, доступные нам правила, мы реально можем экономить огромное количество воды. Поэтому, могу предложить ребятам советы, проверенные мной лично.

  1. Не мойте посуду под проточной водой – используйте способ замачивания посуды, используйте посудомоечную машину.

  2. Откажитесь от принятия ванны, принимайте душ не более 10 минут.

  3. При умывании и чистке зубов, поочередно открывайте и закрывайте кран, когда это необходимо.

Цель моей работы достигнута. На своем примере я показала, какими способами и в каком количестве может сэкономить воду один человек и целая семья за определённый промежуток времени и насколько это важно и нужно для экологии нашей планеты.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Википедия — свободная энциклопедия, Интернет.

  2. Гальперин М.В., Общая экология: учебник , Москва, Издательство «Форум», 2010

  3. Запасы и проблемы пресной воды, Интернет, http://www.watermap.ru

  4. Как эффективно экономить воду в быту: 10 простых правил, Интернет, http://www.epochtimes.com.ua

  5. Пути решения дефицита пресной воды, Интернет, http://ecology-of.ru

  6. Сколько в мире пресной воды, Интернет, http://ecology-of.ru

  7. Сколько еще осталось пресной воды на планете, Интернет, http://www.vodainfo.com, 2016

  8. Трушина Т.П., Экологические основы природопользования, Ростов на Дону, Издательство «Феникс», 2001

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение № 1

АНКЕТА

  1. Как вы считаете, не какое время людям хватит запасов пресной воды на Земле?

10 лет 100 лет бесконечно

  1. Как вы считаете, необходимо ли экономить водные ресурсы?

ДА НЕТ Затрудняюсь ответить

  1. Экономите ли вы водные ресурсы.

ДА НЕТ Затрудняюсь ответить

  1. Сколько по-вашему мнению, водных ресурсов может сэкономить один человек за сутки?

  1. Сколько по-вашему мнению, водных ресурсов может сэкономить один человек за месяц?

  1. Сколько по-вашему мнению, водных ресурсов может сэкономить один человек за год?

  1. Занимались ли вы подсчетом собственной экономии водных ресурсов?

ДА НЕТ Затрудняюсь ответить

Приложение № 2

Приложение № 3

Приложение № 4

Приложение № 5

Приложение № 6

Приборы учета воды, использованные в исследовании

Приложение № 7

Мытье посуды с замачиванием

Приложение № 8

Экономичная чистка зубов

Приложение № 9

Приложение № 10