守护健康,安全饮水
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守护健康,安全饮水 发布于:2020/08/02
    过年时我们回了一趟老家,茶余饭后,大人们谈起了村民用水的问题。村民的日常用水主要来自东林水库和市政自来水,有的村民已经饮用东林水库里的水几十年了。听外公说,近年来生病的村民越来越多,这与村民的饮水习惯有关吗?我们决定对东林水库里的水进行探究。
  一、实验准备
  分别罐装东林水库里的水和市政自来水,准备显微镜和测量导电率的仪器。
  二、实验过程
  实验一:肉眼观察自来水与水库里的水
  将两种水倒入一次性杯子,用看、闻等方法观察。
  通过观察我们发现,自来水无色无味,透明,杯壁有气泡,杯底无沉淀物,无微生物。水库里的水颜色偏白,较浑浊,有较重的化学气味,杯底有许多气泡,无沉淀物,但有少量微生物。
  
  实验二:比较导电率
  导电率能反映水中矿物质含量的多少,一般情况下,导电率越小越适合饮用。将两种水倒入一次性杯子,检测水的导电率。检测数据显示,水库里的水导电率为132ppm,自来水导电率为30ppm。
  水库里的水导电率较自来水高,原因可能是水库建在山上,矿物质(或导电杂质)未经处理。实验证明,自来水比水库里的水更适合饮用。
  实验三: 探究净化水的方法
  1.加入明矾
  明矾可吸附水中的悬浮微粒,在水质处理中起到沉降的作用。将0.5g明矾放入100g水库里的水中并搅拌,使明矾完全溶解。静置12h后,水变得澄清,异味变淡,杯底出现沉淀物,水的pH值由5.4变为3.6,导电率升至3 120ppm。
  实验结果表明,明矾使水中增加了看不见的导电杂质,只是水变清后酸性更高。
  2.自然沉淀
  量取100ml水库里的水,装杯后用保鲜膜覆盖杯口以减少蒸发,模拟自然环境将其静置一天后,水底出现沉淀物,导电率、pH值均无明显变化。
  3.高温加热
  将水库里的水煮沸再冷却,倒入100ml在杯中静置,导电率、pH值均无明显变化。
  4.自制简易净水器净化
  将空矿泉水瓶从中间剪断,上部分瓶口倒置后插入下部分瓶身,将蓬松棉、活性炭、石英砂、小卵石从下到上依次放入测试仪,且每两样物品之间放一层纱布。往瓶中倒入水库里的水(因为有许多层,过滤过程很慢)。
  过滤后水的导电率由原来的135ppm变为256ppm,pH值无变化。水的颜色偏白且更浑浊,水中的杂质也更多。这次实验的失败让我们有些疑惑,难道是沙子或石头上附着了灰尘?但在实验前,我们已用清水将沙子和石头洗过很多次了。
  我们又用自来水进行了实验。用该装置过滤后,自来水的导电率由35ppm升至135ppm,去除该装置中的石英砂层后再过滤水库里的水,导电率为236ppm。我们猜测,这是受到过滤层材料自带的矿物质或依附在其上的其他物质的影响。
  5.家用RO净水器
  我们设计了一个对比实验,对照组是水库里的水,实验组是由我们设计的简易净水器中过滤后的水库里的水和RO净水器过滤后的水库里的水。测得对照组的导电率为135ppm,pH值为5.6,经简易净水器过滤的水的导电率为270ppm,pH值为5.6,经RO净水器过滤的水的导电率为8ppm,pH值为7.0。
  6.便携式净水机
  我们设计了一个便携式净水机,它由一根大针管的管身和三层可替换的内芯组成。内芯主要材料由RO反渗透膜、活性炭层组成,可通过推动活塞提高过滤速度。第一层活性炭用来粗过滤,第二层活性炭用来改善水的口感,RO反渗透膜可过滤水中的重金属离子、细菌、病毒、农药残留物等。
  三、结果分析
  1.水库里的水颜色与浑浊度不符合国家标准,不适宜饮用,但仍有许多村民饮用这种水。
  2.水庫里的水导电率较自来水高,原因可能是水库建在山上,矿物质或导电杂质过多,自来水较水库里的水更适合饮用。
  3.RO净水器对水的净化作用最好,活性炭净水机其次。在条件不支持的情况下,加入明矾、高温加热、自然沉淀也可作为净化水的办法。
  村民大多会先让水沉淀,再加入明矾后煮沸饮用。加入明矾会提高水中的矿物质含量,沉淀对净化水质没有太大作用,将水煮沸可杀菌,但不能去除水中的重金属。活性炭净水机过滤会使水中留下黑色的微小颗粒,导致水的颜色偏蓝,不适合直接饮用。目前,用RO净水器是净化水的最好办法,但村里每家每户的经济条件不同,我们建议村里可以展开一次关于水质的会议,号召村民改用市政生活自来水。
  4.在实验三中,我们发现网络或一些教科书上推荐的用砂石过滤的方法并不适用于净化水,而RO净水器可有效过滤水中的大部分残留物质,更好地保障饮水安全。作者:陈恰恰 齐亚坤 来源:发明与创新·中学生
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