Woda jest niezwykłą substancją. Jako jedyna występuje na Ziemi w trzech stanach skupienia. Bez niej życie na Ziemi byłoby niemożliwe. W jaki sposób można dbać o jej zasoby?
RDxiHVHz1aYSq1
Już wiesz
że woda jest związkiem chemicznym;
że cząsteczka wody jest zbudowana z jednego atomu tlenu i dwóch atomów wodoru;
że woda w temperaturze pokojowej jest cieczą.
Nauczysz się
opisywać obieg wody w przyrodzie;
wyjaśniać, na czym polega uzdatnianie wody;
przedstawiać proces oczyszczania ścieków;
prezentować sposoby oszczędzania wody i uzasadniać konieczność racjonalnego gospodarowania jej zasobami.
iKXGCn0lKQ_d5e146
1. Obecność wody w przyrodzie
Woda jest jedną z bardziej rozpowszechnionych substancji w przyrodzie. Powierzchnia Ziemi jest prawie w 71% pokryta wodą. Z tego aż 97% to woda mórz i oceanów. Pozostała część wody jest uwięziona w lodowcach, trwałej pokrywie śnieżnej i zmarzlinie, tworzy rzeki i zbiorniki wodne, znajduje się w wodach podziemnych, glebie, powietrzu oraz jest składnikiem organizmów żywych.
R1YlmHw2FhdJr1
Jedynie 2,5% objętości wód naturalnych stanowią wody słodkie, które są niezbędne do życia wszystkich organizmów. Pozostałe 97,5% to wody słone (morza i oceany, słone jeziora oraz wody podziemne), które nie mają znaczenia, jeśli chodzi o zaopatrzenie ludzkości w wodę pitną. Nazwa „woda słona” wywodzi się od smaku wody morskiej, który pochodzi głównie od rozpuszczonego w niej chlorku sodu. Nie jest ona zdatna do picia, a jej przyjmowanie może być bardzo niebezpieczne – organizm musi zużyć na wydalenie wprowadzonych z nią substancji więcej wody niż otrzymał w wypitej porcji. „Woda słodka” zawiera znacznie mniej rozpuszczonych substancji chemicznych. To z niej otrzymuje się wodę pitną.
R1WjdENQSorSB1
Woda jest jedynym związkiem chemicznym, który na Ziemi występuje w trzech stanach skupienia. W wodach powierzchniowych i podziemnych stanowi ciecz, w atmosferze jest gazem, a w opadach (śniegu, gradzie) oraz lodowcach i zmarzlinie istnieje w stanie stałym.
ROsJOErDEf8NP1
iKXGCn0lKQ_d5e198
2. Woda jako podstawa wszelkiego życia
Woda jest nieodzowna do życia roślin, zwierząt i ludzi. W hierarchii wszystkich potrzeb życiowych organizmów znajduje się na pierwszym miejscu. Istnieją nawet mikroorganizmy, które mogą żyć bez tlenu, ale bez wody nie są w stanie. Woda jest najważniejszym składnikiem organizmów, na przykład stanowi około 60–70% masy ciała człowieka. Jest niezbędna do jego prawidłowego funkcjonowania: bierze udział w regulowaniu temperatury ciała, transporcie składników odżywczych, produktów przemiany materii oraz we wszystkich reakcjach biochemicznych zachodzących w organizmie.
Ogrzewanie rozdrobnionego ogórka
Doświadczenie 1
Problem badawczy
Czy ogórek zawiera wodę?
Hipoteza
Ogórek zawiera wodę.
Co będzie potrzebne
surowy ogórek,
probówka,
łapa do probówek,
palnik gazowy.
Instrukcja
1. W probówce umieść rozdrobniony kawałek plasterka ogórka. 2. Ogrzewaj zawartość probówki aż do powstania pierwszych zmian.
Podsumowanie
Na ściankach probówki pojawia się para wodna. Ogórek zawiera wodę.
Ciekawostka
Żywność liofilizowana Jedną z metod konserwacji żywności jest pozbawienie jej wody poprzez odparowanie (suszenie) po jej zamrożeniu z zastosowaniem obniżonego ciśnienia. W tych warunkach woda ulega sublimacji i produkt żywnościowy zostaje pozbawiony wody w 70–96%, a jego masa staje się co najmniej dziesięciokrotnie mniejsza. Niedobór wody w produkcie powstrzymuje rozwój mikroorganizmów. Żywność liofilizowana jest przeznaczona dla himalaistów, alpinistów, żeglarzy i żołnierzy.
R1cBi9tRBwgxX1
Ciekawostka
Jaka jest zawartość wody w surowych warzywach i owocach?
RkyZsyrb5Sc401
Polecenie 1
Zbierz około 100 g liści i dokładnie je zważ. Następnie rozłóż liście w ciepłym miejscu i pozostaw je do wysuszenia. Ponownie sprawdź ich wagę. Oblicz ubytek masy, odpowiadający ilości wody, którą zawierały zebrane liście.
iKXGCn0lKQ_d5e301
3. Zanieczyszczenia wód naturalnych
Czysta woda nie występuje w przyrodzie. Można ją otrzymać w wyniku destylacji. Nazywa się ją wodą destylowanąwoda destylowanawodą destylowaną. W wodzie występującej na Ziemi rozpuszczone są substancje, które znalazły się na drodze jej obiegu. Z tego względu wody naturalne są wodnymi roztworami. Woda opadowa (deszcz, śnieg, grad) zanim zetknie się z powierzchnią Ziemi, w zasadzie powinna być pozbawiona rozpuszczonych substancji stałych. Tak dzieje się jednak tylko na obszarach wolnych od zanieczyszczeń wywołanych działalnością człowieka czy erupcją wulkanów. Wody naturalne mogą zawierać składniki zarówno pożądane, jak i szkodliwe dla organizmów żywych, tzw. zanieczyszczenia. Ograniczają one zasoby wodne i stwarzają zagrożenie dla rozwoju roślin oraz zdrowia zwierząt i człowieka.
Polecenie 2
Porównaj ilość substancji rozpuszczonych w różnych rodzajach wód: destylowanej, mineralnej, wodociągowej, morskiej, deszczowej, z rzeki (jeziora), kałuży. W tym celu na płytkę szklaną (szalkę Petriego lub taflę lustra) nanieś w różnych miejscach jednakową liczbę kropli każdego z w wymienionych rodzajów wody. Dopilnuj, aby próbki nie mieszały się ze sobą. Odstaw płytkę do czasu całkowitego odparowania z nich wody. Porównaj suche pozostałości po każdej z nich. Oceń, który rodzaj wody zawierał najwięcej rozpuszczonych w niej substancji?
R15Dy8AYv5mXg1
RPpNEBIssoq3v1
RpFM2QMbVx9vB1
iKXGCn0lKQ_d5e349
4. Uzdatnianie wody
Przygotowanie do spożycia wody pobranej z ujęć nazywa się uzdatnianiem wody. Proces ten przeprowadza się w tzw. stacjach uzdatniania wody. Ich zadaniem jest oczyszczenie wody w taki sposób, aby jej jakość odpowiadała wymaganiom sanitarnym.
R1XrdvvZMMk2x1
iKXGCn0lKQ_d5e385
5. Oczyszczanie ścieków
Jednym z przejawów racjonalnej gospodarki wodą jest oczyszczanie wód skażonych niechcianymi substancjami. Wszystkie ścieki, niezależnie od rodzaju (komunalne bądź przemysłowe), zawsze oczyszcza się, zanim zostaną odprowadzone do rzeki, jeziora, morza czy gruntu. Usuwanie niepożądanych substancji znajdujących się w wodzie odbywa się w tzw. oczyszczalniach ścieków.
R1d8AJzPtmFjq1
W oczyszczalni ścieki surowe przemieszczają się przez kolejne obiekty wyposażone w odpowiednie urządzenia, w których następuje stopniowe usuwanie niepożądanych substancji.
Rx6tSKJUni38y1
Oddzielane w procesie oczyszczania ścieków osady są zbierane i w zależności od rodzaju oczyszczalni są przeznaczane do fermentacji lub poddawane wysokiej temperaturze. Najczęściej wykorzystuje się pierwszą metodę zagospodarowywania osadów, czyli rozkład pod wpływem mikroorganizmów. Z zawartej w osadach materii organicznej powstaje biogaz, który stanowi biopaliwo do produkcji energii elektrycznej lub/i cieplnej często tylko na potrzeby oczyszczalni. Pozostałość po fermentacji jest używana jako kompost, np. do tworzenia ziemi nadającej się pod rabatki i trawniki.
R544T261te6sm1
Spalanie osadów jest rzadziej spotykanym zabiegiem. Przeprowadza się go w wysokiej temperaturze (ok. 850°C) w specjalnie skonstruowanych piecach. W ten sposób zmniejsza się ilość odpadów powstałych po oczyszczaniu ścieków.
R1LGj2fMOgZ4k1
iKXGCn0lKQ_d5e472
6. Racjonalne gospodarowanie wodą
Ze względu na to, że 1/3 ludności świata mieszka na terenach objętych deficytem wody, a 11% populacji nie ma zapewnionego dostępu do czystej wody pitnej, oszczędzanie wody wydaje się być bardzo uzasadnionym działaniem. Woda jest niezbędna dla naszego organizmu i każdej formy życia na Ziemi. Dlatego trzeba dbać o jej zasoby. Nie chodzi o to, aby odmawiać sobie dostępu do wody i przyjemności korzystania z niej, ale o kontrolowanie jej zużycia podczas wykonywania codziennych czynności.
RzrlozUUaEv7z1
ROxq9Ce0mcAoW1
ROrygIznjiRpz1
R2zGtJQ0Jvrbe1
RsBIGqwQqDzcc1
R1EqZqPbeFt0K1
RGXCQqD11iHfE1
RoN5yAPo4xs301
R1BWwpBc6I5Xo1
RZSsE5z32GK9R1
RGUHlBO2ztod51
RxyiF1kAgtdrG1
RIJlMTCUls4341
R1SO9oF5DgsMJ1
R1RjMMGm6glAB1
R1CaiD8U8jRLb1
RsxwBSW5DIkWm1
RwYGCI6s9SiQ91
RTogHhx2wUsDt1
RuMqJ9rgVxmgL1
RlVX2gaqLNr3u1
R1SpffKiOK9ja1
RSMLpl8HjKjZ61
R19XKZ8rD7msG1
RosWXCEUYkcnj1
RweMLG3wPkkwN1
RayhIa6P6XnMl1
iKXGCn0lKQ_d5e517
Podsumowanie
Wody naturalne, występujące w przyrodzie, są roztworami różnych substancji stałych i gazów.
Najwięcej substancji zawiera woda morska, najmniej – woda z opadów atmosferycznych.
Wody naturalne są narażone na zanieczyszczenia. Są to ścieki komunalne i przemysłowe, odcieki z wysypisk śmieci, spływające z pól podczas opadów roztwory zawierające nawozy i środki ochrony roślin, a także substancje przedostające się do środowiska wodnego podczas rzadkich, ale mających duży zasięg, groźnych w skutkach katastrof morskich i kataklizmów.
Stacje uzdatniania wody to zakłady, w których woda jest przygotowywana do spożycia.
Ujęcia wody pitnej są położone na obszarach chronionych.
Wszystkie ścieki są oczyszczane w tzw. oczyszczalniach ścieków.
Z uwagi na małe zasoby dostępnej wody słodkiej należy oszczędzać wodę pitną.
Praca domowa
Polecenie 3.1
Dowiedz się, z jakiego ujęcia jest doprowadzana woda do miejsca twojego zamieszkania. Jeśli możesz, odwiedź to miejsce i sprawdź, czy rzeczywiście teren ten znajduje się pod ochroną. Ustal, czy woda pobierana jest ze źródła powierzchniowego, czy z podziemnego.
Polecenie 3.2
Sprawdź, gdzie w twojej okolicy znajduje się oczyszczalnia ścieków. Dowiedz się, jakimi metodami są oczyszczane ścieki? Gdzie jest odprowadzana woda powstała po ich oczyszczeniu?
Polecenie 3.3
Przeprowadź rozmowę z członkami twojej rodziny lub przyjaciółmi. Oceń, w jakich dziedzinach życia nieracjonalnie gospodarują wodą. Przygotuj plakat przekonujący do oszczędnego korzystania z wody.
iKXGCn0lKQ_d5e591
Słowniczek
woda destylowana
woda destylowana
woda otrzymana w wyniku destylacji; nie zawiera rozpuszczonych substancji
iKXGCn0lKQ_d5e637
Zadania
Ćwiczenie 1
R1F8l7I9qFh9M1
zadanie interaktywne
zadanie interaktywne
Oceń, czy podane zdania są prawdziwe, czy fałszywe.
Prawda
Fałsz
Na kuli ziemskiej jest więcej wody morskiej niż słodkiej.
□
□
Woda morska nie nadaje się do picia.
□
□
Stacja uzdatniania wody zawiera zespół budynków i urządzeń, za pomocą których przepompowuje się wodę z ujęcia do wodociągów doprowadzających wodę do odbiorców.
□
□
Tylko ścieki przemysłowe muszą być oczyszczone, zanim zostaną przekierowane do środowiska przyrodniczego.
□
□
Osady, które powstają podczas oczyszczania ścieków, są poddawane fermentacji lub spalane.