Tài liệu Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho học sinh trung học tình huống nguồn nước sạch

Nguồn nước sạch của chúng ta Nhóm 12a3 5 Cuộc thi vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho học sinh trung học  Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh/thành phố: Hà Nội  Phòng Giáo dục và Đào tạo  Trường: THPT Tân Lập  Điện thoại  Email:  Tên tình huống: “Nước sạch – Vấn đề cấp thiết của toàn cầu”.  Môn học chính được vận dụng: Hoá học  Các môn học tích hợp:Vật lí, Địa lí, Sinh học  Thông tin về học sinh 1. Họ và tên:Đỗ Xuân Toàn Ngày sinh:8/12/1997 Lớp 12a3 2. Họ và tên:Trịnh Thị Hồng Huế Ngày sinh:19/10/1997 Lớp 12a3 3. Họ và tên:Đinh Hải Yến Ngày sinh: 4/10/1997 Lớp 12a3 Nhóm 12a3 5 A)Nước sạch đang là vấn đề cấp thiết nhất của toàn cầu. N ước là một thứ không thể thiếu trong đời sống con người.Con người có thể nhịn ăn 60 ngày nhưng chỉ có thể nhịn khát tối đa 5 ngày. Vậy có phải tất cả chúng ta đều đang và sẽ có đủ nước để dùng? Nhiều người trên thế giới đang cần nguồn nước sạch chỉ để ăn uống mỗi ngày. Thiếu nước sạch đã cướp đi sinh mạng của gần 700.000 trẻ em Châu Phi mỗi năm.Điều đó cho thấy nước sạch trở thành một vấn đề báo động toàn cầu, việc cung cấp nước sạch sẽ là một trong những thử thách lớn của loài người trong vài thập niên tới đây. Nhóm 12a3 5 B)Mục tiêu giải quyết tình huống: Bảo vệ và cải thiện nguồn nước sạch. ước bao gồm cả nước ngọt và nước mặn, là nhu N cầu thiết yếu đối với sản xuất và cuộc sống . Nước do thiên nhiên ban tặng,là nguồn tài nguyên vô cùng quí giá mà quốc gia nào cũng có. Tuy nhiên, trước tác động của phát triển kinh tế,gia tăng dân số,ô nhiễm môi trường,biến đổi khí hậu,..khiến nguồn nước ngày một cạn kiệt và mất đi sự trong lành tinh khiết vốn có của nó.Vì vậy,để mãi giữ gìn được nguồn tài nguyên vô cùng quí giá này,không chỉ bảo vệ, mà chúng ta còn phải chung tay cải thiện nguồn nước dần bị ô nhiễm ,hướng tới một tương lai tất cả mọi người trên Trái Đất đều có đủ nước sạch để dùng. Nhóm 12a3 5 C)Tổng quan về nghiên cứu liên quan đến việc giải quyết tình huống. 1. Nguyên nhân khiến nguồn nước sạch ngày một cạn kiệt. Có nhiều nguyên nhân xấu gây tác động đến nguồn nước như khí hậu thay đổi, môi trường ô nhiễm, lạm dụng nguồn nước và quản lí yếu kém. Chát thải phân bón nông nghiệp chứa hàm lượng nitơ cao gây ra hơn 200 “vùng chết” tại các cửa sông,cửa biển. Chất thải công nghiệp chưa qua xử lí. Công nghiệp giá rẻ để bơm nước từ lòng đất và sông dẫn đến việc sử dụng quá mức, lãng phí nguồn nước. Dân số tăng nhanh cũng đẩy mức cầu vượt cung. 2. Hiện trạng. Nước không phải là nguồn tài nguyên có thể tái tạo vô tận bởi trong nhiều trường hợp nguồn nước ngầm được con người khai phá không thể phục hồi nhanh chóng. Một nửa dân số thế giới có thể đối mặt với tình trạng thiếu nước ngọt vào năm 2050 nếu các chính phủ thất bại trong việc hợp tác bảo vệ nguồn nước. Các nước nghèo sẽ chịu ảnh hưởng nhiều nhất do ít có khả năng phục hồi nước sạch. Các nước đang phát triển như Việt Nam cũng không tránh khỏi nguy cơ thiếu nước . Khoảng 20% dân cư tại Việt Nam chưa tiếp cận được nguồn nước sạch. Theo thống kê của Viện Lao động và vệ sinh môi trường, hiện có khoảng 17.2 triệu người Việt Nam đang sử Nhóm 12a3 5 dụng nguồn nước từ giếng khoan chưa được kiểm nghiệm hoặc qua xử lí. 3. Một số vật liệu có khả năng cải thiện nguồn nước: bông, than hoạt tính, cát .. 4. Một số ví dụthể hiện sự tương quan về hóa học và vật lí trong tình huống của đời sống. Hóa học :  Để lọc nước cần có cát.Vậy cát làm từ nguyên tố nào là chủ yếu?Đó là nguyên tố silic.  Vậy tại sao nó có thể cản được các chất có hại như mangan, phèn? Đó là vì tính chất hóa học của silic(nguyên tố tạo nên cát).Nó thể hiện tính oxi hóa tạo thành các xianua kim loại và giữ chúng lại.  Ống vặn xả nước được làm từ chất liệu gì? Đó là kiến thức của chương polime trong bài vật liệu polime.Ở đây chúng tôi muốn nói ống PVC(poli(vinyl clorua)).Nó là chất cách điện tốt, bền với axit... nên được dùng làm trong ống nước , vải che mưa,vật liệu cách điện... Vật lí  Nguyên lí hai bình thông nhau:khi áp suất lớn thì nước từ bên ống này sẽ chuyển sang ống kia. Tóm lại hóa luôn đi cùng thực tiễn còn lí luôn song hành cùng nó. Nhóm 12a3 5 D)Giải pháp giải quyết tình huống. Giải pháp chung: Nước thải công nghiệp,sinh hoạt khi đưa ra hệ thống cống, đồng ruộn, sông thì cần phải được xử lí theo qui định của môi trường trước khi thải ra ngoài. Giải pháp riêng: Cải thiện nguồn nước sinh hoạt từ giếng khoan bắng phương pháp lọc. Nhóm 12a3 5 Quy trình xử lý nước thải công nghiệp Nhóm 12a3 5 E)Thuyết minh tiến trình giải quyết tình huống: 1. Một số khái niệm và công dụng của một số chất Than hoạt tính:là chất được cấu tạo chủ yếu từ cacbon, có nhiều dạng sử dụng cho các mục đích khác nhau. Than hoạt tính đạt được những điều trên là do diện tích tiếp xúc bề mặt lớn nên được ứng dụng chủ yếu cho việc hấp thụ các chất khác. Một số hình ảnh về than hoạt tính và cát: 2.Cách làm bể lọc nước giếng khoan đơn giản Tùy theo từng vùng miền nguồn nước giếng khoan, giếng khơi có nhiễm những tạp chất khác nhau. - Nguồn nước nhiễm hàm lượng sắt (nước nhiễm phèn), Mangan hàm lượng cao, nguồn nước này thường nhiễm phổ biến ở vùng đồng bằng bắc bộ, một số tỉnh miền trung và đồng bằng nam bộ. Nhóm 12a3 5 Sơ đồ xử lí nước ở giếng khoan Chuẩn bị và cách làm – Dùng bể xây,có thể dùng các bể nhựa, thùng nhựa, thùng Inox đối với bể lọc kích thước quan trọng nhất là độ cao phải được từ 1m trở lên. - Dưới đáy bể dùng ống lọc nhựa PVC để làm ống thu nước. Ống lọc, lưới lọc này có tác dụng ngăn không cho vật liệu lọc chẩy ra theo nước. a) Chuẩn bị Nhóm 12a3 5 Lớp dưới cùng là sỏi, tạo khoảng trống để thu gom nước. Tiếp theo là lớp than hoạt tính, cát mangan. Dùng loại hạt than càng nhỏ càng tốt để hấp phụ mùi, màu và các loại hóa chất hòa tan. Trên cùng là lớp cát thạch anh, cát vàng hoặc cát đen (nếu muốn khử sắt, mangan và mùi tanh). b)Quá trình lọc nước: Cấu tạo theo nguyên tắc miệng ống nước sạch phải cao hơn mặt trên cùng của lớp cát. Khi nước trong bể chứa dâng lên, nước trong ống cũng dâng theo nguyên tắc bình thông nhau(dựa vào kiến thức vật lí). Nước sẽ chảy ra khi mực nước trong bể cao hơn miệng ống. Nước sẽ ngừng chảy khi mực nước trong bể hạ thấp ngang với miệng ống. Do đó, lớp mặt trên của lớp cát không bao giờ bị khô, tạo thành một lớp màng vi sinh nên có thể lọc được cả vi khuẩn. Nếu có thể gắn thêm 1 phao cơ hoặc phao điện để kiểm soát lượng nước cấp tự đô ông cho bể lọc thì càng tốt. c)Ứng dụng: Nhóm 12a3 5 Hệ thống này thích hợp cho cả nước ngầm và nước sông, chỉ cần thay đổi vật liệu lọc tương ứng. Hy vọng với những cải tiến rất đơn giản này, mọi gia đình đều có thể tự làm một bể lọc để luôn có nguồn nước đủ an toàn cho sinh hoạt hàng ngày. F)Ý nghĩa Giúp cải thiện nguồn nước. Bảo vệ sức khỏe toàn nhân loại. Góp phần giải quyết vấn nạn thiếu nước sạch toàn cầu. Góp phần giảm số lượng người tử vong vì thiếu nước sạch để sử dụng. Nhóm 12a3 5 MỤC LỤC 1. Nguyên nhân khiến nguồn nước sạch ngày một cạn kiệt.....5 2. Hiện trạng............................................................................5 3. Một số vật liệu có khả năng cải thiện nguồn nước: bông, than hoạt tính, cát ...................................................................6 4. Một số ví dụthể hiện sự tương quan về hóa học và vật lí trong tình huống của đời sống.................................................6 1. Một số khái niệm và công dụng của một số chất.................9 2.Cách làm bể lọc nước giếng khoan đơn giản........................9 Nhóm 12a3 5