Вода - источник жизни на Земле. Научно-исследовательская работа

1.

Предмет: физика
Название работы: «Вода - источник жизни на Земле»
Автор работы:
Г лушко Никита
студент группы МО-206
БПОУ “СПК” ОО СС
Александра Г
еннадьевна,
Преподаватель физики
1
Научно-исследовательская работа на тему:

2.

«Вода - источник жизни на Земле»
Содержание:
Введение.................................................................3-6
I. Исследовательская часть. Теоретическая часть
1.1.Вода - самое большое богатство на Земле...................7-8
1.2 Вода в живом организме.........................................9-11
1.3. Вода и растения...................................................12-13
1.4.
Загрязнение
воды
и
здоровье.............................................14-16
Вывод по главе 1......................................................17
Заключение..................................................................................18
Список использованных источников........................................19
2

3.

ВВЕДЕНИЕ
Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь,
тобою наслаждаешься, не понимая, что ты такое?
Ты не просто необходима для жизни, ты и есть жизнь.
Антуан де Сент-Экзюпери
Воду, драгоценный дар природы, академик Карпинский назвал живой
кровью, которая создает жизнь там, где ее не было. Вода - основа развития
земледелия, энергетики и рыбного хозяйства, без нее не мыслимы быт и досуг
человека.
Но всегда ли мы отдаем отчет в том, что значит для нас вода - это
бесцветная, без запаха и вкуса жидкость? В сущности, говоря, она почти
ничего нам не стоит в повседневной жизни, но бывают моменты, когда за
один глоток воды человек готов пожертвовать всем. Человек способен
неделями обходиться без пищи, а вот без воды - только два-три дня. И вообще
в нормальных условиях воды в свой организм он должен вводить в два раза
больше (по весу), чем пищи.
Это состоящая из водорода и кислорода жидкость нужна не только для
поддержания жизни человека. Без нее немыслима практически ни одна сфера
производства - вода. Например, участвует почти во всех технологических
процессах. Незаменима она и в сельском хозяйстве. Для примера, на
выращивание пшеницы только для выращивания пшеницы только для одной
булки необходимо 200л воды.
3

4.

Хлеб, воздух, вода - простые вещи. Космос или ядерная физика кажутся
нам на первый взгляд интересней и заманчивей.
Но подумаем, много ли мы знаем о воздухе, которым мы дышим или
воде, которую каждый день пьем? Знаем ли мы, что состав воды не менее
загадочны, чем происхождение марсианских каналов?
Вода таит в себе множество загадок. Ее до сих пор продолжают
исследовать ученые, находя все больше интересных данных о свойствах воды,
некоторые из которых настолько любопытны, что порой все еще не поддаются
объяснению. То есть их не должно быть. Но они есть. Чудо! Или загадка...
Трудно представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла
пресная вода. А такая угроза существует. От загрязненной воды страдает все
живое, она вредна для жизни человека. Поэтому воду - наше главное
богатство, надо беречь! Данная тема является особо актуальной в нашем
современном мире.
4

5.

Актуальность
Тема моей исследовательской работы «Вода - источник жизни на
Земле». Вода - драгоценный дар природы, обеспечивающая жизнь на Земле.
Мне захотелось с помощью экспериментов доказать выдвинутую
гипотезу: вода уникальное вещество, обладающее различными свойствами».
Уже сегодня нас тревожат сведения о том, что мы дышим грязным
воздухом, едим загрязнённую посторонними примесями пищу и пьём такую
же плохую воду. Проблема рационального использования и охраны водных
ресурсов становится одной из самых острых как во всём мире, так и в России.
Очень важно научиться наблюдать природу. Уметь бережно относиться к
источникам воды, значит стать небезразличным к миру, в котором мы живем.
Суметь увидеть, насколько жизнь нашей планеты зависит от водных ресурсов.
Цель исследовательской работы:
Уточнить и расширить знания о воде - и ее значении для живых
существ, раскрыть основные факторы загрязнения воды и меры по охране ее
чистоты. Выяснить, может ли существовать жизнь на земле без воды, и
определить какими свойствами она обладает.
Задачи исследовательской работы:
1. Изучить информационные источники по данной теме.
2.
Выяснить, откуда появилась вода; узнать, сколько воды на Земле и
какая она бывает в природе.
3. Описать причины загрязнения водоемов.
5

6.

4. Познакомиться с мерами охраны водоемов от загрязнения; доказать
необходимость бережного отношения к воде;
6. Обобщить и сделать выводы.
Проблема: Бесконечна ли вода и нужно ли её беречь?
Объект исследования: вода
Предмет исследования: Вода - основа жизни.
Гипотеза: Вода благодаря своим свойствам уникальным свойствам
очень необходима для жизни на Земле.
Если о значении воды мы будем больше знать и рассказывать другим, то
к воде будем относиться очень бережно. Это утверждение даст ответ на
главный вопрос: "Почему без воды не может быть жизни на Земле?"
План работы:
1. Изучить литературу по теме.
2.
Изучить физические свойства воды и ее влияние на живые
организмы.
3. Обработать материал.
4. Сделать выводы.
Методы:
1.Теоретические: изучение источников информации.
Оборудование: мультимедийный проектор, компьютер, презентация.
6

7.

I. Исследовательская часть. Теоретическая часть
1.1. Вода - самое большое богатство на Земле
Хотя все в природе взаимосвязано и каждая деталь важна, все же
отдельные явления и предметы более существенны, а другие менее при
естественном равновесии как живой, так и неживой материи.
Какое
вещество
является
самым
главным,
самым
важным
в
окружающем нас материальном мире? Ответ на это вопрос можно дать
уверенно и однозначно: природная вода. Вода - основа жизни, она вездесуща.
Все живое и неживое содержит ее. Большая часть поверхности нашей
планеты покрыта Мировым океаном. На земле нет ни одного естественного
предмета, тела или пылинки, которые были бы лишены воды.
Спуститесь в подземные пещеры. Они поразят вас сложившейся
системой многоэтажных помещений, коридоров, обширных залов со
сводчатыми потолками, причудливой колоннадой, то свешивающейся сверху,
то растущей снизу. В этих подземных пустотах подчас встретятся вам
журчащий ручей или целое подземное озеро, по которому свободно можно
7

8.

кататься на лодке. Какой архитектор построил это сказочный подземный
дворец? Природная вода!
Обратим свой взор к небу, мы увидим облака или тучи, тянущиеся на
десятки, сотни, а иногда и на тысячи километров. Глядя, как легко они плывут
в воздушном океане, окружающем нашу планету, не воображайте, что они
невесомые. Масса 1 км3 обладает около 2000 т, и состоят они опять-таки из
природной воды.
Мы живём в России, стране с богатейшими водными ресурсами. В
нашем регионе находится уникальный источник чистой воды - озеро Байкал.
Объем воды в Байкале около 23 тыс. куб км, что составляет 20 % мировых и
90 % запасов российской пресной воды. Если бы на Земле не было других
источников пресной воды, то благодаря Байкалу жители нашей планеты могли
бы прожить около 40 лет.
Крупнейшие реки России - это Волга, Обь, Енисей, Лена, Амур. Реки
являются источником водоснабжения для наших городов. Загрязняя реки
сточными водами, мы наносим ущерб экологии нашей страны и своему
здоровью.
Поверхностными источниками называют реки и озера, на долю которых
приходится всего 0,01% от объема всей пресной воды на Земле. При этом
большая ее часть находится в реках, и только 1,47% приходится на озера.
Большинство рек на планете имеют такое течение, что обеспечить подачу
воды из них естественным способом не представляется возможным. Поэтому,
многие из них перекрыты плотинами, образующими искусственные открытые
резервуары для хранения пресной воды, которые в ряде случаев используются
для производства электроэнергии.
Мы привыкли к воде, как привыкают к самым обычным явлениям ведь она всегда рядом с нами: в быту, на работе, в природе. Широкая
распространенность воды породила представление о ней как о весьма
8

9.

простом теле. Таким образом, значение воды в природе и в жизни человека
трудно переоценить. Без воды не было бы и самой жизни на планете.
1.2. Вода в живом организме.
Жизнь - биологическая форма движения материи. Жизненному
процессу в отличие от неживой природы присущ обмен веществ, в основе
которого лежат биохимические процессы. Изучение живых организмов, в
том числе человеческого тела, показывает, что в их составе не обнаружено
каких-либо химических элементов, не свойственных окружающему миру.
Связь организма с внешней природой осуществляется через химические
вещества, которые постоянно поступают в организм и являются составными
элементами живой ткани.
На долю воды приходится основная часть массы любого живого
существа на Земле. У взрослого человека вода составляет больше половину
массы тела. Больше всего воды - 70% всей воды организма - находится
внутри клеток, в составе клеточной протоплазмы. Остальное - это
внеклеточная вода: часть ее (около 7%) находится внутри кровеносных
сосудов и образует плазму крови, а часть (около 23%) омывает клетки так
называемая межтканевая жидкость.
9

10.

Многие вещества проникают в организм через пищу, обязательной
составной частью которой является вода. В организме человека обнаружено
около 40 элементов периодической системы Менделеева, и в первую очередь
кислород, углерод, водород и азот, содержание которых очень значительно.
До 80% минеральных солей (кальций, магний, натрий, калий, фосфор и др.),
входящих в состав всех клеток и тканей человеческого тела, поступают в
организм с водой. В состав живой ткани эти элементы чаще находятся не в
свободной форме, а в виде химических соединений. При обязательном
участии воды протекают физические и химические реакции.
Вода - один из важнейших факторов внешней среды, от которых
зависит здоровье миллионов масс населения.
Энергия, требуемая для нормальной жизнедеятельности организма,
образуется за счет превращения и окисления сложных органических
соединений, входящих в состав клеток и тканей нашего тела. Эта сторона
обмена носит название диссимиляция. В то же время все клетки и ткани
организма
подвергаются
постоянному
обновлению,
воссозданию
и
перестройке. Эта сторона обмена веществ называется ассимиляцией. В
процессе обмена веществ ассимиляция и диссимиляция неразрывно связаны
друг с другом.
Существуют разные виды обмена веществ - углеводный, белковый,
жировой, минеральный,
сложнейшей
витаминный
«технологии»
создания
и другие. Для
живой
осуществления
материи,
покрытия
энергетических затрат на те или иные проявления жизни, организму
необходимы: белки, жиры, углеводы, витамины, а также минеральные
вещества и вода. Обмен веществ включает в себя как непременный,
органически входящий в него процесс - обмен воды, или водный обмен.
Совокупность процессов всасывания воды в желудке и кишечнике,
распределения ее между тканями организма и выделение через почки, легкие,
кожу - в этом и состоит сущность водного обмена.
10

11.

Клетки и межклеточные вещества живых тканей представляют собой
сложные
системы, отдельные
части
которых
содержат
в
качестве
необходимого компонента воду.
Кроме свободной воды в организме присутствует вода, связанная с
другими
веществами,
так
называемая
гидратационная,
или
«вода
набухания».
Вода - прекрасный растворитель для множества веществ живого
организма, среда, в которой протекает большинство химических реакций,
связанных с обменом веществ. При ее участии с помощью водного обмена
происходит терморегуляция (то есть регулируются процессы теплоотдачи и
теплопродукции).
С годами содержание в теле воды снижается, организм как бы
постепенно «усыхает». Исследования показали, что в тканях старого
человека содержания воды не превышает 60%. Очень важно поддерживать
нормальный водный баланс и не допускать ни перегрузок, ни излишних
ограничений в приеме жидкости. Следует учитывать, что много воды
поступает в организм с пищей. Например, помидоры содержат 94%,
картофель -76%, яйца -74%, хлеб - 40%, мясо - 75%, молоко - 87,5%, яблоки 84% воды. В среднем 1,5 л воды мы получаем с жидкими блюдами, с чаем и
другими напитками.
11

12.

1.3. Вода и растения
Вода находится в вечном круговороте. Растения - самые активные
участники этого великого природного процесса, благодаря которому
ежегодно в движение приводится более 475 млрд.т воды.
Как известно, сухое созревшее семя при правильном хранении может
годами не проявлять признаков жизни. Однако, попав во влажную среду,
семя начинает набухать и выделять корешок. Это процесс - прорастания
семени - происходит в результате насыщения водой клеток зародыша. В этих
условиях и при соответствующей температуре воздуха клетки зародыша
начинают размножаться путем деления.
Для того чтобы хорошо представить себе значение воды для растений,
важно понять, из чего состоит их тело. Установлено, что главными
элементами состава растений являются углерод (45%), водород (6,5%),
кислород (42%), азот (1,5%); зола, включающая различные минералы (5%).
Кислород т водород играют важную роль в формировании белков, жиров и
углеводов растений. Источником кислорода для растений является вода.
Углепические отверстия (устьичные отверстия) на кожице листьев растений
и попадает в межклетки. В процессе дальнейшего усвоения углекислого газа
12

13.

непосредственное участие также вода. Образующийся при этом кислород
выделяется в окружающую атмосферу.
Для превращения углекислого газа и воды в сахар, крахмал и другие
органические вещества необходима солнечная энергия. Этот процесс
называется фотосинтезом.
Высокая эффективность фотосинтеза высших зеленых растений
наблюдается при небольшом дефиците воды в листьях. Уменьшение или
увеличение воды вызывает уменьшение интенсивности этого процесса.
Испарение воды с поверхности листьев происходит одновременно с
проникновением углекислого газа воздуха в клетки растений. Для того
чтобы углекислый газ мог проникнуть в клетки растений, необходимо
периодически открывать устичьичные отверстия на поверхности листьев. В
то же время происходит и процесс испарения воды, находящийся в
межклетниках растений. Установлено, что за период от сева до уборки одно
растение кукурузы испаряет около 200 л воды.
В водном режиме растений важную роль играет влажность почвы.
Различные почвы удерживают разное количество воды. Наиболее влагоемки
глинистые почвы, наименее песчаные.
Если в дневное время в сухую и жаркую погоду растения теряют влаги
больше, чем получают ее корневой системой, то ночью, когда процесс
испарения снижается, и благодаря нагнетающей работе корней водный
дефицит может выравниваться. Если приход воды систематически покрывает
ее расход, растение может засохнуть.
Таким образом, вода - необходимое условие для жизни растений. При
участии воды совершаются практически все физиологические процессы.
Образуя внутреннюю среду, вода оказывает активное влияние на протекание
жизненных процессов. Кроме того, вода создает условия единства и
взаимосвязи почвы, растений и атмосферы.
13

14.

1.4. Загрязнение воды и здоровье
Вода может оказывать на здоровье людей не только положительное, но
и
отрицательное
влияние.
Прежде
всего
это
связано
с
качеством
потребляемой волы: ее органическими свойствами, определяемыми цветом,
вкусом и запахом, а также химическим и бактериальным составом. Влияние
качества воды на здоровье человека было отмечено еще в глубокой древности.
Например, Гиппократ рекомендовал употреблять кипяченую воду.
Еще до открытия существования болезнетворных микроорганизмов с
водным
фактором
связывали
многие
эпидемии
заразных
кишечных
заболеваний.
Быстрый рост городов приводит к непрерывному увеличению
количества хозяйственно-бытовых стоков в водоемы. Биологическая очистка
сточных
вод
не
обеспечивает
эффективного
снижения
микробного
загрязнения - требуется еще дезинфекция стоков. Однако она не всегда
осуществляется, и в результате в водоемах обнаруживаются возбудители
кишечных инфекций.
14

15.

Отрицательно влияет на процессы самоочищения воды и химическое
загрязнение водоемов в результате спуска туда промышленных стоков,
вызывающих
торможение
окислительных
процессов
и
отмирание
микроорганизмов. Неблагоприятными факторами, нарушающими процессы
самоочищения, является спуск термальных сточных вод крупных тепловых
электростанций, а также увеличение поступления биогенных элементов
(азота, фосфора и др.)
Причины
инфекционных
заболеваний
водного
происхождения
различны. И в первую очередь - это неудовлетворительный контроль за
очисткой воды, загрязнение водосборной и распределительной (резервуары,
сеть, трубы) систем, употребление воды поверхностных водоемов без
очистки. Вода - один из специфических факторов передачи кишечных
инфекций, и в первую очередь тифо-паратифозных заболеваний. При этом
эпидемические вспышки возникают не только при непосредственном
использовании для питья загрязненной воды, но и при косвенном ее участии:
мытье посуды, оборудования, а также рук и приготовления некоторых блюд.
В реки озера нашей планеты, воду которых мы потребляем, ежегодно
сбрасывается до 7000 млрд. м3 неочищенных стоков. Особенно интенсивно
загрязняют пресные воды крупные города. На промышленных предприятиях
сточные воды образуются в результате использования воды в технологическом
процессе.
Огромное
количество
воды
потребляют
современные
крупные
теплоэлектростанции. Только одна станция мощностью в 300 тыс. кВт
расходует до 120 м3 воды в секунду или более 300 млн. м3 в год.
Только на одной овощеконсервной промышленностью страны на
технологические нужды ежегодно расходуется свыше 80 млрд.л. воды.
Количество и степень загрязнения сточных вод зависит от вида
перерабатываемого сырья и различных добавочных продуктов, уровня
15

16.

технологических процессов промышленных предприятий и ряда других
факторов.
Химическая промышленность в современных условиях представляет
собой
сложный комплекс производств. Их
сточные
воды
содержат
многочисленные примеси органических и неорганических соединений.
Сточные
волы
предприятий
целлюлозно-бумажной
промышленности
характеризуются содержанием кислот, щелочей и различных органических
соединений древесины.
Качество воды в реках и озерах подвержено изменению и под влиянием
минеральных удобрений, которые во время дождя смываются в водоемы.
Состав поверхностного стока зависит от санитарного состояния
водосбросной площадки. Дождевые и талые и воды характеризуются резким
колебанием
химического
состава,
имеют
высокую
бактериальную
загрязненность, содержат яйца гельминтоз.
Сброс так называемых термальных вод тепловыми электростанциями
становится
достаточно
серьезным
фактором влияния на санитарное
состояние водоема. После использования воду возвращают в треку
подогретой до 30
0С.
Известно, что в подогретой воде уменьшается
содержание растворенного кислорода и она стимулирует развитие вредных
сине-зеленых водорослей. Все эти изменения служат причиной ухудшения
качественных показателей воды, используемой населением. В такой воде не
может находится рыба и другие живые организмы.
Массовый
отдых
является
одной
из
причин
ухудшения
бактериологического состояния воды. Это особенно неблагоприятно, если
водохранилище одновременно служит источником питьевого водоснабжения
населения.
16

17.

Вывод по главе I
В первой главе мы показали, что вода - основа жизни всех живых
организмов на Земле, одно из главных богатств на Земле. Издавна человек
селился рядом с водоёмом. Там, где есть вода - есть жизнь. Трудно
представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла пресная вода.
В последние годы экологи всех стран бьют тревогу. Из-за небрежного
отношения человека к водным ресурсам на Земле происходят большие
изменения вредные для здоровья человека, приводящие к гибели животных и
растений.
Наше государство старается охранять водные ресурсы. Действуют
законы, которые предписывают гражданам нашей страны правила обращения
с водными ресурсами и использования воды в технических целях, чтобы
сохранить её в чистом виде для будущих поколений людей, для растений и
животных. Но встречаются нарушители законов, которые не думают не только
о других людях, даже и о собственном здоровье.
Часто встречаются случаи, когда большие заводы и фабрики
выбрасывают свои отходы прямо в реку или озеро.
Берега рек часто превращаются в свалку. В загрязнённой воде погибает
всё живое: рыба, раки, растения. Река болеет, и её воды не могут быть
использованы человеком.
17

18.

В сельском хозяйстве люди применяют удобрения и ядохимикаты.
Дождевая вода переносит часть их в водоёмы. Вот и опасное загрязнение
воды! Работники сельского хозяйства всегда должны правильно хранить и
использовать эти вещества!
Заключение
Ученые правы: нет на Земле вещества более важного для нас, чем
обыкновенная вода, и в то же время не существует другого такого же
вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий,
сколько в её свойствах.
В своей исследовательской работе мы собрали информацию о воде из
разных источников - из книг, научно - популярных статей и фильмов из
Интернета. Проанализировали её и выделили свойства воды, которые
придают ей уникальность. Мы постарались описать некоторые свойства воды.
Итак, найдя ответы на интересующие нас вопросы, мы сделали
первый вывод, что вода - действительно чудо природы. Вода - это жизнь и
заменить её ничем нельзя. Она волшебница: она и туча, и туман, и ручей, и
океан, и летает, и бежит, и стеклянной может быть.
На основании данных, полученных опытным путем, а также в
результате теоретического анализа научно-популярной литературы можно
сделать
вывод,
подтверждающий
гипотезу
исследования:
вода
-
действительно уникальное вещество, и мы с полной уверенностью можем
сказать: «Вода - это жизнь»!
Я всех призываю не загрязнять водоемы мусором, беречь и
охранять водные ресурсы нашей планеты, экономить каждую каплю
воды.
18

19.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Правовые акты
О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения:
Федеральный закон от 30 марта 1999 г. N 52-ФЗ (ред. от 29.07.2017) //
[Электронный ресурс]. Доступ из справ.-правовой системы
«КонсультантПлюс» (дата обращения: 17.09.2017г.).
Научная и учебная литература
1. Л.С. Гуревич, В.С. Лукьянов «Вода - наш друг», Издательство
«Знание», Москва 1968г.
2. Ю.В. Новиков, М.М. Сайфутдинов «Вода и жизнь на
земле»Издательство «Наука», Москава 1981г.
3. Дерпгольц В. Ф. Мир воды. - Л.: "Недра", 1979г.
4. Петрянов И.В., Самое необыкновенное вещество в мире.
Москва, 1975г.;
5. «Тайны природы» -М.: «АСТРЕЛЬ АСТ», 2002г. Интернет-
ресурсы:
1. http://www.nkj.ru/ - «Наука и жизнь». Электронное издание.
2. http://www.znanie-sila.ru/ - «Знание-сила» - научно-популярный
журнал
19

20.

3. http: //www. voutube.com/watch?v=NOObr2i GukI свойства воды»
20
«Необычные