Вода и ее роль в жизнедеятельности организмов. Экологические проблемы гидросферы

1) Изучить литературу по теме

2) Используя интернет-ресурсы и литературные источники убедится в том, что вода играет огромную роль в жизнедеятельности организмов.

3) Рассмотреть экологические проблемы гидросферы.

4) Предложить вариант решения экологических проблем гидросферы.

Оборудование: ПК, мультимедиа, экран.

Аннотация урока:

Урок проводится в форме конференции; класс делится на группы: физики, экологи, географы, химики.

Работа, проводимая на уроке, иллюстрирует взаимосвязь физических, химических, биологических (экологических) явлений на примере изучения свойств воды.

Ведущий: Вода – одно из самых распространенных веществ на нашей планете. В клетке в количественном соотношении она так же занимает первое место среди химических соединений. Чем можно объяснить такое соотношение?

Физик: вода обладает рядом физических и химических свойств, имеющих исключительно важное значение для живых организмов:

• 
  Вода является хорошим растворителем. Благодаря полярности молекул и способности образовывать водородные связи, вода легко растворяет ионные соединения и некоторые не ионные, но полярные соединения.
  
• 
  Вода обладает высокой теплоемкостью, то есть способностью поглощать тепловую энергию при минимальном повышении собственной температуры. Большая теплоемкость воды защищает ткани организма от быстрого сильного повышения температуры. Многие организмы охлаждаются, испаряя воду.
  
• 
  Вода практически не сжимается, создавая тургорное давление, определяя объем и упругость клеток и тканей организма, образует гидростатический скелет.
  
• 
  Вода характеризуется оптимальным для биологических систем значением силы поверхностного натяжения, благодаря которой происходит капиллярный кровоток, восходящий и нисходящий токи растворов в растениях.
  
• 
  Наконец-то, вода обладает высокой теплотой парообразования и конденсации, благодаря чему происходит охлаждение организма .
  
• 
  Вода также участвует в образовании смазывающих жидкостях (в суставах, плевральной полости, в около сердечной сумке, входит в состав слез, желчи, слюны и крови).
  

Ответ на этот вопрос подготовила группа географического общества:

Обычные – органические остатки (экскременты человека, животных, растительные остатки);

Промышленные – отходы производства и вышедшая из употребления промышленная продукция.

Существуют важный критерий, с помощью которого определяют качество воды, т.е. насколько она загрязнена. Этот критерий - количество растворённого в воде кислорода. Живущие в воде аэробные бактерии с помощью кислорода окисляют органические вещества, попавшие в воду, так как последние служат им пищей и удовлетворяют их энергетические запросы. Органические вещества, способные окисляться в воде бактериями, называют биоразложимыми. Процесс окисления достаточно сложен. В результате загрязнители исчезают, а содержащиеся в них элементы C, H, O, N, S, P превращаются в окисленные формы- CO₂, H₂O, NO₃^-,SO₄^2- , PO₄^3-

(т. е. совершенно неопасны для живых организмов вещества).

Однако иногда эти окислительные реакции настолько снижают количество растворённого кислорода в воде, что аэробные бактерии уже не могут существовать в такой обеднённой среде - и на смену им приходят анаэробные. Последние разлагают органические вещества до CH₄, NH₃, H₂S и PH₃ . Продукты разложения токсичные и к тому же с неприятным запахом.

Природные цеолиты могут использовать все станции водоочистки, имеющие в своем составе фильтровальные сооружения. Природные цеолиты могут использоваться вместо кварцевого песка и других фильтрующих материалов, как при проектировании новых очистных сооружений, так и при реконструкции существующих станций. Использование фильтровальных сооружений с загрузкой природных цеолитов в технологических процессах кондиционирования природных вод позволяет:

1. 
   Увеличить скорость фильтрования до 8 – 11 м/ч; фильтрация на 4 -16 часов; грязеёмкость на 50 -100%.
   
2. 
   Улучшить качества очищенной воды по основным физико-химическим и биологическим показателям.
   
3. 
   Интенсифицировать работы сооружений за счет скорости фильтрования.
   
4. 
   Сократить расход воды на промывку фильтров на 10 -13% за счет увеличения грязеёмкости фильтрующего слоя и увеличения цикла фильтрования.
   
5. 
   Создать эффективные технологии очистки подземных вод от соединений железа, марганца, фтора и т.д. Кроме того, в ряде случаев применения природных цеолитов позволяет сократить количество реагентов на предварительную обработку воды, снижая тем самым ее себестоимость.
   

1. Антонченко В.Я. Основы физики воды1991 – 672с.

2. Беляев Д.К. и др. Биология 10 класс Поурочные планы.- Волгоград: Учитель 2008- 143 с.

3. Колесникова Л.Г., Юрков В.В. Изучение ионного обмена катионов свинца на цеолитах Вангинского месторождения Амурской области.// Проблемы экологии Верхнего Приамурья: сб. науч. Под общей редакцией .издательства БГПУ. 2003 выпуск – 7 с. 3 – 10.

4. Петрянов И.В. самое необыкновенное вещество в мире. Педагогика 1981г

5. Челинцев Н.Ф., Володин В.Ф. цеолиты – новый тип минерального сырья. Наука 1988, - с.5-11.

6. Цибасова В.И. Биология 11 класс Проективная деятельность. – 2005год. Волгоград: ИТД «Корифей». – 96 с.

7. Шустов С.Б. Шустова Л.В – Химические основы экологии: Учеб. Пособие для учащихся шк. Гимназий. М.: Просвещение.1994.-239с.

8. http://www.agvadisk.ru

9. http://forum/membrane.ru