Phương pháp nghiên cứu khoa học Bước 1: Quan sát và sát định vấn đề nghiên cứu. Quan sát thực trạng sử dụng nước sạch đúng tiêu chuẩn ở vùng sâu vùng xa. + Do ở vùng sâu vùng xa ( nước bị nhiễm phèn, nhiễm mặn) nên nước sạch từ các nhà máy không đến được. Người dân đã làm cách gì để có nước sạch sử dụng. + Học sinh tìm hiểu về các biện pháp lọc nước đơn giản việc người dân. Từ đó học sinh lên ý tưởng, xây dựng kế hoạch về mô hình lọc nước có hiệu quả phục vụ nhu cầu của người dân. Đặt vấn đề nghiên cứu “Nước – khởi nguồn của mọi sự sống” Hình: Nước bị nhiễm phèn Hình: Nước bị nhiễm mặn Bước 2: Đặt câu hỏi nêu vấn đề - Cơ sở khoa học của việc lọc nước bị nhiễm phèn, nhiễm mặn. + Các chất kim loại nặng có trong nước có được lọc sạch hay không? + Mùi hôi của nước có được khử sạch không? + Thành phần nào trong các lớp chất lọc có tác dụng lọc sạch nước. + Vi sinh vật sống trong nước có được giữ lại qua hệ thống lọc không? - Nước được lọc qua hệ thống có đảm bảo an toàn như nước từ các nhà máy không? Bước 3: Nêu giả thuyết nghiên cứu Nếu thiết kế xây dựng hệ thống lọc chất lượng nước cao hơn so với hệ thống lọc truyền thống lọc truyền thống của người dân sẽ đáp ứng được lượng nước sạch của người dân mà còn nân g cao chất lượng cuộc sống. Bước 4: Nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu tham khảo - Dùng cát, sỏi, than để lọc nước. http://www.dostbinhdinh.org.vn/MagazineNewsPage.asp? TinTS_ID=1130&TS_ID=112 - Một số phương pháp xử lý nước: + Phương pháp lắng/keo tụ + Phương pháp trao đổi ion + Phương pháp hấp phụ + Phương pháp khử trùng + Phương pháp khử sắt Bước 5: thiết kế thí nghiệm, thu thập dữ liệu, phân tích kết quả 1. Mục đích của thí nghiệm Bể xử lý nước phèn quy mô hộ gia đình, thường dùng ở các vùng xa, vùng sâu, nơi mà nước máy, nước sinh hoạt tập trung không dẫn đến được. Nó tiện ích là khử được phèn, nhưng không khử được thành phần hóa học (Fluor, Asent, các loại thuốc hóa học ) hay vi sinh vật trong nước, nên không thể vô trùng như nhà máy nước có dùng Clo. 2. Hệ thống bể lọc Bể xử lý được xây bằng gạch, bê tông, gồm 3 ngăn: lắng, lọc và ngăn chứa nước thành phẩm. Mỗi ngăn có thể tích từ 0,35 - 0,49m3. Trong đó ngăn lắng có thể tích lớn nhất, ngăn lọc có thể tích nhỏ nhất. Ngăn lắng được lắp đặt giàn phun mưa bằng một số đoạn ống nhựa có đục lỗ, hoặc vòi hoa sen cũng bằng nhựa, có bán trên thị trường. Ngăn lọc có lớp sỏi đỡ (cỡ 5-10 cm) dày 10 cm, trên đó là lớp cát lọc (cỡ 0,4 - 0,85mm) dày 40cm; và trên cùng là lớp cát (cỡ 0,15 - 0,3mm) dày 20cm. (Có thể đổ thêm một lớp than trên lớp sỏi, để khử mùi của nước). Ngăn này có lắp ống nhựa từ đáy lên, sao cho đầu ra nằm cao hơn lớp cát lọc trên cùng một tý, để khi nước chảy qua ngăn thành phẩm đến cạn kiệt, không làm phơi mặt cát. Trong 3 ngăn, chỉ ngăn thành phẩm là có nắp đậy, 2 ngăn còn lại thì để trống. Hình: Các lớp lọc của hệ thống bể lọc Hình: Mô hình hệ thống lọc nước 3. Quy trình lọc Khi bơm từ giếng lên, nước chảy qua vòi sen, xuống bể lắng. Nhờ tiếp xúc với không khí, thành phần sắt trong nước bị khử (nhờ hiện tượng ô-xy hóa), nên không còn phèn trong nước. Ở ngăn này, nước được lắng cặn một phần, trước khi chảy qua ngăn lọc. Đến ngăn lọc, nước được lọc qua các lớp cát, sỏi, than, làm sạch cặn lơ lửng, làm cho nước trong, không còn phèn, để rồi tự động theo ống dẫn đến ngăn chứa nước thành phẩm, cho người sử dụng. Hệ thống này lọc được 4-5m3 nước/ngày Lưu ý: Khi sử dụng bể xử lý nước phèn, mỗi tháng có một lần xả cặn, súc rửa ngăn lắng; hốt, rửa sạch lớp cát, dày khoảng 2cm trên mặt bể lọc. Sau 6-7 tháng thì thay bằng lớp cát sạch (khoảng 6cm) trên mặt. Sau một năm phải súc rửa ngăn thành phẩm. 4. Kết quả phân tích mẫu nước trước và sau khi lọc So với nước trước khi lọc thì nước qua hệ thống lọc là: nước trong suốt, không có mùi, các chất cặn bã, các chất lơ lửng không còn, độ pH đạt mức cho phép từ 6 – 7,5. Chất lượng nước qua hệ thống lọc mới cao hơn so với hệ thống lọc truyền thống của người dân đang sử dụng. Nước trước khi lọc và sau khi lọc Mô hình hệ thống lọc nước hoàn thiện Nước thành phẩm Bước 6: Kết luận vấn đề nghiên cứu Học sinh đối chiếu kết quả với giả thiết đưa ra ban đầu để đưa ra kết luận: Hệ thống lọc nước bằng các vật liệu đơn giản, rẻ, dễ thực hiện đã đáp ứng được lượng nước sử dụng trong sinh hoạt và ăn uống ở những vùng nước bị nhiễm phèn, nhiễm mặn, ở những nơi mà nước sạch ở các nhà máy không tới được. Trong khi nhu cầu sử dụng nguồn nước sạch của người dân rất lớn, lượng nước sạch được bán với giá rất cao, người dân khó tiếp cận hoặc sử dụng với lượng rất eo hẹp. Qua đó góp phần nào năng tỉ lệ sử dụng nước sạch của nước ta tăng lên. Bước 7: Viết báo cáo và thuyết trình - HS viết báo cáo (ảnh chụp các giai đoạn lọc nước ) - HS thuyết trình trước lớp - Trao đổi, thảo luận, nhận xét - GV tổng kết chung . số phương pháp xử lý nước: + Phương pháp lắng/keo tụ + Phương pháp trao đổi ion + Phương pháp hấp phụ + Phương pháp khử trùng + Phương pháp khử sắt Bước 5: thiết kế thí nghiệm, thu thập dữ liệu,. sách giáo khoa, tài liệu tham khảo - Dùng cát, sỏi, than để lọc nước. http://www.dostbinhdinh.org.vn/MagazineNewsPage.asp? TinTS_ID=1130&TS_ID=112 - Một số phương pháp xử lý nước: + Phương pháp. nhiễm phèn, nhiễm mặn) nên nước sạch từ các nhà máy không đến được. Người dân đã làm cách gì để có nước sạch sử dụng. + Học sinh tìm hiểu về các biện pháp lọc nước đơn giản việc người dân. Từ