Đề tài Xử lí nước sinh hoạt có clo dư và ion kim loại nặng, trong nước nấu ăn và nước uống bằng phương pháp bơm không khí dạng nano vào nước

 VẬN DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ THỰC TIỄN
 TÊN ĐỀ TÀI
 XỬ LÍ NƯỚC SINH HOẠT CÓ CLO DƯ VÀ ION KIM LOẠI NẶNG,
 TRONG NƯỚC NẤU ĂN VÀ NƯƠC UỐNG. BẰNG PHƯƠNG 
 PHÁP BƠM KHÔNG KHÍ DẠNG NANO VAO NƯỚC
 NGƯỜI LÀM ĐỀ TÀI: PHAN QUỐC VƯỢNG
 HS: Lớp 9D,Trường THCS Phan Chu Trinh.Thành phố Buôn Ma Thuột
I. Vấn đề thực tiễn cần giải quyết:
Nước có vai trò rất quan trọng trong đời sống con người, là yếu tố không thể thiếu cho sự sống. Tuy nhiên một thực trạng đáng buồn đang diễn ra: Cuộc sống càng hiện đại thì nước sinh hoạt càng ô nhiễm. Tình trạng nước sinh hoạt bị nhiễm Clo dư và kim loại nặng khá cao, hãy cùng tìm hiểu xem chúng gây ra những tác hại gì cho con người nhé.
 Nước sinh hoạt nhiễm clo dư
Clo là nguyên tố hóa học có khả năng ăn mòn, độc hại, có màu vàng lục, khí clo có mùi nghẹt thở và nặng hơn không khí. Clo ở dạng lỏng được trộn vào nước máy và hồ bơi nhằm tiêu diệt vi khuẩn. Tuy nhiên nếu dư thừa nó có thể phản ứng với các chất hữu cơ trong nước để tạo thành các chất gây nguy hiểm.(bài clo SGK lớp 9 trang77và google)
Nước nhiễm Clo dư và ion kim loại nặng ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe 
- Hiện tượng nước sinh hoạt bị nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu vực nước gần các khu công nghiệp, các thành phố lớn và các khu vực khai thác khoáng sản.
Kim loại nặng là nguyên tố có khối lượng nguyên tử lớn, một số nguyên tố kim loại nặng có lợi cho cơ thể, nhưng một số nguyên tố kim loại nặng như: Chì, thủy ngân, cadimi, crom, manganlại là mối đe dọa lớn cho con người, những nguyên tố này không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa, chúng tích lũy trong cơ thể và gây độc cho cơ thể.
II. Bài viết nội dung gồm:
-Tình trạng sử dụng nước máy có dư thưa clo ở nước ta hiện nay là phổ biển ở các thành phố lớn và thị xã
- Thành phần hóa học của nước dư thừa clo
- Tác hại của việc sử dụng nước dư thừa clo
- Các biện pháp xử lí hiện nay và phương pháp em đã thực hiện tại gia đình em
- Ý nghĩa của việc tích hợp kiến thức liên môn để giải quyết vấn đề thực tế
III. Giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn:
Vận dụng các kiến thức liên môn:
 -Toán học ;số liệu thống kê về tình trạng các gia đình sử dụng nước máy chưa xử lí lượng clo trước khi dùng vầ tác hại cúa người sử dung nước máy dư thưa clo chưa xử lí hiện nay ở các tỉnh và các thanh phố ,tính phần trăm số gia đình đã xử lí và số phần trăm gia đình chưa xử lí 
-Địa lí: vẽ biếu đồ về số gia đình đã dùng nước máy và số gia đình chưa dùng nước máy ở từng địa phương và từng vùng (không xin được số liệu)
+ Hóa học
- Thành phần hóa học của nước dư thừa clo trước khi sử dụng gồm có một lượng nhỏ HCl, HClO , Cl2, H2O và một lương nhỏ các ion kim loại nặng,chủ yếu là nước(vận dụng tác dụng của clo với nước trang 78/SGK hóa học lớp 9 )
 -Tác hại của nước dư thừa clo làm tổn thương giác mạc,gây tổn thương đường hô hấp và cơ quan tiêu hóa,tác dụng của nước dư thừa clo trong đường ống không cho vi khuẩn xâm nhập;ví dụ bài clo trang77 sách giáo khoa hóa học lớp 9
 -Nước dư thừa clo còn làm mất mùi chè khi pha nước,ủ giá lên kém v v...
 -Ion kim loại nặng như ion : Fe2+.. Pb2+, Hg2+....v v, độc ,gây ung thư ( tra google)
 Nước sinh hoạt nhiễm ion kim loại nặng tác hại như sau 
.Chì (Pb): Nguyên tố chì có độc tính cao đối với sức khỏe của con người, chì gây độc cho hệ thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại biên, tác động lên hệ enzim có nhóm hoạt động chứa hyđro. Người bị nhiễm chì sẽ bị rối loạn bộ phận tạo huyết (tủy xương). Tuỳ theo mức độ nhiễm chì, người nhiễm có thể bị đau bụng, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp, tai biến não, nhiễm chì nặng có thể gây tử vong. Đặc tính nổi bật của chì là sau khi xâm nhập vào cơ thể, nguyên tố này ít bị đào thải ra ngoài mà tích tụ theo thời gian trong cơ thể rồi mới gây độc. WHO quy định tiêu chuẩn tối đa cho phép của nồng độ chì trong nước uống: ≈ 0,05 mg/ml.
.Thủy Ngân (Hg): Tính độc của thủy ngân phụ thuộc vào cấu tạo hoá học của nó. Thuỷ ngân là nguyên tố hóa học tương đối trơ. Nguyên tố này dễ bay hơi ở nhiệt độ thường nên nếu hít phải sẽ rất độc.
Thuỷ ngân có khả năng phản ứng với axit amin có chứa lưu huỳnh, các hemoglobin, abumin; chúng có khả năng liên kết màng tế bào, làm thay đổi hàm lượng kali, thay đổi sự cân bằng của axit bazơ trong các mô, làm thiếu hụt năng lượng cung cấp cho tế bào thần kinh. Trẻ em nếu nhiễm độc thuỷ ngân sẽ bị phân liệt, co giật không chủ động. Trong nước sinh hoạt, metyl thủy ngân là dạng độc nhất, nó làm phân liệt nhiễm sắc thể, ngăn cản quá trình phân chia của tế bào. WHO quy định nồng độ tối đa cho phép thủy ngân trong nước uống là ≈1mg/l; nước nuôi thuỷ sản là ≈0,5mg/l.
.Cađimi (Cd): Nguyên tố kim loại Cađimi được sử dụng trong công nghiệp luyện kim, chế tạo đồ nhựa; hợp chất của cađimi được sử dụng để sản xuất pin. Cađimi xâm nhập vào cơ thể người thông qua đường hô hấp, qua thực phẩm. Theo nhiều nghiên cứu cho thấy những người hút thuốc lá có nguy cơ cao bị nhiễm cađimi.
Cađimi khi xâm nhập vào cơ thể được tích tụ ở thận và xương; gây nhiễu loạn hoạt động của một số enzim, gây ra bệnh tăng huyết áp, ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, làm rối loạn chức năng thận, phá huỷ tuỷ xương, gây ảnh hưởng đến nội tiết, máu và tim mạch. WHO quy định tiêu chuẩn nồng độ Cađimi cho nước uống là ≈ 0,003 mg/l.
.Crom (Cr): Crom tồn tại trong nước với 2 dạng Cr (III), Cr (VI). Cr (III) không độc nhưng ngược lại Cr (VI) gây độc đối với động thực vật. Với người Cr (VI) có thể gây loét dạ dày, ruột non, viêm gan, viêm thận và gây ung thư phổi.
Crom xâm nhập vào nước sinh hoạt từ các nguồn nước thải của các nhà máy mạ điện, nhuộm, thuộc da, chất nổ, mực in, in tráng ảnh WHO quy định tiêu chuẩn hàm lượng crom trong nước uống là ≈ 0,005 mg/l.
.Mangan (Mn): Mangan là nguyên tố vi lượng, nhu cầu về mangan của con người mỗi ngày khoảng 30 – 50 mg/kg trọng lượng cơ thể. Nếu dùng với hàm lượng lớn mangan dư thừa sẽ gây độc cho cơ thể; gây độc với nguyên sinh chất của tế bào, đặc biệt là tác động lên hệ thần kinh trung ương, gây tổn thương thận, bộ máy tuần hoàn, phổi, ngộ độc nặng mangan có thể gây tử vong. WHO quy định tiêu chuẩn qui định mangan trong nước uống là ≈0,1 mg/l.
+ Sinh học: tác hại của việc sử dụng nước clo đối với cơ thể Theo Tiến sĩ Dr. Joseph M. Price, MD “Clo là kẻ phá hủy lớn nhất và kẻ giết người của thời hiện đại. Nó là một chất độc ngấm ngầm“. Nghiên cứu năm 1992, của các nhà nghiên cứu tại Đại học y Wisconsin ở Milwaukee cho thấy những người thường xuyên uống nước máy có chứa hàm lượng Clo có nguy cơ phát triển bệnh ung thư bàng quang và trực tràng cao hơn so với những người uống nước không có Clo. Nghiên cứu này ước tính rằng có khoảng 9% bệnh nhân ung thư bàng quang và 18% bệnh nhân ung thư trực tràng có liên quan đến việc sử dụng các sản phẩm có chứa Clo. Con số này chiếm đến hơn 20.000 trường hợp mắc bệnh mới mỗi năm (trích google) những bài trong sách giáo khoa sinh học liên quan đến bảo vệ môi trường là tác động của môi trường đối với đời sống con người trang 157,ô nhiểm môi tường trang 161đến trang 166
+ Vật lí
giải vấn đề tạo màng nano ôxi và nano.nitơ tạo màng với clo vận dụng lực đẩy AcSi Met đẩy clo ra khỏi nước.cách tạo màng kim loai nhỏ để khi bơm không khí qua màng sẻ tạo nên màng nano mới lôi kéo phân tứ khí clo ra khoi nước
+ Giáo dục công dân: tuyên truyền nâng cao ý thức thực hiện không sử dụng nước dư thừa clo trước khi nấu ăn và đun nước uống và tuyên truyền sử dụng nước máy sinh hoạt
+ Ngữ văn:  sử dụng từ ngữ, phương thức biểu đạt phù hợp cho bài văn
+ Ứng dụng công nghệ thông tin: tìm kiếm google
IV. Bài viết:
1. Tình hình sử dụng nước dư thừa clo ở nước ta
Tại Việt Nam gần 50 % gia đình sử dụng nước máy ở thành phố và thị xã chưa xử lí lượng dư thừ clo vao việc nấu ăn ,đun nước uống do không có điều kiện mua máy loc bằng công nghệ mới. cao nhất là các vùng dân cư khó khăn và các nước kém phát triển (theo thống kê của Tổ chức Sức khỏe Thế Giới), Chỉ những gia đình có điều kiện mới lọc nước máy trước khi sử dụng bằng máy RO (máy lọc nước) hoặc dùng các hóa chất như :Na2CO3, K2CO3, NaHCO3, KHCO3.....
2. Thành phần hóa học;Thành phần hóa học của nước máy dư thừa clo trước khi sử dụng có thể chia làm hai nhóm
*  Một lượng nhỏ clo giửa các phân tử nước:,có mùi khi tiếp xúc với giác quan con người, hút ẩm và có thể trộn lẫn với nước ở dạng các axít,Nước máy thông thường có hòa tan được trong nước HCl và HClO và dạng tự do Cl2 và hơi của nó bay vào trong không khí rất ít (bài clo sách giáo khoa lớp 9 trang 77)
Clo và ion kim loại nặng được xếp vào nhóm các chất có tính chất độc hại chủ yếu trong nước máy
Các phân tử nhỏ được các phân tử nước vây quanh nên khói ra khỏi nước
 Clo này gây nên các thay đổi cấu trúc của niêm mạc phế quản dẫn đến tăng sinh các tuyến phế quản, các tế bào tiết nhầy và làm mất các tế bào có lông chuyển. Các thay đổi này làm tăng tiết nhày và giảm hiệu quả thanh lọc của thảm nhày lông chuyển.
* Nước có hòa tan các muối của ion kim loai năng chưa tách bỏ hết
3 Tác hại của nước dư thừa một lượng nhỏ clo
a) Tác hại về sức khỏe:
- Dòng nước chính chua xử lí về uống gia đình . Đó là luồng nước đi ra các vòi nước 
Clo có thể tồn tại trong nước nhiều ngày, ngay cả trong bồn nước tồn tại cả tháng Do đó, những người thường xuyên sử dụng nước máycó thể tiếp nhận lượng nhỏ khí clo.Theo Hiệp hội Ung thư thế giới nguy cơ mắc ung thư trong nươc có các ion chi ,săt ,asen....là.lớn
* Nguy cơ mắc các bệnh ung thư:
* Ảnh hưởng của nước dư thừa clo đối với trẻ em
- Dễ giây viên kết mạc mắt khi rửa mặt chưa xử lí lượng dư thừa nước clo
- Bệnh đường ruột:uống nước dư thừa clo một yếu tố nguy cơ gây các loại bệnh đường ruột mạn tính khác, viêm đại tràng. Những trẻ nhỏ tiếp xúc với nước dư thừa clo thì nguy cơ bị loét đại tràng lớn so với trẻ không tiếp xúc với nước dư thùa clo.
b) Tác hại về kinh tế:nhà có điều kiện phải mua máy loc nước đắt tiền và phải thường xuyên thay cục lọc định kì
V.CÁCH XỬ LÍ NƯỚC SINH HOẠT NHIỂM CLO DƯ VÀ ION KIM LOẠI NẶNG MÀ EM ĐÃ LÀM Ở GIA ĐÌNH 
Cấu tạo dụng cụ xử lí. Gồm hai bộ phận chính sau:
 + Máy bơm không khí như máy bơm không khí vào bể nước thông thường 
 + Màng tạo na no không khí ,khi bơm không khí qua màng vào nước,màng gồm nhiều lưới kim loại nhỏ và day nhôm nhỏ cuốn lên nhiều lớp chồng lên nhau tạo nên màng kim loại, để khi bơm không khí qua sẻ tạo dạng nano.(nguyên nhân nhôm có obitan tróng dễ bẻ gảy liên kết o xi tạo nguyên tử ô xi có bán kính nguyên tử nhỏ khoảng 0,066nm.các kim loại như Pt, Pd,.. Còn dể tạo dạng nano khi bơm o xi qua hơn dây nhôm) 
2,Nguyên tắc xủ lí .Dùng máy bơm không khí qua màng lưới kim loại nhỏ trực tiếp vào nước sinh hoạt,không khí vào nước dang nano, làm vây quanh phân tử khí clo trong nước thành màng và bay ra khỏi nước nên nước.Cách làm này nươc máy có dư thừa clo và ion kim loại nặng, sẽ được loại bỏ .Mặt khác oxi dạng na no dể tạo hợp chât với các ion kim lọai năng dể hơn và tách ra dang oxít ngậm nước.
Thực hiện trong vòng 7 dến 10 phút máy ( loại nhỏ ) hoạt động có thể xứ lí 20 lít nước trước khi dùng
Ưu điểm -Máy rẻ tiền dễ làm 200000đồng/ một máy nếu làm công nghiệp rẻ hơn ,
 -Thân thiện với môi trường hơn,hoặc dùng xử lí nước giếng trước khi nấu ăn
Trên đây là bài viết của em vì thời gian có hạn mong quý thầy cô và ban giám khảo đóng góp thêm ý kiến cho bài viết của em hoàn chỉnh hơn.Rất chân thành cảm ơn quý thầy cô và ban giám khảo .
 BMT Ngày 20/11/2015
 Học sinh :Phan Quốc Vượng 
 ĐT;01659433805