Исследовательский проект «Влияние биологически активной воды на рост растений»

Ханты-Мансийский автономный округ-Югра

Администрация города Мегиона

МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ №5 «ГИМНАЗИЯ» Научно-практическая конференция «Шаг в будущее-2015»

Влияние биологически активной воды на рост растений.

Автор: Кукса Николай Владимирович,

ученик 10 м класса.

Руководитель: учитель химии

Кузьмина Зинаида Борисовна.

Мегион-2017

Исследование «Влияние биологически активной воды на рост растений».

Кукса Николай Владимирович

Российская Федерация

Ханты-Мансийский Автономный округ, г. Мегион

МАОУ № 5 «Гимназия», 10«м» класс

Аннотация

Цель работы: исследование экспериментальным путём влияния различных видов воды на рост растений. Для проведения эксперимента был взят лук.

Методы и приёмы:

Проведение опытов, направленных на получение данных о влияния различных видов воды на рост лука.

Статистическая обработка полученных данных с последующим составлением соответствующей таблицы.

Анализ и обсуждение статистически обработанных результатов, выявление закономерностей и формулировка выводов, подтверждающих или опровергающих выдвинутую ранее гипотезу.

Выводы:

Литературные данные, говорящие о положительном воздействии биологически активной воды на рост растений подтвердились, в ходе исследования статистически выявлено заметное влияние биологически активной воды на рост лука.

Статистически достоверно установлено положительное влияние серебряной, магнитной, талой водопроводной, талой снеговой воды на рост лука. Получены сравнительные количественные характеристики такого воздействия.

Исследование «Влияние биологически активной воды на рост растений».

Кукса Николай Владимирорвич

Российская Федерация

Ханты-Мансийский Автономный округ, г. Мегион

МАОУ №5 «Гимназия», 10«м» класс

План исследований

Проблема: В некоторых русских сказках присутствуют упоминания о живой и мертвой воде. Живая вода придавала сказочным персонажам молодость, здоровье, а порою и воскрешала; мертвая вода погружала человека в сон, подобный смерти. Сказка – ложь, да в ней намек. Подобные живая и мертвая вода существуют и в природе. Так какая же вода является «живой», а какая «мертвой» и предстоит выяснить экспериментально

Актуальность:

ВОДА! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни, ты- сама жизнь. Ты наполняешь насрадостью, которую не объяснишь чувствами. Ты самое большое богатство на свете». Антуан де Сент-Экзюпери.

Вряд ли можно о воде сказать лучше, чем сказал Антуан де Сент-Экзюпери в своей известной сказке «Маленький принц».

Все основные процессы жизнедеятельности у растений связаны с водой. Вода необходима для прорастания семян, без неё не происходит оплодотворения у папортников. Есть растения, для которых вода является средой обитания. У самого берега водоёма растут влаголюбивые растения - осока, лютик. На большой глубине растут кувшинки белая и жёлтая. В водоёмах много разнообразных водорослей. Морские водоросли иногда называются лёгкими планеты, т.к. они выделяют до 80% всего кислорода, содержащегося в воде. В зелёных частях растений на свету происходит процесс, который называется фотосинтезом.

В жизнедеятельности животных вода также играет большую роль. Она составляет 60% иболее от массы тела животных. Цитоплазма клеток, кровь, слюна, желудочный сок содержит воду. Вода, испаряясь, способствует охлаждению тела. В воде живут рыбы, моллюски, раки и многие другие животные. Без воды жизнь животных невозможна. Жизнь человека тоже зависит от воды. Вода составляет более половины массы тела человека(65%). Она входит в состав крови, пищеварительных соков, слез и других жидкостей. Содержит воду:

Кровь – 99%; Зубная эмаль - 0,2%; Мышцы - 75%; Кости - 28%

Вода участвует во всех процессах жизнедеятельности, осуществляет транспортировку пищеварительных веществ, выводит продукты распада, участвует в дыхании и терморегуляции. Многие вещества нашим организмом усваиваются в растворенном виде. Вода является универсальным растворителем. Следовательно, качество воды играет очень важную роль в жизнедеятельности живых организмов.

Гипотеза: не всякая водаодинаково полезна для живых организмов.

Цель работы: На основании существующей проблемы и выдвинутой нами гипотезы, была сформулирована следующая цель работы: исследование экспериментальным путём влияния различных видов воды на рост растений.

Задачи:

из литературы по данной теме узнать особенности строения молекул воды ;

выяснить, в чем сущность «живой» и «мертвой» воды;

узнать, какие бывают виды биологически активной воды;

провести эксперимент с разными видами воды.

сформулировать выводы

оформить работу

Методы исследования:

1. Теоретические методы: анализ, синтез, которые позволили выявить специфические стороны исследуемого вопроса.

2 .Проведение экспериментов, направленных на получение данных о влиянии различных видов воды на рост растений.

3. Статистическая обработка полученных данных с последующим построением соответствующих таблиц.

4.Анализ и обсуждение статистически обработанных результатов, выявление закономерностей и формулировка выводов, подтверждающих или опровергающих выдвинутую ранее гипотезу.

Библиография работы:

1.О.С.ГАБРИЕЛЯН, Т.Н.ПОПКОВА, Г.А.СИВКОВА, С.А.СЛАДКОВ Вода в нашей жизни Учебно-методическое пособие к элективному курсу для 9 класса основной школы или10–11классов базового уровня средней школы М Дрофа 2011

2.О.А.Спенглер Слово о воде Ленинград Гидрометеоиздат 1980

3. http://otherreferats.allbest.ru/chemistry/00101368_0.html

4.http://sitewater.ru/istoriya-issledovaniya-vody.html

5.http://budu-zdorov.net/voda-i-zdorove/celebnye-vody/talaja-voda-polza-i-vred.html

6.http://www.kakprosto.ru/kak-94500-kak-serebrit-vodu

Исследование «Влияние биологически активной воды на рост растений».

Кукса Николай Владимирович

Российская Федерация

Ханты-Мансийский Автономный округ, г. Мегион

МАОУ № 5 «Гимназия», 10«м» класс

Научная статья.

С давнего времени высшие умы человечества задавали себе вопрос: в чём суть воды, какое значение она имеет в человеческой жизни? Первое научное открытие в данной области, которое до нас дошло, называется «Учение о четырёх стихиях».

Оно было написано в четвёртом веке до н. э. древнегреческим философом Аристотелем. В состав четырёх стихий входят земля, огонь, вода и воздух. Причём вода служит источником холода и влаги. В последующее время вода все также приковывала к себе внимание лучших ученых умов своего времени. До восемнадцатого века н. э.  это вещество считалось отдельным химическим элементом. (4)

Научный подход в изучении свойств воды начался с ХVIII в. А.Лавуазье, Ж.Гей-Люссак, Г.Дэви установили, что при разложении воды образуются два объема водорода и один объем кислорода (т.е. вода имеет формулу Н₂О). В химии это было открытие мирового масштаба.

Далее на протяжении полутора веков ученые успешно изучали воду, но им долго не удавалось сделать каких-либо сенсационных сообщений. Это случилось лишь в 1932 г.

Американские ученые Г.Юри и Э.Осборн обнаружили, что даже в самой чистой воде, которую можно получить в лабораторных условиях, содержится незначительное количество какого-то вещества, по-видимому, с той же химической формулой Н₂О, но с молекулярной массой, равной 20. Ее стали называть тяжелой водой. Позднее было выяснено, что довесок в две единицы объяснялся особым составом атомов водорода. Их ядра содержали, кроме одного протона, составляющего ядро обычного водорода, дополнительный нейтрон. Эти тяжелые изотопы получили название дейтерий(D или  ), а обычные атомы водорода стали называть протием. Тяжелая вода изображается формулой D₂O.

Вскоре были открыты еще сверхтяжелые изотопы водорода с одним протоном и двумя нейтронами в ядре, они были названы тритием (обозначается Т или   ). В соединении с кислородом тритий образует сверхтяжелую воду Т₂О с молекулярной массой 22.

Физиками также были найдены изотопы кислорода с атомными массами 16 (обыкновенный кислород), 17 и 18. Все вновь открытые изотопы в общей сложности составляют лишь ничтожную часть от общей массы водорода и кислорода, в природных водах содержится в среднем около 0,016 % тяжелой воды, т.е. на один атом дейтерия приходится 6600 атомов протия. Таким образом, природная вода может быть представлена формулой Н₂О, т.к. в ней 99,984 % обычных изотопов водорода (протия).

Тяжелая вода внешне похожа на обычную воду, но по многим физическим свойствам она отличается от нее. Температура кипения тяжелой воды 101,4 °С, точка замерзания +3,8 °С, она на 11 % тяжелее обычной. Самую большую плотность тяжелая вода имеет при 11 °С. Ее удельный вес при 25 °С равен 1,1, и она на 5–15 % хуже растворяет различные соли. В тяжелой воде скорость протекания некоторых химических реакций иная, чем в обычной воде, например, разложение ее электрическим током на водород и кислород происходит в пять раз медленнее. Обычная вода испаряется легче, неиспарившийся остаток будет содержать чуть больше тяжелой воды.

И в физиологическом отношении тяжелая вода воздействует на живое вещество иначе. Например, если ее использовать для полива, растения не развиваются, семена не прорастают. Головастики, микробы, черви, рыбы не выживают в тяжелой воде, а если наземных животных напоить ею, они погибнут. Было высказано предположение, что тяжелая вода, вернее, тяжелый водород постепенно накапливается в живых тканях, становясь своего рода тормозом для жизненных функций. Дейтерий замедляет обмен веществ и практически не выводится из организма. Тяжелая вода является мертвой. Вода, содержащая дейтерий, используется в атомных реакторах для замедления нейтронов, выступая одним из регуляторов цепной реакции деления урана. Тритий применяется в качестве ядерного горючего для водородной бомбы, а также весьма перспективен для проведения управляемой термоядерной реакции.

Впоследствии выяснилось, что молекула воды имеет угловое строение. Межъядерные расстояния О–Н близки к 0,1 нм, расстояние между ядрами атомов водорода равно 0,15 нм, угол между связями Н–О–Н равен 104,5°.

Связи О–Н являются ковалентными полярными за счет более высокой электроотрицательности кислорода, на котором локализован частичный отрицательный заряд. На атомах водорода, напротив, создается дефицит электронной плотности.

Молекула воды полярная, что является причиной особого взаимодействия между разными её молекулами. Атомы водорода в молекуле H₂О, имея частичный положительный заряд, взаимодействуют с электронами атомов кислорода соседних молекул. Такая химическая связь называется водородной. Она объединяет молекулы H₂О в своеобразные полимеры пространственного строения (кластеры); плоскость, в которой расположены водородные связи, перпендикулярны плоскости атомов той же молекулы H₂О. Взаимодействием между молекулами воды и объясняются в первую очередь незакономерно высокие температуры её плавления и кипения. Нужно подвести дополнительную энергию, чтобы расшатать, а затем разрушить водородные связи. И энергия эта очень значительна.

Все мы знаем, что такое вода, но не все имеют представление, что такое активированная вода и для чего она нужна.

Итак, вода состоит из водородных связей, и при активации воды происходит разрыхление сетки этих компонентов. Это, в свою очередь, способствует легкому усвоению этой воды, а также выведению шлаков из организма.

При активации происходит насыщение воды, так называемыми мономолекулами, которые возникают при разрушении структурных кластеров. Происходит измельчение этих кластеров, которые способствуют лучшему проникновению сквозь биологические мембраны, вода быстрее растворяется, также это влияет на быстроту выведения из организма. Для сравнения, в обычной, не активированной воде от 13 до 16 молекул, а в активированной всего 5-6. А если взять во внимание биофизические и биологические показатели, то эта вода намного активней обычной.(4)

«Живая» вода – это талая вода. Ее чудесные целебные свойства связывают не с отсутствием в ней дейтерия (его столько же, сколько и в любой другой воде), а с тем, что в течение некоторого времени после таяния она частично сохраняет структуру льда, более «рыхлую», чем структура жидкой воды, в которой молекулы упакованы плотнее.

Простая вода после замораживания и дальнейшего оттаивания изменяет размер своих молекул. Они становятся меньше и по структуре сходны с протоплазмой клеток организма человека. Это дает возможность им легко проникать через клеточные оболочки.

Благодаря этому ускоряются химические реакции, поскольку почти все молекулы участвуют в обмене веществ. В результате упрощаются разнообразные взаимодействия между оттаявшей водой и остальными веществами, что экономит энергию организма на процесс усвоения.

Другими словами, однородные молекулы талой жидкости находятся на одной частоте и перемещаются в резонансе, не мешая одна другой. В итоге энергии вырабатывается больше, чем во время хаотического движения молекул (5).

Весенний березовый сок представляет собой талую воду, прошедшую через живые клетки и обогатившуюся витаминами. Его издавна использовали для поддержания здоровья. Ученые обнаружили, что при таянии льда в короткое арктическое лето интенсивно развивается планктон. Снеговая вода увеличивает в 1,5–2 раза урожайность сельскохозяйственных культур, прирост молодняка, оказывает омолаживающее действие на организм, как животных, так и человека.

В талой воде сохраняются очаги ледяных структур. Это своего рода «память» воды, в пустоты ледяной решетки идеально укладываются биомолекулы без их повреждения, при этом сохраняются потенциальные жизненные функции.

При употреблении свежей талой воды фрагменты льдоподобной структуры размером 0,2 нм свободно проходят через стенки пищеварительного тракта и проникают в различные органы человека, производя оздоравливающее и омолаживающее воздействие на организм. Прокипяченная талая вода теряет свои чудесные свойства.

Польза талой воды для организма выражается в следующем:

ускорение обменных процессов,

избавление от аллергии любого вида,

удаление из организма токсинов и шлаков,

укрепление иммунитета,

улучшение пищеварения,

повышение работоспособности,

активизация памяти,

улучшение сна.(5)

Серебряной водой называют такую питьевую воду, концентрация ионов серебра в которой составляет не менее 35 мкг/литр. Согласно санитарным нормам, употреблять в пищу такую воду разрешено без ограничений.

Целебные свойства серебряной воды открыли очень давно: еще в старинных индийских книгах встречаются первые упоминания о попытках насыщения воды серебром с помощью погруженного в нее нагретого серебра. В самом начале зарождения медицины мастера уже знали о целебных свойствах серебра. У наших предков была традиция: при освещении нового колодца бросать в него серебряную монету, а саму воду, если была такая возможность, хранили в серебряных сосудах. Уже в конце XIX века исследователи подметили свойство некоторых металлов убивать микробы, очищая воду. У серебра этот полезный эффект оказался более ярко выражен за счет того, что молекулы серебра способны проникать в клетки быстрее других металлов. Серебро блокирует поступление свежего кислорода для водяных бактерий и их число стремительно уменьшается.

С давних времен известна серебряная вода, она применялась еще 2,5 тысячи лет назад. Персидский царь Кир во время походов пользовался водой, которая хранилась в серебряных сосудах. В Индии обезвреживали воду, погружая в нее раскаленное серебро. Приготовленная таким образом вода не портилась длительное время, использовалась для лечения кишечных инфекций и других заболеваний.

Научные исследования серебряной воды были впервые проведены в Швейцарии ботаником К.Негели в конце XIX в. Позднее были открыты эффективные способы получения и применения серебряной воды. В настоящее время во всем мире изготавливаются ионаторы для получения воды, обогащенной ионами серебра, обладающими антимикробным действием. Электролитический раствор серебра нередко применяется для консервирования молока, сливочного масла, меланжа, маргарина, для повышения сроков хранения некоторых микстур, ускорения процессов старения вин и улучшения их вкусовых качеств.

Серебряная вода служит эффективным лечебным средством при воспалительных и гнойных процессах, а также в лечении желудочно-кишечных заболеваний, язвенной болезни, воспалительных процессов носоглотки и глаз, ожогов. Серебро – уникальный металл, необходимый для нормальной деятельности печени, мозга, костной ткани. Обогащенная ионами серебра вода эффективна для профилактики ОРЗ и гриппа, стоматита, для лечения бронхиальной астмы и артрита.(6) 

В последнее время лечебные свойства ионов серебра находят все более широкое применение в косметологии.

Дозы серебра небольшого размера совершенно не токсичны. Даже наоборот: они способствуют омолаживанию крови, увеличению количества белка в ней. Кроме прочего, они стимулируют все физиологические процессы организма.

Большой практический интерес представляет намагниченная вода. Ее получают путем пропускания через магниты, вмонтированные в трубопровод. Проходя через невидимые силовые линии магнитного поля, вода изменяет некоторые свои физико-химические свойства. В ней возрастает скорость химических реакций, ускоряется кристаллизация растворенных веществ, увеличивается слипание твердых частиц примесей и выпадение их в осадок с образованием крупных хлопьев (коагуляция). С этой целью намагничивание успешно применяется на водопроводных станциях при большой мутности воды, позволяя эффективнее освобождать воду от загрязнений.

Использование намагниченной воды в нагревательных котлах практически прекращает оседание накипи на их стенках. Кроме того, было установлено, что магнитная обработка ускоряет растворение некоторых веществ (например, сульфата магния в 120 раз). Она повышает скорость адсорбции поверхностно-активных веществ, как на твердых поверхностях, так и на границе раздела вода – воздух.

Большая эффективность применения намагниченной воды наблюдается при производстве бетона, затвердевание которого ускоряется с 28 до 7 дней, прочность повышается в среднем на 45 %. При этом расход цемента сокращается приблизительно на 16 %. Причины изменения свойств воды под воздействием магнитного поля пока еще до конца не выяснены.

Таким образом, самое удивительное и простое вещество на Земле – вода – таит в себе еще много тайн, которые наука должна изучить и использовать на благо человечества.

2. Экспериментальная часть

«Приготовление биологически активной воды».

Цель эксперимента - исследовать воздействие биологически активной воды на рост лука.

Методика эксперимента описана в пособии О.С.Габриеляна, Т.Н.Попковой, Г.А.Сивковой, С.А.Сладкова Химия Вода в нашей жизни.

Подготовка активированной воды

Субстратом для выращивания витаминной зелени могут служить земля, опилки, речной песок или вата. Луковицы высаживаются в небольшие одноразовые пластиковые стаканчики, которые следует пронумеровать.

Подписанные стаканчики следует разместить в небольшой коробке на подоконнике и умеренно (по столовой ложке) поливать через день, используя для каждого стаканчика свой вид активированной воды. Коробку надо поворачивать через 3–4 дня, чтобы обеспечить равномерность в освещении.

Через две недели лук подрастет, его следует аккуратно срезать до основания, разложить по порциям соответственно сериям экспериментов. Естествоиспытателям предстоит вооружиться линейкой, измерить длину всех перьев. Суммарная величина и будет итоговым показателем.

Данные эксперимента (Таблица 1)

3. Результаты и обсуждение

Эксперимент показал, что не все виды воды одинаково влияют на рост лука.

Наиболее благоприятно влияет серебряная вода, далее талая водопроводная. На третьем месте талая снеговая. На четвертом – магнитная . На пятом - водопроводная. Самая неблагоприятная вода - кипяченая.

Выводы

1.Литературные данные, говорящие о положительном воздействии биологически активной воды на рост растений подтвердились, в ходе исследования статистически выявлено заметное влияние биологически активной воды на рост лука.

2. Статистически достоверно установлено положительное влияние серебряной, магнитной, талой водопроводной, талой снеговой воды на рост лука. Получены сравнительные количественные характеристики такого воздействия.

3. Гипотеза подтвердилась: не вся биологически активная вода одинаково влияет на

живые организмы.

Я расширил свой кругозор по теме: виды биологически активной воды и ее

свойства;

Овладел методиками приготовления биологически активной воды, приобрел

навыки проведения домашнего эксперимента и исследовательской работы.

Данный материал можно использовать на уроках химии, экологии, биологии, классных часах

Рекомендации.

Необходимо отметить, что поскольку самые плохие показатели выявлены в кипяченой воде, все-таки, такая вода не опасна для нашего здоровья.

Я считаю, что главным в настоящее время будет:

провести беседы с целью ознакомления окружающих с результатами проделанной работы,

рекомендовать приготовлять в домашних условиях серебряную (с помощью изделий из серебра) или талую воду (с помощью льда).

И это доступно каждому человеку. Я хочу, чтобы мое поколение выросло экологически грамотным и здоровым.

3. Для получения серебряной воды можно приобрести приборы бытового назначения, например: серебрин.

.

ЛИТЕРАТУРА

1.О.С.ГАБРИЕЛЯН, Т.Н.ПОПКОВА, Г.А.СИВКОВА, С.А.СЛАДКОВ Вода в нашей жизни Учебно-методическое пособие к элективному курсу для 9 класса основной школы или 10–11 классов
базового уровня средней школы М Дрофа 2011

2.О.А.Спенглер Слово о воде Ленинград Гидрометеоиздат 1980

3. http://otherreferats.allbest.ru/chemistry/00101368_0.html

4.http://sitewater.ru/istoriya-issledovaniya-vody.html

5.http://budu-zdorov.net/voda-i-zdorove/celebnye-vody/talaja-voda-polza-i-vred.html

6.http://www.kakprosto.ru/kak-94500-kak-serebrit-vodu

Приложение.

Рис. 1 Приготовление биологически активной воды

Рисс. 2 Появление листьев у лука, поливаемого серебряной водой через 5 дней

.

Рис. 3 Лук через 11 дней

Рис. 4 Лук через три недели

Рис. 5 Измерение длины листьев

Рис. 6 Полученные результаты

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/420713-issledovatelskij-proekt-vlijanie-biologichesk