◎重慶師范大學(xué)附屬科學(xué)城中學(xué)2022 級(jí)（1）班 毛彥博 楊和昕

本期點(diǎn)評(píng)專家

朱朝義 中學(xué)正高級(jí)教師，中國發(fā)明協(xié)會(huì)中小學(xué)創(chuàng)造教育分會(huì)常務(wù)理事，湖南省優(yōu)秀科技工作者，《發(fā)明與創(chuàng)新》專家團(tuán)專家。

一、調(diào)查背景

水是生命之源，缺水會(huì)給人們的生活帶來巨大影響。雖然我們生活的重慶大學(xué)城片區(qū)不缺水，但我們發(fā)現(xiàn)附近有很多工廠，這些工廠產(chǎn)生的污水是否都是經(jīng)過處理后再排放的呢？大學(xué)城周圍的水域水質(zhì)情況如何？我們應(yīng)該如何保護(hù)“生命之源”？

為弄清上述問題，我們決定對(duì)大學(xué)城附近的水域進(jìn)行水質(zhì)調(diào)查。

二、調(diào)查方法

評(píng)價(jià)水質(zhì)好壞的參數(shù)非常多，有些參數(shù)需要專業(yè)的設(shè)備和技術(shù)才能測(cè)量。pH 值、TDS 值、EC 值是水質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，這些指標(biāo)的測(cè)量方法較簡(jiǎn)單，因此我們選擇這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。

pH 值即我們通常說的酸堿度。pH值等于7 的水為中性水。pH 值小于7的水為酸性水，pH 值越小酸性越強(qiáng)。pH 值大于7 的水為堿性水，pH 值越大堿性越強(qiáng)。

TDS 值指水中溶解性固體物質(zhì)總量。TDS 值的大小可以反映絕大多數(shù)水中有害重金屬離子含量的多少，水中細(xì)菌量的多少，亞硝酸含量是否超標(biāo)，有沒有農(nóng)藥殘留，等等。

EC 值代表溶液中的可溶性鹽含量。EC 值越高，水質(zhì)越差。

三、調(diào)查過程

（一）確定調(diào)查范圍

在科學(xué)老師的建議下，我們選擇大學(xué)城片區(qū)的11 個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，它們分別是后勤工程學(xué)院、重慶醫(yī)科大學(xué)、重慶大學(xué)、四川美術(shù)學(xué)院、金科廊橋水鄉(xiāng)、學(xué)府廣場(chǎng)、科技學(xué)院競(jìng)湖、西城的湖濕地公園、秋實(shí)湖、涼灘河流域1、涼灘河流域2。

（二）準(zhǔn)備測(cè)量?jī)x器

1.pH 值測(cè)試儀

測(cè)量水的pH 值是一項(xiàng)對(duì)精度要求很高的工作，對(duì)測(cè)量的設(shè)備及操作的方法也有很高的要求，我們用的是電子式pH 值測(cè)試儀。測(cè)量前，需對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.TDS 值測(cè)試儀

TDS 值測(cè)試儀的操作比較簡(jiǎn)單，不需要校準(zhǔn)，打開電源后將它放入水體樣本中就可以測(cè)量。設(shè)備如圖2 所示。該測(cè)試儀上有一個(gè)TDS 值和EC 值的轉(zhuǎn)換按鍵，可以直接轉(zhuǎn)換測(cè)量項(xiàng)目，非常方便。

3. 測(cè)量過程

先用杯子采集水體樣本，然后測(cè)量pH 值并記錄。之后測(cè)量TDS 值并記錄。最后測(cè)量EC 值并記錄。

四、數(shù)據(jù)分析與結(jié)論

1.pH 值測(cè)量數(shù)據(jù)

11 個(gè)測(cè)量點(diǎn)的pH 值測(cè)量數(shù)據(jù)如圖4 所示。

圖中綠色區(qū)域?yàn)椤渡铒嬘盟l(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749—2006）中規(guī)定的城鎮(zhèn)水源pH 值的常規(guī)限值（6.5～8.5），在該限值范圍內(nèi)的水質(zhì)為合格標(biāo)準(zhǔn)。

從圖4 可以得出：目前大學(xué)城片區(qū)的水的pH 值大部分在正常范圍內(nèi)，個(gè)別區(qū)域如金科廊橋水鄉(xiāng)區(qū)域水質(zhì)污染較嚴(yán)重，需及時(shí)進(jìn)行污染控制。

2.TDS 值測(cè)量數(shù)據(jù)

11 個(gè)測(cè)量點(diǎn)的TDS 值測(cè)量數(shù)據(jù)如圖5 所示。

我國水質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中并沒有TDS值這個(gè)指標(biāo)，所以單純以TDS 值來判斷水質(zhì)的優(yōu)劣不太科學(xué)。但TDS 值的大小能反映水中所含溶解性固體總量的多少，所含溶解性固體總量越多，說明水中的雜質(zhì)越多，受污染的可能性就越大。

通常情況下，TDS 值對(duì)應(yīng)的水質(zhì)等級(jí)如下。

0～9：純凈水；10～60：山泉水、礦泉水；60～100：凈化水；100～300：自來水；300 以上：污染水。

從圖5 中的綠色區(qū)域可以看出，重慶大學(xué)城片區(qū)的水的TDS 值大部分在自來水范圍內(nèi)。其中，涼灘河流域和學(xué)府廣場(chǎng)的水污染比較嚴(yán)重，已達(dá)到污染水的等級(jí)。

3.EC 值測(cè)量數(shù)據(jù)

11 個(gè)測(cè)量點(diǎn)的EC 值測(cè)量數(shù)據(jù)如圖6 所示。

經(jīng)過查閱資料得知，EC 值在小于等于2000 μS/cm 的范圍內(nèi)是合格的生活飲用水。從圖6 統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來看，所有測(cè)量點(diǎn)的EC 值都在800 μS/cm 以下，說明重慶大學(xué)城片區(qū)的水質(zhì)都很好。這個(gè)結(jié)果顯然跟實(shí)際情況不符，因此也證實(shí)了科學(xué)調(diào)查中的一個(gè)規(guī)律：?jiǎn)我坏闹笜?biāo)并不能反應(yīng)事物的全部特性。

五、措施與建議

從上面的數(shù)據(jù)分析以及結(jié)論來看，重慶大學(xué)城片區(qū)水域的污染程度較低，大部分地區(qū)的水質(zhì)能達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。但存在一些污染比較嚴(yán)重的地方，特別是人口密度大的生活區(qū)域，水污染程度較高，這跟排污不當(dāng)和水的流動(dòng)性較差有密切的聯(lián)系。

為了保護(hù)好我們的生存環(huán)境，我們提出以下建議：以節(jié)水為榮，及時(shí)關(guān)上水龍頭，別讓水空流；注重保護(hù)水源；提倡重復(fù)用水；使用環(huán)保清潔劑，減少水污染；做環(huán)保小衛(wèi)士，盡自己的能力宣傳和保護(hù)水資源。

針對(duì)污水排放，我們建議工廠先對(duì)污水進(jìn)行處理后再排放，環(huán)保部門定期對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不符合規(guī)定的工廠依法進(jìn)行處理。

六、不足與改進(jìn)

首先，僅用pH 值、TDS 值、EC 值這三個(gè)參數(shù)的值來分析水質(zhì)的污染情況并不能全面反映問題，還需要按照水質(zhì)檢測(cè)的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行其他參數(shù)的測(cè)量和分析。

其次，重慶大學(xué)城片區(qū)水域范圍較廣，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)選取的水體樣本數(shù)較少。想要得到更加精準(zhǔn)的分析報(bào)告和更科學(xué)的結(jié)論，還需要增加樣本數(shù)據(jù)。

（指導(dǎo)老師：黃睿）

專家點(diǎn)評(píng)

作者歷時(shí)一年就當(dāng)?shù)厮|(zhì)污染情況進(jìn)行調(diào)查研究，并得出科學(xué)結(jié)論，提出了一些建議，值得肯定。

對(duì)于一個(gè)初中生來說，該研究是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的工作，涉及很多專業(yè)的知識(shí)、復(fù)雜的研究方法以及數(shù)據(jù)處理技巧，作者能充分利用社會(huì)資源，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行這一研究，并從中激發(fā)了科學(xué)興趣、學(xué)習(xí)了科學(xué)方法、踐行了社會(huì)責(zé)任，有一定的借鑒意義。

建議：課題的選擇注重可操作性，盡可能從日常生活中選擇相對(duì)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目。