密西根州立大学扩展4-H课堂科学大爆发

教育元素

关键概念:

土壤作为水过滤系统

概述:

“清洁水中的污垢”课程计划旨在帮助领导者教导参与者，让他们了解土壤可以作为过滤器，将污染物排除在我们的供水系统之外。参与者分成小组，制作过滤器，以演示和观察不同的土壤，因为它们充当滤水器。

年龄层次:

5至15岁(活动可能会根据年龄变化而有所调整)

生活技能:

批判性思维，解决问题，明智地使用资源，负责任的公民。

成功指标:

完成此活动后，参加者将能够:

• 确定最能过滤水的土壤类型。
• 使用科学的方法来确定过滤的最佳土壤类型。
• 能够了解污染物如何影响地下水供应。
• 建议在室外环境中使用土壤作为天然过滤器的方法。

材料与方法

准备时间:15分钟

课时间:45分钟

空间:有桌子的教室或户外空间

材料:

• 3盎司纸杯(每对或每组一个，乘以不同类型的土壤和土壤组合过滤水的次数)
• 5盎司纸杯(每对或每组一个，乘以不同类型的土壤和土壤组合过滤水的次数)
• 牙签(每对或每组一根，乘以它们过滤不同土壤类型和土壤组合的次数)
• 玩沙子(完全干燥，必要时放入烤箱)(每次实验需要大约半杯土壤或土壤的组合)。
• 一种类型的细土壤或几种不同的土壤样品(完全干燥，必要时在烤箱中)(您可以让参与者从各种来源，如他们的花园或校园带来土壤样品。)
• 水或获取水的途径
• 能装1夸脱水的水罐或盛水的容器(每一对或一组一个)
• 葡萄或其他口味的无糖饮料(或绿色、红色或黄色食用色素)
• “漂浮物”(水污染物，如小纸片、干草屑、小块泡沫食品容器或其他物质)
• “记录您的观察”工作表(每个参与者一张)(对于年轻的参与者，可以以小组为单位进行记录。)
• 书写用具(每人一件)

词汇:

• 含水层-地下区域，地下水存在足够的数量，以供应井或泉水。
• 污染物-一种物质添加到水，使它不适合使用。
• 过滤-一种机械过程，包括让水通过一种材料，通常是沙子，用来捕捉和去除颗粒。
• 地下水-在地下、含水层和土壤颗粒之间发现的水。
• 入渗-水从地表逐渐向下流入土壤。
• 非点源(NPS)污染物-源自土地使用活动的沉积物、有机和无机化学物质以及生物、放射性和其他有毒物质，这些物质作为地表径流被带入湖泊和河流，造成污染。当物质进入这些水体的速度超过自然水平时，就会发生非点源污染。
• 污染物-任何改变水的物理、化学或生物特性，使其有害或不适合使用的东西。
• 径流-从陆地流向地表溪流、河流和湖泊的降水。

背景信息:

过滤水是土壤最重要的功能之一。土壤可以自然地过滤污染物，如化肥、汽油、下水道泄漏物和水中的有害细菌。通过这个自然过滤许多有害毒素的过程，水进入我们的地下水供应是安全的。

我们大部分的饮用水来自蓄水层。这些是“挖掘”的地下水源，这意味着在土壤和岩石中钻井，然后将水泵到地表。一些社区将从地下抽取的水储存在水塔中。没有住在社区水源附近的人会打私人水井。

汽油、草坪护理产品、家用清洁剂或其他污染物都会污染地下水。这些被称为非点源污染物，或NPS污染物。这些污染物经常以径流的形式进入地下水。径流通常发生在雨水落在不透水的表面，如道路、停车场或夯实的土壤上。径流水从这些表面带走污染物，污染物通过河流和小溪进入地下水供应。当水有机会在土壤中缓慢流动时，特别是在有植物根的地方，毒素就会与土壤颗粒结合，从水中过滤出来。然后，水被自然过滤，可用于饮用和其他家庭用途。