守護健康，安全飲水
——關于樂清市東林水庫水質安全及凈化處理的研究

杭州英特外國語學校 陳恰恰 齊亞坤

過年時我們回了一趟老家，茶余飯后，大人們談起了村民用水的問題。村民的日常用水主要來自東林水庫和市政自來水，有的村民已經飲用東林水庫里的水幾十年了。聽外公說，近年來生病的村民越來越多，這與村民的飲水習慣有關嗎？我們決定對東林水庫里的水進行探究。

一、實驗準備

分別罐裝東林水庫里的水和市政自來水，準備顯微鏡和測量導電率的儀器。

圖1 水庫里的水

圖2 自來水

圖3 檢測筆

圖4 顯微鏡

二、實驗過程

實驗一：肉眼觀察自來水與水庫里的水

將兩種水倒入一次性杯子，用看、聞等方法觀察。

通過觀察我們發現，自來水無色無味，透明，杯壁有氣泡，杯底無沉淀物，無微生物。水庫里的水顏色偏白，較渾濁，有較重的化學氣味，杯底有許多氣泡，無沉淀物，但有少量微生物。

圖5 水庫里的水

圖6 自來水

實驗二：比較導電率

導電率能反映水中礦物質含量的多少，一般情況下，導電率越小越適合飲用。將兩種水倒入一次性杯子，檢測水的導電率。檢測數據顯示，水庫里的水導電率為132ppm，自來水導電率為30ppm。

水庫里的水導電率較自來水高，原因可能是水庫建在山上，礦物質（或導電雜質）未經處理。實驗證明，自來水比水庫里的水更適合飲用。

實驗三： 探究凈化水的方法

1.加入明礬

明礬可吸附水中的懸浮微粒，在水質處理中起到沉降的作用。將0.5g明礬放入100g水庫里的水中并攪拌，使明礬完全溶解。靜置12h后，水變得澄清，異味變淡，杯底出現沉淀物，水的pH值由5.4變為3.6，導電率升至3 120ppm。

實驗結果表明，明礬使水中增加了看不見的導電雜質，只是水變清后酸性更高。

2.自然沉淀

量取100ml水庫里的水，裝杯后用保鮮膜覆蓋杯口以減少蒸發，模擬自然環境將其靜置一天后，水底出現沉淀物，導電率、pH值均無明顯變化。

3.高溫加熱

將水庫里的水煮沸再冷卻，倒入100ml在杯中靜置，導電率、pH值均無明顯變化。

4.自制簡易凈水器凈化

將空礦泉水瓶從中間剪斷，上部分瓶口倒置后插入下部分瓶身，將蓬松棉、活性炭、石英砂、小卵石從下到上依次放入測試儀，且每兩樣物品之間放一層紗布。往瓶中倒入水庫里的水（因為有許多層，過濾過程很慢）。

圖7 簡易凈水器凈化

過濾后水的導電率由原來的135ppm變為256ppm，pH值無變化。水的顏色偏白且更渾濁，水中的雜質也更多。這次實驗的失敗讓我們有些疑惑，難道是沙子或石頭上附著了灰塵？但在實驗前，我們已用清水將沙子和石頭洗過很多次了。

我們又用自來水進行了實驗。用該裝置過濾后，自來水的導電率由35ppm升至135ppm，去除該裝置中的石英砂層后再過濾水庫里的水，導電率為236ppm。我們猜測，這是受到過濾層材料自帶的礦物質或依附在其上的其他物質的影響。

5.家用RO凈水器

我們設計了一個對比實驗，對照組是水庫里的水，實驗組是由我們設計的簡易凈水器中過濾后的水庫里的水和RO凈水器過濾后的水庫里的水。測得對照組的導電率為135ppm，pH值為5.6，經簡易凈水器過濾的水的導電率為270ppm，pH值為5.6，經RO凈水器過濾的水的導電率為8ppm，pH值為7.0。

6.便攜式凈水機

我們設計了一個便攜式凈水機，它由一根大針管的管身和三層可替換的內芯組成。內芯主要材料由RO反滲透膜、活性炭層組成，可通過推動活塞提高過濾速度。第一層活性炭用來粗過濾，第二層活性炭用來改善水的口感，RO反滲透膜可過濾水中的重金屬離子、細菌、病毒、農藥殘留物等。

圖8 便攜式凈水機結構圖

三、結果分析

1.水庫里的水顏色與渾濁度不符合國家標準，不適宜飲用，但仍有許多村民飲用這種水。

2.水庫里的水導電率較自來水高，原因可能是水庫建在山上，礦物質或導電雜質過多，自來水較水庫里的水更適合飲用。

3.RO凈水器對水的凈化作用最好，活性炭凈水機其次。在條件不支持的情況下，加入明礬、高溫加熱、自然沉淀也可作為凈化水的辦法。

村民大多會先讓水沉淀，再加入明礬后煮沸飲用。加入明礬會提高水中的礦物質含量，沉淀對凈化水質沒有太大作用，將水煮沸可殺菌，但不能去除水中的重金屬。活性炭凈水機過濾會使水中留下黑色的微小顆粒，導致水的顏色偏藍，不適合直接飲用。目前，用RO凈水器是凈化水的最好辦法，但村里每家每戶的經濟條件不同，我們建議村里可以展開一次關于水質的會議，號召村民改用市政生活自來水。

4.在實驗三中，我們發現網絡或一些教科書上推薦的用砂石過濾的方法并不適用于凈化水，而RO凈水器可有效過濾水中的大部分殘留物質，更好地保障飲水安全。