กิจกรรมการเก็บข้อมูลแหล่งน้ำ

จุดประสงค์
          เพื่อเก็บข้อมูลแหล่งน้ำภายในโรงเรียน หรือบริเวณใกล้เคียง

สาระสำคัญ
          น้ำเป็นสิ่งจำเป็นในการดำรงชีวิตสำหรับทั้งมนุษย์ สัตว์ และพืช ดังนั้นคุณภาพของน้ำย่อมมีผลกระทบถึงสุขภาพด้วย น้ำบริสุทธิ์ใส ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น pH 7 หากมีสิ่งเจือปนให้น้ำไม่บริสุทธิ์ คุณสมบัติทางกายภาพของน้ำก็จะเปลี่ยนไป และมีผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตด้วย การเก็บข้อมูลแหล่งน้ำจึงเป็นสิ่งจำเป็นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

เวลาที่ใช้
         3 คาบเรียน

ระดับชั้นเรียน
          ประถมปลาย – มัธยมต้น

แนวความคิดหลักที่สำคัญ
         อุณหภูมิของน้ำ
         ความโปร่งใสของน้ำ
         ความเป็นกรด – เบส ของน้ำ
         สภาพนำไฟฟ้าของน้ำ

ทักษะ
       การเก็บตัวอย่างท การใช้เทอร์มอมิเตอร์
       การใช้หลอดวัดความโปร่งใสของน้ำท การใช้อุปกรณ์วัดค่า pH
       การใช้อุปกรณ์วัดการนำไฟฟ้าของน้ำ

วัสดุและอุปกรณ์
       กระป๋องพลาสติก มีเชือกผูกหูหิ้ว ยาวประมาณ 3 เมตร สำหรับใช้เก็บตัวอย่างน้ำ
       เทอร์มอมิเตอร์สำหรับตรวจวัดอากาศท เทอร์มอมิเตอร์สำหรับตรวจวัดน้ำ ผูกเชือกห้อย ยาวประมาณ 1 เมตร
       หลอดวัดความขุ่นใส (Turbudity tube)ท อุปกรณ์วัดค่า pH
       การใช้อุปกรณ์วัดการนำไฟฟ้าของน้ำท ใบงานกิจกรรมการเก็บข้อมูลแหล่งน้ำ

ความรู้เบื้องต้น
       อุณหภูมิของน้ำ แสดงถึง ปริมาณพลังงานจากดวงอาทิตย์ที่น้ำดูดกลืนไว้ อุณหภูมิของน้ำมีอิทธิพลต่อปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ (Dissolved Oxygen) ถ้าน้ำมีอุณหภูมิสูง ออกซิเจนจะละลายน้ำได้น้อย ส่งผลกระทบให้ต่อสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในน้ำ นอกจากนั้นค่าความนำไฟฟ้าของน้ำ (Conductivity) ยังเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิอีกด้วย
       ความโปร่งใสของน้ำ แสงเป็นปัจจัยที่สำคัญสำหรับการเจริญเติบโตของพืชสีเขียว ซึ่งจะพบมากบริเวณแหล่งน้ำที่มีความใส มากกว่าแหล่งน้ำขุ่นที่เต็มไปด้วยอนุภาคแขวนลอย ความใสของน้ำเป็นตัวบ่งชี้ว่า แสงจะส่องได้ลึกเพียงใด
       ความเป็นกรด – เบสของน้ำ มีอิทธิพลต่อกระบวนการเคมีต่างๆ น้ำบริสุทธิ์ที่ไม่มีสิ่งเจือปน (และไม่สัมผัสกับอากาศ) จะมีค่าความเป็นกรด – เบส (pH) เท่ากับ 7 โดยถือว่า มีคุณสมบัติเป็นกลาง กล่าวคือไม่มีคุณสมบัติเป็นกรดหรือเบส ส่วนน้ำที่มีสิ่งเจือปนแต่ยังมีค่าความเป็นกรด – เบส (pH) เท่ากับ 7 นั่นแสดงว่า ค่าความเป็นกรดเท่ากับค่าความเป็นเบสนั่นเอง ถ้าน้ำมี pH ต่ำกว่า 5 สัตว์น้ำจะอาศัยอยู่ไม่ได้
       การนำไฟฟ้าของน้ำ น้ำบริสุทธิ์จะไม่สามารถนำไฟฟ้าได้ ประจุ (charge) ของสิ่งเจือปนในน้ำ เช่นเกลือที่ละลายในน้ำจะทำให้น้ำสามารถนำไฟฟ้าได้ ดังนั้นการนำไฟฟ้าของน้ำจึงเป็นตัวระบุถึงระดับของสิ่งเจือปนที่มีอยู่ในน้ำ

ขั้นตอนการปฏิบัติ
        1. ทำการตรวจวัดอุณหภูมิของอากาศ และจดบันทึกข้อมูลที่อ่านได้ลงในใบงาน
        2. ทำการตรวจวัดอุณหภูมิน้ำโดยหย่อนเทอร์มอมิเตอร์ลงในน้ำให้ลึก 10 เซนติเมตร แล้วทิ้งไว้ประมาณ 3 – 5 นาที ยกเทอร์มอมิเตอร์อย่างรวดเร็ว (เพราะอุณหภูมิจะทำให้ค่าที่วัดได้เปลี่ยนแปลง) จดบันทึกข้อมูลที่อ่านได้ลงในใบงาน
        3. ทำการตรวจวัดความโปร่งของน้ำ โดยค่อยๆ ใช้ถังตักน้ำขึ้นจากแหล่งโดยระวังมิให้น้ำขุ่น รินน้ำที่ตักไว้ใส่หลอดวัดความโปร่งใสจนเต็ม แล้วค่อยๆ ปล่อยน้ำออกอย่างช้าๆ และคอยตรวจดูความแตกต่างระหว่างพื้นสีขาวและสีดำใต้ก้นหลอด ให้ปิดน้ำที่ไหลออกทันทีที่สังเกตเห็นความแตกต่างนี้ได้ จดบันทึกข้อมูลที่อ่านได้ลงในใบงาน (*** ระหว่างที่ทำการตรวจวัด อย่ายืนบังแสงแดด เพราะจะทำให้สังเกตุความแตกต่างของสีพื้นได้ยาก)
        4. ทำการตรวจวัดความเป็นกรด – เบส ของน้ำ โดยใช้ตัวอย่างน้ำในถัง อุปกรณ์ที่ใช้ตรวจวัดได้แก่ กระดาษลิสมัต กระดาษยูนิเวอร์แซล อินดิเคเตอร์ หากใช้ปากกาวัดพีเอช หรือพีเอชมิเตอร์ ต้องทำการปรับค่ามาตรฐาน (Calibration) ด้วยสารละลายบัฟเฟอร์ และล้างด้วยน้ำกลั่นแล้วเช็ดให้แห้งก่อน ทำการอ่านค่าที่ได้เมื่อตัวเลขบนเครื่องวัดหยุดนิ่ง จดบันทึกข้อมูลที่อ่านได้ลงในใบงาน
        5. ทำการตรวจวัดการนำไฟฟ้าด้วยอุปกรณ์วัดการนำไฟฟ้า ทำการอ่านค่าที่ได้เมื่อเข็มหรือตัวเลขบนเครื่องวัดหยุดนิ่ง จดบันทึกข้อมูลที่อ่านได้ลงในใบงาน
        6. ในแต่ละสถานี ให้ทำการตรวจวัดอย่างละ 3 ครั้ง แล้วคำนวณหาค่าเฉลี่ย
        7. รวบรวมข้อมูลเฉลี่ยของแต่ละแหล่งน้ำ กรอกลงในตารางเปรียบเทียบข้อมูลจากแหล่งน้ำต่างๆ
        8. นักเรียนอภิปรายสรุปผลคุณภาพน้ำจากแหล่งต่างๆ

ข้อเสนอแนะ:
       ควรทำการเก็บข้อมูลจากแหล่งน้ำหลายๆ แห่ง เพื่อจะได้ศึกษาเปรียบเทียบ และถ้าเป็นไปได้ให้เลือกแหล่งเก็บตัวอย่างที่มีความสัมพันธ์กัน เช่น ต้นน้ำ – ปลายน้ำ เพื่อที่จะเห็นถึง ปัจจัยที่มีผลกระทบต่อคุณภาพน้ำ เช่น ต้นน้ำ และปลายน้ำ
       ในการเปรียบเทียบอุณหภูมิของน้ำ ต่างแหล่ง ต่างสถานที่ จะต้องทำในเวลาที่ใกล้เคียงกัน