师：同学们，今天我们一起来学习劳动教育第四单元第三课时——制作污水净化器。水是一切生命赖以生存的重要资源，但伴随工业生产活动和城市化的急剧发展，日益加剧的水污染状况对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、社会及经济可持续发展的重大障碍。我们从第四届世界水资源论坛提供的联合国水资源世界评估报告的数据中，看看全球水污染的现状。全球每年有4200多亿立方米的污水排入江河大海，污染了5.5万亿立方米的淡水，这相当于全球净流总量的14%以上。全球每天有多达5000名少年儿童因饮用水卫生状况恶劣而死亡。水资源需要每一位地球公民共同守护。
本节课，我们先来学习水污染相关知识，再动手制作一个简易污水净化器，为水体保护贡献力量。所谓水污染，是指人类排放的污染物进入水体，其数量超过了水体的自净能力，使水和水质的理化特性、水资源及水环境中的生物特性组成等发生变化，从而影响水的使用价值，造成水质恶化，乃至危害人体健康、破坏生态环境的现象。
大家可能有疑问，为什么水资源在古代基本不会出现问题，但在现代却如此严重呢？请大家注意概念中的“自净能力”一词，自然环境中的水体自身有自净能力。一旦污染速度大于其自净速度，水污染现象就会显现，进而影响水的使用价值，最后甚至危害人体健康、破坏生态环境。
在古代，对水体污染的来源主要有农业以及径流。水体径流指土地受雨水冲刷后流入水体，从而对水体造成污染。但现代水污染的主要来源是生活污水以及工业污水，这也是现代水污染情况严重的原因。人类社会进入工业化以来，发生过众多水污染事件，给人类带来了难以磨灭的伤害。
本节课我们介绍两个案例。一是1953年发生在日本熊本县水俣镇的水污染事件，当时病因不明，故称之为水俣病。这种病最初出现在猫身上，称为猫舞蹈症病。猫呈现步态不稳、抽搐，甚至跳海死去的状态。随后，这里也发现了患这种病的人，轻者口齿不清、步态蹒跚、手足变形，重者神经失常，或兴奋，或身体弯弓尖叫，直至死亡。怪病的源头是水俣镇的一家氮肥公司，将含汞的废水排入水隅湾，又通过食物链逐级富集，最终人类食用含有有机汞的鱼贝类后造成重金属中毒。
案例二同样发生在日本。1931年，这里出现一种怪病，刚开始患者病症表现为浑身关节痛。几年后，患者全身各部位会发生神经痛、骨痛等现象，难以行动。患病后期，患者骨骼软化，脊柱变形，四肢弯曲，骨质异常松脆，甚至咳嗽都能引起骨折，疼痛无比，患者常常大叫“痛死了”，所以这种病症称作痛痛病。后来经过长期研究发现，痛痛病是由于上游的矿山废水引起的镉中毒导致的疾病。可见，污染给人们带来了无法磨灭的伤害，这些被污染的水排放到土壤里，会造成土壤污染。
土壤污染会导致农作物减产，土壤污染物在植物体内积累，通过食物链富集到人体和动物体内，危害健康，引发癌症和其他疾病等。怎样处理这些被污染的水呢？面对日益严重的水污染，污水处理厂或许能帮我们摆脱困境。我们通过视频了解一下污水处理厂是如何将污水变成清水的。
污水的处理过程从处理厂的泵房开始。从上方看，泵房不大，但泵房结构在地下穿越层层岩石，深入地下十几米，污水汇聚在这个巨大的地下井中。之后，水泵将污水泵至地表的沉砂池。水泵前有一道粗格栅条，间距为50 - 150毫米。沉砂池前有一道细格栅，栅条间距5 - 10毫米。粗细格栅可以拦截污水中的漂浮物，比如塑料袋、树叶、菜渣等垃圾。这些垃圾被捞出后，送入填埋池进行填埋，同时滤出的水流入被称为沉沙池的大型水池。
沉沙指水中的无机颗粒，比如细小的碎石与沙粒，它们不能降解或燃烧。这些颗粒中最小的只有一粒沙大小，最终都会沉入沉沙池底，然后被送到填埋场。此时的污水中含有氮、磷等有机污染物，这些有机污染物是引起水体富营养化的关键因素之一，所以要去除它们。
这是多级多段AO池，在这里，厌氧段与好氧段相隔排列。在厌氧段里，厌氧菌将污水中的蛋白质、脂肪等污染物进行氨化，游离出氨。再利用好氧段里的亚硝化细菌和硝化细菌的硝化作用，将污水中的氨氮被消化菌消化为硝态氮。大量硝态氮回流至厌氧段，在缺氧条件下，通过厌氧反硝化菌的作用，使硝态氮被还原为无污染的氮气，从而达到最终脱氮的目的。污水经生物脱氮后会流入高密度沉淀池，在这里会加入除磷药剂——聚合氯化铝。在水中，聚合氯化铝水解生成三价铝金属离子。三价铝金属离子能够与水中的可溶性磷酸盐结合反应转变成非溶解性的磷酸盐，因其密度大于水，将会沉淀并在池底形成污泥。抽水机和传输系统抽走污泥并转送到注泥池。处理完毕的净水经过检验、紫外线消毒后，将流经出水口，由一系列管道排入河流。水刚到处理厂时，其中充满危害水生物的污染物，处理完毕后，水中悬浮物减少了80%，硫化物减少了75%。青海卫视为您报道，污水处理厂净化后的水一般称为中水，这是对应给水排水而起的名字，还有再生水、中水道回用水、杂用水等译名。达到标准的中水可以用来绿化浇灌、车辆冲洗、道路冲洗、家庭坐便器冲洗等，或者直接排放到河道，从而达到节约用水的目的。但要注意，中水不可饮用，饮用水的生产与污水处理厂完全是两个不同的概念。
通过视频我们了解到，污水处理厂可以将收集的污水集中处理，经过三级处理后排入环境中，从而降低水中的污染物对环境的污染，减轻河流的负担。今年3月，习近平总书记号召大家都做生态文明建设的实践者、推动者，持之以恒，久久为功，让我们祖国天更蓝、山更绿、水更清，生态环境更美好。本节课我们研究“水更清”，污水处理厂就是守护者之一。我们了解到广州市现有污水处理厂63座，每天处理污水773.8万立方米。到2025年，污水处理厂将达到70座，总规模885.3万立方米每日。到2035年，污水处理厂将会达到96座，总规模1369万立方米每日。随着污水处理厂的大规模建立，能有效降低污染物对环境的污染，减轻河流的负担。