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是不是可以利用这种办法来分离去除污水中的杂质呢？于是带着这个问题，我开展了一系列的研究：仙人掌的吸附净化效果的观察；增加含泥量是否会影响仙人掌的能力；增加仙人掌对泥沙吸附净化程度的变化；仙人掌、芦荟与明矾的净化对比试验及测试；仙人掌对不同水质的净化反应；最后还研究了其他植物是否也具有吸附泥沙能力的研究。
【关键词】：仙人掌
【研究背景】：
我生活在瓯江畔，经常到瓯江边散步，玩耍。瓯江水是黄黄的，瓯江的水里面含有很多的泥沙，看上去极其的浑黄、浑浊。看着岸边的淤泥我不禁深思：瓯江水有那么多的泥沙，有什么办法可以去除水中的泥沙，让水变清澈的办法呢？除此之外是不是可以利用这种办法来分离去除污水中的杂质呢？于是带着这个问题，我请教了科学陈老师，老师说：“你尝试一下仙人掌净水，看看会不会得到你想要的答案！”
仙人掌能净化污水中的杂质？可它是如何做到的？我百思不得其解！于是带着好奇心展开了对仙人掌的试验。
【研究过程】：
仙人掌是怎样做到分离泥沙的，我找来了仙人掌和瓯江泥沙水进行了仙人掌吸附净化效果的观察和研究。
实验一：仙人掌的吸附净化效果的观察
● 材料准备：
仙人掌、瓯江泥砂水、厨用电子秤、烧杯、培养皿、玻璃棒、三角尺、小勺、小刀、剪刀、塑料瓶、锥子、卵石、碎石、细砂、石英砂
● 试验方法：
对比试验、图片记录、表格记录
● 试验步骤：
第一步：用小刀削掉仙人掌的外皮，在切成1cm³大小块状，厨用电子秤取10g的量备用。
仙人掌要选用厚实的果肉方便试验，我摘的仙人掌厚度有5厘米左右。由于仙人掌全身布满各种大大小小的毒刺，非常容易扎到身上，且小刺不易拔掉，被刺后会引起皮肤红肿疼痛、瘙痒等过敏症状，所以削皮的时候要带上厚厚的
防水手套，在水池里削，边削边用水冲掉尖刺。
第二步：A号（对比组）烧杯装入100ml泥砂水（取自我家乡的瓯江水）；B号（实验组）烧杯同样装入100ml泥砂水并放入10g的仙人掌去皮果肉。
第三步：用玻璃棒搅拌之后静置，观察2个烧杯里的变化。
（仙人掌分离泥砂的效果）
● 实验一观察分析：
● 实验一结果分析：
在100ml泥砂水和10g仙人掌果肉的试验中，分别对不同时期进行观察记录：5分钟时仙人掌释不断释放出粘液，并开始吸收泥砂颗粒，随后的30分钟出现了带状的粘液，1小时后呈现泥砂完全沉淀及仙人掌基本吸收大量泥砂颗粒的现象，等到24小时吸收饱和，水质从浑黄色变成了半透明清澈的。对实验的结果我非常满意，整个过程能清楚的看到“释放”、“吸附”和水质变化的现象，完美的证明了仙人掌具有吸附和净化水质的功能。
根据观察分析得出其原理：仙人掌成分中带点胶体离子能够吸附水中的带相反电荷的离子，凝集成大胶体沉淀，分离杂质后起到净化水中泥砂的作用。
实验成功后，我想如果在更多的泥砂面前，小小的仙人掌还否能“招架”的住？
2018年7月26日
实验二：增加含泥量是否会影响仙人掌的能力
●
仙人掌、泥砂水、厨用电子秤、烧杯、培养皿、玻璃棒、三角尺、小勺、小刀、自制“砂石过滤器”。
●
对比试验、图片记录、表格记录
● 试验步骤：
第一步：用小刀削掉仙人掌的外皮，在切成1cm³大小块状，厨用电子秤取15g为量。
第二步：用2个烧杯各装60ml的瓯江泥砂水，在实验一的基础上含泥量达5/6。
第三步：左边A号烧杯为60ml泥砂水（对比组），右边B号烧杯在泥砂水中放入15g仙人掌果肉（实验组）。
第四步：用自制“砂石过滤器”过滤B号实验组。
● 实验二观察分析：
2018年7月28日
用玻璃棒快速搅拌后观察如下：
● 实验二结果分析：
此次试验，在增加泥砂水含泥量的情况下，仙人掌依旧出色的完成的“任务”，更大化的吸附泥砂，将其牢牢“锁住”，用“砂石过滤器”过滤后得到相对干净的水，看来仙人掌的潜力无限，面对“强大”敌军的时候，激发出了更多黏液“作战”。
黏液是净化程度的关键，我的实验二取量是15g的仙人掌，那么如果取量更多，产生黏液更多，是不是能净化的更干净，提高净水率？
于是，我的下一个实验针对黏液的多少做出具体化试验。
2018年8月2日
实验三：增加仙人掌对泥沙吸附净化程度的变化
● 材料准备：
仙人掌、瓯江泥砂水、厨用电子秤、烧杯、培养皿、玻璃棒、榨汁机、自制“砂石过滤器”
● 试验方法：
对比试验、图片记录、表格记录
● 试验步骤：
第一步：仙人掌去皮的果肉切成1cm³大小块状，用电子秤分别称取2份15g和1份30g，其中1份15g的果肉放入榨汁机中搅碎。
第二步：用实验二中同批的瓯江泥砂水（同等含泥量，含泥量占泥砂水的5/6），总容量为60ml。
第三步：（1）号是15g切小块的仙人掌；
（2）号是15g搅碎的仙人掌碎泥；
（3）号是30g切小块的仙人掌（3号是1号的2倍量）。
● 实验三观察分析：
通过3个仙人掌果肉不同用量的对比试验发现：
（1）号和（3）号块状仙人掌果肉可以清晰看到吸附泥砂和分离出净化后的水，使之烧杯上面是水，中间是漂浮的仙人掌果肉、黏液吸附的泥砂及泥砂水，底部是沉淀的剩余泥砂。
（2）号泥絮状的果肉，因为搅拌机搅碎增大了仙人掌的面积，增加黏液的产量，产生吸附泥砂的最大化，但从观察状态上看，由于接触面因素，烧杯中呈浑浊，没有清晰的分离出沉积物和水的效果，无法目测净化后的水有多少毫升。
（3）号烧杯中的仙人掌果肉比（1）号烧杯吸附的更强大，水质净化的更迅速，沉淀物减少，水色呈淡黄色。
● 实验三结果分析：
假设你在沙漠中被困，搜寻到一点沙漠之水时，没有刀和工具对仙人掌剥皮，那么可以把仙人掌直接捣碎或用更多的用量达到快速净化砂水后饮用，以解燃眉之急，这样比直接饮用没有过滤的沙漠水要干净吧！
2018年8月7日
实验四：仙人掌、芦荟与明矾的净化对比试验及测试
● 材料准备：
仙人掌、芦荟、明矾、瓯江泥砂水、厨用电子秤、烧杯、培养皿、玻璃棒、三角尺、放大镜、砂石过滤器、滴管、PH试纸、水质TDS测试笔、矿物质测试笔
● 试验方法：
对比试验、图片记录、表格记录
● 试验步骤：
第一步：用电子秤分别称取10g仙人掌去皮果肉（块状），10g芦荟去皮果肉（块状），10g明矾。
第二步：（1）号烧杯100ml泥砂水原液；
（2）号烧杯100ml泥砂水加入10g仙人掌果肉（块状）；
（3）号烧杯100ml泥砂水加入10g芦荟果肉（块状）；
（4）号烧杯100ml泥砂水加入10g明矾（粉状）。
（数据如下图）
2018年8月13日
● 实验四观察分析：
一、烧杯中目测观察结果：
实验组（2）号烧杯：100ml泥砂水加10g仙人掌（块状），水位上升至110ml，仙人掌果肉吸附部分细小泥砂尘粒，少部分漂浮在水面顶部的，大部分沉淀在杯底，10分钟过后，水质十分清澈，接近自来水的透明度，
实验组（3）号烧杯：100ml泥砂水加10g芦荟（块状），水位上升至110ml，芦荟的黏液感觉比仙人掌分泌出的黏液多，但吸附功能不如仙人掌的强，泥砂松散，没有形成带、片、团状的凝聚。
实验组（4）号烧杯：100ml泥砂水加10g明矾（粉状），水位上升至110ml，明矾慢慢溶解，水质偏黄，且更浑浊。
目测净化效果：芦荟＞仙人掌＞明矾＞沉淀。
二、滤液观察比较：
为了进一步比较三种物质对水中杂质吸附和净化的效果，我还制作了一个简易的砂石过滤装置，对添加了仙人掌、芦荟、明矾的泥沙水进行过滤，比较滤液的效果，制作的过滤器是模仿自来水厂石英砂层过滤的方法。
下面就是我制作的过滤器
1、简易“砂石过滤器”的制作
将塑料瓶瓶盖用锥子（或钉子）扎出许多小孔，瓶底部剪掉，倒置，先放大块的卵石，容积是瓶身的1/5，再放入石英砂，容积是瓶身的2/3。整体砂石量为瓶身的1/2。（根据塑料瓶大小，卵石的大小约1-1.5cm³、石英砂大小约0.1-0.2cm³；卵石和石英砂需提前洗净。）
2、为什么采用“下大上小”的石子叠放？
起先我的过滤器用的瓜子片，它呈扁平状，表面粗糙，细石用了极细的细沙，过滤中发现细沙太细小并掺杂有泥灰，泥砂水直接被细沙阻隔和吸收，根本没有水流下来；后来我又用比细沙大一点的小碎石替代，碎石表面粗糙，凹凸不平，泥砂水直接无障碍的流过小碎石，底部卵石颗粒大，之间的缝隙也大，流下的泥砂水含泥量大，因此没有达到过滤的效果；最后在陈老师的指导下，我们寻找到了表面光滑、颗粒在1-1.5cm³的卵石，以及自来水厂里借用的石英砂。光滑的砂石之间的缝隙间距小，被仙人掌吸附的泥砂水一起倒入“过滤器”中，水既可以顺势而下，也完成了泥砂和仙人掌的过滤。
对比组（1）号泥砂水：88ml净化水，水质浑黄；
实验组（2）号仙人掌：90ml净化水，水质非常清澈；
实验组（3）号芦荟：92ml净化水，也清澈但比（2）号偏黄一些；
实验组（4）号明矾：110ml净化水，水质浑浊，有点红黄色；
净化水量多少：（4）＞（3）＞（2）＞（1）
净化水纯净度：（2）＞（3）＞（1）、（4）
三、酸碱PH值测试：
我又产生了新的疑问，通过添加物之后过滤出来的滤液酸碱度会有什么不同呢,于是我到网上买了ph试纸进行了检测。
酸碱PH值检测结果：
实验组（2）号仙人掌：PH值6.6-7.6，中性；
实验组（3）号芦荟：PH值4.0-5.0，酸性；
实验组（4）号明矾：PH值4.0+，酸性；
PH值（酸性→碱性）：（4）→（3）→（2）→（1）
通过检测我发现了添加仙人掌的滤液与原来的泥沙水比较酸碱度变化不是很大，而添加了芦荟和明矾之后滤液的酸碱度明显变酸性了。
2018年8月17
通过检测我发现了添加仙人掌的滤液与原来的泥沙水比较酸碱度变化不是很大，而添加了芦荟和明矾之后滤液的酸碱度明显变酸性了。
四、水TDS值与纯度检测：
饮用水TDS值与纯度测试笔检测：
注：由于测试笔分辨不出杂质成分，只简单判断TDS值高低，从而判断饮用安全性的高低，所以我又做了矿物质测试，来说明仙人掌水质安全性低的理由。
五、矿物质检测：
矿物质检测结果分析：
仙人掌（400+）、明矾（400+）＞芦荟（250）＞泥砂水（80）
●
此次的泥砂水含泥量比实验一少很多，目的是为了尝试净化后达到自来水的透明度效果。实验观察芦荟分泌出的黏液比仙人掌多，但吸附能力较弱，净化效果虽然显著，但不及仙人掌的效果好。因此吸附功能仙人掌最优，芦荟其次，明矾最差。
经过“砂石过滤器”的过滤，明矾溶解于水中，所以过滤后的水比泥砂水多10ml。水质纯净度仙人掌最佳，芦荟其次，明矾和泥砂水沉淀效果都不好。
PH试纸测出仙人掌属中性，芦荟为酸性，明矾酸性更高。根据我网上查询，饮用水PH值是7.0-8.2之间最佳，因此含有仙人掌的水质，是可以饮用的。
饮用水TDS值与纯度测试笔检测和矿物质检测，仅做初次尝试试验数据，不作为科学依据。数据显示仙人掌TDS值高，结合PH酸碱度测试，我觉得含仙人掌净化后的水是可以饮用的，排除TDS无法检测出的安全性。
通过以上试验，让我更准确的了解所得到的是什么性质的水质，虽然我的测试工具没有专业判定，但此次试验结果，我将作为以后水质检测的参考。
2018年8月22日
实验五：仙人掌对不同水质的净化反应
●
变质茶水、紫药水、墨汁水、颜料水、洗衣水、雨水、试管、试管架、仙人掌、厨用电子秤、量杯、玻璃棒、漏斗
●
对比试验、图片记录
● 试验步骤：
第一步：对比组40ml：（1）变质茶水、（2）紫药水、（3）墨汁水、（4）颜料水、（5）洗衣水、（6）雨水；
第二步：实验组：在每组实验组的试管中加入5g仙人掌去皮果肉颗粒。
第三步：用玻璃棒搅拌后静置，按时间观察状态。
● 实验五观察分析：
（1）变质茶水：存放一周的茶水，颜色淡黄色，水中有茶叶杂质和变质霉菌。
（2）紫药水：自来水中滴了7滴紫药水，颜色紫色。
（3）墨汁水：自来水中滴了7滴墨汁，颜色黑色。
（4）颜料水：自来水中滴了7滴彩色笔颜料，颜色红色。
（5）洗衣水：妈妈洗衣服剩下的脏水，含有洗衣粉、肥皂、洗衣液、衣服
掉色的混合水。
（6）雨水：下雨天我接的雨水，雨水相对干净，但没有自来水那么清澈。没有明显的杂质。
（1）变质茶水：变质茶水试管中加入5g仙人掌后，仙人掌颗粒漂浮在水上部，水中杂质跟随果肉悬浮在一起，有少量沉淀在试管底部。
（3）墨汁水：墨汁水试管中加入5g仙人掌果肉，5分钟时仙人掌果肉沉淀在水底，24小时后果肉被染上黑色，整体墨汁水无改变，依然是黑色。
（4）颜料水：颜料水试管中在加入5g仙人掌果肉，一部分果肉沉淀，一部分果肉漂浮在水中，红色颜料水无改变。
（5）洗衣水：洗衣水试管中加入5g仙人掌果肉后，果肉漂浮在水上部，洗衣水依然是浑浊的，无改变。
（6）雨水：雨水试管中加入5g仙人掌果肉后，果肉漂浮在水上部，底部有少许沉淀。
● 实验五结果分析：
通过6种不同颜色但不含泥砂水质的试验，证明仙人掌会被色素染色，不过由于仙人掌是绿色植物，被较浅颜色染色后不是十分明显。
验证了仙人掌的黏液没有像吸附泥砂尘粒一样吸收颜色的功能，不能还原和分解这几种水质的颜色。
因此仙人掌的黏液如实验一分析的原理一样，只能吸附水中带相反电荷的离子，产生物理反应，而不能发生化学反应。
在生活中，清澈的水里掺杂泥砂尘埃等颗粒的同时又被不明颜色染了色，我们就不能利用仙人掌的净水功能汲取其净化后的水，更不能饮用。
2018年8月28日
实验六：其它植物的黏液是否有净化功能？
● 材料准备：
瓯江泥砂水、山药、西瓜、秋葵、厨用电子秤、烧杯、培养皿、小刀、小勺、漏斗、滤纸、砂石过滤器
● 试验方法：
对比试验、图片记录、表格记录
● 试验步骤：
第一步：用电子秤分别称出15g西红柿、15g秋葵、15g山药，并全部切成小块。
第二步：装入60ml泥砂水的4个烧杯，（1）号烧杯为泥砂水原浆，
（2）号烧杯加入山药，（3）号烧杯加入西瓜，（4）号烧杯加入秋葵。
第三步：实验组搅拌后静置，5分钟、5小时、24小时观察记录。
5分钟的情况：
5小时的情况：
24小时的情况：
● 实验六观察分析：
一、对比组：
（1）号泥砂水原浆，用过滤纸过滤，得到接近自来水一样清澈的45ml水（由于泥砂太过细腻，滤纸密度小，过滤过程十分漫长）。
二、实验组：
（2）号西瓜：西瓜多汁，汁含水份多，黏液不明显，不能吸附泥沙。
（3）号秋葵：秋葵分泌的黏液多，透明的黏液，泥砂跟随黏液一起混在一块会有少量被粘液吸附，在被子下面可以看到丝状，一捞起来就看得不明显，因为整杯水都成黏液状了；
（4）号山药：山药分泌的黏液少，山药表面附着少量泥砂，不排除泥沙沉淀后附着在上面。
可以看出，仙人掌和前面的芦荟两种植物有吸附泥沙的能力，西瓜，山药秋葵并不具备吸附泥沙的能力。
净化能力的未来
●我的实验总结：
实验一我知道了仙人掌吸附、净化泥砂水的原理；实验二我增加了含泥量证明仙人掌吸附功能的强大；实验三仙人掌块状越多越能快速的吸附，而搅碎的泥絮状净化效果不佳；实验四我用也具有净化功能的芦荟和食用明矾来做对比，证明了仙人掌的净水效果最佳；实验五我尝试仙人掌对其他不含泥砂的水质的作用，结果证明仙人掌的黏液只有吸附泥砂的净化能力，没有吸收颜色的功能；实验六我好奇其他植物的汁液是否具有同芦荟和仙人掌一样的功能，通过试验我了解我选的三种实验品所含的汁液不具备吸附泥砂的功能。
仙人掌去皮也是一件很麻烦的事，后来我将整块的仙人掌碾碎得到其黏液，投入妈妈洗菜剩下的水，其实洗菜水只含有蔬菜瓜果上的泥土，我利用仙人掌的黏液吸附了水里的泥土，粗略滤出黏液，丢弃沉淀的杂质，倒出剩下的水再收集起来利用，比之前直接使用，干净了很多，可以使用的地方也多了。
我的实验课题不仅让我了解了仙人掌和它的净水功能，也对污水净化产生了想法，我的实验目的不应止步于测验阶段，如同我当初的研究起因，我是想为节约和循环利用水资源开启的试验。
在我们家，奶奶就用淘米、洗菜后的水洗碗洗锅；妈妈会把洗衣服的水存在水桶里方便冲厕所；洗衣机甩干时流出的水，爸爸会自觉地去拖地；我也是在阳台上放个空桶收集雨水来浇灌我养殖的花草盆栽。
我算了一下发现即使这样节约用水，我们家平均每月用水量达7吨左右。而被污染了的水，循环再利用也只能使用一次，最后有脏污的黑水连马桶都不想冲，因为把马桶染脏了，还得用水再清洗，反而更浪费了。
据我所知，仙人掌的功能相当于自来水中明矾的效果，但明矾含有铝离子，被人食用后不能排出体外，久而久之有慢性毒副作用，对人体有害。而仙人掌无毒无害，可以食用，如果可以用仙人掌代替明矾，会不会更安全？不过在我实验的过程中，存放一夜的仙人掌就变质了，会发臭，黏液也不那么干净！看来仙人掌替代明矾等其他凝絮剂的道路上还要好好研究研究呀！
2014年8月4日，云南鲁甸地震第二天，腾讯拍客已经到达震中龙头山镇的龙泉中学，这里食物匮乏，只能吃外面输送进来的泡面，地下水和自来水因为地震水质浑浊，洁水有限优先供应伤员，救援人员只能用浑水泡面、做饭。图为救援人员排队等候水开泡面充饥。 (腾讯拍客李强)
当我看到这篇新闻的时候，我多想往锅里放入我的仙人掌啊。我想世界上一定有我没见过但真的没有自来水喝的小朋友，也许他们正喝着同这大锅里一样土黄浑浊的水呢。
不妨先用仙人掌解决一下吧！
【关键词】：仙人掌
【研究背景】：
我生活在瓯江畔，经常到瓯江边散步，玩耍。瓯江水是黄黄的，瓯江的水里面含有很多的泥沙，看上去极其的浑黄、浑浊。看着岸边的淤泥我不禁深思：瓯江水有那么多的泥沙，有什么办法可以去除水中的泥沙，让水变清澈的办法呢？除此之外是不是可以利用这种办法来分离去除污水中的杂质呢？于是带着这个问题，我请教了科学陈老师，老师说：“你尝试一下仙人掌净水，看看会不会得到你想要的答案！”
仙人掌能净化污水中的杂质？可它是如何做到的？我百思不得其解！于是带着好奇心展开了对仙人掌的试验。
【研究过程】：
仙人掌是怎样做到分离泥沙的，我找来了仙人掌和瓯江泥沙水进行了仙人掌吸附净化效果的观察和研究。
实验一：仙人掌的吸附净化效果的观察
● 材料准备：
仙人掌、瓯江泥砂水、厨用电子秤、烧杯、培养皿、玻璃棒、三角尺、小勺、小刀、剪刀、塑料瓶、锥子、卵石、碎石、细砂、石英砂
● 试验方法：
对比试验、图片记录、表格记录
● 试验步骤：
第一步：用小刀削掉仙人掌的外皮，在切成1cm³大小块状，厨用电子秤取10g的量备用。
仙人掌要选用厚实的果肉方便试验，我摘的仙人掌厚度有5厘米左右。由于仙人掌全身布满各种大大小小的毒刺，非常容易扎到身上，且小刺不易拔掉，被刺后会引起皮肤红肿疼痛、瘙痒等过敏症状，所以削皮的时候要带上厚厚的
防水手套，在水池里削，边削边用水冲掉尖刺。
第二步：A号（对比组）烧杯装入100ml泥砂水（取自我家乡的瓯江水）；B号（实验组）烧杯同样装入100ml泥砂水并放入10g的仙人掌去皮果肉。
第三步：用玻璃棒搅拌之后静置，观察2个烧杯里的变化。
（仙人掌分离泥砂的效果）
● 实验一观察分析：
● 实验一结果分析：
在100ml泥砂水和10g仙人掌果肉的试验中，分别对不同时期进行观察记录：5分钟时仙人掌释不断释放出粘液，并开始吸收泥砂颗粒，随后的30分钟出现了带状的粘液，1小时后呈现泥砂完全沉淀及仙人掌基本吸收大量泥砂颗粒的现象，等到24小时吸收饱和，水质从浑黄色变成了半透明清澈的。对实验的结果我非常满意，整个过程能清楚的看到“释放”、“吸附”和水质变化的现象，完美的证明了仙人掌具有吸附和净化水质的功能。
根据观察分析得出其原理：仙人掌成分中带点胶体离子能够吸附水中的带相反电荷的离子，凝集成大胶体沉淀，分离杂质后起到净化水中泥砂的作用。
实验成功后，我想如果在更多的泥砂面前，小小的仙人掌还否能“招架”的住？
2018年7月26日
实验二：增加含泥量是否会影响仙人掌的能力
●
仙人掌、泥砂水、厨用电子秤、烧杯、培养皿、玻璃棒、三角尺、小勺、小刀、自制“砂石过滤器”。
●
对比试验、图片记录、表格记录
● 试验步骤：
第一步：用小刀削掉仙人掌的外皮，在切成1cm³大小块状，厨用电子秤取15g为量。
第二步：用2个烧杯各装60ml的瓯江泥砂水，在实验一的基础上含泥量达5/6。
第三步：左边A号烧杯为60ml泥砂水（对比组），右边B号烧杯在泥砂水中放入15g仙人掌果肉（实验组）。
第四步：用自制“砂石过滤器”过滤B号实验组。
● 实验二观察分析：
2018年7月28日
用玻璃棒快速搅拌后观察如下：
● 实验二结果分析：
此次试验，在增加泥砂水含泥量的情况下，仙人掌依旧出色的完成的“任务”，更大化的吸附泥砂，将其牢牢“锁住”，用“砂石过滤器”过滤后得到相对干净的水，看来仙人掌的潜力无限，面对“强大”敌军的时候，激发出了更多黏液“作战”。
黏液是净化程度的关键，我的实验二取量是15g的仙人掌，那么如果取量更多，产生黏液更多，是不是能净化的更干净，提高净水率？
于是，我的下一个实验针对黏液的多少做出具体化试验。
2018年8月2日
实验三：增加仙人掌对泥沙吸附净化程度的变化
● 材料准备：
仙人掌、瓯江泥砂水、厨用电子秤、烧杯、培养皿、玻璃棒、榨汁机、自制“砂石过滤器”
● 试验方法：
对比试验、图片记录、表格记录
● 试验步骤：
第一步：仙人掌去皮的果肉切成1cm³大小块状，用电子秤分别称取2份15g和1份30g，其中1份15g的果肉放入榨汁机中搅碎。
第二步：用实验二中同批的瓯江泥砂水（同等含泥量，含泥量占泥砂水的5/6），总容量为60ml。
第三步：（1）号是15g切小块的仙人掌；
（2）号是15g搅碎的仙人掌碎泥；
（3）号是30g切小块的仙人掌（3号是1号的2倍量）。
● 实验三观察分析：
通过3个仙人掌果肉不同用量的对比试验发现：
（1）号和（3）号块状仙人掌果肉可以清晰看到吸附泥砂和分离出净化后的水，使之烧杯上面是水，中间是漂浮的仙人掌果肉、黏液吸附的泥砂及泥砂水，底部是沉淀的剩余泥砂。
（2）号泥絮状的果肉，因为搅拌机搅碎增大了仙人掌的面积，增加黏液的产量，产生吸附泥砂的最大化，但从观察状态上看，由于接触面因素，烧杯中呈浑浊，没有清晰的分离出沉积物和水的效果，无法目测净化后的水有多少毫升。
（3）号烧杯中的仙人掌果肉比（1）号烧杯吸附的更强大，水质净化的更迅速，沉淀物减少，水色呈淡黄色。
● 实验三结果分析：
假设你在沙漠中被困，搜寻到一点沙漠之水时，没有刀和工具对仙人掌剥皮，那么可以把仙人掌直接捣碎或用更多的用量达到快速净化砂水后饮用，以解燃眉之急，这样比直接饮用没有过滤的沙漠水要干净吧！
2018年8月7日
实验四：仙人掌、芦荟与明矾的净化对比试验及测试
● 材料准备：
仙人掌、芦荟、明矾、瓯江泥砂水、厨用电子秤、烧杯、培养皿、玻璃棒、三角尺、放大镜、砂石过滤器、滴管、PH试纸、水质TDS测试笔、矿物质测试笔
● 试验方法：
对比试验、图片记录、表格记录
● 试验步骤：
第一步：用电子秤分别称取10g仙人掌去皮果肉（块状），10g芦荟去皮果肉（块状），10g明矾。
第二步：（1）号烧杯100ml泥砂水原液；
（2）号烧杯100ml泥砂水加入10g仙人掌果肉（块状）；
（3）号烧杯100ml泥砂水加入10g芦荟果肉（块状）；
（4）号烧杯100ml泥砂水加入10g明矾（粉状）。
（数据如下图）
2018年8月13日
● 实验四观察分析：
一、烧杯中目测观察结果：
实验组（2）号烧杯：100ml泥砂水加10g仙人掌（块状），水位上升至110ml，仙人掌果肉吸附部分细小泥砂尘粒，少部分漂浮在水面顶部的，大部分沉淀在杯底，10分钟过后，水质十分清澈，接近自来水的透明度，
实验组（3）号烧杯：100ml泥砂水加10g芦荟（块状），水位上升至110ml，芦荟的黏液感觉比仙人掌分泌出的黏液多，但吸附功能不如仙人掌的强，泥砂松散，没有形成带、片、团状的凝聚。
实验组（4）号烧杯：100ml泥砂水加10g明矾（粉状），水位上升至110ml，明矾慢慢溶解，水质偏黄，且更浑浊。
目测净化效果：芦荟＞仙人掌＞明矾＞沉淀。
二、滤液观察比较：
为了进一步比较三种物质对水中杂质吸附和净化的效果，我还制作了一个简易的砂石过滤装置，对添加了仙人掌、芦荟、明矾的泥沙水进行过滤，比较滤液的效果，制作的过滤器是模仿自来水厂石英砂层过滤的方法。
下面就是我制作的过滤器
1、简易“砂石过滤器”的制作
将塑料瓶瓶盖用锥子（或钉子）扎出许多小孔，瓶底部剪掉，倒置，先放大块的卵石，容积是瓶身的1/5，再放入石英砂，容积是瓶身的2/3。整体砂石量为瓶身的1/2。（根据塑料瓶大小，卵石的大小约1-1.5cm³、石英砂大小约0.1-0.2cm³；卵石和石英砂需提前洗净。）
2、为什么采用“下大上小”的石子叠放？
起先我的过滤器用的瓜子片，它呈扁平状，表面粗糙，细石用了极细的细沙，过滤中发现细沙太细小并掺杂有泥灰，泥砂水直接被细沙阻隔和吸收，根本没有水流下来；后来我又用比细沙大一点的小碎石替代，碎石表面粗糙，凹凸不平，泥砂水直接无障碍的流过小碎石，底部卵石颗粒大，之间的缝隙也大，流下的泥砂水含泥量大，因此没有达到过滤的效果；最后在陈老师的指导下，我们寻找到了表面光滑、颗粒在1-1.5cm³的卵石，以及自来水厂里借用的石英砂。光滑的砂石之间的缝隙间距小，被仙人掌吸附的泥砂水一起倒入“过滤器”中，水既可以顺势而下，也完成了泥砂和仙人掌的过滤。
对比组（1）号泥砂水：88ml净化水，水质浑黄；
实验组（2）号仙人掌：90ml净化水，水质非常清澈；
实验组（3）号芦荟：92ml净化水，也清澈但比（2）号偏黄一些；
实验组（4）号明矾：110ml净化水，水质浑浊，有点红黄色；
净化水量多少：（4）＞（3）＞（2）＞（1）
净化水纯净度：（2）＞（3）＞（1）、（4）
三、酸碱PH值测试：
我又产生了新的疑问，通过添加物之后过滤出来的滤液酸碱度会有什么不同呢,于是我到网上买了ph试纸进行了检测。
酸碱PH值检测结果：
实验组（2）号仙人掌：PH值6.6-7.6，中性；
实验组（3）号芦荟：PH值4.0-5.0，酸性；
实验组（4）号明矾：PH值4.0+，酸性；
PH值（酸性→碱性）：（4）→（3）→（2）→（1）
通过检测我发现了添加仙人掌的滤液与原来的泥沙水比较酸碱度变化不是很大，而添加了芦荟和明矾之后滤液的酸碱度明显变酸性了。
2018年8月17
通过检测我发现了添加仙人掌的滤液与原来的泥沙水比较酸碱度变化不是很大，而添加了芦荟和明矾之后滤液的酸碱度明显变酸性了。
四、水TDS值与纯度检测：
饮用水TDS值与纯度测试笔检测：
注：由于测试笔分辨不出杂质成分，只简单判断TDS值高低，从而判断饮用安全性的高低，所以我又做了矿物质测试，来说明仙人掌水质安全性低的理由。
五、矿物质检测：
矿物质检测结果分析：
仙人掌（400+）、明矾（400+）＞芦荟（250）＞泥砂水（80）
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此次的泥砂水含泥量比实验一少很多，目的是为了尝试净化后达到自来水的透明度效果。实验观察芦荟分泌出的黏液比仙人掌多，但吸附能力较弱，净化效果虽然显著，但不及仙人掌的效果好。因此吸附功能仙人掌最优，芦荟其次，明矾最差。
经过“砂石过滤器”的过滤，明矾溶解于水中，所以过滤后的水比泥砂水多10ml。水质纯净度仙人掌最佳，芦荟其次，明矾和泥砂水沉淀效果都不好。
PH试纸测出仙人掌属中性，芦荟为酸性，明矾酸性更高。根据我网上查询，饮用水PH值是7.0-8.2之间最佳，因此含有仙人掌的水质，是可以饮用的。
饮用水TDS值与纯度测试笔检测和矿物质检测，仅做初次尝试试验数据，不作为科学依据。数据显示仙人掌TDS值高，结合PH酸碱度测试，我觉得含仙人掌净化后的水是可以饮用的，排除TDS无法检测出的安全性。
通过以上试验，让我更准确的了解所得到的是什么性质的水质，虽然我的测试工具没有专业判定，但此次试验结果，我将作为以后水质检测的参考。
2018年8月22日
实验五：仙人掌对不同水质的净化反应
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变质茶水、紫药水、墨汁水、颜料水、洗衣水、雨水、试管、试管架、仙人掌、厨用电子秤、量杯、玻璃棒、漏斗
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对比试验、图片记录
● 试验步骤：
第一步：对比组40ml：（1）变质茶水、（2）紫药水、（3）墨汁水、（4）颜料水、（5）洗衣水、（6）雨水；
第二步：实验组：在每组实验组的试管中加入5g仙人掌去皮果肉颗粒。
第三步：用玻璃棒搅拌后静置，按时间观察状态。
● 实验五观察分析：
（1）变质茶水：存放一周的茶水，颜色淡黄色，水中有茶叶杂质和变质霉菌。
（2）紫药水：自来水中滴了7滴紫药水，颜色紫色。
（3）墨汁水：自来水中滴了7滴墨汁，颜色黑色。
（4）颜料水：自来水中滴了7滴彩色笔颜料，颜色红色。
（5）洗衣水：妈妈洗衣服剩下的脏水，含有洗衣粉、肥皂、洗衣液、衣服
掉色的混合水。
（6）雨水：下雨天我接的雨水，雨水相对干净，但没有自来水那么清澈。没有明显的杂质。
（1）变质茶水：变质茶水试管中加入5g仙人掌后，仙人掌颗粒漂浮在水上部，水中杂质跟随果肉悬浮在一起，有少量沉淀在试管底部。
（3）墨汁水：墨汁水试管中加入5g仙人掌果肉，5分钟时仙人掌果肉沉淀在水底，24小时后果肉被染上黑色，整体墨汁水无改变，依然是黑色。
（4）颜料水：颜料水试管中在加入5g仙人掌果肉，一部分果肉沉淀，一部分果肉漂浮在水中，红色颜料水无改变。
（5）洗衣水：洗衣水试管中加入5g仙人掌果肉后，果肉漂浮在水上部，洗衣水依然是浑浊的，无改变。
（6）雨水：雨水试管中加入5g仙人掌果肉后，果肉漂浮在水上部，底部有少许沉淀。
● 实验五结果分析：
通过6种不同颜色但不含泥砂水质的试验，证明仙人掌会被色素染色，不过由于仙人掌是绿色植物，被较浅颜色染色后不是十分明显。
验证了仙人掌的黏液没有像吸附泥砂尘粒一样吸收颜色的功能，不能还原和分解这几种水质的颜色。
因此仙人掌的黏液如实验一分析的原理一样，只能吸附水中带相反电荷的离子，产生物理反应，而不能发生化学反应。
在生活中，清澈的水里掺杂泥砂尘埃等颗粒的同时又被不明颜色染了色，我们就不能利用仙人掌的净水功能汲取其净化后的水，更不能饮用。
2018年8月28日
实验六：其它植物的黏液是否有净化功能？
● 材料准备：
瓯江泥砂水、山药、西瓜、秋葵、厨用电子秤、烧杯、培养皿、小刀、小勺、漏斗、滤纸、砂石过滤器
● 试验方法：
对比试验、图片记录、表格记录
● 试验步骤：
第一步：用电子秤分别称出15g西红柿、15g秋葵、15g山药，并全部切成小块。
第二步：装入60ml泥砂水的4个烧杯，（1）号烧杯为泥砂水原浆，
（2）号烧杯加入山药，（3）号烧杯加入西瓜，（4）号烧杯加入秋葵。
第三步：实验组搅拌后静置，5分钟、5小时、24小时观察记录。
5分钟的情况：
5小时的情况：
24小时的情况：
● 实验六观察分析：
一、对比组：
（1）号泥砂水原浆，用过滤纸过滤，得到接近自来水一样清澈的45ml水（由于泥砂太过细腻，滤纸密度小，过滤过程十分漫长）。
二、实验组：
（2）号西瓜：西瓜多汁，汁含水份多，黏液不明显，不能吸附泥沙。
（3）号秋葵：秋葵分泌的黏液多，透明的黏液，泥砂跟随黏液一起混在一块会有少量被粘液吸附，在被子下面可以看到丝状，一捞起来就看得不明显，因为整杯水都成黏液状了；
（4）号山药：山药分泌的黏液少，山药表面附着少量泥砂，不排除泥沙沉淀后附着在上面。
可以看出，仙人掌和前面的芦荟两种植物有吸附泥沙的能力，西瓜，山药秋葵并不具备吸附泥沙的能力。
净化能力的未来
●我的实验总结：
实验一我知道了仙人掌吸附、净化泥砂水的原理；实验二我增加了含泥量证明仙人掌吸附功能的强大；实验三仙人掌块状越多越能快速的吸附，而搅碎的泥絮状净化效果不佳；实验四我用也具有净化功能的芦荟和食用明矾来做对比，证明了仙人掌的净水效果最佳；实验五我尝试仙人掌对其他不含泥砂的水质的作用，结果证明仙人掌的黏液只有吸附泥砂的净化能力，没有吸收颜色的功能；实验六我好奇其他植物的汁液是否具有同芦荟和仙人掌一样的功能，通过试验我了解我选的三种实验品所含的汁液不具备吸附泥砂的功能。
仙人掌去皮也是一件很麻烦的事，后来我将整块的仙人掌碾碎得到其黏液，投入妈妈洗菜剩下的水，其实洗菜水只含有蔬菜瓜果上的泥土，我利用仙人掌的黏液吸附了水里的泥土，粗略滤出黏液，丢弃沉淀的杂质，倒出剩下的水再收集起来利用，比之前直接使用，干净了很多，可以使用的地方也多了。
我的实验课题不仅让我了解了仙人掌和它的净水功能，也对污水净化产生了想法，我的实验目的不应止步于测验阶段，如同我当初的研究起因，我是想为节约和循环利用水资源开启的试验。
在我们家，奶奶就用淘米、洗菜后的水洗碗洗锅；妈妈会把洗衣服的水存在水桶里方便冲厕所；洗衣机甩干时流出的水，爸爸会自觉地去拖地；我也是在阳台上放个空桶收集雨水来浇灌我养殖的花草盆栽。
我算了一下发现即使这样节约用水，我们家平均每月用水量达7吨左右。而被污染了的水，循环再利用也只能使用一次，最后有脏污的黑水连马桶都不想冲，因为把马桶染脏了，还得用水再清洗，反而更浪费了。
据我所知，仙人掌的功能相当于自来水中明矾的效果，但明矾含有铝离子，被人食用后不能排出体外，久而久之有慢性毒副作用，对人体有害。而仙人掌无毒无害，可以食用，如果可以用仙人掌代替明矾，会不会更安全？不过在我实验的过程中，存放一夜的仙人掌就变质了，会发臭，黏液也不那么干净！看来仙人掌替代明矾等其他凝絮剂的道路上还要好好研究研究呀！
● 转载报道：
腾讯新闻：“重灾区龙头山镇物资缺乏 救援人员用浑水煮面”
2014年8月4日，云南鲁甸地震第二天，腾讯拍客已经到达震中龙头山镇的龙泉中学，这里食物匮乏，只能吃外面输送进来的泡面，地下水和自来水因为地震水质浑浊，洁水有限优先供应伤员，救援人员只能用浑水泡面、做饭。图为救援人员排队等候水开泡面充饥。 (腾讯拍客李强)
当我看到这篇新闻的时候，我多想往锅里放入我的仙人掌啊。我想世界上一定有我没见过但真的没有自来水喝的小朋友，也许他们正喝着同这大锅里一样土黄浑浊的水呢。
不妨先用仙人掌解决一下吧！