МУНИЦИПАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №79
ОРДЖОНИКИДЗЕВСКОГО РАЙОНА ГОРОДСКОГО ОКРУГА
Г.УФА
Проектная работа
Тема: “Определение загрязнения воды в реке Белой”.
Авторы: ученицы 9 А класса
Малышева Ю.А.
Усманова А.В.-учитель биологии
Тайгильдина Т.С.- учитель химии
Уфа-2011 г.
Тема: “Химический состав почвы на пришкольном
участке”
Цель: ознакомление учащихся с наиболее часто употребляемыми методами
изучения состава почв; некоторых компонентов вещественного состава, со
способами определения ряда физико- химических свойств почв, применение
результатов на практике, освоить технику отбора проб, подготовки образцов к
анализу, проведения исследований классическими химическими и инстументальными
методами.
Задачи проекта:
1.
Приобщить учащихся к
самостоятельной работе с информацией.
2.
Определить какими
неорганическими веществами загрязнена вода.
3.
Какие биоиндикаторы
являются показателями чистоты реки Белой.
4.
Формировать навыки
исследовательской деятельности.
5.
Обобщить материал по
курсам “Экология воды”, “Экология микроорганизмов”,
6.
Развивать
учебно-коммуникативные умения.
7.
Формировать гражданскую
жизненную позицию(проложение экологической тропы, уборка мусора на берегу).
Содержание:
1. Введение.
2.Актуальность.
3. Вода и
здоровье.
4. Биоиндикаторы в
воде.
5. Исследовательская
работа.
·
Органолептические
исследования;
·
Химические исследования.
6. Вывод.
7. Литература.
1.Введение
Россия занимает
первое место в мире по запасам пресных вод – здесь сосредоточено более 20 %
мировых ресурсов. Речной сток составляет 4270 км3 в год (10 %
мирового речного сток), т.е. по 30 тыс. м3 воды на каждого
жителя. В озерах сосредоточено более 26 тыс. м3 пресных вод.
Разведанные запасы подземных вод позволяют использовать от 30 до 300 км3
в год. Кроме того в России действует более 2000 водохранилищ объемом более 1
млн. м3 каждое и 37 крупных систем межбассейнового
перераспределения стока. Тем не менее проблема загрязнения водоемов и нехватки
питьевой воды в России одна из самых актуальных. Запасы пресной воды не
увеличиваются, а ее потребление постоянно растет. До 70 % пресной воды
используется для сельскохозяйственных нужд, огромное количество воды потребляет
промышленность.
2.Актуальность
В
результате интенсивного использования человечеством водных ресурсов происходит
количественное и качественное изменение гидросферы. Изменяется водный баланс,
режим рек, состав воды, что связано с загрязнением природных водоемов сточными
водами, а так же с внесением загрязняющих веществ с поверхностным и
внутрипочвенным стоком и непосредственно из воздуха.
Особенно
остро подвергнуты антропогенному влиянию водоемы, около которых сосредоточены
крупные промышленные предприятия горнодобывающей, металлургической,
коксохимической, тепловой и др. отраслей промышленности, которые являются
одними из крупнейших загрязнителей окружающей среды региона. Таким образом,
поверхностные водоемы, находящиеся в зоне их влияния испытывают значительное
антропогенное воздействие.
В результате
загрязнения происходит резкое ухудшение качества воды в водоемах, природные
водоемы теряют способность к самоочищению. Загрязнение природной воды создает
угрозу для жизни и здоровья населения, а так же существованию биосферы в целом.
Многочисленные проявления негативного влияния хозяйственной деятельности
человечества на водные объекты обусловили необходимость соблюдения
экологических приоритетов для сбалансирования требований к охране водных
экосистем – с одной стороны, и решения задач рационального хозяйственного
использования их водных и биологических ресурсов – с другой стороны. Поэтому
оценка состояния водных экосистем под действием антропогенных факторов является
одной из наиболее актуальных задач для охраны поверхностных водных ресурсов. И
поэтому мы решили проверить реку Белую ,находящую в нашем городе, на различные ионы
неорганических веществ в воде, прозрачность, мутность, осадок, различимые
невооружённым глазом водные организмы, аммиак, нитраты, нитриты, общую
жёсткость, щёлочность, окисляемость, наличие хлор-иона (или хлориды), общего
железа с
помощью качественных реакций, т.к. река Белая является основным источник
потребления воды и летом большую часть времени я провожу на этой реке со своими
друзьями.
3.Общая
характеристика реки Белой.
Река Белая
расположена в Предуралье и на Южном Урале, является левым притоком реки Кама.
Река течет по территории Башкортостана. Длина реки Белая около 1,43 тысяч
километров, а суммарная площадь бассейна реки более 142 тыс. кв. км.
Исток реки
расположен в болотистых районах на восток от горы Иремель, которая считается
второй по размеру вершине Южного Урала.
У истока берега
реки Белой значительно заболочены. После населенного пункта Тирлянского долина
река становится уже, берега крутые и обрывистые, сплошь покрытые лесом. После
устья реки Нугуш река расширяется и превращается в равнинную.
В этом течении
реки множество стариц, излучин и рукавов. На правом берегу более крутые склоны.
Река Белая имеет
снеговое питание, льды сковывают ее с ноября по апрель. На протяжении 656
километров по реке ходят суда. В Белую впадают: Кармасан, Ашкадар, Танып, Сим,
Нугуш, База, Дема, Уфа, Уршак, Чермасан, Бир и Сюнь. В водах реки обитает лещ,
язь, голавль, жерех, чехонь и подуста.
4. Вода и здоровье.
Заболеваемость, вызванная водным фактором, формируется за счет
показателей инфекционных паразитарных болезней (кишечные, вирусные инфекции,
бактериальные зоокалы, гельминтозы и др.), а также инфекционной заболеваемости
с дефицитом избытком или дисбалансом, микроэлементов в Н2О,
составляющих обширную группу болезней, синдромов патологических состояний
человека. При этом характер и уровень возможного влияния микроэлементов на
здоровье населения не является однозначным.
Подземные воды, также как и поверхностные,
характеризуются рядом отклонений по их качеству относительно
санитарно-гигиенических нормативов. Прежде всего, это касается показателей
минерализации и величины общей жесткости воды.
Использование в питьевых целях маломинерализованных
вод способствует учащению хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы,
почек, желудочно-кишечного тракта, отклонений в обмене веществ. Употребление
такой воды обуславливает отставания физического развития у детей, у беременных
женщин, регистрируются такие осложнения как анемия, отеки, гипертония.
Постоянное употребление ультрапресных вод вызывает вегето-сосудистую дистонию.
По группе химических веществ, регламентированных по органолептическому
признаку вредности ЖЕЛЕЗО: избыток железа вызывает болезни крови, печени и
подкожной клетчатки и такие нозологические формы как анемия. МАРГАНЕЦ оказывает
влияние на ферментационную активность и липидный обмен. При избытке марганца в
воде фиксируются нарушения функционального состояния центральной нервной
системы, анемия, болезни щитовидной железы, кариес, камни почек и
мочеточников, остеоартоз. Избыточное содержание КРЕМНИЯ в питьевой воде может
привести к нарушению саморегуляционных свойств организма, что, в свою очередь,
вызывает ряд тяжелых заболеваний. Недостаток в воде ЙОДА вызывает болезни
щитовидной железы, приводящие к умственной отсталости, понижению слуха,
низкорослости. Недостаток ФТОРА вызывает кариес, нарушение родовой
деятельности, задержку роста.
Все вышеуказанные характеры взаимосвязи состояния
здоровья населения с влиянием фактора - питьевая вода - можно отвести к
эндемическим заболеваниям т.к. указанные избыточные или недостаточные
количества химических элементов в воде обусловлены природными
зонально-региональными гидро-гиохимическими условиями. В природном состоянии
качество поверхностных и подземных источников без соответствующей
водоподготовки и очистки не может соответствовать полноценной в физиологическом
плане питьевой воды.
Особую
проблему, далеко не полностью раскрытую в настоящее время, представляют собой
вопросы влияния технологического загрязнения вод нефтью, нефтепродуктами и
фенолами на состояние здоровья населения с достаточной уверенностью можно
констатировать, что указанные загрязнители обладают мутагенными,
высокотоксичными свойствами.
5.Биоиндикаторы в
реке.
Биоиндикаторы —
живые организмы, по наличию, состоянию и поведению которых можно судить о
степени изменений окружающей среды, в том числе о присутствии загрязняющих
веществ. Живые индикаторы имеют существенные преимущества, устраняя порой
применение дорогостоящих и трудоемких физико-химических методов для определения
степени загрязнения внешней среды. Они суммируют все без исключения
биологически важные данные о загрязнителях, указывают скорость происходящих
изменений, пути и места скоплений в экосистемах различного рода токсикантов, а
также позволяют судить о степени вредности тех или иных веществ для живой
природы и человека.
Для биоиндикации
используются низшие и высшие растения, микроорганизмы, различные виды животных
( норка, выдра, грызуны и др. ). Особенно чуткими индикаторами загрязнения
воздуха служат лишайники и мхи, учитывая их биологию и физиологию.
В качестве
организмов-индикаторов ( биоиндикаторов ) используют бактерии, водоросли,
беспозвоночные ( инфузории, ракообразные, моллюски ).
Слежение за
качеством окружающей среды реализуется путем измерений концентраций загрязнителей,
силы и продолжительности физических воздействий на окружающую среду, а также
наблюдения за состоянием живых организмов - биоиндикаторов, которые реагируют
на ухудшение качества окружающей среды, изменяя свои жизненные функции или
аккумулируя загрязнители.
Для экологической
оценки теоретически возможно также использование индикационных показателей.
Однако в настоящее время универсальные биоиндикаторы качества среды, состояния
той или иной экосистемы неизвестны. Применительно к человеку за универсальный
индикатор качества среды его обитания и условий существования можно принять
среднюю вероятную продолжительность жизни и уровень заболеваемости людей.
Следует особо
отметить, что для контроля за качеством воды считается весьма перспективным
применение биоиндикаторов ( биологический анализ по составу организмов ). В
отличие от химических и физических методов измерений биоиндикаторы реагируют на
все виды загрязняющих веществ. В то время как приборы измерительных станций
определяют лишь те вещества, для которых они предназначены. Исследование
индикаторных организмов в биоценозе водоема позволяет оценить его состояние и
пригодность для различных видов водопользова-шя. Биоиндикаторы — организмы,
которые реагируют на загрязнение водоема изменением видимых признаков, что
позволяет прогнозировать загрязнение на основе измерения этих изменений.
Крупно-шсштабные исследования проще проводить с использованием биоиндикаторов,
так как они намного дешевле измерительные приборов.
В умеренных и
высоких широтах различают летнюю и зимнюю. Способствуют их биологическому
очищению, служат биоиндикаторами качества воды.
Стандарты качества
окружающей среды представляют собой аналоги ПДК для других биологических видов.
Как правило, они устанавливаются для наиболее чувствительных к воздействию в
данной экосистеме видов. Такие виды называют обычно биоиндикаторами.
Относительно
высокий уровень загрязненности объектов окружающей среды и необходимость
социальной и экологической защиты населения требуют нормализации состояния
экологической безопасности, что возможно только организацией непрерывных
наблюдений путем широкого внедрения автоматизированных систем контроля. Следует
особо отметить, что для контроля за качеством воды считается весьма
перспективным применение биоиндикаторов ( биологический анализ по составу
организмов ). В отличие от химических и физических методов измерений
биоиндикаторы реагируют на все виды загрязняющих веществ. В то время как
приборы измерительных станций определяют лишь те вещества, для которых они
предназначены. Исследование индикаторных организмов в биоценозе водоема
позволяет оценить его состояние и пригодность для различных видов
водопользова-ния. Биоиндикаторы — организмы, которые реагируют на загрязнение
водоема изменением видимых признаков. Биоиндикаторы должны быть применены как
дополнение к химическим, физическим методам измерения.
6.Исследовательская
работа
Программа исследования воды определяется
задачей, стоящей перед нами, и может быть осуществлена по схеме полного или
краткого санитарного исследования. Мы проводили исследования по схеме краткого
химического анализа. Оценка качества воды, проводится по схеме краткого
химического анализа, осуществляется:
А)
органолептические исследования – запах, вкус, цветность, прозрачность,
мутность, осадок, плёнка,различимые невооружённым глазом водные организмы ;
Б) химические
исследования – содержание аммиака, нитратов, нитритов, общую жёсткость,
щёлочность, окисляемость, наличие хлор-иона (или хлориды), общего железа;
Для исследования
мы взяли воду из реки Белой. Для определения качества воды реки Белой проведен
эксперимент в условиях школьной химической лаборатории и в лаборатории
Изяковского водозабора, и сравниваем результат воды с летним результатом
исследования воды с летним результатом, взятого в лаборатории. При проведение
анализов вода должна иметь температуру 180С-200С.
ПРАВИЛА
ОТБОРА ПРОБЫ ВОДЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
1.
Прокачать скважину(водоровод,колодец) с таким расчётом, чтобы в ней не
осталось отстоявшейся воды, и в момент взятия пробы вода поступала
только из подземных водоносных пластов.
2.
Взять пластиковую бутылку объёмом 1,5 – 2,0 литра от минеральной воды,
промыть её водой непосредственно поступающей из скважины или иного
источника.
3.
Наполнить бутылку водой так, чтобы в ней не осталось воздуха и плотно
закрыть.
4.
Взятая проба воды может храниться не более 3 – 4 часов при комнатной
температуре и 7 – 9 часов при температуре 3° С ¸ 7° С (в
холодильнике).
•
Органолептические
исследования.
Содержание
взвешенных частиц.
Этот
показатель качества воды определялся фильтрованием определенного объема воды
через бумажный фильтр с последующим высушиванием осадка на фильтре до
постоянной массы. Для анализа взято 1000мг воды. Фильтр перед работой взвесили
с помощью электронных весов.
Масса
бумажного фильтра до опыта = 0,5 г. После фильтрования вакуумным насосом
осадок с фильтром высушили до постоянной массы, затем взвесили массу с осадком,
она равна 0,55 г Содержание взвешенных частиц в мг, в исследуемой воде
определили по формуле:
(
m1-m2 ) х1000/V, где
m1-
масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц, в г;
m2-
масса бумажного фильтра до опыта, в г;
V-
объем воды для анализа, в л;
ПДК
(предельно допустимая концентрация )= 10 мг/л
(
0,55 г.-0,5 г.) х 1000/1000= 0,05 г или 50 мг
Было
проведено 5 контрольных измерений, результаты приблизительно одинаковые.
Осадок
содержал механические примеси, песок, цвет был с сероватым оттенком.
Взвешенных
частиц больше ПДК на 40 мг, т.е. превышение в 4 раз. Это можно объяснить
и тем, что опыты проводились осенью, влияние на увеличение содержания
взвешенных частиц оказали частые дожди.
Органолептические
методы определения запаха. (ГОСТ 3351)
Определяем характер и интенсивность
запаха. Характер запаха воды определяют ощущением воспринимаемого запаха
(землистый, хлорный, нефтепродуктов и др.)
В колбу с притертой пробкой
вместимостью 250-350 мл отмеривают 100мл испытуемой воды с температурой 180С-200С.
Колбу закрывают пробкой, содержимое колбы несколько раз перемешивают вращательными
движениями, после чего колбу открывают и определяют характер и интенсивность
запаха. Интенсивность запаха воды определяют по пятибалльной системе согласно
требованиям табл.1
|
Интенсивность запаха
|
Характер
проявления запаха
|
Оценка интенсивности запаха, балл
|
|
Нет
|
Запах не ощущается
|
0
|
|
Очень слабая
|
Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при
лабораторном исследовании
|
1
|
|
Слабая
|
Запах замечается потребителем ,если обратить на это внимание
|
2
|
|
Заметная
|
Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде
|
3
|
|
Отчетливая
|
Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от
питья
|
4
|
|
Очень сильная
|
Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к
употреблению
|
5
|
В исследуемой воде из реки Белой
запах не ощущается. Оценивается на 0 баллов.
Определение окисляемости воды.
Данный показатель дает возможность судить о
количестве органических
веществ в воде. Органика окисляется в воде, в результате вода обедняется кислородом,
кроме того, на субстрате начинают
развиваться водоросли. Для
ориентировочного определения
окисляемости налили в пробирку 10 мл воды (предварительно отфильтрованной), добавили 0,5мл 30%-ной серной кислоты и 1 мл
0,01%-ного раствора перманганата
калия. Смесь перемешали и оставили на 20 минут при температуре 20 °С . Если после этого раствор остался
ярко-розовым, то окисляемость кислорода примерно 1 мг/л, лилово-розовым — 2 мг/л,
слаболилово-розовым
4, бледно-лилово-розовым — 6, бледно-розовым — 8, розово-желтым — 12, желтым — 16 мг/л и выше. Раствор получился
бледно- розовым . Значит окисляемость кислорода в реке примерно 8 мг/ л
Предельно допустимая
величина окисляемости кислорода — 15—20 мг/л зимой и 20—30 — летом
Фотометрический
метод определения цветности. (ГОСТ 3351)
Цветность воды определяем
визуально – путем сравнения проб испытуемой жидкости с растворами, имитирующими
цвет природной воды. Раствор в каждом цилиндре соответствует определенному
градусу цветности. Шкалу цветности хранят в темном месте. Через каждые 2-3
месяца ее заменяют.
Цветность воды
определяли так же фотометрическим путём сравнения проб испытуемой жидкости с
дистиллированной водой.
Для проведения
испытаний мы применяем следующую аппаратуру и материалы: фотоэлектрокалориметр
(ФЭК) с синим светофильтром (λ=380 нм) и кюветы, размер которой равен 50, 70
мм.
Проведение метода.
В одну кювету мы наливали пробу воды, а в другую дистиллированную воду и
показания снимали на ФЕКе. Результат определяли по формуле: Х=D : 0.0056; где Х
– цветность пробы воды. D – оптическая плотность, найденная по ФЕКу. Делаем
замеры по три раза.
|
Вид
воды
|
Значение
оптической плотности
|
|
Дистиллированной
воды
|
0,000
|
|
Речной
воды (осенью)
|
0,028
|
Делаем подсчеты:Dсреднее=0,028-0,000=0,028;
Х(осенью)=0,028/0,0056=5мг/дм3.,.Это соответствует 250С
(по СанПину для питьевой воды цветность не должна превышать 200С).
Вывод:
1)Запах
практически не ощущается, поэтому мы ставили по запаху 0 балл. Это хороший
показатель, который соответствует СанПину по питьевой воде.
2)Мы определили
цветность воды, результат которой 5мг/дм3
По СанПину
цветность не должна превышать 5мг/дм3 по питьевой воде, значит, мы
получили хороший результат (в реках результат может достигать 8 мг/дм3).
Фотометрический
метод определения мутности (ГОСТ 3351).
Определение
мутности мы производили сразу после отбора пробы.
Мутность воды
определяют фотометрическим путём сравнения проб исследуемой воды с дистиллированной
водой.
Для проведения
исследования мы применяли фотоэлектрокалориметр (ФЭК) с зелёным светофильтром
(λ=540 нм), кюветы с толщиной поглощающего слоя 50,70 мм.
Проведение
испытания:
В одну кювету мы
набирали испытываемую пробу, а во вторую дистиллированную воду, служащую
контрольной пробой на ФЭКе при λ=540 нм.
Содержание
мутности в мл/дм3 мы находим по градуировочному графику или
рассчитываем по формуле : Х = (D- 0,0011)/0,0172 ,где Х – мутность воды; D –
оптическая плотность, найденная по ФЕКу.
В ходе
исследования мы нашли мутность, которая равна 1, 9 мг/дм3 ,летом
чуть-чуть побольше 2,1 мг/дм3
|
пробы
|
Значение
оптической плотности
|
|
Дистиллированной
воды
|
0,000
|
|
Речной
воды (осенью)
|
0,033
|
|
Речной
фильтрованной воды
|
0,000
|
Dсреднее=Dр.в-
Dр.ф.в- Dд.в=0,033-0,000-0,000=0,033
Х=(0,033-0,0011)/0,0172=1,9
мг/дм3.
Вывод: Мутность
воды для рек считается нормальной, в норме для питьевой воды по СанПину равна
0,58 мг/дм3.
Определение
прозрачности (ГОСТ 3351).
Использовались
прибор Снеллена, который представляет собой цилиндр стеклянный, с объёмным
плоским, хорошо отшлифованным дном. Цилиндр градуирован по высоте в см. У
основания его имеется тубус для выпуска воды, на который надета резиновая
трубка с зажимом. Цилиндр укреплён в штативе, под него подкладывается печатный
шрифт Снеллена №1 так, чтобы шрифт находился на расстоянии 4 см от дна. Воду
сливают из боковой трубки до тех пор, когда можно отчётливо различить шрифт;
отсчитывают высоту столба воды. Прозрачность измеряется в см с точностью до 0,5
см. Определение проводила в хорошо освещённой комнате, но не на прямом свету.
Питьевую воду считают прозрачной, если стандартный шрифт читается через слой
воды 30 см и более, у речной воды из реки Белой – 25 см
Вывод: При
исследовании питьевой речной воды из реки Белой мы определили, что её
прозрачность равна 25 см, т.е. вода почти прозрачная.
2.2.
Исследование химического состава воды.
Титриметрический
метод определения жесткости (ГОСТ 4151).
Сущность метода.
Метод основан на образовании прочного комплексного соединения трилона Б с ионом
кальция и магния.
Аппаратура и реактивы:
пипетка10, буферный раствор, индикатор, трилон Б.
Проведение
анализа. В коническую колбу на 250мл мы налили 25мл исследуемой воды и 75 мл
дистилированной воды, и добавили поочередно 5мл буферного раствора, индикатор
эриохром черный насыщенный розовый. Титруем трилоном Б до синей окраски.
Результаты рассчитываем по формуле О.Ж.=V х 2К, где О.Ж.– общая жесткость, V
– количество миллилитров трилона Б, израсходованного на титрование, К -
поправочный коэффициент к нормальности раствора трилона Б
V(летом)=4,5мл;V(осенью)=4,1мл.
О.Ж.= 4,1 х2
х1,00=8,2 ммоль/дм3
(Величина общей жесткости в питьевой воде не должна
превышать 10,0 ммоль/дм3)
Вывод: общая жесткость в
нашей воде равна 8,2 ммоль/дм3, показывает, что вода жесткая, значит
и содержание ионов кальция в воде повышенное.
Фотометрический
метод определения железа (ГОСТ 4011).
Сущность метода:
Метод основан на взаимодействии ионов железа в щелочной среде с
сульфосалициловой кислотой с образованием окрашенного в желтый цвет
комплексного соединения. Интенсивность окраски, пропорциональную массовой
концентрации железа измеряют при длине волны 400нм.
Аппаратура и
реактивы: ФЭК со светофильтром 430нм, концентрированная HCL,
сульфосалициловая кислота, хлористый аммоний, дистиллированная вода, кювета
50мл.
Проведение
анализа: Делаем параллельно с контрольной пробой. В одну колбу наливаем 50мл
дистиллированной воды, а во вторую 50мл исследуемой воды. В каждую колбу
приливаем по 0,2 концентрированной HCL, тщательно перемешиваем, выпариваем до
объема 30 –35 мл. Затем, когда всё остыло до комнатной температуры – перелили в
две мерные колбы на 50мл и добавили по одному миллилитру хлористого аммония,
тщательно перемешали; затем добавили по 1мл сульфосалициловой кислоты,
снова перемешали, добавили по одному миллилитру аммиака 1:1 и довели до метки
дистиллированной водой. Показания снимали на ФЭКе со светофильтром 430нм.
Расчеты произвели по формуле: Х = (D- 0,008): 0,2419, где Х – массовая
концентрация железа, D – относительная плотность
Массовая
концентрация железа в нашей воде составила 0,05, для питьевой воды должно быть
менее 0,1.
|
пробы
|
Значение
оптической плотности
|
|
Дистиллированной
воды
|
0,036
|
|
Речной
воды
|
0,075
|
|
Речная
вода с реактивом
|
0,036
|
Dсреднее=Dр.в-
Dр. в с реактивом- Dд.в=0,075-0,026-0,036=0,033
Х=(D-0,008)/0.2419=0,05мг/л
Вывод: По
содержанию железа наша вода соответствует санитарным нормам. ПДК железа в
питьевой воде равно 0,1мг/л, а у нас получилось меньше.
Фотометрический
метод определения массовой концентрации аммиака и ионов аммония. (ГОСТ 4192).
Сущность метода.
Метод основан на способности аммиака и ионов аммония, образовывать
окрашенное в желто – коричневый цвет соединение с реактивом Несслера.
Интенсивность окраски раствора, пропорциональную массовой концентрации аммиака
и ионов аммония, измеряют на ФЭК при длине волны 400нм.
Аппаратура и
реактивы: Фотоколориметр (ФЭК) любой марки, кюветы с толщенной оптического слоя
на 50, калий – натрий виннокислый, четырех - водный по ГОСТ 5845 реактив
Несслера.
Проведение
анализа. За контрольный образец я взяла 50мл дистиллированной воды. В
коническую колбу на 100мл налили 50мл исследуемой воды и прибавила по 1 мл
калия – натрия виннокислого, тщательно перемешав прибавила по1мл раствора
Несслера. Всё перемешала и оставила на 10 минут. Показатели сняли на ФЭК.
Расчеты произвела, по формуле: Х= (D – 0,0481) : 1,1519, где Х –это массовая
концентрация аммиака, D – плотность, найденная по ФЕКу.
|
пробы
|
Значение
оптической плотности
|
|
Дистиллированной
воды
|
0,410
|
|
Речной
воды
|
0,558
|
D среднее==
Dр.в - Dд.в=0,0558-0,410=0,148
Х=(0,0148-0,0481)/1,1519=0,09
В ходе
исследования мы нашли массовую концентрацию аммиака, равную 0,09.
Вывод: По
содержанию аммиака наша вода соответствует СанПиНу, так как массовая
концентрация аммиака не должна превышать 0,3.
Фотометрический
метод определения массовой концентрации нитритов. (ГОСТ 4192)
Сущность метода.
Метод основан на способности нитритов диазотировать сульфаниловую кислоту и на
образование красно – фиолетового красителя диазосоединения с 1 – нафтиламином.
Интенсивность окраски, пропорциональная содержанию нитритов, измеряется на
фотометре при длине волны 500нм.
Аппаратура и
реактивы. Фотометр со светофильтром 500нм, кюветы с толщиной оптического стекла
50, раствор Грисса.
Проведение
анализа. Это исследование делаем параллельно с контрольной пробой.
В конические колбы
наливаем 50мл исследуемой воды и добавляем по 2мл раствора Грисса и оставляем
на 40 минут. Затем показания сняли на ФЭКе. Расчеты производили по формуле
Х =D : 3.37, где Х
– массовая концентрация нитритов, D оптическая плотность.
После проведения
анализа мы определили, что нитриты содержаться в очень малой концентрации.
Фотометрический
метод определения нитратов (ГОСТ 18826).
Сущность метода.
Метод основан на реакции нитратов в присутствии серной кислоты с образованием
соли нитросалициловой кислоты, окрашенной в жёлтый цвет.
Аппаратура и
реактивы: фотометр, водяная баня, фарфоровые чашки, салициловокислый натрий,
серная кислота, дистиллированная вода, мерные колбы на 50мл, кювета 10.
Проведение
анализа. Анализ мы делали параллельно с контрольной пробой в фарфоровых
стаканчиках. В каждый стаканчик мы налили по 10мл. В один 10мл исследуемой
воды, а в другой дистиллированной.
В каждый добавили
по 1мл салицилового натрия 0,5% и выпарили до сухого остатка. Затем, когда всё
остыло, добавили по одному мл концентрированной серной кислоты и
растворили сухой остаток, затем через 10 минут добавили 5-8 мл дистиллированной
воды и перелили в мерные колбы на 50мл. Затем добавили 7мл NaOH 10н и довели до
метки дистиллированной водой. Результаты определяли на ФЭК со светофильтром
400.
Х= D : 0,117, где
Х – массовая концентрация нитратов, D –оптическая плотность.
Массовая
концентрация нитратов в нашей воде равна 0,016мл/дм3
Вывод:
концентрация нитратов не большая, норму по СанПиНу не превышает.
Титриметрический
метод определения хлоридов (ГОСТ 4245)
Сущность метода.
Метод основан на осаждении хлор – иона в нейтральной или слабокислой среде
азотнокислым серебром в присутствии хромовокислого калия в качестве индикатора.
После осаждения хлорида серебра в точке эквивалентности образуется
хромовокислое серебро, при этом жёлтая окраска раствора переходит в
зеленовато-мутную.
Аппаратура и
реактивы: калий хромовокислый 5%, азотнокислое серебро, пепетка10, конические
колбы.
Проведение
анализа. В коническую колбу на 50мл мы налили 10мл исследуемой воды
и добавили 2 капли 0.5% калия хромовокислого. Тщательно все перемешав, мы
титровали серебром до зеленоватого оттенка.
Расчеты
производили по формуле Х = V х 5 х К , где Х – массовая концентрация хлоридов,
V– количество серебра пошедшее на титрование, К- поправочного коэффициента.
Концентрация хлоридов в нашей питьевой воде составляет 18 мл/дм3.
К=1,0; V=3,6мл
Х=3,6 х 5 х 1=18
мл/дм3.
Вывод: по
содержанию хлоридов наша питьевая вода соответствует СанПиНу по питьевой воде.
Фотометрический
метод определения фторидов (ГОСТ 4386).
Сущность метода.
Метод основан на способности фторид – иона образовывать растворимый в воде
тройной комплекс сиренево – синего цвета, в состав которого входят лантан,
ализарин комплексон и фторид.
Аппаратура и
реактивы: фотометр с длинной волны 590нм, ализаринокомплексон, буферныйт
раствор, лантан, дистиллированная вода кювета 50.
Проведение
анализа. Делаем анализ параллельно с контрольной пробой. В первую мерную колбу
на 50мл наливаем 25мл исследуемой воды, а во вторую дистиллированную воду и
добавляем по 6,5мл раствора ализаринкомплексона, тщательно перемешав, добавляем
по 1,5мл буферного раствора. Затем добавляем по 5мл лантана и доводим до метки
дистиллированной водой. Тщательно перемешиваем и ставим на один час в тёмном
месте. Далее определяем результат на ФЭКе. Результат рассчитываем по формуле Х
= D : 0,608, где Х – массовая концентрация фторидов, D – оптическая плотность,
найденная по ФЕКу.
В ходе
исследования мы нашли массовую концентрацию фторидов, равную 0,022мл/ дм3.
Вывод:
содержание фтора в нашей воде очень незначительно. Оптимальная концентрация
фтора в воде должна быть от 0,7 до 1,5мл/дм3.
Титриметрический
метод определения щелочности.
Сущность метода.
Щелочностью называют содержание в воде веществ (карбонатов, гидрокарбонатов),
вступающих в реакцию с сильными кислотами, т. е. с ионами водорода. Расход
кислоты выражает общую щелочность. Метод основан на изменение объема соляной
кислоты с концентрацией 0,1 н.
Аппаратура и
реактивы:
пипетка10, соляной кислоты с концентрацией 0,1 н., индикатор метилоранж.
Проведение
анализа. В коническую колбу на 100 мл мы налили 25мл исследуемой воды и 75 мл
дистиллированной воды, и добавили несколько капель индикатора метилоранжа
(приобрел цвет оранжевый).
Титруем соляной
кислотой в присутствии метилоранжа до слабо-розовой окраски. Результаты
рассчитываем по формуле: Щелочность = V х К , V – количество миллилитров
соляной кислоты, израсходованного на титрование, К - поправочный
коэффициент к нормальности раствора соляной кислоты.
V=4,0; К= 0,99
Щелочность = 4,0 х
0,99=3,96 мг/дм3
Вывод:
щелочность тождественна карбонатной жесткости и соответствует содержанию
карбонатов в жесткой воде.
О.Ж.= 4,1 х2
х1,00=8,2 ммоль/дм3
Фотометрический
метод определения фенола.
Фенол определяем на анализаторе
нефтепродуктов, процесс долгий. Для анализа потребуется около 4-х литров воды.
В экстрактор прибора наливаем 2л
исследуемой воды, добавляем 40 мл серной кислоты и 20 мл четыреххлористого
углерода. Смешиваем в течении 5 минут, затем отстаиваем 10 минут, сливаем в
специальный кювет и проверяем на приборе содержание фенола. Содержание фенола
ничтожно (результат составил 0,022 мг/дм3). В питьевой воде по сан Пину должно
не превышать 0,05 мг/дм3.
Экспресс-метод определения сульфатов в воде.
В пробирку налили 5 мл исследуемой
воды, добавили три капли 10% -ного
раствора хлорида бария и три капли 25% -ного раствора соляной кислоты. Пробирку не взбалтывают. По объему
выпавшего осадка оценивают содержание
сульфатов: слабая муть через несколько минут — 1—10 мг/л; слабая муть сразу — 10—100 мг/л; сильная муть — 100—150
мг/л; большой осадок, который сразу
садится на дно, — 500
мг/л. ПДК для сульфатов — 500 мг/л. Результат получился таким – слабая муть – значит от 10 до 100 мг/ л.
Содержание сульфатов в водах
обусловлено естественным выщелачиванием горных пород. В водоемах северной и центральной части России содержание сульфатов небольшое, в южных же районах воды более
минерализованы. Сульфаты в большом количестве
попадают и со сточными водами.
Кислотность.
Водородный показатель (рН)
Питьевая
вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Значение рН
воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурно- бытового назначения
регламентируется в пределах 6,5- 8,5.
РН
определили с помощью универсальной индикаторной бумаги и сравнили ее окраску со
шкалой:
-
розово- оранжевая – рН около 5;
-
светло- желтая – рН около 6;
-
зеленовато- голубая – рН около 8.
Окраска
бумаги была зеленоватая, следовательно, рН 8, - вода может
быть использована для бытовых нужд.
Результаты
исследования.
На основании результатов физико-химических
исследований можно сделать вывод об экологическом состоянии воды. Выяснилось,
что состояние воды реки Белой относительно благоприятное: водоём среднего
загрязнения, вода их относительно чистая и по большинству показателей
соответствует нормам для водоёмов культурно-эстетического назначения.
1. Температура
воды + 18 0 С;
2. Мутность
воды для рек считается нормальной
3. Цветность
воды равна 5мг/дм
4.Вода
прозрачная
5.Запах
отсутствует,0 балла- для питья пригодна.
6.Окисляемость
кислорода в воде 8 мг/л.
7.Содержание
сульфатов - 0т 1 до 10 мг/л – слабая муть .
8.Концентрация хлоридов в нашей питьевой
воде составляет 18 мл/дм3.
9.Щелочность равна 3,96 мг/дм3
10.Содержание
фтора в нашей воде очень незначительно
11.Массовая
концентрация нитратов в воде равна 0,016мл/дм3,
концентрация
нитратов не большая, норму по СанПиНу не превышает.
12. По своему химическому составу
вода относится к маломинерализованной, принадлежащей к группе кальциевых вод.. Река в основном
протекает по рыхлым породам, легко размывающимся
водой, поэтому много взвешенных частиц.
13. Нитриты содержаться в очень малой
концентрации.
14. В ходе
исследования мы нашли массовую концентрацию аммиака, равную 0,09 мл/дм3.
По содержанию аммиака наша вода соответствует СанПиНу, так как массовая
концентрация аммиака не должна превышать0,3 мл/дм3.
15.По содержанию железа наша вода
соответствует санитарным нормам. ПДК железа в питьевой воде равно
0,1мг/л, а у нас получилось меньше.
16.Общая жесткость в нашей воде равна 8,2
ммоль/дм3, показывает, что вода жесткая, значит и содержание ионов
кальция в воде повышенное.
17.Общий результат.
|
№
|
Метод анализа
|
Результат осенью
|
Результат летом
|
Норма
|
|
1.
|
Содержание взвешенных частиц.
|
50 мг
|
65 мг
|
Менее 10 мг
|
|
2.
|
Определение запаха.
|
Запаха нет
|
Запаха нет
|
Запаха нет
|
|
3.
|
Окисляемость воды.
|
8мг/л
|
13мг/л
|
5,0 мг /л
|
|
4.
|
Определение цветности.
|
5мг/дм3.
|
5,4 мг/дм3.
|
5 мг/дм3.
|
|
5.
|
Определение мутности.
|
1,9 мг/дм3.
|
1,97 мг/дм3.
|
2,6 мг/дм3.
|
|
6.
|
Определение прозрачности.
|
прозрачная
|
прозрачная
|
прозрачная
|
|
7.
|
Общая жесткость.
|
8,2 мг-экв/л
|
9 мг-экв/л
|
7 мг-экв/л
|
|
8.
|
Определение железа.
|
0,05 мг/л
|
0,05 мг/л
|
0,1мг/л
|
|
9.
|
Определение аммиака и ионов
аммония.
|
0,09мг/л
|
1,02мг/л
|
0,3 мг/л
|
|
10.
|
Определение нитритов.
|
Малая концентрация
|
Малая концентрация
|
0,3 мг/л
|
|
11.
|
Определение нитратов.
|
Малая концентрация
|
Малая концентрация
|
45 мг/л
|
|
12.
|
Определение хлоридов.
|
18
|
18
|
20
|
|
13.
|
Определение фторидов.
|
0,022 мг/дм3.
|
0,02 мг/дм3.
|
0,7 – 1,5 мг/дм3.
|
|
14.
|
Определение щелочности.
|
3,96
|
4,2
|
2,5
|
|
15.
|
рН
|
8
|
8
|
7 - 8
|
|
16.
|
Определение фелола
|
0,022 мг/дм3.
|
0,022 мг/дм3.
|
0,05 мг/дм3.
|
|
17.
|
Определение сульфатов.
|
10 – 100 мг/л
|
10 -100 мг/л
|
500 мг/л
|
7.Вывод.
На
основе полученных результатов можно порекомендовать:
•
органам
управления образования — распределить между школами и специальными
училищами города контроль за состоянием водоёмов, парков;
•
начальникам
промышленных предприятий — провести ревизию всех выбросов, производимых
предприятием, и сверить их со значениями предельно допустимых; по возможности
выплачивать все требуемые платы за выбросы и сбросы
•
Благоустройство берега реки Белой ( возле места купания детей,
очистка дна реки от мусора).
•
Составление списка флоры и фауны бассейна реки Белой
•
Организовать конкурс сочинений о природе родного края.
•
Организовать конкурс рисунков и экологических плакатов,
используя местный краеведческий материал.
•
На уроках постоянно вести пропаганду охраны воды в реке
Белой.
•
Турнир знатоков житейских премудростей ( народные приметы,
лекарственные растения и т.д.)
•
Проложение экологической тропы
8. Литература.
1. Руководство
по гигиене водоснабжения под ред. С.Н.Черкинского. М: Медицина, 1975. – 175 с.
2. Справочник по
свойствам, методам анализа и очистки H2O – часть I. Под ред. А.Т.Пилипенко. Киев: Наукова Думка,
1980
Раенгулов
Б.М. – гл. врач центра госсанэп-ра в ЯНАО к.м.н.
3. Вода
питьевая. Государственные стандарты. Методы анализа. М: ИПК.
Издательство
стандартов, 1996. - /// с.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.