Исследовательская работа по экологии 1 курс СПО

Министерство  образования и науки РФ

Лянторский нефтяной техникум (филиал) государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

«Югорский государственный университет»

Исследовательская работа

                                   Качество питьевой воды.

Выполнил: студент группы 6ТОР 50

Хункермурзаев Борахан.

                                         Руководитель:  преподаватель

                                                                                   Перемыкина Т.А.

Лянтор 2016

Содержание

Введение___________________________________________________3

Глава 1.Теоретическая часть __________________________________ 5

1.1. Гидросфера- источник воды_______________________________ 5

1.2.Качество питьевой воды __________________________________ 8

1.3. Влияние качества питьевой воды на здоровье человека________12

1.4. Обеззараживание воды___________________________________13

Глава 2.Практическая часть___________________________________14

2.1. Определение органолептических показателей воды___________14

2.2..Определение качества воды методами химического анализа____18

2.3. Обработка результатов химического анализа воды  и выводы___25

Заключение_________________________________________________27                                                          Литература        ________________________________________            29

Приложение________________________________________________30

Введение

     Вода – драгоценный дар природы. Вода это основа жизни, она входит в состав клеток любого животного и растения.  Мы пьем ее, готовим пищу, принимаем душ, стираем в ней, плаваем и ловим рыбу, иногда ни замечая особой связи между ней и жизнью.

На сегодняшний день ситуация с питьевой водой  может быть названа крайне тяжелой. Многие регионы планеты испытывают недостаток воды.

Одной из основополагающих причин недостатка воды является ее повсеместный перерасход. Ежегодно человечество потребляет 3,5 тыс. куб. м. пресной воды. Без воды нельзя представить жизнь человека, ведь он ее употребляет для самых разных бытовых нужд. На две трети человек состоит из воды - до 80% в младенчестве и на 65% в старости, потому что процесс старение - это и есть потеря влаги нашими клетками. Недостаточное количество воды в организме человека приводит к нарушению вывода продуктов обмена пищеварения, кровь обедняется водой, человека лихорадит.

Наша страна обладает почти четвертью мировых запасов пресной воды. Их эффективное и бережное использование поможет обеспечить гарантированный доступ к качественной питьевой воде не только в России, но и за рубежом. Решение этой масштабной задачи прямо связано с повышением экологической безопасности производств, их модернизацией, совершенствованием природоохранного законодательства. Важнейшими приоритетами здесь должны стать защита воды от загрязнения, ее эффективное и экономичное использование в промышленности, сельском хозяйстве, в быту. От этого, без преувеличения, во многом зависит устойчивое развитие всех стран и континентов, и в целом, - будущее человечества.

Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что запасы водных ресурсов наравне с качеством воды являются одними из наиболее важных проблем современности и от их решения зависит в конечном итоге будущее человечества.

Актуальность темы исследований в необходимости постоянного контроля и поиска путей улучшения экологической обстановки, влияющей на качество питьевой воды, а так же выявление зависимости заболеваний, среди населения, связанных с загрязнением водных ресурсов, совершенствование отношения человека с окружающей средой.

Проблема: обеспечение населения качественной питьевой водой, рост заболеваемости среди местного населения.
 Решение этой проблемы необходимо для:
Сохранения здоровья населения.
Улучшения условий деятельности.
Повышения уровня жизни населения.

Цель данной работы: исследовать качество питьевой  воды города Лянтора.

Задачи:
-изучить специальную литературу по теме исследований;
-освоить методику определения качества питьевой воды;
-определить качество питьевой воды в лабораторны                                                                                   условиях;
-дать рекомендации местному населению.

Объект исследования: вода из водопроводного крана.

Предмет исследования: состав воды

Гипотеза: любая питьевая вода пригодна для употребления.

Методы исследования: исследовательский,  аналитический, органолептический, практический, экспериментальный

 Выбор и обоснование темы.

Я выбрал эту тему т.к. вода самое удивительное, самое распространённое и самое важное  вещество на планете Земля, от ее качества и количества зависит здоровье нашей нации, ее будущее.

 Работа состоит из теоретической и практической части. В теоретической части я изучал, систематизировал и обобщал материал по интересующим меня вопросам, а в практической части проводил исследовательский эксперимент.

Ход исследования:

Изучить литературу о строении, химических и физических свойствах воды.

Проанализировать причины уникальных свойств воды как растворителя.

Определить качество питьевой воды методами простейшего химического анализа.

Проанализировать результаты и сделать выводы.

Теоретическая значимость работы:  проведение сравнительного анализа качества питьевой воды.

Практическая значимость работы в том, что результаты исследования можно использовать на занятиях по химии, биологии, экологии при изучении соответствующих тем. Данная исследовательская работа позволит получить информацию о состоянии качества воды в г. Лянтор, привлечет внимание администрации и общественности к данной проблеме, результаты исследования могут быть использованы населением города для выбора способа  очистки  воды.

Глава 1. Теоретическая часть

1.1.Гидросфера- источник воды

Гидросфе́ра — водная оболочка Земли. Её принято делить на Мировой океан, континентальные поверхностные воды и подземные воды.

Большая часть воды сосредоточена в океане, намного меньше — в ледниках, континентальных водоёмах и подземных водах. Солёные океанические воды составляют 96,4 % объёма гидросферы, воды ледников — 1,86 %, подземные воды — 1,68 %, а поверхностные воды суши — немногим более 0,02 %.

Гидросфера перекрывается с биосферой по всей своей толще, но наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые Солнцем слои, а также прибрежные зоны.

Принято считать, что именно в гидросфере зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры начался постепенный выход животных и растений на сушу.

Строение и свойства воды.

Вода — бинарное неорганическое соединение с химической формулой Н₂O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеет цвета (вмалом объёме), запаха и вкуса.

Вода является хорошим растворителем полярных веществ.

Вода — химически активное вещество.

Использование воды.

Вода является растворителем для многих веществ. Она используется для очистки как самого человека, так и различных объектов человеческой деятельности. Вода используется как растворитель в промышленности.

В качестве теплоносителя воду используют в тепловых сетях.

Воду в качестве льда используют для охлаждения в системах общественного питания, в медицине. Большинство атомных электростанций используют воду в качестве теплоносителя.

В пожаротушении вода зачастую используется не только как охлаждающая жидкость, но и для изоляции огня от воздуха в составе пены.

Многими видами спорта занимаются на водных поверхностях, на льду, на снегу и даже под водой. Это подводное плавание, хоккей, лодочные виды спорта, биатлон и др.

Вода используется как инструмент для разрыхления, раскалывания и даже резки пород и материалов. Она используется в добывающей промышленности, горном деле и в производстве.

Вода применяется как смазочный материал для смазки подшипников из древесины, пластиков, текстолита, подшипников с резиновыми обкладками и др. Воду также используют в эмульсионных смазках.

Вода чистая и грязная.

Вода - важнейший экологический ресурс и главная составляющая живых организмов.  Средняя суточная норма выделяемой воды - около 3,5 литров. Бесспорно, что у каждого человека это индивидуально. Поэтому для обеспечения нормального обмена веществ каждый должен принимать столько жидкости, сколько выделилось из организма. 
Причем воду естественно нужно потреблять чистую....

Но в мире не так много источников воды которые удовлетворяли бы своей чистотой и безопасностью для человека.
Вода из водопроводного крана обычно не содержит опасной концентрации бактерий потому, что они убиваются путем добавления хлора. Источниками ядов в воде могут быть: химические вещества, применяемые для очистки воды, недобросовестность людей, ответственных за очистку, несовершенство самого процесса очистки, водопроводные трубы, по которым течет вода. Ускорение старения организма и преждевременная смерть являются следствием потребления недоброкачественной воды в течение многих лет.

1.2.Качество питьевой воды.

В связи с увеличением количества населения и возрастания объемов потребления на бытовые и промышленные нужды, а также на обеспечение сельского хозяйства наша планета оказалась на грани глобального водного кризиса. Кризис характеризуется нехваткой питьевой воды и ее возрастающим загрязнением.

В начале столетия нехватку воды испытывало 40% населения. По прогнозам к 2020 году в таком положении окажется 60-65%.

 Питьевой водой называют воду, предназначенную для безопасного употребления людьми. Она не должна наносить вреда здоровью человека и должна отвечать требованию стандартов качества.

Водопроводная вода поступает к нам из поверхностных (рек, озер, водохранилищ) и подземных (грунтовых, межпластовых напорных и безнапорных) источников.

Во многих источниках вода не подходит для питья. Поэтому ее деминерализуют, подвергают химической очистке, обрабатывают с помощью обратного осмоса и ультрафиолета.

В России  качество питьевой вды определяют нормы санитарно-эпидемиологических правил и нормативы, которые утверждает главный государственный санитарный врач Российской Федерации. Воду подвергают медицинским и гигиеническим исследованиям, на основе которых устанавливают границы ее безопасности и безвредности.

Основной закон, регулирующий качество данной жидкости – Санитарные правила и нормы (СанПиН), которые начали действовать в 2002 году.

Основное требование, которое предъявляет СанПиН – безопасность и безвредность для здоровья человека. При этом учитываются эпидемиологические, радиационные и химические свойства.

В законодательстве говорится, что водопроводная вода должна обладать всеми качествами, которые присущи питьевой воде. Но, к сожалению, в действительности жидкость, текущая с крана, содержит множество микроорганизмов и химически опасных веществ.

Россия по показателям качества стоит на 50-м месте в мире. Только в нескольких городах страны, включая Москву, вода из-под крана полностью соответствует необходимым требованиям.

Качество питьевой воды в России

У подавляющего большинства жителей России к воде существует легкомысленное отношение, связанное с подаренным им от Бога изобилием рек, озёр и родников. Согласно данным государственных докладов о состоянии окружающей среды, в России практически не осталось на самом деле чистых рек и озёр.

Степень порчи рек и озёр такова, что для разбавления поступающих в них только лишь канализационных стоков до норматива безопасности уже не хватает объёма всего годового речного стока.

Только один  процент воды из поверхностных источников на территории Российской Федерации соответствует требованиям, предъявляемым к исходной воде для питьевых водозаборов.

Располагая изрядной долей мировых запасов пресной воды, наши водопроводно-канализационные предприятия поят подавляющую часть населения страны «технически улучшенной» водой, которая, если говорить строго, непригодна для употребления внутрь.

Удручает и тот факт, что год от года качество водопроводной воды ухудшается относительно нормируемых показателей, несмотря на то, что нормативы время от времени ослабляются.

В России сегодня существуют реальные возможности обеспечить людей безопасной питьевой водой с помощью методов, разработанных отечественными учёными и инженерами, а так же зарубежными, которые эффективнее и дешевле популярного в промышленно развитых странах озонирования.

Качество питьевой воды в ХМАО.

Ханты-мансийский автономный округ – Югра занимает центральную часть Западносибирской равнины. Общая площадь – 534,8 тыс. кв. км. ХМАО-Югра – один из крупнейших нефтедобывающих регионов мира. 

 Речную сеть округа формируют реки Объ и Иртыш и 12 их притоков. Общее число рек в округе - около 30 тыс. В округе насчитывается около 290 тыс. озер площадью более 1 га.

 По обеспеченности водными ресурсами ХМАО-Югра находится в сравнительно благоприятных условиях. Имеющиеся ресурсы природных вод вполне достаточны для удовлетворения как современных, так и перспективных потребностей округа в воде. Источниками пресной воды на территории ХМАО служат реки, озера и месторождения пресных подземных вод.      

Что касается качества воды для хозяйственного потребления, то в ней присутствуют в повышенном содержании взвешенные минеральные частицы, железо, марганец, цинк, медь, а также органика и аммиак.

 Часть сбрасываемых сточных вод очищаются недостаточно из-за: высокого уровня физического износа оборудования, неудовлетворительной эксплуатации очистных сооружений, отсутствие КОС в мелких городах и посёлках, отступления от проектов при строительстве КОС. 

В результате промышленной деятельности процессы самоочищения обских вод нарушены на всей территории округа. Образуются новые техногенные отложения в пойменных ссорах реки, что угрожает нежелательными изменениями в их продуктивности

Негативное влияние предприятий ЖКХ привело к повышению концентрации аммонийного азота, фосфатов и цинка в Оби на выходе из границ автономного округа и к повышению концентрации  ионов аммония в поверхностных реках .

Поверхностные воды характеризуются высоким содержанием железа, что значительно ухудшает органолептические свойства питьевой воды.

Превышение ПДК имеет место по ряду тяжелых металлов и хлорорганических пестицидов.

 Фенольные загрязнения в 5–10 раз превышают ПДК.

Все это не могло не отразиться на демографической ситуации и состоянии здоровья населения округа.

Качество питьевой воды Сургутского района

Питьевая вода, подаваемая населению г. Сургута, безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и имеет благоприятные органолептические свойства.

А вот в Сургутском районе существует проблема улучшения качества питьевой воды.

      По данным Госсанэпиднадзора, водоснабжение в Солнечном, Барсове, Ульт – Ягуне, Локосове, Угуте, Юбилейном, в Русскинской и Ляминой осуществляется неудовлетворительно. Водозаборные сооружения не обеспечены полным комплексом водоочистных сооружений, отсутствуют дофильтровальные станции, декарбонизаторные установки, песчаные фильтры, контактные резервуары. Вполне понятно, что результаты химических исследований оставляют желать лучшего. Более половины всех взятых проб не отвечают гигиеническим требованиям по цветности, мутности, массовой концентрации аммиака, содержанию железа.

Качество питьевой воды г. Лянтор.

Поскольку вода для Лянтора добывается из подземных источников глубиной почти четыреста метров, водоносные горизонты достаточно защищены от воздействия неблагоприятных факторов внешней среды. Единственный показатель, не соответствующий ГОСТу, - большее, чем требуются санитарные нормы, содержание в ней железа. Впоследствии этого «хромают» и ее показатели: цветность, привкус и запах. Из скважин в Лянторе вода идет с содержанием металла от 1,7 до 2 – х миллиграмм на литр. По нормам качества питьевой воды величина не должна превышать 0,3 мг/л. Благодаря специальным очисткам значительная часть железа удаляется и горожанам остается 0,6 – 0,66 мг, которые все же превышают ПДК в 2 раза. Впрочем, медики утверждают, что употребление такой воды даже в течение жизни не приводит к видимым изменениям здоровья. Такая «железная вода» портит вкусовые ощущения. Такое положение можно улучшить, улучшив качество очистки воды на водозаборах.

     До недавнего времени хватало в Лянторской воде и видимой грязи – из – за осадочных скоплений в трубах внутриквартальных и внутридомовых сетей. Теперь, после промывок этих, а также магистральных сетей в особо проблемных, тупиковых местах, вода в целом стала чище. Грязь в водопроводе может появляться в основном, при пожарах, когда приходиться резко поднимать давление.

1.3. Влияние качества питьевой воды на здоровье человека.

  Значение воды для поддержания здоровья населения на высоком уровне обусловлено той ролью, которую она играет для удовлетворения физиологических и гигиенических потребностей, а также для рекреационных целей.

По данным Всемирной организации здравоохранения, около 80% всех инфекционных болезней в мире связанно с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения,от использования недоброкачественной питьевой воды ежегодно в мире страдает каждый десятый житель планеты. Поэтому в комплекс мероприятий, направляемых на предупреждение негативных последствий влияния питьевой воды на здоровье человека, ведущее место должно занимать гигиенически обоснованное водоснабжение.       

       Неудовлетворительное санитарно – техническое состояние водопроводных сооружений и сетей является причиной вторичного загрязнения питьевой воды при транспортировании по разводящей системе.

1.4.Обеззараживание воды

Обеззараживание питьевой воды является важным заключительным этапом общей очистки воды.

Всем хорошо знакомо традиционное обеззараживание воды хлором или хлорсодержащими соединениями. Метод дешевый и достаточно эффективный, однако требуется доочистка  хлорированной воды, без которой

длительное пользование хлорированной водой может нанести вред здоровью.

Существуют более современные и безопасные способы обеззараживания воды:

1.Обеззараживание озоном.

2.Дезинфекция воды марганцовкой (перманганатом калия).

3.Обеззараживание ультразвуком.

4.Ультрафиолет.

Способы обеззараживания воды в Лянторе.

     Обеззараживание воды хлором – это вчерашний день дезинфекции, поскольку имеет ряд неблагоприятных побочных эффектов: при большом содержании органических веществ в хлорированной воде могут образовываться канцерогены. Гарантию могут дать только менее опасные для человека, например, ультрафиолетовые обеззараживающие установки. В Лянторе одна такая смонтирована на канализационных очистных сооружениях. Врачи лянторского филиала Центра Госсанэпиднадзора рекомендуют использовать ультрафиолетовую установку и на водозаборе. А населению для большей уверенности все – таки кипятить воду и использовать бытовые фильтры.

Вывод: вода, которую мы потребляем, должна быть чистой. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья, инвалидность и гибель огромного числа людей, особенно детей. Плохо очищенная вода способствует ухудшению общего состояния организма,  ведёт к снижению иммунитета.

        Так как неудовлетворительное санитарно – техническое состояние водопроводных сооружений и сетей является причиной вторичного загрязнения питьевой воды при транспортировании по разводящей системе мы в  лаборатории техникума, пользуясь методикой предложенной в журнале « Химия в школе», (смотри приложение 1)  провели химический анализ воды поступающей к нам в квартиру из крана. На основе этой методики нельзя точно установить цифровые данные, содержания различных неорганических веществ в питьевой воде, но, тем не менее, некоторые выводы можно сделать.

Глава 2. Практическая часть.

2.1.Органолептические показатели воды

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в неё естественным путем и со сточными водами. Запах воды, обнаруживаемый непосредственно в воде после её хлорирования , не должен превышать  2 баллов. Определение основано  на органолептическом исследовании характера и интенсивности  запахов воды при 20 и 60⁰С.

Определение характера и интенсивности запаха воды:

1. Заполните колбу водой на 1/3 объема и закройте пробкой.

2. Взболтайте содержимое колбы.

3. Откройте колбу и осторожно, неглубоко  вдыхая воздух, сразу же определите характер и интенсивность запаха. Если запах  сразу не ощущается или неотчетливый, испытание можно повторить, нагрев воду в колбе до температуры 60˚ С  (подержав колбу в горячей воде).

Интенсивность  запаха определятся по пятибалльной системе согласно таблице 1.

Определение интенсивности запаха                                        Таблица 1           

Интенсивность запаха	Характер проявления запаха	Оценка интенсивности запаха
Нет	Запах не ощущается	0
Очень слабая	Запах сразу не ощущается, но  обнаруживается при тщательном исследовании (при нагревании воды)	1
Слабая	Запах замечается, если обратить на это внимание	2
Заметная	Запах легко замечается и вызывает, неодобрительны отзыв о воде	3
Отчетливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья	4
Очень сильная	Запах на столько сильный, что делает воду непригодной для  питья.	5

Характер запаха определите по таблице 2.  

                                                                                                                              Определение характера запаха                                                     Таблица 2

Характер    запаха
Естественного происхождения: неотчетливый (или отсутствует) землистый гнилостный плесневой торфяной травянистый другой (укажите какой)	Искусственного происхождения: неотчетливый (или отсутствует) нефтепродуктов (бензиновый) хлорный уксусный фенольный другой (укажите какой)

Определение цветности

При загрязнении  стоками промышленных предприятий вода может иметь окраску, не свойственную цветности природной воды.  Для источников  хозяйственно- питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться  в столбике высотой 10-20 см.

Диагностика цвета – один из главных показателей воды. Для определения цветности необходимо выполнить следующее:

1.   Заполните прибор водой до высоты 10-12 см.

2. Определите цветность воды, рассматривая     пробирку сверху на белом фоне при достаточном  боковом освещении.

3. Подчеркните наиболее подходящий оттенок из приведенных в таблице 4.

Определение цветности                                            Таблица 3.                                                 

Цветность воды

Слабо – желтоватая

Светло – желтоватая

Желтая

Интенсивно – желтая

Коричневатая

Красно – коричневатая

Другая (укажите какая)

                                                                                                            Определение мутности

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц песка, микроорганизмов, содержания химических соединений.

Для определения прозрачности используют методику и оценивают уровень прозрачности образцов:

1. Заполните пробирку водой до высоты 10-12 см.                  

2.Определите мутность воды, рассматривая пробирку сверху на темном фоне при достаточном боковом  освещении (дневном, искусственном).

Определение мутности                                           Таблица 4.

Мутность воды

Слабо опалесцирующая

Опалесцирующая

Слабо мутная

Мутная

Очень мутная

Обработка результатов исследования органолептических показателей воды                                                                                                                                                                                 Таблица 5

Содержание взвешенных частиц	Единица измерения	Значение
Запах:   характер,             интенсивность	Словесное описание      Баллы	Запах очень слабый- хлорный, интенсивность- 1.
Цветность	Словесное описание	Светло – желтоватая
Мутность	Словесное описание	Мутность не заметна

Выводы: Результаты исследования органолептических показателей водопроводной воды показали, что  питьевая вода на момент исследования пригодна для питья, хотя имеет небольшие отклонения по основным показателям. Это происходит из -  за вторичного загрязнения питьевой воды при транспортировании по разводящей системе и использования в качестве основного способа обеззараживания-хлорирование.

2.2.Определение качества воды методами химического анализа.

Опыт №1. Определить рН с помощью универсальной  индикаторной бумаги. 

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Значение рН воды хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6,5-8,5.

Оборудование: контрольная шкала образцов окраски растворов, индикаторная  бумага, пробирка с меткой «5 мл».

Проведение эксперимента:

В пробирку наливали 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл фенолфталеина, перемешивали и по окраске раствора оценивали величину pH:
Розово-оранжевая – pH около 5,
Светло-желтая – 6,
Светло-зеленая – 7,
Зеленовато-голубая – 8.
          Вывод: В пробирке вода окрасилась в светло-зеленый цвет, что свидетельствует о нейтральной реакции (рН 6.8).
           Опыт № 2. Определение массы растворенных в воде примесей (общей минерализации)

Оборудование: цилиндр, плитка, фарфорова чашка, весы, вода

Проведение эксперимента:

Отмерили цилиндром 100 мл исследуемой воды.

Установили на плитку фарфоровую чашку, предварительно взвешенную, и постепенно вливали воды. Довели выпаривание до конца. Взвесили чашку после выпаривания. Разница в весе показала массу растворенных веществ. Умножили ее на 10 и получили содержание растворенных веществ в г/л.
Вес фарфоровой чашки:
До выпаривания – 30000мг

После выпаривания ­– 30130 мг

130х10=1300 (мг/л)

Полученные данные занесены в таблицу:
Некоторые химические качества воды                                                 Таблица 6

Категория воды	pH	Общая минерализация
Водопроводная	6,8	1300 г/л

Опыт № 3. Обнаружение катионов калия

Реагент: гексанитрокобальтат(III) натрия  ( 40 г N ₃(Co(NO) ₆) растворить в 100 мл воды.

Условия проведения реакций

1.                 рН = 4 – 5 ( поддерживают введением уксусной кислоты).

2.                 Температура комнатная.

3.                 Осадок растворим в кислотах.

Выполнение анализа

В пробирку помещают 10 мл пробы (рН = 4 – 6). Прибавляют 5 мл реагента. Через 2 – 3 минуты проводят визуальное наблюдение. Если выпадает желтый осадок, то концентрация ионов калия более 0,1 мг:

2K⁺ + Na⁺ + (Co (NO₂)₆)^3- = K₂Na(Co(NO₂)₆).

                                                     Желтый

Если при встряхивании пробирки заметно помутнеет раствор, то концентрация ионов калия больше 0,01 мг.

Вывод: При обнаружении катионов калия в воде у нас получилось едва заметное помутнение раствора, содержащего пробу. Поэтому мы сделали вывод, что содержание этих ионов в воде не превышает 0,01 мг.

Опыт № 4. Обнаружение катионов свинца

Реагент: хромат калия  (10 г K2CrO4 растворить в 90 мл воды).

Условия проведения реакций

1.                 рН = 7,0.

2.                 Температура комнатная.

3.                 Осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и аммиаке.

Выполнение анализа

В пробирку помещают 10 мл пробы  воды, прибавляют 1 мл раствора реагента. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг\л:

Pb²⁺ + CrO₄^2- = PbCrO₄

                        Желтый

Если наблюдают помутнение раствора., то концентрация катионов свинца более 20 мл\л, а при опалесценции- 0,1 мг\ л.

Вывод: При обнаружении катионов свинца опалесценции не наблюдалось, поэтому мы пришли к выводу, что содержание этих ионов очень мало, менее 0,1 мг.

Опыт № 5. Обнаружение катионов кальция

Реагенты: оксолат аммония ( 35 г (NH₄)₂C₂O₄ растворить в воде и довести до 1 л); уксусная кислота ( 120 мл ледяной CH₃COOH довести дистиллированной водой до 1 л).

Условия проведения реакции

1.                       рН = 6.

2.                       Температура комнатная.

3.                       Осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и солях аммония.

Выполнение анализа

К 10 мл пробы воды прибавляют 3 мл уксусной кислоты, затем вводят 8 мл реагента.

Если выпадает белый осадок, то концентрация ионов кальция 100 мг\л:  Ca²⁺ + C₂O₄^2- = CaC₂O₄

                          Белый

Если раствор мутный – концентрация ионов кальция более 1 мг\л, при опалесценции – более 0,01 мг\л.

Вывод:  Проба на содержание ионов кальция показала, что содержание этих ионов от 1 до 0,01 мг, т.к. получилось небольшое помутнение.

Опыт № 6. Обнаружение катионов железа

Реагенты: тиоцианат аммония(20 г NH₄CNS растворить в дистиллированной воде и довести до 100 мл); азотная кислота ( конц.); перекись водорода 5%.

Условия проведения реакции

1.                      рН меньше 3

2.                      Температура комнатная.

3.                      Действием пероксида водорода ионы железы(II) окисляются до ионов железа (III).

Выполнение анализа

К 10 мл пробы воды прибавляют 1 каплю азотной кислоты. Затем 2 – 3 капли пероксида водорода и вводят 0.5 мл тиацианата аммония.

При концентрации ионов железа более 2,0 мг\л появляется розовое окрашивание. При концентрации более 10 мг\л окрашивание становится красным: Fe³⁺ + 3CSN^- = Fe(CSN)₃

                                Красный

Вывод:  Предельно допустимая концентрация (ПДК) общего железа  в питьевой воде составляет 0,3 мг/л, лимитирующий показатель вредности  органолептический.

 При обнаружении ионов железа в пробе воды у нас получилось  розовое окрашивание, что позволило сделать вывод, что содержание этих ионов довольно велико в воде, примерно 1 мг, а значит, загрязнение ионами железа происходит еще во время транспортировки ее по водопроводу.

Опыт № 7. Обнаружение катионов хрома

Реагенты: дифенилкарбазит ( 0,5 г на 200 мл ацетона), раствор серной кислоты( 42 мл серной кислоты развести в 150 мл воды и довести до 250 мл).

Условия проведения реакции

1.                       рН меньше 4.

2.                       Температура комнатная.

3.                       Осадок нерастворим в воде.

Выполнение анализа

К 10 мл образца воды добавляют 12 капель раствора серной кислоты, 0,5 мл раствора дифенилкарбазида и дают постоять 5 минут для развития окраски.

Вывод:  При проведение опыта катионов хрома нами обнаружено не было. Опыт № 8. Обнаружение хлорид – ионов

Концентрация хлоридов в источниках водоснабжения допускается до 350 мг/л.

 Приблизительное содержание хлоридов определяли по осадку или помутнению по таблице:
Определение содержания хлоридов.      Таблица 7

Осадок или помутнение	Концентрация хлоридов, мг/л
Слабая муть	1-10
Сильная муть	10-50
Образуются хлопья, но осаждаются не сразу	50-100
Белый объемистый осадок	Более 100

Реагенты: нитрат серебра ( 5 г AgNO₃ растворить в 95 г воды); азотная кислота ( 1:4).

Условия проведения реакции

1.                 рН меньше 7.

2.                 Температура комнатная.

Выполнение анализа

К 10 мл пробы воды прибавляют 3 – 4 капли азотной кислоты и приливают 0,5 мл раствора нитрата серебра.

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид – ионов более 100 мг\л:

Cl^- + Ag⁺ = AgCl

               Белый

Вывод: Обнаружение хлорид – ионов позволило сделать вывод о том, что их содержание менее 100 мг, что меньше ПДК

Опыт № 9. Обнаружение сульфат – ионов

Реагенты: хлорид бария ( 10 г BaCl₂ * 2H₂O растворить в 95 г воды); соляная кислота( 16 мл соляной кислоты растворить в воде и довести до 100 мл0.

Условия проведения реакции

1.         рН меньше 7

2.         Температура комнатная.

3.         Осадок растворим в азотной и соляной кислотах.

Выполнение анализа

К 10 мл пробы прибавляют 2 – 3 мл соляной кислоты и приливают 0,5 мл раствора хлорида бария.

При концентрации сульфат – ионов более 10 мг\л выпадает осадок:

SO^2- + Ba²⁺ = BaSO₄

                  Белый

Если наблюдается опалесценция, то концентрация сульфат – ионов более 1 мг\л.

Вывод: сульфат – ионов содержится более 10 мг, т.к. у нас образовался осадок белого цвета.                 

Опыт № 10. Обнаружение нитрат – ионов

Реагент: дифениламин ( 1 г ( C₆H₅)₂NH растворить в 100 мл серной кислоты).

Условия проведения реакции

1.                 рН меньше 7.

2.                 Температура комнатная.

Выполнение анализа

К 1 мл пробы воды по каплям вводят реагент. Бледно – голубое окрашивание наблюдается при концентрации нитрат – ионов более 0,001 мг\л, голубое – более 1 мг\л, синее – более 100 мг\л.

Вывод: При обнаружении нитратов в пробе воды, мы наблюдали едва заметное изменение окраски раствора до бледно – голубого, что позволяет сделать вывод о малом количестве содержания этих ионов в воде, менее 0,001 мг.

 Опыт № 11.Обнаружение фосфат – ионов

Реагент: молибдат аммония ( 25 г (NH₄)₂MoO₄ растворить в воде и профильтровать, объем довести до 1 л); азотная кислота (1:2); хлорид олова (54 г хлорида олова растворяют в 25 мл соляной кислоты и доводят водой до 100 мл).

Условия проведения реакции

1.                 рН меньше 7

2.                 Температура комнатная.

3.                 Наличие восстановителя.

Выполнение анализа

К 10 мл подкисленной пробы воды прибавляют 2 мл молибдата аммония и по каплям (6 капель) вводят раствор хлорида олова.

Окраска раствора синяя при концентрации фосфат – ионов более 10 мг\л, голубая – более 1 мг\л, бледно – голубая – более 0,01 мг\л.

Вывод:         Содержание фосфат -  ионов в пробе обнаружено не было.

Опыт № 12.Обнаружение органических веществ.
Налили пробирку 5 мл исследуемой воды и добавили 3 капли 1%-го раствора KMnO₄. Наблюдали за изменением окраски. Окраска сохранилась, не наблюдалось ее побурения.
           Вывод: в воде отсутствуют органические вещества и поэтому она пригодна для питья.          

 Вывод: В работе мы попытались проанализировать качество питьевой воды и некоторые причины несоответствия ее нормам качества. По данным исследования видно, что качество воды г. Лянтора практически соответствует по всем показателям этим нормам. Исключение составляет показатель содержания ионов железа в воде. Это бич водоносных горизонтов всей Западной Сибири и ХМАО, в том числе, и Сургутского района. На основе полученных результатов сделали вывод о состояние качества питьевой воды  г. Лянтор.
1.Вода, которую используют жители нашего города пригодна для питья и приготовления пищи и обладает хорошими качествами;
2.химические качества воды соответствуют ГОСТу, за исключением показателей по железу;

3.физические качества соответствуют ГОСТу;
4.необходимо серьезно задуматься об ее экономном расходовании.

Для того, чтобы качество воды оставалось на прежнем уровне необходимо:

1.Оснастить водозабор современным оборудованием.

2.Выделять больше средств для проведения данных мероприятий.

3.Реализовывать в районе целевую программу «Чистая вода».

4.Средства, полученные от населения, за коммунальные услуги направлять по назначению, а населению своевременно оплачивать коммунальные услуги.

5.Чрезвычайно строго вести режим дезинфекционных мероприятий.

6.Вести систематический лабораторный контроль местной санэпидемслужбе за качеством воды.

7.Вводить ультрафиолетовые установки для обеззараживания воды.

8.Населению употреблять для питья кипяченую воду и использовать бытовые фильтры.

  Заключение
Вода – это великая ценность для человечества, и в век информационных технологий, развитой промышленности и постоянного роста численности населения не пора ли задуматься о том, что все природные блага мы не получаем в наследство от своих предков, а берем взаймы у своих потомков. И от качества той питьевой воды, которая течет из под крана напрямую зависит здоровье нас и наших детей.
Вода же исключительно важна для человеческой, а равно и для всей животной и растительной жизни. Способов для воспроизводства воды не существует, не существует также и заменителей воды, поэтому необходимо обращаться с самым ценным природным ресурсом с величайшей осторожностью. В то же время запасы воды на Земле неисчерпаемы для всех практических нужд, и ни одна капля воды не исчезает в круговороте природы. Тем не менее, проблема снабжения питьевой водой в нужных количествах и необходимого качества постоянно усложняется. В то время как свежая природная вода подвергается все возрастающему загрязнению, потребности в водопроводной воде постоянно возрастают, требуя приложения все больших усилий для превращения сырой воды в питьевую.
В результате проведенных исследований основная цель и задачи выполнены:
- изучили экологическое состояние качества питьевой воды;
- изучили специальную литературу по теме исследований;
- освоили методику определения качества питьевой воды;
- определили качество питьевой воды в лабораторных условиях;
- дали рекомендации местному населению.

 Рекомендации местному населению
1. Для того чтобы избавиться от хлора, воду перед употреблением надо либо отстаивать в открытом сосуде не менее 1 часа, либо кипятить.
2. Улучшить качество питьевой воды можно с помощью фильтров.

3. Если в доме нет очистителей воды, то рекомендуется взять на заметку следующие рецепты :

На 1 л воды — 1–2 чайные ложки яблочного уксуса и меда, 3–5 капель 5%-ного йода (в такой среде микробы погибают за несколько минут).

10–15 листьев рябины на 1–3 л воды делают ее чистой через 2 часа (даже болотную, охотники это знают).

4. Если рядом нет проверенного родника и возникают сомнения в хорошем качестве водопроводной или ключевой воды, то надо ее вскипятить, остудить и залить кислые ягоды — клюкву, бруснику, облепиху, кожуру или сердцевину яблок и т. д. Простая кипяченая вода — мертвая, в ней нет энзимов, а минеральные микроэлементы видоизменены.
         5.Вымораживание воды; считается, что такая вода самая чистая, лучше   проникает через биологические мембраны, быстрее выводится из

организма экскреторными органами.

Литература

1. Виталий и Татьяна Тихоплав. Вода ключ к здоровью человека. – М: Астрель,  2007

2.Яковлев П.И. Беззащитная вода. Экология и жизнь. - 2007. - №8.

3. Большая иллюстрированная энциклопедия интеллекта. Хочу все знать! М.: Эксмо, 2007.

4. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды     централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.   СанПиН 2.1.4.1074-01, М.: Минздрав России, 2002 г.
  5. Журнал. Химия в школе, 2004
  6.Интернет ресурсы: www.regnum.ru/news/946368.html

 7.Фотографии природы ХМАО-Югры с сайтов:

http://www.google.ru/images; ugra-service.ru; photo-techart.ru

8. Фотографии нефтепромыслов и их оборудования с сайта: epr-magazine.ru

9. Экологический паспорт территории ХМАО-Югры:

www.ugrasu.ru/resources/umkompl/docss/part13.pdf.

10.http://www.odnavoda.ru/txt.php?id=227

11.http://gorizont-m.com.ua/ru/water_and/

12.http://www.polustrovo.ru/interesnoe-o-vode/pitevojj-rezhim.html

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Опыт № 1. Обнаружение катионов калия

Реагент: гексанитрокобальтат(III) натрия  (40 г Na3(Co(NO)6) растворить в 100 мл воды.

Условия проведения реакций

рН = 4 – 5 ( поддерживают введением уксусной кислоты).

Температура комнатная.

Осадок растворим в кислотах.

Выполнение анализа

В пробирку помещают 10 мл пробы (рН = 4 – 6). Прибавляют 5 мл реагента. Через 2 – 3 минуты проводят визуальное наблюдение. Если выпадает желтый осадок, то концентрация ионов калия более 0,1 мг:

2K⁺ + Na⁺ + (Co (NO₂)₆)^3- = K₂Na(Co(NO₂)₆).

                                                     Желтый

Если при встряхивании пробирки заметно помутнеет раствор, то концентрация ионов калия больше 0,01 мг.

 Опыт № 2. Обнаружение катионов свинца

Реагент: хромат калия  (10 г K2CrO4 растворить в 90 мл воды).

Условия проведения реакций

рН = 7,0.

Температура комнатная.

Осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и аммиаке.

Выполнение анализа

В пробирку помещают 10 мл пробы  воды, прибавляют 1 мл раствора реагента. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг\л: Pb²⁺ + CrO₄^2- = PbCrO₄

                                        Желтый

Если наблюдают помутнение раствора., то концентрация катионов свинца более 20 мл\л, а при опалесценции- 0,1 мг\ л.

Опыт № 3. Обнаружение катионов кальция

Реагенты: оксолат аммония ( 35 г (NH₄)₂C₂O₄ растворить в воде и довести до 1 л); уксусная кислота ( 120 мл ледяной CH₃COOH довести   дистиллированной водой до 1 л).

Условия проведения реакции

рН = 6.

Температура комнатная.

Осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и солях аммония.

Выполнение анализа

К 10 мл пробы воды прибавляют 3 мл уксусной кислоты, затем вводят 8 мл реагента.

Если выпадает белый осадок, то концентрация ионов кальция 100 мг\л:

Ca²⁺ + C₂O₄^2- = CaC₂O₄

                       Белый

Если раствор мутный – концентрация ионов кальция более 1 мг\л, при опалесценции – более 0,01 мг\л.

Опыт № 4. Обнаружение катионов железа

Реагенты: тиоцианат аммония(20 г NH₄CNS растворить в дистиллированной воде и довести до 100 мл); азотная кислота ( конц.); перекись водорода 5%.

Условия проведения реакции

рН меньше 3

Температура комнатная.

Действием пероксида водорода ионы железы(II) окисляются до ионов железа (III).

Выполнение анализа

К 10 мл пробы воды прибавляют 1 каплю азотной кислоты. Затем 2 – 3 капли пероксида водорода и вводят 0.5 мл тиацианата аммония.

При концентрации ионов железа более 2,0 мг\л появляется розовое окрашивание. При концентрации более 10 мг\л окрашивание становится красным: Fe³⁺ + 3CSN^- = Fe(CSN)₃

                               Красный

Опыт № 5. Обнаружение катионов хрома

Реагенты: дифенилкарбазит ( 0,5 г на 200 мл ацетона), раствор серной кислоты( 42 мл серной кислоты развести в 150 мл воды и довести до 250 мл).

Условия проведения реакции

рН меньше 4.

Температура комнатная.

Осадок нерастворим в воде.

Выполнение анализа

К 10 мл образца воды добавляют 12 капель раствора серной кислоты, 0,5 мл раствора дифенилкарбазида и дают постоять 5 минут для развития окраски.

Опыт № 6. Обнаружение хлорид – ионов

Реагенты: нитрат серебра ( 5 г AgNO₃ растворить в 95 г воды); азотная кислота ( 1:4).

Условия проведения реакции

рН меньше 7.

Температура комнатная.

Выполнение анализа

К 10 мл пробы воды прибавляют 3 – 4 капли азотной кислоты и приливают 0,5 мл раствора нитрата серебра.

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид – ионов более 100 мг\л:

Cl^- + Ag⁺ = AgCl

                Белый

Опыт № 7. Обнаружение сульфат – ионов

Реагенты: хлорид бария ( 10 г BaCl₂ * 2H₂O растворить в 95 г воды); соляная кислота( 16 мл соляной кислоты растворить в воде и довести до 100 мл0.

Условия проведения реакции

рН меньше 7

Температура комнатная.

Осадок растворим в азотной и соляной кислотах.

Выполнение анализа

К 10 мл пробы прибавляют 2 – 3 мл соляной кислоты и приливают 0,5 мл раствора хлорида бария.

При концентрации сульфат – ионов более 10 мг\л выпадает осадок:

SO^2- + Ba²⁺ = BaSO₄

                      Белый

Если наблюдается опалесценция, то концентрация сульфат – ионов более 1 мг\л.

Опыт № 8. Обнаружение нитрат – ионов

Реагент: дифениламин ( 1 г ( C₆H₅)₂NH растворить в 100 мл серной кислоты).

Условия проведения реакции

рН меньше 7.

Температура комнатная.

Выполнение анализа

К 1 мл пробы воды по каплям вводят реагент. Бледно – голубое окрашивание наблюдается при концентрации нитрат – ионов более 0,001 мг\л, голубое – более 1 мг\л, синее – более 100 мг\л.

Опыт № 9.Обнаружение фосфат – ионов

Реагент: молибдат аммония ( 25 г (NH₄)₂MoO₄ растворить в воде и профильтровать, объем довести до 1 л); азотная кислота (1:2); хлорид олова (54 г хлорида олова растворяют в 25 мл соляной кислоты и доводят водой до 100 мл).

Условия проведения реакции

рН меньше 7

Температура комнатная.

Наличие восстановителя.

Выполнение анализа

К 10 мл подкисленной пробы воды прибавляют 2 мл молибдата аммония и по каплям (6 капель) вводят раствор хлорида олова.

Окраска раствора синяя при концентрации фосфат – ионов более 10 мг\л, голубая – более 1 мг\л, бледно – голубая – более 0,01 мг\л.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы

СанПиН 2.1.4.1074-01

Таблица 1

Показатели	Единицы измерения		Нормативы (предельно допустимые концентрации) (ПДК), не более	Показатель вредности1)	Класс опасности
1	2		3	4	5
Обобщенные показатели
Водородный показатель		единицы рН	в пределах 6-9
Общая минерализация (сухой остаток)		мг/л	1000 (1500)2)
Жесткость общая		мг-экв./л	7,0 (10)2)
Окисляемость перманганатная		мг/л	5,0
Нефтепродукты, суммарно		мг/л	0,1
Поверхностно-активные вещества (ПАВ), анионоактивные		мг/л	0,5
Фенольный индекс		мг/л	0,25
Неорганические вещества
Алюминий (Al3+)		мг/л	0,5	с.-т.	2
Барий (Ва2+)		-“-	0,1	-"-	2
Бериллий (Ве2+)		-“-	0,0002	-"-	1
Бор (В, суммарно)		-“-	0,5	- -	2
Железо (Fe, суммарно)		-“-	0,3    (1,0)2)	орг.	3
Кадмий (Cd, суммарно)		-“-	0,001	с.-т.	2
Марганец (Мn, суммарно)		-“-	0,1 (0,5)2)	орг.	3
Медь (Сu, суммарно)		-“-	1,0	-"-	3
Молибден (Мо, суммарно)		-“-	0,25	с.-т.	2
Мышьяк (As, суммарно)		-“-	0,05	с.-т.	2
Никель (Ni, суммарно)		мг/л	0,1	с.-т.	3
Нитраты (по NО3-)		-“-	45	с.-т.	3
Ртуть (Hg, суммарно)		-“-	0,0005	с.-т.	1
Свинец (Рb, суммарно)		-“-	0,03	-"-	2
Селен (Se, суммарно)		-“-	0,01	-"-	2
Стронций (Sr2+)		-“-	7,0	-"-	2
Сульфаты (SO)		-“-	500	орг.	4
Фториды (F-)		-“-
Для климатических районов
- I и II		-“-	1,5	с.-т.	2
- III		-“-	1,2	-"-	2
Хлориды (Сl-)		-“-	350	орг.	4
Хром (Cr6+)		-“-	0,05	с.-т.	3
Цианиды (CN-)		-“-	0,035	-"-	2
Цинк (Zn2+)		-“-	5,0	орг.	3
Органические вещества
-ГХЦГ(линдан)		-“-	0,0023)	с.-т.	1
ДДТ (сумма изомеров)		-“-	0,0023)	11	2
2,4-Д		-“-	0,033)	11	2

Примечания:

1) Лимитирующий признак вредности вещества, по которому установлен норматив: «с.-т.» - санитарно-токсикологический, «орг.» - органолептический.

2) Величина, указанная в скобках, может быть установлена по постановлению Главного государственного санитарного врача по соответствующей территории для конкретной системы водоснабжения на основании оценки санитарно-эпидемиологической обстановки в населённом пункте и применяемой технологии водоподготовки.

3) Нормативы приняты в соответствии с рекомендациями ВОЗ.

Таблица 2

Показатели	Единицы измерения	Нормативы, не более
Запах	баллы	2
Привкус	-"-	2
Цветность	градусы	20 (35) 1)
Мутность	ЕМФ (единицы мутности по формазину) или мг/л (по каолину)	2,6 (3,5) 1) 1,5 (2) 1)

Примечание. Величина, указанная в скобках, может быть установлена по постановлению Главного государственного санитарного врача по соответствующей территории для конкретной системы водоснабжения на основании оценки санитарно-эпидемиологической обстановки в населенном пункте и применяемой технологии водоподготовки.

 Не допускается присутствие в питьевой воде различных невооруженным глазом видных организмов и поверхностной пленки.