Исследовательская работа по экологии " Наша вода".

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

"Средняя общеобразовательная школа № 11"

Исследовательская работа

на тему: «Наша вода»

по экологии

Ермакова Владислава Сергеевича, обучающегося 9 «А» класса,

Шалабанова Валерия Дмитриевича, обучающегося 9 «А» класса,

Дворниковой Виктории Дмитриевны, обучающейся 11 класса,

Дворниковой Полины Дмитриевны, обучающейся 11 класса,

Руководитель учитель химии и биологии

Перегудова Лариса Михайловна

г. Воскресенск

2019 год

Введение

«Воде дана волшебная власть

Стать соком жизни на Земле».

Леонардо да Винчи

Образно говоря, вода – это «эликсир жизни», оживляющий планету, «великий скульптор», формирующий  поверхность, «Маховое колесо» климата и погоды. Еще недавно считалось, что человечеству хватит воды навсегда. На самом же деле ее запасы на земном шаре далеко не безграничны. Сегодня ставится вопрос об особом отношении человека к природе, об ее охране, правильном использовании водных ресурсов.

Актуальность темы.

Вода играет чрезвычайно важную роль в жизни человека, животного, растительного мира, и природы в целом. Дееспособность всех живых клеток связана с присутствием воды. От качественного состава питьевой воды зависит здоровье человека. А от состояния природных водных объектов зависит жизнедеятельность растительных  и животных  организмов. На сегодняшний день качество питьевой воды и охрана природных водных объектов - актуальные проблемы современности.

 Данным исследованием мы решили проверить, соответствует ли качество водопроводной воды принятым нормам, а также определить качественный состав воды природных водных объектов, выяснить на основании полученных результатов имеется ли угроза для нормальной жизнедеятельности растительных и животных организмов, обитающих в данных водоемах.

Цель работы: провести исследование по изучению физического и химического состава питьевой воды и воды из природных водных источников Воскресенского района с целью выяснения степени загрязнения водных объектов и изучения влияния ионов, содержащихся в воде природных  объектов, на существование животных и растительных организмов.

Объект исследования: соответствие  качества питьевой воды нормам, а также степень загрязнения  воды природных  водных объектов.

Предмет исследования: водопроводная вода и вода природных водных объектов (пробы, взяты на территории Воскресенского района).

Задачи:

·        изучить значение  воды для организма человека, растений и животных;

·        изучить экологические проблемы водных объектов ;

·        провести опрос среди школьников на предмет осведомлённости по данной теме;

·        исследовать качество водопроводной питьевой воды и воды из природных источников . Провести визуальный анализ воды. Определить ее прозрачность, мутность, цвет, запах. Определить качественное содержание в воде ионов хлора Cl^-,  сульфат -ионов  SO₄^2-  , определить кислотность Ph среды;

·        оценить полученные результаты;

·        привлечь внимание людей, от которых зависит экологическое состояние воды, и прежде всего,  жителей посёлка.

Этапы исследования:

·         изучение литературы по данной теме;

·         проведение опроса среди школьников;

·         анализ водопроводной воды и воды природных источников;

·         обработка полученных данных;

·         проведение разъяснительной работы с учащимися МОУ СОШ №11  о необходимости экономить и не загрязнять воду.

В процессе работы над данной темой нами была изучена и проанализирована научно – познавательная литература, которая помогла осуществить выполнение данной  работы, также мы использовали интернет-ресурсы.

Значение качества воды для живых организмов.

          Значение воды в жизни человека очень велико.  Достаточное поступление воды в организм является одним из основных условий  здорового образа жизни. Вода доставляет питательные вещества в каждую клетку, выводит токсины, шлаки и излишки солей, содействует понижению кровяного давления. Для нормальной работы всех систем человеку необходимо как минимум 1,5 литра воды в день. Таким образом, вода необходима для жизнедеятельности. Ткани растительных и животных организмов  на 70 %  состоят из воды. Потребность в воде у организмов  очень велика. Например, для образования одного килограмма биомассы дерева, расходуется до 500 литров воды.  Растительные и животные организмы, живущие в водной среде, чутко реагируют на ее антропогенные загрязнения. Одни их представители живут только в чистой воде, а другие (обычно простейшие и одноклеточные организмы, водоросли) наоборот  лучше себя чувствуют в загрязненной среде, органические вещества которой служат для них прекрасной пищей. Таким  образом, по характеру обитателей водоема можно судить о его  санитарном состоянии.

Вода, которую мы потребляем, должна быть чистой. По санитарным нормам любая вода, которая течет из крана, должна  отвечать стандартам питьевой воды (приложение 1: СанПиН 2.1.4.1074 - 01«Питьевая вода»).

          Существуют основные показатели качества питьевой воды. Их условно можно разделить на группы:

   1. Органолептические показатели (запах, привкус, цветность, мутность).

   2. Токсикологические показатели (алюминий, свинец, мышьяк, фенолы,

      пестициды).

   3. Показатели, влияющие на органолептические свойства воды (рН, жесткость общая, нефтепродукты, железо, марганец, нитраты, кальций, магний, окисляемость перманганатная, сульфиды).

   4. Химические вещества, образующиеся при обработке воды (хлор остаточный свободный, хлороформ, серебро).

   5. Микробиологические показатели (наличие бактерий и простейших).

Вода – основа жизни всех живых организмов на Земле, одно из главных богатств на Земле. Издавна человек селился рядом с водоёмом. Там, где есть вода – есть жизнь. Трудно представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла пресная вода. Человеку нужно выпивать в день около 2-х литров воды. И примерно в 20 раз больше ежедневно требуется каждому из нас для мытья, приготовления пищи и так далее.

В последние годы экологи всех стран бьют тревогу. Из-за небрежного отношения человека к водным ресурсам на Земле происходят большие изменения вредные для здоровья человека, приводящие к гибели животных и растений.

 Наше государство старается охранять водные ресурсы. Действуют законы, которые предписывают гражданам нашей страны правила обращения с водными ресурсами и использования воды в технических целях, чтобы сохранить её в чистом виде для будущих поколений людей, для растений и животных. Но встречаются нарушители законов, которые не думают не только о других людях, даже и о собственном здоровье.

 Вода должна быть чистой! К сожалению, мало делается для того, чтобы их не загрязняли заводы, фабрики, фермы.

Часто встречаются случаи, когда большие заводы и фабрики выбрасывают свои отходы прямо в реку или озеро, когда в воду попадают различные продукты химии, яды, нефть, бытовой мусор (рис.2, 3)

Берега рек часто превращаются в свалку. В загрязнённой воде погибает всё живое: рыба, раки, растения. Река болеет, и её воды не могут быть использованы человеком.

В сельском хозяйстве люди применяют удобрения и ядохимикаты. Дождевая вода переносит часть их в водоёмы. Вот и опасное загрязнение воды! Работники сельского хозяйства всегда должны правильно хранить и использовать эти вещества!

            Очень часто люди бросают в водоёмы мусор, не понимая, что совершают страшное зло. Под водой оказываются разбитые бутылки, консервные банки с острыми краями и многое-многое другое. Представьте, как это опасно для людей, купающихся в водоёме, а особенно для тех, кто ныряет. В больницы нередко доставляют людей, получивших тяжёлые травмы.

Учёные подсчитали, что каждый год во всём мире в водоёмы попадает столько вредных веществ, что ими можно было бы заполнить 10 тысяч товарных поездов

            Однажды ученые исследовали участок речного дна длиной 5 км и обнаружили:

 14 крупных железобетонных плит,

 16 больших труб,

 34 куска рельсов,

 9 мотков колючей проволоки,

 27 изогнутых железных листов,

 43 огнетушителя,

 18 пил,

 31 топор,

 112 санок,

 36 сковородок,

 108 котелков, чайников и кастрюль,

 27 утюгов,

 2486 разбитых бутылок,

 814 разбитых стеклянных банок,

 2214 консервных банок и много другого мусора.

Необходимо каждому из нас – людей – изменить своё отношение к воде, иначе через несколько десятков лет мы можем остаться без чистой пресной воды. Надо бережно относиться к имеющимся водоёмам, охранять их, содержать в чистоте берега, сажать деревья для укрепления берегов, строить очистные станции. Ведь даже мы – школьники – можем участвовать в этом важном деле: принимать участие в субботниках по уборке, благоустройству берегов, пляжей, мест отдыха, бережно и экономно расходовать воду.

Это надо понять и запомнить каждому человеку. Беречь воду – это значит беречь жизнь, здоровье, красоту окружающей природы.

Экологические проблемы водных объектов

В водах природных объектов много растворенных веществ, в том числе и ядовитых (болезнетворных микробов), поэтому использовать ее, а тем более пить без предварительной очистки и кипячения нельзя. Осадки захватывают из воздуха вредные примеси, в результате выпадают кислотные дожди. Ни растениям, ни животным это не нравится. После такого дождя листья на деревьях желтеют, гибнут растительные и животные организмы в водоемах. При выпадении кислотных дождей, повышается кислотность воды в водоемах. А при повышении кислотности воды в водоемах быстро нарастает содержание алюминия за счет взаимодействия гидроксида алюминия природных пород с кислотой: Al(OH)₃+3H⁺ =AL³⁺ +3H₂O.

Даже небольшая концентрация ионов алюминия (0,2 мг/л) в водоемах смертельна для рыб. В то же время фосфат-ионы, обеспечивающие  развитие фитопланктона и другой водной растительности, соединяясь с ионами алюминия, становятся малопродуктивными для этих организмов. Повышение кислотности может привести к появлению в воде высокотоксичных ионов тяжелых металлов – кадмия, свинца и других, которые прежде входили в состав нерастворимых в воде соединений и не представляли угрозы живым организмам. Токсическая вода разрушает скелеты рыб и раковины моллюсков, а главное, снижает репродуктивные процессы. В свою очередь, это приводит к сокращению популяций наземных животных и птиц, связанных с водными организмами цепями питания.

Практическая часть:

Результаты социологического опроса.

                Для того чтобы выяснить уровень знаний учащихся школы о качестве питьевой воды и влиянии её на организм человека, мы провели анкетирование среди школьников. Всего было проанкетировано 50 обучающихся 5-7 классов.

1) Какую воду вы пьёте?

·        сырую воду – 21 %

·        кипячёную – 40 %

·        профильтрованную – 30 %

·        Затрудняюсь ответить – 9 %

2) Какие вредные элементы содержит вода, которую вы пьёте?

·        Соли – 10 %

·        Железо и кальций – 17 %

·        Загрязнения бактериями и микробами – 9 %

·        Пью очищенную воду -  20 %

·        Не содержит вредных элементов – 46 %

3) Что вы думаете о качестве питьевой воды в нашем городе?

·        низкое – 14 %

·        высокое – 35 %

·        соответствует нормам – 40 %

·        Затрудняюсь ответить – 11 %

4) Влияет ли вода на здоровье человека?

·        Да – 40 %

·        Нет – 50 %

·        Затрудняюсь ответить – 10 %

5) На какие органы отрицательно влияет вода, которую вы пьете?

·        На печень – 18 %

·        На почки – 31 %

·        На пищеварительную систему – 21 %

·        На сердце – 5%

·        Затрудняюсь ответить  - 25 %

Выводы:   Исходя из результатов, проведенного анкетирования, нами сделан вывод о том, что многие школьники недостаточно информированы о последствиях воздействия некачественной воды  на организм каждого из нас. Ребята недооценивают  вред, наносимый питьевой водой  человеческому организму. 

Обнаружение ионов Са в различных образцах.

Цель нашего исследования : определение уровня содержания кальция в различных источниках воды( вода из крана, родниковая вода, речная вода, вода из озера, снег); проведение  сравнительного  анализа  уровня содержания кальция.

Этапы работы над проектом.

Наша исследовательская  работа состояла из нескольких этапов:

1.мы познакомились с оборудованием, внимательно его изучили.

2.мы обсудили возможные водные источники из которых можно взять пробы для анализа.

3. мы приступили к исследованию.

Первым делом мы решили проверить воду в кабинете химии.

Порядок применения тест-комплекта:

1.Налили анализируемую воду в склянку до метки « 10», предварительно ополоснув её 2-3 раза анализируемой водой.

2.Прибавили по каплям соляной кислоты при  перемешивании стеклянной палочкой до рН=4-5(для удаления гидрокарбонат-аниона).Величину рН контролировали по универсальной индикаторной бумаге.

3. К пробе прибавили пипеткой 13-14 капель раствора гидроксида натрия и содержимое одной капсулы ( 0,02г) индикатора мурексида.

4. Провели титрование раствором трилона Бдо перехода окраски в точке эквивалентности из розово- оранжевой в сине-фиолетовую. Определили объём раствора трилона Б, израсходованный на титрование кальция.

5.Рассчитали концентрацию эквивалента кальция по формуле:

Первым делом мы решили проверить воду в кабинете химии. Протокол №1.Оказалось содержание кальция5 мг.

Затем мы провели анализ воды из открытых источников  таких как: река Медведка, река Семиславка , родник п.Ёлкино. Пробам подвергался и первый снег. В результате исследований было выяснено, что наибольшее содержание кальция оказалось в реке Семиславка. Этот показатель составляет 7,5.

Заключение.

    Без всякого преувеличения можно сказать, что высококачественная вода, отвечающая санитарно-гигиеническим и эпидемиологическим требованиям, является одним из непременных условий сохранения здоровья людей. 22 марта отмечается Всемирный день воды. Он отмечается не потому, что на Земле  много воды, а потому, что она всё чаще требует защиты. Учёные говорят, что в 21-м веке будут вестись войны из-за воды. Сокращение пресной воды на Земле происходит из-за неправильного использования её человеком, роста населения, уничтожения лесов, загрязнения нашей планеты. Огромные нефтяные пятна на поверхности океанов, могут привести к гибели всего живого в них.  Мы считаем, что проблему воды, экологию в целом нужно изучать и понимать с раннего детства. И когда мы станем взрослыми –

это будет наша работа, наша жизнь. Чистая вода – это будущее нашей планеты! 

Приложения