Исследовательская работа по теме: "Влияние качества воды на здоровье человека"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Исаевская

 основная  общеобразовательная школа

Исследования качества питьевой воды

Авторы: Глыбин Евгений Вячеславович

Фетисов Сергей Игоревич

8 класс

МБОУ Исаевская ООШ

Тацинский район

Руководитель работы:  Шевакова Наталья Леонидовна

2015 год

х.Исаев

Оглавление

1.     Введение        _      _      _        _       _       _         _        _       _         _      _3

2.     Основная часть:   _      _        _       _       _         _        _       _         _      _6

а) гипотеза исследования

б) цели работы

в) план исследования

3.     Методы исследования, оборудование ПДК             _       _         _      _ 9

4.     Результаты исследования            _           _            _         _              _   16

а) Результаты опроса населения__  __  __  __  __  __  __  __  __  __  __     17

 б) Зависимость уровня загрязнения от географического положения _ ____  18 

в) Влияние качества питьевой воды на уровень здоровья населения _      _  19

5.     Заключение      _      _        _       _       _         _        _       _       _       _  25

6.     Литература       _      _        _       _       _         _        _       _       _       _  27

7.  Приложение:       _      _        _       _       _         _        _       _       _       _   28

Фотографии экспериментов_____________________________________      29

Карта исследуемого объекта_______________________________________  30

«Большинство болезней человек выпивает с водой»

Народная мудрость

Введение

           Как известно организм любого человека до 80 % состоит из воды, поэтому в первую очередь от качества воды зависит наше здоровье.  Учитывая, что у большого количества населения нарушен обмен веществ, процессы накопления вредных соединений стали ускоряться и нередко в 30 лет молодые люди имеют камни в почках, камни в желчном пузыре, онкологические заболевания и другие виды болезней, связанных с качеством воды. Особое место занимают инфекционные заболевания, которые мы можем получить с водой. Качество вод, особенно пресных, стало одним из важнейших факторов здоровья населения. Всемирная организация охраны здоровья (ВООЗ) отмечает, что на планете от низкого качества воды ежегодно умирает около 5 млн. человек (в основном детей), а получают различной степени отравления или заболевания от 500 миллионов до 1 миллиарда человек. Забота  о  получении  необходимого  количества  воды,  пригодной  для  питья  и  удовлетворения  культурно-бытовых  потребностей  населения, не  оставляет  человечество  на  протяжении  всего  его  существования. При водоснабжении городов и большей части промышленных предприятий 90% воды, сбрасывается обратно в реки и водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами хозяйства. С ростом городского населения и развитием канализации загрязнение рек и водоемов стало приобретать глобальные масштабы. Что за вода течет из нашего крана? Какие вещества содержатся в ней? Насколько безопасно ее пить? В разных районах страны в водопровод может подаваться либо вода из подземных источников (скважин), или из поверхностных источников - рек, озер, водохранилищ.

      "Поверхностная" вода обычно сильнее подвержена загрязнению: в водоемы могут попадать стоки предприятий и ферм, выпадать кислотные дожди, в ней могут размножаться микроскопические водоросли или даже болезнетворные микроорганизмы. Зато такую воду и очищают более тщательно: на специальных станциях водоподготовки ее пропускают через фильтры, связывают загрязнители с веществами-коагулянтами, а перед подачей в водопровод обеззараживают, убивая микроорганизмы.

Вода из артезианских подземных источников, как правило, более чистая: ведь загрязнителям с поверхности не так-то просто до нее добраться. Зато в ней обычно больше растворенных солей кальция и магния, т.е. она является более жесткой. И чистят ее, надеясь на природную чистоту, не всегда тщательно. А ведь иногда загрязняющие вещества по трещинам в породах проникают очень глубоко.

Перед подачей в водопровод качество воды контролируется - она должна соответствовать Государственному Стандарту, в котором указаны предельно допустимые концентрации (ПДК) для различных загрязняющих веществ. ПДК - безопасный уровень содержания загрязнителей: если какое-либо вещество содержится в воде в концентрации, меньшей, чем предельно допустимая, такую воду можно без вреда для здоровья употреблять хоть всю жизнь.

Основным показателем качества воды считается ее влияние на здоровье человека.

Давно отмечена связь между заболеваемостью населения и характером водоснабжения. Еще Л. Пастер и Р. Кох  предполагали, что вода, содержащая патогенные микробы, может способствовать возникновению и распространению заболеваний среди населения. Изменение химического состава воды является причиной заболеваний неинфекционной природы. Анализ эпидемиологических данных и факторов риска питьевой воды свидетельствует о влиянии химического загрязнения питьевой воды на уровень состояния здоровья населения, в том числе на такие показатели, как общая и первичная заболеваемость детей и взрослых, болезни органов пищеварения, инфекционная заболеваемость. Рассматривая самостоятельно медико-биологическое значение отдельных факторов окружающей среды, необходимо отметить, что загрязнение питьевой воды в последние годы стало повсеместным фактором риска в большинстве городов и районов области.

Проблема качества питьевой воды в настоящее время в Ростовской области является предметом особого внимания общественности, органов власти, а также санитарной службы. Необходимость решения этой проблемы в ближайшее время обусловлена практически повсеместным ухудшением состояния водоисточников, техническими трудностями получения питьевой воды, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам, что несет в себе потенциальную угрозу ухудшения здоровья населения.

Для большинства водоемов, используемых в качестве источников централизованного питьевого водоснабжения крупных городов, характерна повышенная цветность, окисляемость воды и биохимическая потребность в кислороде, значительное содержание алюминия, марганца, нефтепродуктов, органических веществ, некоторых металлов 2 класса опасности (Cd, Pd, As и др.). Анализ данных мониторинга за качеством питьевой воды показывает, что свыше 75% населения (2,5 млн человек) обеспечивается водой из централизованных систем водоснабжения; из них около 1,5 млн. человек потребляют воду, не соответствующую стандарту по органолептическим показателям, поскольку  более   60% водопроводов находятся практически в аварийном состоянии. Еще около полумиллиона человек использует для питьевых целей воду нецентрализованных источников (колодцы, родники, одиночные скважины), качество которой не соответствует гигиеническим требованиям.

На основании этого можно сделать вывод, что загрязнение воды напрямую связано со здоровьем человека и чем чище будет вода, тем лучше будет здоровье людей, а так же больше продолжительность жизни. Вода может не только дать жизнь, но и забрать ее. Вот почему нас так заинтересовала эта проблема. И могут ли пресловутые кулеры с бутилированной водой ее решить?

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.

Научная новизна исследований – улучшение качественных показателей воды, используемой для населения, выявления заболеваний, связанных с качеством питьевой воды.

Проблема: Обеспечение населения питьевой водой, рост заболеваемости среди местного населения.

Решение этой проблемы необходимо для:

Сохранения здоровья населения.

Улучшения условий деятельности.

Повышения уровня жизни населения.

Задачи:

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

·        Сравнить уровень загрязнения водной среды в районах с разной антропогенной нагрузкой;

·        Выяснить каким образом качество воды влияет на здоровье населения;

·        Провести анализ заболеваемости, среди населения хутора Исаева и поселка Быстрореченского;

·        Предложить пути выхода из данной ситуации.

Гипотеза исследования

Территории с разным уровнем промышленной освоенности и численностью населения  оказывают различное воздействие на качество воды. Можно предположить, что чем выше уровень промышленного загрязнения тем хуже качество воды в водозаборах.  А поскольку качество питьевой воды сказывается на уровне здоровья населения, то мы можем предположить, что чем выше уровень загрязнения, тем выше уровень заболеваемости населения.

Отследить влияние качества питьевой воды на здоровье населения на территориях с разной антропогенной нагрузкой.

Исходя из того, что повышенная антропогенная нагрузка на водные источники приводит к нарушениям биологического кругооборота веществ изменению характеристик, можно предположить, что чем выше антропогенное воздействие, тем ниже качество воды на исследуемой территории . При этом качество воды, поступающей населению, формируется не на водопроводных станциях, а там, где начинается антропогенное влияние на ее состав в поверхностных водоемах или подземных источниках. Прежде всего, основными источниками загрязнения водной среды являются  промышленные объекты осуществляющие сброс отработанных вод в водоемы и ряд загрязняющих веществ в атмосферу (пыли, свинца и диоксида серы, оксидов азота, углеводородов, угарного газа и многих других). Эти вещества в зимний период аккумулируются в снеговом покрове и в последствии, с талыми водами поступают в подземные поверхностные воды и в конечном итоге поступает в качестве питьевой воды населению.

План исследования:

1.     Были определены исследовательские площадки. Школа  и подростковый клуб пос. Быстрореченского. Определены особенности размеров и положения этих площадок по отношению к источникам загрязнения.

2.     На площадках, для выполнения работы были отобраны 2 пробы  снега в х.Исаеве проба №2 – проба определенная визуально как обладающая средними значениями загрязнения и проба №7 – проба соответствующая максимальной величине загрязнения снегового покрова, отобрана на обочине автострады с высокой интенсивностью автомобильного  движения. Для оценки состояния качества вод поверхностных водотоков отобрана проба воды из  реки Быстрой проба №3. В поселке  Быстрореченском отобрана проба №1 – проба определенная визуально как обладающая средними значениями загрязнения.  Определена высота снегового покрова,  произведены расчеты  величины снегонакопления на 15 января 2012 года.

3.     Проведен расчет показателей уровня загрязнения снегового покрова.

4.     Для выполнения второй части работы взяты пробы водопроводной питьевой воды хутора Исаева (проба №4),  воды из нецентрализованного источника - колонки в пос. Быстрореченском (проба №5), бутилированная артезианская негазированная вода (проба №6).  В качестве контроля использовалась дистиллированная вода (контроль).

5.     Проведено лабораторное исследование по следующим показателям:

1.     физические свойства

А) цвет      Б) запах    В) прозрачность

2.     органолептические показатели

А) содержание взвешенных веществ

Б) содержание растворимых веществ

В) РН           Г) жесткость

3 . химический состав

А) содержание хлорид ионов

Б) содержание карбонат ионов

В) содержание сульфат ионов

4. наличие органического загрязнения и биологическая активность воды

А) содержание органических веществ

Б) содержание калиморфных бактерий (бактериальное загрязнение)

В) влияние воды на активность фермента амилазы

Г) общая бактериологическая активность методом биоиндикации 

6.    В результате анализа данных Областного центра Госсанэпиднадзора установлено,

что химическое загрязнение питьевой воды оказывает влияние на:

·        Заболевания кожи и подкожной клетчатки

·        Заболевания желудочно- кишечного тракта

·        Общую заболеваемость населения

Определены и сопоставлены данные по уровню указанных заболеваний в обоих районах.

Методы исследования и оборудование.

Прозрачность

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц или, глины, песка, микроорганизмов, от содержания химических веществ. Прозрачность характеризуется предельной глубиной, на которой ещё виден  специально опускаемый белый диск диаметром около 20 см.

Мерой прозрачности может служить так же высота столба воды (в см), при которой можно различить на белой бумаге стандартный шрифт с высотой букв 3,5 см. Воду хорошо перемешивают и наливают в высокий цилиндр с внутренним диаметром 2,5 см и дном из плоско отшлифованного стекла. Цилиндр устанавливают неподвижно над стандартным шрифтом на высоте 4 см. Просматривая шрифт сверху через столб воды и сливая и доливая воду в цилиндр, находят высоту столба воды, еще позволяющую читать шрифт.

Запах

Запах воды обусловлен наличием  в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами.

100 мл исследуемой воды при комнатной температуре наливают  в колбу вместимостью 150-200 мл с широким горлом. Накрывают часовым стеклом или притертой пробкой, встряхивают вращательным движением, открывают пробку или сдвигают часовое стекло и быстро определяют характер и интенсивность запаха. Затем колбу нагревают до 60°С на водяной бане и также оценивают запах.

По характеру  запахи делятся на две группы:

Запахи естественного происхождения (от живущих в воде и отмерших организмов, от влияния почв и т.п.) находят по классификации, приведенной в таблице 1.

Таблица 1  

   Характер и род запаха воды естественного происхождения

Характер запаха	Примерный род запаха
Ароматический	Огуречный, цветочный
Болотный	Илистый, тинистый
Гнилостный	Фекальный, сточной воды
Древесный	Мокрой щепы, древесной коры
Землистый	Прелый, свежевспаханной земли, глинистый
Плесневелый	Затхлый, застойный
Рыбный	Рыбы, рыбьего жира
Сероводородный	Тухлых яиц
Травянистый	Скошенной травы, сена
Неопределенный	Не подходящее под предыдущие определения

Запахи искусственного происхождения (от промышленных выбросов, для питьевой воды – от обработки воды реагентами на водопроводных сооружениях и т.п.) называются по соответствующим веществам: хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т.п.

Интенсивность запаха также оценивается при 20° и 60° по 5 –бальной системе согласно таблице 2.

Таблица 2

Интенсивность запаха воды

Балл	Интенсивность запаха	Качественная характеристика
0	Никакой	Отсутствие ощутимого запаха
1	Очень слабая	Запах, не поддающийся обнаружению  потребителем, но обнаруживаемый в лаборатории  опытным исследователем
2	Слабая	Запах, не привлекающий внимания потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание
3	Заметная	Запах, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде с неодобрением
4	Отчетливая	Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду не пригодной для питья
5	Очень сильная	Запах, настолько сильный, что вода непригодна

Цветность

Ход работы:

Налили исследуемые пробы в стеклянные цилиндры и рассмотрели воду на фоне бело листа бумаги при дневном освещении сверху и сбоку. Оценили цветность (светло-желтая, бурая и т.д.). При отсутствии окраски вода считается бесцветной  (фото 3!)

Содержание взвешенных частиц

Ход работы:

Этот показатель качества воды определяют путем фильтрования определенного объема воды через бумажный фильтр и последующего высушивания осадка на фильтре в сушильном шкафу до постоянной массы.

Для анализа  берут 500-1000 мл воды. Фильтр перед работой взвешивают. После фильтрования осадок с фильтром высушивают до постоянной массы при 105   С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Сухой остаток

Ход работы:

Сухим  остатком  называют остаток, полученный после выпаривания отфильтрованной пробы воды и высушенной до постоянной массы при 110-120° С. Сухой остаток характеризует содержание минеральных и частично  органических примесей, образующих с водой истинные и коллоидные  растворы. Чтобы получить осадок около 100 мг, берут 1 л анализируемой; профильтрованной воды, помещают порцию воды в предварительно взвешенную фарфоровую чашку и выпаривают на электроплитке (не доводя  до кипения), добавляя воду по мере испарения воды в чашке. Воду в чашке выпаривают досуха. Чашку с сухим остатком помещают в сушильный шкаф, нагретый до 110.° С, и высушивают до постоянной массы.  Величину сухого остатка (мг/г) вычисляют по формуле:

m=  (m2  - m1) r 1000

V

Жесткость воды, концентрация карбонат- и гидрокарбонат- ионов

Различают общую, временную и постоянную жёсткость воды. Общая жёсткость   обусловлена   главным   образом   присутствием   растворённых соединений кальция и магния в воде. Временная жёсткость иначе называется устранимой или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная (некарбонатная) жесткость вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния.

Общая жесткость варьируется в широких пределах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года. Величина общей жесткости в источниках централизованного водоснабжения допускается до 7 ммоль экв./л, в отдельных случаях по                        согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы – до 10 ммоль экв./л.При жесткости до 4 ммоль экв./л вода считается мягкой; 4-8 ммоль экв./л – средней жесткости; 8-12 ммоль экв./л – жесткой; более 12 ммоль экв./л – очень жесткой.

Определение карбонат-ионов, жесткости воды и расчёт концентрации карбонат- и гидрокарбонат- ионов

Ход работы:

В склянку наливают 10 мл анализируемой воды, добавляют 5-6 капель  фенолфталеина. Если при этом окраска не появляется, то считается, что  ионы постоянной жесткости ионы Mg, Na, K  в пробе отсутствуют. В случае возникновения розовой окраски пробу титруют 0,05 н. Раствором соляной кислоты до обесцвечивания. Концентрацию карбонат-ионов рассчитывают по формуле:

Ск =        VHCL r 0.05 r 60 r 100            = V_HCl *0,305

10

Затем в этой же пробе определяют концентрацию гидрокарбонат-ионов. К пробе добавляют 1-2 капли метилового оранжевого. При этом проба  приобретает жёлтую окраску. Раствором 0,05 н соляной кислоты титруют  пробу до перехода жёлтой окраски в розовую. Концентрацию гидрокарбонат-1 ионов рассчитывают по формуле:

_{С ГК =   V HCL  r 0,05 r 61 r 100}      = V_HCl *305

10

Качественное определение хлорид-ионов

Ход работы

В пробирку отбирают 5 мл исследуемой воды и добавляют 3 капли 10%-ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению (таблица 3).

Таблица 3

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

Определение    сульфат =и о н о в

Концентрация сульфатов в воде водоёмов - источников водоснабжения допускается до 500 мг/л. содержание сульфатов в природных, поверхностных и    подземных    водах    обусловлено    выщелачиванием    горных    пород, биохимическими процессами и др. В северных водоемах сульфатов обычно немного; в южных, где воды более минерализованы, содержание сульфатов увеличивается. Сульфаты попадают в водоемы также со сбросами сточных вод.

Качественное определение сулъфат-ионов

Ход работы:

В пробирку вносят 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл раствора соляной  кислоты (1:5) и 2 мл 5%-ного раствора хлорида бария, перемешивают. По характеру   выпавшего   осадка   определяют   ориентировочное   содержание сульфатов: при отсутствии мути - концентрация сульфат-ионов менее 5 мг/л при слабой мути, появляющейся не сразу, а через несколько минут -5-10 мг/л ; при слабой мути, появляющейся сразу после добавления хлорида бария, - 10-100 мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат-ионов (более 100 мг/л).

Определение карбонат-ионов

Ход работы:

В пробирку вносят 10 мл используемой воды и приливают пипеткой  несколько капель 10%-ного раствора соляной кислоты. Образующийся по реакции оксид углерода (IV) выделяется в виде пузырьков. По интенсивности  их выделения судят о более или менее значительном содержании карбонатов.

Исследование активности амилазы

Амилаза катализирует гидролитическое расщепление крахмала до солодового сахара: амилаза

(C₆H₁₀O₅) _{n                      n} (C₁₂H₂₂O₁₁)₂

Индикатором активности фермента является изменение окраски раствора йода.   Для проведения этого опыта берем: 11 чистых пробирок в штативе, раствор крахмала, раствор йода, раствор амилазы (конц. слюна + 10мл. дистиллированной воды), загрязнители.

Ход работы:

Берем пробирки и наносим на них на равном расстоянии по 3 метки. В пробирку 1 (контрольную) последовательно наливаем до I метки раствор амилазы, до II – воду, до III – раствор крахмала. В пробирки 2 – 11 (опытные) наливаем до I метки раствор амилазы, до II – раствор химического соединения или осадки, до III – раствор крахмала. Пробирки оставляем в штативе на 20 минут при комнатной температуре. По истечении времени во все пробирки добавляем по 2 капли раствора йода; растворы перемешиваем.

Биоиндикация загрязнений.

Кресс-салат отличается быстрым и почти стопроцентным прорастанием, которое заметно уменьшается в присутствии загрязнителей. Он рекомендуется для исследования почвы на вредные вещества (соль, применяемая для таяния льда, свинцовые соли) и для определения загрязнения воздуха, например, выхлопными газами.

Прежде чем ставить эксперимент по биоиндикации загрязнений с помощью кресс-салата, партию семян, предназначенных для опытов, проверила на всхожесть. Для этого семена кресс-салата проращивались  в чашках Петри, в которые был насыпан промытый речной песок слоем в 1 см. Сверху его накрыла фильтровальной бумагой, увлажнила песок и бумагу до полного насыщения водой,  разложила по 50 семян. Сверху семена закрыла фильтровальной бумагой и неплотно закрыла стеклом. Затем проращивала их при комнатной температуре в течение 4 суток. Процент проросших семян от числа посеянных (всхожесть) составил в разных случаях 90-95% (норма).

Математическими методами определены количественные показатели снегового покрова обеих исследуемых территорий:

Таблица №4

Количественные характеристики снегового покрова

	Плотность снега		Объем снега		Объем талой воды
	В жилых районах кг/м3	На автодорогах кг/м3	В жилых районах м3	На автодорогах м3	В жилых районах л	На автодорогах л
П.Быстрореченский	0,38	0,4	1680	980	365	213
Х.Исаев	0,2	0,4	1860	730	404,3	158,7

Результаты исследования:

А) опроса учащихся школы и их родителей.

В опросе участвовало 105 респондентов.

    Для того чтобы выяснить уровень знаний учащихся школы и их родителей о качестве питьевой воды и влиянии её на организм человека, мы провели анкетирование.

1) Какую воду вы обычно пьёте?

·        сырую воду – 30 %

·        кипячёную – 52 %

·        профильтрованную –  7 %

·        Затрудняюсь ответить – 11 %

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

·        Соли – 12 %

·        Железо и кальций – 19 %

·        Загрязнения бактериями и микробами – 20 %

·        Пью очищенную воду -  7 %

·        Затрудняюсь ответить – 42 %

3) Что вы думаете о качестве питьевой воды в нашей школе?

·        низкое – 4 %

·        высокое – 39 %

·        соответствует нормам – 39 %

·        Затрудняюсь ответить – 12 %

4) Влияет ли вода на здоровье человека?

·        Да – 50 %

·        Нет – 50 %

·        Затрудняюсь ответить – 0 %

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

·       На печень – 22 %

·        На почки – 28 %

·        На пищеварительную систему – 40 %

·        На сердце – 5%

·        Затрудняюсь ответить  - 5 %

Как видно из опроса, не только учащиеся школы, но и их родители не имеют четкого представления о том, какую воду необходимо употреблять в пищу, как некачественная вода влияет на организм человека.

Б) Зависимость уровня загрязнения от географического положения.

Географическое расположение Жирновского городского поселения Тацинского района Ростовской области.

Жирновское городское поселение расположено в центральной части Ростовской области, и в зоне ковыльно-разнотравной степи. Климат – умеренно-континентальный.  Среднее годовое количество осадков – 419 мм, большей частью они выпадают весной и в первой половине лета кратковременными ливнями. Август засушливый.  Самый жаркий месяц – июль (средняя t +23,2,  максимальная  t+41), самый холодный – январь (средняя t – 6,7, минимальная t -35). Зимой температура неустойчивая.  Снеговой покров держится недолго.  Весной бывают пыльные бури.  Господствующие ветры: восточный (до 50%), западный (до 30%)

Наша местность представляет собой холмистую равнину, осложнённую балками и оврагами. Жирновское городское поселение лежит на берегу реки Быстрой,  притока Северского Донца.  На территории поселения в балках бьют бесчисленные родники. Многие из них считаются целебными.

Постоянные обитатели рек: сазан, карась-межняк (гибрид с карпом), тарань и окунь – чекомас. Река славится и крупными видами рыб – сомами. На нерест в реку на юге заходят шип и стерлядь. Повсеместно – рыбец и сельдь-шемая.

Благодаря обилию балок и рек у нас есть пойменные, байрачные и аренные леса – осиновые колки на песках. Есть сосновые насаждения на дюнах. У лесополос есть особенность: они состоят в основном из абрикосовых деревьев.

Почвы по большей части представлены южными и обыкновенными чернозёмами. На неудобьях прекрасно сохранились участки девственной степи. Среди множества трав произрастают 26 редких видов, занесённых в Красную книгу. В их числе тюльпан ренка, катран татарский (перекати-поле), ковыль красивейший, ирисы, сон-трава, шалфеи.

    Все населенные пункты расположены в низине и окружены возвышенностями холмистой равнины. Однако поселок Быстрореченский располагается вблизи действующих карьеров.  Деятельность ООО «Донской сад», находящийся на территории поселка Быстрореченский,  связана с выращиванием фруктов, и соответственно, сопровождается протравливанием садов. Ядохимикаты в сезон дождей смываются в реку Быструю, а оттуда попадают к нам в пищу вместе с питьевой водой. Большинство жителей поселка Быстрореченский также работают на вышеперечисленных предприятиях и, соответственно, сей  факт также оказывает влияние на здоровье людей. Неблагополучна также обстановка хутора Исаева вследствие расположения на его территории свиноводческой фермы, навозохранилище которого находится вблизи реки Быстрой. В грунтовые воды, а затем и в реку проникает огромное количество органических веществ, оказывающих отрицательное влияние на организм человека.

 Таблица №1

Основные характеристики исследуемых районов.

	Площадь района (км2)	Длина  автодорог км.	Площадь автодорог (максимальные показатели загрязнения) км2	Площадь  жилых домов  км2
П.Быстрореченский	2,8	9,8	12,8	2,7
Х.Исаев	3,1	7,3	7,7	1,7

Таким образом,  уровень антропогенной нагрузки в поселке Быстрореченском заметно выше, чем в хуторе Исаеве. Это полностью объясняет полученные при исследовании загрязнений снегового покрова данные:

Таблица №2                           

       Физические свойства талой снеговой воды

№ пробы	цвет	Прозрачность см	запах	Запах при t +40 0С
1	Образовался осадок, видны взвешенные частицы серого цвета, вода бесцветна.	37	Нет	Выраженный запах сажи
2	Образовался хорошо выраженный осадок и желтоватый оттенок воды	37	Слабый органический запах, запах аммиака и горелой резины.	Выраженный запах сажи и мочи
3	Легкий желтоватый осадок	37	Органический запах водоросли, химический запах.	Запах  сажи, технический запах и слабый органический
7	Интенсивно серый, плотный черный осадок в нижней части интенсивность цвета выше, на поверхности пенистая пленка.	-	Сильный запах бензина, технической соли, резины	Сильный запах резины

Таблица №3      

        Органолептические показатели талой снеговой воды.

№ пробы	Содержание взвешенных веществ Г/л,	Содержание растворимых веществ%0	Наличие органических веществ
1	0,3794	0,5015	-
2	0,2084	0,4925	+++
3	0,1268	1,508	++ колоний калиморфных бактерий - 1,48 на см2,
7	1,0785	6,049	-

Расчеты, проведенные на основании данных таблицы № 4, показали, что только за первую часть зимнего периода в талые воды  с территорий пос. Быстрореченского и хутора Исаева поступит соответственно примерно по 1 килограмму загрязняющих веществ.

Таблица №4         

 Количество  загрязняющих веществ, поступающих в  талые воды  с исследуемых территорий за первую половину зимнего периода.

	Масса взвешенных веществ, гр		Масса растворенных веществ, гр		Общая величина загрязнения, гр
	В жилых районах	На автодорогах	В жилом районе	На автодорогах
П.Быстрореченский	138,48	183,04	125,19	292,58	739,29
Х.Исаев	84,26	136	113,4	284,1	617,76

Полученные данные говорят о недостаточно благополучной ситуации на территории Тацинского района в поселке Быстрореченском  и относительном экологическом благополучии  в хуторе Исаеве. Разумеется, часть веществ растворенных и взвешенных в талых водах  будет отфильтрована почвенным покровом, растительностью, но другая, несомненно, поступит в водоемы и далее населению в качестве питьевой воды.

Влияние качества питьевой воды на уровень здоровья населения.

Питьевую воду  население Исаева и Быстрореченского получает преимущественно из централизованной водопроводной системы. Водозабор осуществляется из реки Быстрой, на станции которой отсутствуют фильтры и не осуществляется какой-либо контроль за качеством подаваемой населению воды. Остальные жители  пользуются водой из  отдельных скважин, обустроенных общественных колонок. Качество питьевой воды исследуемых территорий должно достаточно сильно различаться.

В результате исследования проб питьевой воды были получены следующие данные:

Таблица № 5     

                                                  Свойства питьевой воды.

№ пробы	Физические показатели				Органолептические показатели
	цвет	Прозрачность, см	запах	Запах при t =+40 0С	Содержание взвешенных веществ Г/л,	Содержание растворимых веществ%0
4	Бесцветна	37	Запах железа	Запах серы и ржавчины	0,5526	0,3295
5	Бесцветна	37	-	Слабый неопределенный запах	0,5981	0,6225
6	Бесцветна	37	Легкий сладковатый запах	Сладкий запах	0,5520	0,395
контроль	бесцветна	37,5	-	-	0,0000	0,0001

Сравнительный анализ  показывает относительную чистоту питьевой воды. Все образцы и по физическим свойствам и по органолептическим показателям  соответствуют допустимым СЭС нормам. Наилучшими физическими свойствами обладает грунтовые воды хутора Исаева, но содержание в них взвешенных и  растворенных веществ несколько выше, чем в других пробах.  Что объясняется не только отсутствием предварительной обработки, но и самим происхождением воды:  подземные воды растворяют горные породы и минеральные вещества почвы  при просачивании с поверхности.

Обращаем внимание  на показатели пробы №6 – бутилированная чистая питьевая вода. Ее физические и органолептические показатели лишь немногим лучше, обычной водопроводной воды, а количество растворенных веществ даже несколько выше, но находятся в пределах указанных производителем значений.

Таблица №6 

                      Химический состав питьевой воды.

№ пробы	РН	жесткость	Содержание хлорид ионов	Содержание карбонат гидрокарбонат-ионов	Содержание карбонат ионов	Содержание сульфат ионов, мг/л	Содержание тяжелых металлов
4	7	6,14	+	+ +	+++	0,5
5	6-7	9,8	+	+ +	++	0,5
6	6-7	6,74	+	+	+	0,5
контрол	6	3,15	-	-	-	-

При химическом анализе воды отмечено повышенная жесткость подземных вод пос. Быстрореченского, что объясняется большим количеством растворенных  в ней карбонатов – основных соединений входящих в состав известняковых горных пород под поселком.

Высоко содержание карбонатов и в водопроводной хуторской воде – следствие вымывание известняка водой. Отмечено  также невысокое содержание карбонат ионов в бутилированной воде (проба № 6) и в целом ее невысокое качество в пределах указанных производителем значений.

Нами было проведено комплексное исследование биологической активности воды, где учитывалось не только наличие в воде органических загрязнений, но и влияние  воды на скорость протекания физиологических процессов в организмах. Исследование проводилось на всех образцах.

Таблица №7          

    Наличие органического загрязнения, биологическая активность

талой снеговой и питьевой воды.

№ пробы	Содержание органических веществ	Содержание калиморфных бактерий (колоний/см2)	Влияние воды на активность фермента амилазы (качественный анализ)	Общая биологическая активность методом биоиндикации
				Всхожесть %	Длина стебля см	Длина корня см
1	-	Не проводилось	Серовато – голубоватое окрашивание - средняя активность	100	2,8	2,5
2	+	Не проводилось	Светлое синевато- голубое окрашивание -средняя активность	95	3,3	5,1
3	+ +	1,48	Светлое синевато- зеленое окрашивание -средняя активность	95	3,1	3,1
4	+	1,24 +пеницилл 0,2	синевато- голубое окрашивание - низкая активность	80	3,6	4,8
5	+	0,96 +пеницилл 0,28	Светлое голубое окрашивание –низкая активность	95	3,7	5,4
6	-	Не проводилось	синевато- голубое окрашивание -низкая активность	85	4,4	4,4
контроль	-	Не проводилось	Белесовато – голубоватое окрашивание -  средняя активность	97	4,2	5,2
7	-	Не проводилось	-	-	-	-

Нами отмечено содержание органических веществ в 2;3;4 пробах. Большая величина реакции на органические вещества в пробе из реки Быстрой объясняется прежде всего высокой температурой речной воды и отсутствием на момент отбора образца на реке ледового покрова. В таких условиях присутствие в речной воде даже в зимний период спор калиморфных бактерий объяснимо. В  водопроводной воде (проба №4)  органические вещества и споры калиморфных бактерий также обнаружены. Самой чистой с этой точки зрения оказалась вода п.Быстрореченского.

Интересными на наш взгляд, получились результаты  исследования на биологическую активность воды. В целом, отмечена пониженная скорость ферментативной активности амилазы в пробах питьевой воды по сравнению с пробами снеговой воды и воды из р. Быстрой. Ниже чем у снеговой воды оказались и показатели всхожести  кресс- салата. Хотя растения в течение последующего времени в образцах питьевой воды развивались лучше. Такие данные мы смогли объяснить только искажением информационной структуры воды в системе водопровода, учитывая изношенность водопроводной системы. Такие выводы объясняют относительно высокие  показатели биологической активности у воды из хутора Исаева – здесь влияние человека минимально.

В целом очень трудно сказать, в каком из изучаемых районов выше или ниже качество воды. В каждом из районов есть свои особенности загрязнения питьевой воды. При этом качество воды и Исаевского, и Быстрореченского районов приближается по многим показателям к верхней границе допустимой нормы.

Таблица №8                   

  Уровень заболеваемости населения

(по сведениям, предоставленным фельдшером х.Исаева Кирилиной Н.А.)

	Исаев	Быстрореченский
Общая численность населения	360 чел.	251чел
Заболевания желудочно- кишечного тракта	0,08%	0,06%
Нарушение обмена веществ, выделительной системы.	0,04%	0,08
Дерматиты и кожные реакции у детей.	0,09%	0,02%
Общая заболеваемость (по числу обращений за 2011 год)	55%	85%

Сопоставляя полученные данные качества воды с показателями уровня заболеваемости населения  (таблица №9)  можно сделать следующие вывод: отдельные показатели загрязнения питьевой воды создаю риск для возникновения отдельных групп заболеваний. Так высокое содержание в воде карбонатов, высокая жесткость воды, скорее всего, провоцирует возникновение дерматитов и кожных реакций у детей.  Высокое содержание хлоридов и низкая биологическая активность воды способствует возникновению заболеваний желудочно-кишечного тракта, нарушений водно-солевого обмена организма. А вот общая заболеваемость по нашему мнению  зависит не только от  качества воды но и уровня атмосферного загрязнения индикатором которого является снеговой покров (таблица №5).

Заключение.

По уровню загрязнения воды выделяются следующие зоны: со слабым загрязнением – хутор Исаев. Те улицы, где забор воды производится из новой скважины и у жителей гораздо меньший процент заболеваний связных с желудочно-кишечными расстройствами. Со слабым загрязнением  - улицы, где забор ведется из реки (система  с частично замененным водопроводом). Поэтому в воде повышенная концентрация тяжелых металлов и имеется слабо оранжевый осадок, запах железа, что говорит о том, что нужно обезжелезивание. Вследствие чего тут есть люди с заболеваниями почек и нервной системы.  Со средним загрязнением – улицы, располагающиеся вдоль реки Быстрой, где  забор воды производится из реки Быстрой, которая является притоком реки Северский Донец. Так как в реку Быструю  производится смыв ядохимикатов, оседание пыли карьеров, поэтому в воду попадают различные виды бактерий, тяжелых металлов, песок. У людей, живущих в этом районе, а также у работающих на предприятиях зарегистрировано много заболеваний связанных с отложением солей, повышенным артериальным давлением и различные кишечные заболевания.

     По мере увеличения антропогенной нагрузки меняется количественное содержание, в первую очередь, химических веществ в водоисточниках по сравнению с их природным содержанием. Некачественная питьевая вода создает условия для развития целого ряда хронических и эпидемиологических заболеваний. Крайне важно минимизировать это негативное воздействие. В настоящее время существует несколько способов решения этой проблемы. Многие используют для питья бутилированную питьевую воду, качество которой, как показало наше исследование, зависит, прежде всего, от честности производителя.

Я считаю, что для решения проблемы питьевой воды необходимо:

1.Использовать фильтрованной, а еще лучше – бутилированной воды от известных производителей.

2. Продолжить шефство над родником х.Фоминки, из которого больше половины населения берет воду  (приблагоприятных погодных условиях).

3. Продолжить мониторинг за качеством воды.

4. Начать испытание различных моделей фильтров на основе углеродного волокна  «Аквален».

5. Совместное обсуждение и решение проблем загрязнения, охраны экосистемы  реки Быстрой с администрацей Жироновского городского поселения.

6. На местном уровне разрабатывать, принимать и контролировать исполнение законов  о  сохранении водных объектов.

7. Осуществлять с населением природоохранные акции и проекты по оказанию практической помощи малым рекам, осуществлять мероприятия по лесовосстановлению для регуляции водного баланса, режима водоемов, вести просветительскую работу среди населения.

8. Включить в планы воспитательной работы тематические занятия, лекции, тренинги  со школьниками, их родителями по данной проблеме.

Литература:

1.     Алексеев С.В., Груздева Н.В. «Практикум по экологии». Учебное пособие. М.: АОМДС, 1996г.

2.     Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. «Биология», Москва, «Мир», 1993г.

3.     Интернет-материалы: hitlp://www.ecoline.ru

4.     Кузьменок Н.М. «Экология на уроках химии». Минск,1996г

5.      Небел Б. «Наука об окружающей среде», Москва, «Мир», 1993г.

6.     Новенко Д.В. «Школьный практикум. География. Практические работы на местности. 6-9 классы», «Дрофа», 1997г.

7.     СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества

8.     Школьная энциклопедия «Химия». М.: Дрофа, 2000 г

Приложение №1

 Перечень вредных веществ в питьевой воде

Вещества	Источники	Воздействие на организм
Алюминий	Водоочистные сооружения, цветная металлургия.	Нейротоксическое действие, болезнь Альцгеймера.
Барий	Производство пигментов, эпоксидных смол.	Воздействие на сердечно-сосудистую систему.
Никель	Гальваника, химическая промышленность	Поражение сердца, печени, онкозаболевания, кератиты.
Нитраты	Животноводство, удобрения, сточные воды.	Метгемоглобинемия, рак желудка
Ртуть	Протравка зерна, гальваника, пайки, водопроводы	Нарушение функции почек, нервной системы.
Свинец	Тяжелая промышленность, пайки, водопроводы	Поражение почек, нервной системы, органов кроветворения, увеличение кардиоваскулярной заболеваемости, авитаминозы. С и В.
Железо	Поступление из водопроводной сети, природный фон.	Болезни печени и почек, аллергические реакции, увеличение риска инфаркта.
Сульфаты	Природный фон	Диарея, увеличение числа гипоацидных состояний желудка, желчно - и мочекаменная болезнь.
Хлориды	Природный фон	Гипертоническая болезнь, заболевания сердечно-сосудистой системы.
углерод	Растворители, побочный продукт хлор-ия воды	Онкозаболевания, мутагенное действие
Фтор	Природная вода	Флюороз скелета и зубов, остеохондроз.

ФОТОприложения

 

Фото №1 «Цветность воды»

Фото №2 « Качественная реакция на крахмал»