Районная научно-практическая конференция учащихся "Первые шаги"
Секция: экология
Научно-исследовательская
работа на тему
«Вода, которую мы пьём.
Исследование качества воды в условиях школьной лаборатории"
Выполнили: группа учащихся 7-8 класса
МКОУ "Николаевская ООШ"
Казакова Анжела 7 кл
Савлова Алёна 7 кл
Савлова Алёна 8 кл
Савлова Татьяна 8 кл
Федорова Алина 8 кл
Научный руководитель:
учитель биологии Агафонова Т.Н.,
Николаевка 2016 г
Информационная страница
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
«Николаевская средняя общеобразовательная школа»
Лямбирского района Республики Мордовия
Ф.И.О руководителя школы: Звонов Борис Федорович
Почтовый адрес школы: 431531 Республика Мордовия,
Лямбирский район, д.Николаевка, ул.Зелёный Дол, д.50а
тел.8(834)4127421
Фамилии, имена участников: Казакова Анжела 9 кл
Савлова Алёна 9 кл
тел.2-74-27
Ф.И.О руководителя: Агафонова Татьяна Николаевна
Аннотация
Данная работа представляет собой исследование и одновременно увлекательное повествование, посвященное проблеме качества питьевой воды. В работе уделяется особое внимание способам очистке воды в домашних условиях, оценивается эффективность и полезность фильтров, предлагаемых отечественными фирмами. Выполняя работу, юные исследователи собрали сведения о качестве питьевой воды в разных природных источниках, а также провели эксперименты, с целью изучения свойств питьевой воды своего населенного пункта. Данные исследований будут интересны всем, кого заботит собственное здоровье, которое, как известно напрямую связано с качеством питьевой воды.
Актуальность
Более половины всех болезней людей связано с употреблением некачественной питьевой воды. На Земле практически не осталось мест, где можно найти чистую природную воду, пригодную для питья. Неудовлетворительное состояние источников хозяйственно-питьевого водоснабжения населения и эпидемическая ненадежность традиционно используемых водоисточников, вследствие их многолетнего загрязнения, а также отсутствие эффективных технологий очистки воды приводит к многим заболеваниям желудочно-кишечного тракта, печени и других органов. По данным Николаевского ФАП от 2013 года (на 240 жителей с.Николаевка в %) наблюдается высокий процент заболеваемости системы желудочно-кишечного тракта – 10%, мочеполовой системы – 6,2%.
Гипотеза: Если вода почти прозрачна, не имеет достаточно выраженных вкуса и запаха, а также если содержание Ca²+ и СО3²¯, водородный показатель и жесткость воды удовлетворяют ПДК(предельно допустимую концентрацию), то вода из источников водоснабжения источника водоснабжения пригодна к применению.
Цель :исследовать качество питьевой воды из разных источников и определить её пригодность для питья.
Задачи:
1.Дать оценку качества воды, определить её свойства в лабораторных условиях.
2.Изучить и проанализировать результаты исследования воды по микробиологическим показателям, проведенные испытательной лабораторией качества воды НП «Саранскгорводоканал»
Объекты исследования: вода из школьного водопровода, колодца и родника
Предмет исследования: органолептические показатели воды из школьного водопровода, колодца и родника
Научная новизна. Определение пригодности воды из различных источников д.Николаевка в условиях лаборатории школы.
Место и сроки проведения: МКОУ «Николаевская ООШ» сентябрь 2012- январь 2014год
Методы исследования:
1. Поисковый (сбор информации по теме)
2. Экспериментальный
3. Лабораторный анализ
Содержание
I.Введение 1
II. Основная часть 2-6
1.Обзор литературы
1.1.Источники питьевой воды.
1.2.Какую воду можно считать питьевой?
1.3.Простые способы очистки воды.
1.4.Классификация фильтров
2.Методика исследования питьевой воды из разных источников. 7-9
2.1 Физико-химические свойства
2.2 Бактериологические показатели
III. Заключение 10
IV. Выводы.Рекомендации. 11
VI. Список литературы 12
V. Приложение. 13-14
I.Введение.
Нами написана исследовательская работа на тему «Вода, которую мы пьём. Исследование
качества воды в условиях школьной лаборатории». Мы выбрали эту тему потому, что вода
самое удивительное, самое распространённое и важное вещество на планете Земля. Вода
используется нами повсеместно. По данным лаборатории питьевого водоснабжения НИИ
экологии человека и окружающей среды РАМН, 90% водопроводных сетей подают в дома
воду, не отвечающую санитарным нормам. Главная причина наличия в водопроводной воде
вредных для здоровья нитратов, пестицидов, нефтепродуктов и солей тяжелых металлов - это
катастрофическое состояние водопроводных и канализационных систем. Соединение
канализационных вод с выбросами предприятий дает добавочный эффект: к
перечисленным выше химическим составляющим питьевой воды добавляются и бактерии –
кишечные палочки, патогенные микроорганизмы, холерный вибрион и т.д.Поэтому актуальность данной проблемы очень высока
Почти 75% земного шара занято водой, морями и океанами . 20 % занято твердой
водой – снегом, льдом. Вода обязательный компонент практически всех технологических
процессов. От воды зависит климат планеты. Без воды нельзя представить жизнь человека,
он ее употребляет для самых разных бытовых нужд. Вода – это минерал, обеспечивающий
существование живых организмов на Земле. Вода входит в состав клеток любого животного и
растения. Недостаточное количество воды в организме человека приводит к нарушению вывода продуктов обмена пищеварения, кровь обедняется водой, человека лихорадит. Вода в вашем организме выступает в двух основных ролях – как растворитель веществ и как переносчик веществ по организму. У нее есть еще одна важная роль: через систему потоотделения она регулирует температуру тела.
Мы открываем кран, и из него сверкающей струйкой бежит чистая и прозрачная вода.
И какая вода поступает в квартиру по водопроводу, берется из колодца или родника, волнует каждого жителя нашего посёлка. Поэтому мы выполнили исследовательскую работу по изучению воды в своём населённом пункте.
Работа состоит из теоретической и практической части. В теоретической мы изучали, систематизировали и обобщали материал по интересующим нас вопросам, а в практической части проводили исследовательский эксперимент.
II.Основная часть
II.Обзор литературы
1.Уникальность воды
В.И. Вернадский писал о воде так: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов¹. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое ее бы не заключало. Все земное вещество ею проникнуто и охвачено».
В самом деле, три четверти поверхности нашего мира заняты водой – океанами, морями, озерами, реками, а пятая часть суши покрыта снегом и льдом. Пары воды присутствуют в атмосфере, сообщая ей влажность, формируют облака и тучи, проливаются на землю дождем. В почве и верхнем слое земной коры находятся подпочвенные воды и скрытые подземные водоемы. Наконец, животные и растения большей частью состоят из воды, в том числе и человек: вода составляет 70% массы нашего тела. Пожалуй, в распространенности воды, в том, что водой все «проникнуто и охвачено», и заключается ее главнейшее уникальное свойство.
Вторым по значению свойством является способность воды растворять вещества. Вода – универсальный растворитель. Благодаря этому ее состав не исчерпывается формулой H₂O. В воде содержатся практически все элементы Периодической таблицы, а также газы, основания, кислоты, соли и органические вещества. Все прочие жидкости, которые мы пьем, или употребляем с пищей, или используем в быту и технике, – все, начиная от спирта, вина, духов, микстур и кончая электролитами, жидкими маслами и бензином, – являются водными растворами той или иной концентрации. При этом множество веществ, которые в газообразной или твердой фазе состоят из нейтральных молекул, в воде диссоциируют, то есть распадаются на ионы, а это ведет к изменению как их свойств, так и свойств самого раствора. Говоря простейшим языком, диссоциация резко увеличивает способность веществ вступать в химические и биохимические реакции. Огромное количество этих реакций, включая явление, называемое жизнью, протекает именно в водной среде.
Третье уникальное свойство воды заключается в том, что на Земле она присутствует одновременно в трех состояниях или, употребляя физическую терминологию, в трех фазах – газообразной, жидкой и твердой, то есть в виде водяного пара, собственно жидкой воды и льда. Не пытайтесь отыскать другое вещество, которое обладало таким же свойством! Возьмем, например, газ кислорода – он превращается в жидкость при температуре —183°C, а в твердую фазу при –218°C. Вода с легкостью переходит в пар и при более низких температурах, о чем известно всякому: выстиранная ткань быстро высыхает, как и вымытая посуда. И мы, конечно, знаем о необычном свойстве воды расширяться при замерзании, о том, что лед легче воды, тогда как у остальных веществ все происходит наоборот: при охлаждении и переходе в твердую фазу их объем уменьшается.ᴤ
Как видим, вода – уникальная субстанция!
1.Источники воды
Пресные воды, то есть воды на суше и в атмосфере, составляют порядка 10 % полного планетарного ресурса. Большая их часть – и это может вызвать удивление – находится не в открытых водоемах, а в земной коре: 110–190 млн. км³! .
Следующий по величине массив пресных вод (20–30 млн. км³) сосредоточен в ледниках Антарктиды, Гренландии и островов Северного Ледовитого океана. Пресную воду из атмосферы (всего 13 тыс. км³) мы получаем в виде осадков – дождя и снега. Основной запас пресной воды, употребляемой человеком, сосредоточен в озерах и реках, причем надо учитывать, что, хотя реки протяженнее озер, их объем намного меньше. В живых организмах, то есть в растениях и животных (которые, напомню, на две трети состоят из воды), содержится 6 тыс. км³ воды – величина, вполне сравнимая с объемом рек. Последнее не должно удивлять: одномоментный объем рек – это статика, а если рассматривать динамику, то лишь реки России переносят за год в океан 4 тыс. км³ воды.
Так распределены водные ресурсы на нашей планете. Для питья, бытовых и промышленных нужд более доступными являются прежде всего воды озер и рек, снабжающие нас пресной водой не время от времени, а постоянно и с гарантией. К тому же эти запасы мы можем легко оценить и сопоставить с нашими сегодняшними и перспективными потребностями.
Осадки, то есть дождь и снег, также являются источниками пресной воды. Но это непостоянный, капризный источник, удовлетворяющий в основном потребности сельского хозяйства.
Водопроводная вода.
Вода в водопровод поступает из поверхностных или подземных источников после соответствующей очистки. Качество воды, поступающей в дом, как правило, невысокое, т.к. проходя по длинной сети изношенных водопроводных коммуникаций, она может получить вторичное загрязнение.
От водопроводных станций вода поступает в распределительную сеть, при этом средняя протяженность инженерных коммуникаций от станций водоподготовки до наших домов составляет от 2 до 6 км (!). Для водоснабжения села используются стальные (72 %) и чугунные (26 %) трубы. Использование современных железобетонных и пластмассовых труб составляют всего 2 %.
Сами трубы давно устарели физически, и многие участки требуют полной замены. Представьте себе ржавые трубы, в которых постоянно идут не только химические, но и биологические процессы, в частности интенсивно развиваются серо- и железоредуцирующие бактерии. Тот, кто увидел бы отложения внутри стальной водопроводной трубы, то надолго потеряли бы вкус к чаю и кофе. Состав отложений - ржавчина, соли тяжелых металлов, соединения кальция, бактерии. Уже через 8-12 лет эксплуатации стальная труба имеет шанс "нахлебаться" всего вышеперечисленного. Опасность серьезная : вся эта гадость вызывает рак, язву желудка и лейкемию.
Артезианская вода
Значительная часть подземных вод имеет повышенное солесодержание, которое превышает оптимальные значения в 3-4 раза. Поэтому употребление такой воды небезопасно.
Качество воды, добываемой из подземных источников, достаточно стабильно по сравнению с поверхностной водой. Однако, находясь в известковых породах, значительная часть подземных вод имеет повышенное солесодержание. Кроме того, артезианская вода богата соединениями железа, содержание которого может достигать до 30 ПДК.
Все эти факторы определяют особенности использования подземной воды и выбор способа ее подготовки.
Родниковая вода
Отличительной особенностью родниковых вод является то, что их качество нестабильно и сильно зависит от сезонности и техногенной деятельности человека.
1.2.Какую воду можно считать питьевой?
Чистая вода и питьевая вода – отнюдь не синонимы. Чистая вода, в отличие от воды питьевой, неопределенный термин, и мы его далее использовать не будем. Почему? Потому, что для химика «чистая вода» – дистиллят; для рыболова – та, в которой водится рыба; для микробиолога – та, в которой могут обитать хотя бы бактерии, а для производственника – та, которая годится, скажем, для флотации полезных ископаемых. С питьевой водой проще: она должна отвечать стандартам.
Минеральная вода не является питьевой, поскольку чаще всего назначается врачом для коррекции каких-либо отклонений в организме. Поэтому может присутствовать в рационе человека лишь частично, и полностью заменять питьевую воду минеральной — было бы большой ошибкой
Противоположность минеральной воды — вода дистиллированная (обессоленная) — так же питьевой не является. Не существует и такого понятия, как «вода столовая».А теперь вопрос: "Какую воду чаще всего мы пьем употребляем в пищу?". В основном водопроводную или приготовленную на ее основе. Эту воду специалисты откровенно называют «плохой». И вряд ли найдется много желающих, готовых хотя бы один стакан выпить непосредственно из под крана.
Весной она становится еще хуже. Тает снег, разливаются реки, с берегов смывается вся грязь, и водоемы принимают такое чудовищное количество отходов человеческой жизнедеятельности, с которыми не справляются ни природная экосистема, ни очистные сооружения.
Картину усугубляют катастрофическое состояние водопроводных и канализационных систем. Это главная причина наличия в водопроводной воде вредных для здоровья нитратов, пестицидов, нефтепродуктов, солей тяжелых металлов, опасных микроорганизмов и продуктов «вторичного» загрязнения.
Общее микробное число
В качестве критерия бактериологической загрязненности используют подсчет общего числа образующих колонии бактерий (Colony Forming Units - CFU) в 1 мл воды. Полученное значение называют общим микробным числом. Высокое микробное число свидетельствует об общей бактериологической загрязненности воды и о высокой вероятности наличия патогенных организмов. СанПиН нормирует этот показатель в 50 CFU.
Колиформные организмы (общие колиформы)
Колиформные организмы являются удобными микробными индикаторами качества питьевой воды. Согласно рекомендациям СанПиН, колиформные бактерии не должны обнаруживаться в системах водоснабжения с подготовленной водой. Допускается случайное попадание колиформных организмов в распределительной системе, но не более чем в 5% проб, отобранных в течение любого 12-месячного периода. Присустствие же колиформных организмов в воде свидетельствует о ее недостаточной очистке, вторичном загрязнении или о наличии в воде избыточного количества питательных веществ.
Термотолерантные колиформные бактерии
Бактерии этого типа представляют собой группу колиформных организмов, способных ферментировать лактозу при 44 - 45 С. Термотолерантные колиформные бактерии поддаются быстрому обнаружению и поэтому играют важную вторичную роль при оценке эффективности очистки воды от фекальных бактерий. Более точным индикатором служит E.Coli (кишечная палочка), так как источником некоторых других термотолерантных колиформ могут служить не только фекальные воды. СанПиН рекомендует контрольным лабораториям производить точное определение E.Coli в случаях обнаружения большого количества термотолерантных бактерий (при отсутствии санитарных аварий), либо, наоборот, в условиях, когда возможности комплексных микробиологических исследований ограничены.
И тем не менее, именно такая вода признана питьевой и согласно Госту СанПиН 2.1.4.1074-01 она «должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу, и иметь благоприятные органолептические свойства».
1.3.Простые способы очистки воды
Существует несколько простых способов повышения качества воды. Эти способы таковы: слив застоявшейся воды, ее отстаивание и кипячение.³
Слив застоявшейся воды. Воду для питья лучше набирать впрок в количестве 5—10 л вечером, в период максимального водозабора, когда вода не застаивается в трубах. Естественно, набирать воду нужно лишь в том случае, если она имеет нормальный вид: не очень сильно пахнет и относительно прозрачна. Не желательно пропускать ее через фильтр: картриджи быстро придут в негодность.
Отстаивание воды. Воде, набранной вечером, нужно дать отстояться за ночь – лучше всего в закрытой стеклянной, керамической или эмалированной емкости, но не в алюминиевой или стальной кастрюле. Затем (если вы сильно озабочены проблемой тяжелых металлов) можно произвести такую операцию: гибкую трубку осторожно (чтобы не взболтнуть жидкость) вводят в сосуд с водой – так, чтобы ее конец располагался у самого дна. Засасывают первую порцию воды, после чего она начинает литься из трубки в раковину, и сливают примерно треть отстоявшейся воды. Обратите внимание, что сливается нижняя треть, в которую за время отстаивания опустились примеси тяжелых металлов. Полностью вы их таким образом не удалите, но концентрацию в оставшейся воде уменьшите. Слив треть воды, проверьте, нет ли осадка на дне. Если есть, поднимите сосуд с водой (опять же осторожно, чтобы не взболтнуть) и перелейте воду в другую емкость, пропустив ее через сложенную вдвое-вчетверо марлю. Остаток воды с осадком выплесните в раковину.
Кипячение воды. Воду прокипятите в эмалированном чайнике или кастрюле. Кипячение убивает микроорганизмы, и одновременно с паром из воды уходит практически вся летучая хлорорганика (последствия дезинфекции воды хлором). Однако следует помнить, что некоторые микробы и вирусы выживают в кипящей воде минуты и даже часы и что летучей хлорорганике нужно куда-то испаряться, а не задерживаться крышкой. Поэтому кипятите воду в сосуде без крышки и не менее 5–7 мин. Существует мнение, что кипячение сокращает объем воды, и в результате сильно повышается концентрация тяжелых металлов. Это нелепость: за 5–7 мин не выкипит даже десятая часть первоначального объема.
Обработанную таким образом воду нужно закрыть крышкой, чтобы не проникали бактерии из воздуха, остудить и, если угодно, разлить в трехлитровые стеклянные банки, плотно закрыв их полиэтиленовыми крышками. Хранить воду лучше в холодильнике.
Методы очистки воды с помощью специальных материалов и устройств
Традиционных способов имеется три: механический, ионообменный и сорбционный.
Механический способ фильтрации. Механическая фильтрация воды - это фильтрация через сито или сетку, то есть через инертную среду с определенным размером отверстий или пор, не пропускающих более крупные, чем эти отверстия, частицы. В качестве фильтрующего материала используется, конечно, не марля, а полипропиленовое волокно в виде блока-картриджа, который подлежит замене по истечении его ресурса.
Метод сорбционной фильтрации. Сорбцией называется поглощение растворенных в воде веществ поверхностью твердого сорбента, в данном случае – материала, наполняющего фильтр. От механической фильтрации этот процесс отличается тем, что материал механического фильтра инертен, а сорбционного – активен: он захватывает примеси и удерживает их силами молекулярного притяжения. Разумеется, тут возникают такие проблемы, как с марлей: чтобы сорбент работал эффективно, его поверхность при малом объеме должна быть велика.
Сорбционные фильтры удаляют из воды хлорорганику (хлороформ, четыреххлористый углерод, бромдихлорметан и другие вещества), а также тяжелые металлы (железо, свинец и др.), взвесь, бактерии и, в пределах своих возможностей, вирусы.
Следующий метод – ионообменный метод фильтрации. Он требует для своей реализации ионитов – ионообменных (катионных и анионных) смол или искусственных материалов с такими же свойствами. Эти свойства состоят в том, что ионообменный материал способен захватывать из воды одни ионы, насыщая ее другими ионами, входящими в его состав, то есть обменивать «свои» ионы на «чужие».
1.4.Бытовые фильтры ’
Для очистки питьевой воды в домашних условиях необходимо использовать бытовые фильтры. Рассмотреть все фильтры невозможно, поэтому мы изучили наиболее популярные .
«Аквафор»
1. В эксплуатации он удобен. Его ресурс 800—1000 л, по истечении срока ресурса вода через фильтр проходит с трудом и, наконец, начинает изливаться через верхнее отверстие фильтра. Но доводить фильтр до такого состояния не нужно; надо менять насадки через 500–600 л.
2.Информация о том, что "Аквафор" необратимо уничтожает бактерии и что фильтр ни при каких обстоятельствах не сольет в воду всю накопившуюся в нем грязь, целиком и полностью находится на совести производителей фильтров и государственных служб, выдавших им сертификат.
«Барьер»
В «Барьере-3» использована комбинация нескольких методов очистки; фильтр содержит семь специальным образом подобранных компонентов, которые созданы по особой технологии, разработанной для нужд военно-промышленного комплекса. Среди этих компонентов – высокоэффективные сорбенты (в том числе – два вида активированного угля) и волокнистые ионообменные материалы. Фильтр сохраняет полезные минеральные добавки и производит обеззараживание воды – за счет того, что в его материале присутствует серебро и йодосодержащая смола. В рекламном материале указан только ресурс 350 л. В литературе встречаются другие показатели: ресурс 500 л, производительность – от 0,1–0,2 л/мин до 0,5 л/мин.
«Барьер-4» не удаляет микроорганизмы.
«Гейзер» "Гейзер" удаляет тяжелые металлы за счет ионного обмена и сорбирует микрофлору и органические загрязнения. Любопытные превращения происходят со свободным хлором при просачивании через рассматриваемый ионит: в массиве материала пузырьки газа, переносимые водой, сильно сжимаются, а на выходе резко расширяются и за счет этого улетучиваются с поверхности воды. Это дает производителям основание утверждать, что по очистке от свободного хлора ресурс ионита практически неограничен. Для борьбы с микрофлорой в материал ионита вводятся соединения серебра.
2. Методика исследования .
2.1.Физико-химические свойства
Суточный обмен воды в организме человека составляет 2,5 л, поэтому от её качества сильно зависит состояние человека, его здоровье и работоспособность. Различные вещества, присутствующие в воде, придают ей запах, делают её то сладковатой, то солёной, а то и горькой. Существует 5-балльная шкала оценки интенсивности запаха и привкуса питьевой воды. При сомнении в качестве питьевой воды для очистки её от примесей следует использовать специальные фильтры.
Метод физического изучения воды включает:
Данные показатели определяются по специальным методикам, описанным в различных источниках литературы (например, С.В.Дружинин "Исследование воды и водоемов в условиях школы", 2008).
Метод химического анализа включает определение:
Ионов в воде с помощью качественных реакций
рН, водородного показателя
Жесткости воды тетраметрическим методом.
Изучение органолептических показателей воды.
Органолептические методы анализа основаны на оценке параметров окружающей среды при помощи органов чувств (органы зрения, обоняния).
Определение цвета воды.
Цвет воды не должен обнаруживаться в столбике высотой 15 см. Мы заполнили пробирку водой и сравнили его с белым фоном бумаги. Цвет отсутствовал. Данные занесли в таблицу.
Определение прозрачности воды.
Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка. Мерный цилиндр заполнили водой до высоты 15 см. Под цилиндром расположили газетный текст на расстоянии 4 см от дна сосуда и попытались прочитать его. Буквы были хорошо видны. В случае, если текст видно плохо, необходимо сливать воду из цилиндра до тех пор, пока текст станет видимым для прочтения.
Определение запаха воды.
Запах воде придают вещества, которые попадают в неё естественным путём. Характер запаха и его интенсивность определяют при 20 и 60 0 С., используя данные таблицы 1. Интенсивность запаха природных вод не должна превышать 2 балла.[3]
Закрыли пробирку с водой и интенсивно встряхнули. Затем открыли и понюхали воду. Данные занесли в таблицу 2.
Таблица 1.
Интенсивность запаха воды.
БАЛЛ
Интенсивность запаха
0
отсутствует
1
очень слабый
2
слабый
3
ощутимый
4
отчётливый
5
очень сильный
Оценка качества воды методами количественного и качественного анализа.
Определение водородного показателя( кислотности). Кислотность воды определяется концентрацией ионов водорода. Природные воды с рН от 3,4 до 6,95 относят к кислым, с рН 6,95 – 7,3 - к нейтральным и с рН 7,3 – 10,0 – к щелочным. В условиях школьной лаборатории рН проще всего определить с помощью универсальной индикаторной бумаги. Данный способ позволяет определить рН с точностью до единицы. Надо только учесть, что из – за происходящих в воде химических и биологических процессов и потерь углекислоты рН может быстро изменяться.
Определение жёсткости воды.
К 100 мл. воды добавили раствор карбоната натрия (соды). Если вода жёсткая, то выпадает осадок карбоната кальция или магния. Наблюдалось выпадение осадка .
Определение содержания хлоридов.
Концентрация хлоридов в источниках водоснабжения не должна превышать 350 мг/л.[2].
В пробирку налили 5 мл воды и добавили три капли 10% -ного раствора нитрата серебра. Содержание хлоридов определили по таблице 2. Чистая питьевая вода содержит обычно не более 30 мг\л хлоридов.
Таблица 2.
Определение содержания хлоридов.
Наблюдения
Концентрация хлоридов, мг/л
Слабая муть
1 - 10
Сильная муть
10 - 50
Образуются хлопья, но осаждаются не сразу
50 - 100
Белый объёмный осадок
Более 100
Наблюдалась слабая муть, т.е. концентрация хлоридов составляет 1 – 10 мг/л. Эти данные соответствуют допустимым требованиям по чистоте воды.
Измерение количества растворенных веществ в воде
• с помощью мерного стакана взять пробы воды (100 мл) из водопровода и пробы кипяченой воды
• определить с помощью весов массу пустых чашек, налить в них воду
• поставить чашки на электроплитку и нагревать до полного испарения воды
• после охлаждения взвесить чашки, определить массу осадков, занести результаты в таблицу
Результаты измерений массы осадков
Масса пустых чашек (г)
Объем воды (г)
Масса чашек с осадками (г)
Масса осадков (г)
Обнаружение ионов железа (Fe2+)
В пробирку помещают 5мл исследуемой пробы воды, добавляют несколько капель K3[Fe(CN)6] красная кровяная соль. Окраска раствора приобретает цвет под названием: турбулинская синь.
Опыт №12 Обнаружение ионов железа (Fe3+)
В пробирку помещаем 5мл пробы воды, добавляют несколько капель К4[Fe(CN)6] желтая кровяная соль. Окраска раствора приобретает цвет под названием: берлинская лазурь.
Стандартный способ окрашивания слабосветящегося газового пламени - введение в него соединений металлов в форме легколетучих солей (обычно, нитратов или хлоридов): желтое - натрия, красное - стронция, зеленое - цезия , кальция кирпично-красный цвет.
В пламя газовой горелки вносим на петельке из нихромовой проволоки соль . Процесс горения - это процесс окисления кислородом воздуха. Пламя окрашивается в кирпично-красный цвет.
III.Заключение
Результаты исследований
Наша группа исследовала питьевую воду из разных источников: крана, колодца, родника.
Нами определялись следующие качества исследуемых вод:
1.Физические:
а)цветность; б)наличие запаха ; в)прозрачность.
Выявлено:Вода бесцветная. Прозрачная. Запах отсутствует.
2.Химические:а) рН воды, б) общая минерализация в) наличие :карбонат- ионов; ионов К+,Na+,Са2+, хлорид- ионов; ионов Fe2+ и Fe 3+, нитратов.
Результаты исследования: рН воды находится в пределах 5,0-6,2 .Среда кислая. Минерализация воды от 41 до 52, в норме.
3.Изучены и проанализированы данные результатов экспертизы воды испытательной лабораторией качества воды МП «Саранскгорводоканал».
Выдано заключение: Качество воды соответствует нормам СанПина 2.1.41074
К сожалению, мы не смогли провести более точный анализ питьевой воды , из-за отсутствия у нас оборудования для сложных исследований. Но, полученные нами результаты исследования говорят о том, что питьевая вода не заражена и не содержит ионов вредных для здоровья. Обнаруженные ионы кальция и карбонат ионы -это следствие природной жесткости воды. Кальций необходим нашему организму. Кальций участвует во всех жизненных процессах организма. Нормальная свертываемость крови, происходит только в присутствии солей кальция. Кальций играет важную роль в нервно-мышечной возбудимости тканей. При увеличении в крови концентрации ионов кальция и магния нервно-мышечная возбудимость уменьшается, а при увеличении концентрации ионов натрия и калия — повышается. Избыток кальция вреден для организма. Но, данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью. При нагреве воды гидрокарбонаты распадаются с образованием угольной кислоты и выпадением в осадок карбоната кальция и гидроксида магния.
Практическая значимость
В результате проведенного нами анализа медицинского заключения, выданного нам Николаевским ФАП(фельдшерско-акушерским пунктом),было выявлено, что 6,2% жителей Дальней сельской администрации имеют заболевания мочеполовой системы и 10% заболевания желудочно-кишечного тракта.
Результаты нашей исследовательской работы можно использовать на уроках химии в 8 классе при изучении темы «Чистые вещества и смеси»,географии в 6 классе тема «Вода на Земле»,биологии 8 классе темы «Обмен веществ»,»Мочевыделительная система»,»Пищеварительная система».
IY.Выводы
В ходе проведенного исследования было установлено:
Вода бесцветная и прозрачная. Показатель мутности оптимален
Каких-либо взвешенных частиц в воде не обнаружено
Проба воды не обладала привкусом и запахом
Качественный анализ пробы воды дал отрицательный результат на наличие в воде: катионов натрия, железа(II,III),; анионов хлора.
Были обнаружены катионы Ca²+ и анионы СО3²¯.
Причиной слабо кислой среды, вероятнее всего, является, установленное выше, наличие в воде ионов СО3²¯.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что проба воды, взятая из школьного водопровода, колодца и родника, соответствует требованиям ГОСТ согласно тем критериям, по которым проводилось исследование, а, значит, наша гипотеза подтвердилась.
Рекомендации.
продолжать мониторинговые исследования качества питьевой воды из разных источников;
провести сравнительный анализ полученных результатов;
исследовать пробы воды по методикам количественного анализа;
продолжать исследование в условиях лабораторий, обеспеченных соответствующим оборудованием и реактивами.
изучить новые методики исследования, необходимые для определения магниевой жесткости воды, бактериологических исследований.
V.Список литературы
1.Ахманов Михаил. Вода , которую мы пьем. Онлайн-книга. Стр.2
2.Фирейдон Батмангхелидж, Ваше тело просит воды (1992); Your Body’s Many Cries for Water, Global Health Solutions, ISBN 0-9629942-3-5
3.Мосин О.В Классификация бытовых фильтров. В разделе "Библиотека о ВОДЕ" статья Мосина О.В."Память воды"
4. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ Г.Г. Онищенко от 11.07.00 № 05 «О коррекции качества питьевой воды по содержанию биогенных элементов», где рассматриваются меры по обеспечению населения природной питьевой водой оптимального состава.
5.ГОСТ 2874—82 | НАЦИОНАЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ
6.ГОСТ Р 52029-2003 | НАЦИОНАЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ
7.Химическая энциклопедия.— М.: Советская энциклопедия, 1990. Т. 2. С. 145.
Интернетссылки
1.http://www.vodoobmen.ru/05-standart.html
2.http://lib.mexmat.ru/books/12043
3.http://www.researcher.ru/index.html
4.http:// www.mibio.ru
5.http:// www.nwr.ru
Приложение
Некоторые физические качества воды
№п/п
Категория воды
Цветность
Интенсивность запаха
Прозрачность
1
Водопроводная
бесцветная
2
15 см
2.
Колодезная
бесцветная
0
15 см
3.
Родниковая
бесцветная
0
15 см
Вода бесцветная. Прозрачная. У водопроводной воды слабый запах.
Результаты измерений массы осадков
Категория воды
Масса пустых чашек (г)
Объем воды (г)
Масса чашек с осадками (г)
Масса осадков (г)
1.Водопроводная
57,51
100
58,03
0,52
2.Колодезная
54,05
100
54,54
0,49
3.Родниковая
55,79
100
56,2
0,41
Некоторые химические качества воды
№п/п
Категория воды
pH
Общая минерализация
мг/л
1.
Водопроводная
6,5
52,0
2.
Колодезная
5,6
49,0
3.
Родниковая
5,0
41,0
рН исследованной воды находится воды находится в пределах 5,0-6,2 .Среда кислая. Общая минерализация от 41 до 52 мг/л, в пределах нормы.
Результаты обнаружения в воде ионов и органических веществ.
№ п/п
Категория воды
СО3²¯
Na+
Ca²+
Fe²+
Fe³+
Cl-
Органические
в - ва
1.
Водопроводная
+
-
+
-
-
-
-
2.
Колодезная
+
-
+
-
-
-
-
3.
Родниковая
+
-
+
-
-
-
-
Обнаружены ионы Ca²+ и СО3²¯. Это признак карбонатной жесткости, которая обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов и карбонатов (при рН>8.3) кальция и магния. Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью. При нагреве воды гидрокарбонаты распадаются с образованием угольной кислоты и выпадением в осадок карбоната кальция и гидроксида магния
Анализ заболеваемости жителей д.Николаевка
Название населенного пункта
Количество жителей
Заболевания мочеполовой системы
Заболевания желудочно-кишечного тракта
д.Николаевка
139
9
15
п.Дальний
93
5
7
д.Языково
9
1
2
Итого
241
15(6,2%)
24(10%)
Гигиенические требования к охране поверхностных вод.
Гигиенические требования, которым должна отвечать питьевая вода, следующие: она должна быть хорошего вкуса, без запаха, иметь определенную температуру, обладать освежающим свойством, быть прозрачной и бесцветной, иметь определенный, сравнительно постоянный химический состав и не содержать ядовитых веществ, радиоактивных загрязнений, яиц гельминтов и патогенных микроорганизмов.
В настоящее время гигиенические требования к качеству воды регламентируются специальными санитарными законодательствами – государственными общесоюзными стандартами: ГОСТ 2874-73 «Вода питьевая» и ГОСТ 2761-57 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Правила выбора и оценки качества»
Показатели
Норма
Величина сухого остатка, мг\л
Не более 1000
Содержание сульфатов, мг\л
Не более 500
Содержание хлоридов, мг\л
Не более 350
Величина общей жесткости, мг*экв/л
Количество кишечных палочек в 1л
Не более 7
Для источников с очисткой и хлорированием
Не более 10000
Для источников, намечаемых только с хлорированием
Не более 1000
Запах и привкус при температуре 200С, балл
Не более 3
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.