НИР Проблемы загрязнения окружающей среды на тему "СОСТОЯНИЕ ВОДЫ В ГОРОДЕ ХАСАВЮРТ"

Министерство образования и науки Республики Дагестан

Республиканская научная конференция молодых исследователей

«Шаг в Будущее»

Научно – исследовательская работа

«Состояние воды в городе Хасавюрт»

Секция «Проблемы загрязнения окружающей среды»

Автор: Моллакаева Абидат Рамазановна  9«б» класс

МКОУ «Средняя общеобразовательная школа №8» г. Хасавюрт

Научный руководитель: Магомедова Аминат Абдусаламовна,

учитель биологии и химии

МКОУ «Средняя общеобразовательная школа №8» г. Хасавюрт

2017г.

Оглавление

1. Введение---------------------------------------------------------------------------2
2. Глава 1. ----------------------------------------------------------------------------3
3. Глава 2. ----------------------------------------------------------------------------5
4. Глава 3. ----------------------------------------------------------------------------6
5. Глава 4. ----------------------------------------------------------------------------7
6. Заключение ----------------------------------------------------------------------11
7. Литература------------------------------------------------------------------------12
8. Приложения----------------------------------------------------------------------13

ВОДА ПИТЬЕВАЯ

Введение

Вода - самое большое богатство на свете. Без нее нет жизни на земле.

Французский писатель Антуан де Сент-Экзюпери говорил о ней: «Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты -сама жизнь.»

Для обеспечения жизни организма необходимо потреблять  2-3 литра воды в сутки.

Вся проблема в том, что в городе Хасавюрт вода не отвечает санитарно-гигиеническим требованиям. Поэтому мы решили исследовать состояние воды тех источников, которые горожане используют в качестве питьевой воды.

Проблема чистой воды особенно актуальна для Дагестана и в частности города Хасавюрт, что привлекло внимание такой службы, как РОСПОТРЕБНАДЗОР Республики Дагестан.

Вода – самое распространенное на земле вещество. Ею заполнены океаны, моря, реки и озера. Она входит даже в состав воздуха в виде паров.  Вода содержится в организмах растений и животных. Наш организм на 70% состоит из воды. Это значит, что вода играет огромную роль в процессах жизнедеятельности.

Без воды человек может прожить всего лишь 5-7 суток.

Но что мы пьем?

Питьевая вода не должна содержать нерастворимых примесей и бактерий. Но природная вода всегда содержит различные примеси. Чистая и не представляющая угрозы для жизни и здоровья человека вода практически недосягаема в нашем городе.   А вода, подаваемая по водопроводу населению города, назвать технической даже невозможно: мутная с илом, песком и другими различными примесями в виде мусора, что часто забивает краны. А все знают, что некачественная вода приводит к различным заболеваниям, таким как мочекаменная и желчнокаменная болезни, остеохондроз, отложение солей в суставах и т.д. Мы пытаемся утолить жажду, а приобретаем болезни.

Вода, прежде чем поступить в водопровод, должна подвергаться различного рода обработке: отстаивание, фильтрация, обеззараживание, ….

Но с чем мы сталкиваемся в повседневной жизни?

Мы, горожане города Хасавюрт, уже привыкли к тому, что питьевая вода не соответствует санитарным нормам. И каждый житель выходит из сложившейся ситуации как может. Те, кто живут в частном секторе, делают колодцы, другие наполняют емкости для отстаивания воды. Люди возмущаются -  это вполне понятно – но ситуация не меняется. Как выяснилось, очистных сооружений в городе Хасавюрт нет и не было.

Мы решили самостоятельно исследовать воду, поступающую в водопровод, а также возможные источники воды в городе. 

Мы поставили перед собой цель определить пригодность воды для использования в быту. Для чего, выяснили откуда поступает вода в городской водопровод. Затем взяли пробы воды из основного источника водоснабжения и пробы источника воды, которой используется горожанами в качестве питьевой воды.

Глава. 1. ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАПАХА

Работа начата весной 2016г, когда были сделаны первые пробы и проложены в октябре 2016 году, когда были взяты повторно пробы воды для исследований.( Приложение№1) Для определения набора опытов по исследованию воды мы обратились в городскую Санэпидстанцию.

Нам был предложен настоящий стандарт, который распространяется на питьевую воду и устанавливает органолептические методы определения запаха, вкуса, привкуса и фотометрические методы определения цветности и мутности.

Подбор проб был произведен 26 апреля и 5 октября 2016 года на территории города Хасавюрт Республики Дагестан Российской Федерации.

Для определения запаха воды были использованы колба (250мл), часовое стекло и водяная баня.

Определение запаха при +20С.

В колбу отмерили 100 см3 воды с температурой +20С. Закрыв колбу пробкой, содержимое несколько раз перемешали вращательными движениями, после чего открыли колбу и, принюхиваясь, определили интенсивность запаха.

Определение запаха при +60С.

В колбу отмерили 100 см3 испытуемой воды. Горлышко закрыли часовым стеклом и подогрели на водяной бане до +60С. Содержимое колбы несколько раз перемешали вращательными движениями. Сдвинули стекло в сторону, принюхиваясь, определили интенсивность запаха. Оценку интенсивности запаха дали по 5-ти бальной системе, по требованиям, согласно, таблицы №1. (Приложение№2).

Таблица 1

Интенсивность запаха	Характер проявления запаха	Оценка интенсивности запаха, балл
Нет	Запах не ощущается	0
Очень слабая	Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании	1
Слабая	Запах замечается потребителем, если обратить на это его внимание	2
Заметная	Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде	3
Отчетливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья	4
Очень сильная	Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению	5

Глава 2. ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВКУСА

Органолептическим методом определяют характер и интенсивность вкуса и привкуса.

Различают четыре основные вида вкуса: соленый, кислый, сладкий, горький.

Все другие виды вкусовых ощущений называются привкусами.

Характер вкуса или привкуса определяют ощущением воспринимаемого вкуса или привкуса (соленый, кислый, щелочной, металлический и т.д.).

Испытываемую воду при температуре +20С набирали в рот малыми порциями, не проглатывая, задерживали 3 - 5 с. и оценили по пятибалльной системе согласно требованиям табл. 2.

Таблица 2

Интенсивность вкуса и привкуса	Характер проявления вкуса и привкуса	Оценка интенсивности вкуса и привкуса, балл
Нет	Вкус и привкус не ощущаются	0
Очень слабая	Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании	1
Слабая	Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это его внимание	2
Заметная	Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде	3
Отчетливая	Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья	4
Очень сильная	Вкус и привкус настолько сильный, что делают воду непригодной к употреблению	5

Глава 3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦВЕТНОСТИ

Цветность воды определяют фотометрически - путем сравнения проб испытуемой жидкости с растворами, имитирующими цвет природной воды.

Для проведения испытаний применяют следующие аппаратуру, материалы, реактивы:

фотоэлектроколориметр (ФЭК) с синим светофильтром (λ = 413 нм);

кюветы с толщиной поглощающего свет слоя 5 - 10 см;

колбы мерные вместимостью 250 см³;

пипетки мерные вместимостью 1, 5, 10 см³ с делениями на 0,1 см³;

цилиндры Несслера на 100 см³;

калий двухромовокислый;

кобальт сернокислый;

кислоту серную плотностью 1,84 г/см³;

воду дистиллированную;

фильтры мембранные № 4.

Приготовление основного стандартного раствора (раствор № 1)

0,0875 г двухромовокислого калия (К₂Cr₂О₇), 2,0 г сернокислого кобальта (CoSO₄ · 7H₂O) и 1 см³ серной кислоты (плотностью 1,84 г/см³) растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора до 1 дм³. Раствор соответствует цветности 500°.

Приготовление разбавленного раствора серной кислоты (раствор № 2)

1 см³ концентрированной серной кислоты плотностью 1,84 г/см³ доводят дистиллированной водой до 1 дм³.

Приготовление шкалы цветности

Для приготовления шкалы цветности используют набор цилиндров Несслера вместимостью 100 см³.

В каждом цилиндре смешивают раствор № 1 и раствор № 2 в соотношении, указанном на шкале цветности (табл. 3).

Шкала цветности

Таблица 3

Раствор № 1, см3	0	1	2	3	4	5	6	8	10	12	14
Раствор № 2, см3	100	99	98	97	96	95	94	92	90	88	85
Градусы цветности	0	5	10	15	20	25	30	40	50	60	70

Раствор в каждом цилиндре соответствует определенному градусу цветности.

В цилиндр Несслера отмеривают 100 см³ профильтрованной через мембранный фильтр исследуемой воды и сравнивают со шкалой цветности, производя просмотр сверху на белом фоне. Если исследуемая проба воды имеет цветность выше 70°, пробу следует разбавить дистиллированной водой в определенном соотношении до получения окраски исследуемой воды, сравниваемой с окраской шкалы цветности.

Полученный результат умножают на число, соответствующее величине разбавления.

(Приложение №3)

Глава 4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МУТНОСТИ

Определение мутности произвели через 24 ч после отбора пробы. (Приложение №4)

Пробу можно законсервировать добавлением 2 - 4 см³ хлороформа на 1 дм³ воды.

Мутность воды определили фотометрическим путем сравнения проб исследуемой воды со стандартными суспензиями.

Результаты измерений выражают в мг/дм³ (при использовании основной стандартной суспензии каолина) или в ЕМ/дм³ (единицы мутности на дм³) (при использовании основной стандартной суспензии формазина). Переход от мг/дм³ к ЕМ/дм³ осуществляется, исходя из соотношения: 1,5 мг/дм³ каолина соответствуют 2,6 ЕМ/дм³ формазина или 1 ЕМ/дм³ соответствует 0,58 мг/дм³.

Для проведения испытаний применили следующие аппаратуру, материалы, реактивы:

фотоэлектроколориметр любой марки с зеленым светофильтром λ = 530 нм;

кюветы с толщиной поглощающего свет слоя 50 и 100 мм;

весы лабораторные;

шкаф сушильный;

центрифуга;

тигли фарфоровые;

прибор для фильтрования через мембранные фильтры с водоструйным насосом;

пипетки мерные вместимостью 25, 100 см³;

пипетки мерные вместимостью 1, 2, 5, 10 см³ с делениями на 0,1 см³;

цилиндры мерные вместимостью 500 и 1000 см³; .

каолин, обогащенный для парфюмерной промышленности или для кабельной промышленности;

калия пирфосфат (К₄Р₂О₇ · 3Н₂О) или натрия пирофосфат Na₂P₂O₇ · 3H₂O;

гидразинсульфат (NH₂)₂ · H₂SO₄;

гексаметилентетрамин для монокристаллов (CH₂)₆N₄;

ртуть хлорная;

формалин;

хлороформ;

вода дистиллированная и бидистиллированная;

фильтр мембранный с диаметром пор 0,5 - 0,8 мкм, который должен быть подготовлен к анализу в соответствии с указаниями завода-изготовителя.

Фильтры мембранные (нитроцеллюлозные) проверили на отсутствие трещин, отверстий и т.п.; поместили по одному на поверхность дистиллированной воды, нагретой до 80 °С в стакане (в чашке для выпаривания, эмалированной кастрюле), медленно довели до кипения на слабом огне, после чего воду заменили и кипятили                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                10 мин. Смену воды и последующее кипячение повторили три-пять раз до полного удаления остатков растворителей из фильтров.

Фильтрующие мембраны «Владипор» типа МФА-МА, визуально проверенные на отсутствие трещин, отверстий, пузырей, во избежание скручивания мембран, кипятили однократно, соблюдая следующие правила:

в небольшом объеме дистиллированной воды, нагретой до 80 - 90 °С в сосуде, на дне которого вкладывают сторож для молока или нержавеющую сетку (для ограничения бурного кипения), поместили мембраны и кипятят

на слабом огне 15 мин.

После этого мембраны готовы к употреблению.

 Подготовка к испытанию

Стандартные суспензии изготовили из каолина или формазина.

Приготовление основной стандартной суспензии из каолина

25 - 30 г каолина хорошо взбалтывают с 3 - 4 дм³ дистиллированной воды и оставляют стоять 24 ч. Через 24 ч сифоном отбирают не осветлившуюся часть жидкости. К оставшейся части вновь приливают воду, сильно взбалтывают, снова оставляют в покое на 24 ч и вновь отбирают среднюю не осветлившуюся часть. Эту операцию повторяют трижды, каждый раз присоединяя не осветлившуюся в течение суток суспензию к ранее собранной. Накопленную суспензию хорошо взбалтывают и через трое суток сливают жидкость над осадком, как содержащую слишком мелкие частицы. (Приложение №6)

К полученному осадку добавили 100 см³ дистиллированной воды, взболтали и получили основную стандартную суспензию. Концентрацию основной суспензии определяют весовым методом (не менее, чем из двух параллельных проб): 5 см³ суспензии помещают в тигель, доведенный до постоянной массы, высушивают при температуре 105 °С до постоянной массы, взвешивают и рассчитывают содержание каолина на 1 дм³ суспензии.

Затем основную стандартную суспензию стабилизируют пирофосфатом калия или натрия (200 мг на 1 дм³) и консервируют насыщенным раствором хлорной ртути (1 см³ на 1 дм³), формалином (10 см³ на 1 дм³) или хлороформом (1 см³ на 1 дм³).

Основная стандартная суспензия хранится в течение 6 мес. Эта основная стандартная суспензия должна содержать около 4 г/дм³ каолина.

Приготовление рабочих стандартных суспензий из каолина

Для приготовления рабочих стандартных суспензий мутности основную стандартную суспензию взбалтывают и готовят из нее суспензию, содержащую 100 мг/дм³ каолина. Из промежуточной суспензии готовят рабочие суспензии концентрацией 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мг/дм³. Промежуточная суспензия и все рабочие суспензии готовятся на бидистиллированной воде и хранятся не более суток.

Приготовление основной стандартной суспензии из формазина

Приготовление основной стандартной суспензии формазина I, содержащей 0,4 ЕМ в 1 см³ раствора.

Раствор А. 0,5 г гидразинсульфата (NH₂)₂ · H₂SО₄ растворили в дистиллированной воде и довели объем до 50 см³.

Раствор Б. 2,5 г гексаметилентетрамина (CH₂)₆N₄ разбавили в мерной колбе вместимостью 500 см³ в 25 см³ дистиллированной воды.

25 см³ раствора А добавили к раствору Б и выдержали (24 ± 2) ч при температуре (25 ± 5) °С. Затем добавили                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               дистиллированную воду до метки. Основная стандартная суспензия формазина хранится 2 месяца и не требует консервации и стабилизации.

Приготовление стандартной суспензии формазина II, содержащей 0,04 ЕМ в 1 см³ раствора

50 см³ тщательно перемешанной основной стандартной суспензии формазина I разбавили дистиллированной водой до объема 500 см³. Стандартная суспензия формазина II хранится две недели.

Приготовление рабочих стандартных суспензий из формазина

2,5; 5,0; 10,0; 20,0 см³ предварительно перемешанной стандартной суспензии формазина II доводят до объема 100 см³ бидистиллированной водой и получают рабочие стандартные суспензии концентрации 1; 2; 4; 8 ЕМ/дм³.

Перед проведением испытания во избежание ошибок, произвели калибровку фотоколориметров по жидким стандартным суспензиям мутности или по набору твердых стандартных суспензий мутности с известной оптической плотностью.

В кювету с толщиной поглощающего свет слоя 100 мм внесли хорошо взболтанную испытуемую пробу и измерили оптическую плотность в зеленой части спектра (λ = 530 нм). Если цветность измеряемой воды ниже 10° по Cr-Со шкале, то контрольной жидкостью служит бидистиллированная вода. Если цветность измеряемой пробы выше 10° Cr-Со шкалы, то контрольной жидкостью служит испытуемая вода, из которой удалены взвешенные вещества центрифугированием (центрифугируют 5 мин при 3000 мин^-1) или фильтрованием через мембранный фильтр с диаметром пор 0,5 - 0,8 мкм.

Окончательный результат определения выражают в мг/дм³ по каолину.

Результаты испытаний представлены в таблице ( Приложение №7)

Заключение.

В проведенных мною исследованиях на пригодность воды для употребления в быту выявлено большое содержание нитратов, железа. Они, в свою очередь, действуют на желудочно- кишечный тракт и нервную систему. При длительном употреблении воды из артезианской скважины кирпичного завода г. Хасавюрт наблюдаются неврастенические состояния. Это говорит о том, что состояние воды в г. Хасавюрт не отвечает санитарно- гигиеническим требованиям.

  Доказательством этого являются не только мои личные наблюдения, но и проверки специалистов Роспотребнадзора, которыми установлено, что подача воды населению осуществляется без соответствующей водоподготовки с поверхностного водного объекта р. Акташ и с резервного подземного источника – артскважины «Бешбулак».

 После проведенных исследований и наблюдений, я и мой научный руководитель рекомендуем соответствующим органам взять под контроль состояние воды г. Хасавюрт, так как от этого зависит здоровье населения города.

Литература.

1.       Географии Дагестана. - 9 класс.  К.И. Пашаев, И.Г. Далгатов. Издательство «Дрофа» М- 2009г.

2.       Химия. – 8 класс. : О.С. Габриелян. издательство: Дрофа 2015 год.

3.      Официальный сайт Роспотребнадзора: 05.rospotrebnadzor/ru

Приложение 1

 

Приложение 2

Артскв. кирпичного завода

26.04.2016

Санитарно-гигиеническая лаборатория
№ п\п	Определяемые показатели	Результаты исследований	Гигиенический норматив		Единицы измерения	НД на методы исследований
1	Общая минерализация (сл/хпй потятокЗ	320	1000(1500)		мг/л
2	Цветность	13,3	20 (35)		град.
3	Хлориды	12,3	350		мг/л
4	Аммиак (по азоту)	1,5	1,5		мг/дмЗ
5	Привкус	1	О		баллы
6	Запах при 60 °С	1	2		баллы
7	Запах при 20 °С	1	2		баллы
8	Железо	0,6	0,3 (1)		мг/л
9	Окисляемость пеоманганатная	0,48	5		мг/л
10	Марганец	0,04	0,1 (0,5)	мг/л
11	Мутность	не обнаружено	Не более 1,5 (2.6)	ЕМФ
13	Нитриты (по N02)	Не обнаружено	3,3	мг/дмЗ
14	Осадок	Не обнаружено	Не доп

Приложение 3

 

Приложение 4

 

Приложение 5

 

Приложение 6

 

Приложение 7

Артскв. кирпичного завода

                                                                                                        05.09.2016

Санитарно-гигиеническая лаборатория
№ п\п	Определяемые показатели	Результаты исследований	Г игиенический норматив	Единицы измерения
1	Общая минерализация (cvxntt пг.тятпк-1	330	1000(1500)	мг/л
2	Цветность	13,3	20 (35)	град.
3	Хлориды	13,8	350	мг/л
4	Аммиак (по азоту)	1,5	1,5	мг/дмЗ
5	Привкус	1	2	баллы
6	Запах при 60 °С	1	2	баллы
7	Запах при 20 °С	1	2	баллы
8	Железо	0,6	0,3(1)	мг/л
9	Окисляемость пепманганатная	0,48	5	мг/л
10	Марганец	0,04	0,1 (0.5)	мг/л
11	Мутность	Не обнаружено	не более 2,5 (3.5)	ЕМФ
12	Нитриты (по N02)	Не обнаружено	3,3	мг/дмЗ
13	1 Осадок	Не обнаружено	не доп

Краткое описание документа:

Актуальность научно-исследовательской работы заключается в том, что население города Хасавюрта подвержено воздействию загрязнений окружающей среды. В данном случае под окружающей средой имеется в виду вода, не отвечающая санитарно-гигиеническим требованиям. Город давно лихорадит поступлением в водопровод загрязненной воды. Как известно, питьевая вода не должна содержать нерастворимых примесей, а наша вода содержит частицы глины, песка и другие примеси.

Чтобы достучаться до соответствующих органов население проявляло свое недовольство, организовывая митинги. Это привлекло внимание ростпотребнадзора.

В результате экспериментов выявили повышенное содержание нитратов и железа в пробе воды артезианской скважины. Мы считаем, что необходимо информировать население о составе воды и о действии отдельных компонентов воды на состояние здоровья. Проба воды реки Акташ показало, что она не подготовлена для водоподачи в водопровод. Данная работа будет продолжена для дальнейшего выяснения состава воды и ее действия на организм.