Научно-исследовательская работа "Анализ воды на соответствие СанПиН"

Министерство образования и науки РБ

г. Улан-Удэ

МАОУ «Средняя общеобразовательная школа № 9» г. Улан-Удэ

XV Республиканская научно-практическая

конференция учащихся начальных классов

«Первые шаги»

Номинация: Экология

Тема: «Анализ воды на соответствие СанПиН»

Автор: Гармаев Данзан,

ученик 4 «б» класса

МАОУ «СОШ № 9» г. Улан-Удэ

Руководитель: Убонова Марина Юрьевна

г. Улан-Удэ

2019 г.

Оглавление

стр.

Введение……………………………………………………….………………………….…..3

§1. Экологические критерии чистой воды…..……………………………………..….……4

§2. Жесткость воды и ее виды…………………………. ..………………………………….6

§3. Опытная часть исследования………………………………………………………….…7

Заключение…………………………………………………………….…………………...…9

Список использованной литературы………………………………………………….…....10

Приложение № 1 «Фотоматериалы»

Введение

В современных условиях с высокой загрязненностью экологии перед всем человечеством стоит острый вопрос о качестве питьевой воды. На здоровье людей очень сильно влияет качество воды. Например, слишком жесткая вода может приводить к серьезным заболеваниям. Кроме того, наличие солей жесткости в воде в большом количестве нежелательно, это делает воду непригодной для хозяйственно-бытовых нужд. В жесткой воде увеличивается расход мыла, стирального порошка при стирке белья, быстро выходит из строя сантехника, нагревательные элементы бытовых электроприборов.

Экологические критерии воды должны отвечать определенным нормам СанПин. Сейчас в нашем городе очень популярным становится использование воды из домашних скважин: почти в каждом доме, на участке у людей пробурена скважина. В связи с этим меня сильно заинтересовал вопрос не опасно ли ее употреблять? И можно ли провести анализ жесткости воды в домашних условиях? Хотя сегодня существуют специальные лаборатории, где можно провести полное исследование состава и физических свойств воды, но это длительная и не всегда доступная процедура для большинства горожан.

Целью моего исследования является анализ жесткости воды и других экологических параметров проб воды.

Объектом исследования является вода из различных источников (из родника, из неглубоких скважин и водопровода).

Предмет исследования: условия выявления и изменения жесткости воды.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- изучить научную литературу;
- исследовать экологические параметры проб воды;
- сравнить жесткость проб воды с нормами СанПин.
Гипотеза: вода, добываемая из неглубоких скважин, пригодна для питья и использования в быту.

В работе использованы следующие методы: анализ научной литературы, наблюдение, сравнение, эксперимент, фотографирование.

Новизна: сравнение проб воды из скважины, родника и водопровода по экологическим критериям в домашних условиях.

Практическая значимость: результаты исследования могут быть использованы людьми при потреблении воды и ее использования в домашнем быту.

§1. Экологические критерии чистой воды

Вода является основой жизни на нашей планете. Вода покрывает две трети поверхности Земли, оказывает влияние, практически, на все процессы, которые происходят на нашей планете.

Существуют наземные (поверхностные) и внутренние источники воды. Ученые пришли к выводу, что подземные источники пронизывают почву планеты, как кровеносная система. Воды в земле, действительно, очень много, но количество чистой пресной воды, по оценкам тех же ученых, в будущем будет неуклонно сокращаться.

Но что такое чистая вода? Чистая вода должна отвечать определенным экологическим критериям. Эти критерии зависят от геологических особенностей территории водосбора. Так, к числу чистых относят и воды болот, несмотря на их высокую цветность, и воды соляных озер с их высокой степенью минерализации. Эти воды чистые, потому что их свойства сформировались в результате многовековых природных процессов, а не под влиянием человека [2, с. 24].

Итак, к экологическим критериям чистой воды относят запах, прозрачность, кислотность и жесткость воды.

1- Запах. Чистая вода, которую можно пить, не должна иметь никакого запаха. В открытых водоемах запах может появиться в результате развития некоторых водорослей, а также за счет разложения органического вещества. В грунтовых водах запах Источником запаха могут быть также сточные воды [1, с. 5].

2 – Прозрачность. Прозрачность воды зависит от содержания в ней различных веществ, а также от температуры. Как правило, прозрачность воды уменьшается после дождя и в период паводка. Чем больше цвет приближен к голубому, тем прозрачнее вода. В воде с желтоватым оттенком прозрачность снижается [1, с.7].

3 – Кислотность. Кислотность воды определяется уровнем pH. Природные воды с pH 3,4-6,95 относятся к кислым, с pH 6,95-7,3 – к нейтральным, с pH 7,3-10,0 – к щелочным. СанПин устанавливает уровень pH в пределах 6-9 [4].

4 –Жесткость. Жесткость воды - это совокупность физических и химических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворенных веществ (преимущественно кальция и магния) [1, с.9].

§2. Жесткость воды и ее виды

Жесткость воды обусловлена содержанием растворенных соединений кальция и магния и колеблется в широких пределах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года [3, с. 33]. Вода обретает жесткость, проходя через горные породы (известняки, доломиты), и насыщаясь растворимыми элементами. Повышенная жесткость означает значительное содержание кальция и магния.

Различают временную (устранимую) и постоянную (неустранимую) жесткость воды [3, c.33].

Временная, или устранимая жесткость воды называется карбонатной. Она непостоянна и устраняется нагревом воды. При кипячении воды кальций и магний выпадают в осадок, что приводит к образованию накипи, а жесткость воды уменьшается. Однако кипячением жесткость полностью невозможно устранить, и часть указанных веществ остается в растворе [3].

Постоянная, или неустранимая жесткость называется некарбонатной и при кипячении не устраняется [3].

Жесткость воды нарастает в грунтовых водах. Но нарастает разная жесткость. В поверхностных водах суммарная жесткость по большей части (до 60%) состоит из временной жесткости. Она зависит от времени года и температуры. Поэтому самая высокая общая жесткость наблюдается в конце зимы, а самая низкая во время паводков [3].

В воде присутствует очень много других веществ, в зависимости от того, где находится эта вода. Кальций и магний присутствуют во всех минерализованных водах. Их источником являются природные залежи известняка, гипса. Именно кальций и магний определяют жесткость воды, а их избыток является причиной заболеваний у людей.

Жесткость является важной характеристикой воды, так как определяет пригодность ее для различных целей в промышленности, сельского хозяйства и в быту. Термин жесткость имеет вполне бытовое происхождение. Одежда, выстиранная в жесткой воде с помощью мыла, становится жесткой на ощупь. Связано это с тем, что ткань впитывает кальциевые и магниевые соли, которые образуются при стирке в жесткой воде.

Во всех городах по водопроводным трубам должна подаваться только проверенная вода, не представляющая опасности, и которая соответствует СанПин [5]. Для этого воду подвергают тщательному анализу, используя специальные химические реагенты и индикаторы. Нас заинтересовал способ, который можно апробировать дома с использованием обычного хозяйственного мыла и дистиллированной воды [4, с. 79].

§3. Опытная часть исследования

Для исследования воды произвели забор воды на роднике, расположенного за городом Улан-Удэ, из скважин глубиной 10 метров, и из водопровода. Пробы воды пронумеровали следующим образом: №1 – вода из родника, находящегося в п. Зверосовхоз, №2 – из скважины п. Мясокомбинат, №3 – из скважины с Левого берега, и №4 – из водопровода г. Улан-Удэ.

Сначала определяем запах и прозрачность каждой пробы воды. Запах определяем при нагреве (40-60º). Для определения степени прозрачности воду наливаем в колбы, под ними кладем белые листы бумаги, смотрим на воду сверху вниз. Затем определяем кислотность с помощью лакмусовой бумаги. Для этого полоску бумаги пинцетом на короткое время погружаем в пробы воды и соотносим полученную окраску полосок со шкалой, определяющей кислотность (шкала прилагается к набору). Результаты приведены в таблице 1.

Проведение анализа жесткости воды состоит из трех этапов (рис. 1).

Рисунок 1 - Этапы проведения анализа жесткости воды

Итак, первый этап состоит в приготовлении мыльного раствора. Для этого берем 1 грамм хозяйственного мыла, крошим его и растворяем в 10 мл горячей дистиллированной воды. На втором этапе шприцом постепенно (по 1мл) добавляем мыльный раствор в пол-литровые банки с исследуемой водой. При этом необходимо постоянно взбалтывать воду. Сначала появляются хлопья, затем пузырьки, которые быстро лопаются. Добавляем раствор до тех пор, пока не появится белая пена. На третьем этапе по объему использованного мыльного раствора определяем жесткость [5]. Для этого объем (в мл) мыльного раствора умножаем на 2. Так, в пробу №1 добавили 10 мл до появления пены, значит жесткость составила 20°dH (10мл *2). Результаты испытаний всех проб воды приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Сравнительный анализ проб воды с нормами СанПин

Итак, пробы №1, 3 и 4 не имеют запаха, №2 имеет слабый запах. Пробы №1и 4 очень чистые. №2 мутная, №3 умеренно загрязненная. Уровень pH проб №1, 2 и 4 соответствует норме СанПин. А проба №3 превышает допустимую норму кислотности. Жесткость пробы №1 превышает установленную норму на 1,4 мг; жесткость пробы №2 – на 0,7 мг; жесткость пробы №3 значительно превышает норму на 4,9 мг; жесткость пробы №4 соответствует норме. Итак, оказалось, что из всех проб вода из скважины с Левого Берега непригодная для питья и использования в быту.

Затем измеряем, как изменилась жесткость после кипячения и замораживания воды. Результаты жесткости у всех проб после кипячения и замораживания одинаковы: на все пробы ушло по 7 мл мыльного раствора, уровень жесткости составил 14 dH, или 4,9 мг. Жесткость заметно снизилась.

Выводы

Из проделанной работы можно заключить, что вода из скважины (Левый берег) довольно жесткая, но после кипячения и замораживания, она не представляет угрозы для здоровья человека. Однако нежелательно использовать такую воду в быту, так как грозит выходом из строя электроприборов. Вода из скважины п. Мясокомбинат пригодна для питья, но из-за низкой прозрачности ее необходимо фильтровать. В воде из родника п.Зверосовхоз жесткость немного превосходит норму СанПин, но остальные критерии соответствуют нормам. По степени жесткости и другим критериям только водопроводная вода соответствует нормам СанПин. Это означает, что горожанам поставляют качественную воду, и ее можно без опасения употреблять.

Заключение

Источники воды бывают общие и индивидуальные. Общие источники – это естественные и искусственные водоемы и система водоснабжения населенного пункта, района. Индивидуальные источники – это частные скважины, колодцы. В зависимости от того, какие минералы составляют основу земной толщи в данном районе, вода имеет те или иные качества и состав.

Для того чтобы люди были здоровыми им нужно использовать чистую, умягченную воду. Наличие такой воды обеспечит нормальную жизнедеятельность человека, как с экологической, так и с экономической точки зрения. В нашем городе вопрос качественного водоснабжения решен только в благоустроенной части города. В пригороде и частном секторе не все жители имеют доступ к чистой качественной воде и вынуждены потреблять воду низкого качества. Существуют, конечно, системы фильтрации и очистки воды, но стоимость фильтрующих элементов значительно сказывается на семейном бюджете. Но людям необходимо контролировать качество воды во избежание ненужных проблем со здоровьем и трат на его восстановление.

Список использованной литературы

1. Дружинин С.В. Исследование воды и водоемов в условиях школы. – М.: Изд-во «Чистые пруды», 2008. – 32 с.

2. Калашников В.И. Тайны воды. Реки, озера, моря и океаны. Энциклопедия тайн и загадок. – М.: -Изд-во «Белый город», 2003. – 47 с.

3. Мониева В.И. Экологический мониторинг поверхностных водных объектов: учебно-практическое пособие. – Улан-Удэ: Изд-во «ВСГТУ», 2008. – 112 с.

4. Романишин Г.Ф., Шереметьев И.И. Словарь-справочник аквариумиста. – К.: Изд-во «Урожай». –232 с.

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

Приложение 1 «Фотоматериалы»