Оценка качества воды

Содержание

Введение…………………………………………………………………………3-4

Глава 1. Обзор литературы

1. Состав воды……………………………………………………………….4

2. Вода в природе……………………………………………………………4

3. Вода в организме человека………………………………………………5

4. Влияние качества питьевой воды на здоровье человека………………5-6

5. Характеристика источников водоснабжения и качества питьевой воды с. Варварино Тамалинского района Пензенской области…………………………….6-7

Глава 2. Экспериментальная часть. Методика работы

2.1. Пробоотбор и подготовка воды к анализу……………………………….7

2.2. Анализ воды. А) Анализ воды по органолептическим показателям…8-10

Б) Анализ воды по химическим показателям…………10-12

В) Анализ воды по биологическим показателям………12

2.3.Выводы. Результат исследований качества питьевой воды……………...12-13

2.4.Заключение…………………………………………………………………..13-14

2.5. Литература……………………………………………………………………15

3. Приложение 1……………………………………………………………….16-19

Приложение 2……………………………………………………………….20-22

Приложение 3……………………………………………………………….23-31

Приложение 4 Практическая часть………………………………………..32-33

Результаты социологического опроса.

Рекомендации местному населению.

Введение.

"Воде была дана волшебная власть
Стать соком жизни на Земле "

Леонардо да Винчи.

Но всегда ли мы отдаем себе отчет в том, что значит для нас вода – эта бесцветная, без запаха и вкуса жидкость? В сущности, говоря, она почти ничего нам не стоит в повседневной жизни, но бывают моменты, когда за один глоток воды человек готов пожертвовать всем. Человек способен неделями обходиться без пищи, а вот без воды – только два-три дня. И вообще в нормальных условиях воды в свой организм он должен вводить в два раза больше (по весу), чем пищи.

Учёные абсолютно правы: нет на Земле вещества, более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в тоже время не существует другого такого вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий, сколько в её свойствах.

Повседневно используя воду, мы так привыкли к ней и считаем её настолько обыденным явлением, что слово "вода" стали употреблять как синоним интересного и давно известного.

Потребности человечества в воде сегодня уже сравнимы с возобновляемыми ресурсами пресной воды на нашей планете. Очень много пресной воды мы расходуем бездумно и напрасно. Поэтому необходимо беречь воду!

Без чистой пресной воды не может существовать человечество.

Вода оказывает огромное влияние на здоровье человека. Вопрос качества подаваемой воды играет важную роль в сохранении здоровья людей. Считалось, что с древнейших времен у человека есть четыре существенные задачи в отношении воды: найти ее, провести, собрать и сохранить.Каждому из нас нужно научиться беречь воду. Беречь все ее источники - ручьи, реки, родники. Беречь ее каждый день.

Вода - это подлинное чудо природы!

Проблема чистой пресной воды очень актуальна в наше время. Вода может оказывать на здоровье людей не только положительное, но и отрицательное влияние. Для того чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять только чистую качественную питьевую воду. На сегодняшний день сохранение и укрепление здоровья человека - одна из наиболее важных проблем современности.

Актуальность работы: обеспечение безопасности здоровья населения и благоприятных условий санитарно-бытового водоиспользования.

Представляемая работа посвящена исследованию органолептических свойств питьевой воды.

Цель: изучить экологическое состояние качества питьевой воды в своем населенном пункте и ее влиянием на здоровье и процессы жизнедеятельности человека.

Задачи:

• изучить научно – познавательную литературу по данной теме;

• изучить значение воды для организма человека;

• установить соответствие качества питьевой воды санитарным нормам;

• изучить основные методики по определению органолептических и химических свойств питьевой воды;

• оценить качество воды, используемой населением с. Варварино для пищевых, бытовых и технических целей;

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

• дать рекомендации населению по улучшению качества воды.

Гипотеза:

Водные источники с. Варварино Тамалинского района Пензенской области имеют разное качество воды, органолептические, химические и биологические показатели воды соответствуют СанПиНу 2.1.4.1074-01 «Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды».

Чтобы проверить гипотезы мы использовали различные методы исследования.

Методы исследования:

• поисковый,

• исследовательский,

• аналитический,

• сравнительный,

• социологический.

Объекты исследования:

• водопроводная вода населенного пункта с. Варварино,

• вода из естественных водоемов: пруда, родника.

Материально – техническое обеспечение:

• цифровой фотоаппарат;

• сканер;

• компьютер;

• лабораторное оборудование

1.Обзор литературы. 1.1. Состав воды.

Вода, самое распространенное соединение в природе, не бывает абсолютно чистой. Химическая формула воды – Н₂О. Это означает, что каждая молекула воды содержит два атома водорода и один атом кислорода. Природная вода содержит многочисленные растворенные вещества – соли, кислоты, щелочи, газы, продукты отходов промышленных предприятий и нерастворимые частицы минерального и органического происхождения.

Свойства и качество воды зависят от состава и концентрации содержащихся в ней веществ. Наиболее чистая природная вода – дождевая, но и она содержит примеси и растворенные вещества (до 50 мг/л).

Содержание растворенных веществ в морской воде составляет 10000-20000, а в воде океанов – около 35000 мг/л. Вода соленых озер -200000 мг/л и более.

1.2.Вода в природе.

Вода – весьма распространенное на Земле вещество. Почти ¾ поверхности земного шара покрыты водой. Но из них более 96% - горько-соленая вода морей и океанов, покрывающая 71 % всей поверхности планеты. На долю пресной воды приходится около 90 млн. км³ (меньше 3%), причем основной ее запас – это подземные «моря» и ледники. Однако добраться до них не очень то и легко.

Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосферу; в виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах. В недрах земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы.

От воды зависит климат планеты. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. У неё очень большая теплоёмкость. Нагреваясь, она поглощает тепло; остывая, отдаёт его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла и тем самым «выравнивает» климат. Круговорот воды на Земле не только важный момент возникновения жизни на планете, но и необходимое условие устойчивого функционирования биосферы.

Вода – причина эволюции на Земле и является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле.

1.3. Вода в организме человека.

Тело взрослого человека на 85% состоит из воды. С возрастом содержание воды в организме уменьшается. Вода входит в состав всех его органов и тканей. Самая богатая водой ткань – стекловидное тело глаза(99%), в сердце, легких, почках ее около 80%, в крови - 83%, в костях - 30%, Самая бедная – эмаль зуба (0,2%). В биологических жидкостях организма (слюне, желудочном соке, моче и т. д.) - 95-99%. Подсчитано, что содержание воды в тканях живых организмов примерно в шесть раз превышает ее во всех реках земного шара.

В здоровом организме взрослого человека наблюдается состояние водного равновесия, или водного баланса, т.е. количество потребляемой воды равно количеству воды, выводимой из организма. Водный обмен – важная составная часть общего обмена веществ человека.

Водный обмен включает процессы всасывания воды, поступающей в желудок при питье и с пищевыми продуктами, распределение ее в организме, выделение через почки, мочевыводящие пути, легкие, кожу и кишечник. Вода также образуется в организме вследствие окисления жиров, углеводов и белков, принятых с пищей.

Общий объем воды, потребляемой человеком в сутки при питье и с пищей, составляет 2-2,5л. Ежегодно человек пропускает через себя количество воды, равное более чем пятикратному весу нашего тела, а в течение жизни каждый из нас поглощает около 25 т воды.

Через почки и мочевыводящие пути удаляется около 50-60% воды. При потере организмом 6-8% влаги сверх обычной нормы повышается температура тела, учащается сердцебиение, появляется мышечная слабость. При потере воды до 2% веса тела (1-1,5 л) появляется жажда, при утрате 6-8% наступает полуобморочное состояние, при нехватке 10% появляются галлюцинации, нарушается глотание. При нехватке свыше 12% воды наступает смерть. Определенное и постоянное содержание воды - одно из необходимых условий существования живого организма.

Без пищи человек может прожить около месяца, а без воды - всего лишь несколько суток, поэтому вода второе по значимости вещество после воздуха для жизни человека.

Значение воды в жизни человека очень велико. Достаточное поступление воды в организм является одним из основных условий здорового образа жизни.

_________________________________________________

¹ Новиков Ю.В., Сайфутдинов М.М. «Вода и жизнь на Земле» - М; Наука, 1981 с. 31-32

1.4 Влияние качества питьевой воды на здоровье человека.

Вода может оказывать на здоровье людей не только положительное, но и отрицательное влияние. Прежде всего, это связано с качеством употребляемой воды: ее органолептическими свойствами, определяемыми цветом, вкусом и запахом, а также химическим и бактериальным составом.

По данным Всемирной организации здравоохранения, около 80% всех инфекционных болезней в мире связанно с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения. В мире 2 млрд. человек имеют хронические заболевания в связи с использованием загрязненной воды. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья, инвалидность и гибель огромного числа людей, особенно детей. Ежегодно 25 миллионов человек умирает от этих заболеваний.

В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большее количество различных элементов и соединений, соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород. Сейчас подземные источники, используемые для питьевой воды, содержат осадочные продукты сельскохозяйственных химикатов, пестицидов, поступающих вместе со стоками с полей, растворителей, хлорированных углеводородов химической промышленности.

В таблице приведены наиболее часто проявляемые болезни, связанные с загрязнением питьевой воды. (Прил. 1, таб.1)

По подсчетам специалистов, 800 млн. человек на земном шаре страдают от болезней, вызванных нехваткой питьевой воды. Среди них желудочно-кишечные заболевания, катаракты, болотная лихорадка и т.п.

В последнее время появился даже термин «экологически зависимые заболевания». ¹______________________________________________

¹ www .o8ode.ru

Установлена прямая связь между превышением предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде, воздухе, почве и ростом пороков развития, в частности:

1. Превышением цветности водопроводной воды и возникновением новообразований;

2. Превышением цветности водопроводной воды и заболеваниями хроническим отитом, фарингитом;

3. Повышенным содержанием в воде алюминия и пороками развития;

4. Повышенным содержанием остаточного хлора в воде и новообразованиями в полости рта.

Без всякого преувеличения можно сказать, что высококачественная вода – одно из непременных условий сохранения здоровья людей. И на охране ее стоит государственный стандарт.8 Согласно Всеобщей декларации прав человека «Право на чистую воду, ее охрану и информацию о качестве воды – основные права человека, защищающие не только его здоровье, но и жизнь». Вода, которую мы потребляем, должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства, соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водозабора наружной и внутренней водопроводной сети.

По санитарным нормам любая вода, которая течет из крана, должна отвечать стандартам питьевой воды. (СанПиН 2.1.4.1074 - 01 «Питьевая вода») (Приложение 1, табл.2)

1.5. Характеристика источников водоснабжения и качества питьевой воды с. Варварино Тамалинского района Пензенской области.

При получении питьевой воды различают две основные группы по ее происхождению: подземные воды и поверхностные воды.

Группа подземных вод подразделяется (прил.1, рис 3.)

Село Варварино расположено на юго-западе Тамалинского района Пензенской области. Климат местности умеренно-континентальный. Средняя температура зимнего периода –10 —12°С. Безморозный период в среднем составляет 217 дней.

Средняя температура летнего периода 19–20°С.В среднем выпадает 550–600 мм осадков: 70% в виде дождя, остальное количество в виде снега. Воздушные массы, в основном, юго-западного направления.

На юге от села находится водонапорная башня. Вода выкачивается насосами из грунтовых вод. Фильтрами ее очистки являются пласты земных пород, поэтому дополнительной очистки она не требует.

С целью защиты водоисточника от внешних загрязнителей вокруг башни находится водоохранная зона (300 м), она исключает нахождение каких – либо объектов – загрязнителей возле источника. По конфигурации водопроводная сеть кольцевая, которая обеспечивает большую надежность и бесперебойность снабжения всех объектов. Кольцевая сеть лучше противостоит действию гидравлических ударов, постоянно промывается непрерывном током воды, поэтому менее загрязняется, чем разветвленная. В тупиковых концах разветвленной системы вода может застаиваться, что влечет за собой образование осадка, являющегося благоприятной средой для размножения микрофлоры: взмучиваясь, он ухудшает органолептические свойства воды. В качестве материала для водопроводных труб в основном использована сталь. Новая линия водопровода, которая соединяет башню с главной улицей села, состоит из пропилена.

СЭС ведет регулярный контроль за качеством воды. В опасные климатические периоды (половодье, дождливая осень) обязательно берутся пробы на бактериологическое и химическое загрязнение воды. Случаев эпидемий связанных с качествами воды среди жителей поселка не наблюдалось за всю историю существование сельского поселения. Но от случайных загрязнений не застрахованы, так как сети трубопроводов подвергаются частым ремонтам и при этом из внешней среды в воду могут попасть загрязнители.

И просто замечательно, что наша вода не подвергается никаким способам химической отчистки.

Самым дешевым реагентом для обеззараживания воды является хлор. А ведь хлор раздражает слизистую оболочку кишечника, убивает в нем полезную микрофлору. Некоторые специалисты считают, что именно соединения хлора дают прирост онкозаболеваний от 5 до 15%.

Вода, не содержащая ни каких солей, способна разбалансировать работы всего организма. Поэтому кипячение воды не всегда оправдано. И употребление дистиллированной воды (постоянно), тоже может привести к обезвоживанию организма и вымыванию солей из крови. Но и повышенная минерализация, высокое содержание железа, цинка, нитратов, сульфатов также приводит к различным рода заболеваниям.

Глава 2.Экспериментальная часть. Методика работы.

Наши исследования по изучению качества водопроводной воды проводились осенью 2012 года на базе МБОУ СОШ села Варварино.

2.1.Пробоотбор и подготовка воды к анализу.

Для проведения физико-химического анализа воды необходимо правильно провести пробоотбор.

В зависимости от цели исследования проба воды для анализа может быть получена несколькими способами:

-путём однократного отбора всего количества воды, нужного для анализа;

- смещением проб, отобранных через определённые промежутки времени;

-смешением проб, отобранных одновременно в разных местах. Для проведения анализа воды мы выбрали способ однократного отбора проб, отобранных одновременно в разных местах исследования.

При отборе проб воды пользовались стеклянной бутылью. Посуду тщательно вымыли моющими средствами, многократно ополоснули водопроводной и дистиллированной водой, а непосредственно перед забором воды несколько раз ополоснули исследуемой водой. Пробки использовали полиэтиленовые корковые.

Подготовка воды к анализу.

Для получения достоверных результатов анализ проводили как можно быстрее. В воде происходят процессы окисления и восстановления, физико-химические, биохимические, вызванные деятельностью микроорганизмов, сорбции, десорбции, седиментации и др. Некоторые вещества способны адсорбироваться на стенках сосудов, а из стекла бутылей могут выщелачиваться микроэлементы (железо, алюминий, медь, кадмий, марганец и др.).

2.2.Анализ воды.

Изучив соответствующую литературу, было решено провести исследование воды по следующим показателям:

А) органолептические показатели воды (любое знакомство со свойствами воды начинается с определения органолептических показателей, т.е. таких, для определения которых мы пользуемся нашими органами чувств: зрением, обонянием, вкусом.): запах ,вкус, привкус, цвет (окраска), прозрачность, температура;

Б) химические показатели воды: водородный показатель, жесткость воды, аммиак и нитриты, хлориды, сульфаты, железо,

В) биологические показатели.

А) Анализ воды по органолептическим показателям.

1.Определение запаха воды.(Прил.3.рис.1)

Цель работы: определить качество воды из разных водных источников.

Оборудование из комплекта: образцы воды из водопровода, родника, пруда; колбы.

1.Определяем запах воды (Определение запаха проводится органолептическими).

Запах воды вызывают летучие пахнущие вещества, поступающие в воду в результате процессов жизнедеятельности водных организмов, при биохимическом разложении органических веществ, при химическом взаимодействии, содержащихся в воде компонентов, а также с промышленными, сельскохозяйственными и хозяйственно-бытовыми сточными водами.

В соответствии с происхождением запахов их делят: а) естественные и б) искусственные.

а) Естественные запахи: рыбный, гнилостный, болотный, плесневый и др. возникают в результате жизнедеятельности водных организмов, а также при разложении органических веществ.

б) Искусственные запахи (фенольный, хлорфенольный и др.) появляются при загрязнении источников сточными водами. Определение запаха проводится при температуре воды 20°С и при подогреве до 60°С. При этом дается качественная и количественная характеристика

Для определения запаха воды наливаем в колбы воду из водоема (пруд), родника, водопровода и сильно встряхиваем. Открыли быстро колбу и сразу отметили отсутствие интенсивности запаха, используя таблицу: Прил.2 таблица 1.

Вывод: интенсивность запаха из водопровода и родника равна – 0 баллов, из пруда 1балл - очень слабый.

2.Определение характера и интенсивности вкуса и привкуса .

(Данная работа проводится в домашних условиях. В лаборатории пробовать вещества на вкус запрещено!)

Цель работы: определить интенсивность вкуса воды из разных водных источников.

Оборудование: ложка, стаканы одноразовые на 200 мл – 5 шт.

Материалы: соль, горчица, сахар, лимон, кипяченая вода.

Привкус может быть естественного происхождения (присутствие железа, марганца, сероводорода, метана и т.д.) и искусственного происхождения (сброс промышленных стоков)

По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 привкус должен быть не более 2 баллов.

По ГОСТу 3351-84 различают четыре основных вкуса воды - солёный, горький, сладкий, кислый. Все другие виды вкусовых ощущений называются привкусами. Вкус воды обусловлен:

1. солёный - хлорид натрия

2. горький - сульфат магния

3. кислый - избыток растворённой углекислоты

4. железистый - растворённые соли железа

5. щелочной - сода, щёлочи

6. вяжущий - сульфат кальция, перманганат калия

Интенсивность вкуса и привкуса определяют при 20°С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям таблицы. Прил.2, таблица 2.

Вывод: в стаканах с водой из водопровода и родника не ощущается, в воде из пруда слабый привкус присутствует.

3.Определение цвета (окраски). (Прил.3.рис.2)

Цель работы: определить цвет воды из разных водных источников.

Оборудование из комплекта: образцы воды из водопровода, родника, пруда; колбы; лист белой бумаги.

Цвет воды – оптическое свойство изменения спектрального состава видимого проходящего света. Цвет может быть кажущимся и истинным и зависит от наличия в воде примесей минерального и органического происхождения и обусловлен содержанием гуминовых веществ, которые вымываются из почвы (для родниковой и колодезной воды). Оксиды железа, например, окрашивают воду в желто-бурый и бурый цвет.

Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения – 10 см.

Для определения цветности воды исследуемую воду налили в стеклянный цилиндр и рассмотрели ее на фоне белого листа бумаги при дневном освещении сверху и сбоку.

По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 на питьевую воду, цветность воды не должна быть выше 20 град. (в особых случаях не выше 35 град.)

Вывод: вода из водопровода и родника бесцветная. Образец воды из пруда слегка зеленоватого цвета.

4.Определение прозрачности воды. (Прил.3.рис.3)

Цель работы: определить прозрачность оды из разных водных источников.

Оборудование из комплекта: образцы воды из водопровода, родника, пруда; цилиндры; листы с текстом.

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, содержания химических соединений

Для определения прозрачности воды использовали прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, в который налили воду, а под него подкладывали стандартный шрифт. По нахождению максимальной высоты столбца, при которой можно прочитать шрифт, оценивали прозрачность. Если прозрачность воды меньше 31 см, то она непригодна для питья. Прозрачность воды составила больше 35 см., значит, вода пригодна для питья.

Вывод: уровень прозрачность воды во всех образцах выше 30 см.

5.Определение температуры воды .

Определение температуры воды производится сразу после отбора пробы или непосредственно в водоеме. Температура воды поверхностных источников зависит от температуры воздуха, его влажности, скорости и характера движения воды и ряда других факторов. Она может изменяться в весьма  широких пределах по сезонам года (от 0,1 до 30* С). Температура воды подземных источников более стабильна (8-12 * С).

Для измерения используют ртутный термометр со стоградусной шкалой с ценой деления до 0,1 °С.

На месте пробу в количестве 1л наливают в сосуд, температура которого доведена до температуры испытуемой воды. Нижнюю часть термометра погружают в воду и через пять минут производят отсчет показаний по шкале термометра, с точностью 0,1 °С. Мениск ртути должен находиться на уровне глаз. Стенки сосуда, в который наливают воду, должны быть защищены от нагревания и охлаждения.

Оптимальной температурой воды для питьевых целей считается 7-11*С. Для некоторых производств, в частности для систем охлаждения и конденсации пара, температура воды имеет большое значение.

Вывод: Оценивать качество питьевой воды люди должны везде и всегда: дома, на даче, в походе, в путешествиях. Это поможет предотвратить многие неприятности в жизни.

Б) Определение качества воды методами

химического анализа.

Серьезную опасность для здоровья населения представляет химический состав воды. В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, соотношение которых определяется условиями формирования воды составом водоносных пород.

В СанПиНе 2.1.4.1074-01 «Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды» выделяется в отдельную группу химические включения, которые раньше всего обнаруживают органы чувств – обоняние, зрение.

1. Водородный показатель (pH). (Прил.3, рис.4)

Цель работы: определить водородный показатель (pH) воды из разных водных источников.

Оборудование из комплекта: образцы воды из водопровода, родника, пруда; фенолфталеин; фарфоровые чашки.

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (pH около 7). В пробирку наливали 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл фенолфталеина, перемешивали и по окраске раствора оценивали величину pH:

Розово-оранжевая – pH около 5,

Светло-желтая – 6,

Светло-зеленая – 7,

Зеленовато-голубая – 8.

Вывод: Вода из родника окрасилась в розовый цвет (около pH 5), что свидетельствует о нейтральной реакции. Вода из водопровода в бледно зеленый цвет, что тоже доказывает о нейтральной реакции (рН 6.2).

Также при анализе воды на водородный показатель использовали индикаторные бумажки. Смачивали их исследуемой водой, а затем сравнивали с бумажной цветной шкалой и еще раз убедились, что вода имеет также нейтральную реакцию

Кроме того, рН можно определить еще с помощью окрашенного свекольного сока.

2. Определение массы растворенных в воде примесей (общей минерализации). (Прил.3, рис.5)

Цель работы: определить массы растворенных в воде примесей.

Оборудование из комплекта: образцы воды из водопровода, родника, пруда; цилиндр; фарфоровые чашки, электрическая плитка

Отмерили цилиндром 100 мл исследуемой воды.

Установили на плитку фарфоровую чашку, предварительно взвешенную, и постепенно вливали воды. Довели выпаривание до конца. Взвесили чашку после выпаривания. Разница в весе показала массу растворенных веществ. Умножили ее на 10 и получили содержание растворенных веществ в г/л.

Вес фарфоровой чашки:

1. До выпаривания – 40 г

2. После выпаривания ­– 300 мг

3. 300х10=3 (г/л)

Полученные данные занесены в таблицу: Прил. 2, таб. 3.

3.Определение нитратов и нитритов. (Прил.3.рис.6)

Цель работы: определить наличие нитратов и нитритов в питьевой воде.

Оборудование из комплекта: образцы воды из водопровода, родника; предметные стекла; раствора дифениламина; серная кислота.

Предельно допустимая концентрация (ПКД) нитритов (NO₂ ^–) в питьевой воде составляет 3,3 мг/л, нитратов (NO₃ ^–) – 45 мг/л.

На предметное стекло положили 3 капли раствора дифениламина, приготовленного на концентрированной серной кислоте и 2 капли исследуемой воды. В присутствии нитрат- и нитрит- ионов появляется синее окрашивание, интенсивность которого зависит от их концентрации.

Вывод: так как окрашивание не произошло, значит вода не содержит нитрат- и нитрит- ионов.

4.Определение хлоридов. (Прил.3,рис.7)

Цель работы: определение хлоридов в питьевой воде.

Оборудование из комплекта: образцы воды из водопровода, родника; 10%-ного раствор нитрата серебра.

Концентрация хлоридов в источниках водоснабжения допускается до 350 мг/л.

Качественное определение хлоридов с приближенной количественной оценкой проводили следующим образом.

В пробирку отобрали 5 мл исследуемой воды и добавили 3 капли 10%-ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяли по осадку или помутнению по таблице. Прил.2, таб.4.

Вывод: наш эксперимент показал, что в исследуемой питьевой воде из родника и под крана хлоридов не обнаружено, так как не произошло помутнение воды, а в воде из пруда была обнаружена слабая муть, по таблице определили, что концентрация хлоридов 1-10 мг/л хлоридов, что меньше ПДК.

5. Обнаружение меди.

Цель: определение ионов меди в питьевой воде.

Оборудование из комплекта: образцы воды из водопровода, родника; фарфоровая чашку; раствора аммиака.

ПДК меди составляет 0,1 мг/л.

В фарфоровую чашку поместили 3-5 мл исследуемой воды, осторожно выпарили досуха и нанесли на периферийную часть пятна каплю концентрированного раствора аммиака. Появление интенсивно-синей или фиолетовой окраски свидетельствует о присутствии Cu²⁺.

Cu²⁺+4NH₄OH → [Cu(NH₃)₄]²⁺+4H₂0

Вывод: в нашем эксперименте появления окраски не произошло, значит, ионы Cu²⁺ отсутствуют.

6.Обнаружение органических веществ. (Прил.3.рис.8)

Налили пробирку 5 мл исследуемой воды и добавили 3 капли 1%-го раствора KmnO₄. Наблюдали за изменением окраски.

Вывод: Окраска сохранилась, наблюдалось лишь слабое ее побурение в воде из пруда. Следовательно, в воде из водопровода и из родника отсутствуют органические вещества и поэтому она пригодна для питья. В прудовой воде незначительное преобладание органических веществ имеется.

7.Обнаружение железа. (Прил.3.рис.9)

Цель: определение железа в питьевой воде.

Оборудование из комплекта: образцы воды из водопровода, родника; пробирки, азотная кислота, пероксид водорода; роданида калия.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) общего железа в питьевой воде 0,3 мг/л

Обнаружение общего железа

В пробирку поместили 10 мл исследуемой воды, прибавили 1 каплю концентрированной азотной кислоты, 0,5 мл раствора пероксида водорода и примерно 0,5 мл раствора роданида калия.

Вывод: появилось розовое окрашивание, при этом в воде из водопровода цвет был насыщеннее, что свидетельствует о содержании железа равным 0,1 мг/л, т.е. меньше ПДК.

Шкала для определения железа.

Fe,мг/л	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6
Вода	До 50 мл

8.Определение жесткости воды. (Прил.3.рис.10)

Цель работы: сравнить жесткость различных образцов воды.

Материалы: образцы воды различной степени жесткости: водопроводная кипяченная и некипяченая, вода из родника; кусочки хозяйственного мыла, колбы.

1. В пронумерованные пробирки наливают три образца воды по 10-15 мл. 1 пробирка – водопроводная некипяченая вода. 2 – водопроводная кипяченая вода. 3-родниковая.

2. В каждую пробирку клали кусочек мыла и сильно встряхивали пробирку (около 5 минут). Дают отстояться и описывают внешний вид полученных растворов: есть ли осадок в виде хлопьев, много осадков или мало, раствор почти прозрачный и т.д.

3. Результаты занесли в таблицу. Прил.2, таблица 5.

Также подействовали на небольшую часть сухого остатка раствора соляной кислоты. Наблюдали «вскипание» с выделением пузырьков газа.

Вывод: вода обладает гидрокарбонатной жесткостью..

Различают общую, ременную и постоянную жесткость воды. Общая жесткость обусловлена главным образом присутствием растворимых соединений кальция и магния в воде.

Временная жесткость иначе называется устранимой или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния.

В) Биологические показатели.

Биологические показатели играют важную роль при определении качества воды. Ведь именно наличие микроорганизмов в ней нередко вызывает различные инфекционные заболевания, опасные для человека такие, как холера, брюшной тиф, дизентерия.

Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям (см. прил.2, табл.6,7). Исследования воды на наличие патогенных микроорганизмов могут проводиться только в лабораториях, имеющих санитарно-эпидемиологическое заключение о соответствии условий выполнения работ.

_______________________________________________

¹ Ширшина Н.В. «Химия. Проектная деятельность учащихся» - Волгоград: Учитель, 2007. с.85

² СанПиН 2.1.4.1074-01 «Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды» Минздрав России, М., 2003

2.3Результат исследований качеств питьевой воды. Прил.2, таблица 8.

Вода, поступающая в водопроводную сеть должна соответствовать ГОСТ стандарту: она не должна содержать вредных микробов, вредных минеральных и органических веществ.

На основании проведенных нами анализов воды наша гипотеза подтвердилась, вода в нашем населенном пункте имеет разное качество, но соответствует ГОСТ стандарту и с СанПиНу 2.1.4.1074-01 «Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды».

Из полученных результатов сделали вывод о состояние качества питьевой воды в селе Варварино Тамалинского района Пензенской области.

Выводы:

1. воду, которую используют жители нашего населенного пункта пригодна для питья и приготовления пищи и обладает отличными качествами;

2. по органолептическим показателям природная вода, взятая из водных источников, отвечает нормативам;

3. химические качества воды соответствуют ГОСТу;

4. вода из изученных источников не оказывает вред здоровью населению.

2.4.Заключение.

На свете нет ничего, более драгоценного, чем самая обыкновенная чистая вода. Без нее нет, и не может быть, жизни на Земле. Это должен понять и запомнить каждый, какую бы дорогу он ни наметил для себя в жизни. Все, что существует в природе, объединено в неразрывное целое сложными и часто неожиданными связями, которые совсем еще не изучены.

Чтобы сберечь воду – надо беречь и выращивать лес, лес накапливает и охраняет запасы подпочвенной воды, питающей реки.

Чтобы сберечь воду – надо не засорять колодец, из которого только что напился.

Кому в будущем придется выращивать хлеб, следует помнить, что землю надо обрабатывать так, чтобы весенняя влага при таянии снега не стекала бесполезно с полей.

Кто собирается занять место за рулем машины, должен знать, что вылить на землю горючее или масло, мыть в реке машину – это преступление.

Если из неисправленного крана течет струйка воды – кран надо исправить и закрыть. Иначе пропадет немало кубометров воды. Нам всем надо хорошо запомнить, все, что будет создано вновь, все предприятия, промышленные центры, города, машины и т.д., все должно быть так разработано, спроектировано и построено, чтобы не наносило ущерба природной среде, чтобы не загрязняло и не отравляло водные бассейны, воздух, землю.

Чистота источников пресной воды превращается для человека в проблему номер один. Но даже если наукой и будет достигнута всеобщая стопроцентная очистка сбрасываемых в реки, озера, моря, океаны сточных вод, угроза «водного голода» будет лишь отодвинута, но не устранена. Дело в том, что спрос на чистую воду с каждым днем все более опережает возможности его удовлетворения.

Без всякого преувеличения можно сказать, что высококачественная вода, отвечающая санитарно-гигиеническим и эпидемиологическим требованиям, является одним из непременных условий сохранения здоровья людей.

Способов для воспроизводства воды не существует, не существует также и заменителей воды, поэтому необходимо обращаться с самым ценным природным ресурсом с величайшей осторожностью.

Мы считаем, что проблему воды, экологию в целом нужно изучать и понимать с раннего детства. В наше школе уделяется большое внимание экологическому воспитанию. Ежегодно проводим очистку родников, берега реки, пруда от мусора (акции «Живи, родник!», «Чистые берега!»). Высаживаем деревья (акции «Больше кислорода», «Сад памяти»). В 2012-2013 учебном году Шадчин Денис занял 2место в районной олимпиаде по экологии (руководитель Нефедова Елена Геннадьевна). (Прил. 3 рис.11,12)

И когда мы станем взрослыми – это будет наша работа, наша жизнь.

Чистая вода – это будущее нашей планеты!

В результате проведенных исследований основная цель и задачи выполнены:

-изучили экологическое состояние качества питьевой воды в с. Варварино;

- изучили специальную литературу по теме исследований;

- освоили методику определения качества питьевой воды;

- определили качество питьевой воды в лабораторных условиях;

- дали рекомендации местному населению.

Наша исследовательская работа была выполнена благодаря новому оборудованию (кабинет химии, кабинет физики), поступившему в школу в 2012-2013 учебном году по программе «Модернизация образования». От всей души благодарим Правительство за техническое обеспечение наших сельских школ.

На основе проведенного исследования и сделанных нами выводов мы решили продолжить план по реализации последовательных действий, направленных на улучшение экосистемы нашего поселения и развитию экологической грамотности населения:

• проведение бесед со школьниками,

• выпуск школьной газеты «Экологической вестник»,

• вести разъяснительные работы среди населения,

• уборка мусора по берегам рек и прудов,

• чистка и благоустройство родников,

• посадка деревьев и кустарников.

Данная работа позволяет решить проблему качества воды и снижения загрязнения источников.

3.3 Литература.

1. Ашахмина Т. Я. Школьный экологический мониторинг – М.:АГАР,2000 г.

2. Большая иллюстрированная энциклопедия интеллекта. Хочу все знать! М.: Эксмо, 2007.

3. Воронцова. Н. И. Вода питьевая, 1996 г.

4. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. СанПиН 2.1.4.1074-01, М.: Минздрав России, 2002 г.

5. Речкалова Н. И., Сысоева Л. И.: Какую воду мы пьём. - Журнал. Химия в школе, 2004

6. Шустов С. Б., Шустова Л. В.: Химические основы экологии – М: Просвещение, 1994

7. Чернова М. Н. Основы экологии – М.: Дрофа, 2006 г.

8.Павел Сидоров АиФ Здоровье, выпуск 47 (328) от 22 ноября 2000 г.

9.Интернет ресурсы: www.regnum.ru/news/946368.html

3.Приложение 1.

Таблица 1. Заболевания, возникающие при токсическом воздействии химических элементов и субстанций, находящихся в питьевой воде.

Болезнь	Возбуждающий фактор
Анемия	Мышьяк, бор, фтор, цианиды, трихлорэтилен
Апластическая анемия	Бензол
Бронхиальная астма	Фтор
Лейкемия	Хлорированные фенолы, бензол
Заболевания пищеварительного тракта: А) повреждения Б) боли в желудке В) функциональные расстройства	Мышьяк, бериллий, бор, хлороформ Динитрофенолы Ртуть, пестициды, цинк
Болезни сердца: А) повреждение сердечной мышцы Б) нарушение функционирования сердца В) сердечно-сосудистые изменения Г) брадикардия Д) тахикардия	Бор, цинк, фтор, медь, свинец, ртуть Бензол, хлороформ, цианиды Трихлорэтилен Галоформы, тиргалометаны, альдрид и его производные Динотрофенолы
Дерматозы и экземы	Мышьяк, альдрин и его производные, бор, бериллий, хлор, хлорированные фенолы, хлорпафтилины, хром, кольбат, никель, продукты дистилляции нефти (масла), пластмассы, ртуть, циклические ароматические углеводороды (ЦАУ)
Флюороз скелета	Фтор
Болезнь «Ital-ital»	Камдий
Болезнь Кашина-Бека	Железо
Облысение	Бор, ртуть
Цирроз печени	Хлор, магний, бензол, хлороформ, тетрахлорид углерода, диенитрофенолы, фенол
Метгемоглобинемия (цианоз)	Нитраты, нитриты, азиды, хлораты, перхлораты, тетрахлорид улерода, диенитрофенолы, фенол
Уремия	Медь, свинец, ртуть
Гипофункция щитовидной железы	Кольбат
Несварение желудка и кишок	Фтор, детергенты, кремний, медь
Злокачественные опухоли	Мыщьяк, некоторые галоформы
Злокачественные опухоли мочевого пузыря	Мышьяк, хлор
Злокачественные опухоли легких	Мышьяк, ЦАУ, бензопирен
Злокачественные опухоли кожи	Мышьяк, бензопирен, продукты дистилляции нефти (масла), некоторые ЦАУ
Злокачественные опухоли печени	Мышьяк, ДДТ, некоторые галоформы
Злокачественные опухоли желудка	N-нитрозоамины, ЦАУ
Злокачественные опухоли легких	Мышьяк, ЦАУ, бензопирен
Злокачественные опухоли кожи	Мышьяк, бензопирен, продукты дистилляции нефти (масла), некоторые ЦАУ
Злокачественные опухоли печени	Мышьяк, ДДТ, некоторые галоформы
Злокачественные опухоли желудка	N-нитрозоамины, ЦАУ
Меркулиаризм	Ртуть
Леркуриализм	Ртуть

Таблица 2. Нормативы качества воды для хозяйственно-бытовых нужд, принятые в России.

Показатель Единицы измерения СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Руководство ВОЗ Директива ЕС 98/83/ЕС Органолептические показатели Запах баллы 2 отс приемлем. Привкус баллы 2 отс приемлем. Цветность градусы 20 15 приемлем. Мутность ЕМФ 2.6 приемлем. Обобщенные показатели Водородный показатель единицы рН 6.0 - 9.0 6.5 - 8.5 6.5 - 9.5 Общая минерализация мг/л 1000 Жесткость общая мг-экв/л 7.0 10 Сероводород мг/л 0,003 Нефтепродукты мг/л 0,1 Неорганические вещества Аммоний по азоту мг/л 2,0 0,2 Алюминий мг/л 0,5 0,2 0,5 Железо мг/л 0.3 0,2 Магний мг/л 20-85 Кальций мг/л 30-140 50 Марганец мг/л 0.1 0,1 0,05 Медь мг/л 1,0 2,0 Нитраты мг/л 45 45 50 Нитриты мг/л 3,0 3,0 0,5 Свинец мг/л 0,03 0,05 0,01 Сульфаты мг/л 500 400 250 Фториды мг/л 1,5 1,5 1,5 Хлориды мг/л 350 250 250 Хлор мг/л в пределах 0.3 - 0.5 0.2 - 0.5 Микробиологические показатели Общие колиформные бактерии число бактерий в 100 мл отс. отс. Общее микробное число число образующих колонии бактерий в 1мл 50

Рисунок3.

Приложение 2.

Таблица 1. Оценка запаха воды:

Интенсивность запаха	Описательное определение	Баллы
Нет	Отсутствие ощутимого запаха	0 баллов
Очень слабый	Запах ощущается опытным наблюдателем, не ощущается при употреблении.	1 балл
Слабый	Обнаруживается, если обратить внимание.	2 балла
Заметный	Ощущается легко.	3 балла
Отчетливый	Запах обращает на себя внимание, делает воду неприятной для питья.	4 балла
Очень сильный	Запах настолько сильный, что вода совершенно непригодна для питья.	5 баллов

Таблица 2.

Оценка интенсивности вкуса и привкуса питьевой воды.

Интенсивность вкуса и привкуса	Характер 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 делает воду непригодной к употреблению	5

Таблица 3.

Категория воды	pH	Общая минерализация
Водопроводная	6,2	3 г/л
Родниковая	5	2г/л
Прудовая	8	5г/л

Таблица 4.

Определение содержания хлоридов.

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

Таблица 5.

Образец воды	Характеристика полученного раствора
Вода некипяченая	Раствор мутный, много осадков в виде хлопьев
Вода кипяченная	Раствор мутный, осадка почти нет.
Вода из родника	Раствор мутный, осадка почти нет.

Таблица.6. Микробиологические и паразитологические показатели.

Таблица 1.Наименование показателя	Норматив
Термотолерантные колиформные бактерии, число в 100 мл	Отсутствие
Общие колиформные бактерии, число в 100 мл	Отсутствие
Общее микробное число, число образующихся колоний бактерий в 1 мл	Не более 50
Колифаги, число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл	Отсутствие
Споры сульфитредуцирующих клостридий, число спор в 20 мл	Отсутствие
Цисты лямблий, число цист в 50 мл	Отсутствие

Таблица 7. Показатели свойств воды по ГОСТу.

Показатели свойств воды	Требования по ГОСТ 2874 - 82	Исследуемые пробы
		1	2	3	4
Цветность: -окрашивание -цветность ˚	Нет 20	0	0	10	20
Запах: -характер -интенсивность, баллы	Нет, либо слабый 2	0б.	0б.	2б.	3б.
рН	6,5 – 8,5	7,5	7	6,5	6,5
Жесткость; -наличие (отсутствие) мыльной пены при добавлении мыла в пробу.		Пена есть	-	-	-

Таблица 8. Результаты исследований качества питьевой воды.

Характеристики	Вода из водопровода		Вода из родника	Вода из пруда
Интенсивность запаха	Без запаха		Без запаха	очень слабый
Вкус	Без вкуса		Без вкуса	Слабо выраженный
Цветность	Бесцветная		Бесцветная	Зеленоватый оттенок
Прозрачность	Прозрачная		Прозрачная	Прозрачная
Осадок	Отсутствует		Отсутствует	Отсутствует
Водородный показатель pH	6,2		5	8
Нитриты	0 мг/л	0 мг/л		0 мг/л
Нитраты	15 мг/л	40 мг/л		25 мг/л
Хлориды	-	-		1-10
Медь	-	-		-
Железо	0,1мг/л	0,1мг/л		0,1мг/л
Органические вещества	Отсутствуют	Отсутствуют		Есть
Общая жёсткость	23	20		25

Приложение 3.

1.Определение запаха воды.

2.Определение цвета воды.

3.Определение цвета и прозрачности воды.

.

4. Определение водородного показателя (pH)

А) с добавлением фенолфталеина

Б) определение по индикативным бумажкам

5. Определение массы растворенных в воде примесей (общей минерализации).

6.Определение нитратов и нитритов.

7.Обнаружение хлоридов и меди.

8.Обнаружение органических веществ

9.Обнаружение железа.

10.Определение жесткости воды

Акция «Живи, родник!» (рис.11)

Акция «Чистый берег!» (рис.12)

Приложение 4.

Практическая часть.

Результаты социологического опроса.

Для того чтобы выяснить уровень знаний учащихся школы о качестве питьевой воды и влиянии её на организм человека, мы провели анкетирование среди школьников. Всего было проанкетировано 52 человека.

1) Какую воду вы пьёте?

• сырую воду – 21 %

• кипячёную – 40 %

• профильтрованную – 30 %

• Затрудняюсь ответить – 9 %

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

• Соли – 10 %

• Железо и кальций – 17 %

• Загрязнения бактериями и микробами – 9 %

• Пью очищенную воду - 20 %

• Затрудняюсь ответить – 46 %

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

• низкое – 14 %

• высокое – 35 %

• соответствует нормам – 40 %

• Затрудняюсь ответить – 11 %

4) Влияет ли вода на здоровье человека?

• Да – 40 %

• Нет – 50 %

• Затрудняюсь ответить – 10 %

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

• На печень – 18 %

• На почки – 31 %

• На пищеварительную систему – 21 %

• На сердце – 5%

• Затрудняюсь ответить - 25 %

ВЫВОДЫ:

Исходя из результатов, проведенного анкетирования, нами сделан вывод о том, что многие школьники недостаточно информированы о последствиях воздействия некачественной воды на организм каждого из нас. Ребята недооценивают вред, наносимый такой питьевой водой человеческому организму. Не каждый из учеников связывает имеющиеся заболевания, различные недомогания с качеством питьевой воды.

Рекомендации местному населению.

1. Для того чтобы избавиться от хлора, воду перед употреблением надо либо отстаивать в открытом сосуде не менее 1 часа, либо кипятить. Газообразный хлор полностью улетучивается из открытого сосуда. Соли хлора хорошо выпадают в осадок при замораживании и последующем размораживании .

2. Улучшить качество питьевой воды можно с помощью фильтров.

Не следует приобретать очень дорогие иностранные фильтры, которые убирают из нее не только органические примеси, ржавчину, бактерии, хлор и тяжелые металлы, но также и минеральные соли.

3. С осторожностью следует относиться к фильтрам, где в качестве одного из очищающих элементов применяется серебро. Далеко не всем этот благородный металл показан.

4. Если в доме нет очистителей воды, то рекомендуется взять на заметку следующие рецепты И. П. Неумывакина.

На 1 л воды — 1–2 чайные ложки яблочного уксуса и меда, 3–5 капель 5%-ного йода (в такой среде микробы погибают за несколько минут). 10–15 листьев рябины на 1–3 л воды делают ее чистой через 2 часа (даже болотную, охотники это знают). Листья можно использовать повторно, только надо осторожно промыть чистой водой и затем уже настаивать не менее 3 часов. Листья высушивают в тени и для хранения складывают в деревянный ящик или картонную коробку.

5. Если рядом нет проверенного родника и возникают сомнения в хорошем качестве водопроводной или ключевой воды, то надо ее вскипятить, остудить и залить кислые ягоды — клюкву, бруснику, облепиху, кожуру или сердцевину яблок и т. д. После того как вода немного настоится, ее можно пить. Очень полезны также настои малины, шиповника, черной смородины. Простая кипяченая вода — мертвая, в ней нет энзимов, а минеральные микроэлементы видоизменены.

6. Вымораживание воды; считается, что такая вода самая чистая, лучше

проникает через биологические мембраны, быстрее выводится из организма экскреторными органами.

33