Проектно – исследовательская работа: «Исследование питьевой воды на наличие живых организмов»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Городского округа Балашиха

«Гимназия № 9 имени дважды Героя Советского Союза

__________________Адмирала флота Советского Союза С.Г. Горшкова»_________

г.о. Балашиха, ул. Озерная, 10

тел./факс 527-91-04 [email protected]

Проектно – исследовательская работа:

«Исследование питьевой воды на

наличие живых организмов»

Работу выполнила:

Каюмова Анастасия

ученица 9 – А класса

Руководитель проекта:

Попова Лариса Михайловна,

учитель биологии

г.о. Балашиха- 2017 г.

Актуальность: Через воду могут распространяться многие опасные заболевания: инфекционный гепатит, энтероколиты, брюшной тиф, туляремия, холера и другие. В древние времена, особенно в жарких странах, до 60% заболеваемости и 40% смертности вызывались инфекциями, передающимися через воду.

В настоящее время большое значение придается контролю качества питьевой воды.

В связи с этим представляется интересным изучение микробиологических показателей воды, в частности – живых организмов, присутствующих в ней.

Цель:

Исследовать образцы (пробы) воды на содержание в ней живых организмов.

Задачи:

1. Изучить специальную научно-популярную литературу по данной теме.

2. Исследовать образцы свежей питьевой воды на наличие микроорганизмов с помощью цифрового микроскопа.

3. Исследовать образец воды после ее длительного хранения в негерметичной упаковке при комнатной температуре на наличие микроорганизмов с помощью цифрового микроскопа.

4. Экспериментально обосновать, что неправильное хранение питьевой воды способствует ухудшению ее микробиологических и гигиенических характеристик.

5. Обработать результаты экспериментальной работы.

6. Сформулировать выводы и выработать рекомендации.

Объекты исследования:

1.Образцы свежей питьевой воды из различных источников: централизованное водоснабжение, бутилированная питьевая вода, фильтрованная питьевая вода, кипяченая питьевая вода.

1. Образец питьевой воды после ее длительного хранения в негерметичной упаковке при комнатной температуре.

Предмет исследования:

Экологическое (микробиологическое) состояние питьевой водопроводной воды, взятой из источника водоснабжения МБОУ «Гимназии № 9 им. С.Г.Горшкова» и бутилированная вода.

Гипотеза:

Неправильные условия хранения питьевой воды способствуют появлению и размножению в ней микроорганизмов. Такая вода непригодна для питья и опасна для здоровья.

Методы исследования: описательный, сравнительный;

Эмпирические: лабораторный опыт, наблюдение;

Теоретические: обзор литературы качества питьевой воды, нормативов качества питьевой воды.

Ожидаемые результаты:

Эксперимент

Дадим характеристику в какой воде быстрее поселяются живые организмы

I.Введение

Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета,

ни запаха, тебя не опишешь, тобою

наслаждаешься, не понимая, что?

ты такое. Ты не просто необходима

для жизни, ты и есть жизнь.

Антуан де Сент-Экзюпери

Более 70% нашей планеты покрыто водой, но только крошечную ее часть, всего 2,5%, составляет вода пресная, причем основная ее масса законсервирована в ледниках Антарктиды, Арктики, в вечных снегах и льдах горных вершин. И совсем ничтожное количество — в реках, озерах, в ручьях, под землей и в виде облаков. Но именно эти малые проценты и дают всему существующему на планете возможность жить. Вода для жителей Земли бесценна, ее ничем нельзя заменить.

Вода необходима любому организму. Она участвует во всех жизненных процессах; вода — это 80% содержимого каждой клетки нашего тела. Иными словами, от нее напрямую зависит здоровье и жизнь человека. То, что вода занимает важное место в жизни человека, известно, пожалуй, всем. Но о том, что вода определяет вкус к жизни, задумываются немногие.

От воды зависит качество и вкус пищи и напитков, которые мы потребляем. Доступность и качество питьевой воды определяют здоровье и качество жизни нации. Обеспечение населения чистой водой окажет непосредственное влияние на снижение смертности и увеличение продолжительности жизни россиян. Проблема гигиены водоснабжения затрагивает интересы широкого круга людей. Эта ее особенность вытекает из той роли, которую играет вода в физиологии человека.

Как известно, тело человека состоит на 65% из воды. Организм даже в условиях голодания, не утоляемой жажды при отсутствии физической нагрузки теряет некоторое количество воды, которая образуется в результате непрерывно протекающих окислительных процессов.

Сравнительно небольшой дефицит воды в организме приводит к серьезным нарушениям здоровья. При потере воды до 10% отмечается резкое беспокойство, слабость, тремор конечностей. В эксперименте на животных показано, что потеря 20-22% воды приводит к их гибели. Все это объясняется тем, что процессы пищеварения, синтез живого вещества в организме и все обменные реакции происходят только в водной среде.

Несмотря на исключительно большую физиологическую роль воды, расход ее для питьевых целей невелик. В условиях умеренного климата при отсутствии физической нагрузки, человек теряет (следовательно, и употребляет) 1,5 л воды в сутки. На уровень потребления воды для питья оказывают влияние природные (температура и влажность воздуха, инсоляция, ветер) и социальные (условия труда) факторы. Так, при физической работе средней тяжести в умеренном климате необходимо 4 л, при той же работе в жарком климате – 5 л воды в сутки. В исключительных случаях (при работе в условиях пустыни или в горячих цехах) потребность человека в жидкости может повышаться до 11 л в сутки.

Вода — огромное богатство и самое дешевое лекарство. Но при одном условии: она должна быть чистой. К сожалению, при той экологической ситуации, которая сложилась сейчас, наиболее серьезные опасения вызывает именно качество питьевой воды.
Многие водные источники сегодня загрязнены. Вода в водоемах содержит множество токсических веществ.

Раньше воду никто специально не очищал, вернее, она сама постоянно очищалась мудрейшим природным способом, и была кристально чистой. — Сегодня наизобретали, и до сих пор изобретают разные сложнейшие системы очистки, всевозможные виды фильтрации, однако, вода на планете с каждым годом становится грязнее.

1.Влияние воды на физиологию человека

Вода доставляет в клетки организма питательные вещества и уносит отходы жизнедеятельности. Кроме того, вода участвует в процессах терморегуляции и дыхания. Человек чрезвычайно остро ощущает изменение содержания воды в своем организме и может прожить без нее всего

несколько суток. При потере воды в количестве менее 2% веса тела появляется чувство жажды, при утрате 6-8% наступает полуобморочное состояние, при 10% - галлюцинации, нарушение глотания. Потеря 10-20% воды опасна для жизни. Для нормальной работы всех систем человеку необходимо как минимум 1,5 литра воды в день. Избыточное же потребление воды приводит к перегрузке сердечно -сосудистой системы, вызывает изнуряющее потоотделение, сопровождающееся потерей солей, ослабляет организм.

Таким образом, вода необходима для жизнедеятельности; количество ее, выделяемое жизненными процессами, должно вновь пополняться. Поэтому первостепенным вопросом нашего питания является постоянное возмещение воды путем введения в организм в свободном виде и как составную часть пищи

Вода входит в состав большинства объектов Солнечной системы и их спутников. Именно вода является главным фактором зарождения и процветания жизни. На нашей Земле есть очень много воды, которая находится в жидком состоянии, но, как нам известно, питьевой воды по отношению ко всей воде очень мало. А вот действительно полезной питьевой воды ещё куда меньше. В нашей стране очень много различных источников получения питьевой воды, но на самом деле не все удовлетворяют качеству ГОСТ. Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека констатирует низкое качество воды в России. Около 19% проб воды из водопроводной сети не соответствует требованиям нормативов по санитарно-химическим и около 8% - по бактериологическим показателям.

Но вода несет в себе и опасность. Оказывается, есть заболевания, связанные с микроэлементным составом воды. Кроме того, вода может выступать как передатчик инфекционных заболеваний.

II. Основная часть исследования.

Какую воду пить?

Еще 10-15 лет назад мы и подумать не могли, что сегодня поголовно будем покупать питьевую воду в бутылках. Минеральная вода, газированные напитки, квас- это понятно, а вот обычная питьевая вода - раньше это казалось дикостью, но не сейчас. Казалось бы, вода - источник всего живого на земле, которая доступна в каждом доме из-под крана, зачем же тогда нужна вода питьевая бутилированная? Это потому, что качество водопроводной воды оставляет желать лучшего и немногие из нас рискнут и открыв кран с водой, выпьют с удовольствием то, что течет из городских труб и поступает в наши квартиры. Известно, что водопроводная вода не всегда соответствует установленным нормам, зачастую в ней содержится повышенное количество хлора, что отрицательно сказывается на здоровье людей. Особенно в период таяния снега россияне замечают резкое ухудшение качества водопроводной воды, что связано с попаданием с реки талой воды, которая нуждается в дополнительной обработке.

Международная ассоциация бутилированной воды (IBWA) дает ей такое определение: «Вода считается бутилированной, если она соответствует государственным стандартам, гигиеническим требованиям к питьевой воде, помещена в гигиенический контейнер и продается для потребления человеком. При этом она не должна содержать подсластителей или добавок искусственного происхождения; ароматизаторы, экстракты и эссенции естественного происхождения могут быть добавлены к бутилированной воде в количестве, не превышающем одного весового процента; если же вода содержит больший процент добавок, то она относится к безалкогольным напиткам». Другой тип бутилированной воды - питьевая вода. СанПин разделяет питьевую воду на два класса: 
1.Питьевая вода первой категории (столовая вода) - вода питьевого качества (независимо от источника ее получения) безопасная для здоровья, полностью соответствующая критериям благоприятности органолептических свойств. 
2.Питьевая вода высшей категории - вода питьевого качества безопасная для здоровья из самостоятельных подземных (предпочтительно родниковых или артезианских) водоисточников, надежно защищенных от биологического и химического загрязнения и оптимальная по качеству.

Так как на сегодняшний день около 70% бутилированной воды в России производится не по заявленной технологии, например, следующим образом: к обычной водопроводной воде из-под крана добавляется коагулянт (осветлитель), затем дают воде отстояться и разливают по бутылкам, наклеив этикетку, то никто не может гарантировать качество воды и что вы приобрели настоящую воду или подделку.

Бутилированная вода подразделяется на три категории: 
минеральную; искусственную; питьевую воду

2.2. Теоретические исследования.

Чтобы узнать, какую воду пьют большинство людей, проведено анкетирование. Вопрос анкеты звучал так: «Какую воду вы пьете чаще всего?». На данный вопрос дали ответ 68 человек.

Люди употребляют для утоления жажды:

24 человека - бутилированную воду;

16 человек - кипяченую воду;

10 человек – сырую водопроводную воду

11 человек – минеральную воду

7 человек – сырую родниковую воду

Самой популярной оказалась бутилированная вода. Я изучила теоретический материал о всех видах воды, которую употребляют наши учащиеся.. И вот, что я узнала.

Водопроводная вода.

Прежде, чем попасть к нам в кран, на водоочистительных станциях воду подвергают воздействию хлора, в результате чего она очищается, но образуется много других веществ, вредных для человека. Этот процесс называется хлорированием воды.

В воде присутствуют химические элементы, газы, органические и неорганические вещества. Кроме того, в воде может содержаться песок, ил, ржавчина, частицы глины.

Важно знать, что существует несколько показателей качества пресной природной воды: жёсткость, кислотность, цвет, вкус, запах, мутность.

Вода с большим содержанием кальция и магния называется жесткой, с малым содержанием – мягкой.

В нашей стране существуют определенные стандарты, которым должна соответствовать питьевая вода.

Схема очистки водопроводной воды состоит в следующем: отстаивание, фильтрация через слой песка, обработка ультрафиолетовыми лампами, хлорирование.

Кипячёная вода.

Для того, чтобы получить оптимальную степень очистки воды, её надо кипятить. Но долго кипятить воду нельзя, т.к. концентрация солей, содержащихся в ней, возрастает и такую воду лучше не использовать.

Большое количество солей в воде может привести к камнеобразованию у людей, которые её употребляют. Камни могут образовываться в почках, желчном пузыре.

Различают три стадии кипения: начальная стадия (образуются первые пузырьки), "белое" кипячение (из глубины появляется большое количество пузырьков), третье кипение - вода бурлит вовсю. В последней стадии вода теряет свои лечебные свойства и считается перекипевшей, поэтому кипятить воду надо до второй стадии.

Кипячение убивает микроорганизмы, и одновременно с паром уходит часть летучей хлорорганики. Однако, следует помнить, что некоторые микробы и вирусы выживают в кипящей воде минуты и даже часы. Летучей органике нужно куда-то испарятся, а не задерживаться под крышкой. Поэтому желательно кипятить воду в эмалированном сосуде без крышки.

Надо помнить, что кипячение приводит к уменьшению в воде содержания таких жизненно важных солей, как кальция и магния.

Питьевая бутилированная вода

Одним из вариантов питьевой бутилированной воды – вода в пластиковых бутылках емкостью от 0,33 до 6 и 19 литров, продающаяся в магазинах. Качество питьевой воды, очищенной промышленным способом, в случае правильной технологии, находится на достаточно высоком уровне, несравнимом с той очисткой, которую можно произвести дома при помощи бытовых фильтров. Правда, следует, как всегда оговориться, что у всех производителей вода разная и далеко не всегда очищают ее как следует. Если не полениться и прочесть надпись на бутылке мелким шрифтом, в которой указана категория воды, то можно узнать, способом получена разлитая в бутылки вода – к первой категории относится вода, искусственно очищенная, к высшей – природная артезианская. Какую выбрать – решать вам. В любом

случае, даже вода первой категории гораздо лучше водопроводной, пить ее можно вполне безопасно и с пользой для здоровья.

Родниковая вода – один из лучших вариантов воды для питья – лучшего фильтра, чем созданный самой природой, человечество до сих пор не придумало. Вода, проходящая через слои почвы, проходит несколько степеней очистки и насыщается различными микроэлементами. Но пить воду из родника, расположенного в черте большого города или рядом с крупными промышленными объектами, по меньшей мере рискованно. Вода из родников на территории крупных городов перенасыщена солями тяжелых металлов, бактериями и прочими вредными примесями и непригодна для употребления ни в каком виде.

Минеральная вода

Минеральная вода – вода из природных источников с повышенным содержанием солей и микроэлементов, образующаяся в результате прохождения подземных вод через богатые минералами слои почвы и горные

породы. В зависимости от содержания солей вода делится на следующие виды:

- лечебная минеральная вода с содержанием солей более 8 г/л, пить такую воду можно только по назначению врача, бесконтрольный прием способен вызвать расстройства минерального обмена организма;

- лечебно-столовая минеральная вода, в которой содержится от 1 до 8 г/л минеральных солей, также назначается врачом, но можно пить ее и самостоятельно;

- столовая минеральная вода с содержанием солей менее 1 г/л, пить ее можно без ограничения, прекрасно утоляет жажду, особенно в летнюю жару и во время занятий спортом, поскольку содержащиеся в ней соли восполняют потери минералов с потоотделением.

Если минеральная вода пьется без рекомендаций специалистов, то основной совет, который здесь дают врачи – выбирать минеральную воду из источников, географически близких к вашему постоянному проживанию, поскольку организм привыкает к составу питьевой воды своего региона.

Мы редко задумываемся над тем, какой путь приходится пройти воде, прежде чем она окажется в наших квартирах и потечет из крана. Известно, что загрязненная вода, попадая в организм человека, вызывает 70-80% всех известных болезней, на 30% ускоряет его старение. Я решила выяснить качество воды, которую мы пьем в школе.

3.1.Организация питьевого режима в гимназии

В гимназии 50 учебных кабинетов, одна треть кабинетов оборудованы кулерами для водопотребления.

В среднем на каждого ученика нашей гимназии за учебный год приходится 17.3 литра воды.

3.2.Какой должна быть питьевая вода?

Питьевая вода должна:

• быть прозрачной, бесцветной, без посторонних запахов и привкуса;

• иметь определенную температуру и обладать освежающим дей­ствием;

• не со­держать избытка солей, способных оказать вредное влияние на здоровье, быть свободной от ядовитых веществ и радиоактивных загрязнений;

• не содержать патогенных бактерий, яиц и личинок гельминт

Согласно гигиеническим нормативам в водопроводной питьевой воде допускается наличие единичных условно патогенных бактерий кишечной палочки (не более 3 бактерий в 1 литре воды)

Экспериментальная часть

Взяли 4 образца воды:

1 колба- кипяченая питьевая вода.

2 колба – бутилированная питьевая вода.

3 колба – фильтрованная питьевая вода (водопроводная вода, пропущена через бытовой фильтр).

4 колба – водопроводная питьевая вода.

Фото Насти с колбами

Фото Насти с микроскопом

Взяли пробы из каждой колбы – поместили калю воды на предметное стекло и стали рассматривать под микроскопом. Все образцы простояли в течении 16 дней на подоконнике в классе при комнатной температуре в негерметичной упаковке (открытой емкости). Взяли пробы также как и первый раз. Получились такие результаты:

1. Кипячёная питьевая вода:

При кипячении воды выпадают в осадок коллоидные частицы примесей и соли, образуется накипь.

1. Фильтрованная питьевая вода:

1. Бутилированная питьевая вода:

1. Водопроводная питьевая вода:

В образцах водопроводной питьевой воды имеются мелкие частички неорганических примесей (вероятно – окись железа)

После длительного хранения (08.11.2017 г.) на подоконнике в классе при комнатной температуре в негерметичной упаковке (открытой емкости). Взяли пробы Получились такие результаты:

1. Питьевая бутилированная вода после длительного хранения в негерметичной упаковке (открытой емкости) при комнатной температуре

1. Питьевая фильтрованная вода после длительного хранения в негерметичной упаковке (открытой емкости) при комнатной температуре

1. Питьевая водопроводная вода после длительного хранения в негерметичной упаковке (открытой емкости) при комнатной температуре

Выводы:

1. В образцах свежей питьевой воды живые организмы не обнаружены, что может свидетельствовать о ее хороших микробиологических показателях.

2. Длительное хранение питьевой воды в открытой емкости при комнатной температуре может привести к ее загрязнению бактериями и личинками насекомых. При этом в воде создается благоприятная среда для их жизнедеятельности. Использование такой воды для питья может быть опасным для здоровья.

3. Цифровой микроскоп является хорошим инструментом для изучения микрофауны водных объектов.

Заключение

О пользе и вреде бутилированной воды сказано много и в России, и за Рубежом. Из всего написанного ясно одно: питьевая вода в офис и для дома в бутылях будет полезна в том случае, если она соответствует установленным ГОСТам и нормам, а поставщик не экономит на материале для тары.

Таким образом, вода бутилированная и её потребление призвана заменить в рационе человека водопроводную воду. Полезное влияние данного продукта доказано многими исследовательскими учреждениями и институтом питания РАМН. Поэтому, совершенно неудивительно, что бутилированная вода и её поставка даже в условиях экономической нестабильности в стране пользуются большим спросом. Экономия на собственном здоровье - не самая лучшая финансовая политика.

Вот какие были сделаны выводы по результатам работы:

- без воды человек не может обходиться;

- чтобы быть здоровым, необходимо употреблять от полутора до 3л качественной воды (бутилированной или очищенной) за сутки;

- вода ненадлежащего качества может нанести серьёзный вред организму;

- вода из-под крана требует дополнительной обработки;

Рекомендации при покупке бутилированной воды:

Во-первых, на этикетке бутылки обязательно должна быть информация о категории воды (питьевая, столовая, лечебно-столовая, лечебная), ее источнике (водопровод, номер скважины), производителе с указанием адреса, химическом составе и регистрационных данных.

Во-вторых, производители поддельной бутилированной воды появляются на рынке ненадолго, поэтому не уделяют внимания внешнему виду продукции. Если на упаковке рисунки и надписи четко отпечатаны, а крышка и бутылка дополнительно украшены, то, скорее всего, продукция настоящая.

В третьих, лучше стараться покупать бутилированную воду в крупных торговых точках, где вероятность подделки наименьшая.

Рекомендации:

1. Если вы не уверены в доброкачественности воды (например, из непроверенных водоисточников), не употребляйте ее.

2. Кипячение воды является надежным способом профилактики инфекционных заболеваний, передающихся водным путем.

3. Хранить питьевую воду необходимо в прохладном месте и в герметичной упаковке.

Литература:

1. Алексеев А.И. Химия воды/ А.И. Алексеев, А.А Алексеев. - С-Пб: Химиздат, 2007.- 420 с.

2.Ахманов М. Вода, которую мы пьем. - М: Эксмо, 2006. -192 с.

3. Информационные сайты: www aqua rush com., www aqua clara com., www life - O2 com. (07.07.09).

4.Информационный сайт d-kmv.ru

5.Информационный сайт Википедия

6.Отчёт об авторском проекте Мосина О.В. O8ODE.RU «Бутилированная вода», http://www.o8ode.ru/article/dwater/butil/

7.СанПиН 2.1.4.1116-2002 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества»

8.СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к

качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.

Контроль качества».