Исследовательская работа "Исследование качества питьевой воды п.Михалево"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Бородинская средняя общеобразовательная школа»

Исследование качества питьевой воды из различных источников п.Михалево

Творческая исследовательская работа

Автор – Куликова Евгения Ивановна,

учащаяся 7 класса,

муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения

«Бородинская средняя общеобразовательная школа»

Научный руководитель –

Желебовская Татьяна Александровна,

учитель химии

муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения

«Бородинская средняя общеобразовательная школа»

Михалево 2023 год

Содержание

Введение

Вода на планете является одним из важнейших источников жизни. Если посмотреть на земной шар из космоса то можно увидеть, что большую его часть занимает вода. Но не сякая вода пригодна для употребления в пищу. Для питья человек использует пресную воду, которая составляет все 2,8 % от всей гидросферы планеты. 2,5 % пресной воды находится в виде ледников и лишь 0,65 % находится в реках и озерах. Но и здесь существуют «подводные камни». Не вся пресная вода в силу различных обстоятельств пригодна для питья. Вода, которую мы употребляем должна быть чистой. Загрязненная вода очень часто является источником различных болезней, гибели живых организмов. Качество питьевой воды определяется по различным физическим и химическим критериям. Поэтому тема нашего исследования: «Исследования качества воды, взятой из различных источников п.Михалево».

Цель нашей работы: исследовать качество воды взятой в зимнее – весенний период из различных источников п.Михалево и определить ее пригодность в качестве питьевой.

Исходя из этой цели мы поставили перед собой следующие задачи:

1. Изучить литературу по выбранной теме, расшить знания о качестве воды, методах ее исследования.

2. В рамках школьной лаборатории исследовать пробы воды по физическим и химическим критериям.

3. На основании опытов и исследований определить пригодность выбранных образцов в качестве источника питьевой воды.

Актуальность нашей темы заключается в том, что вода является источником жизни на Земле. Использование загрязненной воды оказывает негативное влияние на здоровье человека. Учитывая все это мы выдвинули гипотезу: вода, используемая для питья п.Михалево соответствует САНПинам и в качестве альтернативного источника можно использовать талую воду.

Глава 1. Характеристика воды

1. Состав воды

Молекула воды (H2O) складывается из 2-х атомов водорода и 1-го атома кислорода. Это два газообразных вещества, которые, соединяясь, образуют невероятно прочные связи. Вода – уникальное вещество на планете, способное быть в трех физических состояниях:

• Газообразное.

• Жидкое.

• Твердое.

Изменение состояния воды возможно благодаря воздействую высоких и низких температур.

Вся вода делится на несколько видов:

• Солёная (моря, океаны).

• Пресная (реки, озера, ледники, подземные воды).

• Дождевая.

• Минеральная.

• Вода, обработанная человеком (водопроводная, канализационная, дистиллированная, искусственная).

У природных вод есть важный признак – прозрачность. От этого зависит, как глубоко смогут проникнуть солнечные лучи в толщу воды. Цветность определяется количеством растворенных органических соединений. Природная солёная вода содержит большое количество разных примесей минеральных и органических соединений. В пресной воде тоже есть соли. В основном это кальций и магний. Для такой воды есть характеристика жёсткости. Чем больше содержание примесей, тем более жёсткой называют воду. Человек для своих нужд изменяет воду. В водопроводе течет пресная вода из рек и водохранилищ. Она проходит 5 стадий очистки, обеззараживается. В канализацию попадает вода загрязнённая примесями и частицами от человеческой жизнедеятельности. Прежде чем выпустить такую воду в окружающую среду, стоки очищают на специальных очистных сооружениях. Дистиллированную воду используют в разных областях, чаще в научной и технической. Получают её,  испаряя и затем  осаждая пар на холодной поверхности. Примеси остаются в перегонном сосуде. Такая вода является наиболее чистой из всех возможных. Пресная вода на планете распространена неравномерно. Есть области, где существует сильная её нехватка. Для решения проблемы в таких районах строят водоопреснительные станции. На этих станциях морскую воду выпаривают и получают дистиллированную воду, которая тоже непригодна для использования человеком. Её насыщают минеральными солями до показателей природной пресной воды.

1. Характеристика питьевой воды

Состав пресных вод неодинаков и зависит от окружающей среды, залежей ископаемых, грунтов, солей и минералов, от жизнедеятельности человека. В пресной жидкости содержаться различные газы: азот, углерод, кислород, углекислый газ, кроме того, органические вещества, частицы микроорганизмов. При характеристике питьевой воды учитываются следующие ее качества:

• прозрачность;

• жесткость;

• органолептика;

• кислотность рН.

Кислотность воды зависит от содержания в ней ионов водорода. Питьевая вода должна иметь нейтральный показатель РН (примерно около 7 единиц). Жесткость же характеризируется вмещением ионов магния и кальция и может быть: общей, устраняемой или не устраняемой, карбонатной или некарбонатной. Органолептика – это чистота воды, ее мутность, цвет и запах. Запах зависит от содержания различных добавок: хлора, нефти, грунта, его характеризируют по пятибалльной шкале:

0 – полное отсутствие аромата;

1 – запахи практически не ощущаются;

2 – запах ощутим только при специальной дегустации;

3 – аромат слегка ощутим;

4 – запахи довольно ощутимы;

5 – запах ощутим настолько, что делает воду непригодной для употребления.

На вкус пресная вода может быть солоноватой, сладковатой, с горечью или кислинкой, привкусы могут совсем не ощущаться, быть слабыми, легкими, сильными и очень сильными. Мутность определяют путем сравнения с эталоном, по четырнадцати бальной шкале.

1. Влияние качества воды на здоровье человека

Качество воды, совместно с ухудшающейся экологической обстановкой, оказывает большое влияние на состояние здоровья населения. Ухудшение состояния здоровья человека в связи с употреблением некачественной питьевой воды может быть инфекционной и неинфекционной природы. Экспертами ВОЗ (всемирная организация здравоохранения) установлено, что 80 % всех болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения. Распространенность инфекционных заболеваний, передающихся через воду, несмотря на принимаемые меры, очень большая во всем мире. В целом от болезней, связанных с водой, страдает более 2 млрд. человек. Химический состав воды также влияет на организм человека. Повышенное содержание различных солей в воде негативно может отражаться на работе внутренних органов, коже, волосах. Нередко повышенное содержание тяжелых металлов в воде приводит к онкологии.

Выводы по первой главе

На основании всего вышесказанного мы можем с уверенность сказать, что вода является важнейшим источником существования человечества. Причем ни какая – нибудь, а пресная жидкая вода. Загрязнение пресной воды приводит к негативному влиянию на жизни и здоровье человека. Поэтому в свете таких выводов мы решили проверить ту воду, которую мы используем для питья у себя в поселке в условиях школьной лаборатории. Одновременно мы рассмотрели в качестве альтернативного источника питьевой воды талую воду, которую получили из растопленного снега. Результаты нашей работы изложены во второй главе.

Глава 2. Практическое исследование образцов воды

2.1 Объекты исследований. Методы исследований

Объектами нашего исследования мы выбрали три образца воды. Это вода из водопроводного крана, вода из колонки общего пользования и талая вода, полученная путем растопления снега, взятого на школьном стадионе.

В ходе нашей работы мы применяли следующие методы:

• Органолептические методы. Их применяют при исследовании физических показателей воды (цветность, прозрачность, вкус, запах).

• Химические методы. Их мы использовали для определения жесткости воды и кислотной среды.

2.2 Методика работы

2.2.1 Определение цветности и прозрачности воды

Для определения цветности воды мы использовали стеклянные прозрачные мерные цилиндры, в которых было налито 7 см воды и белый лист бумаги. Для определения прозрачности мы так же использовали мерные цилиндры и лист с напечатанным текстом 5 шрифта. На основании проделанных опытов мы сделали выводы, что по цветности и прозрачности отвечает общеустановленным нормам только образец взятый из родника. Результаты исследований представление в приложении 1.

2.2.2 Определение вкуса и запаха

Так как нами была выдвинута гипотеза, что взятые образцы пригодны для употребления в пищу мы провели исследование воды на вкус. Запах выбранных образцов мы определяли в двух условиях: при комнатной температуре и при нагревании. И в этот раз наше исследование показало, что наиболее пригодным для питья оказался образец воды, взятый из родника. Результаты данного опыта предоставлены в приложении 2 к данной работе.

2.2.3 Определение водородного показателя (РН) воды

Как было сказано в первой главе, РН питьевой воды должен быть нейтральным, т.е. около 7 единиц. Данный опыт мы проводили при помощи РН- теста. Результаты нашего опыта показали, что взятые нами образцы имеют нейтральную кислотную среду. Т.е. можно сказать, по кислотности все пробы пригодны для питья. С результатами данного опыта можно ознакомится в приложении 3.

2.2.4 Определение наличия растворенных минеральных веществ

Для определения наличия в наших образцах растворенных солей мы применили метод выпаривания. Данный опыт показал наличие во всех трех образцах растворенных минеральных солей. Помимо этого, при выпаривании талой воды на предметном стекле были видны радужные разводы, что говорит о присутствии в данном образце нефтепродуктов. Результаты отображены в приложении 4.

2.2.5 Определение жесткости воды

Жесткость воды является одним из важнейших показателей для использования воды в тех или иных сферах. В условиях нашей лаборатории мы попытались определить общую жесткость взятых образцов. Согласно САНПинам общее значение жесткости водопроводной воды должно быть от 7 до 10 единиц. Для данного опыта мы использовали набор химических реактивов, предназначенный для определения общей жесткости воды. В пробирки с отобранными образцами мы сначала добавили по 3 капли буферного раствора аммиака, затем добавили 2 капли универсального индикатора. Затем добавляли трилон Б до тех пор, пока окраска в сосудах не перешла в ярко – голубую. Далее, измерив общий расход трилона Б на образцы высчитали общую жесткость по формуле:

С = V*0.05*1000/V1,

Где:

С – общая жесткость,

V- количество трилона,

V1- объем исследуемой жидкости.

Данное исследование показало, что по жесткости все три образца отвечают требованиям ГОСТ (приложение 5).

Выводы по 2 главе

Проведенные нами исследования показали, что для использования в качестве питьевой воды наиболее всего подходит вода, взятая с родника по всем вышеперечисленным параметрам. Данные образцы взяты в период межсезонья.

Заключение

В своей работе мы показали, какую значимость имеет вода в жизни растений, животных и человека. Совершенно очевидна потребность людей в чистой, прозрачной, без цвета, вкуса и запаха, питьевой воде. В ходе нашего исследования мы проверяли воду, взятую из водопроводного крана и родниковую воду. Также в качестве альтернативного источника питьевой воды мы для своего исследования взяли талую воду, полученную путем растопления снега. По результатам наших опытов наиболее качественной оказалась вода из родника, которую обучающиеся нашей школы употребляют постоянно. На втором месте оказались образцы воды, взятые из водопроводного крана. По своим показателям она также относится к разряду питьевой. Но как показали наши опыты, водопроводная вода имеет отклонения по принятым нормативам, которым должна отвечать питьевая вода. На основании этих выводов, мы не рекомендует употреблять ее в «сыром» виде, а проводить термическую обработку. Талая вода практические не отвечает ни одному из принятых критериев питьевой воды. Наличие нефтепродуктов в выбранных образцах говорит о том, что использование такой воды нецелесообразно. Выдвинутая нами гипотеза, что вода взятая из водопроводного крана и из родника пригодна в качестве источника питьевой воды подтвердилась. Проведенные опыты с талой водой опровергли мысль о том, что ее можно использовать как альтернативный источник питьевой воды.

Данные выводы актуальны для воды п.Михалева. состав и качество воды во многом зависит от месторасположения источника, экологической обстановки и многого другого.

Список литературы

Приложение 1

Исследование образцов воды на прозрачность и цветность

Приложение 2

Исследование образцов воды на вкус и запах

Приложение 3

Определение водородного показателя (РН)

Приложение 4

Приложение 5

16