Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Лицей №2
Купинского района
Тема:«Водная история»
Исследовательская работа:
"Анализ качества питьевой воды разных источников в условиях школьной лаборатории"
Работу выполнили:
Больнова Арина, учащаяся 9 класса
МБОУ Лицей №2;
Чурикова Анна, учащаяся 9 класса
МБОУ Лицей №2.
Руководитель:
Гарбузова Вера Евгеньевна,
учитель химии высшей
квалификационной категории
МБОУ Лицей №2;
2020 год
Оглавление Стр.
Введение…………………………………………………………………………….2-3
Загрязнение пресной питьевой воды ……………………………… 3-4
1.1 Влияние питьевой воды на здоровье человека………………………4-6
Основная часть
2 Опытно – экспериментальная работа…………………………………...6
2.1. Физические методы определения показателей, характеризующих органолептические свойства воды……………………………………………6
2.1.1 Определение температуры воды…………………………………………..6
2.1.2. Исследование цветности воды…………………………………………....6
2.1.3 Определение прозрачности воды…………………………………………6-7
2.1.4 Исследование мутности воды…………………………………………......7
2.1.5 Исследование осадка воды……………………………………………… 7
2.1.6 Определение запаха воды………………………………………………….7
2.1.7 Определение вкуса воды………………………………………………......7-8
2.1.8 Определение взвешенных частиц……………………………………… .8
2.2 Химический анализ определения качества воды……………………...8
2.2.1. Определение жёсткости воды………………………………………………… 8
2.2.2 Определение водородного показателя воды (рН)…………………………… 8
2.2.3 Определение содержания ионов железа (III)…………………………………..8-9
2.2.4 Определение содержания ионов железа (II)…………………………………... 9
2.2.5 Определение содержания хлорид - ионов…………………………………… 9
Результаты наблюдений……………………………………………………9
3 Выводы…………………………………………………………………………..9-10
Заключение………………………………………………………………... 10
Список литературы……………………………………………………………..10
Приложения……………………………………………………………………….11-20
«Следует знать о водах, какие воды вредны и какие очень здоровы, какие неудобства и какое благо происходит от употребления вод, так как они имеют большое влияние на здоровье...» Гиппократ
Введение.
Хотя на Земле имеются миллионы и миллиарды тонн свежей и чистой воды, её совсем немного, когда речь идет о возможности напоить человечество. Она, как универсальный растворитель, не может быть заменена ни одним другим веществом, способным обеспечить в полном объеме выполнение всех физиологических функции организма. Человеческому организму необходима вода, но не любая, а химически чистая на 100% состоящая из молекул воды. Но большая часть воды является загрязненной. По данным ВОЗ, около 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушением санитарно - гигиенических норм водоснабжения. В мире 2 млрд. человек имеют хронические заболевания в связи с использованием загрязненной воды. 90% заболеваний человек пьет со стаканом воды.
Вода "из-под крана" используется нами повсеместно. По данным лаборатории питьевого водоснабжения НИИ экологии человека и окружающей среды РАМН, 90% водопроводных сетей подают в дома воду, не отвечающую санитарным нормам. Главная причина наличия в водопроводной воде вредных для здоровья нитратов, пестицидов, нефтепродуктов и солей тяжелых металлов - это катастрофическое состояние водопроводных и канализационных систем. Соединение канализационных вод с выбросами предприятий дает добавочный эффект: к перечисленным выше химическим составляющим питьевой воды добавляются и бактерии - кишечные палочки, патогенные микроорганизмы, холерный вибрион и т.д. В воде всегда присутствуют химические элементы. Люди вынуждены использовать для питьевых целей воду, не соответствующую гигиеническим требованиям, что создает серьезную угрозу для их здоровья. Качество воды прямым образом влияет на здоровье человека. Оценка качества питьевой воды является очень актуальной. Нас очень впечатлили приведенные цифры.
В 2018 – 2019 гг. в нашем городе были сооружены три водоочистных станции: на ул. Элеваторская, ул. 1ая Аксёнова и в Новом городке, предположительно вырабатывающие воду с высоким качеством очистки. /Приложение №1, фото № 1 – 6/ Но так ли это? Отличается ли вода, которую мы привыкли пить от воды станций? И, если «Да», то насколько и чем?
Нас заинтересовали следующие вопросы: «Какая вода течет из нашего крана и колонок? Какие вещества содержатся в ней? Безопасно ли ее пить? « и сравнить её с водой водоочистных сооружений. Поэтому мы и решили провести исследовательскую работу, чтобы ответить на возникшие у нас вопросы.
Цель: исследовать экологическое состояние качества питьевой воды взятой из водоочистных установок и сравнить её с водопроводной водой и водой, взятой из колонки; установить соответствие всех образцов требованиям ГОСТа.
Задачи:
1 изучить и проанализировать информацию по теме исследования в научной литературе и Интернет источниках;
2 изучить методику определения качества питьевой воды;
3 провести эксперимент и определить:
*органолептические характеристики воды;
*качество воды с помощью методов химического анализа;
4 обработать результаты исследования;
5 сделать выводы и дать рекомендации по результатам исследований;
6 сделать отчёт о работе
Объект исследования: водопроводная питьевая вода, взятая из централизованных источников водоснабжения и вода трёх станций водоподготовки г. Купино
Предмет исследования: качественный состав пяти образцов питьевой воды и пригодность её для потребления жителями населённого пункта
Гипотеза: в условиях школьной лаборатории можно определить качество питьевой воды.
Методы исследования: 1.Измерение 2.Наблюдение 3.Анализ (химический, органолептический). 4..Сравнение
Этапы работы:
1. Осуществление сбора информации по вопросу исследования в справочной и научной литературе; использование ресурсов Интернета (октябрь-ноябрь, 2019г).
2 Создание модели проведения эксперимента (декабрь-январь, 2019-2020г).
3 Проведение эксперимента по определению качества питьевой воды в (январь-февраль, 2020г.)
4 Обработка результатов экспериментального исследования (февраль-март, 2020г.).
5 Отчёт по работе (март, 2020г.).
Результаты исследования:
- результаты органолептического исследования;
- результаты химического анализа.
Загрязнение пресной питьевой воды.
. Вода – это минерал, обеспечивающий существование живых организмов на Земле. Вода входит в состав клеток любого животного и растения. Недостаточное количество воды в организме человека приводит к нарушению вывода продуктов обмена пищеварения, кровь обедняется водой, человека лихорадит. Вода в вашем организме выступает в двух основных ролях – как растворитель веществ и как переносчик веществ по организму. У нее есть еще одна важная роль: через систему потоотделения она регулирует температуру тела. Вода – это самое загадочная из всех жидкостей, существующих на Земле
В последнее время к экологическим проблемам, добавилась проблема чистоты питьевой воды. Ухудшилось её качество, вкусовые свойства. Появился специфический запах, повысилась жёсткость. Такая вода создаёт проблемы для человека: ухудшает качество тканей при стирке белья, в ней с трудом развариваются продукты питания и теряется вкус приготовленных блюд. В паровых котлах, трубах, посуде образуется слой накипи, а это приводит к преждевременному износу и авариям. Поэтому оценка качества питьевой воды в своей местности, квартире является очень актуальной.
По оценке ООН, до 80% химических соединений, поступающих во внешнюю среду, рано или поздно попадают в водоисточники. Ежегодно в мире сбрасывается более 420 км3 сточных вод, которые делают непригодными около 7 тысяч км3 воды.
Серьёзную опасность для здоровья населения представляет химический состав воды. В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения.
Вода — одно из наиболее распространенных и важных веществ. Поверхность Земли, занятая водой, в 2,5 раза больше поверхности суши. Чистой воды в природе нет, — она всегда содержит примеси. Получают чистую воду методом перегонки. Перегнанная вода называется очищенной. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несёт большое количество различных соединений. Чтобы очистить воду, получаемую из различных источников, и сделать её более пригодной для употребления, её приходится сильно хлорировать. Для этого на водоочистных предприятиях применяют неорганический хлор, назначение которого – противодействовать развитию болезнетворных бактерий. Для фильтрации воды и очистке её от грязи также используют квасцы и многие другие неорганические вещества. Но наихудшим из этой категории « защитников», через которые пропускается питьевая вода, является фторид натрия. При попадании такой воды в организм в первую очередь происходит нарушение функционирования артерий, которые преждевременно стареют и разрушаются.
Многие промышленные сточные воды загрязняют водоемы различными ядами, в том числе солями тяжелых металлов, цианистыми соединениями, углеводородами. Их действие на водоёмы оказывается очень вредным, так как они ослабляют деятельность водных организмов, поэтому процессы самоочищения совсем не происходят и качество воды ухудшается. Кроме того, существует физическое загрязнение воды, например, тепловое. Нагрев воды, особенно в системах охлаждения тепловых электростанций, отрицательно влияет на экосистемы. Падает растворимость кислорода в воде, одновременно активизируется жизнедеятельность водных организмов, и они начинают потреблять больше кислорода.
Возможно также загрязнение водоемов радиоактивными веществами из ядерных технических установок и лабораторий, а также загрязнение возбудителями болезней, особенно сточными водами больниц. К сточным водам относится также вода атмосферных осадков, стекающая в водоемы с улиц, зданий и мощеных поверхностей.
Загрязнение водоёмов промышленными и бытовыми стоками стало мировым бедствием, ибо ни в одной стране проблема очистки сточных вод до сих пор не решена полностью. А недостаток и низкое качество воды сказываются на уровне жизни населения, на здоровье человека.
1.1 Влияние питьевой воды на здоровье человека.
Конечно, все знают, что вода, которую мы употребляем, должна быть исключительно чистой. Загрязненная вода способна вызывать такие страшные заболевания, как: холера, дизентерия, брюшной тиф, анкилостомоз, желтуха, лихорадка, бруцеллез, различные паразитарные инфекции. Не так давно эти болезни подкашивали здоровье и уносили жизни целых селений. Но сегодня требования к качеству воды позволяют обезопасить нас от всех болезнетворных бактерий и вирусов. Но кроме микроорганизмов в воде могут содержаться многие элементы таблицы Менделеева, которые при регулярном потреблении в больших количествах способны вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Рассмотрим некоторые опасные для человека химические элементы: - Избыток в воде железа вызывает аллергические реакции и заболевания почек. - Большое содержание марганца – мутации. - При повышенном содержании хлоридов и сульфатов наблюдается нарушения в работе желудочно-кишечного тракта - Избыточное содержание магния и кальция придает воде так называемую жесткость и вызывает у человека артриты и образование камней (в почках, мочевом и желчном пузырях). - Содержание фтора выше пределов нормы приводит к серьезным проблемам с зубами и полностью рта. - Сероводород, свинец, мышьяк – все это ядовитое соединение для всего живого. - Уран в больших дозах радиоактивен. - Кадмий разрушает важный для мозга цинк. - Алюминий вызывает заболевания печени и почек, анемию, проблемы с нервной системой, колиты.
Существенную серьезную опасность превышения норм СанПиН. Вода питьевая, насыщенная химикатами, при регулярном употребление (в долгосрочной перспективе) может вызвать хроническую интоксикацию, что приведет к развитию вышеупомянутых заболеваний. Не стоит забывать, что плохо очищенная жидкость может приносить вред не только при приеме внутрь, но и всасываясь через кожу во время водных процедур (принятия душа, ванной, плавании в бассейне)
Вода необходима для жизнедеятельности человека. Тело человека на 71% состоит из воды. Все химические реакции в каждой клеточке организма идут между растворенными веществами. 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
Таким образом, мы понимаем, что минералы, макро- и микроэлементы, которые в небольших количествах приносят нам только пользу, в переизбытке способны вызывать серьезные, а порой и вовсе непоправимые нарушения в работе всего организма.
Почему же так остро стоит проблема нехватки чистой и качественной питьевой воды, где вода занимает 71% поверхности и общие запасы её составляют 1385984610 км3?
Парадоксальный факт: вода необходима для жизни, но она же является и одной из главных причин заболеваемости в мире. Опасность может быть микробиологической: вода в природе содержит множество микроорганизмов, вызывающих у человека заболевания (холера, тиф, гепатит, гастроэнтерит и др.). Загрязнение может быть и химическим, с немедленными или отсроченными последствиями. Вода должна быть не только очищена от этого загрязнения, но и быть приятной на вкус.
Согласно Всеобщей декларации прав человека право на чистую воду, её охрану и информацию о качестве - одно из основных прав человека, защищающее не только здоровье, но и жизнь человека.
Можно смело утверждать, что "человек существует благодаря наполняющей его воде". Почти 89% воды содержит человеческий мозг, до 80% воды входит в состав человеческой крови, более чем на 70% мышцы человека содержат все ту же воду, и даже в костях скелета около 20% влаги. Без пищи человек может прожить несколько недель, но без воды погибает через несколько суток. Даже небольшой дефицит влаги в организме приводит к тяжелым расстройствам. Организм строго регулирует количество воды в каждой системе, органе, клетке. Из всего этого не трудно предположить, какое значение для здоровья и жизни любого живого существа на планете имеет качество получаемой им воды.
Суточный обмен воды в организме человека составляет 2,5 литров, поэтому от её качества сильно зависит состояние человека, его здоровье и работоспособность. Как было уже сказано, по данным ВОЗ, около 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушением санитарно-гигиенических нор водоснабжения. В мире 2 млрд человек имеют хронические заболевания в связи с использованием загрязненной воды.
Большой вред наносят и несовершенные обеззараживающие вещества: хлор, хлорка, фторид натрия и другие. При попадании хлорированной воды образуются органические вещества – диоксины, которые являются опасными ядами, вызывающие раковые заболевания, генетические аномалии, разрушение иммунитета. Фторид натрия вызывает заболевания сердца, легких, печени, сосудов и многих других важных органов нашего тела.
В таблице приведены заболевания, часто возникающие из-за загрязнения питьевой воды. /Приложение №2, таблица №1/.
И это только незначительный перечень болезней, связанных с загрязнением воды, применяемой для питья! Вода крайне чувствительна к загрязнению, а человек, не задумываясь, нарушает естественные условия, сложившиеся в водоёмах, превращает прозрачные озёра и реки в мутные, дурнопахнущие, наполненные ядами и возбудителями болезней канавы.
Питьевой считается вода, пригодная к употреблению внутрь, доставляемая для нужд населения и отвечающая регламентированным критериям качества.
Шестиклассная система оценки качества вод принята в зарубежных странах и положена в основу ГОСТ 17.12.04.77 и ГОСТ 17.13.07.82.
Основная часть
2 Опытно – экспериментальная часть. В соответствии с гигиеническими требованиями пригодность воды к питью складывается из трех составляющих:
*ее эпидемиологической безопасности (вода не должна быть загрязнена бактериями, вирусами, простейшими, яйцами гельминтов и пр.);
*безвредности по химическому составу;
*хороших органолептических свойств.
Методика и параметры изучения состава и качества питьевой воды
Цель: исследовать состав и качество питьевой воды физическими и химическими методами.
За основу экспериментальных исследований мы взяли результаты качественного анализа воды. Исследовали 5 образцов воды: из домашнего водопровода – ул. Планировочная, уличного водопровода /колонка/ - ул. Элеваторская, из станций водоочистки по ул. Элеваторская, 1 – ая Аксёнова и территории Нового городка. /Приложение №1, фото № 1 – 6/
2.1. Физические методы определения показателей, характеризующих органолептические свойства воды.
Цель работы: знакомство с органолептической оценкой качества воды. Органолептическая оценка качества воды - обязательная начальная процедура санитарно-химического контроля воды. Органолептические свойства нормируются по интенсивности их восприятия человеком. Это температура, цветность, прозрачность, мутность, осадок, запах, вкус, примеси.
2.1.1 Определение температуры воды.
Оборудование: водный термометр с ценой деления 0,1°С.
Ход работы: на пять минут опустить термометр в воду, взятую из пяти источников и в течении 15 минут доставленную в лабораторию. Не вынимая термометра, определить температуру воды. Результаты эксперимента: вода в колонке холодная и не пригодна для сиюминутного употребления; вода домашнего водопровода достаточно тёплая, для использования её лучше охладить. Воду со станций водоочистки можно употреблять сразу, так как она находится в интервале комнатной температуры. /Приложение №3, фото №1,2/
2.1.2. Исследование цветности воды.
Цвет воды зависит от наличия в ней примесей минерального и органического происхождения – гуминовых веществ, перегноя, которые вымываются из почвы и придают окраску водеот жёлтой до коричневой. Оксид железа (III) окрашивает воду в жёлто – бурый и бурые цвета, глинистые примеси – в жёлтоватый цвет. Цвет воды может быть связан со сточными водами или органическими веществами.
Оборудование: стеклянный стакан Ход работы: в прозрачный стеклянный стакан налить 10мл. исследуемой воды и сравнить с аналогичным столбиком дистиллированной воды. Рассмотреть её на свету, определить цвет.
Оценка результатов: цветность выражается в градусах, используется таблица. Результаты эксперимента: сравнив воду трёх источников и водопроводную с дистиллированной водой, мы не выявили никаких отличительных признаков цветности воды, она абсолютно бесцветная во всех пяти образцах./Приложение№3, фото №3,4, таблица№3/
2.1.3 Определение прозрачности воды. Прозрачность и мутность воды определяется по её способности пропускать видимый свет. Оборудование: стеклянный градуированный цилиндр с плоским дном; стандартный шрифт с высотой букв 3,5 мм. Ход работы: определение проводят в хорошо освещенном помещении, но не на прямом свету, на расстоянии 1 м. от окна. Цилиндр помещают неподвижно над стандартным шрифтом. Цилиндр наполняют хорошо перемешанной пробой исследуемой воды, следя за чёткостью различения шрифта до тех пор, пока буквы, рассматриваемые сверху, станут плохо различаться. Высота водяного столба в сантиметрах, сквозь который текст можно прочитать, считается значением прозрачности воды. Оценка результатов: измерение повторяют 3 раза и за окончательный результат принимают среднее значение, измеренное с точностью до 0,5 см. Вода по прозрачности бывает прозрачная, малопрозрачная, непрозрачная. Так, прозрачность питьевой воды должна быть не менее 30 см.
Результаты эксперимента: значение прозрачности у всех образцов воды равно 30 см./Приложение №3, фото №5,6/
2.1.4 Исследование мутности воды.
Оборудование: стеклянный стакан, пробирка Ход работы: взболтать воду и налить её в пробирку, чтобы высота воды была равна 10 см., рассмотреть воду на свету, определить уровень мутности. Оценка результатов: мутность воды может быть слабая, заметная, сильная.
Результаты эксперимента: мутности воды отсутствует. /Приложение №3, фото №7-9/
2.1.5 Исследование осадка воды.
Оборудование: стеклянная пробирка. Ход работы: рассмотреть исследуемую воду на свету. Оценка результатов: осадок воды характеризуется: количественно – по толщине слоя; по отношению к объёму пробы воды – ничтожный, незначительный, заметный, большой; качественно – по составу: аморфный, кристаллический, хлопьевидный, илистый, песчаный.
Результаты эксперимента: осадок во всех исследуемых образцах воды отсутствует.
2.1.6 Определение запаха воды.
Оборудование: коническая колба ёмкостью 150–200мл.
Ход работы:100 мл исследуемой воды при комнатной температуре наливают в колбу. Накрывают притертой пробкой, встряхивают вращательным движением, открывают пробку и быстро определяют характер и интенсивность запаха. Затем колбу нагревают до 60°С на водяной бане и также оценивают запах. Интенсивность запаха воды определяют при 20 и 600С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям таблицы. Запах питьевой воды не должен превышать 2 балла.
Оценка результатов: запах определяется в баллах, используется таблица. Результаты эксперимента: запах отсутствует./Приложение№3, фото №10-12,таблицы 4,5/.
2.1.7 Определение вкуса воды Вкус можно определять только у проб воды, которые имеют слабый запах или вовсе не имеют запаха. Определение данного показателя воды очень сильно зависит от личного опыта исследователя. Оценку вкуса воды проводят у питьевой водопроводной воды при отсутствии подозрений на ее загрязненность. Различают 4 вкуса: солёный, кислый, горький, сладкий. Остальные вкусовые ощущения считаются привкусами (солоноватый, горьковатый, металлический, хлорный и т.п.)
Ход работы: при определении вкуса и привкуса анализируемую воду набирают в рот (после определения запаха) и задерживают на 3–5 секунд, не проглатывая, пытаясь максимально задействовать рецепторы языка и нёба. После определения вкуса воду сплевывают. Оценка результатов: интенсивность вкуса и привкуса оценивают по 5-балльной шкале. Для питьевой воды допускаются значения показателей вкуса и привкуса не более 2 баллов.
Результаты эксперимента: ул. Элеваторская,вода из источника- вкус не выражен, ул. Элеваторская, вода из колонки- слегка мылкий привкус ; ул. Планировочная, водопроводная вода- металлический привкус; ул. Аксёнова, вода из источника- вкус не выражен; ул. Новый городок, вода из источника,вкус не выражен./ Приложение №3, фото №13,14/
2.1.8 Определение взвешенных частиц. Этот показатель качества воды определяют путем фильтрования определенного объема воды через бумажный фильтр и последующего высушивания осадка на фильтре в сушильном шкафу до постоянной массы. Оборудование: колба, фильтр, воронка, весы, сушильный шкаф. Ход работы: для анализа берут 500-1000 мл воды и фильтруют её. Фильтр перед работой взвешивают. После фильтрования осадок с фильтром высушивают до постоянной массы при 105°С и охлаждают. Оценка результатов: охлаждённый осадок с фильтром взвешивают. Результаты эксперимента: определять наличие взвешенных частиц не было необходимости, т.к. вода абсолютно прозрачная и без какой - либо взвеси.
2.2 Химический анализ определения качества воды.
2.2.1. Определение жёсткости воды.
Цель работы: изучить общую жесткость как естественный параметра воды.
Оборудование и реактивы: стеклянная колба, мыльный раствор.
Ход работы: набрать в колбу 2/3 водопроводной воды, добавить мыльного раствора и взболтать.
Оценка результатов: если пена обильная – вода мягкая, если пена не растёт “свернулась” – вода жёсткая.
Результаты эксперимента: после добавления моющего средства пена в колбах образовалась очень быстро и была обильно, следовательно, вода в образцах мягкая./Приложение № 4, фото № 15-17/.
2.2.2 Определение водородного показателя воды (рН).
Цель работы: изучить кислотность воды как фактор, характеризующий качество исследуемого объекта.
В природных водах рН колеблется в пределах от 6,5 до 9,5. норма – 6,5–8,5; если рН воды ниже 6,5 или выше 8,5, то это указывает на её загрязнение .
Оборудование и реактивы: пробы воды, универсальная индикаторная бумага; цветная шкала рН. Ход работы: отобрать пробу воды. Смочить индикаторную бумагу в исследуемой воде и цвет её сравнить со стандартной бумажной цветной индикаторной шкалой. Время выдержки бумаги в воде около 20 секунд.
Оценка результатов: pH определяется с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой.
Результаты эксперимента: окраска полоски универсального индикатора изменилась по шкале цветности от жёлтого до синего, что соответствует рН = 8,5.
Второй вариант определения pH - фенолфталеиновая полоска. Результаты эксперимента: окраска фенолфталеиновой полоски изменилась на бледно – малиновую в образцах воды, взятой из колонки и домашнего водопровода, что показывает щелочную среду раствора водопроводной воды./Приложение №4, фото № 18-20/.
2.2.3 Определение содержания ионов железа (III).
Оборудование и реактивы: пробы воды, концентрированная азотная кислота, 20% раствор роданида аммония, химическая посуда.
Ход работы: отобрать пробу водопроводной воды. В10 мл воды добавить 2 капли концентрированной азотной кислоты и 1 мл 20% раствора роданида аммония. Все перемешать и визуально определить приблизительную концентрацию железа по таблице. Оценка результатов: визуальное определение приблизительной концентрации железа в исследуемом растворе. Допустимая концентрация ионов железа (III)в воде 0,3 мг/л.
Результаты эксперимента: окраска четырёх образцов воды показала отсутствие в них ионов железа(III) - слабо-красновато-желтоватый цвет. Водопроводная вода с улицы Планировочная показала следы ионов железа(III).Очевидно поэтому этот образец воды имел слегка металлический привкус. /Приложение №4, фото №20,21,таблица №6/
2.2.4 Определение содержания ионов железа (II). К 5 мл воды добавить на кончике ножа (0,1 г) гидросульфата калия, 0,1 г смеси (красная кровяная соль и сахарная пудра 1:9) и хорошо взболтать. В присутствии ионов двухвалентного железа появляется сине-зеленое окрашивание. Оценка результатов:/Приложение №4, фото №23,24,таблица №7/
Результаты эксперимента: окраска всех пяти образцов воды стала светло - сине - зелёная, что указывает на присутствию ионов железа (II) в очень малой концентрации: от 1 до 6 мг/л. Данная концентрация ионов железа(II) не оказывает отрицательного влияния на качество воды).
2.2.5 Определение содержания хлорид - ионов
Оборудование и реактивы: 10% раствора нитрата серебра, раствор хромата калия (10%), цилиндр, пипетка. Ход работы:
В склянку налить10 мл анализируемой воды и добавить пипеткой- капельницей 3 капли 10% раствора хромата калия. Герметично закрыть склянку пробкой и встряхнуть, чтобы перемешать содержимое. Постепенно титровать содержимое склянки раствором нитрата серебра при перемешивании до появления неисчезающей бурой окраски, мути.
Оценка результатов: приблизительное содержание определяется по осадку или помутнению. Помутнение будет тем значительнее, чем больше концентрация хлорид-ионов в воде.
Результаты эксперимента: наблюдали слабое помутнение раствора, что соответствует присутствию хлорид - ионов в воде в очень незначительном количестве./Приложение №4, фото №25,26, таблица№8/.
2.3 Результаты наблюдений представлены в таблицах. /Приложение №5, таблицы №9,10/
3. Выводы.
В ходе проведенного исследования было установлено:
вода станций водоочистки прохладная, взятые образцы воды из колонки и домашнего водопровода либо холодная, либо тёплая. Вода всех исследуемых образцов прозрачная, без запаха. Приятный вкус имеют все три образца воды со станций водоочистки, а у двух образцов привкус металла или мыла; в тонком слое вода всех проб бесцветная, не имеет взвешенных частиц, не обладает запахом.
Качественный анализ пробы воды показал, что водопроводная вода и вода после очистки очень мягкая, слабо – щелочная и почти нейтральная среда (Рн соответствует норме).Четыре образца не содержит ионов железа (III), а в образце воды с улицы Планировочной обнаружены следы, но в ПДК. Все образцы содержат ионы железа(II) и хлорид - ионы в незначительных концентрациях, что соответствует ПДК.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что пробы воды, взятые для исследования из пяти различных источников на территории г. Купино, соответствуют требованиям ГОСТ согласно тем критериям, по которым проводилось исследование, а, значит, наша гипотеза подтвердилась.
Воду всех образцов можно использовать для питья и приготовления пищи!Но! Более приятной для потребления считаем воду трёх станций водоподготовки, которая проходит дополнительную очистку.
Заключение
Вода – бесценное богатство планеты Земля. Ее значение трудно оценить. «Соком жизни» называют воду. Все явления, которые мы наблюдаем в живых организмах, происходят при ее участии.
В своей работе мы показали большую значимость и важность воды в жизни растений, животных и человека. Совершенно очевидна потребность людей в чистой, прозрачной, без цвета, вкуса и запаха, питьевой воде. Для проведения исследования мы освоили методики эксперимента, позволяющие выявить органолептические и физико-химические свойства воды. На основе разнообразного аналитического материала провели исследование качества питьевой воды нашего города. Полученные результаты проанализировали. По результатам анализов воду, которую мы пьём можно считать экологически безопасной. Она пригодна для питья, но со слабощелочной реакцией среды, которая оказывает влияние на возникновение заболеваний ЖКТ. Поэтому рекомендуем обратить внимание на воду станций водоподготовки, особенно тем людям, у которых уже есть заболевания ЖКТ.
Выдвинутая нами гипотеза о том, что, используя методы органолептического (физического) и химического анализа, в условиях школьной лаборатории можно определить качество питьевой воды.
Цель, которую мы ставили, достигнута, намеченные задачи удалось решить, но работу будем продолжать, т.к. ещё можно определить наличие в питьевой воде наличие сульфат- и - нитрат - ионов, катионов тяжёлых металлов; продолжим мониторинговые исследования качества питьевой бутилированной воды, чтобы провести сравнительный анализ полученных результатов с водой со станций водоподготовки.
Практическая значимость: использование теоретического и практического материала данного исследования на уроках химии, биологии, физики, географии, внеурочных курсах, а в 1 - 4 классах - при проведении уроков по предмету « Окружающий мир».
Список литературы.
Батмангхелидж Ф. Вода для здоровья. Мн.: ООО «Попурри», 2005.
.В. Дружинин. Исследование воды и водоемов в условия школы. Москва:-Чистые пруды,2008г.
ЭмотоМасару. Тайная жизнь воды. Мн.: «Попурри», 2006, 160 с.
ЭмотоМасару. Энергия воды для самопознания и исцеления. М.: ООО Издательский дом «София», 2006, 96 с.
Интернет- ресурсы:
1.http://www.sibecolog.ru/text/1.htm2.http://biokit.ru/video-instructions/kak-proverit-kachestvo-vody 3.www-chemistry. univer
Приложение №1
Фото № 1 – 6 «Станция водоподготовки»
Приложение №2
Таблица №1
Заболевания, возникающие при токсическом воздействии химических элементов, находящихся в питьевой воде
Болезнь | Возбуждающий фактор |
Анемия | Мышьяк, фтор, бром |
Бронхиальная астма | Фтор |
Лейкемия | Фенол, бензол |
Пищеварительный тракт: А) повреждения | Мышьяк, бор, хлороформ, фенол |
Б) боли в желудке | Ртуть, пестициды |
В) расстройства | Цинк |
Болезни сердца: А) повреждение сердечной мышцы | Бор, цинк, фтор, медь, свинец, ртуть |
Б) нарушение функционирования сердца | Бензол, хлороформ, цианид |
Экземы, дерматозы | Мышьяк, бор, хлор, фтор,кобальт, ртуть |
Облысение | Бор, ртуть |
Цирроз печени | Хлор, магний, бензол, тяжелые металлы |
Злокачественные опухоли печени | Мышьяк, галогены |
Злокачественные опухоли лёгких | Мышьяк, ЦАУ, бензопирен |
Неблагоприятное воздействие на слизистые и кожу, аллергические реакции | Железо |
Накопление солей в организме, заболевания суставов (артриты полиартриты), образование камней в почках, желчном и мочевом пузырях | Жесткость общая (растворимые соли кальция и магния) |
Нарушение работы пищеварительной системы | Хлориды |
Заболевания крови, сердечно-сосудистой системы, метгемоглоби- немия у новорожденных | Нитраты |
Неблагоприятное воздействие на печень, почки, желудочно-кишечный тракт и слизистые | Медь |
Приложение №3 Таблица№2 Температура воды
№п/п | Наименование источника | Температура |
1 | ул. Элеваторская, вода из источника | 250С |
2 | ул. Элеваторская, вода из колонки | 100С |
3 | ул. Планировочная водопроводная вода | 280С |
4 | ул. Аксёнова вода из источника | 230С |
5 | ул. Новый городок вода из источника | 220С |
Фото №1,2«Определение температуры воды»
Фото №3,4«Определение цветности воды»
Цвет воды Таблица № 3
Вид сверху | Вид сбоку | Цветность в градусах | Вывод |
Не отмечен | Не отмечен | 00 | Пригодна для питья |
Не отмечен | Желтоватый,слабый очень | 20 | Пригодна для питья |
Очень слабый | Желтоватый | 400 | Пригодна для питья |
Бледно - жёлтый | Слабо - желтый | 600 | Не пригодна для питья |
Бледно - жёлтый | Жёлтый | 1500 | Не пригодна для питья |
Бледно - жёлтый | Ярко -жёлтый | 3000 | Не пригодна для питья |
Приложение №3
Фото №5,6 «Исследование прозрачности воды»
Фото № 7 - 9«Исследование мутности воды»
Приложение №3 Таблица № 4 Интенсивность запаха воды
Интенсивность запаха | Характер проявления запаха | Баллы |
Отсутствует | Запах не ощущается | 0 |
Очень слабая | Запах слегка обнаруживаемый | 1 |
Слабая | Запах замечается, если обратить на это внимание | 2 |
Заметная | Запах легко замечается, вызывает неодобрительный отзыв о воде | 3 |
Отчетливая | Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья | 4 |
Очень сильная | Запах настолько сильный, что делает воду непригодной для питья | 5 |
Фото № 10 - 12 «Исследование запаха воды»
Таблица №5 Характер запаха воды
Символ | Характер запаха | Примерный род запаха |
А | Ароматический | Огуречный, цветочный |
Б | Болотный | Илистый, тинистый |
Г | Гнилостный | Фекальный, сточный |
Д | Древесный | Запах мокрой щепы, древесины |
3 | Землистый | Прелый, свежевспаханной земли |
Р | Рыбный | Рыбьего жира, рыбы |
С | Сероводорода | Тухлых яиц |
Т | Травянистый | Сена, свежескошенной травы |
Н | Неопределенный | Запах естественного происхождения, не подходящий под предыдущие определения |
Приложение №3
Фото №13 - 14 «Определение вкуса воды»
Приложение №4
Фото № 15 - 17«Определение жесткости воды»
Приложение №4
Фото №18– 20 «Определение водородного показателя воды (рН).
Приложение №4
Фото № 21 – 22 «Определение содержания ионов железа(III)»
Слабо-красновато-желтоватый | 0,95 - 0,4 мг/л норма |
желтовато-красный | 0,4 - 1,0 мг/л |
красный | 1 - 3 мг/л |
ярко-красный | 3 - 10 мг/л |
Содержание ионов железа (III)
Таблица №6
Приложение №4
Фото № 23– 24 «Определение присутствия ионов железа (II)»
Содержание ионов железа (II)Таблица № 7
Светло-сине-зеленый | 1 - 6 мг/л - норма |
сине-зеленый | 6 - 10 мг/л |
синий | 10 - 15 мг/л |
темно-синий | 15 - 30 мг/л |
Приложение №4
Фото №25 - 26 «Определение содержания хлорид – ионов»
Таблица № 8 Определение хлоридов в воде
Помутнение или осадок в воде | Концентрация хлоридов, мг/л | Вывод |
Мути нет | 0 | Пригодна для питья |
Слабая муть | 1 - 10 | Пригодна для питья |
Сильная муть | 10 -50 | Пригодна для питья |
Образуются белые хлопья, но оседают не сразу | 50 - 100 | Пригодна для питья |
Образуется белый густой осадок | Более 100 | Не пригодна для питья |
Приложение №5
Результаты экспериментальной части исследования
Таблица №9 Органолептический метод анализа
Объект исследования | t° C воды | Цветность | Мутность | Прозрачность (см) | Осадок | Запах | Вкус | Примеси |
№1водопроводная, ул. Планировочная | 28 | бесцветная | отсутствует | прозрачная по норме 30 см | 0 | не обнаружен | металлический привкус | не обнаружены |
№2водопроводная, ул. Элеваторская | 10 колонка | бесцветная | отсутствует | прозрачная по норме 30 см | 0 | не обнаружен | привкус мыла | не обнаружены |
№3 станция водоподготовки, ул. Элеваторская | 25 | бесцветная | отсутствует | прозрачная по норме 30 см | 0 | не обнаружен | не выражен | не обнаружены |
№4 станция водоподготовки.ул. 1-ая Аксёнова | 23 | бесцветная | отсутствует | прозрачная по норме 30 см | 0 | не обнаружен | не выражен | не обнаружены |
№5 станция водоподготовки, ул. Новый городок | 22 | бесцветная | отсутствует | прозрачная по норме 30 см | 0 | не обнаружен | не выражен | не обнаружены |
Приложение №5
Результаты экспериментальной части исследования
Химический анализ определения качества водыТаблица №10
Объект исследования | Жёсткость воды | Водородный показатель (рН) | Содержание ионов железа (III) | Содержание ионов железа (II) | Содержание хлорид - ионов |
№1-водопроводная, ул. Планировочная | мягкая | рН=8 - реакция среды щелочная | следы | незначительная концентрация в пределах нормы | присутствуют в незначительной концентрации |
№2-водопроводная, ул. Элеваторская | очень мягкая | рН=8 - реакция среды щелочная | отсутствуют | незначительная концентрация в пределах нормы | присутствуют в незначительной концентрации |
№3-станция водоподготовки, ул. Элеваторская | мягкая | рН= 6,5 – 7,5реакция среды ближе к нейтральной | отсутствуют | незначительная концентрация в пределах нормы | присутствуют в очень малой концентрации |
№4- станция водоподготовки.ул. 1-ая Аксёнова | мягкая | рН= 6,5 – 7,5 реакция среды ближе к нейтральной | отсутствуют | незначительная концентрация в пределах нормы | присутствуют в очень малой концентрации |
№5- станция водоподготовки, ул. Новый городок | мягкая | рН=6,5–7 реакция среды ближе к нейтральной | отсутствуют | незначительная концентрация в пределах нормы | присутствуют в очень малой концентрации |
8