Учебно-исследовательская работа по экологии на тему «Качество воды в роднике (г. Дальнегорск, ул. Пионерская 66)»

Качество воды в роднике

(г. Дальнегорск, ул. Пионерская,66)

Дальнегорск, 2014

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ

Люди давно задумывались о свойствах воды, употребляемой при приготовлении пищи и при питье, о ее химическом составе и влиянии ее на организм человека.

Утверждение, что вода является наиболее важной основой нашей жизни, не нуждается в особом обосновании: ведь человеческое тело состоит более чем на 60% из воды. В ходе обмена веществ выделяющаяся вода должна постоянно заменяться новой, поглощаемой с пищей или в виде питья. Человек может в течение нескольких недель оставаться без пищи, однако отсутствие воды приводит к смерти через несколько дней.

Сейчас на Земле практически не осталось мест, где можно найти чистую природную воду, пригодную для питья.

«Загрязнённая» вода стала одной из главных опасностей окружающего мира. По данным Всемирной организации здравоохранения, 50% всех болезней возникает вследствие неудовлетворительного качества воды или нарушения санитарно-гигиенических норм в связи с её недостатком.

В городе Дальнегорске несколько источников питьевой воды. Для жителей частного сектора – это вода из колодца. Всегда считалось, что колодезная, артезианская вода очень чистая. Водопроводной водой вынуждены пользоваться жители многоквартирных домов ДГО. Качество такой воды контролируется специальной лабораторией «Водоканала», и она тоже считается чистой. Однако всё больше людей понимают, что совсем небезопасно употреблять для питья воду из-под крана. Во всех средствах массовой информации сейчас рекомендуют дополнительно очищать водопроводную воду. Именно поэтому кто-то пользуется бутилированной водой, кто-то кипятит или отстаивает воду, кто-то применяет разнообразные фильтры.

Есть в нашем городе ещё один источник питьевой воды – родник на улице Пионерской 66. Жители расположенных рядом домов воду для питья и приготовления пищи берут только из указанного родника. Многие же преодолевают большие расстояния ради того, чтобы набрать несколько канистр воды из этого водного источника. И это совсем не прихоть горожан. В июле 2013 года данный источник буквально помог решить проблему обеспечения жителей питьевой водой. Так как в указанное время Приморье и ДГО в частности захлестнула волна тайфунов и циклонов, что привело к резкому подъёму уровня воды в р. Рудная, затоплению значительных территорий и, как следствие, ухудшению качества водопроводной воды. То, что в июле текло из кранов у жителей многоквартирных домов, на воду, пригодную для питья, было мало похоже - мутная коричневая жидкость, состояние которой мало изменяли фильтрование, отстаивание.

Осознавая важность качества питьевой воды для человека, я задумалась над тем, соответствует ли вода в городском роднике требованиям, предъявляемым к питьевой воде, поскольку этой информации у большинства горожан нет, можно ли её использовать для приготовления пищи и питья и есть ли необходимость в дополнительной очистке этой родниковой воды.

Проблема: Отсутствие достоверной информации о качестве воды в роднике по ул. Пионерской, её пригодности для использования в пищу.

Гипотеза исследования: Воду из родника по улице Пионерской 66 можно использовать для приготовления пищи и питья.

Объект исследования: родник по ул. Пионерской 66 в г. Дальнегорске Приморского края.

Предмет исследования: качество воды в роднике по ул. Пионерской 66 в г. Дальнегорске Приморского края.

Цель: определение качества воды в роднике по ул. Пионерской, установление её пригодности для питья.

Задачи:

1. Определить органолептические показатели родниковой воды.

2. Провести химический анализ родниковой воды.

3. Определить микробиологические показатели воды.

4. Сравнить полученные результаты с нормами на питьевую воду.

5. Сделать вывод о пригодности родниковой воды для питья и необходимости дополнительной очистки.

Методы исследования:

• теоретические: изучение литературы, соответствующей теме;

• практические: проведение экспериментов.

Качество родниковой воды оценивалось с помощью физических, химических исследований. Эксперименты выполнялись на основании методических рекомендаций.

1. 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). Органолептическая оценка приносит много прямой и косвенной информации о составе воды и может быть проведена быстро и без каких-либо приборов. К органолептическим характеристикам относятся цветность, прозрачность, запах, вкус и привкус.

1. Исследование цвета воды.

Диагностика цвета - один из показателей состояния воды. Цвет питьевой воды обусловлен ее внешним видом, т.е. цветность воды определяют визуально. Для этого взяла стеклянный сосуд и лист белой бумаги. В сосуд налила воду и на белом фоне бумаги определила её цвет (голубой, зеленый, серый, коричневый).

1. Определение прозрачности воды.

Суммарное количество взвешенных частиц в воде влияет на ее прозрачность. Налила воду в стеклянный мерный цилиндр и оценила её по внешнему признаку.

Прозрачность исследуемой воды оценивается по одной из трех характеристик: прозрачная, малопрозрачная, непрозрачная.

Вывод: вода, набранная из родника – прозрачная.

1. Определение запаха воды.

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Запах воды определяют при комнатной температуре и при нагревании до 60С⁰. Он характеризуется качественно (запах ароматический, гнилостный, болотный, землистый и т.д.) и количественно. Характер и интенсивность запаха определяла по предлагаемой таблице.

Вывод:

При первом опыте (при комнатной температуре) запах воды совсем не ощущался -0 баллов.

При втором опыте (нагревание до 60 С⁰) также запах совсем не ощущался - 0 баллов.

1. Определение вкус и привкуса воды.

Различают четыре вида вкуса: соленый, горький, сладкий и кислый. Остальные вкусовые ощущения называют привкусными: хлорный, металлический, ржавый и т.д.

Определяла вкус и привкус сырой воды при комнатной температуре. Набирала в рот 10− 15 мл воды, держала несколько минут (не проглатывая) и определяла характер и интенсивность вкуса и привкуса по 4х-бальной шкале.

Вывод:

При комнатной температуре вкус и привкус совсем не ощущались – 0 баллов.

1. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОДЫ

1. Определение содержания ионов водорода в воде: рН- фактор воды.

С помощью данного исследования можно определить содержание ионов водорода в воде. Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (pH=7,0). Величина рН воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурно- бытового назначения регламентируется в пределах 6,5-8,5.

Для проведения опыта отлила 50 мл родниковой воды в стакан. Опустила в воду полоску универсального индикатора. Сравнила окраску индикатора со шкалой универсального индикатора.

Вывод: при опыте индикаторная бумага осталась желтой, по шкале соответствует рН=7 (нейтральная).

1. Исследование воды на содержание хлорид - ионов.

В пробирку налила 5 мл исследуемой воды и добавила 3 капли раствора нитрата серебра.

Cl ˉ+AgNO₃=AgCl↓ +NO₃ˉ

При наличии разной концентрации хлорид-ионов можно увидеть следующую картину:

Но при наблюдении за раствором видимых изменений в воде не произошло.

Вывод: данная вода не содержит хлорид - ионы.

1. Исследование воды на содержание сульфат - ионов.

В пробирку внесла исследуемую воду(10 мл), 0,5 мл соляной кислоты и 2 мл раствора хлорида бария, перемешала. По характеру выпавшего осадка или при его отсутствии можно определить содержание сульфат - ионов.

SO₄^2ˉ+BaCl₂ = BaSO₄↓+2Clˉ

При наблюдении за раствором видимых изменений в воде не произошло.

Вывод: исследуемая вода не содержит сульфат - ионы.

1. Исследование воды на содержание нитратов.

Нитраты являются конечным продуктом минерализации органических азотсодержащих веществ, поэтому наличие нитратов будет служить показателем давнего загрязнения воды органическими веществами. Определение нитратов в образце в условиях школы затруднительно из-за отсутствия соответствующих реактивов, поэтому данный химический анализ по моему заявлению проводился в аккредитованном испытательном лабораторном центре филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Приморском крае в городе Дальнегорске».

Анализ показал отсутствие нитратов в исследуемом образце (Приложение).

1. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОДЫ

Микробными индикаторами качества воды являются колиформные организмы (общие колиформы, ОКБ). В питьевой воде колиформные бактерии обнаруживаться не должны (СанПиН). Присутствие колиформных организмов говорит о недостаточной очистке воды, о ее вторичном загрязнении, о наличии в воде питательных веществ. Допускается случайное попадание колиформных организмов в систему, но не более в 5% проб, отобранных в течение года. 
Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ) - это группа организмов, способных ферментировать лактозу при 44-45°С. Они быстро обнаруживаются, поэтому служат для оценки эффективности очистки воды от фекальных бактерий. Точным индикатором служит кишечная палочка.

Столь важный для оценки качества воды микробиологический анализ в условиях школьной лаборатории провести не удалось из-за отсутствия необходимого оборудования. Поэтому данное исследование по моему заявлению проводилось в аккредитованном испытательном лабораторном центре филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Приморском крае в городе Дальнегорске».

Анализ показал отсутствие общих колиформных и термотолерантных колиформных бактерий в исследуемом образце (Приложение).

1. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ

Для исследования качества воды мною были выбраны такие показатели как: наличие хлорид - ионов, сульфат - ионов, нитратов, рН, микробиологические показатели, а из органолептических - исследовался показатель цветности, прозрачности, вкуса, запаха.

Результаты исследования:

1. Вода в роднике не имеет запаха, выраженного вкуса, бесцветна, прозрачна, что соответствует ГОСТ.

2. Было выявлено, что рН в воде составляет 7,0 (нейтральная среда), что соответствует ГОСТ.

3. Исследуемые химические показатели (хлорид – ионы, сульфат – ионы, нитраты) и биологические показатели (общее микробное число, ОКБ, ТКБ) соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.11.75-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».

Изучив результаты, полученные в ходе проведенных исследований родниковой воды, я пришла к выводу, что вода в роднике по улице Пионерской 66 в г. Дальнегорске Приморского края по всем исследуемым показателям отвечает требованиям, предъявляемым к питьевой воде, и её можно употреблять для питья и приготовления пищи. Гипотеза исследования подтвердилась.

Но я считаю необходимым для получения наиболее полной информации о качестве данной родниковой воды провести повторные измерения в период таяния снегов. В виду того, что не все показатели воды в условиях школьной лаборатории мною были определены (наличие тяжёлых металлов, ионов железа, органических веществ и т.д.), я рекомендую жителям города при употреблении воды из родника придерживаться определённых правил, повышающих качество воды: фильтрация, кипячение. В дальнейшем планируется довести результаты данного исследования до учащихся школы, их родителей, жителей города, тем самым повысив информированность горожан о состоянии популярного городского источника питьевой воды.

1. БИБЛИОГРАФИЯ

1. Буйволов Ю.А. Физико-химические методы изучения качества природных вод. Методическое пособие – М.: Экосистема, 1997. – 81 с.

2. Бурцева О.Ю. Материалы курса «Организация работы школьников над исследовательским проектом по биологии в свете требований новых образовательных стандартов»:лекции1-4. – М.: Педагогический университет «Первое сентября», 2013.64 с.

3. Колбовский Е.Ю. Изучаем природу в городе. – Ярославль: Академия развития, 2006. – 256 с.

4. Кошенко Т.О., Сакович Л.П., Смирнова М.А. Организация деятельности учащихся по разработке и презентации исследовательских проектов: учебно-методическое пособие.-Южно-Сахалинск: изд-во ИРОСО, 2012. – 64 с.

5. Петунин О.В. Изучение экологии в школе. Программы элективных курсов, конспекты занятий, лабораторный практикум, задания и упражнения. – Ярославль: Академия развития; Владимир: ВКТ, 2008. – 192с.

6. Рыжов И.Н. “Оценка состояния водных объектов”, ж/л “Биология в школе”, 1996, №5.

7. СанПиН 2.1.4.11.75-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».

8. Тяглова Е.В. Исследовательская и проектная деятельность учащихся по биологии: методическое пособие. – М.: Глобус, 2008. – 255 с.

9. http://www.istok-penza.ru/root/encyclopedia/water/quality

10. http://www.ovallab.ru

11. http://www.docload.ru

1. ПРИЛОЖЕНИЕ

13