Исследовательская работа "Определение качества водопроводной воды и влияние её на организм человека" (9 класс)

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Вишневская общеобразовательная школа

Исследовательская работа

«Определение качества водопроводной воды

и влияние её на организм человека»

Работу выполнила: Сентяй Елена, обучающаяся 9 класса

Руководитель: Кубышева Вера Карповна,

учитель биологии и химии

п.Вишневый Климовского района Брянской области

2016 год

Содержание

1. Введение ___________________________ стр. 3 - 6

2. Методика исследований ________________ стр. 7 - 8

3. Результаты исследований_______________ стр. 9 - 12

4. Выводы______________________________ стр. 12

5. Заключение___________________________ стр.13

6. Список использованной литературы______ стр. 14

7. Приложения___________________________ стр. 15 - 17

1.Введение

Всем, даже маленьким детям давно известно, что без воды нет жизни на Земле. Она является самой распространенной и в то же время необыкновенной жидкостью на нашей планете. Вода составляет большую часть живых организмов, которые населяют планету. Внутри каждой клеточки организма есть вода. То есть все, что мы выпиваем, проходит через организм человека, словно ручей. Каждый из нас нуждается в чистой воде. Она - основа здоровой жизни. К сожалению, мы не можем полагаться на чистоту воды прямо из крана. Даже если она прозрачна на вид и отсутствует неприятный запах, вода содержит невидимые невооруженным глазом загрязнения, которые являются угрозой для нашего здоровья. Из воды, поступающей к нам через водопровод, в настоящее время выделено свыше двух тысяч различных загрязнений. В списках значатся пестициды, гербициды, свинец, моющие средства и другие вещества. Через воду распространяются возбудители кишечных инфекций: брюшного тифа, дизентерии, холеры. До 30% заболеваний на Земле возникает из-за плохой питьевой воды и неисправности канализации. Так как вода прямым образом влияет на здоровье человека, то меня заинтересовали следующие вопросы: какая вода течет из нашего крана? Содержатся ли в ней вредные вещества? Насколько безопасно ее пить? Из вышесказанного вытекают цели моего исследования: - показать значимость и важность питьевой воды в жизни человека; - используя органолептические методы, определить качество водопроводной воды в школе;

-на основе простых и доступных методик определения качественных и количественных показателей чистоты воды получить данные для прогнозирования дальнейших изменений и проектирования решения некоторых экологических проблем.

Актуальность данной работы заключается в том, что замечено существование связи между заболеваемостью населения и качеством водоснабжения. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) ежегодно в мире из-за низкого качества воды умирает около 5 млн. человек. Инфекционная заболеваемость населения, связанная с водоснабжением, достигает 500 млн. случаев в год.

Это дало основание считать качество водопроводной воды проблемой.

Значение питьевой воды в жизни человека

Вода действительно является источником жизни на Земле – ни одна клетка живого организма не может без нее существовать. А следовательно, не может существовать без воды и сам организм. Значение воды для организма человека: -участвует в процессе дыхания (так как дышать сухим воздухом человек может относительно недолго; - участвует в процессе терморегуляции (во время потоотделения); -выводит из организма человека шлаки и доставляет в клетки питательные вещества (минеральные соли, витамины).

Значение воды для человека настолько велико, что для нормальной жизнедеятельности ему необходимо выпивать более 1,5 литров в день. Из воды состоят все растительные и животные существа: рыбы – на 75%; медузы – на 99%; картофель - на 76%; яблоки - на 85%; помидоры - на 90%; огурцы - на 95%; арбузы - на 96%.

В целом организм человека состоит по весу на 50-86% из воды (86% у новорожденного и до 50% у пожилых людей). Содержание воды в различных частях тела составляет: кости – 20-30%; печень - до 69%; мышцы – до 70%; мозг – до 75%; почки - до 82%;  кровь – до 85%.

На протяжении всей своей жизни человек ежедневно имеет дело с водой. Он использует ее для питья и пищи, для умывания, летом – для отдыха, зимой – для отопления.  Для человека вода является более ценным природным богатством, чем уголь, нефть, газ, железо, потому что она незаменима. Без пищи человек может прожить около 50-ти дней, если во время голодовки он будет пить пресную воду, без воды он не проживет и неделю - смерть наступит через 5 дней.

По данным медицинских экспериментов при потере влаги 6-8% от веса тела человек впадает в полуобморочное состояние, 10% - начинаются галлюцинации, 12% - человек не может восстановиться без специальной медицинской помощи, 20%- наступает неизбежная смерть.

В организме человека вода:

-увлажняет кислород для дыхания;

-регулирует температуру тела;

-помогает организму усваивать питательные вещества;

-защищает жизненно важные органы;

-смазывает суставы;

-помогает преобразовать пищу в энергию;

-участвует в обмене веществ;

-выводит различные отходы из организма.

Симптомами обезвоживания организма являются:

сухая кожа (может сопровождаться зудом), усталость, плохая концентрация внимания, головные боли, повышение давления, плохая работа почек, сухой кашель, боли в спине и суставах.

Достаточное количество воды в организме может свести к минимуму боли в спине, мигрени, ревматические боли, понижение уровня холестерина в крови и кровяного давления, уменьшая тем самым вероятность сердечного приступа, образование камней в почках.

Немецкие ученые, проведя испытания на студентах-добровольцах, пришли к выводу, что те люди, которые пьют воду больше - проявляют выдержку и склонности к творчеству, у них улучшается мышление и координационные действия мозга.

2. Методика исследований

Любое знакомство со свойствами воды, сознаем мы это или нет, 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. Поэтому я решила использовать для определения качества нашей воды органолептические методы, к которым относятся: цветность, мутность (прозрачность), запах, вкус и привкус, пенистость. 1. Цветность Цветность — естественное свойство природной воды, обусловленное присутствием гуминовых веществ и комплексных соединений железа. Цветность воды может определяться свойствами почвы и структурой дна, откуда берется вода.

Удовлетворительная цветность воды устраняет необходимость определения тех загрязнителей, предельно допустимые концентрации которых установлены по цветности. К таким загрязнителям относятся многие красители и соединения, образующие интенсивно окрашенные растворы. 2. Запах

Запах воды обусловлен наличием в ней летучих пахнущих веществ, которые попадают в воду естественным путем, либо со сточными водами. Практически все органические вещества (в особенности жидкие) имеют запах и передают его воде. Обычно запах определяют при нормальной (20 °С) и при повышенной (60 °С) температуре воды.

 3. Вкус и привкус

Оценку вкуса воды проводят питьевой природной во­дой при отсутствии подозрений на ее загрязненность. Раз­личают 4 вкуса: соленый, кислый, горький, сладкий. Осталь­ные вкусовые ощущения считаются привкусами (солоноватый, горьковатый, металлический, хлорный и т.п.). При определении вкуса и привкуса воду не проглатывать!

4. Мутность (прозрачность)

Вода может быть прозрачной или мутной. Степень прозрачности зависит

от наличия в ней взвешенных частиц минерального и органического

происхождения.

5. Пенистость

Пенистостью считается способность воды сохранять искусственно созданную пену. Данный показатель может быть использован для качественной оценки присутствия таких веществ, как детергенты (поверхностно-активные вещества) природного и искусственного происхождения и др.

6. Водородный показатель (рН)

В питьевой воде допускается рН 6,0-9,0; в воде водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования — 6,5—8,5.

3. Результаты исследований и их анализ

К нам в школу вода попадает по трубам, которые были проложены в 1972 году. Она поступает из водонапорной башни и, конечно, я задумалась, а насколько наша вода отвечает этим показателям и можно ли ее пить?

Материалы и методы исследований

В соответствии с задачами и руководством по определению показателей качества воды для определения органолептической оценки воды мною был выбран визуально-колориметрический метод исследования.

Для работы я использовала следующее оборудование: ложка, ножницы, пинцет, держатель для пробирок, пробирки (по числу анализов), штатив для пробирок, индикаторная бумага для определения кислотности  воды.

Материалы: исследуемая проба воды из школьного крана

Исследование №1. Определение цветности воды

Метод качественного определения цветности рекомендован ГОСТ 1030,

определяет цветность качественно, характеризуя цвет воды в пробирке высотой 10–12 см. Этот метод является наиболее простым.

 Определяется цветность воды при рассматривании пробирки сверху на белом фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном). Отмечается наиболее подходящий оттенок из приведенных в списке: слабо-желтоватая, светло-желтоватая, желтая, интенсивно-желтая, коричневатая, красно-коричневатая, красно-коричневатая, бесцветная. В моем случае,

исследуемая вода соответствует бесцветной

Исследование №2. Определение запаха воды

Запах определяют при нормальной (20 С) и при повышенной (60 С)

температуре воды. Описывают его субъективно по своим ощущениям.

Интенсивность запаха оценивают по 5-бальной шкале, приведённой в таблице выше. Для питьевой воды допускается запах не более 2 баллов. В моем случае,

в исследуемой воде запах отсутствует

Исследование №3.  Определение вкуса и привкуса

Чтобы определить вкус и привкус исследуемой воды, я набрала её

в рот, и задержала на 3-5 сек, не проглатывая и определила, что

в исследуемой воде вкус и привкус не замечаются

Исследование №4. Определение мутности (прозрачности)

Для оценки мутности (прозрачности) я использовала качественный метод

определения визуальным способом. Заполнила пробирку водой до высоты

10 см. Рассмотрела пробирку сверху на тёмном фоне при достаточном

боковом искусственном освещении. Сравнив по таблице мутности воды,

определила, что

в исследуемой воде мутность отсутствует

Исследование №5. Определение пенистости

Для определения пенистости необходимо знать рН воды, поэтому сначала

я определила водородный показатель. Для этого извлекла индикаторную полоску из пакета, опустила его в анализируемую воду на 10 сек. Через 3 мин. сравнила окраску участка с образцами контрольной шкалы и определила рН. Величина соответствовала 7 (среда нейтральная).Так как этот показатель соответствовал норме для определения пенистости, я продолжила исследование. Заполнила колбу на 0,5л анализируемой водой и взбалтывала около 30 сек. Образовавшаяся пена

исчезла менее чем за одну минуту. В соответствии с методикой

определения пенистости, пробу можно считать отрицательной. Значит,

в исследуемой воде пенистости не обнаружено

Исследование №6. Определение жёсткости воды

Накипь, образующаяся в чайнике, сигнализирует о том, что в воде присутствуют соли жесткости – кальций и магний. Для определения жёсткости воды я брала две конические колбы на 250 мл: в 1-й из них 50 мл водопроводной воды, во 2-й- 50 мл дистиллированной воды. Добавила в обе колбы мыльную стружку и встряхнула. Наблюдала образование обильной пены во 2-й колбе, затем – плохое пенообразование и выпадение осадка в водопроводной воде. Значит, исследованная водопроводная вода- жесткая

Эта вода не пригодна для мытья и стирки, так как вызывает перерасход мыла, в ней плохо развариваются мясо, овощи, крупа, плохо заваривается чай.

Для оценки органолептических показателей все полученные данные занесла в

таблицы №1-4 (Приложение 1, 2, 3)

4. Выводы

На основании проведённого исследования питьевой воды из водопровода, я попыталась объективно установить качество питьевой воды. Для этого я изучила показатели, характеризующие органолептические свойства воды и определила, что вода должна иметь хорошие органолептические свойства, т.е. быть прозрачной, бесцветной, без привкуса и запаха.

Наша питьевая вода полностью соответствует этим требованиям и может быть рекомендована к употреблению.

Однако, исследуемая вода является жесткой, поэтому для здоровья человека лучше прибегать к дополнительным мерам очистки воды. Я знаю, что некоторое умягчение воды происходит в бытовых фильтрах для питьевой воды. Отфильтрованная вода дает меньше накипи, что важно при использовании посуды и электрочайников.

5. Заключение

Исследовательская работа “Качество воды и влияние ее на организм человека”, проведенная мною, ответила на многие вопросы мне и моим одноклассникам, а также, я думаю, будет интересна каждому жителю нашего поселка. В своей работе я показала значимость и важность воды в жизни людей, изучила основные компоненты загрязнения воды и влияние загрязненной воды на организм человека. В следующей работе я хочу более детально исследовать нашу питьевую воду, при этом использовать уже физико-химические методы определения качества воды.

Наше здоровье начинается с нас самих, если мы будем уделять немного времени питьевой воде, то несомненно сможем продлить себе жизнь!

6. Список использованной литературы

1. Новиков Ю.В., Сайфутдинов М.М.. Вода и жизнь на Земле. М.: Наука,1981

2. Бинас А.В., Маш Р.Д. и др. Биологический эксперимент в школе: Кн. для учителя. – М.: Просвещение,1987

3. Кашанов Р.Ш. Живая оболочка Земли. – М.: Просвещение,1984

4. Новиков Ю. В. /Природа и человек./ - М.: Просвещение,1991 5. Высоцкая М.В. «Биология и экология 10-11 классы проектная деятельность учащихся», Волгоград «Учитель»,2006

Интернет ресурсы:

http/ru wikepidia org/wiki. Загрязнение воды.

http://www.rodina-portal.ru

http://www.proshkolu.ru/

http://www.kakprosto.ru/kak-828204-kak-zhestkost-vody-vliyaet-na-organizm- cheloveka

http://biofile.ru/bio/11222.html

http://www.xn--80aafir4ajd2a.com/info/sanpin_2.2.4-171-10.pdf

http://www.aquakultura.ru/articles/details/15.htm

7. Приложения

Приложение 1

Таблица №1. Определение характера и интенсивности запаха

Интенсивность запаха	Характер проявления запаха	Оценка ин­тенсивности запаха
Нет	Запах не ощущается	0
Очень слабая	Запах сразу не ощущается, но обнару­живается при тщательном исследовании (при нагревании воды)	1
Слабая	Запах замечается, если обратить на это внимание	2
Заметная	Запах легко замечается и 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 к употреблению	5

Для питьевой воды допускается запах не более 2 баллов.

Приложение 2

Таблица №2. Определение характера и интенсивности вкуса и привкуса 

Интенсив­ность вкуса и привкуса	Характер проявления вкуса и привкуса	Оценка ин­тенсивности вкуса и прив­куса
Нет	Вкус и привкус не ощущаются	0
Очень слабая	Вкус и привкус сразу не ощущаются по­требителем, но обнаруживаются при тща­тельном тестировании	1
Слабая	Вкус и привкус замечаются, если обратить на это 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 сильные, что делают воду непригодной к употреблению	5

Для питьевой воды допускаются значения показателей вкус и привкус не более 2 баллов.

Приложение 3

Таблица №4. Сводная таблица органолептических показателей качества исследуемой водопроводной воды

Определяемые показатели	Результат определения в баллах
Цветность	1
Запах	0
Вкус	Не замечаются
Мутность	отсутствует
Пенистость	отрицательная
pH Жесткость	7 присутствует