Исследовательская работа по теме ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ В ШКОЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРИИ

Районный конкурс научных биолого-экологических работ учащихся учреждений общего среднего образования

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ В ШКОЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРИИ

Автор:

Пимоненко Богдан Васильевич

Учащийся 8 класса

ГУО УПК «Звенчатский детский сад-средняя школа Климовичского района»

Научный руководитель:

Шалыгина Снежана Игоревна

учитель химии

ГУО УПК «Звенчатский детский сад-средняя школа

Климовичского района»

агр. Звенчатка, 2018

Введение_____________________________________________________________3

Глава 1 Теоретическая часть

1.1Состав воды ________________________________________________________4

1.2 Характеристика источников водоснабжения и качества питьевой воды______5

1.3 Влияние качества питьевой воды на здоровье человека___________________7

1.4 Физические показатели качества воды__________________________________8

1.5 Химические показатели качества воды________________________________10

Глава 2 Практическая часть

Методика работы______________________________________________________12

2.1 Определение физических показателей качества воды _____________________12

2.2 Определение качества воды методами химического анализа ____________ 15

2.3 Результаты работы__________________________________________________19

Заключение___________________________________________________________20

Список используемых источников________________________________________21

Введение

Вода – самое удивительное, самое распространенное и самое необходимое вещество на Земле. Известный советский учёный академик И. В. Петрянов свою научно-популярную книгу о воде назвал «Самое необыкновенное вещество в мире». А «Занимательная физиология», написанная доктором биологических наук Б. Ф. Сергеевым, начинается с главы о воде – «Вещество, которое создало нашу планету».

Почти 3/4 поверхности земного шара покрыты водой, образующей океаны, моря, реки и озера. Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере; в виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах. В недрах земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы.

Учёные абсолютно правы: нет на Земле вещества, более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в тоже время не существует другого такого вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий, сколько в её свойствах.[1]

От воды зависит климат планеты. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. У неё очень большая теплоёмкость. Нагреваясь, она поглощает тепло; остывая, отдаёт его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла и тем самым «выравнивает» климат. А от космического холода предохраняет Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере – в облаках и в виде паров… без воды обойтись нельзя – это самое важное вещество на Земле.[8]

Вода составляет до 80% массы клетки и выполняет в ней чрезвычайно важные функции: определяет объем и упругость клеток, транспортирует в клетку и из нее растворенные вещества, предохраняет клетку от резких колебаний температур. Тело человека на 2/3 состоит из воды. Почти все реакции протекают в водных растворах. Большинство реакций, используемых в технологических процессах на предприятиях химической, фармацевтической и пищевой промышленности, происходит также в водных растворах.

Без воды невозможно представить жизнь человека, который потребляет ее для самых разных бытовых нужд.

Потребности человечества в воде сегодня уже сравнимы с возобновляемыми ресурсами пресной воды на нашей планете. Очень много пресной воды мы расходуем бездумно и напрасно. Поэтому необходимо беречь воду! [2, c. 12]

Актуальность темы: для того чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять только чистую и качественную воду. На сегодняшний день сохранение и укрепление здоровья человека – одна из наиболее актуальных проблем человечества.

Целью данной работы является: изучение состояние качества воды в аг. Звенчатка.

Задачи, решаемые в ходе исследования:

- изучить специальную литературу по теме исследований;

- освоить методику определения качества воды;

- определить качество воды в лабораторных условиях.

Гипотезы – предположения:

1. Вода оказывает влияние на здоровье человека.

2. Вода в аг. Звенчатка Климовичского района, поступающая через централизованное водоснабжение соответствует СанПиНу «Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды».

Глава 1. Теоретическая часть

1.1 Состав воды

Вода, самое распространенное соединение в природе, не бывает абсолютно чистой. Химическая формула воды – Н₂О. Это означает, что каждая молекула воды содержит два атома водорода и один атом кислорода. Природная вода содержит многочисленные растворенные вещества – соли, кислоты, щелочи, газы (углекислый газ, азот, кислород сероводород), продукты отходов промышленных предприятий и нерастворимые частицы минерального и органического происхождения.

Свойства и качество воды зависят от состава и концентрации содержащихся в ней веществ. Наиболее чистая природная вода – дождевая, но и она содержит примеси и растворенные вещества (до 50 мг/л).

Содержание растворенных веществ в морской воде составляет 10000-20000, а в воде океанов – около 35000 мг/л. Вода соленых озер -200000 мг/л и более. [2,3]

1.2 Характеристика источников водоснабжения и качества питьевой воды

При получении питьевой воды различают две основные группы по ее происхождению: подземные воды и поверхностные воды.

Группа подземных вод подразделяется на:

1. Артезианские воды. Речь идет о водах, которые с помощью насосов поднимаются на поверхность из подземного пространства. Они могут залегать под землей в несколько слоев или так называемых ярусов, которые полностью защищены друг от друга. Пористые грунты (особенно пески) оказывают фильтрующее и, следовательно, очищающее действие, в отличие от трещиноватых горных пород. При соответствующем длительном нахождении воды в пористых грунтах артезианская вода достигает средних температур почвы (8-12 градусов) и свободна от микробов. Благодаря этим свойствам (практически постоянная температура, хороший вкус, стерильность) артезианская вода является особо предпочтительной для целей питьевого водоснабжения. Химический состав воды, как правило, остается постоянным.

2. Инфильтрационная вода. Эта вода добывается насосами из скважин, глубина которых соответствует отметкам дна ручья, реки или озера. Качество такой воды в значительной мере определяется поверхностной водой в самом водотоке, т. е. вода, добытая при помощи инфильтрационного водозабора, является тем более пригодной для питьевых целей, чем чище вода в ручье, реке или озере. При этом могут иметь место колебания ее температуры, состава и запаха.

3. Родниковая вода. Речь идет о подземной воде, самоизливающейся естественным путем на поверхность земли. Будучи подземной водой, она в биологическом отношении безупречна и по своему качеству приравнивается к артезианским водам. Вместе с тем родниковая вода по своему составу испытывает сильные колебания не только в кратковременные периоды времени (дождь, засуха), но и по временам года (например, таяние снега). [4,c. 3]

Ресурсы пресной воды на земле распределяется крайне равномерно. Засушливые или полузасушливые регионы мира, составляющие 40% суши, используется только 2% мировых запасов воды. За источники чистой воды в некоторых странах Азии и Африки идут настоящие войны! Более половины жителей земли, т.е. 3,5 млрд. человек, пользуются источниками воды, непреходящий даже минимальной очистки. Из-за различных заболеваний, связанных с некачественной водой, таких как диарея, гепатит А, малярия и др., каждый год погибает более 5 млрд. человек, большинство из которых составляют дети. К 2025 году, испытывающих умеренную или серьезную нехватку воды, будут жить уже две трети населения Земли.[10]

Почему же так остро стоит проблема нехватки воды на планете, где вода? Причин том несколько. Самая простая заключается в том, что 1 338 000 000 км3 ,или 96,5% воды на Земле – соленная морская вода. Подземные, поверхностные, атмосферные воды составляют 47 984 610 км³ ,или 3,5% всей воды на Земле. На долю пресных вод приходится еще меньше 35 029 210 км³, что составляет 2,5% от планетарных запасов воды. И, наконец, из всех запасов пресной воды для использования человеком доступно только 118 610 км, т.е. 0,3%! Остальная часть пресной воды пребывает в замерзшем состоянии в ледовом покрове (24 064 100 км3, или 68,7%), содержится в почвенной влаге и в глубоких недоступных подземных водах (10 530 000 км3, или 30,1%).

Мировые запасы пресной воды не увеличиваются, а её потребление постоянно растет.

В отчете ВВФ «Живая планета» отмечается, что система пресной воды, в том числе и питьевой, претерпевает острый кризис. Актуальна эта проблема и в нашей стране. Тема воды очень важна и актуальна для всего мира, если в начале века в районах, испытывающих нехватку воды, проживало 40% населения земли (2,5 млрд. человек), то к 2025 году это будет уже 65-70%, около 5,5 млрд.

Необходимость воды для обеспечения жизнедеятельности человека обусловлена ролью, которую она играет в круговороте природы, а также в удовлетворении физиологических, гигиенических, рекреационных, эстетических и других потребностей человека. Решение проблемы удовлетворения потребностей человека в воде для различных целей тесно связано с обеспечением её необходимого качества. Развитие промышленности, транспорта, перенаселения ряда регионов планеты привели к значительному загрязнению гидросферы.[6]

Широкое распространение стиральных и посудомоечных машин, лучшие стандарты гигиены — все это привело за последние 20 лет к повышению количества используемой воды. Количество воды, необходимое для одного жителя в сутки, зависит от климата местности, культурного уровня населения, степени благоустройства города и жилого фонда. Последний фактор является определяющим. На его основе разработаны «Нормы водопотребления». В указанные нормы входит расход воды в квартирах, предприятиями культурно-бытового, коммунального обслуживания и общественного питания. [9 c. 10-11]

1.3 Влияние качества питьевой воды на здоровье человека

По данным Всемирной организации здравоохранения, около 80% всех инфекционных болезней в мире связанно с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения. В мире 2 млрд. человек имеют хронические заболевания в связи с использованием загрязненной воды.

Загрязняются и грунтовые воды. Сейчас подземные источники, используемые для питьевой воды, содержат осадочные продукты сельскохозяйственных химикатов, пестицидов, поступающих вместе со стоками с полей, растворителей, хлорированных углеводородов химической промышленности.[5]

По данным ВОЗ от использования недоброкачественной питьевой воды ежегодно в мире страдает каждый десятый житель планеты. Поэтому в комплекс мероприятий, направляемых на предупреждение негативных последствий влияния питьевой воды на здоровье человека, ведущее место должно занимать гигиенически обоснованное водоснабжение.

По оценке экспертов 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 тыс. км3 воды.

Серьезную опасность для здоровья населения представляет химический состав воды. В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большее количество различных элементов и соединений, соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород. В комплекс мероприятий, направляемых на предупреждение негативных последствий влияния питьевой воды на здоровье человека, ведущее место должно занимать гигиенически обоснованное водоснабжение.

Еще в 1944 г. В.И. Вернадский в своей работе «Несколько слов о ноосфере» писал: «В истории нашей планеты наступил критический момент огромного для человека значения, подготовлявшийся миллионы, вернее миллиарды лет, глубоко проникший в миллионы людских поколений». Мысли ученый высказал задолго до того, как человечество реально столкнулось; угрозой появления необратимых изменений в природных системах, подрыва естественных условий и ресурсов, существованию нынешнего и будущих поколений жителей планеты Земля.

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 течении жизни каждый из нас поглощает около 25 т воды.

Значительная часть населения нашей республики использует воду для питья из подземных источников с высоким содержанием железа, солей, жесткости. Не решается в республике проблема обесфторивания артезианских вод, в которых содержание фтора превышает гигиенических нормативов в 2-3 раза.

1.4 Физические показатели качества воды

Цветность

Цветность — естественное свойство природной воды, обусловленное присутствием гуминовых веществ и комплексных соединений железа. Цветность воды может определяться свойствами и структурой дна водоема, характером водной растительности, прилегающих к водоему почв, наличием в водосборном бассейне болот и торфяников и др. Цветность воды определяется визуально или фотометрически, сравнивая окраску пробы с окраской условной 100-градусной шкалы цветности воды, приготавливаемой из смеси бихромата калия K₂Cr₂О₇ и сульфата кобальта CoS0₄. Для воды поверхностных водоемов этот показатель допускается не более 20 градусов по шкале цветности.

Желтоватый, коричневый или желто-зеленый оттенки воды природных источников объясняются главным образом присутствием в воде гумусовых веществ. Цветность свойственна воде рек, питающихся частично болотной водой, а иногда и воде водохранилищ..

Цветность питьевой воды, подаваемой водопроводом, не должна превышать 20 градусов. В исключительных случаях, по согласованию с органами санитарного надзора, может быть допущена цветность воды до 35 градусов. Использование воды со значительной цветностью на тех предприятиях, где происходит непосредственное соприкосновение воды с фабрикатами в процессе их изготовления (например, в текстильной промышленности), может вызвать ухудшение качества продукции. [2. с.202]

Прозрачность

Прозрачность воды измеряют в стеклянном цилиндре или стеклянной трубке с сантиметровой шкалой. При этом определяют толщину слоя воды (в см), через который еще виден нанесенный черной краской на белой пластинке условный знак в виде двух крестообразно расположенных линий толщиной 1 мм (крест) или специальный стандартный шрифт. Таким образом, прозрачность измеряется в см вод. ст.

Использование мутной воды (без ее предварительного осветления) для некоторых категорий потребителей нежелательно или даже недопустимо. Требования к качеству воды, подаваемой водопроводами для хозяйственно-питьевых нужд, регламентируются государственными стандартами. Количество взвешенных веществ в воде, подаваемой для хозяйственно- питьевых целей централизованными водопроводами, не должно быть более 1,5 мг/л. Многие производственные потребители могут использовать воду с содержанием взвешенных веществ более высоким по сравнению с допускаемым для питьевой воды. Однако для ряда производственных потребителей использование мутной воды нежелательно. Так, использование воды, содержащей механические примеси, для охлаждения влечет за собой в некоторых случаях быстрое засорение охлаждающей аппаратуры. Допускаемое содержание взвеси в охлаждающей воде зависит от типа этой аппаратуры. [3]

Запахи и привкусы воды

Наличие запахов и привкусов у воды природных источников обусловливается присутствием в ней растворенных газов, различных минеральных солей, а также органических веществ и микроорганизмов. Запах и привкус имеют болотные и торфяные воды, а также воды, содержащие сероводород; в ряде случаев запах обусловливается присутствием в воде живых или гниющих после отмирания водорослей. Неприятный запах имеет вода после хлорирования при наличии в ней некоторых количеств остаточного хлора. Интенсивность запаха, как правило, увеличивается с повышением температуры воды.

Привкус солоноватый и даже горько-солоноватый часто имеют сильно минерализованные воды подземных источников. Для количественной оценки запаха и привкуса воды применяют обычно условную пятибалльную шкалу. Следует, однако, отметить, что эта оценка в значительной мере субъективна, так как зависит от индивидуальной восприимчивости исследователя. Согласно ГОСТ 2761-84, питьевая вода при температуре ее 20°С и при ее подогревании до 60° С не должна иметь запах более 2 баллов и привкус (при 20° С) более 2 баллов. В большинстве случаев при использовании воды для производственных целей запах и вкус воды сами по себе несущественны. Однако наличие их может указывать на присутствие в воде нежелательных примесей.

Шкала определение характера и интенсивности запаха представлена в таблице:

Таблица 1

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

1.5 Химические показатели качества воды

Жесткость воды

Жесткость воды обусловливается содержанием в ней солей кальция и магния. Различают карбонатную жесткость, обусловливаемую наличием в золе двууглекислых солей кальция и магния, и некарбонатную, при которой в воде содержатся другие соли Са и Mg (сульфаты, хлориды, нитраты и др.). Суммарная жесткость воды называется общей жесткостью. Вода разных природных источников имеет весьма различную жесткость.

Речная вода, за некоторыми исключениями, обладает относительно небольшой жесткостью. Вместе с тем вода рек, прорезающих толщу известковых и гипсовых пород, часто отличается весьма большой жесткостью. Жесткость речной воды обычно меняется в течение года, снижаясь до минимального значения в период паводков.

Воды подземных источников в большинстве случаев имеют более значительную жесткость, чем поверхностные воды. Для питья может использоваться относительно жесткая вода, так как наличие в воде солей жесткости не вредно для здоровья и обычно не ухудшает ее вкусовых качеств. Однако использование воды с большой жесткостью для хозяйственных целей вызывает ряд неудобств: образуется накипь на стенках варочных котлов и кипятильников, увеличивается расход мыла при стирке, медленно развариваются мясо и овощи и т. д. Поэтому общая жесткость воды, подаваемой водопроводами для хозяйственно-питьевых нужд, не должна превышать 7 ммоль/л.

Использование жесткой воды для производственных целей во многих случаях не может быть допущено, так как связано с рядом нежелательных последствий. Применение жесткой воды не допускается для питания паровых котлов, а также для ряда производств (для некоторых отраслей текстильной и бумажной промышленности, предприятий искусственного волокна и др.). Значительная карбонатная жесткость не допускается для систем оборотного водоснабжения. [3]

Содержание взвешенных частиц

Сухой осадок (минерализация) свидетельствует о концентрации органических элементов и растворенных неорганических солей.

Это оказывает воздействие на функции желудка, с нарушением солевого равновесия. Сухой остаток нормируется содержанием в 1000 мг/литр.

Содержание взвешенных частиц в воде может быть определено или непосредственно — весовым способом, или косвенно — путем определения мутности (или прозрачности) воды. [2; с.202]

Водородный показатель (рН).

Активная реакция воды характеризуется показателем концентрации в ней водородных ионов (рН). При нейтральной реакции рН=7; при кислой реакции. рН7. Вода, подаваемая хозяйственно-питьевым водопроводом, должна иметь рН в пределах 6—9. Для вод большинства природных источников значение рН не выходит из указанных пределов. Для правильной оценки качества воды, действия ее на водопроводные сооружения и выбора метода ее очистки необходимо знать значение рН воды источника в различные периоды года. При низких значениях рН, т. е. при кислой реакции воды, сильно возрастает ее корродирующее действие по отношению к стали и бетону. [4]

Содержание ионов

Железо довольно часто встречается в воде подземных источников, в основном в форме растворенного двухвалентного железа. Иногда железо содержится и в поверхностных водах — в форме комплексных соединений, коллоидов или тонкодисперсной взвеси. Наличие железа в водопроводной воде может придавать ей плохой вкус, вызывает отложение осадка и зарастание водопроводных труб. При использовании такой воды для стирки белья на нем остаются пятна. В воде, подаваемой централизованными системами хозяйственно-питьевого водоснабжения, содержание железа допускается в количестве не более 0,3 мг/л.

При использовании подземных вод в исключительных случаях по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы в воде подаваемой в водопроводную сеть, может быть допущено содержание железа в количестве до 1 мг/л. На многих промышленных предприятиях, где вода употребляется для промывки фабриката в период его изготовления, в частности в текстильной промышленности, даже невысокое содержание железа в воде ведет к браку продукции.

Сульфаты — соли серной кислоты. Сульфаты кальция и магния образуют соли некарбонатной жесткости; сульфат натрия, содержащийся в больших дозах, вреден для желудка. Хлориды — соли соляной кислоты. Хлорид кальция СаСl₂ обусловливает некарбонатную жесткость воды. Хлорид натрия NaCl содержится в значительных количествах в воде морей, а также некоторых озер и подземных источников. По ГОСТ 2761-84 предельно допустимое содержание в воде сульфатов — 500 мг/л и хлоридов —350 мг/л.

Здесь перечислены лишь основные свойства воды природных источников. В практике использования воды водоемов для различных потребителей приходится встречаться еще с целым рядом специфических свойств воды. Например, согласно требованиям ГОСТ 2761-84, питьевая вода, подаваемая водопроводом, не должна содержать более 0,05 мг/л мышьяка, 1 мг/л меди, 5 мг/л цинка и 0 ,0005 мг/л свинца.

По этим данным невозможно определить расчетные параметры технологического процесса очистки воды (требуемые дозы химических реагентов, скорость процесса на отдельных его этапах, продолжительность обработки воды в отдельных сооружениях и т. п.), а в ряде случаев и выбрать технологическую схему очистки. Поэтому исследуемую воду необходимо подвергать специальному технологическому анализу, который дает дополнительные данные для возможности выбора наиболее надежного и экономичного метода ее очистки и проектирования соответствующих очистных сооружений.

Поверхностные источники характеризуются большими колебаниями качества воды и количества загрязнений в отдельные периоды года. Качество воды рек и озер в большой степени зависит от интенсивности выделения атмосферных осадков, таяния снега, а также от загрязнения ее поверхностными стоками и сточными водами городов и промышленных предприятий. [1. с.5]

Глава 2 Практическая часть

Объекты исследования

Наши исследования по изучению качества питьевой воды проводились на базе ГУО УПК Звенчатский детский сад- средняя школа Климовичского района; в лабораторных условиях физико-химическими методами. Для определения органолитических свойств воды проводили определение прозрачности, цветности, запаха. Из химических показателей – водородный показатель (pH), масса растворимых в воде примесей, карбонатной жесткости, определение нитратов и нитритов, определение хлоридов, меди, железа и органических веществ.

Для анализа качества воды были взяты пробы воды:

1) водопроводная вода из крана ГУО УПК Звенчатский детский сад- средняя школа Климовичского района; т.к. данная вода используется для употребления в пищу);

2)водопроводная вода из крана колонки на улице

3)вода из Кринички аг. Звенчатки

4) дистиллированная вода (была выбрана нами в качестве эталонного вещества);

5.) вода из озера аг. Звенчатка (для отработки методики на природном объекте).

Методика работы

2.1 Определение физических показателей качества воды

1. Цвет (окраска).

Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения – 10 см.

Для определения цветности воды исследуемую воду налили в стеклянный цилиндр и рассмотрели ее на фоне белого листа бумаги при дневном освещении сверху и сбоку. Уровень прозрачности водопроводной воды очень высокий. Все пробы, кроме воды отобранной из озера, не имели окраски. Озерная вода имела светла-коричневую окраску. На цвет воды оказывает влияние грунт по которому, течет река и содержание растворенных веществ в воде.

2. Запах.

Определение запаха воды проводили при нагревании до температуры 20 ⁰С и 60 ⁰С. Нагревание проводили на водяной бане. Температуру воды измеряли термометром.

Результаты опыта представлены в таблице: Таблица 2

Таблица 2

Объект	Интенсивность запаха	Характер проявления запаха	Оценка интенсивности запаха
Дистиллированная вода	Нет	Запах не ощущается	0
Вода из крана колонки на улице	Слабая	Запах замечается, если обратить на это внимание	2
Вода из криницы аг. Звенчатки	Нет	Запах не ощущается	0
Вода отобранная из водопровода школы	Нет	Запах не ощущается	0
Вода из озера аг. Звенчатки	Заметная	Запах легко замечается	3

Наличие запаха в природной воде может быть связано с гниющей после отмирания растительности и жизнедеятельности водоплавающих птиц. По данному показателю эту воду нельзя использовать для питья.

Отсутствие запаха в остальных образцах воды является хорошим показателем.

3. Прозрачность.

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количество взвешенных частиц глины, песка, микроорганизмов, содержание химических соединений.

Для определения прозрачности воды был использован прозрачный мерный цилиндр с плоским дном. Подложили под цилиндр белый лист с набранным текстом, высота букв которого 2мм, а толщина линии букв 0,5мм и приливали воду до тех пор, пока сверху через слой воды данный шрифт не начал плохо читаться. Измерив высоту столба оставшейся воды линейкой, выразили прозрачность в см. водн. ст. Чем больше высота столба, тем выше степень прозрачности.

Результаты измерений представлены в таблице:

Таблица 3

Объект	Прозрачность, см водн. ст.
Дистиллированная вода	Определить не удалось
водопроводная вода из крана колонки на улице	30
Вода из криницы аг. Звенчатки	26
водопроводная вода из крана школы	29,1
Вода из озера аг. Звенчатки	20

При исследовании дистиллированной воды не удалось определить прозрачность. Текст читался через весь столб жидкости. Для более точного определения необходимо использовать цилиндр большего объема

2.2 Определение качества воды методами химического анализа

1.Водородный показатель рН

В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл универсального индикатора, перемешивают и по окраске раствора оценивают величину рН.

Розово – оранжевая рН около 5; Светло – желтая – 6; Светло – зеленая – 7; Зеленовато – голубая – 8. Результаты опыта представлены в таблице: Таблица 4 Объект Водородный показатель (рН) Дистиллированная вода ≈ 6 Вода из криницы аг. Звенчатки ≈ 6 водопроводная вода из крана колонки на улице ≈ 7 водопроводная вода из крана школы ≈ 7 Вода из озера аг. Звенчатки ≈ 8 Все полученные значения рН находятся в интервале величин рН приведенных в ГОСТе. 2. Определение ионов железа Fe3+. Качественное определение железа проводилось по реакции: Fe3+ + 3CNS-  = Fe(CNS)3   Признак реакции: красное окрашивание раствора. Для определения была использована эта реакция как самая чувствительная из качественных реакций на железо. В пробирку поместили 10 мл исследуемой воды, прибавили 1 каплю концентрированной азотной кислоты, 0,5 мл раствора пероксида водорода и примерно 0,5 мл раствора роданида калия. Шкала для определения железа: Отсутствие окраски – менее 0,05 мг/л; Едва заметное желтовато – розовое – от 0,05 до 0,1 мг/л; Слабое желтовато – розовое – 0,1 до 0,5 мг/л; Желтовато-розовое – 0,5 до 1,0 мг/л; Желтовато – красное – 1,0 – 2,5 мг/л; Ярко – красное более 2,5 мг/л. Ионы железа были обнаружены в водопроводной воде из школы, в водопроводной воде из крана колонки на улице и в воде из озера аг. Звенчатки. Таблица 5 Объект Содержание ионов железа Дистиллированная вода - Вода из криницы аг. Звенчатки менее 0,05 водопроводная вода из крана колонки на улице 0,1-0,5 водопроводная вода из крана школы 0,05- 0,1 Вода из озера аг. Звенчатки 0,5- 1,0 3. Определение карбонат ионов Подействовали на небольшую часть сухого остатка раствора соляной кислоты. Качественное определение проводилось по реакции: CO32- + H+ = H2O + CO2 Признак реакции: выделение газа. По интенсивности выделения газа можно судить о количестве данных ионов в растворе. Карбонат – ионы были обнаружены в воде отобранной в школьном водопроводе, и в водопроводной воде из крана колонки на улице. А во воде отобранной из криницы нет карбонат- ионов. 4. Обнаружение органических веществ Налили пробирку 5 мл исследуемой воды и добавили 3 капли 1%-го раствора KMnO4. Наблюдали за изменением окраски. Окраска сохранилась, не наблюдалось ее побурения. После наблюдение мы определили, что органические вещества присутствуют в небольших количествах только в в озерной воде аг. Звенчатки. 5.Определение сульфат ионов SO42-. Качественное обнаружение проводилось по реакции: Ba2+ + SO42- = BaSO4 В пробирку внесли 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл соляной кислоты ( и 2 мл 5 %-ного раствора хлорида бария, перемешивают. По характеру выпавшего осадка определили содержание сульфатов. При отсутствии мути концентрация сульфат-ионов менее 5 мг/л; при слабой мути, появляющейся не сразу, а через несколько минут, - 5-10мг/л; при слабой мути, появляющейся сразу после добавления хлорида бария, - 10-100 мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат-ионов (более 100 мг/л). Данные ионы были обнаружены в воде отобранной в школьном водопроводе, а также в воде из крана колонке на улице. А в воде отобранной из криницы определили, что мутность выражена средне, небольшой осадок. В озерной воде появился мутный раствор, сразу после добавления хлорида бария, это значит содержание сульфат ионов 10-100 мг/л. 6. Содержание взвешенных частиц Данный показатель качества воды определяли фильтрованием определенного объема воды с последующим высушиванием осадка на фильтре. Для анализа через бумажный фильтр пропускали 500 мл воды. Фильтр перед работой взвешивали. После фильтрования осадок с фильтром высушивали до постоянной массы и взвешивали. Содержание взвешенных частиц в испытуемой воде определяли по формуле: (m1 - m2)1000/V где m1 – масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц (мг); m2 – масса бумажного фильтра до опыта (мг); V – объем воды для анализа (мл). Расчет содержания взвешенных частиц: Дистиллированная вода: (m1 - m2)1000/V = (2400-2400)1000/ 500 = 0 мг вода отобранная из криницы аг. Звенчатки: (m1 - m2)1000/V = (2500-2200)1000/ 500 = 600 мг водопроводная вода из крана школы: (m1 - m2)1000/V = (2700-3100)1000/ 500 = 800 мг водопроводная вода из крана колонки на улице: (m1 - m2)1000/V = (2800-3200)1000/ 500 = 800 мг Вода из озера аг. Звенчатки: (m1 - m2)1000/V = (3600-3000)1000/ 500 = 1200 мг Результаты измерений представлены в таблице: Таблица 6 Объект V(воды), мл m2, мг m1, мг Содержание взвешенных частиц Дистиллированная вода 500 2400 2400 0 водопроводная вода из крана колонки на улице: 500 2800 3200 800 Вода отобранная из криницы аг. Звенчатки 500 2200 2500 600 водопроводная вода из крана школы 500 2700 3100 800 Вода из озера аг. Звенчатки 500 3000 3600 1200 Диаграмма 1.Определение содержания взвешенных частиц Можно сделать вывод, что наибольшее количество взвешенных частиц обнаружено в воде отобранной из озера аг. Звенчатки. В дистиллированной воде взвешенные частицы отсутствуют. Высокое содержание взвешенных частиц в воде отобранной из озера аг. Звенчатки связано с тем, что в данной воде содержится песок и другие примеси. Все полученные значения содержания взвешенных частиц находятся в пределе значений приведенных в ГОСТе.

2.3 Результаты работы

Характеристика	водопроводная вода из крана школы аг. Звенчатка	водопроводная вода из крана колонки на улице	Вода из криницы аг. Звенчатки	Вода из озера аг. Звенчатки
Цвет	бесцветна	бесцветна	бесцветна	светло-коричневая
Запах	отсутствует	Запах слегка замечается	отсутствует	Запах легко замечается
Прозрачность	29,1	30	26	20
рН	7	7	6	8
Определение карбонат-ионов	гидрокарбонатная	гидрокарбонат ная	_	_
Общее железо	0,05- 0,1	0,1-0,5	менее 0,05	0,5- 1,0
Органические вещества	отсутствуют	отсутствуют	отсутствуют	присутствуют
Содержание взвешенных частиц	800 мг	800 мг	600 мг	1200 мг
ОпОпределение сульфат ионов	Более 100 мг/л	более 100 мг/л.	более 100 мг/л.	10-100 мг/л

Заключение

Вода – это великая ценность для человечества, и в век информационных технологий, развитой промышленности и постоянного роста численности населения не пора ли задуматься о том, что все природные блага мы не получаем в наследство от своих предков, а берем взаймы у своих потомков. И от качества той питьевой воды, которая течет из под крана напрямую зависит здоровье нас и наших детей.[8]

Вода же исключительно важна для человеческой, а равно и для всей животной и растительной жизни. Способов для воспроизводства воды не существует, не существует также и заменителей воды, поэтому необходимо обращаться с самым ценным природным ресурсом с величайшей осторожностью. В то же время запасы воды на Земле неисчерпаемы для всех практических нужд, и ни одна капля воды не исчезает в круговороте природы. Тем не менее, проблема снабжения питьевой водой в нужных количествах и необходимого качества постоянно усложняется. В то время как свежая природная вода подвергается все возрастающему загрязнению, потребности в водопроводной воде постоянно возрастают, требуя приложения все больших усилий для превращения сырой воды в питьевую.

При проведении данной работы нами была разработана и отработана методика определения качества воды в школьной лаборатории. Для такого определения необходимо определять следующий показатели качества воды: цветность, прозрачность, запах, жесткость, содержание взвешенных частиц, рН, некоторые ионы. В дальнейшем эта методика может быть использована для быстрого определения качества воды из любого источника в нашей школьной лаборатории.

Исследована нами по данной методике вода из пяти источников. Только вода отобранная из озера аг. Звенчатки является непригодной для питья.

При выполнении данной работы была достигнута цель: изучили состояние качества воды в аг. Звенчатки.

- изучили специальную литературу по теме исследований;

- освоили методику определения качества воды;

- определили качество воды в лабораторных условиях.

Список использованных источников

1. Ашахмина Т. Я. Школьный экологический мониторинг – М.:АГАР,2000 г.

2. Большая иллюстрированная энциклопедия интеллекта. Хочу все знать! М.: Эксмо, 2007.

3. Воронцова. Н. И. Вода питьевая, 1996 г.

4. Речкалова Н. И., Сысоева Л. И.: Какую воду мы пьём. - Журнал. Химия в школе, 2004

5. Рувинский А. О. Общая биология - М.: Просвещение, 1993-544 с.: ил.- ISBN 5-09-004184-9.

6. Суравегина И. Т., Шклярова О. А., Цыплёнкова Г. Т.: -Здоровье и окружающая среда- М: МОРСФСРД 1991

7. Шустов С. Б., Шустова Л. В.: Химические основы экологии – М: Просвещение, 1994

8. Чернова М. Н. Основы экологии – М.: Дрофа, 2006 г.

9.Павел Сидоров АиФ Здоровье, выпуск 47 (328) от 22 ноября 2000 г.

10.Интернет ресурсы: www.regnum.ru/news/946368.html