Исследовательская работа "Определение качества воды в колодцах с. Константиновка

МБОУ “Константиновская основная общеобразовательная школа имени земляка - писателя Ягафарова Р.Ф.»

Краевой конкурс «Чистая вода -2015»

Номинация: Исследовательская работа

«Определение качества питьевой воды в колодцах

с. Константиновка.

Выполнила: Сабитова Эльвина

Альфредовна ученица 9 класса

МБОУ «Константиновская основная

общеобразовательная школа» Бардымского района Пермского края

Руководитель: Рангулова Ильсияр

Даулятовна учитель биологии и химии

первой квалификационной категории

МБОУ «Константиновская основная

общеобразовательная школа» Бардымского района Пермского края

2015 г.

1.Введение ……………………………………………………………2 - 3

2. Общая часть ……………………………………………………..4 - 9

2.1 Методика определения качества воды. 2.1.1. Определение органолептических показателей ……………..4 - 8

2.1.2. Определение мутности. ……………………………………….....4

2.1.3.Запах. ……………………………………………………………....5

2.1.4. Вкус и привкус ………………………………………………..6 - 7

2.1.5. Цветность. ……………………………………………………..7 - 8

3. Химические показатели …………………………………………..8 - 9

3. 1. Водородный показатель (рН) …………………………………..8 - 9

3. 2. Жесткость воды ……………………………………………….........9

3. 3. Определение нитратов…………………………………………..….9

3. 4. Определение сероводорода ………………………………….…….9

4. Практическая часть …………………………………………..............10

4.1. Исследование воды в колодцах ……………………………….…..10

5. Выводы ………………………………………………………………11

6. Рекомендации по улучшению качества питьевой воды. ...………..11

7. Список используемой литературы …………………………………12

8. Приложения №1……………………………………………………….13

9. Приложение №2……………………………………………………….14

10. Приложение №3……………………………………………………...15

1. Введение.

«Вода!.. Ты – величайшее в мире богатство…»

Так сказал о значении воды для человека французский писатель и летчик Антуан де Сент-Экзюпери, испытавший мучительную жажду во время аварии самолета в Ливийской пустыне.

Вода является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле, поэтому естественно, что вся практическая деятельность человека с самой глубокой древности связана с использованием воды и водных растворов.

Везде, где есть вода, в материальном мире активизируется жизнь: всюду, где ее нет, жизнь замирает. Она – великий лекарь всего, что болеет, и потеряло свое живое равновесие, поскольку вода всегда стремиться к равновесию. Всюду она – посредник между противоположностями, которые усиливаются там, где она отсутствует, соединяя и смиряя враждебные друг другу элементы, создавая из них что-то новое, она растворяет твердое, возвращая, его обратно к жизни. Только благодаря воде, текущей и хорошо растворяющей многие органические и неорганические вещества, обеспечивается пищеварение и протекание других физиологических процессов в организмах.

Человеку для удовлетворения его естественных потребностей надо совсем немного – всего 1-2 литра воды в сутки. Но даже если обеспечить все человечество водой по современным комфортным городским нормам, для этого потребуется всего около 2 процентов ежегодно возобновляемых ресурсов пресных вод.

При всей важности бытового водообеспечения не оно определяет остроту водной проблемы, о которой в последнее время пишут и говорят так много. Значение воды для человеческого общества неизмеримо шире и многообразнее.

Жизнь зародилась в водной среде. Для многих видов животных и растений вода продолжает оставаться средой обитания. Значение воды в процессах жизнедеятельности определяется тем, что она является основной средой в клетке, где осуществляются реакции и процессы метаболизма, и выступает важнейшим исходным, промежуточным или конечным продуктом биохимических превращений. Значимость воды определяется и её количественным содержанием. Живые организмы состоят не менее чем на ¾ из воды.

Забота о получении достаточного количества воды, пригодной для питья и удовлетворения культурно-бытовых потребностей населения, не оставляет человечество на протяжении всего его существования. Достаточно вспомнить, что первый римский водопровод протяженностью 16,5 км, был построен в 312г. до н.э. Характер и формы водоснабжения изменялись с изменением социально-экономических условий, прогрессом техники и естественных наук, общим подъемом культуры.

Изменение химического состава воды является причиной заболеваний неинфекционной природы. В настоящее время при обосновании гигиенических нормативов качества питьевой воды проводят её всесторонние комплексные исследования.

В России сегодня половина жителей лишена возможности пить качественную воду, ибо она не отвечает требованиям ГОСТ. Количество воды в 70% рек и озер России таково, что они утратили свою изначальную природную функцию как источник водоснабжения. Каждый третий россиянин подвергается острым желудочно-кишечным заболеваниям. Причина тому одна – недоброкачественная питьевая вода. Самым грязным считается Восточное Подмосковье, где подземных вод выкачивается в 2 раза больше, чем эти водоемы накапливают естественным путем.

С точки зрения воздействия вредных веществ, содержащихся в питьевой воде, азотосодержащие и хлорорганические соединения приводят к повышенной заболеваемости хроническими нефритами и гепатитами, более высокой мертворождаемости, токсикозам беременности, врожденным аномалиям развития. Железо опасно тем, что провоцирует сердечные заболевания, длительное употребление воды с повышенным его содержанием приводит к заболеваниям печени, увеличивает риск инфаркта, негативно влияет на репродуктивную функцию организма, повышает риск развития у населения аллергических болезней и состояний, кроме того, такая вода причиняет неудобства в быту и неприятна на вкус. Повышенные концентрации меди вызывает поражения слизистых оболочек, печени и почек. Цинк в питьевой воде способствует заболеванию почек. Ртуть вызывает нервно – психические нарушения, разрушает костный мозг, понижает массу тела, омертвляет печень. Ртуть не нужна человеческому организму! Это сильнейший протоплазматический яд. Попав в организм, ртуть токсический действует на все органы. Алюминий парализует центральную нервную и иммунную системы, переводит нитраты в нитриты (более активную форму), особенно угнетающе действует на детей.

Для того чтобы выяснить, пригодна ли для питья вода в нашем районе я провела исследовательскую работу.

Цель исследования: определение и сравнение качества питьевой воды из различных колодцев с. Константиновка

Для реализации этой цели поставлены следующие задачи:

1. Изучить литературу по теме исследования.

2. Выбрать параметры, по которым следует оценивать качество питьевой воды.

3. Познакомиться с методами исследования качества питьевой воды.

4. Наметить колодцы и провести исследование воды колодцев на пригодность ее использования для хозяйственно-питьевых нужд;

5. Разработать рекомендации по улучшению качества питьевой воды.

2. Общая часть.

2.1.1. Определение органолептических показателей.

Любое знакомство со свойствами воды, сознаем мы это или нет, начинается с определениями органолептических показателей, т. е. таких, для определения которых мы пользуемся нашими органами чувств. 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, мутность, запах, вкус и привкус.

Органолептическая оценка качества воды - обязательная начальная процедура санитарно-химического контроля воды.

Прозрачность природных вод обусловлена их цветом и мутностью, т. е. содержанием в них различных окрашенных и взвешенных органических и минеральных веществ. Воду в зависимости от степени прозрачности условно подразделяют на: прозрачную, на слабоопалесцирующую, опалесцирующую, слегка мутную, мутную, сильно мутную. Мерой прозрачности служит высота столба воды, при котором можно наблюдать опускаемую в водоем белую пластину определенных размеров или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и шрифта, либо использовать мутномер. Определяем мутность воды по таблице 1.

Мутность воды Таблица 1

Оборудование: мутномер, пробирки.

Ход работы:

1. Заполним пробирку водой до высоты 10-12 см

2. Вставим пробирку в мутномер.

3. Определим мутность воды, рассматривая пробирку сверху при достаточном освещении. Выберите подходящее из приведенных в таблице 1.

Запах воды обусловлен наличием в ней летучих пахучих веществ, которые попадают в воду естественным путем либо со сточными водами. Практически все органические вещества имеют запах и передают его воде. Обычно запах определяют при нормальной температуре.

Запах по характеру подразделяют на две группы, описывая его субъективно по своим ощущениям (табл. 2):

1. естественного происхождения;

2. искусственного происхождения. Такие запахи обычно значительно изменяются при обработке.

Характер и интенсивность запаха Таблица 2

Интенсивность запаха оценивают по 5- бальной шкале, приведенной в таблице 3.

Таблица для определения характера и интенсивности запаха Таблица 3

Для питьевой воды допускается запах не более 2 баллов.

Колба на 250-500 мл с пробкой

1. Заполните колбу водой на 1/3 объема и закройте пробкой.

2. Взболтайте содержимое колбы вращательным движением руки.

3. Откройте колбу и сразу же определите характер и интенсивность запаха, вдыхая воздух. Воздух вдыхайте осторожно, не допуская глубоких вздохов! Если запах сразу не ощущается или возникают затруднения с его обнаружением, испытание можно повторить, нагрев воду в колбе до температуры 60 º С, опустив колбу в горячую воду. Пробирку из колбы предварительно выньте.

Интенсивность запаха определяется по пятибалльной шкале согласно табл. 3.

Вкус и привкус воды, обнаруживаемые непосредственно в воде не должны превышать 2 баллов. Вкус и привкусы оцениваются как качественно, так и количественно по интенсивности в баллах. Различают четыре вида: соленый, горький, сладкий и кислый. Остальные вкусовые ощущения называют привкусами: хлорный, рыбный, металлический и т.п. интенсивность вкуса, как и запаха, определяется по пятибалльной шкале, приведенной в таблице 4.

Вкус и привкус определяются в сырой воде при комнатной температуре и 60ºС. В воде открытых водоемов и источников, сомнительных в санитарном отношении, вкус воды устанавливают только после ее кипячения. При исследовании в рот набирают 10-15 мл воды, держат несколько минут (не проглатывая!) и определяют характер и интенсивность привкуса.

и интенсивности вкуса и привкуса. Таблица 4

Для питьевой воды допускаются значения показателей вкуса и привкуса не более 2 баллов.

Оборудование: стаканы.

1. Налейте в стакан 100 мл воды.

2. Наберите из стакана 10-15 мл жидкости, подержите ее во рту 3-5 секунд, не проглатывая.

3. Определите вкус и привкус, используя таблицу 4.

4. После определения вкуса воду сплевывают.

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, прилегающей к водоему почв, наличием в водосборном бассейне болот и торфяников и т.др. Цветность воды определяют визуально.

Оборудование: пробирка стеклянная высотой 15-20 см, лист белой бумаги (в качестве фона)

1. Заполните пробирку водой до высоты 10-12 см.

2. Определите цветность воды, рассматривая пробирку сверху на белом фоне при достаточном боковом освещении. Отметьте наиболее подходящий оттенок из приведенных ниже в таблице 5, либо заполните свободную графу в таблице.

Цветность воды Таблица 5

3. Химические показатели воды.

Водородный показатель представляет собой концентрации водородных ионов в растворе: рН= -lg[H+].

Для всего живого в воде (за исключением некоторых кислотоустойчивых бактерий) минимально возможная величина рН=5; дождь имеющий рН‹5,5, считается кислотным дождем.

В питьевой воде допускается рН 6,0-9,0; в воде водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования рН6,5-8,5. Величина рН природной воды определяется, как правило, соотношением концентрации гидрокарбонат - анионов и свободного СО₂. Пониженное значение рН характерно для болотных вод за счет повышенного содержания гуминовых и других природных кислот.

Визуально - колометрическое определение проводят с использованием портативных тест - комплектов, основанных на реакции универсального или комбинированного индикатора с водородными ионами, сопровождающейся изменением окраски раствора.

Таблица 6

рН воды – один из важнейших показателей качества вод. Величина концентрации ионов водорода имеет большое значение для химических и биологических процессов, происходящих в природных водах.

Оборудование: универсальная индикаторная бумага, химический стакан емкостью 150-200 мл.

С помощью универсальной индикаторной бумаги рН воды можно определить с точностью до единицы рН.

1. Полоску индикаторной бумаги погружаем на 1/3 длины в исследуемую воду.

2. Сравниваем окраску бумаги со стандартной шкалой.

3.2. Жёсткость воды

Качество природной воды в значительной степени определяется концентрацией растворённых в ней минеральных солей. Жёсткость воды – одно из важнейших свойств, имеющее большое значение при водопользовании. Если в воде находятся ионы металлов, образующие с мылом нерастворимые соли жирных кислот, то в такой воде затрудняется образование пены при стирке белья или мытье рук, в результате чего возникает ощущение жёсткости. К солям жёсткости относятся, главным образом, соли кальция (Са ) и соли магния (Мg ).

Суммарная жёсткость воды, т.е. общее содержание растворимых солей кальция и магния, получила название общей жёсткости.

Воду с общей жёсткостью до 3,5 ммоль/л считают мягкой, от 3,5 до 7 ммоль/л – средней жёсткости, от 7 до 12 ммоль/л – жёсткой, более 12 ммоль/л – очень жёсткой.

Допустима величина общей жёсткости для питьевой воды и источников централизованного водоснабжения составляет не более 7 ммоль/л ( в отдельных случаях – до 10 ммоль/л .), лимитирующий показатель вредности – органолептический.

Оборудование: мерная склянка, пипетка, фенолфталеин.

Ход работы.

В склянку наливают 10 мл анализируемой воды, добавляют 5-6 капель фенолфталеина. Если при этом окраска не появляется, то считается, что карбонат- ионы в пробе отсутствуют. В случае возникновения розовой окраски пробу титруют 0,05 н. раствором соляной кислоты до обесцвечивания

3.3. Определение нитратов в воде.

Предельно допустимая концентрация в питьевой воде нитратов – 45 мг/л.

Ход работы

Отрежьте от индикаторной полоски рабочий участок размером около 5*5 мм. Не снимая полимерного покрытия, опустите его в анализируемый раствор на 5-10 с. Через три минуты сравните окраску участка с образцами контрольной шкалы. Результаты анализы получают мг/л.

3.4.Определение сероводорода,

Качественное определение в воде сероводорода и его солей можно проводить по наличию специфического запаха на месте отбора пробы, так как он быстро исчезает за счёт окисления сероводор

4. Практическая часть.

4.1 Исследование воды в колодцах с. Константиновка.

В этом учебном году я проводила исследовательскую работу по определению качества воды в колодцах с. Константиновка. Для исследования я использовала воду из разных колодцев №1 – ул. Советская, колодец №2 – ул. Мира, колодец №3 – ул. Колхозная, колодец №4 – ул. Ленина, колодец №5 – ул. Полевая. Исследования проб воды проводила в этот же день. На месте забора проб определяла органолептические показатели: цветность, запах, вкус, мутность. Результаты своих исследований перевела в баллы и оформила в виде таблицы.

Органолептические показатели качества воды.

Таблица№1

Затем, используя, приведённые выше методики, определила рH воды, жёсткость воды, сероводорода.

Расчёты жёсткости воды в колодцах с. Константиновка

Ск=0

Сгк=0,3*305=91,5

Жк=0*0,0333+91,5*0,0164=1,5

Колодец №2

Ск=0

Сгк=0,6*305=183

Жк=0*0,0333+183*0,0164=3

Колодец №3

Ск=0

Сгк=0,5*305=152,5

Жк=0*0,0333+152,5*0,0164=2,5

Колодец №4

Ск=0

Сгк=0,2*305=61

Ж к=0*0,0333+61*0,0164=1

Колодец №5

Ск=0

Сгк=0,3**305=91,5

Жк=0*0,0333+91,5*0,0164=1,5

Результаты обнаружения в воде ионов и органических веществ.

Таблица №2

По нормам СанПиНа предельно допустимая концентрация веществ в питьевой воде:

рН = 6,0 – 9,0

нитратов ― не более 45 мл/л

запах ― до 2 баллов

вкус ― до 2 баллов

мутность – прозрачная

цветность ― бесцветная

жесткость ― не более 7ммоль/л.

5. Выводы

Сравнив полученные результаты исследований с нормами СанПиНа, сделала выводы:

1. Вода во всех колодцах не жесткая, содержание нитратов, рН в пределах нормы.

2. В колодцах №1, №2, №3 присутствует древесный запах.

3. Вода из колодцев с. Константиновка соответствует нормам СанПиНа и пригодна для хозяйственно-питьевых нужд.

6. Рекомендации по улучшению качества питьевой воды.

Для улучшения качества питьевой воды в колодцах рекомендуем:

1. Периодически брать воду, чтобы она не застаивалась.

2. По мере возможности производить замену деревянного сруба,

во избежание ненужного запаха воды.

3. Кипятить воду перед употреблением.

4. Не мыть автотранспорт около водных источников.

5. Контролировать санитарное состояние колодцев.

6. Воспитывать в себе экологическую культуру по отношению к

окружающей среде.

Список использованной литературы.

1. Муравьев А. Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. 3-е изд., доп. и перераб.- СПб.: «Крисмас+», 2004.- 248 с.

2. Мухин В. Пульсирующее чудо. – Спас-Клепики: ГУП РО «Клепиковская типография», 2003. – 152 с.

3. Муравьев А. Г. (Муравьев А. Г., Пуган Н.А., Лаврова В.Н.). Экологический практикум: - СПб: Крисмас+, 2003. – 178 с.

4. Соколов А.А. Вода: роль в экономическом и социальном развитии общества. журнал «Человек и стихия» Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 160с., ил.

5. Козлов В. А. Шатурская Мещёра. – О-З. 1998. 85с.

Приложения 1

2.4 Требования к качеству воды.

Здоровье человека в значительной мере зависит от качества воды, которую он использует для питья и приготовления пищи. Далеко не всегда по внешнему виду или запаху воды можно сказать, насколько она безвредна, и можно ли ее пить. Необходимо знать ее химический состав, точнее, состав ее примесей, которые в ней содержатся.

Требования, предъявляемые к питьевой воде.

Показатели токсических химических веществ воды (допустимые концентрации в воде химических веществ, могущих содержаться в ней)

Органолептические показатели воды.

Содержание в воде химических веществ

Приложения 2

У колодца № 2. Взятие проб воды.

Колодец №5. Пробы воды взяты.

Приложения 3

17