Исследование качества водопроводной воды в условиях школьной лаборатории. Районная научно. Водная история
 Скачать 1.55 Mb.
|
|
Районная научно-практическая конференция школьников « К вершине знаний» Секция « Естественно-математические дисциплины» Тема: «Водная история» Исследовательская работа: "Исследование качества водопроводной воды в условиях школьной лаборатории" Работу выполнил: М  арчук Дмитрий Александровичученик специализированного10а класса МБОУ Лицей №2. Руководители: Гарбузова Вера Евгеньевна, учитель химии высшей квалификационной категории МБОУ Лицей №2; Башкардина Надежда Ивановна учитель географии высшей квалификационной категории МБОУ Лицей №2. Контактный телефон: 23-013 2015 год г. Купино Оглавление. Стр. Введение…………………………………………………………………………….3-4 Загрязнение пресной питьевой воды ……………………………… 4-5 1.1 Влияние питьевой воды на здоровье человека………………………5-6 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………………………………………….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………………………………………………........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)…………………………………....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……………………………………………………………………….11-23 «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 обеспечит 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. Поэтому актуальность данной проблемы очень высока. Меня также очень затронули приведенные цифры. Ведь здоровье человека - главное его богатство! Поэтому оценка качества питьевой воды является очень актуальной. Я решил провести исследовательскую работу по изучению качества пресной питьевой воды МБОУ Лицея №2 Купинского района. Цель: исследовать качество водопроводной питьевой воды в МБОУ лицее №2 и соответствие её 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 централизованного источника водоснабжения МБОУ Лицей №2 Купинского района. Предмет исследования: качественный состав питьевой водопроводной воды МБОУ лицей №2 и пригодность её для потребления в условиях детского учреждения. Гипотеза: в условиях школьной лаборатории можно определить качество питьевой воды. Методы исследования: 1.Измерение 2.Наблюдение 3.Сравнение 4. Анализ. Этапы работы: 1. Осуществление сбора информации по вопросу исследования в справочной и научной литературе; использование ресурсов Интернета (октябрь-ноябрь, 2014г). 2 Создание модели проведения эксперимента (декабрь-январь, 2014-2015г). 3 Проведение эксперимента по определению качества питьевой воды в лицее (январь-февраль, 2015г.) 4 Обработка результатов экспериментального исследования (февраль-март, 2015г.). 5 Отчёт по работе (март, 2015г.). 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. Почему же так остро стоит проблема нехватки чистой икачественной 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 №1, 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. Воды 1 класса экологически полноценные, могут использоваться для питья, рекреации, рыбоводства и орошения. Воды 2 класса экологически полноценные, имеют питьевое значение, могут использоваться для рекреации, рыбоводства и орошения. Воды 3 класса экологически полноценные, могут использоваться для питья с предварительной очисткой, а также рыбоводства и орошения. Воды 4 класса экологически неблагополучны, имеют ограниченное применение в рыбоводстве и орошении, пригодны для технических целей. Воды 5 класса экологически неблагополучны, имеют техническое значение. Воды 6 класса экологически неблагополучные, применяются для технических целей с предварительной очисткой. Поэтому оценка качества питьевой воды является очень актуальной. Основная часть 2. Опытно – экспериментальная работа. 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 я взял результаты качественного анализа воды. 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: опустить водный термометр в воду, только что взятую из водопровода, на пять минут. Не вынимая термометра, определить температуру воды. Результаты эксперимента: температура воды 250С. /Приложение №2, фото №1/ 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 воде, от 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 прозрачную 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: вода абсолютно прозрачная и бесцветная./Приложение №2, таблица №2, фото №2/ 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 воды равно 30 см. /Приложение №2, фото №3,4/ |