Все за водой для здоровья
Автор публикации: К. Головина, ученица 9Б класса
Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 3»,
г. Козельск Козельского района Калужской области
Тема исследовательской работы:
«Все за водой для здоровья»
Автор: Головина Ксения Олеговна,
9 класс 15 лет
Научный руководитель: Тарасов Иван Викторович,
учитель географии
2022
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ | 3 |
ГЛАВА I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ | 4 |
Химические показатели качества воды | 4 |
Биологические показатели качества воды | 6 |
Органолептические показатели качества воды | 6 |
1.4Влияние качества воды на здоровье человека | 8 |
1.5Способы очистки питьевой воды: самые эффективные и безопасные | 9 |
ГЛАВА II ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ | 12 |
2.1 Определение содержания в питьевой воде общего железа | 12 |
2.2 Определение содержания в питьевой воде хлоридов | 14 |
2.3 Определение содержания в питьевой воде сульфатов | 16 |
2.4 Определение кислотно-щелочной рН среды питьевой воды различных источников при помощи прибора PH-тестер, электронный PH-02 | 18 |
ГЛАВА III РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ | 19 |
3.1 Проведение открытых классных часов «Качество питьевой воды – залог здоровья человека» | 19 |
3.2 Разработка и изготовление буклета | 20 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ | 22 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ | 23 |
ПРИЛОЖЕНИЕ №1 | 24 |
ВВЕДЕНИЕ
Вода это чудо созданное природой и без нее не может прожить ни один организм на земле, притом вода, которая состоит всего из двух молекул, представляет вещество, которое не имеет вкуса и запаха, тем не менее, вся польза и вред питьевой воды многим неизвестна.
Без питьевой воды не может существовать ни один живой организм и вот несколько причин в подтверждении этого, первое это то, что вода благоприятно действует на клетки организма, в том числе на клетки кожи, без нее она становится дряблой и быстро стареет. Без воды невозможно вывести из организма шлаки, что дает возможность организму не отравиться продуктами метаболизма. Вся польза воды состоит в том, что она уменьшает вязкость крови, то при употреблении ее в количестве не менее двух литров в сутки, снижается риск заболеванием инфаркта или инсульта.
Каждому человеку известна польза питьевой воды и поэтому ее следует пить в количестве 2-х л в сутки, а пополняют запасы воды в организме, только при употреблении кофе, чая, компотов, фруктовых соков, супов и других продуктов, но только не чистой воды. Организм требует для своей работы именно чистую воду, но не разбавленную другими продуктами, тем самым при потере воды, при обезвоживании организма, начинаются головные боли, наступает раздражительность, мозг не получает достаточно жидкую кровь, в результате чего начинают появляться галлюцинации, а затем и смерть, поэтому польза воды огромна.
Вода является основой жизнедеятельности человека, но мы знаем о ней, как ни странно, довольно мало. Какая вода полезна нашему организму? Какая вредна? В последние годы ученые все чаще обращают внимание на зависимость между качеством воды и уровнем здоровья населения.
Актуальность проекта: Безопасная и доступная вода – важный фактор здоровья людей, независимо от того, используется ли она для питья, бытовых нужд, приготовления пищи. Каждый имеет право на достаточное, непрерывное, безопасное, физически доступное и приемлемое потребление качественной питьевой воды в личных нуждах.
Вода является неотъемлемой частью всего живого. Её качество, несомненно, влияет на здоровье человека. Большое число заболеваний связанно с употреблением некачественной питьевой воды. В последние годы заметно проявляется тенденция к ухудшению качества питьевой воды из-за высокого биологического и химического загрязнения поверхностных водоемов источников. К сожалению, на нашей планете всё реже встречаются природные источники с пригодной для питья водой. Эта тема, несомненно, актуальна, поскольку люди должны знать, какую воду они пьют сейчас, и как она повлияет на их организм.
Новизна проекта: Время не стоит на месте, и человек ищет различные способы решения улучшить качества питьевой воды для своего употребления, не наносящий урон своему здоровью.
Тщательная очистка воды – основной фактор для эпидемиологической безопасности воды. Нарушение правил может повлечь за собой распространение различных заболеваний. Так, по данным статистики, в мировом масштабе из-за некачественной очистки воды каждый год страдает 2 млрд. человек.
Как развитые, так и развивающиеся страны сталкиваются с одной общей проблемой — ростом объемов некачественной питьевой водой. Это, в свою очередь, побуждает разработчиков из разных стран к поиску новых и все более совершенных технологий очистки воды, такие как: мембранное разделение воды, облучение, очистка наночистицами, биоаугментация воды и мембранная биоаугментация.
Цель проекта: Изучить качество питьевой воды, и расширить знание о воде и её значение в жизни человека.
Задачи проекта:
Изучить химические, биологические и органолептические показатели качества питьевой воды;
Выяснить какое влияние оказывает качество питьевой воды на здоровье человека;
Выявить различные способы очистки питьевой воды;
Оценить качество питьевой воды, используемой населением Козельского района для пищевых целей;
Познакомить жителей с качеством питьевой воды Козельского района.
Объект исследования: водопроводная питьевая вода г.Козельска с ул. Софьи Панковой, вода из источника с. Фроловское Козельского района, покупная питьевая вода негазированная «КОЗЕЛЬСКАЯ».
Предмет исследования: питьевая вода – основа здоровья человека.
Гипотеза исследования: Я предполагаю, что питьевая вода Козельского района пригодна для употребления в пищу человека.
Методы исследования: анализ, опрос, наблюдение, сбор информации из книг различной литературы, эксперимент, работа с интернет - ресурсами, практические методы.
Ожидаемые результаты:
Оценивание качество питьевой воды, которое использует население Козельского района;
Проинформировать жителей и местных властей через соцсети и публикации на сайтах защиты природы и экологии о пригодности или не пригодности питьевой воды в Козельском районе.
ГЛАВА I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Химические показатели качества воды
Сухой остаток воды – это соли и вещества, которые остаются после её выпаривания. В воде источника и питьевой воде он не должен превышать 1 000 мг на литр. Более высокое содержание солей, если оно не обусловлено геологическими особенностями, даёт основание полагать, что соли поступают в водоём вместе с промышленными стоками.
Мутность определяют с помощью мутномера, в котором исследуемую воду сравнивают с эталонным раствором, приготовленным из инфузорной земли или каолина на основе дистиллированной воды. Мутность воды выражают в мг/л взвешенного вещества.
Жёсткость воды зависит от содержания солей кальция и магния, главным образом двууглекислых. Различают три вида жёсткости: общую, постоянную и устранимую.
Общая жёсткость воды – это жёсткость сырой воды, обусловленная содержанием всех соединений Са и Mg, независимо от того, с какими анионами они связаны.
Мягкой считается вода, имеющая жёсткость менее 10°, т.е. менее 100 мг СаО в 1 литре воды, умеренно жёсткой – от 10° до 20°, жёсткой – более 20°. Очень жёсткая вода может оказывать на желудок человека послабляющее действие. Косвенное влияние жёсткой воды состоит в худшей усваиваемости организмом пищи: овощей, мяса, бобовых, которые плохо провариваются в жёсткой воде. При использовании жёсткой воды в промышленности происходит быстрое засорение труб осадками.
Важнейшим показателем качества воды является её кислотность или рН. Кислотность характеризует активность и определяется концентрацией ионов водорода. Чем меньше значение показателя, тем более кислой является вода.
рН атмосферной воды находится в пределах от 5 до 6 ед. рН. Под влиянием абсорбированных углекислого газа, окислов серы и азота (особенно в промышленных районах) атмосферная вода может становиться кислой и её рН понижается до 4 – 5 ед. рН. Для питьевой воды, как видно из табл.3.18, показатель рН находится в пределах от 6,5 до 8,5 ед. рН. Кислую реакцию вода приобретает при загрязнении её промышленными и другими сточными водами, содержащими кислоты и их соли.
Количество растворённого кислорода зависит от температуры воды и барометрического давления. В чистых открытых водоёмах при температуре + 5+15°С содержание кислорода составляет 3 – 6 мг/л, при сильном загрязнении оно снижается до нуля за счёт поглощения его водной фауной и загрязняющими воду органическими веществами.
Таблица 1. Шкала кислотности
pH | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
концентрация H+, моль/л | 1 | 10-1 | 10-2 | 10-3 | 10-4 | 10-5 | 10-6 |
10-7 |
pH | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
концентрация H+, моль/л | 10-8 | 10-9 | 10-10 | 10-11 | 10-12 | 10-13 | 10-14 |
1.2 Биологические показатели качества воды
Биологические показатели качества воды можно разделить на прямые и косвенные.
Прямые показатели – это общее число бактерий и количество кишечных палочек. Загрязнение микрофлорой характеризуется так называемый микробным числом, т.е. количеством бактерий в 1 мл воды.
Загрязнение кишечной палочкой выражается коли-индексом, определяющим количество кишечных палочек в 1 мл воды. Их значения для питьевой воды приведены в табл. 4.34. При эффективном обеззараживании в водопроводной воде микробное число не превышает 100 в 1 мл. В воде артезианских скважин оно не превышает 10-30, в воде незагрязнённых колодцев 300 – 400, а в воде сравнительно чистых водоёмов 1 000-1 500 в 1 мл. Коли-индекс после обеззараживания питьевой воды должен быть не более 3, в артезианских скважинах – менее 2, в колодцах – не более 10.
Окисляемость воды косвенно указывает на общее содержание в ней свежих органических веществ (мочевины, аминокислот и т.п.) и характеризуется биологической потребностью кислорода (БПК).
С ростом концентрации органических веществ в воде окисляемость повышается. Для артезианских вод окисляемость не превышает 2 – 4 мг/л O2 для открытых водоемов – 4 – 7 мг/л O2.
БПК характеризует загрязнение воды источника нестойкими органическими веществами. Существует способ учёта потребления кислорода за определённый срок хранения воды.
За критерий оценки биохимической потребности кислорода принимают величину уменьшения количества растворённого в воде кислорода в течение пяти суток при температуре + 20 °С (БПК5).
В воде водоёмов с чистой водой за этот срок содержание кислорода уменьшается не более чем на 1 – 2 мг/л. В воде сильно загрязнённых источников через пять суток отмечается полное исчезновение кислорода.
При оценке состояния водных экосистем достаточно надёжными показателями являются характеристики состояния и развития всех экологических групп водного сообщества.
Из гидробиологических показателей качества в России нашёл наибольшее применение индекс сапробности водных объектов, который рассчитывают исходя из индивидуальных характеристик сапробности видов, представленных в различных водных сообществах (фитопланктоне, перифитоне).
1.3 Органолептические показатели качества воды
К основным органолептическим показателям воды относятся запах, вкус, прозрачность и цвет воды.
Запах воды определяется при обычной температуре и при нагревании до 60 °С. Качественно запах характеризуется как: «хлорный», «землистый», «болотный», «нефтяной», «ароматический», «непреодолимый» и т.п. Качественно запах оценивается по пятибалльной системе, которая является общепринятой также для обозначения запаха воздуха, вкуса и запаха воды и пищевых продуктов (табл. 3.19).
Таблица 2. Шкала интенсивности запаха и привкуса питьевой воды
Баллы | Интенсивность запаха и привкуса | Характеристика интенсивности | |
0 1 2 3 4 5 | Нет Очень слабый Слабый Заметный ( средний ) Отчётливый ( сильный ) Очень сильный | Отсутствие ощущения запаха или привкуса Запах или привкус не поддающиеся охарактериз-ованию, но определяемые в лаборатории опытным путём Запах или привкус, не привлекающие внимания потребителя но обнаруживаемые, если обратить на них внимание Запах или привкус, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде неодобрительно Запах и привкус, привлекающие внимание и делающие воду неприятной для питья Запах и привкус настолько сильны, что делают воду непригодной для питья | |
| | | |
Вкус воды определяется только при уверенности, что она безопасна (отсутствуют ядовитые вещества и бактериальное загрязнение). Вкус характеризуют как: солоноватый, горький, кислый, сладкий. Говорят также, что вода имеет привкус: рыбный, металлический, неопределённый и т.д. Интенсивность привкуса оценивают в баллах. При определении привкуса и вкуса воды ею ополаскивают рот (примерно 10 мл) и не проглатывают.
Прозрачность воды определяют по печатному шрифту Снелла. Исследуемую воду взбалтывают и доверху наливают в бесцветный цилиндр, имеющий по высоте градуировку в сантиметрах и слабо-наклонный книзу отвод с краном. Дно цилиндра прозрачное. Шрифт подкладывают под дно цилиндра и пробуют различить буквы сквозь столб воды. Высота столба в сантиметрах указывает на степень прозрачности. Прозрачность воды характеризует наличие в ней взвешенных веществ и служит важным признаком её доброкачественности. Питьевая вода должна иметь прозрачность не менее 30 см.
По цвету вода определяется как бесцветная, слабо-жёлтая, буроватая и т.п. путём сравнения профильтрованной воды с равным объёмом дистиллированной окрашенной воды (не менее 40 мл).
Влияние качества воды на здоровье человека
Быстрый рост численности населения планеты, возрастающие объемы водопотребления для бытовых и промышленных нужд, интенсивное развитие сельского хозяйства способны привести к глобальному водному кризису, который уже сейчас проявляется в нехватке пресной воды и ее усиливающемся загрязнении.
Вода оказывает огромное влияние на здоровье человека. О многом говорит уже тот факт, что ее содержание в разных органах составляет от 70% до 90%. Живой клетке вода требуется как для сохранения своей структуры, так и для нормального функционирования. Она играет важную роль в построении и восстановлении тканей, поддержании всех обменных процессов в организме. Кроме того, вода помогает регулировать температуру тела, служит в качестве смазки, облегчающей работу суставов, способствует проникновению питательных веществ.
Чтобы хорошо себя чувствовать, нам необходимо употреблять только чистую питьевую воду. Качество воды непосредственно влияет на продолжительность жизни. К примеру, по данным Всемирной организации здравоохранения, почти 90% болезней вызывается использованием некачественной воды для питьевых и бытовых нужд.
Заболевания, передаваемые через загрязненную воду, подчас приводят не только к ухудшению самочувствия, но даже инвалидности и гибели. Особенно это характерно для менее развитых стран с низким уровнем личной и коммунальной гигиены. В результате загрязнения источников питьевой воды здоровым людям могут передаться брюшной тиф, дизентерия, холера, инфекционная желтуха, туляремия, водная лихорадка, полиомиелит, бруцеллез и различные гельминтозы.
Качественная питьевая вода не может содержать вредные для здоровья человека примеси. Она должна быть без цвета и запаха.
Во многих субъектах Российской Федерации, как показывает анализ, питьевая вода часто не соответствует стандартам по санитарно-химическим показателям из-за высокого природного содержания железа, жесткости, общей минерализации. Как подчеркивают специалисты Управления Роспотребнадзора, использование такой воды для питьевых целей требует реализации комплекса мероприятий по реконструкции систем водоснабжения с устройством установок водоподготовки. Игнорирование этих требований может привести к плачевным последствиям. В частности, при употреблении воды с содержанием железа выше норматива возникает риск приобретения различных заболеваний печени, а также аллергических реакций.
Тем не менее, сегодня в широком доступе имеются различные средства для очистки воды в домашних условиях. Помните: чистая вода – это залог нашего с вами здоровья и долголетия.
Способы очистки питьевой воды: самые эффективные и безопасные
З агрязнение водных ресурсов – это глобальная экологическая проблема. Человеку жизненно необходима чистая вода, и современная наука в этом плане не стоит на месте. Ученые всех стран трудятся над решением этой задачи и разрабатывают новые системы и способы очистки воды. Применение того или иного метода зависит от количества, химического состава и уровня загрязнения жидкости. В промышленности для восстановления нормативных показателей воды используются одни технологии, а в бытовых условиях – совсем другие.
Способы очистки воды: Существуют различные группы методов искусственного улучшения качества воды, вне зависимости от вида загрязнений и характера примесей. Среди них:биологические;
ф изические;
химические;
физико-химические.
.
Биологические способы очистки воды:Биологические методы восстановления нормативных показателей воды являются самыми современными и довольно результативными. Биотехнологии основаны на использовании живых организмов – различных видов бактерий, низших грибов, водорослей, простейших и даже некоторых многоклеточных (красных червей и мотыля).
Биологический способ очистки воды осуществляется путем подбора определенного вида живых организмов, подходящих для нормализации химического состава сточных вод. Например, для окисления азотсодержащих соединений используются нитрофицирующие бактерии Nitrobacter и Nitrosomonas, а для удаления фосфора из жидкости необходимы фосфат аккумулирующие организмы.
Скопления колоний бактерий и микроорганизмов, которые очищают водные стоки, называются активным илом. Эта темно-коричневая или черная илистая масса с запахом сырой земли при отстаивании образует оседающие хлопья. Колонии микроорганизмов (зооглеи), в зависимости от условий биоочистки и химического состава жидкости, могут принимать различную форму (шарообразную, древовидную и т. д.) После улучшения качественных показателей сточных вод активный ил с находящимися в нем зооглеями легко отделяется от водной составляющей.
Условия, в которых используются биологические способы очистки воды:
биологические пруды – естественные или искусственные водоемы;
поля фильтрации – участки почвы, через которые происходит фильтрация воды (песок, глина, суглинок или торф);
биофильтры – специальные очистные сооружения;
аэротенки (окситенки) – сложные конструкции для искусственной аэрации;
Аэротенк – сложное очистное сооружение для искусственной аэрации. В процессе биологической очистки вода смешивается с активным илом, в котором находятся колонии аэробных микроорганизмов. Искусственная аэрация в аэротенке способствует насыщению среды кислородом. Процессы биоразложения загрязнений стимулируются кислородом и дополнительным перемешиванием. В аэротенк для аэрации поступает атмосферный воздух, а в окситенке используется технический кислород, который повышает эффективность процесса очистки.
Физические способы очистки воды Большое распространение получили физические способы очистки воды. В основном они используются на начальном этапе восстановления качества жидкости и называются грубой очисткой. Крупные твердые включения удаляются из воды механическим путем, это позволяет значительно снизить нагрузку на последующих технологических этапах.Наиболее распространенные физические способы очистки воды от железа и металлов:
процеживание;
отстаивание;
фильтрование (в том числе центробежное);
ультрафиолетовая обработка.
Процеживание относится к способам грубой очистки и в основном используется на предварительном этапе улучшения качества воды. Жидкость пропускается через различные решетки и сита, которые задерживают твердые и легко отделяемые включения металлических загрязнителей. Процеживание позволяет снизить нагрузку на установки тонкой очистки и продлить срок службы используемого оборудования.
Отстаивание воды как способ очистки может применяться не только на предварительном этапе, но и в качестве промежуточного технологического процесса. Вода попадает в резервуар на определенный промежуток времени. Загрязнения под действием гравитационных сил отделяются от жидкости и оседают на дно резервуара, оснащенного устройствами для удаления полученного осадка.
Фильтрование по технологии удаления загрязнений очень похоже на процеживание. Разница лишь в том, что этим способом можно проводить не только грубую, но и тонкую очистку. Очищаемую жидкость пропускают через фильтр – слой пористого материала. Вода свободно проходит сквозь него, а мелкие частицы загрязнений (ил, песок, окалина, микроскопические твердые включения) задерживаются в порах фильтрующего материала.
Ультрафиолетовая дезинфекция не относится к непосредственной очистке жидкостей, но активно используется как дополнительный очистительный этап обеззараживания. Воду, которая подверглась глубокой очистке, обрабатывают ультрафиолетовыми лучами, невидимыми для человеческого глаза. Диапазон длины световых волн от 200 до 400 нм.
Химические способы очистки воды:Очистка воды химическим способом основана на взаимодействии реагентов с различными видами загрязнителей. В результате химической реакции вредные вещества разлагаются на безопасные компоненты или изменяют свое состояние – загрязнения превращаются в нерастворимые соединения и выпадают в отделяемый осадок.
По типу химического взаимодействия можно выделить три основных способа химической очистки воды:
нейтрализация;
окисление;
восстановление.
Нейтрализация основывается на взаимодействии кислот и щелочей. В результате химической реакции выравнивается кислотно-щелочное равновесие.
Нейтрализация осуществляется двумя способами. В первом случае очищаемую жидкость смешивают с кислотной или щелочной средой, а во втором – в воду добавляют реагенты, которые вызывают реакцию нейтрализации.
Нейтрализацию кислых стоков осуществляют с помощью аммиачной воды (NH4OH), кальцинированной соды (Na2CO3), гидроксида натрия и калия (NaOH и KOH), известкового молока (Ca(OH)2). Для нейтрализации щелочных загрязнений используют растворы кислот или кислые отходящие газы, содержащие оксиды CO2, SO2, NO2. Газы пропускают через загрязненный поток воды.
Окисление и восстановление – это еще один способ очистки воды, который отличается использованием более сильных окислителей и восстановителей. Дело в том, что некоторые загрязнители не вступают в реакцию в процессе очистки методом нейтрализации, тогда обезвреживание токсичных компонентов производят с помощью сильных хлорсодержащих окислителей: газообразного хлора (CL2), хлор соединений, диоксида хлора (CLO2), гипохлорита калия (KCLO), гипохлорита натрия (NaCLO), гипохлорита кальция (Ca(CLO)2).
ГЛАВА II ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
На базе МКОУ «СОШ №3» г. Козельск открыт современный кабинет «Экомониторинг», оборудованный современной « Цифровой лабораторной», где можно проводить различные интересные и полезные опыты.
Меня заинтересовал проблемный вопрос – это качество питьевой воды в моем городе. И его решить можно на базе нашей школы, так как созданы все условия проведения лабораторных исследований.
При проведении опыта были взяты 3 образца питьевой воды:
Вода питьевая водопроводная г. Козельска ул. Софьи Панковой;
Вода питьевая из источника с. Фроловское Козельского района;
Покупная питьевая вода негазированная производителя «КОЗЕЛЬСКАЯ».
2.1 Определение содержания в питьевой воде общего железа
Пошаговое определение общего железа в питьевой воде всех образцов:
О полосните мерную склянку несколько раз анализируемой водой. Налейте в склянку пробу воды до метки «10 мл». Определите рН пробы, используя индикаторную бумагу. При необходимости доведите рН пробы до 4-5, добавляя по каплям полимерной пипеткой растворы гидроксида натрия, или кислоты соляной.
Добавьте в ту же склянку чистой полимерной пипеткой 4-5 капель раствора солянокислого гидроксиламина (около 0,2 мл). Вставьте пипетку в футляр-пробирку. Склянку закройте пробкой и встряхните для перемешивания раствора.
Д обавьте разными полимерными пипетками поочередно 1,0 мл ацетатного буферного раствора и 0,5 мл раствора орто-фенантролина. После каждого прибавления склянку закройте пробкой и встряхните для перемешивания раствора. Каждую пипетку вставьте в отдельную футляр-пробирку.
!!! Примечание: При анализе следующей пробы используйте пипетку, выделенную для каждого раствора.
Р аствор в склянке оставьте на 20 мин для полного развития окраски.
Проведите колориметрирование пробы. При визуально-колориметрическом определении склянку с пробой поместите на белое поле контрольной шкалы. Определите ближайшее по окраске поле контрольной шкалы и соответствующее ему значение концентрации железа общего в мг/л.
Таблица №1: «Данные анализа определения общего железа в образцах питьевой воды»
Номер проб | Вода питьевая водопроводная г. Козельска ул. Софьи Панковой | Вода питьевая из источника с. Фроловское Козельского района | Покупная питьевая вода негазированная производителя «КОЗЕЛЬСКАЯ» |
1 | 0 мг/л | 0 мг/л | 0 мг/л |
2 | 0 мг/л | 0 мг/л | 0 мг/л |
3 | 0 мг/л | 0 мг/л | 0 мг/л |
Среднее значение показателя: | Feобщ ср = 0 мг/л | Feобщ ср = 0 мг/л | Feобщ ср = 0 мг/л |
Вывод: Безвредным для здоровья является концентрация железа по ГОСТ в воде от 0,1 до 0,3 мг/л, тем самым по анализируемым образцам в воде видно, что все образцы пригодны для использования человеку и не будут вредить его здоровью, а только поддерживать организм нормальным поступлением в организм железа.
2 .2 Определение содержания в питьевой воде хлоридов
Таблица №2: «Объем пробы воды для анализа определения хлоридов»
Предполагаемая концентрация хлорид-иона, мг/л | Объём пробы, мл |
10,0-50 | 50 |
50-350 | 10 |
350-700 | 5 |
700-1200 | 1 |
Пошаговое определение хлоридов в питьевой воде всех образцов:
О полосните мерную склянку несколько раз анализируемой водой. Налейте в склянку пробу воды в соответствии с таблицей №2. В случае предполагаемой концентрации хлорид-иона свыше 350 мг/л, к пробе в мерной склянке добавьте дистиллированную воду до метки «10 мл».
П римечание: Для точных анализов объём пробы отмерьте с помощью градуированной пипетки.
Добавьте к робе из флакона-капельницы 3 капли раствора хромата калия. Закройте склянку пробкой и перемешайте раствор.
Проведите титрование пробы. Для этого соедините шприц-дозатор с градуированной пипеткой для титрования. С помощью шприца наберите в пипетку раствор нитрата серебра. Постепенно, по каплям, при перемешивании титруйте содержимое склянки раствором нитрата серебра до появлении неисчезающей оранжево-бурой окраски раствора. Определите объем нитрата серебра, израсходованный на титрование (V1,мл):
Примечание: Для четкого определения точки эквивалентности при титровании окраску пробы анализируемой воды рекомендуется сравнить с окраской холостой пробы, в качестве которой используйте склянку с таким же объемом анализируемой воды и раствора калия хромокислого.
Рассчитайте концентрацию хлорид-иона (СХЛ, мл/л) в анализируемой воде по формуле:
СХЛ
где V1 – объем нитрата серебра, пошедшего на титрование пробы, мл; N – нормальность раствора нитрата серебра, 0,05моль/л экв; Э – молярная масса эквивалента хлора (35,5 г/моль);V2 – объем анализируемой пробы, мл.
Таблица №3: «Данные анализа определения хлоридов в образцах питьевой воды показали»
Номер проб | Вода питьевая водопроводная г. Козельска ул. Софьи Панковой | Вода питьевая из источника с. Фроловское Козельского района | Покупная питьевая вода негазированная производителя «КОЗЕЛЬСКАЯ» |
1 | СХЛ=1,2 / 10 *1775 = 213 мг/л | СХЛ=0,9 / 10 *1775 = 159,8 мг/л | СХЛ=0,7 / 10 *1775 = 124,3 мг/л |
2 | СХЛ=1,3 / 10 *1775 = 230,8 мг/л | СХЛ=1/ 10 *1775 = 177,5 мг/л | СХЛ=0,6 / 10 *1775 = 106,5 мг/л |
3 | СХЛ=1,2 / 10 *1775 = 213 мг/л | СХЛ=0,9 / 10 *1775 = 159,8 мг/л | СХЛ=0,6 / 10 *1775 = 106,5 мг/л |
Среднее значение показателя: | СХЛср=213+230,8+213/3 = 218,9 мг/л | СХЛср=159,8+177,5+159,8/3 = 165,7 мг/л | СХЛср=124,3+106,5+106,5/3 = 112,4 мг/л |
Норма содержания в питьевой воде хлоридов по ГОСТ – 350 мг/л в СанПиН 2.1.4.1074-01. Эта ПДК (предельно допустимая концентрация) относится ко всей группе данных солей: хлористый магний, хлористый кальций и хлорид натрия, известный в народе как поваренная соль. Именно хлористый натрий чаще всего превышает установленную норму.
Вывод: Все анализируемые образцы питьевой воды находятся в пределах нормы для пригодного использования воды человеку, не вредящий его здоровья.
2.3 Определение содержания в питьевой воде сульфатов
Пошаговое определение сульфатов в питьевой воде всех образцов:
О полосните мерную склянку несколько раз анализируемой водой. Поместите в склянку 2, 5 мл пробы воды и, используя мерную ложку, внесите примерно 0,2 г катионита (0,2 г катионита помещается в мерной ложке без горки).
Закройте склянку пробкой. Содержимое склянки встряхните в течение 3 мин.
Доведите рН пробы по универсальной индикаторной бумаге до рН 4 растворами гидроксида натрия либо соляной кислоты, прибавляя их по каплям из флакона-капельницы либо используя пипетку полимерную ( если рН меньше 4, нужно использовать раствор гидроксида натрия, если рН больше 4, нужно использовать раствор соляной кислоты).
Добавьте в склянку с анализируемой водой раствор ортанилового К до отметки «5 мл». Закройте склянку пробкой и перемешайте раствор.
Соедините шприц-дозатор с пипеткой для титрования. С помощью шприца наберите в пипетку раствор хлорида бария. Постепенно, по каплям, титруйте содержимое склянки раствором хлорида бария до появления не исчезающей (2-3 мин) синей окраски.
СОБЛЮДАЙТЕ ОСТОРОЖНОСТЬ, ХЛОРИД БАРИЯ ТОКСИЧЕН!
П римечание: Для четкого определения точки эквивалентности при титровании окраску пробы рекомендуется сравнить с контрольной шкалой образцов окраски начала и окончания титрования.
Определите объем хлорида бария, израсходованного на титрование ( V , мл).
Рассчитайте концентрацию сульфатов (Сс, мг/л) в анализируемой воде по формуле:
СС =48,03 * V * СБ * 1000 / VПР = 384 * V,
где 48,03 – молярная масса эквивалента сульфат-иона, г/моль;
V – объем раствора хлорида бария, израсходованного на титрование, мл;
СБ – концентрация раствора хлорида бария, используемого для титрования, 0,02 моль\л экв.;
1000 – коэффициент пересчета единиц изменения из г/л в мг/л;
VПР – объем пробы, взятой для титрования, 2,5 мл.
Примечание: При разбавлении пробы концентрацию сульфат-ионов рассчитывайте по формуле: СС = 384 *V * n, где n - коэффициент разбавления.
Таблица №4: «Данные анализа определения сульфатов в образцах питьевой воды»
Номер проб | Вода питьевая водопроводная г. Козельска ул. Софьи Панковой | Вода питьевая из источника с. Фроловское Козельского района | Покупная питьевая вода негазированная производителя «КОЗЕЛЬСКАЯ» |
1 | СС=384*0,9= 345,6 мг/л | СС=384*0,7= 268,8 мг/л | СС=384*0,6= 230,4 мг/л |
2 | СС=384*0,8= 307,2 мг/л | СС=384*0,6= 230,4 мг/л | СС=384*0,5= 192 мг/л |
3 | СС=384*0,9= 345,6 мг/л | СС=384*0,7= 268,8 мг/л | СС=384*0,6= 230,4 мг/л |
Среднее значение показателя: | ССср=345,6 + 307,2 + 345,6 / 3 = 332,8 мг/л | ССср=268,8 + 230,4 + 268,8 / 3 = 256 мг/л | ССср=230,4 + 192 + 230,4 / 3 = 217,6 мг/л |
Норма содержания сульфатов по ГОСТ строго регламентируется санитарными нормами в России – 500 мг/л., а в европейских странах – 250 мг/л. Повышенное присутствие сульфатов в воде служит поводом для отказа от ее использования как в питьевых, так и в хозяйственных целях.
Вывод: Анализируемые образцы, после проведенного опыта показали, что питьевая вода находится в пределах нормы, и не вредит здоровью человека. Образец покупная питьевая вода негазированная производителя «КОЗЕЛЬСКАЯ» произведена по европейским стандартам.
2.4 Определение кислотно-щелочной рН среды питьевой воды различных источников при помощи прибора PH-тестер, электронный PH-02
П ошаговое определение кислотно-щелочной рН среды в питьевой воде всех образцов:
Включите pH-тестер;
Подождите, пока дисплей перестанет мигать;
Промойте электрод дистиллированной водой и высушите с помощью фильтровальной бумаги;
Погрузите электрод в анализируемый образец;
Удерживайте нажатой кнопку “CAL” 3 секунды, затем нажмите ее ещё раз;
Дисплей начнет мигать цифрами полученного результата;
Подождите, пока дисплей перестанет мигать;
Промойте и высушите электрод как ранее.
Примечание: Анализ для точных показаний проверяем с повторностью 3 раза каждого образца.
Таблица №5: «Данные анализа определения кислотно-щелочной рН среды питьевой воды при помощи прибора PH-тестер, электронный PH-02»
Номер проб | Вода питьевая водопроводная г. Козельска ул. Софьи Панковой | Вода питьевая из источника с. Фроловское Козельского района | Покупная питьевая вода негазированная производителя «КОЗЕЛЬСКАЯ» |
1 | 744 | 727 | 753 |
2 | 735 | 725 | 745 |
3 | 733 | 732 | 744 |
Среднее значение показателя: | рНср=744 + 735 + 733 / 3 = 737 | рНср=727 + 725 + 732 / 3 = 728 | рНср=753 + 745 + 744 / 3 = 747 |
Вывод: Согласно требованиям ГОСТ активная реакция (рН) питьевой воды должна составлять 6,5-9,5, тем самым все представленные образцы питьевой воды пригодны для использования человеку, и не будут вредить его здоровью.
Общий вывод: По данным исследованиям все пробы питьевой воды, анализируемые по показателям: общее железо, содержание хлоридов и сульфатов, а также кислотно-щелочной рН среды по требованиям и нормативам качества питьевой воды по ГОСТ Сан Пин 2.1.4. 1074-01 «Питьевая вода» соответствует нормам. Пробы питьевой воды пригодны для употребления человеку, и не будут вредить его здоровью в районах водного объекта, где взяты пробы по условиям безопасности для здоровья населения. Это же условие использования водного объекта распространятся на подземные источники, в том числе – скважины.
ГЛАВА III РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Проведение открытых классных часов «Качество питьевой воды – залог здоровья человека»
Обратившись, к директору школы за помощью проведения открытых классных часов, связанных с проблемной темой: «Качество питьевой воды», мне была предоставлена помощь организации плана программы открытых бесед «Качество питьевой воды – залог здоровья человека».
Мной были проведены открытые классные часы, на которых разбирались важные вопросы:
Почему ни одно живое существо не может жить без воды?
М ы узнали с ребятами много интересного о воде. Вода окружает нас в природе – это снег, реки, океаны, родники, дождь, град, облака, озёра. Ни одно живое существо не может жить без воды, потому что вода – это жизнь. При недостатке воды жизнедеятельность организмов сильно нарушается. Растения при отсутствии воды увядают и гибнут. Животные без воды тоже быстро погибают. Потеря воды опаснее для организма, чем голодание: человек без пищи может прожить больше месяца, без воды – несколько дней.
В чем удивительные свойства воды?
Г орячая вода быстрее замерзает. Обычный человек, исходя из принципов логики, может подумать, что для того, чтобы замерзнуть горячей воде нужно больше времени, чем холодной. Но как ни странно, это как раз не тот случай. Эта особенность воды была впервые обнаружена танзанийским студентом Эрасто Мпемба (Erasto Mpemba) в 1963 году. Он выявил, что под воздействием одинаково низких температур, горячая вода действительно замерзает быстрее холодной.
Ребятам очень понравились открытые беседы, и заинтересовались данной проблемой.
На какие показатели качества питьевой воды нужно обратить?
Химически чистая вода с формулой Н₂О — это идеал, никогда не достижимый в природных условиях. Главное природное качество воды — универсальный растворитель, поэтому в ней постоянно присутствуют в растворенном виде различные соединения, элементы, ионы и газы.
3.2 Разработка и изготовление буклета
Я задалась целью изготовить буклет по проведенным исследованиям в нашей школьной «Цифровой лаборатории», и проинформировать своих одноклассников, обучающихся моей школы, учителей и жителей г. Козельска.
Как сделать буклет 1. ПодготовкаПрежде, чем разработать буклет нужно осмотреть имеющиеся ресурсы и принять несколько решений. Итак, что у меня есть:
1. Цель: что я сделаю с буклетом после того, как он будет готов?
2. Что у меня есть для создания буклета (текстово-графический контент)?
Это будет стандартный евролифлет (А4 с 2 бигами), распечатанный на цветном принтере более 100 экземпляров. Иногда задают вопрос: а почему именно так он будет выглядеть? Ответ: да потому что я так решил. Это ж мой буклет! Что хочу то и делаю. На этом этапе я могу посмотреть «референсы» - аналогичную печатную продукцию или конкурентов, или просто ту, которая мне где-то попалась и понравилась. Референсы помогают принять решение о том, как будет выглядеть конечный продукт, на что он будет похож и наоборот – не похож.
Подготовка закончена: я точно знаю, что и зачем я собираюсь делать, как это примерно будет выглядеть, из чего я буду это делать (контент лежит в папочке), что я буду делать с буклетом, когда он будет готов и как я пойму, успешно ли я применил буклет в работе или нет.
2. Постраничный планЯ выделяю план в отдельный шаг, хотя по сути дела – это завершение подготовки к дизайну буклета. Главная задача постраничного плана – прикинуть, влезет ли в выбранный мною формат все то, что я хочу там расположить. Ну и у меня, когда я рисую или делаю что-то из бумаги, по ходу дела появляются какие-то идеи о том, что написать или что где расположить.
3.Выбор шаблона 4. Расставляем картинки и заголовкиИменно картинки организуют композицию нашего буклета. Поэтому начинаем с них. Если текстовые и графические блоки шаблона нам где-то мешают, тем хуже для них – отрабатываем команду Delete.
5. Размещаем весь контентРазместив основные элементы дизайна, картинки и заголовки, пробуем засунуть туда весь имеющийся контент. Это бывает очень мучительный процесс: все не влезает, а если влезает, то столь мелким шрифтом, что невозможно прочитать. Поэтому в процессе впихивания контента некоторые картинки могут уменьшаться, а то и вовсе исчезать. И именно от вашего дизайнерского взгляда зависит конечный результат.
6. ВыравниваниеПосле того как главная цель нашего буклета достигнута (в нем есть оптимальный объем информации), обратим внимание на дизайн. Конечно, большая часть нашего дизайна была заложена в шаблоне, который мы выбрали.
Из того, на что стоит обратить внимание на финальном этапе хочу выделить две вещи: выравнивание блоков относительно друг друга и размер шрифта.
7 . ПечатьЗАКЛЮЧЕНИЕ
Вода – самое распространённое, знакомое и необходимое вещество для человека на Земле. Природа этого вещества до конца еще не понята.
Гипотеза, выдвинутая мной, что питьевая вода Козельского района пригодна для употребления в пищу человека, полностью подтвердилась.
Исследования, отражённые в данной работе, помогут расширить кругозор учащихся, пробудить познавательный интерес в различных естественных науках.
В результате изучения и исследования темы «Все за водой для здоровья» можно сделать вывод о том, что цели и задачи, поставленные в данной работе, были реализованы.
Я собрала, и проанализировала информацию о способах оценки качества питьевой воды и способах ее очистки. В данной работе приведены материалы теоретического и экспериментального исследований химические и биологические свойства воды, дана их характеристика. Выяснила какое влияние оказывает качество питьевой воды на здоровье человека и различные способы очистки питьевой воды. Оценила качество питьевой воды, используемой населением Козельского района для пищевых целей и познакомила жителей с качеством питьевой воды Козельского района.
Обобщив полученные данные моего исследования, можно сказать, что здоровье каждого человека – в его руках. Для того, чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять только чистую качественную питьевую воду. Без всякого преувеличения высококачественная вода – одно из непременных условий сохранения здоровья людей.
Рекомендации по употреблению питьевой воды:
Прежде, чем употреблять воду, обращать внимание на ее цвет, запах, привкус.
Не пить сырую воду
Производить дополнительную обработку питьевой воды:
а) отстаивание
б) кипячение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Андреев Ю. А. Три кита здоровья. — СПб., Диамант. 2016.
2.Быстрых В. В. Гигиеническая оценка влияния питьевой воды на здоровье населения // Гигиена и санитария. 2021. № 2. С.20–22.
3.Воробьева Л. В., Семенова В. В., Селюжицкий Г. В., Бокина Л. И. Региональные проблемы эколого-гигиенической безопасности условий питьевого водоснабжения // Вестник С.Петерб. гос. Мед. академии им. И. И. Мечникова. 2017. № 1. С. 56–61.
4.Годин В. Ю., Воронюк Г. Ю. Гидрогеологическое заключение: состояние питьевых подземных вод Ленинградской области. СПб., 2012.
5.Годин В. Ю. Физиологически полноценная питьевая вода (47; 78) для жителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области. СПб., НАУКА. 2016.
6.Грейсер Е.Л., Иванова Н.Г. Пресные подземные воды: состояние и перспективы водоснабжения населенных пунктов и промышленных объектов. // Разведка и охрана недр. 2015 Вып. 5. С. 36-42.
7.Залманов А. С. Тайная мудрость человеческого организма. — М., Наука. 2021.
8.Зенин С.В. Структурное состояние воды как показатель ее качества. //«Стандартсервис» Информ. сборник 2014. № 5.
9.Красовский Г. Н., Рахманин Ю. А., Егорова Н. А. Гигиенические основы формирования перечней показателей для оценки и контроля безопасности питьевой воды // Гигиена и санитария. 2010. № 4. С 8–12.
10.Куренной В. В. Научно-методические основы структурно-гидрогеологического анализа и оценки условий локализаций ресурсов питьевых подземных вод: дис… д-ра геолог. наук М 2010.
11.Масару Эмото Послание воды. М, ООО Издательство «София». 2006.
12.«Санитарные нормы предельно-допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового использования» СанПиН 42-121-4130-88
14.https://applied-research.ru/ru/article/view?id=11423
15.https://laboratoria.by/stati/vlijanie-zagr-vody
ПРИЛОЖЕНИЕ №1
Таблица 1. Нормативы качества воды для хозяйственно-бытовых нужд, принятые в России.Показатель | Единицы измерения | СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. | Руководство ВОЗ | Директива ЕС 98/83/ЕС |
Органолептические показатели | ||||
Запах | баллы | 2 | отс | приемлем. |
Привкус | баллы | 2 | отс | приемлем. |
Цветность | градусы | 20 | 15 | приемлем. |
Мутность | ЕМФ | 2.6 | | приемлем. |
Обобщенные показатели | ||||
Водородный показатель | единицы рН | 6.0 - 9.0 | 6.5 - 8.5 | 6.5 - 9.5 |
Общая минерализация | мг/л | 1000 | | |
Жесткость общая | мг-экв/л | 7.0 | 10 | |
Сероводород | мг/л | 0,003 | | |
Нефтепродукты | мг/л | 0,1 | | |
Неорганические вещества | ||||
Аммоний по азоту | мг/л | 2,0 | | 0,2 |
Алюминий | мг/л | 0,5 | 0,2 | 0,5 |
Железо | мг/л | 0.3 | | 0,2 |
Магний | мг/л | 20-85 | | |
Кальций | мг/л | 30-140 | | 50 |
Марганец | мг/л | 0.1 | 0,1 | 0,05 |
Медь | мг/л | 1,0 | | 2,0 |
Нитраты | мг/л | 45 | 45 | 50 |
Нитриты | мг/л | 3,0 | 3,0 | 0,5 |
Свинец | мг/л | 0,03 | 0,05 | 0,01 |
Сульфаты | мг/л | 500 | 400 | 250 |
Фториды | мг/л | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Хлориды | мг/л | 350 | 250 | 250 |
Хлор | мг/л | в пределах 0.3 - 0.5 | 0.2 - 0.5 | |
Микробиологические показатели | ||||
Общие колиформные бактерии | число бактерий в 100 мл | отс. | | отс. |
Общее микробное число | число образующих колонии бактерий в 1мл | 50 | | |