Определение свойств подземных вод

МБОУ “ Кушарская основная общеобразовательная школа” Атнинского муниципального района Республики Татарстан

Выступление на тему:

 “Определение свойств подземных вод”

                                                                          Работу выполнила:

                                                              ученица 9 класса Халикова Эндже

                           Руководитель:

                                                          учитель   географии и биологии

                                                                       I кв. категории  Загидуллина Зульфия

                                                          Дамировна, стаж работы 22 года

2012-2013 уч. год

Цель:  способствовать расширению и систематизации знаний учащихся о свойствах воды, влиянии качества воды на здоровье человека путем собственных исследований.

Задачи:

- развивать умение вести исследовательскую работу;

- умение делать выводы на основе проделанной работы;

- умение работать с дополнительной литературой, находить необходимые данные в интернет сети.

  Актуальность проблемы:   без воды невозможна жизнь на нашей планете. Воды много, и в тоже время запасы чистой питьевой воды ограничены. Какую воду мы пьем сегодня и  влияние ее качества на здоровье человека.

Использованная литература:

1. А. Михеев «Охрана природы»
2. Ю. Новиков “Внимание,вода!”
3. Интернет ресурсы
4. Результаты медосмотра школьников
5. Документ “Санитарно-гигиенические нормы для школьников”
6. Практикум по методам определения состава воды
7.  Дерягина В.П. Ах, нитраты! И кто же вас выдумал? // Здоровье. 1989. №9.
8. Мугниев А.Ф., Посмитная И.В. Содержание нитратов в овощах можно регулировать // Картофель и овощи. 1989. №1.
9. Рычков А.Л. Нитратная кухня // Химия и жизнь. 1989. №7.

I . Вводная часть

  Вода... Как замечательно говорили о воде великие люди! Аксаков назвал ее красой природы, Менделеев – кровью природы.  Человек как-нибудь обойдется без нефти, алмазов, изобретет новые двигатели, но без воды он не сможет жить. Люди всегда обожествляли воду. Нет ни одного народа, у которого вода не считалась бы матерью всего живого. Наша зависимость от воды огромна. В  организме взрослого человека ее около 80%. Потеря всего 10% объема воды организмом может вызвать тяжелей-шие последствия для здоровья, а 20% — приводит к его гибели.                                                           Для быстрого восстановления баланса воды в нашем теле подходит не любая вода. Здоровье человека зависит от качества воды. Прежде всего, она должна быть чис-той , без вредных примесей: солей тяжелых металлов, радионуклидов, различного рода патогенных бактерий, а также слишком большого количества минеральных со-лей. В идеале вода должна иметь структуру, близкую к структуре жидкостей вну-три организма. Только в этом случае она будет усвоена без лишних затрат энергии и принесет максимум пользы. Всеми перечисленными свойствами обладает талая во-да, то есть образовавшаяся в результате таяния льда. Ее еще называют структуриро-ванной водой. Талая вода в отличие от обычной по своей структуре очень похожа на жидкость, содержащуюся в клетках растительных и живых организмов. Поэтому так полезны овощи и фрукты - они доставляют в организм биологически активную воду

  Мы  решили провести исследование воды  из школьного колодца, которую используем в школе. Исследовали по следующим признакам: запах, вкус, прозрачность, цветность,  мутность, жесткость, наличие в воде нитратов и нитритов. А в конце, для достоверности,  свои результаты  сравнили с результатами анализа Санэпидстанции  Атнинского района, сотрудники лаборатории  согласились помочь нам.                            

II. Основная часть.                                                                                                                 1.Исследования запаха воды.                                                                  

Характер и интенсивность запаха определяют органолептически. Характер запаха определяют по ощущению воспринимаемого запаха.

  Различают две группы запахов: запахи естественного и искусственного происхождения. Запахи естественного происхождения обусловлены живущими и отмирающими в воде организмами, влиянием берегов, дна, почв, грунтов. Так, присутствие в воде растительных остатков придает ей землистый, илистый, или болотный запах. Наличие сероводорода придает воде запах тухлых яиц. Обычно характер запаха воды описывается следующими терминами: ароматический  (огуречный, цветочный); болотный (кислый, тинистый); гнилостный (фекальный, сточный); древесный, землистый, плесневелый, рыбный, сероводородный, травянистый, неопределенный. Запахи искусственного происхождения возникают при загрязнении воды промышленными и сельскохозяйственными сточными водами. Их характер определяют по названию тех веществ, запах которых они представляют: фенольный, камфорный, аптечный, хлорный, металлический.

Оценка интенсивности запаха

   При определении запаха должны соблюдаться следующие условия: воздух в поме-щении, где проводится анализ, не должен иметь никакого запаха; одежда, руки, ли-цо, волосы наблюдателя не должны иметь отвлекающего запаха, одно и то же лицо не должно длительное время производить определение запаха, так как наступает утомление, привыкание к запахам и притупление обоняния.                                                        Ход определения при температуре 20°С
  В колбу с притертой пробкой вместимостью 250 — 350 см3 отмерили 100 см3 ис-пытуемой воды температуры 20 °С, закрыли пробкой, перемешали, затем колбу от-крыли  и определили характер и интенсивность запаха.  Результат: запах был еле заметен.
Ход определения при температуре 60 °С
  Снова в колбу отмерили 100 см3 исследуемой воды, накрыли колбу  стеклом и по-догревали  на водяной  бане до температуры 50 — 60 °С.   Содержимое   колбы   не-сколько раз перемешивали, затем сдвинули  стекло в сторону и определили   харак-тер и интенсивность запаха. Результат: запах был заметен, но не сильно.                        Вывод:  по запаху  вода из колодца соответствует гигиеническим нормам.                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Результаты анализа в лаборатории:  

2. Определение вкуса и привкуса воды.                    

  Питьевая вода должна быть приятной, иметь освежающий вкус без какого-либо по-стороннего привкуса. Вкус воды зависит от минерального состава воды, температу-ры ее и растворенных газов. Органолептическим методом определяют характер и интенсивность вкуса и привкуса. Различают четыре основных вкусовых ощущения: соленое, кислое, сладкое и горькое. Все другие виды вкусовых ощущений называют-ся привкусами (щелочной, металлический, хлорный, вяжущий и т.д.) Определение вкуса воды производят только в обеззараженной или заведомо чистой воде при тем-пературе 20 °С. В сомнительных случаях воду подвергают кипячению в течение 5 мин с последующим охлаждением.

Интенсивность вкуса и привкуса оценивают по 5-балльной системе:

• 0 баллов — нет вкуса;
• 1 балл — очень слабый;
• 2 балла — слабый;
• 3 балла — заметный;
• 4 балла — отчетливый;
• 5 баллов — очень сильный.

   Интенсивность вкуса и привкуса должна быть не более 2 баллов, а при хлорирова-нии не превышать 1 балл.
 Мы исследовали  воду таким образом: набирали  в рот малыми порциями,  не  про-глатывая, задерживали  3 — 5 с.Результаты : чувствовался солоноватый  вкус,   ме-таллический привкус,  но не сильный. Поэтому мы сделали  вывод:  и по вкусу вода пригодна к употреблению.
Результаты анализа в лаборатории:    

   Гигиеническое значение определения запахов и привкусов состоит в том, что при их интенсивности свыше 2 баллов ограничивается водопотребление, интенсивность естественных запахов и привкусов свыше 2 баллов свидетельствует о наличии в воде биологически активных веществ, искусственные запахи и привкусы могут быть показателями загрязнения воды сточными водами. («Руководство к практическим занятиям по методам санитарно-гигиенических исследований», Л.Г.Подунова )

3. Определение прозрачности воды.

   Прозрачность воды является важным признаком ее доброкачественности. Про-зрачность зависит от содержания в воде механических взвешенных веществ (мути), химических примесей, солей железа. Цветение водоемов ведет также к понижению прозрачности воды. Питьевая вода должна быть прозрачной. Непрозрачная вода не-эстетична и всегда подозрительна в эпидемическом отношении, так как в такой  во-де создаются оптимальные условия для размножения микроорганизмов.

Ход определения:

    Для определения прозрачности взяли из колодца пробу воды. Исследуемую воду после взбалтывания налили  в цилиндр Снеллена, отградуированный по высоте в сантиметрах, с прозрачным плоским дном и имеющий у своего основания тубус для выпуска воды, на который надета резиновая трубка с зажимом . Цилиндр поставили  на расстоянии 4 см от дна до печатного шрифта Снеллена № 1, смотрели  сверху вниз через столб воды, выпускали  через нижнюю трубку воду, пока не был отчетли-во виден шрифт. Высота этого столба воды в сантиметрах определило  степень про-зрачности воды. Результат: высота столба составляла 24 см.
Минимально допустимая прозрачность питьевой воды — не менее 30 см по шрифту Снеллена. Вода с прозрачностью от 20 до 30 см — слабо мутная, от 10 до 20 см — мутная, до 10 см — очень мутная степень прозрачности воды. Вывод:  прозрачность  в пределах допустимой нормы.

Результаты анализа в лаборатории:    

4.Определение мутности воды.

    Мутность воды обусловлена содержанием взвешенных в воде мелкодисперс-ных примесей – нерастворимых или коллоидных частиц различного происхож-дения. Международный стандарт ИСО 7027 описывает также полевой метод определения мутности (а также прозрачности) воды с использованием специ-ального диска, известного как диск Секки. Этот метод благодаря своей просто-те можно использовать и в школах. Диск Секки представляет собой диск, отли-тый из бронзы (или другого металла с большим удельным весом), покрытый белой краской и прикрепленный к цепи (стержню, нерастягивающемуся шнуру)  Диск обычно имеет диаметр 200 мм с шестью отверстиями, каждое диаметром 55 мм, расположенными по кругу диаметром 120 мм.

Ход определения:                                                                        

 При определении мутности с помощью диска мы его опускали  в воду (колодец)  настолько, чтобы он был едва заметен. Измерили  максимальную длину погруженной цепи (шнура), при которой диск еще заметен. Измерения повторяли несколько раз, т.к. нам приходилось освещать поверхность воды, ведь колодец был внутри избушечки. Но несмотря на все это, диск был заметен даже на дне водоема. Попробовали использовать белую эмалированную крышку от кастрюли такого же диаметра, и он был виден. Вывод:  мутность воды в пределах нормы.                                                                      

Результаты анализа в лаборатории

4.Определение цвета воды.

   Для определения цвета воды существует несколько способов: а) более упрощен-ный, при помощи сравнения с дистиллированной водой, или б) более сложный, колориметрический. Мы остановились на более простом, так как не было прибора колориметра.                                                                                              

Ход определения:                                                                                                                                                                              В одну пробирку налили  дистиллированную воду, в другую испытуемую. Обе про-бирки поставили  рядом и сзади приложили  лист чистой белой бумаги . Сравнивая окраску воды в пробирках, установили цвет испытуемой воды. Если лист  через дис-тиллированную воду виднелся белым, то наша вода имела желтоватый оттенок.  От-вет на этот вопрос нашли после изучения результатов анализа лаборатории:    в воде имеются примеси железа, но немного.  Вывод: цвет воды нормальный.                                                                                                     Результаты анализа в лаборатории

5. Определение жесткости воды.                                                      

  Жесткость - свойство воды, обусловленное наличием в ней солей кальция и магния иногда в сочетании с солями железа. Жёсткость природных вод может варьировать-ся в довольно широких пределах и  в течение года непостоянна. Увеличивается жёсткость из-за испарения воды, уменьшается в сезон дождей, а также в период таяния снега и льда.                                                                                       

Ход определения:                                                                                    

    Чтобы определить жёсткость воды, взяли  1 г сухого измельчённого 60% го хозяй-ственного мыла и растворили  его в небольшом количестве горячей  дождевой воде (можно также растопить снег из холодильника). Осторожно растворили , чтобы не поднялась пена. Потом раствор вылили в  цилиндрический стакан и долили   дожде-вой воды до уровня 6 см (мыло 60 %) . Теперь в каждом сантиметре уровня (шестая часть) содержится количество мыла, которое соединяется с солями 1° жёсткости в 1 л воды. В большую бутылку налили 0,5 л исследуемой воды и добавили к ней понемногу мыльный раствор, взбалтывая. Сначала на поверхности воды были  серые хлопья, потом появились мыльные пузыри. Появление белой устойчивой пены и мыльных пузырей означает, что все соли, которые обусловливают жёсткость воды, связаны мылом. Каждая шестая  часть раствора нейтрализовала 2° жёсткости в 0,5 л воды. Уровень мыльного раствора понизился на 6 см, это означало, что жёсткость воды 12°. При осуществлении данного опыта имеются, конечно, погрешности, но погрешности  на 1-2° считаются не существенными , а удобство и простота определения жёсткости воды с помощью мыла безусловны. Жесткость нашей воды получилась большой, поэтому мы добавили еще дождевой воды, повторили опыт. В результате узнали, что жесткость воды еще больше. Вывод: жесткость воды превышает норму.                            

Результаты анализа в лаборатории

 6. Определение нитратов и нитритов в составе воды ( по методу,  предложенно-му  1-м Московским медицинским институтом имени И. М. Сеченова) . Для работы необходимо: риванол (можно приобрести в аптеках), 0,9% раствор хлорида натрия, соляная кислота (плотность 1,038-1,041), порошок цинка.                              

I. Определение нитритов в воде.                                                                         

  К 1 мл воды прибавили  2 мл 0,9% раствора хлорида натрия. Затем 2 мл приготов-ленной таким образом воды смешивали с 1 мл риванольного реактива (таблетку рас-творили  при нагревании в 200 мл аптечной соляной кислоты). Если бы появилась  бледно-розовая окраска, значит, уровень нитритов в питьевой воде недопустим. Но к счастью такой окраски в нашей воде не было.

II. Определение нитратов в воде.                                                                    

   К 1 мл воды добавили  2,2 мл 0,9% раствора хлорида натрия. Затем отбирали  2 мл приготовленного раствора, добавили  1 мл солянокислого раствора риванола и нем-ного порошка цинка (на кончике ножа). Считается, если в течение 3-5 мин желтая окраска риванола исчезнет и раствор окрасится в бледно-розовый цвет, то содержа-ние нитратов в питьевой воде недопустимо. На этот раз получилось как раз такой результат – вода была бледно-розового цвета. 

Результаты анализа в лаборатории

Вывод: количество нитратов в воде превышает  норму в 5 раз                                                       Мы  выяснили , в чем вред нитратов воды для организма. Опасность нитратов обусловлена их токсичным действием на организм. Накапливаясь в организме чело-века, нитраты реагируют с гемоглобином крови, образуя метгемоглобин. Это веще-ство в отличие от гемоглобина не переносит кислород, что приводит к кислородно-му голоданию тканей. В результате ухудшается самочувствие, появляется вялость. При содержании метгемоглобина 20—50% появляются одышка, тахикардия, потеря сознания.  Нитраты губительно воздействуют на нервную, сердечнососудистую систему, желудочно-кишечный тракт и другие органы. Особую опасность нитраты представляют для маленьких детей, у которых еще не сформирована восстанавли-вающая ферментная система. Смертельная доза нитратов для человека - 8-15 г.

   По этим причинам необходимо ограничивать поступление нитратов в организм —  не употреблять воду с повышенной концентрацией нитратов (более 45 мг/л) – Содержание нитратов в питьевой воде регламентируется СанПиН 2.1.4.10749-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды".

   Выяснив в чем вред нитратов и жесткой воды на здоровье человека,  стали искать способы уменьшения вреда. Оказывается, есть специальные методы очистки воды. Один из них - установка обратного осмоса, с помощью которого можно полностью очистить воду от всех примесей.  Но: вода, очищенная таким способом превращает-тся почти в «мертвую»,так как в нем не остаются даже необходимые для организма минеральные соли. А Кальций необходим для нормального роста костей, зубов, ногтей, волос, свертывания крови, работы сердца.  Магний помогает усвоению вита-минов группы А и В, участвует в образовании энергии, уравновешивает нервную систему.

 Вывод: уменьшить жесткость воды необходимо, но до определенных норм.Степень минерализации воды не должна быть меньше  1000 мг/л (Сан Пин 2.1.4.1074 -01.Во-да питьевая.Гигиенические требования к качеству воды)

  Мы подумали : может мы сами сможем уменьшить жесткость воды, чтобы в ней минеральные соли не совсем исчезли. И мы узнали, что если кипятить (150-200 градусов) , то вода становится мягче, так как соли кальция образуют осадок;  если добавить на 1 литр воды 1 чайную ложку буры или столового уксуса- будет такой же результат

   А еще мы анализировали  результаты медосмотра учеников нашей школы за 2009-2012 учебные годы. У многих учеников наблюдается хронический холецистит-болезнь желчного пузыря. Есть ученики с заболеваниями желудка, мочевого пузыря. Причиной этих болезней может быть использование некачественной воды.

 Мы сделали  вывод : нельзя употреблять воду из колодца. Срочно нужно перейти на родниковую воду. Правда, далековато будет воду таскать, но нельзя же травить себя, явно об этом зная. А результаты анализа родниковой воды хорошие.

Результаты исследования родниковой воды в лаборатории.

III. Заключительная часть.

  Сегодня врачи и экологи бьют тревогу. По данным Всемирной организации здравоохранения более 80% всех болезней в мире связаны с недостатком воды либо использованием загрязненной воды. Во многом  люди виноваты сами. К счастью, вода нашего родника  еще пригодна к употреблению. От загрязнения воды страдает всё живое. Давайте, поможем  в оздоровлении и сохранении ценнейшего дара земли:  посадим вокруг  родников саженцы деревьев, будем следить за их ростом и чистотой родника, будем умеренно употреблять удобрения. Желаю всем удачи!