В работе представлен материал о качестве воды в разных районах города
Вложение | Размер |
---|---|
Анализ качества водопроводной воды | 53.73 КБ |
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
лицей «РИТМ»
Исследовательская работа
«Анализ качества водопроводной воды»
Секция физической культуры и ОБЖ
Выполнил: Бурычева Дарья
ученица 9 класса
МБОУ лицея «РИТМ»
Руководитель: Бурычева
Татьяна Александровна
преподаватель-организатор
ОБЖ
г. Хабаровск
2014
Содержание:
Приложение 1…………………………………………………………………...24
Приложение 2……………………………………………………………………25
Приложение 3……………………………………………………………………26
Приложение 4……………………………………………………………………27
Приложение 5……………………………………………………………………28
Приложение 6…………………………………………………………………….29
Приложение 7…………………………………………………………………….30
Приложение 8…………………………………………………………………….31
Приложение 9…………………………………………………………………….32
Приложение 10…………………………………………………………………...33
Приложение 11…………………………………………………………………...34
Приложение 12…………………………………………………………………...35
Приложение 13…………………………………………………………………...36
Приложение 14…………………………………………………………………...37
Приложение 15…………………………………………………………………...38
Приложение 16…………………………………………………………………...39
Приложение 17…………………………………………………………………...40
Приложение 18…………………………………………………………………...41
Приложение 19…………………………………………………………………...42
Приложение 20…………………………………………………………………...43
Как известно, наверняка, каждому, человек примерно на четверть состоит из воды. Поэтому качество употребляемой им воды имеет жизненно-важное значение. Состоять из непригодной для жизни воды – удовольствие весьма сомнительное.
На Земле сегодня в части обеспечения населения чистой питьевой водой сложилась трагическая ситуация — более половины людей в мире потребляют непригодную для этих целей воду. По данным ООН ежегодно около 25 миллионов человек во всём мире умирает от болезней, связанных с потреблением загрязнённой воды. Стоит ли говорить о том, что характеристики качества питьевой воды в подавляющем большинстве городов России таковы, что употреблять воду из-под крана просто опасно для здоровья.
Но как быть, если чистая вода необходима человеку каждый день? Благо в магазинах сегодня богатый выбор бутилированной воды. Кроме того, все больше людей заказывают воду на дом в канистрах. И уж редко встретишь офис, где бы не пользовались привозной водой. Решен ли на этом вопрос? Нет.
Кто-нибудь задумывался перед употреблением, что представляет собой бутилированная вода? По признанию самих производителей, как минимум 20 % воды в бутылках — фальсификат, эксперты же считают, что много больше. Так что нарваться на плохую бутилированную «минералку» очень легко, особенно на рынках и в киосках. Ну а в таких популярных нынче канистрах чаще всего содержится «вода центральных источников водоснабжения», то есть та же, что подается в водопроводные краны, только прошедшая «облучение» ультрафиолетом. Но, как известно, одной такой обработки недостаточно, чтобы спокойно пить такую воду.
Опасность «технически улучшенной» воды так же заключается в высоком содержании токсинов, канцерогенов, тератогенов, мутагенов и патогенных микроорганизмов. При этом приходится констатировать, что опасность нередко кроется не только в плохом качестве исходной воды, взятой из природных источников, но и в технологиях её обработки, вплоть до подачи воды и спуска ее в канализацию.
Так стоит ли слепо доверять чиновникам, во всю трубящим о том, что вода из-под крана полностью безопасна?
Постановка проблемы:
Соответствует ли качество водопроводной воды в различных районах г. Хабаровска ГОСТу?
Можно ли определить качество воды в домашних условиях?
Гипотеза:
Если водопроводная вода имеет хорошие химические и микробиологические показатели качества, то вода источника водоснабжения пригодна к применению.
Предмет исследования: химический и микробиологический состав воды.
Объект исследования: водопроводная вода.
Цель: Определение качества водопроводной воды города Хабаровска.
Задачи:
Изучить методы определения качества водопроводной воды.
Выяснить качественный состав водопроводной воды.
Сопоставить качество водопроводной воды из разных районов г. Хабаровска.
Методы исследования:
Методы эмпирического исследования
1.1. Наблюдение
1.2. Эксперимент
1.3. Сопоставление
2. Методы теоретического исследования
2.1. Анализ
2.2. Синтез
Исследовательский инструмент: качественный анализ, включающий в себя дробный метод, который разработал Н.А Танаев. Он открыл ряд новых, оригинальных реакций, позволяющих обнаруживать в растворе какой-либо определенный катион в присутствии большого числа других катионов, не прибегая к их предварительному осаждению. [4]
Каждый из нас начинает свой день, умываясь, а за обедом обязательно выпивает чашечку чая. Проблема чистой пресной воды очень актуальна в наше время, где кругом многочисленные заводы, электростанции, которые выбрасывают ежедневно миллионы тонн грязи, пытаясь сэкономить на очистных сооружениях, не понимая, что экономят на собственном здоровье.
Располагая изрядной долей мировых запасов пресной воды, наши водопроводно-канализационные предприятия при поддержке или бессилии органов санитарно-эпидемиологического надзора, экологов и других служб поят подавляющую часть населения города Хабаровска «технически улучшенной» водой, которая, если говорить строго, непригодна для употребления внутрь.
Во всём так называемом «цивилизованном мире» нормативы по качеству питьевой воды периодически ужесточаются, дабы обеспечить безопасность и здоровье граждан, а российская служба санитарно-эпидемиологического надзора, идя навстречу пожеланиям городских «водоканалов», понижает требования к качеству питьевой воды.
Например, прежняя величина ПДК для хлороформа — хлорорганического химического соединения, относящегося к веществам II класса опасности и известного канцерогена, равная согласно советскому ГОСТу 0,06 миллиграммов на литр, была заменена — со ссылкой на нормы Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) — на 0,2 мг/л. А нормативы по ядовитым металлам, в частности свинцу и алюминию, у нас в десятки раз слабее стандартов ВОЗ, установленных для развивающихся стран.
Современные стандарты на питьевую воду содержат 1345 токсических химических веществ, значительная часть которых вредна даже в чрезвычайно разведенном состоянии. [5]
Для исследования мы возьмем пробы воды из-под крана из разных районов города Хабаровска: Южного, Центрального и Северного. Так же анализу подвергнется вода из обычной колонки, так называемая родниковая. Все образцы будут проверены на наличие примесей, вредных веществ и посторонних микроорганизмов. Более того, будет выявлено, возможно ли безопасное употребление такой воды, и по результатам исследования, будут предложены методы очистки воды в домашних условиях.
Существуют основные показатели качества питьевой воды. Их условно можно разделить:
1.Органолептические показатели (запах, вкус, цветность, мутность)
2.Токсикологические показатели (алюминий, свинец, фенолы, пестициды)
3.Показатели, влияющие на органолептические свойства воды (рН, жесткость общая, железо, марганец, нитраты, медь, сульфаты, хлориды)
4.Химические вещества, образующиеся при обработке воды (хлор остаточный свободный)
5.Микробиологические показатели (термотолерантные колиформы или Е.соli).
Оценка качества водопроводной воды.
Определение органолептических характеристик воды
Первичную оценку качества воды проводят, определяя ее органолептические характеристики. Органолептические характеристики воды определяются с помощью органов зрения (мутность, цветность) и обоняния (запах). Неудовлетворительные органолептические характеристики косвенно свидетельствуют о загрязнении воды.
Цель: исследовать качественный состав питьевой воды, взятой из разных районов г. Хабаровска. Сравнить воду по параметрам: запах, цвет, прозрачность, pH, вкус.
I. Определение запаха воды.
Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в неё естественным путём и со сточными водами. Определение запаха основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запахов воды при 20 и 60°С. [1]
Оборудование и реактивы: пробы воды, стеклянные сосуды, колбы на 250 мл с пробкой, пробирки, водяная баня (60° С), универсальный индикатор.
Ход работы:
Интенсивность запаха определяется по 5-ти бальной системе согласно таблице. Запах воды следует определять в помещении, в котором воздух не имеет постороннего запаха. Желательно, чтобы интенсивность запаха отмечали несколько исследователей.
Насыщенность запаха измеряется по пятибалльной шкале. Вода, интенсивность запаха которой составляет 3-5 баллов, непригодна для питья! [1]
Таблица № 1
Интенсивность запаха | Характер проявления запаха | Оценка интенсивности запаха |
Нет | Запах не ощущается | 0 |
Очень слабая | Запах сразу не ощущается, но обнаруживается при тщательном исследовании (при нагревании воды). | 1 |
Слабая | Запах замечается, если обратить на это внимание. | 2 |
Заметная | Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде. | 3 |
Отчетливая | Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья. | 4 |
Очень сильная | Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению. | 5 |
Вывод: посторонних запахов ни в одной из исследуемых вод не обнаружено. 0 баллов, что соответствует нормам до 2 баллов. (Приложение 1,2)
II. Определение цветности и мутности воды.
Цвет (или цветность) воды зависит от содержащихся примесей (большого количества железа, гумусовых веществ), поверхностного цветения в водоемах и прочего. Чистая вода бесцветна, но иногда имеет легкий голубоватый или изумрудный оттенок. При повышенном содержании различных органических веществ вода приобретает желто-коричневую окраску. Примеси минеральных веществ также изменяют цветность воды в зависимости от преобладания того или иного химического элемента.
Мутность воды обусловлена присутствием большого количества взвешенных частиц. Измеряется мутность в миллиграммах на литр (мг/л). Подземные воды практически не имеют мутности. В поверхностных водах мутность представлена большим количеством нерастворенных химических соединений и взвешенных веществ и изменяется в зависимости от скорости течения воды, состава почвы, сезоны. Так, наибольшую мутность имеет паводковые воды.
Оборудование: пробирка, белый лист бумаги, темный лист бумаги, настольная лампа.
Ход работы:
Цветность воды | Мутность воды |
Слабо-желтоватая | Слабо опалесцирующая |
Светло-желтоватая | Опалесцирующая |
Желтая | Слабо мутная |
Интенсивно-желтая | Мутная |
Коричневая | Очень мутная |
Красно-коричневая | Чрезвычайно мутная |
Другая (укажите какая) |
Вывод: этот анализ показал, что вода во всех пробах бесцветная, мутность отсутствует, что соответствует нормам. [1] (Приложение 3)
III. Определение прозрачности воды.
Анализ на прозрачность определяет, насколько вода прозрачна.
Оборудование: мерный цилиндр, лист бумаги с напечатанным текстом, линейка.
Ход работы:
При прозрачности воды менее 3 см потребление воды ограничивается.
Вывод: Вода прозрачна во всех пробах. Высота столба равна 10 см. Через воду можно прочитать все до мельчайших буковок. [2] (Приложение 4,5)
IV Определение вкуса.
Вкус и привкус вызываются растворенными в воде неорганическими и органическими веществами. Например, большое количество растворенных солей делает воду соленой, присутствие железа придает воде металлический привкус, повышенное содержание углекислого газа (углекислоты) и органических кислот (щавелевой, яблочной, муравьиной и других)- кисловатый привкус, сульфат кальция - вяжущий вкус. Свежесть воде придает растворенный кислород. Измеряется вкус в баллах. Качественная вода должна иметь привкус не более 2 баллов. [1]
Вывод: Вода во всех пробах безвкусная.
Определение токсикологических показателей воды
Это показатели, характеризующие отсутствие в воде вредных химических веществ (компонентов) в концентрациях, которые могут отрицательно влиять на здоровье человека и вызывать различные заболевания.
Качественное обнаружение катионов тяжелых металлов
Оборудование: пробы воды, уксусная кислота, дихромат калия.
Ход работы:
В пробирку с пробой воды внесли по 1 мг 50% раствора уксусной кислоты и перемешали. Добавили по 0,5 мл 10% раствора дихромата калия
Пробирку встряхивали и через 10 минут приступили к определению. Содержимое пробирки рассматривают сверху на черном фоне, верхнюю часть пробирки до уровня жидкости прикрывают со стороны света картоном.
При наличии в исследуемой пробе ионов свинца выпадает желтый осадок хромата свинца. [4]
Вывод: во всех пробах ионы свинца (Pb2+) отсутствуют. (Приложение 6)
Показатели, влияющие на органолептические свойства воды
Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию среды (pH около 7). Значение pH воды хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6-9. [1]
Оборудование: пробы воды, универсальная индикаторная бумага.
Ход работы:
Капнули исследуемой водой на универсальную индикаторную бумагу. Сравнили полученный цвет со шкалой индикаторной бумаги. Определили pH и среду раствора. [2]
Вывод: норма pH для водопроводной воды равна 6-9. Норме соответствует вода из Центрального района. (Приложение 7)
Жесткость воды является одним из показателей ее качества. Она определяется по количеству содержащихся в ней солей кальция, магния (карбонатов, сульфатов и т.п.) и выражается в миллиграмм-эквиваленте на литр. Жесткость воды может быть постоянной и непостоянной. Постоянная жесткость обусловлена присутствием некарбонатных солей (хлориды или сульфаты), растворимых в воде, так как эти соли устойчивы при нагревании и кипячении воды. Непостоянная (временная) или карбонатная отличается присутствием большого количества растворимых солей (карбонатов), которые становятся нерастворимыми при кипячении и выпадают в осадок (образуя накипь). Суммарная жесткость воды, т. е. общее содержание растворимых солей кальция и магния получила название общей жесткости.
Определение карбонатной жесткости воды.
Оборудование: пробирки, пипетка, хлороводородная кислота (0,05 Н), индикатор метиловый оранжевый, фенолфталеин.
Определение карбонат-ионов.
Ход работы:
Наливаем в пробирку 10 мл анализируемой воды, добавляем 5 капель фенолфталеина. Окраска не появляется.
Вывод: карбонат-ионы в пробе отсутствуют. (Приложение 8,9)
Определение гидрокарбонат-ионов.
Ход работы:
В пробах воды определяем концентрацию гидрокарбонат-ионов. К пробе добавляем 2 капли метилового оранжевого. При этом проба приобретает желтую окраску. Титруем пробу раствором 0,05 Н соляной кислоты до перехода желтой окраски в розовую. На все пробы затратили одну каплю соляной кислоты, на пробу из Центрального района - 2.
Вывод: вода во всех районах г. Хабаровска - мягкая, кроме образца из Центрального района. Данный образец имеет немного повышенный уровень гидрокарбонат-ионов. (Приложение 10,11)
Определение общей жесткости воды мыльным раствором.
Оборудование: образцы воды, кусочки хозяйственного мыла, пробирки.
Ход работы:
В пронумерованные пробирки наливаем воды по 10-15 мл.
В каждую пробирку кидаем кусочек мыла и сильно встряхиваем пробирку (около 3 минут).
Вывод: во все пробах было обильное пенообразование, кроме пробы из Центрального района. (Приложение 12)
Железо присутствует в природных водах обычно в виде гидрокарбоната Fe(НСОз)2. При высокой концентрации этого элемента вода приобретает неприятный металлический вкус и быстро мутнеет при стоянии.
Повышенное содержание солей железа способствует зарастанию водопроводных труб осадками.
Так как концентрация железа в природных водах незначительна, то ее нельзя определить тетриметрическим методом. Для этой цели лучше воспользоваться реакцией ионов Fе3+ с жёлтой кровяной солью, а Fе2+ красная кровяная соль. Оборудование: образцы воды, жёлтая кровяная соль, красная кровяная соль.
Ход работы:
В пронумерованные пробирки наливаем воды по 10-15 мл.
В каждую пробирку приливаем жёлтую кровяную соль и смотрим на окрашивание. Затем в новые пробы приливаем красную кровяную соль и сравниваем окрашивание.
Вывод: в пробах воды больше содержится ионов Fе3+, чем ионов Fе2+. (Приложение 13)
Обычно содержание меди в воде находится в пределах от 0,01 до 0,5 мг/л. В случае превышения содержания меди в воде 5,0 мг/л вода приобретает неприятный терпкий привкус. Согласно опубликованным данным, в случае содержания меди в воде выше 1,0 мг/л отмечается окрашивание белья во время стирки и коррозия алюминиевой посуды. Медь малотоксична. В концентрациях, которые не ухудшают органолептические свойства воды, отрицательное влияние меди на организм человека не установлено. Содержание меди в питьевой воде не должно превышать 1,0 мг/л. [1]
Оборудование: пробы воды, фарфоровая чашка, концентрированный раствор аммиака.
Ход работы:
В фарфоровую чашку помещаем 3-5 мл исследуемой воды, выпариваем досуха и наносим на периферийную часть каплю концентрированного раствора аммиака. Появление интенсивно-синей или фиолетовой окраски отсутствует.
Вывод: в пробах воды отсутствуют ионы меди. [4] (Приложение 14)
Хлориды влияют на органолептические свойства питьевой воды. Они придают ей соленый вкус.
Оборудование: нитрат серебра, пробы воды.
Ход работы:
В пробирку наливаем 5 мл исследуемой воды и добавляем 3 капли 1%- ного нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяем по осадку или помутнению. [4]
Осадок или помутнение | Концентрация хлоридов, мг/л |
Слабая муть | 1 -10 |
Сильная муть | 10 - 50 |
Образуются хлопья, но осаждаются не сразу | 50 -100 |
Белый объемистый осадок | Более 100 |
Вывод: в пробирке «Школа» увидели сильную муть, значит концентрация хлоридов около 50мг/л, что соответствует норме. В пробирке «Центральный район», «Красная речка» увидели слабую муть, значит концентрация хлоридов около 1-10мг/л, что соответствует норме. В остальных пробах концентрация хлоридов около 0,5-1мг/л, что тоже соответствует норме до 300мг/л. [1] (Приложение 15)
VI.Определение содержания сульфатов.
Сульфаты также влияют на органолептические свойства питьевой воды и придают ей горький вкус.
Оборудование: пробы воды, HCL, BaCL2
Ход работы:
В пробирку внесём 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл соляной кислоты (1:5) и 2 мл 5%-го раствора хлорида бария, перемешиваем. [4] По характеру выпавшего осадка определяем ориентировочное содержание сульфатов: при отсутствии мути концентрация сульфат ионов менее 5мг/л; при слабой мути, появляющейся не сразу, а через несколько минут – 5-10мг/л; при слабой мути, появляющейся сразу, после добавления хлорида бария, -10-100мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат –ионов (более 100мг/л).
Вывод: во всех пробах отсутствовала муть, концентрация сульфат-ионов (SO42-) менее 5 мг/л., что соответствует ГОСТу до 500 мг/ л. [1]
(Приложение 16)
Химические вещества, образующиеся при обработке воды
Абонентам центрального водоснабжения не обойтись без определения концентрации в воде соединений хлора, которым дезинфицируют водопроводную воду. Приобрести индикатор можно все там же – в зоомагазине, в специализированном аквариумном магазине. [3]
Оборудование: пробы воды, йодокрахмальная бумага.
Ход работы:
Капнули исследуемой водой на йодокрахмальную бумагу. Если йодокрахмальная бумага приобретает синий цвет, то в воде присутствуют ионы хлора.
Вывод: в воде не присутствуют ионы хлора т.к. бумага осталась без изменений. (Приложение 17)
Сложный санитарный показатель, который характеризует способность веществ, присутствующих в воде, взаимодействовать с сильными окислителями. С практической точки зрения окисляемость отражает степень загрязнения объекта водопользования органическими соединениями и выражается в миллиграммах кислорода на литр (мгО2/дм3).
Определить точное количество миллиграмм кислорода в воде домашних условиях, прямо скажем, затруднительно. Но дать воде качественную характеристику по этому показателю абсолютно реально. Поможет нам в этом обычная «марганцовка», или перманганат калия. Вначале придется сделать «реактив» - насыщенный раствор перманганата, в котором на дне остаются не растворенные кристаллы марганцовки. [2]
Оборудование: пробы воды, KMnO4
Ход работы:
Далее набираем в пробирку примерно 50 мл испытуемой воды (высота столба около 2 см) и вносим в опытный образец 1 каплю заранее заготовленного «реактива». Через час (от 40 до 60 минут) оцениваем изменение цвета раствора, которое и расскажет нам о степени окисляемости воды.
Если раствор остался ярко-розовым – окисляемость низкая, а загрязнение воды минимально. Осветление до красного цвета свидетельствует об умеренной окисляемости, оранжевый говорит о сильном загрязнении воды, а желтый эквивалентен табличке «антисанитарное состояние водоема».
Вывод: изменение окраски к оранжевому цвету говорит о том, что в пробах «Южный» и «Южный район-колонка» небольшое загрязнение воды (Приложение 18)
Микробиологические показатели воды.
Определить микробное число, количество общих и термотолерантных колиформ, а тем более яиц гельминтов и цист простейших без бактериологического анализа никак не удастся, единственный выход – получить в лаборатории стерильную емкость, отобрать в нее пробу воды и отвезти на экспертизу. [3]
Я попытался определить наличие микроорганизмов.
Оборудование: пробы воды, питательная среда для выделения и культивирования микроорганизмов, чашки Петри.
Ход работы:
Разводим питательную среду с водой и варим. Даём остыть и сеем пробы воды на питательную среду. Наблюдаем.
Вывод: в исследуемых пробах воды микроорганизмы не обнаружены. (Приложение 19,20)
.
Выводы:
Литература:
Петушок из русских сказок
Три коробки с орехами
Простые летающие модели из бумаги
Почта
Астрономический календарь. Февраль, 2019