Загрязнение воды

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение “Лицей №4”

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

Загрязнение воды

                                               Выполнила:                                                                      Филиппова Ирина Вадимовна

            10 «А» класс

            МБОУ “Лицей № 4”

                                                    Руководитель:                      

  Тимошенко Ирина Владимировна

                                                                                      учитель биологии

              МБОУ “Лицей № 4”

г. Коломна

2016 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ:

Введение

В настоящее время вопрос загрязнения вод является очень актуальным. Воды на Земле много, но только 3% - пресная. Причем 75% пресной воды недоступны, так как эта вода — лед и снег гор.

Коломенский район в достаточной мере обеспечен пресной водой. Это не только осадки, выпадающие на землю в виде снега и дождя, но и вода рек, родников, подземные воды. Еще 100 лет назад воду из рек можно было пить. Сейчас это делать опасно, так как воды рек загрязнены. Особенно сильно там, где медленное течение. Главная причина загрязнений - хозяйственная деятельность человека.

С каждым годом не только ухудшается состояние воды в реках, но происходит их исчезновение. Если в конце XVIII века в Коломенском уезде было почти 80 рек, то в настоящее время в Коломенском районе их около 20.

В большой степени качество воды зависит от состояния сточных вод, которые сбрасываются в реки.  В Коломенском округе за год выбрасывается в реки 26,6 млн. кубов сточных вод из 24 очистных сооружений. Не всегда стоки достаточно очищены.

Выбросы в атмосферу промышленных предприятий загрязняют ее. В результате льют опасные кислотные дожди, которые не только обжигают растения, меняют кислотность почв и вод, разрушают металлоконструкции, но и растворяют минералы, находящиеся в земле, тем самым увеличивая содержание очень токсичных ионов тяжелых металлов.

Особенно сильно страдают от плохого качества воды люди, живущие в сельской местности - около 90 % всех сельских жителей в мире пьют загрязненную воду.

Ухудшение качества питьевой воды связано с состоянием природных вод. За чистотой воды следят санитарно-эпидемиологические службы, регулярно делая анализы. По данным разных источников, химически опасна для здоровья каждая четвертая проба анализов, а в бактериальном - каждая пятая.

В связи с этим я решила проверить, каково качество пресной воды - питьевой и природной - в городе, в котором я живу (г. Коломна), и где часто бываю – в деревне Подмалинки Коломенского района.

Тема проекта: влияние деятельности человека на чистоту и качество воды.

Цель проекта: исследовать качество питьевой и природной воды в городе Коломна и деревне Подмалинки Коломенского района.

Гипотеза: непродуманная деятельность человека ведет к загрязнению воды.

Задачи проекта:

1. Провести анализ литературы по проблеме загрязнения воды.
2. Изучить экосистему г. Коломны и д. Подмалинки Коломенского района.
3. Определить параметры и оценить качество водопроводной воды и воды рек Москва, Ока, Коломенка на территории г. Коломна.
4. Определить параметры и оценить качество дождевой, родниковой, колодезной воды и воды реки Осенка в районе д. Подмалинки.
5. Оценить степень загрязнения вод г. Коломны и д. Подмалинки.
6. Рассмотреть способы улучшения качества и чистоты воды.

Тип проекта: учебно-исследовательский, практико-ориентированный, долгосрочный.

Методы исследования:

• теоретические;
• органолептический метод определения запаха, вкуса и привкуса воды;
• визуальный метод определения цветности и содержания примесей в воде;
• определение параметров качества воды с помощью тестовых полосок Tetra TEST 6 in 1 производство Германия.
• математическая обработка данных.

Актуальность проекта: проблема загрязнения воды в результате деятельности человека с каждым годом становится все острее; загрязнение воды в настоящее время настолько сильное, что очень часто превышает способность водоемов к самоочищению, и отрицательно сказывается как на здоровье человека, так и на природе.

1. Теоретическая часть

1.  Значение воды в природе и в жизни человека

Вода имеет огромное значение как для природы, так и для жизни людей:

• Обеспечивает возможность жизни на нашей планете, без нее остановятся биохимические и биофизические процессы.
• Играет решающую роль в формировании климата.
• Вода очищает. Это всеобщий растворитель, рано или поздно растворяющий любое вещество.
• Фотосинтез возможен только при участии воды. Результатом фотосинтеза являются почти все органические вещества биосферы.

Растения содержат около 90% воды от своей массы, животные — около 75% . В теле человека воды 65%.

Функции воды в организме человека:

• Увлажняет поступающий кислород.
• Выводит отходы из организма. Очищает тело как внутри, так и снаружи.
• Регулирует температуру организма, защищая от перегрева.
• Смазывает суставы, кожу.
• Участвует в биохимических процессах организма.
• Способствует усвоению и обмену веществ.
• Без нее не возможно преобразование пищи в энергию.

Таким образом, вода обеспечивает функционирование и поддерживает здоровье человека. Существует целое направление, как правильно употреблять воду и лечиться ею, - акватерапия. Нарушение баланса воды вредит организму. Если человек потеряет 6—8% жидкости от своей массы, то у него будет полуобморочное состояние,  12% и выше - наступит смерть. Человек может не есть до 6 недель, без воды он может обойтись только пять дней.

Вода необходима для хозяйственно-бытовых нужд человека - стирка, уборка, мытье посуды и т.п. Без нее невозможно  ни одно производство (получение тканей, чугуна и др.), функционирование ТЭС и АЭС, судоходство и лесозаготовки, ведение сельского хозяйства, выращивание животных.

Таким образом, ни природа, ни человек не могут обходиться без воды.

2. Классификация вод

Когда оценивают качество воды с точки зрения безопасности для человека, то выделяют воду питьевую, воды сточные и природные.

Питьевая вода – это вода, на которой готовят пищу и которую используют для питья. Это пресная вода из какого-либо источника, которую очистили от вредных примесей и микроорганизмов. Пресной считают воду, в которой солей не более 0,1 %, в какой бы форме она не была (лед, пар). Это вода пресных озер, рек, ручьев, это подземные воды, воды атмосферы.

Сточные воды образуются в результате хозяйственной деятельности человека.

Природные воды – воды, существующие в естественных условиях. По происхождению природные воды делят на:

• атмосферные - это жидкости, скапливающиеся в атмосферных слоях и выпадающие на землю в виде осадков (снег, дождь);
• поверхностные – находятся на поверхности земли (моря, реки и т.п.);
• подводные - располагаются под океанами, большими водоёмами, морями;
• подземные - залегают в водоносных пластах земной коры (грунтовые, артезианские, родниковые, колодезные воды).

Состав атмосферной воды, выпадающей на землю, связан с чистотой атмосферы над территорией, где образовалось облако. Одна капля дождя, падая, очищает 16 литров воздуха от примесей. Соединения серы и азота, пыль, сажа,  находящиеся в атмосфере и попадающие в нее в результате деятельности человека, связываются с водой, загрязняя ее.

Подземные воды менее загрязнены по сравнению с поверхностными, так как защищены сверху лежащими слоями грунта.

Грунтовые воды - это пласты воды наиболее близко расположенные к поверхности земли. У них нет напора. Питаются они в основном атмосферными осадками и стоками с поверхности, поэтому часто бывают загрязнены.

Артезианские воды находятся между водоупорными пластами под большим давлением. Они сверху перекрыты водонепроницаемыми породами, от загрязненных стоков защищены трубой, поэтому обладают высокими санитарными качествами.

Родники – это подземные воды, которые естественным путем выходят на поверхность. Как правило, вода в них чистая и вкусная. От родников получают питание все малые реки.

Колодец - гидротехническое сооружение с укрепленными стенками и с механизмом для подъема воды на поверхность. Качество воды в колодце зависит от степени его герметичности и от степени загрязнения грунтовых вод.

3. Источники воды города Коломны и Коломенского района

Источники воды Коломенского района разнообразны. Это 24 реки протяженностью 365 км, 69 замкнутых водоемов и 6 озер. Постройкой плотин создано еще более 150 водоемов. Город Коломну обеспечивают водой 51 артезианская скважина, средней глубиной порядка 100 метров. Глубина залегания скважин в районе – 30 - 100 метров.

На территории района в среднем выпадает за год около 506 мм осадков. Наибольший их объем выпадает весной и летом - около 80 % годовой суммы.  

 Насчитывается около 90 родников в Коломенском районе. Имеются родники и в городе Коломна. Вода в родниках прохладная, ее температура от 4 до 12 оС. На территории района располагаются около 146 населённых пунктов и почти в каждом есть колодец.

Речная сеть хорошо развита, она входит в бассейн реки Оки. Самые крупные реки - Ока и ее левый приток – Москва. Малые реки: Коломенка, Северка, Мезенка, Веленгушка, Молитвенка, Сетовка, Осенка, Городенка, Костерка, Велья, Цна и более мелкие другие. Реки относятся к равнинному типу, текут медленно, средняя скорость 0,4 метра в секунду. Питаются в основном атмосферными осадками. Половодье весной. Так как осенью растет число дождей и меньше испарение, бывает осенний паводок. Питание водоемов зимой происходит главным образом грунтовыми водами. Ледостав наступает в конце ноября, длится 140-150 дней. Не замерзает только Москва-река.

Ока - самая большая река Московской области, начинается в Орловской области на Среднерусской возвышенности. Длина 1500 км. Русло на территории области имеет ширину от 200 до 550 м. Глубина от 1 до 10 м.

Москва - одна из главных рек в области. Берет начало на Московской возвышенности близ деревни Старьково, впадает в Оку у г. Коломны. Протяженность 473 км, ширина русла от 55 до 200 м, глубина от 0,9 до 14 м.

Коломенка – это малая река, которая впадает в Москву в городе Коломна. В городе имеется плотина, которой  регулируют в реке уровень воды. Коломенка имеет извилистое русло шириной от 4 до нескольких десятков метров, длина реки 51 км.

Осенка - правый приток реки Северки. Начинается у деревни Костомарово. Течет на северо-восток. Длина реки 24 км. Около деревни Подмалинки Осенка запружена, в результате чего образовались пруды, которые тянутся цепочкой по течению реки на 1 км далее Подмалинок. Это накопительные пруды, относящиеся к Коломенскому рыбхозу «Осёнка». Они накапливают воду для  ниже расположенных по течению реки прудов рыбхоза. Вода из прудов Осенки давно не сбрасывалась, поэтому рыбы в них много.

Живописные реки – это любимые места отдыха (оздоровительные лагеря, турбазы, пляжи). Воды рек используются для бытовых и промышленных нужд населения. На берегах рек Москва и Ока расположены крупные города, они судоходны на всем протяжении в области. Через все реки есть мосты.

4.  Загрязнение воды

Загрязнение воды – это ухудшение качества воды из-за попадания в нее каких-либо веществ. Загрязнение вод происходит как прямым путем - слив в  воду сточных вод, так и непрямым - вырубка леса по берегам рек, попадание в реки дождевой воды загрязненной атмосферным оксидом углерода.

Обычно о загрязнении воды трудно узнать, так как загрязнителей не видно - они растворились в воде. Но некоторые признаки загрязнений видно - пена моющих средств, неочищенные стоки, наличие на воде масляной пленки.

 Загрязнители бывают природные и антропогенные. Природные, например, находящиеся в земле соединения алюминия, магния. Они могут попадать в воду в результате химических превращений, вымывания при паводках, уменьшая рыбные запасы. Загрязнителей производимых человеком гораздо больше, чем естественных.

Основные антропогенные источники загрязнения природных вод:

• Промышленные предприятия: сброс недостаточно очищенных, либо неочищенных сточных вод; выбросы в атмосферу, несущие в своем составе сажу, сернистый газ, двуокись азота.
• Бытовые отходы и сброс сточных вод коммунальными предприятиями.
• Отходы при добыче полезных ископаемых.
• Сплав леса.
• Утечки нефти и нефтепродуктов при перевозке и бурении.
• Тепловые электростанции - сброс подогретой воды.
• Лесные хозяйства - кислотность почв в лесу растет с ростом деревьев, и когда идут дожди, то образуются кислотные стоки.
• Сельское хозяйство, животноводческие комплексы: дождь, тающий снег выносят с полей в водоемы минеральные удобрения, пестициды, органические отходы.
• Рыбоводные хозяйства, которые используют фармацевтические средства, чтобы рыба не болела.
• Сбросы транспорта.
• Купание в реках - смываются с кожи человека миллионы бактерий, кожные выделения.
• Свалки мусора около рек. Во время дождя, при половодье образуются стоки от свалок, которые попадают в водоемы.
• Мусор, сбрасываемый в водоемы.

5.  Показатели качества воды

Качество воды и количество веществ в ней регламентируется санитарными нормами в зависимости от вида вод (питьевая, природные и сточные). Состав и свойства питьевой воды должны быть такими, чтобы не причинять никакого вреда здоровью человека. Нормативы качества воды подразделяются на группы:

• органолептические: вкус, запах, цветность и др.;
• общесанитарные: жесткость, величина рН, содержание малотоксичных и нетоксичных веществ и др.;
• санитарно-токсикологические: содержание остальных вредных веществ.

Вкус - соленый, кислый, сладкий или горький - придают воде растворенные в ней вещества. Определяя качество воды, характеризуют интенсивность вкуса, то есть насколько сильно он выражен. Привкус — это ощущения всех других видов (горьковатый, рыбный и т.п.).
         Соленый вкус обычно связан с растворенным в воде хлоридом натрия, сладковатый - с гипсом, горький – с солями магния, терпкий - с солями железа, гнилостный - с продуктами распада растительных или животных организмов, кислый – с избытком диоксида углерода и т.д.

Запах придают воде летучие пахнущие вещества. Он возникает из-за того, что химическое и биологическое загрязнение вызывают гнилостные процессы. Если источники загрязнения природные, то запах естественного происхождения (от живущих и отмерших организмов, от влияния почв, растений и т.п.). Если источники загрязнения антропогенные, то запах искусственного происхождения.

Цвет воды зависит от наличия в ней окрашенных веществ. Если у воды повышенная цветность - это значит, что с ней не все в порядке. Разлагающиеся в воде органические вещества делают ее цвет темнее и уменьшают содержание кислорода, который в ней растворен. Это негативно сказывается на развитии организмов, живущих в воде, вызывает гибель рыбы, способствует восстановлению нитратов в нитриты.

Наличие органических соединений в воде может быть связано с антропогенными загрязнителями, с отходами жизнедеятельности природных организмов, со смывом почвы. Зимой цветность в водоемах минимальна, так как органики мало, а весной и летом она повышается.  

Прозрачность воды - это параметр, который показывает, как сильно рассеивается в ней солнечный свет. Она связана с находящимися в воде веществами и определяет процессы фотосинтеза и фотолиза.

Взвешенные частицы попадают в воду из-за эрозии почвы и горных пород, из-за деятельности людей. То, насколько глубоко проникает свет, зависит от количества взвешенных веществ. Их избыток ухудшает условия жизни организмов обитающих в водоемах, ведет к гниению.

pH - водородный показатель — мера активности ионов водорода в растворе, определяется соотношением в воде количества ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды.

В воде, находящейся в естественных условиях, рН зависит в основном от содержания угольной кислоты и ее ионов. Ионы водорода поставляют также кислоты, находящиеся в кислых почвах, гидролиз солей тяжелых металлов.

От pH зависит развитие водных растений, характер протекания продукционных процессов. Кроме некоторых бактерий для жизни в воде минимально возможным считают рН=5. Если рН низкое, то вода способствует сильной коррозии, а при рН>11 она имеет неприятный запах, мылкость.

Нитраты (NO3-) и нитриты (NO2-) образуются в природе естественным путем (результат круговорота азота) и в результате человеческой деятельности (стоки промышленные, бытовые, с сельскохозяйственных угодий, с пастбищ, скотных дворов). В результате переработки микробами органических отходов получается аммиак. Аммиак окисляется в нитриты и нитраты. Нитриты, окисляясь, превращаются в нитраты, которые хорошо растворимы, поэтому легко оказываются в грунтовых водах.

Повышенное содержание этих ионов способствует развитию у человека опасного состояния - острой метгемоглобинемии, при котором гемоглобин перестает переносить кислород в организме. Развивается цианоз, судороги, возможна смерть. Если в организме много нитратов, то синтезируются нитрозамины, из-за которых появляются злокачественные опухоли.

Минеральный состав воды определяется концентрацией семи ионов: K+, Na+, Ca2+, Mg2+,, SO42-, Cl-, HCO3-. Главные поставщики этих ионов - грунтовые и сточные воды. Для человека и живой природы вредны как высокие, так и очень маленькие показатели минерального состава воды.

Хлор может быть в воде как в чистом виде, так и в виде соединений-окислителей. Общее содержание этих веществ в воде называют активным хлором. Они появляются в воде из-за вымывания залежей хлоридов, в результате деятельности человека (химическая очистка, обеззараживание).

  При обеззараживании содержание хлора в питьевой воде мало, поэтому, спустя несколько десятков минут после отбора воды, он улетучивается или его можно удалить кипячением. Весной с талыми водами в водоемы попадает много загрязнителей, поэтому хлора добавляют в воду больше, чем в другое время года.

Хлор наносит вред человеческому организму - раздражает слизистую оболочку желудка и кишок; это яд, отравляющий микрофлору. Регулярное потребление хлорсодержащей воды приводит к заболеваниям.

Карбонатная жесткость (kH) - это буферная емкость воды. Она показывает, насколько вода способна сохранять уровень pH при добавлении кислоты или щелочи. Эта жесткость временная и зависит от наличия в воде гидрокарбонатов и углеводородов кальция и магния. Если нагреть воду, то эти соединения частично оседают, тем самым уменьшая жесткость.

Общая жесткость воды (GH) — это взятые вместе карбонатная и некарбонатная жесткость. Некарбонатная жесткость связана с наличием в воде сульфатов, хлоридов, силикатов, нитратов и фосфатов кальция и магния. Она постоянная, так как эти соли не выпадают в осадок и не растворяются, когда нагревают воду. Часто жесткость воды обусловлена наличием известняка.

Жесткая вода вредна: соли откладываются в тканях человека, нарушая их работу, она вызывает хлороз растений, твердый осадок на почве и растениях. Временная жесткость наносит больший вред растениям, чем постоянная, так как нарушает рН почв. Но с другой стороны, жесткая вода - источник микроэлементов, необходимых для нормальной жизни всему живому.

Снижая жесткость воды, получают мягкую воду. В ней хорошо мыть, стирать, купаться. Но нельзя использовать ее регулярно, так как малое содержание минеральных солей может привести к переломам, кариесу, снизить сопротивляемость организма инфекциям.

6. Выводы

Непродуманная деятельность человека отрицательно действует на водные ресурсы, способствует ухудшению их качества, что приводит к заболеваниям людей и ухудшению экологии.

Поскольку количество транспорта, отходов, мусора, промышленных, обрабатывающих и прочих предприятий только растет, то вопрос уменьшения загрязнения воды становится  все более актуальным для человечества.

2. Практическая часть

1. Экономико-географическая характеристика объекта

Город Коломна. Население: 143 578 жителя на 01.01.2015 г. Площадь: 6712 га (2012 г.). Это речной порт, крупный промышленный центр - действуют более 2200 предприятий, развито локомотивостроение, дизелестроение, есть институты. Предприятия Коломны выпускают строительные материалы, железобетонные конструкции, краски, канаты, станки, хлебобулочные изделия и многое другое. Хорошо развит транспорт, ездят трамваи, есть автомобильные дороги, железнодорожные магистрали, водные пути.

Деревня Подмалинки. Относится к Проводниковскому сельскому поселению Коломенского района. Население: 11 человек на 01.01.2010 г. По улице Центральной деревни проложена автомобильная дорога, связывающая ее с другими населёнными пунктами Коломенского района.

Географическое положение. Город Коломна и деревня Подмалинки расположены в центре европейской части России на Москворецко-Окской равнине. Коломна стоит на месте слияния трех рек – Оки, Москвы и Коломенки. Деревня Подмалинки находится в 20 км от города Коломны на холме левого берега реки Осенка.

Основные источники загрязнения вод г. Коломны и д. Подмалинки: предприятия по производству строительных материалов, по производству и распределению электроэнергии, газа и воды, предприятия машиностроения и обрабатывающих производств, коммунальные предприятия, автомобильный, речной и железнодорожный транспорт, сельское и рыбоводное хозяйство, животноводческие комплексы, грязная вода после стирки, уборки, мытья.

2. Определение параметров качества воды

• Подготовлена тара для отбора проб воды – полиэтиленовые бутылки объемом 600 мл с завинчивающимися крышками. Бутылки пронумерованы.
• Произведен забор проб воды из источников.

        Места и даты забора проб представлены в таблице 1 приложения 1. Отбор проб производился до полного заполнения бутылок с последующим укупориванием:

• из рек погружением бутылки на расстоянии 0,4 м от кромки воды;
• из водопровода вода была предварительно спущена в течение 10 мин;
• из колодца и родника вода была забрана ведром;
• дождевая вода предварительно была собрана в полиэтиленовое ведро.

• Определены погодные условия на момент взятия проб - температура воздуха (замером):

• плюс 15 °С 10.09.16 г. и 11.09.16 г.;
• плюс 12 °С 17.09.16 г.;
• плюс 11 °С 24.09.16 г.

• Проверена чистота местности в местах отбора проб:

• На берегу рек Москва, Коломенка, у колодца и родника мусора не обнаружено.
• На берегу рек Ока, Осенка мусора очень много.

• Собран и убран мусор на берегу реки Ока в месте отбора пробы.
• Произведен анализ состава мусора: около 80% - осколки стекла, пластиковые и стеклянные бутылки; остальное – листы металла, полиэтиленовые пакеты и др.
• Определены параметры колодца:

• D=0,16 м - диаметра ворота колодца (замером);
• N=41 - число оборотов ворота до погружения ведра в воду (подсчетом).

• Определена глубина залегания колодезной воды по формуле:

Н = π х D х  N = 3,14 х 0,16 х 41 = 21 м

• Определен вид вод источников:

• воды рек Москва, Коломенка, Ока, Осенка – поверхностные;
• воды водопровода, родника, колодца – подземные;
• дождевая вода – атмосферная.

• Определена температура воздуха при проведении анализа проб (замером): плюс 22 °С.
• Определены характер, интенсивность запаха и вкуса воды по таблицам 2, 3, 5 приложения 1 по методикам приближенным к ГОСТ 3351-74:

• Характер и интенсивность запаха был определен после того, как проба воды объемом 100 мл была налита в банку объемом 250 мл, закрыта крышкой и несколько раз перемешана.
• Характер и интенсивность запаха водопроводной, родниковой и колодезной воды были определены также после нагрева воды до 60 °С.
• Характер и интенсивность вкуса были определены набором в рот воды на 3-5 с. Речная вода предварительно подвергалась кипячению в течение 5 мин с последующим охлаждением.

• Определена группа запаха воды по его происхождению:

• запах вод рек Москва, Коломенка, Ока, Осенка естественного происхождения;
• запах водопроводной воды искусственного происхождения.

• Определено содержание хлора, водородный показатель вод, содержание нитрат и нитрит ионов, карбонатная и общая жесткость воды с помощью теста Tetra TEST 6 in 1 по прилагаемой инструкции: сравниванием цвета соответствующих участков тестовой полоски с эталонной шкалой.

• Содержания хлора произведено спустя 60 сек после окунания в воду и встряхивания тестовой полоски. Выявлено:

• содержание хлора в водопроводной воде - 0,8 мг/л;
• в остальных водах хлор не выявлен.

• Определены водородный показатель вод, содержание нитрат и нитрит ионов, карбонатная и общая жесткость воды.

• Произведена фильтрация проб воды.
• Определено наличие в воде посторонних примесей рассматриванием отфильтрованного осадка.
• Определен цвет воды рассматриванием 100 мл воды в прозрачном стакане на фоне белой бумаги. 
• Результаты определений параметров качества воды представлены в таблицах 4, 6, 7, 9, 10, 12 приложения 1.
• Произведена систематизация и оценка полученных данных. Результаты представлены в виде таблиц, графиков, диаграмм.
• Произведено сравнение качества воды в реках, питьевой и природной воды, дается объяснение различий.
• На карте отмечены места, где проводились заборы проб воды.

2. Анализ результатов  

1. Оценка качества воды  

• Оценка интенсивности запаха вод произведена по таблице 3 приложения 1. Питьевая вода (водопроводная, родниковая и колодезная) по интенсивности запаха соответствует норме - не более 2 баллов. Наличие запаха у речных вод говорит о присутствие в их составе примесей в виде пахучих веществ. Дождевая вода не имеет запаха, следовательно, не загрязнена веществами, дающими запах
• Оценка интенсивности вкуса и привкуса вод произведена по таблице 5 приложения 1. Питьевая вода по интенсивности вкуса и привкуса соответствует норме - не более 2 баллов. Наличие вкуса у речных вод говорит о присутствие в их составе примесей. Отсутствие вкуса у дождевой воды, указывает на отсутствие примесей, дающих вкус.
• Содержание хлора в питьевой воде должно быть не более 1,2 мг/л, в природных водах наличие хлора не допускается. Следовательно, все воды по содержанию хлора соответствуют норме.
• Оценка типа вод в зависимости от рН произведена по таблице 8 приложения 1. Водородный показатель всех исследуемых вод соответствует допустимой норме – рН от 6 до 9.
• Содержание нитрат ионов в водопроводной, колодезной и воде Москвы-реки немного превышает качества – не более 45 мг/л. Остальные воды соответствуют нормативу. 
• Содержание нитрит ионов в колодезной воде превышает норму для питьевой воды – не более 0,1 мг/л. В Москве-реке содержание нитрит ионов превышает допустимую концентрацию 3,3 мг/л. В остальных водах содержание нитрит ионов соответствует норме.
• Оценка жесткости вод произведена после перевода результатов значений жесткости, полученных с помощью теста Tetra TEST 6 in 1, в значения в соответствии с ГОСТ 31865-2012 по формуле:

1 ° DH  = 0,36 °Ж  (мг-экв/л)

Общая жесткость питьевой воды должна быть не более 7 мг-экв/л. Но карбонатная жесткость водопроводной и родниковой воды больше этого значения. Так как карбонатная жесткость является частью общей жесткости, следовательно, общая жесткость этих вод не соответствует норме.

Так как тест Tetra TEST 6 in 1 ограничивает определение общей жесткости значением «равно или более 16 °dGH», то достоверного вывода о соответствии жесткости колодезной воды норме сделать нельзя.

Оценка вида вод в зависимости от жесткости произведена по таблице

11 приложения 1. Дождевая вода и вода реки Осенка мягкая. Группу вод рек Москва, Ока и Коломенка можно оценить как «не менее чем средней жесткости».

• По цветности и мутности питьевая вода источников соответствует норме, так как она бесцветна и на фильтре не было осадка. Дождевая вода не имеет цвета, на фильтре не было осадка, значит, она не содержит посторонних частиц и примесей, дающих цвет. Вода рек окрашена, на фильтре был осадок, следовательно, имеет в своем составе примеси и вещества, придающие ей цвет.

2. Сравнение качества воды в реках Москва, Ока, Коломенка, Осенка.

• Воды всех рек имеют запах. Он естественного происхождения, значит, в водах рек присутствует большое количество растительных и животных остатков, которые разлагаются бактериями с выделением пахучих веществ. Плесневый запах воды реки Осенки объясняется наличием плотины на реке, вследствие чего вода застаивается, она перенасыщена микроорганизмами и в ней разрастаются плесневые грибы. 
• Воды всех рек имеют вкус, что указывает на высокий процент содержания в них солей. Горький вкус воды рек Коломенки, Москвы и Осенки, предположительно, можно связать с наличием в воде солей сульфата магния.

        Различие в запахе, вкусе и их интенсивности у вод рек связано с разным составом почв, характером местности, где протекают реки, их размерами, скоростью течения, а также количеством населенных пунктов, сельскохозяйственных угодий и животноводческих комплексов, расположенных на берегах рек выше по течению от мест заборов проб воды.

        Более высокая интенсивность запаха и вкуса реки Осенка связана с тем, что она запружена. Высокая интенсивность запаха и вкуса воды реки Москва объясняется тем, что она протекает по сильно заболоченной местности и более загрязнена по сравнению с другими реками. Коломенка - река небольшая, на ее берегах нет крупных населенных пунктов и она меньше подвержена влиянию антропогенной деятельности человека.

• Вода всех рек имеет цвет от желтого до коричневого. Это указывает на присутствие в воде гуминовых веществ, большого количество глины, песка. Различие в цвете вод говорит о разном качественном составе этих веществ. Более заметный осадок на фильтре от воды реки Москва указывает на большее количество примесей в ее водах. Малозаметный осадок на фильтре от вод рек Коломенка и Ока в совокупности с их коричневым оттенком  указывает на наличие в воде бактериального (органического) железа.
• Содержание нитрат ионов в Москве-реке больше, чем в других реках. Это объясняется тем, что на ее берегах расположено большое число крупных городов, таких как Москва, Звенигород, Можайск, сбрасывающих в нее промышленные и бытовые сточные воды. Также река протекает мимо многочисленных полей, с которых смываются удобрения, отходы животноводства.
• Содержание нитрит ионов в Москве-реке больше, чем в других реках. Это указывает на ее более сильное загрязнение по сравнению с реками Коломенка, Ока и Осенка, вследствие усиления процессов разложения органических веществ в условиях более медленного окисления NO2- в NO3-.
• Различие типа воды рек в зависимости от величины рН объясняется разным качественным и количественным составом их вод. Слабощелочную среду в реках Москва, Ока и Коломенка можно, предположительно, объяснить более высоким содержанием гидрокарбонатов в их водах по сравнению с рекой Осенкой. Они попадают в воду рек в результате вымывания известняков и  доломитов, залегающих в европейской части России довольно близко к поверхности.
• Жесткость воды реки Осенка меньше, чем вода рек Москва, Ока и Коломенка. Это можно объяснить ее меньшим загрязнением и особенностями состава грунта местности, по которой она протекает.
• Таким образом, наиболее плохое качество воды в реке Москве.

3. Сравнение качества воды водопроводной, родниковой и колодезной

Водопроводная, родниковая, колодезная вода бесцветны и при фильтровании не дали осадка, следовательно, они не содержат в своем составе окрашивающих веществ и посторонних частиц. Хлорный запах водопроводной воды имеет искусственное происхождение и связан с присутствием хлора, используемого для обеззараживания.

В водопроводной и колодезной воде содержание нитрат ионов больше, чем в родниковой. Водоносный пласт, питающий родник, расположен глубоко, и слои грунта защищают воду от проникновения посторонних веществ. Повышенное содержание нитратов в колодезной воде может быть связано с попаданием в грунтовые воды, его питающие, удобрений с сельскохозяйственных угодий, хозяйственно-бытовых стоков, стоков скотных дворов, с плохой герметичностью стенок колодца. Повышенное содержание нитратов в водопроводной воде может быть связано с загрязнением водоносных пластов, питающих артезианские скважины, которые поставляют воду в водопровод.

Наличие нитрит ионов в колодезной воде указывает на усиление процессов разложения органических веществ в условиях более медленного окисления NO2- в NO3-, что говорит о загрязнении вод колодца. 

Водопроводная и родниковая вода имеют большую, чем колодезная, карбонатную жесткость. Это объясняется тем, что артезианская и родниковая вода вымывает минеральные вещества из грунта.

Таким образом, родниковая вода наиболее чистая из питьевых вод.

4. Сравнение качества природной воды

Дождевая вода и подземные воды, в отличие от вод рек, которые наиболее подвержены влиянию антропогенной деятельности человека, не имеют запаха, вкуса, цвета и от них не было осадка на фильтре.

Водородный показатель дождевой воды самый низкий, так как на него оказывает влияние атмосферный углекислый газ.

Дождевая вода не содержит нитратов и нитритов, она мягче поверхностных и подземных вод, которые сильнее загрязнены человеком, а также содержат соли и другие вещества, вымываемые из грунта.

Загрязнение поверхностных вод более сильное, чем подземных, которые защищает грунт. Поверхностные воды регулярно разбавляются дождевой водой, поэтому они менее жесткие, чем подземные.

Грунтовые воды питаются в основном стоками с поверхностями, поэтому более загрязнены, чем артезианские. Подземные воды загрязнены тем меньше, чем глубже находятся.

Таким образом, дождевая вода самая чистая из исследованных природных вод.

3. Выводы

Сравнив полученные результаты с нормативами, видим, что вода всех источников соответствует нормам, кроме:

• воды Москвы-реки (содержание нитритов больше допустимого в 3 раза, содержание нитратов – в 5,5 раза);
• колодезной воды (содержание нитритов больше допустимого в 10 раз, содержание нитратов – в 5,5 раза);
• водопроводной воды (общая жесткость больше допустимой).

Превышение нормативов объясняется природными факторами – вымывание и растворение водой веществ из грунта, но в большей степени антропогенной деятельностью человека - попадание в воду промышленных и бытовых отходов, удобрений с сельскохозяйственных угодий и отходов животноводства.

4. Мероприятия  по предотвращению загрязнения воды

Как показало исследование данного вопроса в различных источниках, проблема загрязнения водоёмов имеет различные пути решения.

Для уменьшения загрязнения воды исследованных источников я бы предложила:

• Ликвидировать мусор по берегам рек.
• Проводить разъяснительные работы среди природопользователей.
• Привлекать внимание местных властей к данным проблемам.

На основе данного исследования было написано и отправлено письмо главе сельского поселения Проводниковское Коломенского муниципального района через официальный сайт - http://job.sp-provodnik.ru. Текст письма приведен в приложении 2.

.

Литература:

• “Детская энциклопедия”, Коломна, 2002
• “Край Московский: мир природы” Клепина З.А., 2004
• “Коломенский муниципальный район” Денисов А.Е., 2007
• “Экология Подмосковья” Рябушкин Б.С., 2004
• ГОСТ 3351-74 «Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности»
• ГОСТ 31865-2012 «Вода. Единица жесткости»
• СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения"
• ГН 2.1.5.1315-03  «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования»
• http://us-in.net/voda/voda_4.pp
• http://uz.colomna.ru
• https://ru.wikipedia.org
• http://teplosten-aqua.ru
• http://kolomnaonline.ru
• http://www.aquaphor.ru
• http://www.anchem.ru
• http://vodeco.ru
• http://bibliofond.ru
• https://www.forumhouse.ru
• http://www.oh2o.ru
• http://ecology-portal.ru
• http://www.nkj.ru
• http://www.water.64z.ru
• http://tlt-aqa.ru

Приложение 1.

1. Источники воды

2. Запахи естественного происхождения

3.  Характеристика вод по интенсивности запаха

4.  Оценка запаха воды

5.  Характеристика вод по интенсивности вкуса

6.  Оценка интенсивности вкуса и привкуса вод

7.  Цвет и осадок воды

8.  Характеристика вод по рН

9. Водородный показатель вод

10.  Содержание нитрат (NO3-) и нитрит (NO2-) ионов в воде

11. Жесткость воды

12.  Жесткость воды

                                          Приложение 2.

                                                Главе сельского поселения  Проводниковское

                                                Коломенского муниципального района

                                                Московской области    

                                                Костюнину А. А.

Добрый день, Вас беспокоит учащаяся 10 «А» класса МБОУ «Лицей №4» города Коломна Филиппова Ирина. В рамках выполнения экологического проекта на тему «Загрязнение воды» мною была проведена оценка качества колодезной воды в деревне Подмалинки 17.09.2016 г.

В результате исследования воды с помощью тестовых полосок Tetra TEST 6 in 1 производство Германия было обнаружено, что содержание нитратов в колодезной воде превышает допустимую норму (45 мг/л) более чем в 5 раз, содержание нитритов превышает допустимую норму (0,1 мг/л) в 10 раз.

Повышенное содержание нитратов в колодезной воде может быть связано с плохой герметичностью стенок колодца, с попаданием в грунтовые воды, его питающие, удобрений с сельскохозяйственных угодий, хозяйственно-бытовых стоков, стоков скотных дворов и др.

Повышенное содержание нитратов ухудшает здоровье человека, способствует развитию опасного состояния - острой метгемоглобинемии, может провоцировать появление злокачественных опухолей. Поэтому прошу Вас организовать повторное проведение анализа колодезной воды в деревне Подмалинки более точными методами. В случае подтверждения повышенного содержания нитратов и нитритов, определить причины загрязнения и принять меры по их устранению и информированию жителей деревни о пригодности колодезной воды для питья.

С уважением, Филиппова И.