Исследовательская работа «Качество питьевой воды»

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Причулымская средняя школа»

Исследовательская работа

«Качество питьевой воды»

п. Причулымский, 2022

Содержание

1.Введение

2. Методы и методики исследования питьевой воды

3. Экспериментальная часть

4. Выводы

5. Список литературы

1. Введение

«Воде была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле».  

                                                                             Леонардо да Винчи

Что такое вода? Чтобы ответить на этот вопрос, я обратилась к толковым словарям.

По определению Д.Н. Ушакова, вода – это прозрачная, бесцветная жидкость, которая в чистом виде представляет собою химическое соединение кислорода и водорода.

Первое толкование определения понятия «вода» в словаре С.И. Ожегова совпадает с определением Д.Н. Ушакова. Второе толкование гласит: вода - в некоторых сочетаниях: напиток или настой.

Вода - главнейший источник жизни. Она занимает особое положение среди природных богатств Земли. Известный русский и советский геолог академик А.П. Карпинский говорил, что нет драгоценнее ископаемого, чем вода, без которой жизнь невозможна.

В век бурного развития науки и техники, люди научились производить различные искусственные материалы, заменяющие естественные. Так отдельные виды пластмасс с успехом применяются взамен металла, дерева, стекла. Синтетические ткани конкурируют с шерстью, хлопком, льном. Вместо воздуха иногда используют смесь газов. Подобных примеров можно привести много. Вода – единственный ресурс природы, который не имеет заменителя.

Выбор темы работы не случаен потому, что в нашем посёлке вода из водонапорной башни не проходит необходимую очистку. Поэтому в школе стоят дополнительные фильтры для очистки питьевой воды в столовой и на  питьевом кране. Но не всегда учащиеся пьют фильтрованную воду. И я задумалась, а безопасно ли пить неочищенную воду.

В соответствии с этим поставлена следующая цель: используя органолептические методы, определить качество водопроводной воды в школе.

Задачи:

1. Изучить научную литературу о пресной питьевой воде.
2. Овладеть методами анализа воды.
3. Освоить навыки ведения экспериментальных наблюдений.
4. Научиться анализировать полученные данные и делать выводы.

Актуальность данной работы заключается в том, что замечено существование связи между заболеваемостью населения и качеством водоснабжения.

Объект исследования:

Водопроводная и фильтрованная вода.

В процессе написания работы использованы следующие методы исследования: наблюдение, фотосъёмка, работа с научной литературой, постановка и проведение опыта, эксперимент.

Гипотеза:  стоит ли проводить дополнительную очистку водопроводной воды для улучшения её качества.

.

2. Методы и методики исследования питьевой воды

Потребительские свойства воды напрямую определяются её органолептическими показателями. Исследование органолептических свойств – это первая ступень контроля качества воды, которую никак нельзя пропустить. При этом некоторые из них (запах и привкус) нельзя измерить, они подвергаются экспертной оценке.

Изучение органолептических показателей воды позволяет отмечать явления, нетипичные для исследуемых водных источников. Органолептика воды позволяет выяснить, из каких источников вода пригодна для употребления.

Прозрачность (мутность)

Прозрачность (мутность) также называют «светопропусканием». Её величина зависит от концентрации в воде взвешенных веществ, как органического, так и минерального состава.

Чем меньше прозрачность (мутность), тем меньше света достигает глубины водотока. Световая энергия концентрируется в верхних слоях воды, они сильнее прогреваются, за счет этого снижается активность переноса кислорода из воздуха в жидкость. Кроме того, из-за недостатка света фауна водоемов хуже развивается. Понижается биологическая продуктивность водоемов.

По величине прозрачности (мутности) вода бывает:

• прозрачная;
• слегка мутная;
• мутная;
• сильно мутная.

Чтобы измерить этот органолептический показатель, жидкость помещают в цилиндр. Его устанавливают поверх листа бумаги с напечатанным текстом. Высота столба воды, при котором текст можно легко прочитать, и является величиной прозрачности пробы.

Цветность

Цветность возникает из-за наличия в воде:

• металлов (марганец, медь или железо);
• окрашенных промышленных стоков (заводы текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности).

Металлы присущи жидкости из подземных источников. Однако, металлы также могут появиться в питьевой воде из-за состава трубопроводов. Железо придает жидкости красный цвет. Черный цвет – признак наличия марганца.

Запах и привкус

Запахи и привкусы оцениваются по их интенсивности и качественным характеристикам. Интенсивность ранжируется от 0 баллов (аромата нет) до 5 баллов (воду нельзя использовать как питьевую). При величине органолептических показателей выше 0 баллов исследуется их происхождение. По источнику они делятся на естественные и искусственные.

Естественные запахи появляются из-за наличия в воде флоры и фауны (живущих и отмерших), частиц грунта, берегов. Перегнивание органических веществ придаёт жидкости сероводородный, гнилостный аромат. Цветение водоёмов вызывает запах, характерный для жизнедеятельности бактерий, подобных плесени. Растительные остатки определяются по илистому, болотистому запаху.

Вкус бывает горьким, сладким, солёным или кислым. Всё остальное называется привкусами. Этот органолептический показатель описывают с помощью названий веществ, которые он напоминает (металлический, фенольный).

Пенистость

Пенистостью считается способность воды сохранять искусственно созданную пену. Данный показатель может быть использован для качественной оценки присутствия таких веществ, как детергенты (поверхностно-активные вещества) природного и искусственного происхождения и др.

 Водородный показатель (рН)

В питьевой воде допускается рН 6,0-9,0; в воде водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования — 6,5—8,5.

Выводы:

Органолептические показатели позволяют определить наличие в воде загрязнений без использования сложных приборов и методов. Благодаря им на первом этапе исследований можно ориентировочно предположить тип загрязнения, его количество и происхождение.

Температура и цветность воды практически не влияют на качество жидкости, а мутность, прозрачность, запах, пенистость, водородный показатель (рН) при больших величинах делают воду неподходящей для употребления. Такая вода требует дополнительной обработки, а очистное оборудование – доработки или ремонта.

3. Экспериментальная часть

Что такое качественная питьевая вода и какой она должна быть? Чтобы ответить на этот вопрос, я изучила научную литературу по этому вопросу.

Питьевая вода – вода по своему качеству в естественном состоянии или после обработки (очистки, обеззараживания, добавления недостающих веществ), отвечающая установленным нормативным требованиям и предназначенная для питьевых и бытовых нужд человека, либо для производства пищевой продукции.

Качественная питьевая вода должна быть хорошо очищенной, без примесей и, конечно же, натуральной и приятной на вкус.

А какую воду пьём мы, ученики нашей школы?

С целью ответить на этот вопрос, я решила определить качества нашей воды органолептическими методами, к которым относятся: цветность, мутность (прозрачность), запах, вкус и привкус, пенистость, водородный показатель рН.

Вода в нашу школу поступает по металлическим трубам, которым более 45 лет. В столовой и на первом этаже вода проходит через фильтр. Для проведения опыта, я использовала воду из под крана и фильтрованную, стеклянные колбы.

Опыт №1. Для определения цветности воды я взяла пронумерованные стеклянные колбы (колба №1 – вода из водопроводного крана, колба №2 – фильтрованная вода)  и лист белой бумаги. В обе колбы набрала воду и на белом фоне бумаги определяла цвет воды.

Вывод: наличие бурого оттенка в колбе №1, говорит о наличии ржавчины в водопроводных трубах; колба №2 не имеет оттенка, что свидетельствует о чистоте пробы.

Опыт №2. Определение прозрачности воды из под крана и из под фильтра.

Прозрачность воды определяла следующим образом: в два стеклянных цилиндра налила по 30 см воды и смотрела на шрифт букв высотой 3,5 мм, держа цилиндр на расстоянии 4 см от книги.

Вывод: буквы хорошо видны в колбе №2, вода прозрачна, что соответствует норме; в колбе №1 буквы плохо читаемы, вода не соответствует эталону.

Опыт №3.1. Запах и привкус

В две пробирки налила одинаковое количество воды нормальной температуры (200С) и пробовала на присутствие постороннего запаха, а затем и вкуса.

Вывод: в пробирке №1 ощущается слабый посторонний запах (1 балл), неприятный привкус, в пробирке №2 запах и привкус отсутствуют (0 баллов).

Опыт №3.2.

Затем я нагревала воду в пробирках до 60 0С.

Вывод: в пробирке №1 ощущается устойчивый посторонний запах, неприятный привкус (3 балла), в пробирке №2 запах и привкус чуть ощутимы (1 балл).

Таблица 1

Вкус определяла органолептическим способом, испытуемую воду набрала в рот, задержала на 3-5 секунд (0,5 – 1 час не есть), языком прижала к нёбу и определила вкус. Интенсивность и характер вкуса оценила по пятибалльной системе.

Вывод: вкус и привкус замечаются, если обратить на это внимание в пробирке №1 при температуре 200С, в пробирке №2 привкус воды неощутим. Вкус и привкус более выражен при нагревании воды до 600С в  пробирке №2, в пробирке №1 привкус очень слабый. Нормой считается вода с привкусом до 2 баллов.

Таблица 2

Опыт №4. Пенистость воды.

Пенистостью считается способность воды сохранять искусственно созданную пену. Данный показатель может быть использован для качественной оценки присутствия таких веществ, как детергенты (поверхностно-активные вещества) природного и искусственного происхождения и др.

    Пенистость определяют, в основном, при анализе сточных и загрязненных природных вод. 

    Методика анализа: колбу на 0,5 л заполняют на 1/3 водой, взбалтывают около 30 секунд. Проба считается положительной, если пена сохраняется более 1 минуты. Величина рН воды при этой процедуре должна быть 6,5–8,5 (при необходимости воду нейтрализуют).

Вывод: вода в колбах №1 и №2 не образует пену, что соответствует норме.

Опыт №5. Водородный показатель.

Для определения водородного показателя рН, я  воспользовалась универсальной индикаторной бумагой. Индикаторную бумагу опускала на несколько секунд в воду и сравнивала со шкалой. Степень кислотности и щёлочности воды определяется соотношением концентрации водородных и

гидроксильных ионов. Чистая вода – очень слабый электролит.

Отсюда растворы с рН 7 имеют нейтральную реакцию, при рН>7 – щелочную и при рН<7 – кислую.

Светло-жёлтые полоски индикаторной бумаги в растворе щёлочи приобретают синеватую окраску, а в растворе кислоты — бурую. Индикатор цветовым сигналом отмечает разные количества свободных ионов водорода в жидкостях.

Питьевая вода, согласно ГОСТ 2874-54, должна иметь рН 6,5–8,5.

Вывод: в колбе №1 индикаторная бумага приобрела более тёмный оттенок, что соответствует слабокислой среде с  рН  5,5, а в колбе №2 окраска индикаторной бумаги по шкале соответствует  нейтральной среде, рН равен 7.

4.Выводы

На основании проведённого исследования питьевой воды из водопровода и фильтрованной воды, я  исследовала качество питьевой воды. Для этого я изучила показатели, характеризующие органолептические свойства воды и определила, что вода должна иметь хорошие органолептические свойства, т.е. быть прозрачной, бесцветной, без привкуса и запаха.

Фильтрованная питьевая вода полностью соответствует этим требованиям и может быть рекомендована к употреблению. 

Однако, водопроводная вода является некачественной, поэтому для предотвращения нанесения вреда здоровью, следует прибегать к дополнительным мерам очистки воды.

5. Список литературы

1. Новиков Ю.В., Сайфутдинов М.М.. Вода и жизнь на Земле. М.: Наука,1981

2. Бинас А.В., Маш Р.Д. и др. Биологический эксперимент в школе: Кн. для                учителя. – М.: Просвещение,1987

3. Кашанов Р.Ш. Живая оболочка Земли. – М.: Просвещение,1984

4. Новиков Ю. В.  /Природа и человек./ - М.: Просвещение,1991                                                                                                                                                                         5. Высоцкая М.В. «Биология и экология 10-11 классы проектная деятельность учащихся», Волгоград «Учитель»,2006

Интернет ресурсы:

  http://www.rodina-portal.ru

  http://www.proshkolu.ru/                                                                                                                                        

  http://www.kakprosto.ru/kak-828204-kak-zhestkost-vody-vliyaet-na-organizm- cheloveka

 http://biofile.ru/bio/11222.html

 http://www.aquakultura.ru/articles/details/15.htm