Исследование качества воды села Устье

Исследование качества воды села Устье

Работу  выполнили: Кизаров Сергей, Алиев Аошад
ученики 8класса.
  Руководитель:
Лотхова Наталья Николаевна

Учитель ОБЖ.

Оглавление

Введение

Глава I Заболевания, возникающие при воздействии химических элементов на организм

Глава II Характеристика района исследования

Глава III   Определение свойств воды

3.1 Химический состав воды

Глава IV.  Биоиндексация воды

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение.

Самая актуальная проблема  современности – это загрязнение водоемов и нехватка питьевой воды в России. Более половины жителей земли, т.е. 3,5 млрд. человек, пользуются источниками воды, не проходящей даже минимальной очистки.

Актуальная проблема чистой воды всегда ассоциируется с проблемами здоровья людей и качества жизни, всегда рассматривается как неотъемлемое право человека на чистую окружающую среду. Серьёзную опасность для здоровья населения представляет химический состав воды. Эпидемиологи установили прямую связь роста числа заболеваний  с ухудшением качества питьевой воды.

Приступая к написанию данной работы,  мы ставили  перед собой цель ещё раз поднять всем хорошо известную проблему водных ресурсов.

Объектом экологического исследования были выбраны воды посёлка.

Цель исследования: проанализировать качество воды.

Предметом исследования является показатели качества и свойства воды, выявление закономерностей изменения содержания загрязняющих веществ позволяет диагностировать антропогенные нарушения в экосистеме, предвидеть изменения в естественных биологических процессах, а также планировать восстановительные мероприятия.

Задачи исследования:

-выявление загрязняющих ингредиентов  в воде и определение их концентрации;

-анализ соответствия качественных и количественных характеристик загрязняющих веществ;

-привлечь внимание людей, от которых зависит экологическое состояние воды, и прежде всего, жителей посёлка.

На сегодняшний день состояние воды неутешительно. Но нельзя пренебрегать актуальностью этой проблемы. Необходим регулярный и тщательный анализ воды: в результате производственной деятельности человека изменяется состояние природной среды.

Самая актуальная проблема  современности – это загрязнения водоемов и нехватки питьевой воды в России.

Необходимость воды для обеспечения жизнедеятельности человека обусловлена ролью, которую она играет в круговороте природы, а также в удовлетворении физиологических, рекреационных, эстетических и других потребностей человека.

По данным  около 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения.

Более половины жителей земли, т.е. 3,5 млрд. человек, пользуются источниками воды, не проходящей даже минимальной очистки. Из-за различных заболеваний, связанных с некачественной водой, таких как диарея, гепатит А, малярия и др., каждый год погибают более 5млн. человек, большинство из которых составляют дети. К 2025 г. В странах, испытывающих умеренную или серьёзную нехватку воды, будут жить уже две трети населения Земли.

Процессы загрязнения водных источников повсеместны, а их последствия чрезвычайно опасны для человека, растительного и животного мира. Вот почему актуальная проблема чистой воды всегда ассоциируется с проблемами здоровья людей и качества жизни, всегда рассматривается как неотъемлемое право человека на чистую окружающую среду. Согласно Всеобщей декларации прав человека право на чистую воду, её охрану и информацию о качестве воды - основные права человека, защищающие не только его здоровье, но и жизнь.

Каждый человек должен сделать все возможное для сохранения и улучшения качества воды, увеличения её количества для будущих поколений.

Система пресной воды, в том числе и питьевой, претерпевает острый кризис. Всемирная организация здравоохранения объявила текущее десятилетие десятилетием питьевой воды.

Необходимость воды для обеспечения жизнедеятельности организма человека обусловлена ролью, которую она играет в круговороте природы, а также в удовлетворении физиологических, гигиенических, рекреационных, эстетических и других потребностей человека. Решение проблемы удовлетворения потребностей человека в воде для различных целей тесно связано с обеспечением её необходимого качества.

Для исследований  мы использовали  данные санитарно – эпидемиологической службы по микробиологическим показателям и исследование органолептических показателей воды химическим методом

Глава I Заболевания, возникающие при воздействии химических

элементов на организм.

Серьёзную опасность для здоровья населения представляет химический состав воды. В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несёт большое количество различных элементов и соединений, соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород.

Таблица №1

Заболевания, возникающие при токсическом воздействии химических элементов и субстанции, находящихся в питьевой воде.

Эпидемиологи установили прямую связь роста заболеваний  с ухудшением качества питьевой воды. Длительное употребление воды с повышенным содержанием железа (>0,3 мг/л) увеличивает риск инфаркта и негативно влияет на репродуктивную функцию организма. Избыток марганца (>0,1 мг/л) поражает костную систему. Высокое содержание хлоридов и сульфатов повышает риск появления желчно- и мочекаменной болезней. Хром, свинец, кадмий, накапливаясь, способствуют развитию онкологических заболеваний и расстройству нервной системы.

Как известно, с водой мы получаем до 25% суточной потребности химических веществ. «Химия», попадающая в организм с водой, имеет большую физиологическую ценность, чем поступающая с продуктами питания. Но мало кто знает, что избыток хлористого натрия (>1г/л), говорящего о минерализации воды, влияет на повышенную реактивность сосудов и некоторые отклонения водно-солевого обмена. Под воздействием нитратов (>44,6 мг/л) снижается артериальное давление. А жёсткость воды, которую до последнего времени всерьёз никто не воспринимал, теперь усиленно привлекает к себе внимание в связи с выявленной обратной зависимостью между жёсткостью и смертельностью от сердечно-сосудистых заболеваний. Фосфороорганические соединения – это не что иное, как один из компонентов боевых отравляющих веществ и бытовых ядов – дихлофоса и карбофоса. Результатами их применения может стать паралич дыхания и отказ печени.

Каждый год в реки всего мира сбрасывается до 450 млрд м3 бытовых и промышленных отходов, поэтому вода содержит более 13000 токсических элементов: каждые 8 сек от болезней, вызванных грязной водой, умирает ребёнок. Также утверждено, что 85% всех заболеваний в мире передаётся водой. Ежегодно 25 млн человек умирают от этих заболеваний.

Вода играет важнейшую роль в геологической истории Земли и возникновении жизни, в формировании физической и химической сред, климата и погоды на нашей планете. Без воды невозможно существование живых организмов. Вода – обязательный компонент практически всех технологических процессов  как сельскохозяйственного, так и промышленного производства.

Именно очень широкое её применение и заставляет нас разумно подходить к проблеме рационального использования водных ресурсов, учитывая современное состояние воды.

Несмотря на свою широкую известность, проблема охраны вод так и не была эффективно решена.

На сегодняшний день состояние воды неутешительно. Но нельзя пренебрегать актуальностью этой проблемы. Необходим регулярный и тщательный анализ воды: в результате производственной деятельности человека изменяется состояние природной среды; чтобы проследить влияние антропогенных источников загрязнения окружающей среды, исследователи проводят систематические наблюдения за изменением состояния воды.

Для достижения этих целей необходимо решение задач по предотвращению загрязнения источников питьевого водоснабжения, обеспечению их соответствия санитарно-гигиеническим требованиям, повышению эффективности и надёжности функционирования систем водообеспечения за счёт реализации водоохранных, технических и санитарных мероприятий, совершенствования технологии обработки воды , развития систем забора, транспортировки воды, а также развития нормативно-правовой базы и хозяйственного механизма водопользования, стимулирующего экономию питьевой воды.

Глава II Характеристика района исследования.

Родник на улице Заречная.

Речка

Родник на улице Школьная.

Источники загрязнения.

Для исследования  мы использовали  данные санитарно–эпиде-миологической службы  по микробиологическим показателями и исследование органолептических показателей воды.

ОТБОР И КОНСЕРВАЦИЯ ПРОБ ВОДЫ.

Для характеристики химического состава воды исследуемого объекта используется средняя проба. При этом потребуется около 1 литра воды.

Для отбора и хранения проб применяются полиэтиленовые пакеты или бутылки из прозрачного стекла.

При отборе указывается точное место взятия пробы, дата, время, номер бутылки.

Этот показатель обусловлен цветом и мутностью воды, т.е. содержанием в ней различных окрашенных и взвешенных органических и минеральных веществ. Мерой прозрачности служит высота водяного столба, сквозь который можно различить на белой бумаге шрифт определённого размера и типа.

Оборудование: стеклянный цилиндр высотой до 50 см.

Методика:

Исследование производится в хорошо освещённом месте. Цилиндр устанавливается  и наполняется пробой тщательно перемешанной изучаемой воды до такой высоты, чтобы буквы, рассматриваемые сверху, стали плохо различимые. Прозрачность  выражается в сантиметрах водяного столба и определяется с точностью до 0,5 см.  Измерение повторяется три раза, и за окончательный результат принимается среднее значение.

Чистая природная вода почти бесцветна. Наличие окраски воды обычно связано с наличием в ней соединений железа. Определение цвета воды, содержащей большоё количество взвешенных частиц, проводится после отстаивания или фильтрования.

Оборудование: цилиндр из бесцветного стекла.

Методика.

1.Цилиндр устанавливается на белый лист и наполняется водой до отметки10 см. Определение цвета производится визуально при дневном освещении.

2. Вода наливается в цилиндр до отметки 10 или 20 см. В качестве контроля используется такой же сосуд, заполненный до этого же уровня дистиллированной водой. Затем обе ёмкости рассматриваются сверху на белом фоне при дневном освещении. При наличии окраски изучаемой пробы в неё постепенно добавляется  дистилированная вода, и затем результаты снова сравниваются с контролем. Записывается та отметка, при которой цвет разбавленной пробы и цвет дистилированной воды совпадут. Разбавление будет являться показателем того, во сколько раз исследуемая вода по цвету превышает норму.

Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике воды высотой 20 см.

Запах.

Этот показатель обусловлен наличием в воде летучих пахнущих веществ, которые попадают в неё естественным путём или со сточными водами.

Оборудование: конические колбы, мерный цилиндр,     термометр лабораторный

Методика.

В коническую колбу наливается 250 мл воды при температуре 20 градусов, колба закрывается стеклом и встряхивается вертикальным движением. Затем стекло сдвигается в сторону и определяется характер и интенсивность запаха.

По характерным особенностям запахи делятся на две группы:

Интенсивность запаха оценивается по 5- балльной шкале.

Глава III  Определение свойств воды.
Определение прозрачности
Цвет

1. запахи естественного происхождения: землистый, гнилостный, тухлый, травянистый, плесневый, торфяной и др.

1. запахи искусственного происхождения: хлорфенольный, ацетоновый, спиртовой, уксусный, бензиновый. Хлорный.

Шкала загрязнений по индикаторным таксонам

5. Владимииров А.М. Ляхин, Ю, И, Матвеев Л.Т, Орлов В.Г. Охрана окружающей среды. – Гидрометеоиздат, 2003 г.

3.1 Химический анализ воды.

Обнаружение катионов свинца

В пробирку поместить 10 мл пробы воды, прибавить 1 мл раствора иодида калия и уксусную кислоту. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг/л. Если наблюдается помутнение раствора, то концентрация составляет более 20 мг/л.

Обнаружение железа

В пробирку помещают10 мл исследуемой воды, прибавляют 1 каплю концентрированной азотной кислоты, несколько капель раствора пероксида водорода и примерно 0,5 мл раствора радонида калия. При содержании железа 0,1 мг/л появляется розовое окрашивание, а при более высоком-красное. Предельно допустимая концентрация составляет 0,3 мг/л.

Глава IV.  Биоиндексация воды.

Любая водная экосистема, находясь в равновесии с факторами внешней среды, имеет сложную систему подвижных биологических связей, которые нарушаются под воздействием антропогенных факторов. Прежде всего, влияние антропогенных факторов, и в частности, загрязнения отражается на видовом составе водных сообществ и соотношении численности слагающих их видов. Биологический метод оценки состояния водоема позволяет решить задачи, разрешение которых с помощью гидрофизических и гидрохимических методов невозможно. Оценка степени загрязнения водоема по составу живых организмов позволяет быстро установить его санитарное состояние, определить степень и характер загрязнения и пути его распространения в водоеме, а также дать количественную характеристику протекания процессов естественного самоочищения.

Планктон - совокупность живых обитателей водоема, не способных активно передвигаться или медленно передвигающихся, но не противостоящих токам воды.

Фитопланктон - совокупность растительных организмов водоема, не способных активно передвигаться, - важнейший компонент водных систем, активно участвует в формировании качества воды и является чутким показателем состояния водных экосистем и водоема в целом.

Подчеркивая всю важность биоиндикационных методов исследования, необходимо отметить, что биоиндикация предусматривает выявление уже состоявшегося или происходящего загрязнения окружающей среды по функциональным характеристикам особей и экологическим характеристикам сообществ организмов. Постепенные же изменения видового состава формируются в результате длительного отравления водоема, и явными они становятся в случае в случае далеко идущих изменений.

Таким образом, видовой состав живых организмов из загрязняемого водоема служит итоговой характеристикой токсикологических свойств водной среды за некоторый промежуток времени и не дает ее оценки на момент исследования.

В холодное время года системы биологической индикации в гидробиологии вообще не могут быть применены.

При сбросе в водоем токсических веществ, содержащихся в промышленных сточных водах, происходит угнетение и обеднение фитопланктона. При обогащении водоемов биогенными веществами, содержащимися, например, в бытовых стоках, значительно повышается продуктивность фитопланктона. При перегрузке водоемов биогенами возникает бурное развитие планктонных водорослей, окрашивающих воду в зеленый, сине-зеленый, золотистый, бурый или красный цвета ("цветение" воды). "Цветение" воды наступает при наличии благоприятных внешних условий для развития одного, редко двух-трех видов. При разложении избыточной биомассы, выделяется сероводород или другие токсичные вещества. Это может приводить к гибели зооценозов водоема и делает воду непригодной для питья. Многие планктонные водоросли в процессе жизнедеятельности нередко выделяют токсичные вещества. Увеличение в водоемах содержания биогенных веществ в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождаемые чрезмерным развитием фитопланктона, называют антропогенным эвтрофированием водоемов.

Водорослям принадлежит ведущая роль в индикации изменения качества воды в результате эвтрофирования (заболачивания) водоема.

Зоопланктон также достаточно показателен как индикатор эвтрофирования и загрязнения (в частности органического и нитратного) вод. Кроме этого, среди зоопланктона встречаются и представители патогенной фауны, ограничивающей использование водного объекта в целях водоснабжения.

Простейшие являются высокочувствительными индикаторами сапробного состояния водоемов.

Зообентос - совокупность животных, обитающих на дне и в придонных слоях воды, служит хорошим индикатором загрязнения донных отложений и придонного слоя воды. Наиболее достоверными индикаторами среди них служат легочные моллюски, особенно катушки и речные чашечки. Положительные результаты дает также оценка качества воды по личинкам насекомых. Свободно живущие личинки ручейников, а также поденок являются наиболее чувствительными организмами.

Значение макрофитов (высшая водная растительность) наиболее существенно при предварительном гидробиологическом осмотре водных объектов. При загрязнении водоемов изменяется видовой состав, биомасса и продукция макрофитов, возникают морфологические аномалии, происходит смена доминантных видов, обусловливающих особенности ценоза. Данные по ихтиофауне важны при оценке состояния водного объекта в целом и особенно при определении допустимых уровней загрязнения водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение.

Различные виды живых существ показывают, чем загрязнена окружающая среда. Какой бы совершенной ни была современная аппаратура, она не может сравниться с "живыми приборами", реагирующими на те или иные изменения, отражающие воздействие всего комплекса факторов, включая сложные соединения различных ингредиентов.

Бурное развитие сине-зеленых водорослей - хороший индикатор опасного загрязнения воды органическими соединениями.

Лучший индикатор опасных загрязнений - прибрежное обрастание, располагающиеся на поверхностных предметах у кромки воды. В чистых водоемах эти обрастания ярко-зеленого цвета или имеют буроватый оттенок. Для загрязненных водоемов характерны белые хлопьевидные образования. При избытке в воде органических веществ и повышения общей минерализации обрастания приобретают сине-зеленый цвет, так как состоят в основном из сине-зеленых водорослей. При плохой очистке фекально-бытовых сточных вод обрастания бывают белыми или сероватыми. Как правило, они состоят из прикрепленных инфузорий (сувойки, кархезиум и др.) Стоки с избытками сернистых соединений могут сопровождаться хлопьевидными налетами нитчатых серобактерий-теотриксов.

Биоиндикация - способ оценки антропогенной нагрузки по реакции на нее живых организмов и их сообществ.

Биотестирование - использование в контролируемых условиях биологических объектов (тест-объектов) для выявления и оценки действия факторов (в том числе и токсических) окружающей среды на организм, его отдельную функцию или систему организмов. Хорошие результаты дает анализ бентосных (придонных) беспозвоночных. Оценка чистоты водоемов делается по преобладанию, либо отсутствию тех или иных таксонов.

Вывод: в результате исследований водоема, из которого вода поступает для хозяйственных нужд, шаровки, личинки стрекоз, плоские пиявки, что говорит о загрязнении водоема.

Данные, полученные из санитарно эпидемиологической службы (по микробиологическим показателям) СанПиН 2.1.4.1074-01

ТАБЛИЦА №2

Результаты исследования.

1.Микробиологические показатели

Изучив данные санитарно эпидемиологической службы  мы пришли  к выводу, что больше всего в водах обнаружено общих колиформных бактерий и темотолерантных колиформных бактерий.

2.Органолептические показатели

На одном из этапов исследования была проведена органолептическая характеристика всех проб воды . Вот к каким выводам мы пришли: питьевая вода не обладает ни цветом, ни вкусом, ни запахом,однако проба вода взятая из речки содержит осадок.

Органолептическая характеристика воды.

Проба №1 – родник на улице Школьная.

Проба №2 –  речка.

Проба №3 –  родник на улице Заречная.

Химический состав воды

Вывод: по химическому составу воды поселка имеют незначительное содержание свинца и железа.

Заключение.

Хотелось бы сказать несколько слов по употреблению воды. Всем известно, что среднее количество воды в человеческом организме составляет примерно 65 %, но этот показатель варьирует в зависимости от человека, и даже в зависимости от части тела. При понижении количества воды в организме наш мозг посылает нам сигнал, и мы испытываем чувство жажды. Если воды потребляется недостаточно, то токсины накапливаются в организме и вызывают сильнейшие головные боли. Приведём ещё один пример: эпидемия синдрома хронической усталости сейчас очень распространена в мире, и она является тем расстройством, при котором нужно ежедневно выпивать как минимум 8 стаканов воды в день. Оказывается, токсины и химические элементы, вызывающие боли в мышцах, головные боли и сильную слабость, являющиеся очень распространенными жалобами

Список литературы.

1.Авакян А.Б., Широков В.М. Комплексное использование и охрана водных ресурсов: Учеб. пособие. - Мн.: Ун-кое, 1999г.

2. Аранская О.С., Бурая И.В. Проектная деятельность школьников в процессе обучения химии. Москва. Издательский центр «Вентана-Граф» 2005 г

3.  Беличенко Ю.П., Швецов М.Н. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. - М.: Россельхозиздат, 2006г.

4.Белов С. В. Охрана окружающей среды / С. В. Белов. – М. Высшая школа, 1991. – 319 с.

6.Кичигин, В. И. Использование интегральных показателей загрязненности для анализа состояния водотоков / В. И. Кичигин, Е. Д. Палагин //ВСТ. – 2005. – № 7. – с.25.

7..Кочановский А.М. и др. Очистка и использование сточных вод, - М.: Химия, 2006г.

8. Кузнецов В.Г. Экология и будущее. – М Издательство МГУ, 2005 г.

9. Макрушин, А. В. Биоиндикация загрязнений внутренних водоемов. Биологические методы оценки природной среды / А. В. Марушин. – М.: Наука, 1978.

10. Макрушина, А. В. Биологический анализ качества вод / А. В. Макрушина. – Л.: Изд. АН СССР, 1976.

11. Мониторинг и методы контроля окружающей среды / Под ред. Афанасьева Ю. А. – М.: Изд-во МНЭПУ, 2001.

12. Санитарные нормы и правила охраны поверхности во о загрязнения. – М.Изд – во Министерства здравоохранения РФ,2005 г.

13. Сибагатуллина, А. М. Мазуркин, П. М. Динамика загрязненности речной воды / А. М. Сибагатуллина, П. М. Мазуркин//. Экология и промышленность России. -№ 2. – 2009. – с. 48-52.

14. Научно-методический журнал «Химия в школе» №3 2004 г.

15. Уэр, Дж. Проблемы загрязнения окружающей среды и токсикологии / Под ред. Дж. Уэра. – М.: Мир, 1993. – 192 с.

16. Филенко, О. Ф. Методы биотестирования качества водной среды. / О. Ф. Филенко – М., МГУ, 1988.

Приложение.

На экскурсии.

Я –исследователь.

Обнаружение содержание свинца в воде.

Обнаружение содержание железа в воде.

Проведение опыта