Приветствую Вас Гость | RSS
Регистрация | Вход

Темы для Юкоз

Поделиться

Главное меню

Категории раздела
Научно-методические публикации [6]
Работы и выступления учащихся [5]
Разработки уроков и мероприятий [3]
Выпускникам [5]

Вход на сайт

Поиск

Вам нравится сайт?
Оцените мой сайт
Всего ответов: 2511

Полезные ссылки
  • Комитет по образованию
  • ФИПИ
  • Официальный информационный портал ЕГЭ
  • Сайт Галины Скутельниковой
  • Школа №14 г.Железнодорожный
  • Министерство образования Московской областий
  • Министерство образования и науки РФ
  • «Академия социального управления»
  • Региональный Центр Дистанционного Образования

  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0

    Главная » Статьи » Работы и выступления учащихся

    ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ В Г.О. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ И ЕГО ОКРЕСТНОСТЯХ

    Введение

     

    Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь, тобой наслаждаешься, не понимая, что ты такое. Ты не просто необходима для жизни, ты и есть жизнь... Ты величайшее в мире богатство, но и самое непрочное, - ты, столь чистая в недрах земли... Ты не терпишь примесей, не выносишь ничего чужеродного, ты - божество, которое так легко спугнуть. Но ты даешь нам бесконечно простое счастье".

    Антуан де Сент-Экзюпери, французский писатель

     

        Проблема качества питьевой воды была актуальна во все времена и  сейчас не устарела, а наоборот, набрала новые обороты, так как в наше время идёт активное вмешательство человека в природу, что влечёт за собой всё новые экологические проблемы, которые, в свою очередь сильно отражаются на здоровье людей.

      Тело человека почти на 63% - 68% состоит из воды. Практически все биохимические реакции в каждой живой клетке – это реакции в водных растворах. В среднем человек в день выпивает 1,5-2 л воды, с которой он получает не только необходимые его организму вещества, но и вредные примеси. Например, в воде Древнего Рима содержался свинец, так как у них был свинцовый водопровод. Избыток свинца вызывал заболевания нервной системы, с чем некоторые учёные связывают гибель римской цивилизации.   В наше время проводится много исследований на эту тему и в различных странах мира, в том числе и в России, пишут много работ по данной проблеме. Так было установлено, что наблюдается достоверная связь между количеством желудочно-кишечных заболеваний и мутностью водопроводной воды в Череповце, а в Свердловской области была обнаружена связь между содержанием хлорорганических соединений в питьевой воде и онкологическими заболеваниями.

      Проблема водного загрязнения активно обсуждается на мировых конференциях, посвящённых экологическим проблемам, и именно этой теме посвящена данная работа.

      Цель данной работы – оценить качество питьевой воды в г.о. Железнодорожный и его окрестностях. В ходе исследования были проанализированы образцы воды, отобранные в тех районах г.о. Железнодорожный и соседних населенных пунктах, где проживают учащиеся гимназии №1.

       

      Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

       

        1. Познакомиться с ситуацией по различным источникам информации (отчёты СЭС, газетные статьи и т.д.);

        2. Предположить, какое влияние химический состав питьевой воды может оказать на здоровье населения г.о. Железнодорожный и близлежащих населенных пунктах;

        3. Отобрать пробы водопроводной воды;

        4. Провести качественный и количественный анализ отобранных проб воды;

        5. По результатам анализа сравнить качество воды в разных районах г.о. Железнодорожный и близлежащих населенных пунктах и оценить, соответствует ли качество питьевой воды ГОСТу;

        6. Предложить меры по улучшению качества питьевой воды в г.о. Железнодорожный.

     

    Научная новизна работы: впервые в нашей школе было исследовано качественное и количественное определение химического состава водопроводных вод.

    Практическая направленность: полученные экспериментальные данные вносят вклад в изучение состава водопроводной воды г.о. Железнодорожный и его окрестностей и ее пригодности для  питья.

     

     

    ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

     

    2.1. ВОДОСНАБЖЕНИЕ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

     

    Проблема обеспечения населения России доброкачественной питьевой водой относится к числу наиболее социально значимых, поскольку от нее зависит здоровье людей, экологическая и эпидемиологическая безопасность регионов страны. Актуальна она и для Московской области, где она имеет свои специфические черты.

    Если москвичи, как и большинство населения других регионов России, обеспечиваются водой из поверхностных источников, то более 90% жителей Московской области пьют воду, добываемую из подземных водоносных горизонтов, которые в большей степени защищены от загрязнения.

    В Московской области разведано 265 месторождений подземных вод. Эксплуатационные запасы составляют 8676,8 тыс. м3/сут.

    Основной проблемой использования ресурсов подземных вод на территории области, является рациональное использование с учетом реалий экономической и экологической обстановки.

     

    2.2. Гидрогеологические особенности Подмосковья

     

    В гидрогеологическом отношении территория Московского региона расположена на юго-западном склоне Московского артезианского бассейна пластовых напорных вод. Московский артезианский бассейн представляет собой систему водоносных и относительно водоупорных горизонтов и комплексов, взаимосвязанных между собой и с поверхностными водами. На территории Московской области подземные воды содержатся в отложениях почти всех стратиграфических подразделений осадочного чехла.

    Четвертичные отложения - это сложно построенный комплекс обводненных аллювиальных, ледниковых и водно-ледниковых четвертичных и неогеновых образований. Отложения распространены повсеместно, иногда значительной мощности (до 130 м).

    Мезозойские отложения распространены на территории области неравномерно. Основные водовмещающие породы – пески мелового и юрского возраста, в которых заключены воды гидрокабонатно-кальциевого состава.

     Каменноугольные отложения, распространенные на всей территории области, характеризуются общим наклоном пластов, увеличением мощности и напоров в северо-восточном направлении.

    Преобладание в разрезе трещиноватых известняков, реже доломитов, с достаточно выдержанными прослоями мергелей и глин, определяет наличие многоэтажной водонапорной системы с трещинно-пластовыми и карстово-пластовыми водами. Химический состав подземных вод известняковых горизонтов - преимущественно гидрокарбонатный, кальциево-магниевый, часто с высоким содержанием железа и фтора. При погружении в северо-восточном направлении условия водообмена осложняются, возрастает минерализация и изменяется химический состав подземных вод.

     К каменноугольным отложениям приурочены основные пресные эксплуатационные водоносные горизонты и комплексы (гжельско-ассельский, касимовский, подольско-мячковский, каширский, алексинско-протвинский), разделенные щелковской, кревякинской, ростиславльской, верейской слабопроницаемыми глинистыми толщами.

    Девонские отложения и архейско-протерозойские кристаллические породы содержат минеральные воды, которые используются для лечебно-питьевых, бальнеологических и технологических целей.

        Таким образом, можно выделить 5 уровней залегания подземных  вод в Московской области:

    • грунтовые воды
    • межморенный полунапорный водоносный горизонт
    • надъюрский напорный горизонт
    • среднекарбоновый напорный горизонт
    • нижнекарбоновый напорный горизонт.

    Глубина первого от поверхности земли водоупорного горизонта на территории Московской области весьма изменчива и колеблется от 1-3 до 70 м. Для грунтовых вод характерно отсутствие напора, резкие перепады глубины залегания и мощности водоносных горизонтов. Ниже горизонта грунтовых вод находится еще 2 водоносных горизонта, которые гидравлически связаны с грунтовыми водами, это межморенный полунапорный водоносный горизонт и надъюрский напорный горизонты.

    Все три горизонта питаются преимущественно за счет атмосферных осадков и поверхностного стока. Пополнение запасов воды в них происходит преимущественно в весенний период. Выход на поверхность грунтовых вод происходит в долинах малых рек и ручьев, воды межморенного полунапорного горизонта просачиваются к поверхности через древние и современные песчаные отложения (аллювий) в речных поймах, воды надъюрского водоносного горизонта поступают на поверхность через крупные восходящие источники, расположенные в руслах рек.

    Среднекарбоновые и нижнекарбоновые напорные водоносные горизонты залегают на глубине более 100 м в известняковых и доломитовых отложениях каменноугольного периода. Они характеризуются значительной мощностью - до 50-70 м и относительной гидравлической обособленностью от других водоносных горизонтов. Эти воды являются основным источником водоснабжения городов и поселков на территории Московской области (рис. 1).

    Рис. 1. Схема распространения основных эксплуатируемых водоносных горизонтов каменноугольных отложений

     

    2.3. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

    Московской области

     

    В целом для подземных вод Московского региона характерна высокая степень минерализации, концентрация солей достигает 20 мг/л. Воды обладают повышенной щелочностью, обусловленной высоким содержанием гидрокарбонатов, а также жесткостью из-за обилия солей кальция и магния. В некоторых случаях отмечается превышение ПДК по содержанию железа и марганца, а также повышенная концентрация фтористых соединений.

    Химический состав подземных вод обусловлен следующими факторами.

    • типом питания
    • составом горных пород
    • степенью изоляции от поверхностного стока и других водоносных горизонтов
    • техногенным загрязнением

    Грунтовые воды в Московской области относятся к гидрокарбонатно-кальциево-магниевому типу с небольшим содержанием сульфатов и хлоридов. В формировании их солевого состава основную роль играет инфильтрация атмосферных осадков через почву. С этим связана повышенная концентрация в них солей железа и марганца. Кроме того, под влиянием загрязненного поверхностного стока в отдельных случаях зарегистрировано повышенное содержание кадмия, алюминия, свинца, мышьяка, никеля, хрома, кобальта, ванадия.

    Данные о превышении ПДК по одному или нескольким из этих показателей имеются для скважин в окрестностях г. Волоколамска, пос. Щербинка, г. Истры и др. крупных промышленных районов. В районах интенсивной сельскохозяйственной деятельности - в Можайском и Истринском районах, а также в окрестностях Звенигорода в грунтовых водах обнаружены фосфорорганические пестициды, а также повышенная концентрация биогенных элементов, в частности аммонийного азота.

    Загрязнение грунтовых вод может быть связано не только с инфильтрацией тех или иных веществ через почвенные горизонты, но и с нарушением норм эксплуатации водозаборных сооружений и отсутствием строго охраняемых зон санитарной охраны. В частности этим обусловлено большинство случаев бактериального заражения подземных источников.

    Воды межморенного полунапорного и надъюрского напорного горизонта по своим физико-химическим свойствам мало отличаются от грунтовых вод, так как в большинстве случаев связаны с ними гидравлически. Уровень их загрязненности уменьшается с глубиной. Наиболее глубоко залегающие воды среднекарбонового и нижнекарбонового напорного горизонта более минерализованы, чем грунтовые. Они практически повсеместно относятся к гидрокарбонатно-кальциево-магниевому типу с небольшой примесью сульфатов и хлоридов. Однако в некоторых местностях в солевом составе преобладают сульфаты.

    Из-за наличия минералов целестина и стронцита в горных породах, образующих водоносные горизонты глубокого залегания, в подземных водах наблюдается повышенное содержание стронция (до 2-5 мг/л). Концентрация стронция в воде постепенно увеличивается с глубиной скважин. В водах среднего карбона часто наблюдается повышенное содержание фтористых соединений. В скважинах Можайского и Рузского районов концентрация фтора нередко превышает ПДК, равное 1,2 мг/л.

     

    2.4. Загрязнение подземных вод Московской области

     

    Современная экологическая ситуация  в Московской области характеризуется сильным загрязнением поверхностных и грунтовых вод. Вода подземных горизонтов в большей степени защищена от загрязнения. Однако качество артезианских вод за последние десятилетия резко ухудшилось.

    Основными причинами ухудшения качества подземных вод являются:

    1. Поступление некондиционных вод из других водоносных горизонтов.

    В первую очередь загрязнению подвержены грунтовые воды. В густонаселенных районах загрязненные грунтовые и речные воды проникают и в более глубокие горизонты вследствие их интенсивной откачки. При этом образуются так называемые воронки депрессии, в которых происходит подпитка подземных вод из расположенных выше загрязненных горизонтов. Одна из таких воронок отмечена в Москве и прилегающих к ней территориях.

    2. Несоблюдение установленных требований к техническим системам их эксплуатации, наличие многочисленных техногенных источников загрязнения в санитарно-защитных зонах водозаборов или даже практическое отсутствие таких зон.

    В большинстве случаев «проводниками» загрязняющих веществ с поверхности земли вглубь недр служат старые заброшенные скважины, находящиеся в очень плохом техническом состоянии, своевременно не ликвидированные их владельцами в установленном законном порядке.

    Наибольшее число фактов загрязнения эксплуатируемых водоносных горизонтов зафиксировано на территории с максимальной техногенной нагрузкой. В центральной части области - ближнее Подмосковье (г.Люберцы, г.Балашиха, г.Железнодорожный и пр.) подземные воды основных эксплуатируемых водоносных горизонтов формируются в условиях, нарушенных техногенезом, потому и их химический состав во многом определяется техногенным воздействием и загрязнением первых от поверхности водоносных горизонтов.
      В основном загрязнения связано с деятельностью промышленных предприятий и происходит на территории расположения различного рода накопителей отходов, нефтехранилищ, складов ГСМ, очистных сооружений, на промплощадках предприятий за счет разливов, утечек, аварий, нарушения герметизации отстойников и пр.

    Основными загрязняющими веществами подземных вод на промплощадках предприятий являются металлы: железо, марганец, алюминий, стронций, хром, литий, бор, молибден, кадмий, никель, барий, медь и мышьяк. Наиболее часто встречаются загрязнения по железу, марганцу и жесткости. Также фиксируются превышение ПДК по минерализации, макроанионам, фтору, аммонию, нефтепродуктам, ртути и различной органике. Среди органолептических показателей в воде встречаются превышения по цветности и мутности.
    Отмечается загрязнение подземных вод, связанное с деятельностью коммунальных объектов (загрязненная территория населенных пунктов, свалки, поля фильтрации, неорганизованные места сбросов хозяйственно-бытовых отходов, неканализованные жилые застройки, нарушение коммуникаций). Участки коммунального загрязнения выявлены на водозаборных узлах ВКХ, различных объектах отдыха (дома отдыха, базы отдыха, п/лагеря, ДОК, садовые товарищества и пр.

      Специфическим загрязнением для подземных вод таких объектов являются азотные соединения, такие как: аммоний, нитраты и нитриты; отмечаются всплески по минерализации и жесткости, превышают норму органолептические показатели (цветность и мутность).

    Загрязнение подземных вод связано и с сельскохозяйственными объектами. Оно обусловлено проникновением загрязняющих веществ из навозохранилищ, орошением животноводческими сточными водами, а также фильтрацией вод с участков сельскохозяйственных массивов, обрабатываемых ядохимикатами и удобрениями. Здесь в подземных водах фиксируются превышения по аммонию, нитратам, жесткости.

    Встречается и «смешанное» загрязнение подземных вод, оно обусловлено деятельностью промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных объектов.

     

     

    2.5. Санитарно-гигиеническая характеристика подземных вод Московской области

    и методы их очистки

     

    Подземные воды Московской области характеризуются повышенной жесткостью, которая обусловлена присутствием ионов кальция и магния обусловливает общую жесткость. Карбонатная жесткость зависит только от концентрации гидрокарбонатов и карбонатов этих элементов. Средняя общая жесткость воды в Московской области находится в пределах 4,2-5,7 мг-экв./л при нормативе 8,0 мг-экв./л (нормальная общая жесткость воды, при которой у потребителя отсутствуют проблемы - 2,5-3,0 мг-экв./л).

    Жёсткая вода приводит к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях. Существуют исследования, свидетельствующие о более высоком уровне заболеваний сердечно – сосудистой  системы при постоянном употреблении воды с повышенной жесткостью.

    При кипячении жесткой воды растворимые гидрокарбонаты кальция и магния превращаются в нерастворимые карбонаты, чем обусловлено образование накипи. Этот процесс может весьма негативно сказываться при использовании жесткой воды в системах централизованного отопления и горячего водоснабжения.

    Для умягчения в воду добавляют различные реагенты, действие которых основано на химическом связывании катионов кальция и магния в нерастворимые в воде вещества, которые выпадают в осадок. В качестве наиболее дешевого реагента применяется известь. Однако этот метод можно использовать только для вод с низкой щелочностью, так как в щелочной среде избыток гидрокарбоната натрия переходит в карбонат. Применяется также известково-содовый метод умягчения, который понижает как карбонатную, так и некарбонатную жесткость.

    Наиболее эффективным способом умягчения воды является метод ионного обмена. Его принцип заключается в свойстве некоторых веществ при контакте с водой замещать содержащиеся в растворе ионы нежелательных элементов безопасными ионами натрия, водорода и др. Обычно в технологии очистки воды используются фильтры, загруженные специальными полимерными ионообменными материалами. Эффективность их работы определяется ионообменной емкостью загрузки, которая в свою очередь зависит от режима эксплуатации и, в частности от скорости фильтрации.

    Другой актуальной проблемой использования подземных вод Московской области в целях питьевого водоснабжения является повышенная концентрация железа (рис. 3) и марганца. ПДК для этих элементов в соответствии с принятыми в 2001 г. санитарными правилами и нормами (СанПиН 2.1.4.1074-01) составляет 0,3 и 0,1 мг/л соответственно. Концентрация этих элементов определяет интенсивность развития специфических микроорганизмов - железобактерий, колонии которых поселяются на внутренних поверхностях труб и металлоконструкциях. В процессе жизнедеятельности эти организмы выделяют окисляющие железо ферменты, что в десятки раз повышает скорость коррозионных процессов. При этом в воду выделяются нерастворимые продукты окисления, что повышает мутность воды и придает ей окраску.

             Высокое содержание железа нарушает процесс усвоения многих микроэлементов, например, цинка, и сопровождается аллергическими реакциями и заболевания пищеварительной системы.

    Для очистки воды от избыточного железа применяются различные способы. Наиболее доступным среди них является аэрация воды и обработка ее окислителями - хлором, перманганатом, озоном и др. Эффективно также применение фильтрации через ионообменные фильтрующие элементы.

    В некоторых районах Московской области в подземных водах отмечено повышенное содержание фтора (рис. 2). Этот элемент необходим для человеческого организма, где он играет важную роль в формировании эмали зубов. В то же время повышенная концентрация фтора приводит к поражению костной ткани, известному под названием флюороз.

    Для удаления избыточной концентрации фтора используют фильтрацию через сорбенты - оксиды и гидроксиды алюминия и магния, фосфат кальция, основные соли алюминия.

    Повышенное содержание сероводорода придает воде резкий неприятный запах. Кроме того, данное вещество оказывает токсическое воздействие на организм человека. Отечественные нормативные документы предусматривают предельный уровень содержания сероводорода - 0,003 мг/л.

    Избыток сероводорода может быть как природным свойством подземных вод, так и результатом действия бактерий, восстанавливающих сульфаты (сульфатредуцирующей микрофлоры). Эти микроорганизмы обычно поселяются на внутренней поверхности труб и металлоконструкций под слоем ржаво-коричневых отложений, образованных железобактериями, где создаются анаэробные зоны. Образующаяся в процессе их жизнедеятельности кислота разрушает металлические водоводы с образованием сквозных отверстий (так называемая питтинговая коррозия).

    Скорость такой коррозии на порядки выше, чем электрохимической. Концентрация клеток сульфатредуцирующих бактерий в области питтинговых отверстий на внутренних поверхностях водоводов достигает 106 - 109 клеток в 1 мл осадка. Известны случаи, когда вызываемая серобактериями биохимическая коррозия сокращала срок службы водопроводных сооружений до 8 лет вместо проектных - 50. В Московской области с проблемой биохимической коррозии сталкивались водопроводы гг. Жуковский, Чехов, Лыткарино, Пущино и др. Для очистки воды от соединений серы эффективно используется аэрация.

    Участившиеся в последнее время случаи загрязнения подземных вод делают актуальной проблему очистки от органических загрязнений и в частности от пестицидов. Большинство этих соединений обладает высокой токсичностью и их присутствие в питьевой воде крайне нежелательно. Для очистки воды от органики ее обрабатывают различными окислителями - хлором, перманганатом, озоном. Высокий эффект дает сорбция на фильтрах, загруженных активированным углем. Наиболее дешевым способом удаления органики является аэрация.

     

    Рис. 2. Схема распространения повышенных содержаний F и Fe в эксплуатируемых скважинах

     

    2.6. ВОДОСНАБЖЕНИЕ г.о.ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ

       Основной источник водоснабжения г.о. Железнодорожный – это городской водопровод, вода в который попадает из 47 скважин в черте города. В основном в наши краны поступает смешанная вода, т.к. для улучшения качества смешивают воду из разных водоносных горизонтов или разбавляют водой из Восточной системы.

        Основными водоносными горизонтами являются:

    • Касимовский  горизонт (вода с избыточным содержанием железа);
    • Подольско-Мячковский горизонт (в воде содержится большое количество фтора);
    • Окско-Протвинский горизонт.

        В прилегающих населенных пунктах источниками воды могут также являться родники и колодцы.

      Родников в черте города, по данным Центра Госсанэпиднадзора, пять: три в Павлино, один в микрорайоне Саввино и последний у плотины Гидрометеорологического колледжа. Вода там по внешнему виду прозрачная, без каких-либо осадков. Но их водоносный горизонт находится недалеко от поверхности земли. И в любое время, особенно весной и осенью, родниковая вода может быть загрязнена поверхностными стоками, которые во время таяния снега и дождей легко проникают в почву. В таком случае с виду прозрачная вода становится опасной для здоровья.

    Из колодцев пить воду не рекомендуется, также как и родники, они питаются грунтовыми водами, а потому качество воды в них сомнительное.

     

    На территории г.о. Железнодорожный и его окрестностях наблюдается воздействие сразу нескольких видов антропогенной нагрузки, оказывающих влияние на общую и локальную гидрогеологическую обстановку в городе:

    • районы жилой и промышленной застройки.
    • наличие полигона ТБО Кучино в д. Фенино.
    • железная дорога и Носовихинское шоссе.

    Совместное действие перечисленных видов антропогенной нагрузки оказывает существенное влияние на ранее сложившийся характер стока поверхностных вод,

           Для водопроводной воды г.о. Железнодорожный актуальна проблема избытка содержания Fe, F и солей Ca  и Mg, которые определяют жёсткость воды. Жёсткая вода приводит к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях. Избыток фтора вызывает флюороз, а с избытком железа связывают раздражение кожи, аллергические реакции и заболевания пищеварительной системы у населения.

     

    ГИПОТЕЗА

    Мы предположили, что химический состав водопроводной воды в г.о.Железнодорожный не всегда соответствует ГОСТу.

     

    МЕТОДИКА РАБОТЫ

    Методики для экспериментального исследования были взяты из школьного практикума «Следим за окружающей средой нашего города» (авторы: С.Е. Мансурова, Г.Н. Кокуева).

       В ходе исследования был проведен ряд опытов, для которых были отобраны пробы водопроводной воды в различных районах города и близлежащих населенных пунктах:

        1. ул. Новая (Центральный микрорайон);

        2. ул. Советская (Центральный микрорайон);

        3. ул. Колхозная (Центральный микрорайон);

        4. ул. Керамическая;

        5. ул. Парковая (Новый Милет).

        Сначала определяли органолептические характеристики воды. Органолептически устанавливают прозрачность воды, её цвет, запах и температуру.

     Прозрачность определяется по способности воды пропускать свет. Вода считается достаточно прозрачной, если через 30-сантиметровый ее слой можно прочитать обычный шрифт.

     Запах и вкус подземных вод зависят от растворенных в них минеральных солей, газов. Они определяются в баллах:

    • 1 балл - весьма слабый запах и привкус, обнаружить который может только дегустатор.
    • 2 балла - также слабый запах и привкус; человек ощутит их, если обратить на это его внимание.
    •  3 балла - уже заметный запах и привкус, который вызывает у потребителя неодобрение.
    •  4 балла - ясно выраженный запах и привкус.
    •   5 баллов - запах и привкус очень сильные.

    Интенсивность запаха и привкуса в питьевой воде не должна превышать 2 баллов.
         Температура воды влияет на утоление жажды. Наилучший эффект вызывает вода с температурой 8-12°С.

     Результаты оформляются в таблицу.

    Место отбора пробы

    Запах

    Цвет

    Вкус

    №1. ул. Новая, 17

     

     

     

    №2 ул. Советская, 36

     

     

     

    №3. ул. Колхозная, 12/2

     

     

     

    №4 ул. Керамическая

     

     

     

    №5. ул. Парковая, 4

     

     

     

     Опыт №1. Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги. Результаты оформляются в таблицу.

    Показате-ли

     ул. Новая, 17

    ул. Совет-ская, 36

    ул.Колхоз-ная, 12/2

    ул. Кера-мическая

    ул. Парко-вая, 4

    Результаты анализа

    pH

     

     

     

     

     

     

    Опыт №2.  Качественное обнаружение сульфат-ионов

    1. Налить в пробирку 2-3 мл исследуемой воды.
    2. В исследуемой пробе воды растворить хлорид бария. Если выпал осадок или наблюдается помутнение раствора, то в воде присутствуют растворимые сульфаты.
    3. Заполнить таблицу и сделать вывод.

    Показате-ли

    ул. Новая, 17

    ул. Совет-ская, 36

    ул. Колхоз-ная, 12/2

    ул. Кера-мическая

    ул. Парко-вая, 4

    Результаты анализа

    Сульфаты

     

     

     

     

     

     

     Опыт №3. Качественное обнаружение хлорид – ионов:

    1. В коническую колбу налить 100 мл исследуемой воды.
    2. Добавить несколько капель  2% раствора Ag NO3  в исследуемую воду.
    3. Сделать выводы (чем значительнее помутнение воды, тем больше концентрация хлорид – ионов), заполнить таблицу.

    Показате-ли

     ул. Новая, 17

    ул. Совет-ская, 36

    ул. Колхоз-ная, 12/2

    ул. Кера-мическая

    ул. Парко-вая, 4

    Результаты анализа

    Хлориды

     

     

     

     

     

     

        Опыты №4 и №5.

    Для определения  общей и карбонатной жёсткости использовали  аквариумные тесты.

     Определение общей жесткости GH

    1. Перед тестом пузырек тщательно промыть водопроводной водой, затем высушить снаружи.
    2. Пузырек несколько раз прополоскать контролируемой водой, затем долить до отметки 5 мл, затем высушить снаружи.
    3. По каплям добавляйте реагент. После каждой капли взбалтывайте, пока цвет не перейдет от красного через коричневый в зеленый.
    4. Количество использованных капель соответствует уровню общей жесткости. Например, 5 капель=50dGH.
    5. После каждого теста пузырек тщательно промыть водопроводной водой.
    6. Занести результаты исследования в таблицу и сделать вывод.

    Определение карбонатной жесткости КН

    1. Перед тестом пузырек тщательно промыть водопроводной водой.
    2. Пузырек несколько раз прополоскать контролируемой водой, затем долить до отметки 5 мл, затем высушить снаружи.
    3. По каплям добавляйте реагент. После каждой капли слегка взболтать, пока цвет не перейдет от синего через зеленый в желтый.
    4. Количество использованных капель соответствует уровню общей жесткости. Например, 5 капель=50dКH.
    5. После каждого теста пузырек тщательно промыть водопроводной водой.
    6. Занести результаты исследования в таблицу и сделать вывод

      Чтобы сравнить с нормативами, надо перевести  полученное значение в мг-экв/л. Для этого необходимо получившееся значение разделить на 2,8 (таблица №6). Жесткость воды должна быть не выше 20 мг-экв/дм3 и не ниже 6 мг-экв/дм3.

     

    Показате-ли

    ул. Новая, 17

    ул. Совет-ская, 36

    ул.Колхоз-ная, 12/2

    ул. Кера-мическая

    ул. Парко-вая, 4

    Результаты анализа

    Общая жёсткость

     

     

     

     

     

     

    Карбонат-ная жесткость

     

     

     

     

     

     

     

    Показате-ли

    ул. Новая, 17

    ул. Совет-ская, 36

    ул. Колхоз-ная, 12/2

    ул. Кера-мическая

    ул. Парко-вая, 4

    Результаты анализа

    Железо общее

     

     

     

     

     

     

     Опыт №6. Качественное обнаружение солей железа (общее железо)

    1. К 3-4 мл испытуемой воды прилить 1-2 мл концентрированной азотной кислоты.
    2. Прокипятить 2-3 мин,  для окисления ионов Fe² до иона Fe³.
    3. После чего добавили несколько капель раствора роданида аммония.
    4. Сделать выводы. Появление красной окраски свидетельствует о наличии растворимых солей железа.

    Показате-ли

    ул. Новая, 17

    ул. Совет-ская, 36

    ул. Колхоз-ная, 12/2

    ул. Кера-мическая

    ул. Парко-вая, 4

    Результаты анализа

    Железо общее

     

     

     

     

     

     

     Поскольку оборудование школьной лаборатории позволяет определить только качественный состав воды, пришлось обратиться за помощью в ООО «Водоканал», где под руководством специалистов провели ряд опытов с водой, отобранной на улице Новая, на которой находится гимназия №1.

    РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

       В ходе исследования был проведен ряд опытов, для которых были отобраны пробы водопроводной воды в различных районах города и близлежащих населенных пунктах:

        1. ул. Новая (Центральный микрорайон);

        2. ул. Советская (Центральный микрорайон);

        3. ул. Колхозная (Центральный микрорайон);

        4. ул. Керамическая;

        5. ул. Парковая (Новый Милет).

        Сначала определяли органолептические характеристики воды. Органолептически устанавливают прозрачность воды, её цвет, запах и температуру.

    По органолептическим свойствам все представленные  образцы соответствуют ГОСТу3351, т.е. без цвета, вкуса и запаха, никаких инородных примесей не обнаружено, что свидетельствуют о том, что все образцы пригодны для использования в питьевых нуждах (таблица 1).

     

    Таблица №1. Органолептические показатели водопроводной воды.

    Место отбора пробы

    Запах

    Цвет

    Вкус

    №1. ул. Новая, 17

    0 баллов

    прозрачный

    0 баллов

    №2 ул. Советская, 36

    1 балл

    прозрачный

    0 баллов

    №3. ул. Колхозная, 12/2

    0 баллов

    прозрачный

    0 баллов

    №4 ул. Керамическая

    1 балл

    прозрачный

    0 баллов

    №5. ул. Парковая, 4

    2 балла

    светло-желтоватый

    2 балла  (неприятный сладковатый вкус)

    Некоторые различия в показателях образцов воды, отобранных на улицах Новая и Советская (наличие запаха, жесткость), относящихся к одному микрорайону, можно объяснить состоянием водопроводных труб.   

    Мы определяли pH при помощи универсальной индикаторной бумаги. В результате опыта было отмечено, что pH всех проб равна 7-8 (слабощелочная).

     Слабощелочная среда всех образцов воды объясняется тем, что в условиях Московской области происходит постоянное выщелачивание (растворение и вынос) химических элементов и их соединений, почв, горных пород. В первую очередь выносятся наиболее растворимые соединения хлориды и сульфаты, воды в немалой степени насыщаются гидрокарбонатами благодаря биологическим процессам (таблица 2).

     

    Таблица №2. Определение рН среды.

    Показатели

    ул. Новая, 17

    ул. Совет-ская, 36

    ул. Колхоз-ная, 12/2

    ул. Кера-мическая

    ул. Парко-вая, 4

    Результаты анализа

     pH

    7

    7

    7

    7

    7

    Соответствует СанПиН 2.1.4.1074-01

    Наличие  сульфатов в воде мы определяли качественной реакцией с Ва2+. В пробы воды мы добавляли нитрат бария. Получившийся в результате сульфат бария выпал в осадок белого цвета.

     Данный опыт показывает, что сульфаты присутствуют во всех пробах воды (таблица 3).

     

    Таблица №3. Наличие сульфат анионов в воде.

    Показате-ли

     ул. Новая, 17

    ул. Совет-ская, 36

    ул. Колхоз-ная, 12/2

    ул. Кера-мическая

    ул. Парко-вая, 4

    Результаты анализа

    Сульфаты

    помутнение воды

    помутнение воды

    незначит. помутнение воды

    помутнение воды

    помутнение воды

    В воде присутст-вуют раствори-мые сульфаты

    На хлорид – анион  качественной реакцией является взаимодействие с его с ионами серебра. В пробы воды добавляли нитрат серебра, в результате выпал осадок белого цвета. Хлорид - анионы были обнаружены во всех пробах (таблица 4).

     Таблица 4. Наличие хлорид – анионов.

    Показате-ли

     ул. Новая, 17

    ул. Совет-ская, 36

    ул. Колхоз-ная, 12/2

    ул. Кера-мическая

    ул. Парко-вая, 4

    Результаты анализа

    Хлориды

    помутнение воды

    помутнение воды

    незначит. помутнение

    помутнение воды

    помутнение воды

    В воде присутст-вуют хлориды

    Определение наличия ионов железа осуществляли  добавлением концентрированной азотной кислоты к пробам воды, для окисления ионов Fe (II) до иона Fe (III),  которые качественно определяли  роданидом аммония. Появление красной окраски свидетельствует о наличии растворимых солей железа.

    В ходе исследований выяснилось, что на ул. Новая, Советская, Колхозная и Керамическая, содержание железа незначительно. Большое содержание железа выявилось на ул. Парковая в Новом Милете. Это можно объяснить плохим состоянием водопроводных труб в районе (таблица 5).

    Таблица№5. Наличие ионов железа в водопроводной воде.

    Показате-ли

     ул. Новая, 17

    ул. Совет-ская, 36

    ул. Колхоз-ная, 12/2

    ул. Кера-мическая

    ул. Парко-вая, 4

    Результаты анализа

    Железо общее

    слабое окра-шивание

    слабое окрашива-ние

    очень сла-бое окра-шивание

    окрашива-ние воды

    интенсив-ная окраска

    Наиболь-шее количество железа содержит-ся в воде из Нового Милета (ул. Парковая)

    В воде Московского региона увеличена доля содержания кальция и магния за счёт фильтрации воды через известняки. Вода Центрального района имеет среднюю жёсткость. Вода из Нового Милета и ул. Керамическая жесткая и не соответствует нормативам.

    Таблица№6. Общая и карбонатная жесткость.

    Показате-ли

     ул. Новая, 17

    ул. Совет-ская, 36

    ул. Колхоз-ная, 12/2

    ул. Кера-мическая

    ул. Парко-вая, 4

    Результаты анализа

    Общая жёсткость

    14 d0, 4.9 мг-экв/л

    15 d0, 5.3 мг-экв/л

    17 d0,6.1 мг-экв/л

    20 d0,7.1 мг-экв/л

    21 d0,7.4 мг-экв/л

    Вода Централь-ного микрорайона средней жесткости, но соот-ветствует СанПиН 2.1.4.1074-01. Вода из Нового Милета и ул. Керами-ческая жесткая и не соот-ветствует нормативам

    Карбонат-ная жесткость

    8 d0,

    3.8 мг-экв/л

    9 d0,

    3.2 мг-экв/л

    7 d0,

    2.4 мг-экв/л

    14 d0,

    5 мг-экв/л

    7 d0,

    2.4 мг-экв/л

    Гидрокарбонатная (временная жесткость) преоблада-ет в воде Централь-ного микро-района, а для Нового Милета характерна общая жесткость.

           Поскольку оборудование школьной лаборатории позволяет определить только качественный состав воды, мы обратились за помощью в ООО «Водоканал», где под руководством специалистов провели ряд опытов с водой, отобранной на улице Новая, на которой находится наша школа. Результаты исследований представлены в таблице № 7.

     

    Таблица №7. Качественный и количественный состав водопроводной воды по ул. Новая, д.17.

     

    Показатели

    Содержание

    Норматив

    Соответствие СанПиН 2.1.4.1074-01

    pH

    7,34

    6-9

    Соответствует

    Общая жёсткость

    5,92 мг-экв/дм3

    7 мг-экв/дм3

    Соответствует

    Сульфаты

    58,9 мг/дм3

    500 мг/дм3

    Соответствует

    Хлориды

    7,2 мг/дм3

    350 мг/дм3

    Соответствует

    Фториды

    0,87 мг/дм3

    1,5 мг/дм3

    Соответствует

    Железо общее

    0,11 мг/дм3

    0,3 мг/дм3

    Соответствует

     

        Некоторые различия в показателях образцов воды, отобранных на улицах Новая и Советская (наличие запаха, жесткость), относящихся к одному микрорайону, можно объяснить состоянием водопроводных труб.

     

    Полученные нами экспериментальные данные свидетельствуют о пригодности употребления водопроводной воды для питьевых нужд. Все исследуемые образцы соответствуют ГОСТу.

     По результатам полученных исследований можно сделать следующие выводы:

       

       1.Основным источником водоснабжения г.о. Железнодорожный являются артезианские скважины (их в черте города 47).

       2.Главная проблема качества артезианской воды – избыток в ней фтора и железа.

       3.Другая проблема качества воды, поступающей в дома в нашем городе, – плохое состояние водопроводных труб.

       4.Сравнительный анализ показал, что по органолептическим показателям, содержанию железа и по общей жёсткости воды самым неблагополучным из исследованных нами районов г.о. Железнодорожный является Новый Милет. Общая жёсткость в воде этого района превышает допустимые нормы.

       5. Все основные показатели воды из гимназии № 1 соответствуют нормативам СанПиН 2.1.4.1074-01.

     

        Предложения по улучшению качества питьевой воды г.о. Железнодорожный:

        1. Осуществлять ремонт и профилактику состояния водопроводной сети, т.к. даже качественная вода, проходя по старым трубам нередко доходит до потребителей в некондиционном состоянии;

        2. В некоторых районах города уже действуют станции обезжелезивания  воды. Необходимо обеспечить все районы города, получающие воду с повышенным содержанием железа, такими станциями.

        3. Обеспечить обесфторивание воды в тех районах города, где это необходимо.

     

    СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

     

    1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Гущина Э.В. Экологический практикум школьника: учебное пособие для учащихся. – Самара: Корпорация «Фёдоров», издательство «Учебная литература», 2005.

    2. Зеегофер Ю.О., Клюквин А.Н. Питьевая вода из-под земли.
    3. Кукушкин Ю.Н. Химические элементы в организме человека. Соросовский образовательный журнал, №5,1998.

    4. Секисов А. Гидрогеология – особенности Подмосковного региона.

    5. Лукин В. Подземные воды Московской области: экология и санитарно-гигиеническая характеристика.

    6. Любезнов В. Не берите воду из родников. Городской вестник, 05. 04.2002.

    7. Онищенко Г.Г. Вода и здоровье. "Экология и жизнь", № 4, 1999.

    8. Токарева Н. Губит людей... вода. Научно-популярный журнал "Экология и жизнь" (№1, 2000).

    9. Федотова Г. Качество питьевой воды. Городской вестник, 04. 10.2002.

    10 Годовой отчет ЦГСЭН за 2007.

    11. http://www.prom-water.ru

    12. http://www.vodoobmen.ru

    13. http://www.vodynoi.ru

    Категория: Работы и выступления учащихся | Добавил: Xenos (13.10.2014)
    Просмотров: 3273 | Рейтинг: 1.0/1