IV Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ЖИВАЯ ВОДА
Изосин В.А.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


ВВЕДЕНИЕ

Вода - это уникальное богатство живой природы, покрывающей на большую часть поверхности планеты Земля. В воде зародилась жизнь. Организм человека на 65% состоит из воды. Человек может прожить без еды 40 дней, а без воды всего 8 дней. Ему нужна чистая пресная вода. Какую воду мы пьём? Как и чем определяется качество питьевой воды? Как от состава воды зависит здоровье человека?

Качественная питьевая вода – это вода, не содержащая примесей, вредных для здоровья человека. Она должна быть без запаха и цвета и безопасна при длительном ее употреблении. По оценкам Всемирной Организации Здравоохранения вода является одной из главных причин заболеваемости в мире – 85% всех заболеваний в мире передаётся водой. Ежегодно до 25 миллионов человек умирают от этих заболеваний.

Лето мы с семьёй провели на даче и в качестве питьевой воды использовали воду из родника и из колодца. Когда осенью мы вернулись в город, нас очень удивила водопроводная вода в квартире. Помимо желто-коричневого цвета от воды исходил неприятный запах. Так как огромное число горожан для пищевых целей использует водопроводную воду, я задумался - какую воду пьют люди нашего города и можно ли как-то улучшить качество потребляемой воды.

Проблема: низкое качество водопроводной воды.

Предмет исследования: качество домашней питьевой воды.

Объект исследования: питьевая вода.

Цель работы: анализ источников потребляемой воды, исследование состава домашней питьевой воды.

Задачи работы:

- найти в источниках информации и проанализировать данные о качестве питьевой воды, воздействии её на организм человека, способах улучшения качества воды;

- провести опрос членов семьи и друзей о знаниях состава питьевой воды и влиянии его на наше здоровье;

- провести исследования качества домашней питьевой воды;

- сформулировать и оформить выводы о влиянии минерального состава питьевой воды на здоровье человека, довести их до членов семьи, разработать рекомендации по улучшению качества воды.

- выработка советов по возможным источникам получения питьевой воды и улучшению её качества.

Гипотеза: если домашняя питьевая вода не достаточно качественная, то я смогу определить отклонения от нормы и принять меры по улучшению потребляемой воды, чем буду способствовать укреплению здоровья членов моей семьи и друзей.

Методы исследования: анализ литературы, статей из Интернета, опрос и тестирование членов семьи и друзей, наблюдение, исследование химического состава питьевой воды, сравнение образцов воды.

Основная часть

  1. Тестирование.

Без всякого преувеличения можно сказать, что высококачественная вода, отвечающая санитарно-гигиеническим и эпидемиологическим требованиям, является одним из непременных условий сохранения здоровья людей. Но чтобы она приносила пользу, ее необходимо очистить от всяких вредных примесей и использовать чистой.

Как очистить? Во-первых, кипячением. При выборе способа очистки воды нужно помнить, что сырая вода гораздо полезнее для здоровья человека. Кипяченая вода считается "мертвой", т.к. в ней видоизменён минеральный состав. Однако если есть хоть малейшие сомнения в качестве водопроводной воды, то все-таки лучше вскипятить её. "Оживить" кипяченую воду помогут настои листьев малины, чёрной смородины, настой плодов шиповника, хвоща полевого. Во-вторых, для очистки воды можно использовать фильтры, удаляющие из воды соли жесткости, растворенное железо, марганец, а также нерастворимые примеси.

Я провёл тестирование и опрос членов моей семьи о том, какую питьевую воду они используют, и какие способы улучшения качества воды они применяют. Оказалось, что большинство моих знакомых в качестве питьевой воды используют колодезную (родниковую, артезианскую), почти столько же человек употребляют водопроводную воду для приготовления пищи. Небольшая часть населения покупает питьевую воду.

В качестве способов доочистки воды в домашних условиях подавляющее число жителей нашего города применяет кипячение. На втором месте стоит доочистка с помощью фильтра-кувшина. Стационарный фильтр не нашёл широкого применения. (Приложение 1).

  1. Определение физических свойств воды

В зависимости от водоисточника воду питьевую подразделяют на:

- артезианскую, родниковую (ключевую), грунтовую (инфильтрационную) - из подземного водоисточника;

- речную, озерную, ледниковую - из поверхностного водоисточника.

В зависимости от способов водообработки воду питьевую подразделяют на:

- очищенную или доочищенную из водопроводной сети;

- кондиционированную (дополнительно обогащенную жизненно-необходимыми макро- и микроэлементами).

Прозрачность воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц. Питьевая вода должна быть такой, чтобы через слой ее в 30 см можно было прочесть печатный шрифт определенного размера.

Цветность питьевой воды, получаемой из поверхностных и неглубоких подземных источников, как правило, вызвана наличием вымываемых из почвы веществ. Окраска питьевой воды может также обусловливаться размножением водорослей в водоеме (цветение), из которого осуществляют забор воды, а также загрязнением его сточными водами. После очистки воды на водопроводных станциях цветность ее уменьшается. При лабораторных исследованиях сравнивают интенсивность цветности питьевой воды с условной шкалой стандартных растворов.

Запах питьевой воды обусловлены наличием в воде органических веществ растительного происхождения, сообщающих воде землистый, травянистый, болотистый запах и привкус. Причиной запаха и привкуса питьевой воды может быть загрязнение и промышленными сточными водами. Привкус и запахи некоторых подземных вод объясняются наличием большого количества растворенных в них минеральных солей и газов. При обработке воды на водопроводных станциях интенсивность запаха уменьшается, но незначительно.

Во время исследования питьевой воды определяют характер запаха (ароматический, аптечный и т. д.) или привкуса (горький, соленый и т. д.).

В качестве образцов для исследования я взял 5 проб воды:

  1. Колодезная вода

  2. Водопроводная вода, очищенная с помощью фильтра-кувшина

  3. Покупная вода

  4. Водопроводная вода

  5. Кипячёная водопроводная вода

Исследование физических свойств я провёл органолептическим путём. Прозрачность воды, цвет, запахи вкус я определял по шкале баллов:

ПРОЗРАЧНОСТЬ: 1 балл – прозрачная вода, 2 балла – вода слегка замутнённая, 3 балла – мутная вода

ЦВЕТ (ОКРАСКА): 1-балл бесцветная вода, 2 балла – малая цветность воды, 3 балла – вода

ЗАПАХ: 1 балл – запах не ощущается, 2 балла – лёгкий запах, 2- резкий неприятный запах

ВКУС: 1 балл - приятный вкус, 2 балла – нейтральный вкус, 3 балла – неприятный с выраженной цветностью

Результаты физических свойств представлены в таблице (Приложение 2, Приложение 3). Как видно из таблицы, лучшими органолептическими свойствами из представленных образцов обладает колодезная вода, она прозрачна, не имеет запаха, приятна на вкус. Покупная вода оказалась мутной на вид, но без запаха. На вкус она мне не понравилась. Кипячение водопроводной воды не изменило её параметров по прозрачности, цвету и вкусу, а неприятный запах стал ощущаться ещё больше.

  1. Химические свойства воды

Показателем качества питьевой воды является её минерализация. Общая минерализация — это количественный показатель содержания растворенных в воде веществ. Его еще называют солесодержанием, так как вещества, растворенные в воде, находятся в виде солей. Из химических свойств воды я исследовал жёсткость воды. Для определения жёсткости воды в домашних условиях я использовал прибор - ТDS метр (солемер). Он применяется при анализе воды на один из главных параметров — солесодержание. Прибор TDS метр используется для измерения качества воды и степени очистки от примесей. Этот прибор измеряет количество растворенных солей. При замере уровня жесткости воды с помощью прибора производится измерение ppm – (концентрация солей в одном миллионе частиц воды). Солесодержание воды определяется по следующим показателям:

от 0 до 50 ppm – идеальная вода для питья;

от 50 до 170 ppm – удовлетворительное состояние воды (после очистки фильтром);

от 170 до 300 ppm – неочищенная водопроводная вода;от 300 до 400 ppm – жесткая, неочищенная вода из источника или природного водоема;от 400 до 500 ppm и выше – постоянное употребление воды опасно для здоровья.

Все образцы воды отвечали безопасным параметрам. Результаты измерений систематизированы в таблице (Приложении 4). Наименьшее количество солей содержится в воде, очищенной с помощью фильтра-кувшина. Второе место по жёсткости занимает водопроводная вода. Самое большое содержание солей в покупной воде. Это может быть объяснено тем, что купленная вода была взята из артезианской скважины или была дополнительно минерализована. Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к накоплению солей в организме и, в конечном итоге, к заболеваниям суставов, к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях. Я ожидал, что кипячение смягчит водопроводную воду, но содержание солей только повысилось после кипячения. В связи с результатом отличным от ожидаемого, я решил вновь исследовать образец кипячёной воды, но вскипятить его в другой посуде. Повторный образец показал те же результаты, что и первый, т.е. качество посуды не повлияло на жёсткость воды. Вода после кипячения становится более жёсткой.

Домашние помощники

В заключительной части моих исследований я воспользовался помощью моей домашней питомицы – кошки. Кошка внимательно обнюхала все образцы несколько раз и выбрала для питья стакан с покупной водой, он понравился ей больше всего.

Заключение

В результате исследования физических свойств и проведённых опытов с питьевой водой обнаружилось, что водопроводная вода в нашем городе нуждается в дополнительной очистке для использования в питьевых целях. Можно использовать специальные фильтры для очистки питьевой воды, которые предлагают нам в торговле. Они смягчают воду и улучшают её органолептические показатели. Вода, которая продаётся в качестве питьевой отвечает нормам.

Работа по изучению качества питьевой воды оказалась интересной и полезной не только для меня и моей семьи, но и для моих друзей. Я рассказал своим одноклассникам о проведённой мной работе. Теперь они будут больше знать о том, какую воду лучше употреблять в пищу. В будущем можно исследовать качество воды из различных родников и артезианских скважин в нашей местности.

Библиографический список

  1. Дерпгольц В.Ф. Мир воды. - Л.: Недра, 1979.-254 с.

  2. Здоровье всей семьи. Полная энц. Для всех и каждого/ Сост. Г.А. Лапис. - СПб: ИД «ВЕСЬ»,2003.-720 с.

  3. Широкова В. Вода.- М.: Слово/SLOVO.2001.- 48 стр.

Приложение 1.

Результаты теста-опроса членов семьи и друзей

Какую воду используют в вашей семье для пищевых целей (питья)?

  • Водопроводную

  • Покупную

  • Колодезную (родниковую, артезианскую)

  • Другие варианты (написать какие)

Какие способы доочистки воды в домашних условиях вы используете?

  • Фильтр-кувшин

  • Отстаивание

  • Кипячение

  • Стационарный фильтр

  • Другие варианты (написать какие)

Приложение 2. Образцы исследования

Приложение 3. Сравнительная оценка физических свойств воды

Свойства

Образец № 1

Образец № 2

Образец № 3

Образец № 4

Образец № 5

Прозрачность

1

2

2

3

3

Цвет

1

2

1

3

3

Запах

1

2

1

3

3

Вкус

1

2

3

3

3

Сумма баллов

4

8

7

12

12

Приложение 4. Показатели жёсткости воды

№ образца

Образец № 1

Образец № 2

Образец №3

Образец № 4

Образец № 5

Значение, ppm

225

113

268

107

117