XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Анализ качества воды водоемов г. Кемерово

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Хисамутдинов В.С. 1Гостева П.С. 1

---

1МБОУ "СОШ №65"

Червова Е.С. 1

---

1МБОУ "СОШ№65"

Работа в формате PDF

775.2 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Важнейшую роль в жизнедеятельности растений, животных и человека играет вода. В последние годы все водные объекты испытывают все более мощное антропогенное влияние. Это связано с бурным ростом городов, с работой промышленных предприятий, которые оказывают непосредственное влияние на поверхностные воды, осуществляя сбросы нагретых и загрязненных вод в водные объекты.  Природоохранные службы анализируют качество воды во всех водоемах города Кемерово.

Нас заинтересовало, каково качество воды в водоемах нашего города. Чтобы ответить на этот вопрос, было проведено исследование.

Объектом исследования является вода водоемов города Кемерова.

Предметом исследования является качество воды водоемов города Кемерова.

Основные водоемы г. Кемерово: река Томь, и озеро Красное.

Цель исследования: определение качества воды реки Томи и озера Красное города Кемерово по основным органолептическим показателям.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить литературу по данной теме;

- отобрать пробы воды для анализа;

- осуществить анализ качества воды в школьной химической лаборатории.

Основными методами исследования являются:

- анализ литературы;

- эксперимент.

1 Значение воды для жизнедеятельности человека

Вода -  необыкновенный, уникальный минерал! Это единственный минерал, который бывает в твердом, жидком и газообразном состоянии.   Вода - один  из  лучших  энергоинформационных носителей. Организм человека состоит по весу на 50-86% из воды (86% у новорожденного и до 50% у пожилых людей). По данным ВОЗ - 85% всех заболеваний в мире передается водой.  Ежегодно 25 миллионов человек умирает от этих заболеваний.

 Вода в организме человека помогает преобразовать пищу в энергию, помогает организму усваивать питательные вещества, увлажняет кислород для дыхания, регулирует температуру тела, участвует в обмене веществ, защищает жизненно важные органы, смазывает суставы, выводит различные отходы из организма.

С гигиенической точки зрения один литр питьевой воды не должен содержать более 0.5 грамма солей.

Большое значение в определении качества воды для человека, имеют химические элементы, содержащиеся в ней в ничтожно малых концентрациях, но, тем не менее, играющие важную роль во многих физиологических функциях.

Это так называемые микроэлементы, например, йод, бром, фтор. Их содержание в литре воды выражается миллиграммами, но дозировка должна быть очень точной.

Так, если в литре воды содержится менее 0,5 миллиграмма фтора, то это вызывает кариес зубов, а концентрация, фтора в 1,0-1,5 миллиграмма на литр может стать причиной флюороза зубов.

Однако и другая крайность - отсутствие солей - ухудшает вкусовые и гигиенические свойства воды. Нижним пределом считается концентрация около 100 миллиграммов на литр, а полностью лишенная солей вода (дистиллированная) воспринимается как безвкусная и неприятная. Физиологически же такая вода просто вредна для человека, так как понижает осмотическое давление внутри клеток. Многолетние медицинские исследования доказали, что причина большинства современных болезней - в обезвоживании организма и последующем закислением крови. Вода необходима для очищения сосудов, суставов, всех органов и систем.

 Весь процесс нашей жизни - это процесс усыхания: человек, как любой овощ и фрукт при долгом хранении теряет свой внешний вид, становится сухим и  сморщенным. Остеохондроз позвоночника - прекрасный пример того, что высыхание вошло в стадию, когда желеобразная масса межпозвоночного диска превратилась в костную тонкую пластинку, а позвонки «наползли» друг на друга.

 В сутки человек теряет 1,5 - 2 литра воды. Значит, столько же ему надо выпить воды.   

Чтобы насыщать наш организм водой, необходимо постоянно пить воду.   По данным медицинских экспериментов  человек начинает испытывать жажду, когда количество воды в его теле уменьшается на 1-2% (0,5- 1,0л). Без пищи человек может прожить около 50-ти дней, если во время голодовки он будет пить пресную воду. Без воды он не проживет и неделю - смерть наступит через 5 дней.  Правильный питьевой режим  - это сохранение физиологического водного баланса, т.е.  выделение и поступление  воды должно быть равнозначным.

 Приблизительно 40% ежедневной потребности организма в воде удовлетворяется с пищей, остальное мы должны принимать в виде различных напитков.  Если организм получает достаточное количество воды, то человек становится более энергичным и выносливым. При этом нельзя ориентироваться на то, испытываете вы жажду или нет, поскольку этот рефлекс возникает уже поздно и не является адекватным показателем того, сколько воды нужно вашему организму.  Симптомами обезвоживания организма являются: сухая кожа (может сопровождаться зудом), усталость,  плохая концентрация внимания,  головные боли, повышение давления, плохая работа почек, сухой кашель, боли в спине и суставах. Норма 30 мл на 1 кг веса.

 Чай, кофе, искусственные напитки не способны удовлетворить потребность организма в натуральной воде, особенно в ситуации, когда организм испытывает стресс ежедневных проблем. Соблюдение питьевого режима для организма - это употребление достаточного количества воды, что  может свести к минимуму перепады кровяного давления,  боли в спине, ревматические боли,  мигрени, уровень холестерина в крови,  уменьшая тем самым вероятность сердечного приступа.

Потребление достаточного количества воды - это один из лучших способов сохранить свое здоровье.

2 Основные факторы, влияющие на загрязнение воды в г.Кемерово

В Кузбассе промышленность, расположилась вдоль главной водной артерии – р. Томь, и главным образом, в ее водоохранной зоне. На этой же территории строились и развивались города и населенные пункты.

Также для Кузбасса характерно наличие искусственных озер, образованных в результате обработки угля и других полезных ископаемых. Озеро Красное является одним из примеров таких озер.

Река Томь – главная водная артерия Кузбасса, основной источник водоснабжения и главный водоприемник сточных вод.

Город Кемерово - крупный промышленный, административно-территориальный и культурный центр Кузбасса, узел шоссейных и железнодорожных линий, расположен по обоим берегам реки Томи.

Промышленность города характеризуется многоотраслевой структурой и высокой степенью концентрации производства. Ведущей отраслью промышленности является химическая, коксохимическая, возникшая и развивающаяся на базе переработки угля. Структура промышленного производства: электроэнеогетика-31,9%, топливная-8,%, черная металлургия-20%, химическая-23,7%, машиностроение и металлообработка-8,6%, пищевая-3.3%, прочие-4%.

В реку Томь сбрасываются сточные воды за счет предприятий жилищно-коммунального хозяйства, химической и угольной промышленности. Основными загрязняющими веществами в реке Томи являются соединения азота, фенол, нефтепродукты, легкоокисляемая органика, взвешанные вещества.

3 Экспериментальная часть

3.1 Условия проведения эксперимента

Для проведения анализа воды необходимо провести пробоотбор.

В зависимости от целей исследования проба воды для анализа может быть получена несколькими способами:

-путем однократного отбора всего количества воды, нужного для анализа;

-смешением проб, отобранных через определенные промежутки времени в одном месте исследуемого водоема;

-смешением проб, отобранных одновременно в разных местах исследуемого водоема.

При отборе проб воды используют посуду из бесцветного стекла или полиэтилена марок, разрешенных для контакта с питьевой водой.

Посуда должна быть тщательно вымыта моющими средствами, многократно ополоснута водопроводной и дистиллированной водой, а непосредственно перед забором воды посуду несколько раз ополаскивают исследуемой водой.

Отбор проб воды на проточных водоемах производится в 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для питьевого водоснабжения, места купания, организованного отдыха, территория населенного пункта), а на непроточных водоемах и водохранилищах – в 1км в обе стороны от пункта водопользования.

Если на реке имеется сброс сточных вод от промышленных предприятий, стоки животноводческих ферм и т.д., то отбор проб воды производят ниже сброса на 500м, что позволяет контролировать степень загрязнения воды в реке сточными водами (для сравнения следует брать пробу на 500м выше сброса сточных вод).

Сразу же после взятия пробы необходимо сделать запись об условиях сбора, направлении ветра, указать дату и час отбора воды.

Для получения достоверных результатов анализа следует проводить как можно быстрее. В воде происходят процессы окисления и восстановления, физико-химические, биохимические, вызванные деятельностью микроорганизмов и другими воздействиями. Могут измениться и органолеплические свойства воды – запах, цвет и др. Некоторые вещества могут адсорбироваться на стенках сосудов (железо, алюминий, медь, кадмий, марганец и др.), а из стекла сосудов могут выщелачиваться микроэлементы.

При невозможности исследовать воду, ее охлаждают и консервируют.

Для анализа использовалась стандартная методика определения основных органолептических показателей воды.

IОрганолептические методы исследования воды

1 Прозрачность воды.

Прозрачный, плоскодонный мерный цилиндр установить на печатном тексте и влить исследуемую воду до уровня, когда текст становится не видим. Результат фиксируется в сантиметрах.

2 Запах исследуемой воды

В коническую колбу с пробкой наливают исследуемую воду до 2/3 объема, закрывают пробкой, встряхивают вращательным движением, открывают пробку и отмечают интенсивность запаха в баллах.

Таблица 1 – Определение интенсивности запаха.

Таблица 2 - Определение характера и рода запаха.

3 Цвет исследуемой воды

Налить исследуемую воду в прозрачный мерный цилиндр на высоту10 см отметить цвет воды.

4 Обнаружение нефтепродуктов

100мл исследуемой воды профильтровать через фильтровальную бумагу, высушить. Если нефтепродукты есть, то на фильтре будет маслянистое пятно.

5 Содержание взвешенных частиц

Профильтровать через фильтр 100мл воды. Высушить фильтр.

II Химические показатели воды

1 Водородный показатель воды рН

Универсальную индикаторную бумагу опустить в исследуемую воду и определить значение водородного показателя.

Таблица 3 – Характер среды раствора

Выполнение эксперимента частично представлено на фотографиях (Приложение).

3.2 Результаты эксперимента

I Органолептические методы исследования воды

1 Прозрачность воды

2. Определение интенсивности запаха

3 Определение характера и рода запаха

4. Цвет исследуемой воды

4. Обнаружение нефтепродуктов

4. Содержание взвешенных частиц

II Химические показатели воды

1 Водородный показатель рН

Заключение

В результате проведенного эксперимента установлено, что в воде озера Красное меньше взвешенных частиц, цветность воды, интенсивность запаха, прозрачность выше. Вода озера имеет менее неприятный запах, чем вода реки Томь.

В обоих образцах отсутствуют нефтепродукты. Среднее значение величины РН в образцах совпадает и равно примерно 7,67.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что вода в озере Красное имеет лучшие органолептические показатели, чем вода из реки Томь.

Исследования проводились в ноябре, возможно весной результаты были бы другие.

Литература

1. Герасимова Н.Н. Анализ загрязнения поверхностных вод Кемеровской области на примере Р. Томи. Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки.

https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-zagryazneniya-poverhnostnyh-vod-kemerovskoy-oblasti-na-primere-r-tomi

2. Статья на тему: Вода: ее физиологические и гигиенические аспекты как важной составляющей организма человека.

http://cgie.62.rospotrebnadzor.ru/content/1216/63101/

3. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей

природной среды Кемеровской области», 2006.

4.Габриелян О. С. «Химия» 8 класс, «Дрофа», 2014.

Приложение

Рис. 1. Подготовка к эксперименту

Рис. 2. Анализ качества воды