XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Исследование качества воды из родников, впадающих в реку Каха

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Задорова Е.А. 1

---

1МБОУ "Мольтинская ООШ им.Богданова Г.Н."

Гимазова Р.М. 1

---

1МБОУ "Мольтинская ООШ им.Богданова Г.Н."

Работа в формате PDF

265.6 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Проблема качества питьевой воды - важная экологическая проблема, она привлекает все большее внимание населения.

Подземные воды, хотя и скрыты от глаз, но роль их велика как в природе, так и в жизни человека. Родники являются важными источниками питания рек, участвуют в формировании рельефа, снабжают растения влагой, используются для местного водоснабжения. Основная задача нашего поколения – здоровьесбережение. Как известно, низкое качество воды сказывается на здоровье населения. Здоровье каждого человекa – в его рукaх. Для того, чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять только чистую качественную питьевую воду. Поэтому тема данной работы является весьма актуальной.

Гипотеза исследования: вода из родников «Зээ булаг» и «Шанаа», впадающих в реку Каха, пригодна для питья.

Объект исследования: вода из родников, впадающих в реку Каха.

Предмет исследования: вещества, входящие в состав родниковой воды.

Цель работы: изучить и сравнить состояние двух близлежащих родников. Определить, можно ли использовать эту воду для питья, не несёт ли она в себе какую-либо опасность для здоровья.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать литературные источники;

2. Провести анализ воды родников;

3. Установить соответствие качества воды санитарным нормам.

Нами были использованы методы, доступные к реализации в рамках биологической и химической лаборатории центра «Точка Роста».

ГЛАВА 1. ПОНЯТИЕ РОДНИКОВ И ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВОДЫ

1.1. Что такое родниковая вода

Родники – это естественные выходы подземных вод на земную поверхность (Рис.1). Они питают истоки и русла ручьёв, речек, рек. Они восполняют и поддерживают водные режимы озёр, прудов и болот. Кристально чистыми струйками они изливаются в болотах и оврагах, создают уникальные биогеоценозы. Они помогают человеку понять, насколько прекрасна и беззащитна природа. 

Вода является одним из самых главных полезных ископаемых на Земле. Человек на 80 % состоит из воды. При помощи воды в организм человека поступают все жизненно важные питательные вещества и выходят продукты метаболизма.

Родниковая вода имеет «правильную структуру» «живой» воды, т.к. она проходит в родниковой жиле многие километры сквозь мелкий песок, насыщается микроэлементами, кластеры молекул воды разбиваются, вода идеально фильтруется. Температура родниковой (ключевой) воды до 6° С, что препятствует размножению в ней болезнетворных бактерий [2].

Рис.1. Родник «Шанаа»

1.2. Показатели качества воды

Мутность воды – это характеристика уменьшения прозрачности из-за воздействия внутренних и сторонних факторов. В мутной воде находятся твердые мелкие частицы, которые не растворяются, а оседают на дно.

Причиной мутности часто являются частицы песка, гальки и ила. Они смываются осадками, поступают с талыми водами в реки и возникают в разрушенных скважинах.

Мутность зависит также от сезонов года. Меньше всего примесей в воде зимой, а больше всего – осенью и весной за счет паводков, обильных дождей, перемещающихся водорослей, планктона и других организмов.

Кислотностью называют содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с гидроксид-ионами. В обычных природных водах кислотность в большинстве случаев зависит только от содержания свободного углекислого газа. Естественную часть кислотности создают также гуминовые и другие слабые органические кислоты и катионы слабых оснований (ионы аммония, железа, алюминия, органических оснований). В этих случаях pH воды не бывает ниже 4,5 [1].

Значения кислотности:

а) Если концентрация ионов водорода Н+ и гидроксид-ионнов ОН– в воде одинакова, её рН=7, водная среда считается нейтральной;

б) Если ионов Н+ больше, чем гидроксид-ионов, то рН<7, вода имеет кислотную реакцию;

в) Если же концентрация гидроксид-ионов превышает концентрацию ионов Н+, то рН>7, такая вода обладает основной, или щелочной реакцией Х.

1.3. Выводы

Проведя сравнительный анализ полученных данных, мы пришли к следующим выводам:

1. Вода – одно из самых необыкновенных и распространенных веществ в природе. Подземные воды, хотя и скрыты от глаз, но роль их велика как в природе, так и в жизни человека.

2. Основными показателями качества воды являются мутность и кислотность.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ ИЗ РОДНИКОВ «ЗЭЭ БУЛАГ» И «ШАНАА»

2.1. Определение мутности и кислотности

Исследование качества воды мы начали с определения мутности и кислотности, используя цифровую лабораторию «Архимед».

Согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» допустимое значение мутности воды для питьевой воды составляет 0,5 мг/дм³ [6].

Мутность воды из родника «Зээ булаг» составила 0,5 мг/дм³, родника «Шанаа» - 0,4 мг/дм³, что соответствует допустимому значению (Рис.2)

Рис.2. Результаты мутности воды из родника «Зээ булаг» и «Шанаа»

В природных водах рН колеблется в пределах от 6,5 до 9,5.

Норма – 6,5–8,5.

Если рН воды ниже 6,5 или выше 8,5, то это указывает на её загрязнение сточными водами.

Вода, сильно загрязненная органическими веществами животного происхождения и продуктами гниения, обычно имеет щелочную реакцию (рН>7), а вода, загрязнённая стоками промышленных предприятий, – кислую (рН<7).

Кислотность воды из родника «Зээ булаг» составила 7,61; из родника «Шанаа» - 7,22. Оба значения находятся в пределах нормы.

2.2. Определение хлоридов и сульфатов

Также мы определили хлориды и сульфаты исследуемых вод, с использованием набора ОГЭ по химии.

На хлоридыв воде указывает появление повышенного количества накипи на посуде, а также ярко выраженный неприятный вкус с заметным присутствием соли. Подобная вода может нетолько навредить человеку – при высоких концентрацияхона становится непригодна для всех сфер, в том числе хозяйственных и технических.

Для определения хлоридов, в пробирку набираем 5 мл исследуемой воды и добавляем три капли 10%-ного раствора нитрата серебра.

В соответствии с ГОСТ 4245-72 Межгосударственный стандарт. «Вода питьевая. Методы определения содержания хлоридов» содержание хлоридов определяем по таблице 1 [4].

Таблица 1

Содержание хлоридов

С учетом патогенных свойств хлоридов, СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» устанавливает определенные ограничения, которые касаются предельно допустимой концентрации воды. Показатель зависит от региона и времени года. Так, в более холодных регионах России ПДК хлоридов составляет 10 мг/ дм³, в то время как на юге значение увеличивается до 100 мг/ дм³ [6].

Концентрация хлоридов в воде родника «Шанаа» - 8 мг/дм³, соответствует норме.

Концентрация хлоридов в воде родника «Зээ булаг» - 14 мг/дм³, что говорит о небольшом превышении.

Определение сульфатов проводим приблизительно. В пробирку наливаем 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл соляной кислоты и 2 мл 1%-ного раствора хлорида бария, перемешиваем. По характеру выпавшего осадка определяем ориентировочное содержание сульфатов.

В соответствии с ГОСТ 31940-2012 Межгосударственный стандарт. «Вода питьевая. Методы определения содержания сульфатов» содержание сульфатов определяли по таблице 2 [3].

Таблица 2

Концентрация сульфатов

Повышенные концентрации сульфатов ухудшают органолептические показатели, оказывают влияние на здоровье человека.

Именно поэтому предельно допустимая концентрация (ПДК) сульфатов в воде, используемой для питья, строго регламентируется. По СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» санитарная норма содержания сульфатов не должна превышать 500 мг/дм³ [5].

По СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» ПДК для рыбохозяйственного производства - 100 мг/дм³, ПДК для вод Байкала - 10 мг/дм³ [6].

В ходе опыта с водой из родника «Шанаа» наблюдалась слабая муть, которая появилась не сразу. Это говорит о том, что концентрация сульфатов в данной воде в пределах 5-10 мг/дм³.

При добавлении к воде из родника «Зээ булаг» 0,5 мл соляной кислоты и 2 мл 1%-ного раствора хлорида бария наблюдалась моментально появляющаяся слабая муть. В соответствии с таблицей мы видим, что концентрация сульфатов в пределах 10-100 мг/дм³.

2.3. Выводы

Вода из родников, которую мы исследовали, используя физические и химические методы, доступные в рамках биологической и химической лаборатории центра «Точка Роста»:

1. Прозрачная, без запаха и вкуса.

2. Практически не содержит вредных примесей в виде ионов хлора, сульфат – ионов.

3. Мутность воды из родников «Зээ булаг» и «Шанаа» составила 0,5 мг/дм³ и 0,4 мг/дм³ соответственно.

4. рН воды из родника «Зээ булаг» - 7,61, из родника «Шанаа» - 7,22.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Термин «Природная родниковая вода» означает, что состав минералов в этой воде не подвергался никаким физико-химическим изменениям. Родниковая вода доходит до нас в своем первозданном, природном по своему гидрохимическому составу виде. Кроме того она живая, подвижная. Родниковая вода из экологически защищённого источника практически не нуждается в очистке: добираясь из недр до поверхности Земли и проходя в родниковой жиле через мелкий песок и гравий, она приобретает особую природную структуру.

Проведя сравнительную характеристику родниковой воды двух источников, мы пришли к следующим выводам:

1. Вода прозрачная, без запаха и вкуса.

2. Практически не содержит вредных примесей в виде ионов хлора, сульфат – ионов.

3. Мутность воды из родников «Зээ булаг» и «Шанаа» составила 0,5 мг/дм³ и 0,4 мг/дм³ соответственно.

4. рН воды из родника «Зээ булаг» - 7,61, из родника «Шанаа» - 7,22.

Можно сказать, что поставленная в начале нашей работы гипотеза подтвердилась: вода из родников «Зээ булаг» и «Шанаа», впадающих в реку Каха, пригодна для питья.

Пить её полезно, потому что:

- благодаря естественной фильтрации она полностью сохраняет свои природные качества, структуру и свойства;

- её не обеззараживают хлором, не озонируют, не подвергают иному физико-химическому воздействию, не добавляют микроэлементы и всевозможные добавки;

- в ней много кислорода.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Алексеев Л.С. Контроль качества воды: Учебник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ИНФРА-М, 2004. – 154 с.

2. Алексеенко В.А. Геохимия и окружающая среда. – М. – Наука. 1990. – 142 с.

3. ГОСТ 31940-2012 Межгосударственный стандарт. «Вода питьевая. Методы определения содержания сульфатов». – 20 с.

4. ГОСТ 4245-72 Межгосударственный стандарт «Вода питьевая. Методы определения содержания хлоридов». – 482 с.

5. СанПиН 1.2.3685-21 Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. – 1025 с.

6. СанПиН 2.1.4. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. – 59 с.