Сравнительный анализ воды из различных источников п. Усть-Нера с использованием цифровой лаборатории ViLab ЕСО и химического анализа

XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Сравнительный анализ воды из различных источников п. Усть-Нера с использованием цифровой лаборатории ViLab ЕСО и химического анализа

Винокуров А.Н. 1Фуйерабенд К.Т. 1
1МБОУ "Усть-Нерская гимназия"
Сафина Е.Ф. 1
1МБОУ "Усть-Нерская гимназия"
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Вода, у тебя нет ни цвета, ни вкуса, ни запаха,

тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая,что ты такое.

Нельзя сказать, что необходимо для жизни: ты сама жизнь.

Ты исполняешь нас с радостью, которую не объяснишь нашими чувствами.

С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились.

По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высохшие родники нашего сердца.

(А. де Сент-Экзюпери. Планета людей.)

«Следует знать о водах, какие воды вредны и какие очень здоровы, какие неудобства и какое благо происходит от употребления вод, так как они имеют большое влияние на здоровье...»Гиппократ

Введение

Задумывались ли Вы, когда пьете воду, какого она качества? Скорее всего - нет. А зря! Еще в древности знаменитый Гиппократ связывал качество питьевой воды со здоровьем человека (3). В настоящее время данный факт является неоспоримым: существует прямая связь между уровнем заболеваемостью населения и характером водоснабжения.

Вода, как самый распространенный в биосфере планеты Земля минерал, как среда, в которой зародилась жизнь на Земле, как самое загадочное по своим физико-химическим свойствам вещество, было, остается и будет объектом пристального внимания исследователей.

Мало кто в наши дни сомневается, что вода, которую мы пьем и используем в быту, нуждается в дополнительной очистке, откуда бы она ни поступала – из колодца, артезианской скважины или водопровода. Наиболее распространенные неорганические соли в воде (гидрокарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия) и небольшое количество органических веществ, растворимых в воде (1). По санитарным нормам любая вода, которая течет из крана, должна отвечать стандартам питьевой воды.

  1. Загрязнения питьевой воды

В нашей стране проблема обеспечения населения доброкачественной питьевой водой остается нерешенной, а в некоторых регионах она приобрела кризисный характер. Из всего объема подаваемой воды населению 68% составляют поверхностные водоисточники, и только 1% которых соответствует показателям качества питьевой воды, установленными гигиеническими требованиями СанПиНов. По оценке ООН, до 80% химических соединений, поступающих во внешнюю среду, рано или поздно попадают в водоисточники. Ежегодно в мире сбрасывается более 420 кмсточных вод, которые делают непригодными около 7 тысяч км3 воды. Это одна из актуальнейших проблем большинства населенных пунктов РФ, начиная с больших городов, заканчивая малыми населенными пунктами сельской местности. Ухудшилось её качество, вкусовые свойства. Появился специфический запах, повысилась жёсткость. Такая вода создаёт проблемы для человека: ухудшает качество тканей при стирке белья, в ней с трудом развариваются продукты питания и теряется вкус приготовленных блюд. В паровых котлах, трубах, бойлерах, чайниках образуется слой накипи, а это приводит к преждевременному износу и авариям. При попадании такой воды в организм в первую очередь происходит нарушение функционирования артерий, которые преждевременно стареют и разрушаются. Поэтому оценка качества питьевой воды в своей местности, квартире является очень актуальной. Таким образом, актуальность выбранной нами темы для исследовательского проекта доказана самой жизнью.

Поэтому, нас заинтересовал вопрос: «А какую же воду пьют жители нашего поселка Усть-Нера? Какого качества бывает вода?».

Существует обширная литература, посвящённая данной теме. Наиболее подробно представлен материал по требованиям к качеству питьевой воды и влиянию её минерального состава на здоровье человека в книге Ицковой А.И. «Наш быт глазами врача» (3). Главные ионы пресных вод перечислены в книге Дерпгольца В.Ф. «Мир воды» (1). Предельно допустимые концентрации элементов состава воды мы нашли на сайтах в сети Интернет.

1.1.Влияние питьевой воды на здоровье человека.

Почему же так остро стоит проблема нехватки чистой и качественной питьевой воды, где вода занимает 71% поверхности и общие запасы её составляют 1385984610 км3?

Парадоксальный факт: вода необходима для жизни, но она же является и одной из главных причин заболеваемости в мире. Опасность может быть микробиологической: вода в природе содержит множество микроорганизмов, вызывающих у человека заболевания (холера, тиф, гепатит, гастроэнтерит и др.). Загрязнение может быть и химическим, с немедленными или отсроченными последствиями. Вода должна быть не только очищена от этого загрязнения, но и быть приятной на вкус.

Согласно Всеобщей декларации прав человека право на чистую воду, её охрану и информацию о качестве - одно из основных прав человека, защищающее не только здоровье, но и жизнь человека.

Можно смело утверждать, что "человек существует благодаря наполняющей его воде". Почти 89% воды содержит человеческий мозг, до 80% воды входит в состав человеческой крови, более чем на 70% мышцы человека содержат все ту же воду, и даже в костях скелета около 20% влаги. Без пищи человек может прожить несколько недель, но без воды погибает через несколько суток (6). Даже небольшой дефицит влаги в организме приводит к тяжелым расстройствам. Организм строго регулирует количество воды в каждой системе, органе, клетке. Из всего этого не трудно предположить, какое значение для здоровья и жизни любого живого существа на планете имеет качество получаемой им воды.

Суточный обмен воды в организме человека составляет 2,5 литров, поэтому от её качества сильно зависит состояние человека, его здоровье и работоспособность. Как было уже сказано, по данным ВОЗ, около 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушением санитарно-гигиенических нор водоснабжения. В мире 2 млрд человек имеют хронические заболевания в связи с использованием загрязненной воды.

Большой вред наносят и несовершенные обеззараживающие вещества: хлор, хлорка, фторид натрия и другие. При попадании хлорированной воды образуются органические вещества – диоксины, которые являются опасными ядами, вызывающие раковые заболевания, генетические аномалии, разрушение иммунитета. Фторид натрия вызывает заболевания сердца, легких, печени, сосудов и многих других важных органов нашего тела.

Определив актуальность: качественное водоснабжение населения п. Усть-Нера, мы приступили к работе над исследовательским проектом:

Точно сформулировали тему исследовательского проекта: «Сравнительный анализ воды из различных источников поселка Усть-Нера».

Целью нашей работы является определение качества воды из разных источников п. Усть-Нера, с помощью доступных (наиболее простых) методов химического анализа и оборудования центра естественно-научного направления «Точка роста» Усть-Нерской гимназии Цифровая лаборатории по экологии ViLab Еco.

Исходя из этой цели мы поставили перед собой следующие задачи:

  1. Собрать и проанализировать информацию из различных источников (сеть Интернет, имеющаяся литература) об основных показателях качества питьевой воды;

  2. Сравнение образцов воды по некоторым параметрам: цвет, запах, рН среды, наличие осадка после отстаивания, наличие некоторых катионов и анионов;

  3. На основании качественного и количественного анализа определить водородный показатель рН-среду, физические показатели качества воды, содержание катионов и анионов (хлориды, сульфаты, железа, свинца, жесткости воды) в исследуемой воде.

  4. Расширить и углубить знания о качестве воды, оказывающей влияние на здоровье населения.

  5. Провести экспериментальную часть проекта, обобщить полученные данные, сформулировать выводы о качестве воды в исследуемых источниках, в том числе питьевой воды.

Предмет исследования: качество воды

Объект исследования: вода из различных источников

Наша гипотеза: питьевая вода недостаточно качественная

Методы исследования:

- изучение литературных данных о значении воды и ее загрязнителях;

- забор пробы на анализы;

- практические и лабораторные работы по определению физических показателей, качественных и количественных анализов воды из разных источников в соответствии с определенными методиками, анализ, обобщение и сравнение полученных результатов.

Материалы: образцы воды: вода, используемая для питья в гимназии, вода из крана, холодная и горячая, химические стаканы и колбы (200 мл); соляная кислота, хромат калия, роданид железа, хлорид бария, раствор хозяйственного мыла, гидроксид натрия.

Неоценимую помощь в нашей работе нам оказала сеть Интернет. Здесь мы нашли обширнейший материал по самым разнообразным вопросам качества питьевой воды, его влияния на здоровье человека, а также методику простейших экспериментов определения различных показателей физических свойств и химического состава воды.

1.2.Санитарные правила и нормы Российской Федерации

Существуют нормативные документы, в которых изложены требования к качеству и безопасности воды: ГОСТ Р 59024-2020, 32220, 56237. СанПиН 1.2.3685-21, раздел 3 о безопасности воды и ее качества. Указ Президента РФ от 07.05.2018г. №204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года в рамкх федерального пректа «Чистая вода». Федеральный закон от 07.12.2011 №416 (ред. От 13.06.2023г.) «О водоснабжении и водоотведении». Всемирная Организация Здравоохранения (World Health Organization) – это учреждение ООН (Организация Объединенных Наций), основная функция заключается в решении международных проблем здравоохранения и охраны здоровья населения. 
"Руководство по контролю качества питьевой воды" – 1984 году (обновление и дополнение в 1992 году) – основной стандарт, по которому разрабатываются нормативы в других странах. Рекомендации ВОЗ – результат фундаментальных исследований, проводимых многие годы, и основаны на понятии Переносимого Суточного Потребления (ПСП). ПСП – это количество вещества в пище или воде в пересчете на массу тела (мг/кг или мкг/кг), которое может потребляться ежедневно на протяжении всей жизни без заметного риска для здоровья. 

Санитарные правила и нормы Российской Федерации (СанПин)

Перечень основных СанПин по воде:

*Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1074-01
"Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества"
*Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1116-02
"Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества"
*Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1175-02
"Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная орана источников". *Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 26 сентября 2001 г. N 24 "О введении в действие санитарных правил".

На основании Федерального закона от 30 марта 1999 г. N 52-ФЗ "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения"* и Положения о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании,** утвержденном постановлением Правительства Российской Федерации от 24 июля 2000 г. N 554 постановляю:

* Ввести в действие санитарно-эпидемиологические правила и нормативы "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. СанПиН 2.1.4.1074-01", санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1116-02 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества, " санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1175-02 "Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников".В нашей стране действует с 2021года СанПиН 2.1.3684-21 "Санитарно эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и
сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде ..." «Источник: https:
//rkc56.ru/documents/5068 »

2.Опытно – экспериментальная работа

Полный анализ качества питьевой воды включает свыше двухсот показателей. Среди основных показателей качества воды специалисты выделяют:

- органолептические (физические);

- химические;

-бактериологические;

-радиологические.

В условиях школьного кабинета химии нами было решено провести исследование качества воды по следующим показателям:

- органолептические (физические): температура питьевой воды из крана, запах, прозрачность;

- химические: рН (кислотность), общая минерализация, жесткость, ионы хлора (Cl-), ионы железа (Fe3+ ,Fe2+), карбонат ионы (СО32-), сульфат ионы (SO42-).

Для анализа и сравнения полученных результатов нами также были взяты пробы воды из ручья.

Точность анализа воды во многом зависит от правильного отбора воды. Отбирают пробы в склянки с резиновыми или притертыми пробками, которые предварительно ополаскивают исследуемой водой.

Мы отобрали пробу в стерильные колбы с резиновыми крышками, которые предварительно ополаскивали исследуемой водой.

Оценивая качество воды, в первую очередь учитывают такие важные физические показатели как температура, цветность, запах, вкус, прозрачность, мутность, плотность.

2.1.Физические методы определения показателей, характеризующих органолептические свойства воды

Любое знакомство с органолептическими свойствами воды, сознаем мы это или нет, начинается с определения органолептических показателей, т.е. таких, для определения которых мы пользуемся нашими органами чувств (зрением, обонянием, вкусом). К органолептическим характеристикам относятся цветность, мутность (прозрачность), запах и вкус.

Органолептическая оценка качества воды - обязательная начальная процедура санитарно-химического контроля воды. Ее правильному проведению специалисты придают большое значение.

Свое исследование мы начали с определения температуры воды.

2.1.1. Температура воды  зависит от температуры воздуха, его влажности, скорости и характера движения воды и ряда других факторов. Она может изменяться в весьма  широких пределах по сезонам года (от 0,1 до 30 ºС). Температура воды подземных источников более стабильна (8-12º С).

Оптимальной температурой воды для питьевых целей считается 7-11 ºС

Для этого мы погрузили термометр в струю стекающей воды. Не вынимая термометр из воды произвели отсчёт: температура (t) исследуемой воды составила 11,4 ºС. Значит, температура исследуемой воды в норме.

2.1.2. Определение запаха воды.

Запахи в воде могут быть связаны с жизнедеятельностью водных организмов (высших водных растений, водорослей и др.), а также появиться при их отмирании. Это естественные запахи. Бывает и так, что в водоем попадают производственные сточные воды с примесями определенного запаха (фенолы, формальдегид, хлоропроизводные бензола и др.). Это искусственные запахи.

- Качественную характеристику запаха дают по соответствующим признакам (болотный, землистый, гнилостный, рыбный, ароматический и т.п.).

Ход работы.

В колбы с притертыми пробками налили исследуемую воду (2/3 объема) и сильно встряхивали в закрытом состоянии. Затем открывали и сразу же отмечали характер и интенсивность запаха.

По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 запах воды должен быть не более 2 баллов.

2.1.3.Прозрачность определялась прибором VELFC04 Colorimetermultisensory

По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 мутность питьевой воды должна быть не выше 1,5 мг/л или до 5 NTU (нефелометрическая единица мутности)

2.1.4.Результаты определения физических свойств воды (Приложение 1)

2.2.Химический анализ определения качества воды

2.2.1.Определение водородного показателя рН (кислотность)

воды.

Степень кислотности и щелочности воды определяется соотношением концентрации водородных и гидроксильных ионов. Чистая вода – очень слабый электролит (удельная электропроводность при +25°С 6,2 · 10-8 ом-1·см-1).

Диссоциация воды Н2О Н+ + ОН

По закону действия масс, диссоциация воды как процесс обратимый характеризуется константой диссоциации К

+] [ОН]

К = = 1,8 · 10-16

2О]

Концентрацию недиссоциированных молекул Н2О можно принять за постоянную величину, так как при + 22°С в 1 л из 55,37 молей Н2О диссоциирует только 1•10-7 моля, т.е. чрезвычайно мало. Перенеся [Н2О] в левую часть равенства, получим К[Н2О] = [Н+] [ОН]

Подставив численные значения К и [Н2О], получим +] [ОН] = 1 · 10−14 В чистой воде [Н+] = [ОН] = 1 · 10−7 (22°С).

Таким образом, как бы не менялись концентрации +] и [ОН], произведение их всегда будет постоянной величиной. При равенстве концентрации ионов Н+ и ОНраствор нейтральный. Если концентрация Н+-ионов больше 1 · 10−7, реакция раствора кислая. Наоборот, при увеличении концентрации ОН- ионов содержание Н+ становится меньше 1 · 10−7, и раствор щелочной.

Так как между концентрациями Н+- и ОН-ионов су­ществует обратная зависимость, то реакция среды ха­рактеризуется обычно концентрацией Н+-ионов. Чтобы не оперировать с дробными числами, вместо концентра­ции Н+-ионов пользуются ее отрицательным логариф­мом – водородным показателем рН рН = −lg+]

Отсюда растворы с рН 7 имеют нейтральную реак­цию, при рН>7 – щелочную и при рН<7 – кислую. рН один из наиболее важных показателей при химиче­ском анализе воды. В природных водах рН обычно зави­сит от соотношения концентрации различных форм углекислоты, от присутствия органических кислот и солей, подвергающихся гидролизу. Питьевая вода, согласно ГОСТ 2874-54, должна иметь рН 6,5–8,5.

Устройство лабораторного рН-метра. Измеряется рН компенсационным методом: э. д. с., возникающая при погружении в исследуемый раствор электродов, компенсируется регулируемой в приборе противоположно направленной э.д.с. В момент компенсации ток в цепи отсутствует, что регистрируется с помощью нуль-индикатора. рН-Метр позволяет измерять э. д. с. – от 0 до 1300 мв, рН – от 0 до 13. Температура исследуемого раствора при определении рН должна быть от +20 до +40ºС.

Выражаясь простым языком, рН – это кислотность среды, или количество растворенных кислот и щелочей. Каково практическое значение этого показателя? Согласно санитарным нормам, реакция питьевой воды должна быть нейтральной, то есть рН должно равняться 7. Допустимые колебания значений рН от 6 до 9.

Электроды и стакан промыли дистиллированной водой. Налили в стакан исследуемую воду. Температуру воды довели до +20ºС. Установили ручку температурного компенсатора в соответствующее положение. Нажав кнопку 6, ручкой 1 стрелку привели в нулевое положение. Определяем рН.

2.2.2.Определение жесткости воды.

Жесткость воды – главный враг бытовой техники. Она обусловлена наличием катионов кальция и магния. Кальций является составной частью костной ткани (зубы, кости), участвует в сокращении мышц, в процессе свёртываемости крови, в сердечной деятельности, а магний участвует в механизмах регуляции возбудимости нервных волокон и мышц (2). Избыточное содержание кальция и магния в воде связано с понятием «жёсткость воды». Именно ионы этих металлов при нагревании образуют нерастворимые соединения с гидроксильными и карбонатными ионами, которые оседают на стенках бытовых приборов и водопроводных труб в виде накипи. Жесткость воды бывает постоянной, общей и временной. Временная жесткость обусловлена гидрокарбонатами, которые выпадают в осадок в процессе кипячения. Постоянная жесткость связана, преимущественно, с сульфатами и другими солями, которые при кипячении из раствора не выделяются. Постоянная жесткость устраняется специальными технологическими методами.

По новым стандартам, принятым в России, единица жесткости измеряется в градусах жесткости, 1оЖ соответствует 1 мг-экв/л. Воду принято делить по величине общей жесткости на:

- мягкую (от 0о до 2о Ж);

- среднюю (от 2,1о до 7о Ж);

- жесткую (от 7,1о до 10оЖ);

- сверхжесткую (более 10о Ж).

Оптимальная жесткость воды, установленная Всемирной организацией здравоохранения, определена на уровне 1-2о Ж. В России этот показатель имеет значение - 7о Ж.

Повышенная жесткость – визитная карточка воды артезианских горизонтов, в неглубоких бытовых скважинах и колодцах она значительно ниже. Жесткость исследуемой воды определяли по двум показателям:

- сравнение по жесткости исследуемых образцов между собой;

- приблизительное определение количественного значения жесткости для каждой пробы.

Готовили раствор обычного хозяйственного мыла. 1 грамм мыла тщательно измельчаем, растворяем в небольшом количестве теплой дистиллированной воды. Полученный раствор выливаем в дозированный стакан и приливаем еще дистиллированной воды на высоту 7 см. (мыло 72%).

Получается, что каждый сантиметр раствора способен связать определенное количество солей, которые делают воду жесткой. В данном случае это количество будет соответствовать 1оЖ на литр воды.

Цель работы: сравнить жесткость различных образцов воды.

Материалы: образцы воды различной степени жесткости, кусочки хозяйственного мыла, пробирки.

Ход работы:

1. В пронумерованные пробирки наливают образцы воды по 10-15 мл.

2. В каждую пробирку кидают кусочек мыла и сильно встряхивают пробирку (около 5 минут). Дают отстояться и описывают внешний вид полученных растворов: есть ли осадок в виде хлопьев, много осадков или мало, раствор почти прозрачный и т.д.

2.2.3.Определение ионов железа (Fe2+;3+)

Железо находится в подземных водах главным образом в виде дигидрокарбоната железа (II) – Fe(HCO3)2.Железо может встречаться в природных водах в следующих видах:

- Истинно растворённом виде (двухвалентное железо, прозрачная бесцветная вода);
- Нерастворённом виде (трёхвалентное железо, прозрачная вода с коричневато-бурым осадком или ярко выраженными хлопьями);
- Коллоидном состоянии или тонкодисперсной взвеси (окрашенная желтовато-коричневая опалесцирующая вода, осадок не выпадает даже при длительном отстаивании);
- Железоорганика - соли железа и гуминовых и фульвокислот (прозрачная желтовато-коричневая вода);
- Железобактерии (коричневая слизь на водопроводных трубах);

Значительные количества железа поступают в водоемы со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками. Очень важен анализ на содержание железа для сточных вод. Концентрация железа в воде зависит от рН и содержания кислорода в воде. По нормам Сан ПиН 2.1.4.1074-01 содержание железа общего допускается не более 0,3 мг/л.

Для определения содержания железа (II) в исследуемых пробах воды провели следующий эксперимент. В пробирки налили по 10 мл исследуемой воды, прибавили по 2 капли 24% соляной кислоты, а затем по 4 капли 50% раствора роданида калия (KNCS). Наблюдали за изменением окрашивания растворов.

2.2.4.Определение хлоридов при помощи приборовЦифровой лаборатории по экологии ViLab ЕСО.

Хлориды присутствуют практически во всех водах. В основном их присутствие в воде связано с вымыванием из горных пород наиболее распространённой на Земле соли - хлорида натрия (поваренной соли).

ПДК хлоридов в воде питьевого качества - 300...350 мг/л (в зависимости от стандарта).

2.2.5.Определение карбонат ионов (СО32-)

Наличие карбонат анионов в воде определяет её жесткость. Об этом мы уже упоминали выше. Карбонат ионы определяют постоянную жесткость воды, т.е, жесткость, которая не устраняется простыми методами в домашних условиях.

Для определения карбонат ионов в пробирки налили по 10 мл исследуемой воды. В каждую пробирку добавляем по 4 капли 10% раствора соляной кислоты. Наблюдаем за происходящими явлениями: выделением пузырьков углекислого газа. По интенсивности их выделения судим о более или менее значительном содержании карбонатов. Норматив ПДК карбонат ионов по ГОСТу составляет 100 мг/л.

2.2.6.Определение сульфат ионов (SO42-)

Концентрация сульфатов в источниках водоснабжения допускается до 500 мг/л. Сульфаты попадают в питьевую воду из слагающих местность горных пород, а также со сбросами сточных вод. Сульфаты в питьевой воде не оказывают токсичного влияние на человека, однако могут ухудшать вкус воды. Сульфаты могут вызывать отложение осадков в водопроводных трубах.

Метод определения сульфат аниона основан на известной реакции сульфат аниона с катионами бария: SO42- + Ва2+ = BaSO4. Образующийся сульфат бария выпадает в осадок. По количеству выпавшего осадка определяют ориентировочно содержание сульфатов:

- отсутствие мути – менее 5 мг/л;

- слабая муть, появляющаяся через несколько минут - 5-10 мг/л;

- муть, проявляющаяся сразу – 10-100 мг/л;

-сильная муть в виде оседающего осадка – более 100 мг/л.

По определению сульфатов провели следующий эксперимент. В пробирки налили по 10 мл исследуемой воды, добавили 0,5 мл раствора соляной кислоты (1:5) и 2 мл 5% раствора хлорида бария. Все перемешали. Наблюдали за происходящими изменениями в пробирках.

2.2.7.Определение катионов свинца:

- 10 г К2СrO4 растворяют в 90 мл дистиллированной воды.

- В пробирку помещают 10 мл пробы воды, прибавляют 1 мл раствора реагента.

- Если в результате реакции образуется желтый осадок, то содержание катионов свинца более 20 мг/л.

Рb2+ + СrО2- =РbСrO4 желтый.

Ионы многих металлов приводят к отравлению, а радиактивных элементов –

к возникновению раковых заболеваний (7).

2.2.8. Результаты химических экспериментов (Приложение 2)

3.Выводы: в своей работе мы подобрали и освоили методики эксперимента, позволяющие выявить органолептические и физико-химические свойства воды. Провели исследование качества питьевой водопроводной воды нашей гимназии и воды из других источников. Полученные результаты проанализировали. Гипотеза наша не подтвердилась. По результатам анализов воду, которую мы пьём в гимназии и в своих квартирах можно считать экологически безопасной и пригодной для питья.

Цель, которую мы поставили, достигнута, намеченные задачи удалось решить, но работу можно еще продолжать, т.к. ещё можно определить наличие в пробах воды других ионов, продолжить мониторинговые исследования качества питьевой воды из других источников и в разное время года; провести сравнительный анализ полученных результатов.

Практическая значимость: использование теоретического и практического материала данного исследования, Цифровой лаборатории по экологии ViLab ЕСО центра естественно - научного направления «Точка роста» на уроках химии, биологии, физики, элективных курсах, а в 1 – 4 классах - при проведении уроков по предмету «Окружающий мир».

Мы не претендуем на абсолютную достоверность полученных результатов, так как условия школьного кабинета химии не представляют широких возможностей для проведения точных исследований. Конечно, все использованные нами методы имеют скрытые недостатки.

Очень важным показателем качества потребляемой воды является её микробиологические показатели. Проведение такого анализа в наших условиях не представляется возможным. Его выполняют только в специализированных лабораториях на профессиональном уровне.

Заключение

В воде Bona aqua и Монастырская повышенное содержание хлорид – ионов, в воде Монастырская есть ионы магния и самый высокий РН- это может влиять на ЖКТ.

В холодной воде из под крана в гимназии средняя жесткость и ощущается слабый специфический запах.

Снег, взятый с дороги, содержит соединения свинца, и повышенное содержание ионов хлора.

В горячей воде повышенное содержание хлорид ионов, катионов железа (III), резкий запах.

Соответствует стандарту холодная вода из квартиры.

Таким образом, наша гипотеза не подтвердилась.

Мы не претендуем на абсолютную достоверность полученных результатов, так как условия школьного кабинета химии не представляют широких возможностей для проведения точных исследований. Конечно, все использованные нами методы имеют скрытые недостатки.

Список литературы.

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.Ицкова А.И. Наш быт глазами врача.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.:Медицина.1991-144 с.

4.Федорова М.З., Кучменко В.С., Воронина Г.А. Экология человека. Вентана – Граф, 2013 г.

5.Федорос Е.И.Нечаева Г.А. Экология в экспериментах., 2006

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

7.zdravnlk.ru›stati/voda-i-zdorove-cheloveka/,

www-chemistry.univer.kharkov.ua, www- chemistry. univer. kharkov.ua.,www.vevivi.ru/best/voda–kak factor–zdorovja–naselenja–ref 167275.html;

aqva-plus.kz/poleznye-stati/35-normy-pitevoy-vody; www.aquaexpert.ru/analit/2012/06/15/sw;http://ru.wikipedia.org/wiki/%C2%EE%E4%E0- http://h2o.105mb.ru/opredelenie-ionov-zheleza.html.

Приложение 1

Результаты определения физических свойств воды

Параметры/образец воды

Запах

Цвет

Непрозрачность (NTU)

Вода в гимназии, холодная

очень слабый

Бесцветный  

0

Вода в гимназии, горячая, отстоенная

отчетливый

Бесцветный  

180

Снег с дороги

Запах бензина

Бесцветный  

2

Снег с сопок, верхний слой

нет

Бесцветный  

1

Ручейная

нет

Бесцветный  

0

Вода домашняя, из под крана, холодная.

очень слабый

Бесцветный  

0

Bona aqua

нет

Бесцветный  

0

Монастырская

нет

Бесцветный  

0

Горячая вода Ленина 37

заметный

Слабо заметными взвешанными частичками

1

Горячая вода Гагарина 18

заметный

Слабо заметными взвешанными частичками

1

Горячая вода Цареградская 12

заметный

Слабо заметными взвешанными частичками

1

Приложение 2 Результаты химических экспериментов

Параметры/

образец воды

рН

Жесткость

Ионы железа (II) Fe2+

Ионы железа (III) Fe3+

Хлорид ионы Cl-1

Катионы свинца Pb2+

Сульфат анионы SO4 2-

Карбонат СО3 2-

Вода в гимназии, холодная

7,65

средняя

Нет

Нет

1,48

Нет

Нет

Нет

Вода в гимназии, горячая, отстоенная

7,45

жёсткая

Есть

есть

10

Есть

Нет

Нет

Снег с дороги

7,51

жёсткая

Есть

есть

8

Есть

Нет

Нет

Снег с сопок, верхний слой

6,75

мягкая

Нет

Нет

2,6

Нет

Нет

Нет

Ручейная

7,9

мягкая

Нет

Нет

2,2

Нет

Нет

Нет

Вода домашняя, из под крана, холодная.

6,79

мягкая

Нет

Нет

1,4

Нет

Нет

Нет

Bona aqua

6.89

средняя

Нет

Нет

14,95

Нет

Нет

Нет

Монастырская

8,28

средняя

Есть

Осадок (Mg2+)

15,6

Нет

Нет

Есть

Горячая вода Ленина 37

6,26

мягкая

Нет

Нет

5,18

Нет

Нет

Нет

Горячая вода Гагарина 18

7,12

средняя

Нет

Нет

2,86

Нет

Нет

Нет

Горячая вода Цареградская 12

7,35

мягкая

Нет

Нет

1,97

Нет

Нет

Нет

Приложение

Проведение химического анализа

Использованием цифровой лаборатории ViLab ЕСО

Просмотров работы: 16