XXIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Вред или польза железа в минеральной воде – «Кильгинда» Забайкальского края

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Ульзутуев Д.Д. 1

---

1МАОУ «Агинская СОШ№2»

Чимитова Б.Ц. 1

---

1МАОУ «Агинская СОШ№2»

Работа в формате PDF

1.7 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Мои дедушка с бабушкой проживают пгт.Новоорловск Агинского района Забайкальского края. В выходные я вместе с родителями езжу к ним и по пути домой мы заезжаем к местному источнику «Кильгинда», чтобы набрать в пластиковые бутылки минеральной воды из источника. Мой папа, врач по образованию, очень любит его пить в умеренном количестве. Говорит, что она полезна для здоровья. Я тоже пью минеральную воду из источника «Кильгинда», но я заметил, что со временем, набранная минеральная вода начинает приобретать рыжевато-бурую окраску и появляется ржавый осадок на дне бутылки. И у меня возникли вопросы: почему же вода становится ржавой? Если в ней много железа то, как она влияет на организм? Поэтому в своей работе мы решили исследовать содержание железа в минеральной воде «Кильгинда» и узнать приносит ли ее употребление пользу или вред организму человека.

Цель: изучить содержание железа в минеральной воде источника «Кильгинда» и ее влияние на организм человека.

Задачи: 1. Раскрыть понятие минеральная вода.

2. Изучить понятие минерального элемента железо и его влиянии на организм человека.

3. Исследовать содержание железа в минеральной воде, взятой из источника «Кильгинда».

4. Изучить влияние железа, входящий в состав минеральной воды на организм человека.

Объект исследования: минеральная вода из источника «Кильгинда».

Предмет исследования: качественный и количественный состав железа в минеральной воде.

Гипотеза: действительно ли исследуемая минеральная вода с большим содержанием железа может иметь лечебный эффект для человека.

Методы исследования: анализ источников информации, анкетирование, лабораторный (титриметрический) метод исследования, наблюдение.

Актуальность исследования: использование минеральной воды в качестве экологически безопасной большинством населения и недостаточной изученностью её химического состава и свойств.

Практическая значимость работы заключается в том, что исследуемый материал может быть использован для подтверждения или опровержения гипотезы влияния минеральной воды на состояние здоровья человека. Данный материал можно использовать в школе на занятиях по химии и биологии, а также для широкой общественности.

1. Знакомство с минеральным источником «Кильгинда»

и с минеральной водой

Забайкальский край как ни один другой регион России богат разнообразными целебными минеральными источниками. Минеральный источник — это природное образование, из которого вытекает или подземными потоками поступает минерализованная вода. Эта вода содержит различные минеральные элементы и соли, которые могут быть полезны для здоровья человека.

Один из источников здоровья находится у нас «под боком». Речь идет о минеральной воде в местности Кильгинда недалеко от поселка Новоорловск Забайкальского края.

Координаты: 51°05'27.0"N 114°43'43.2"E.

В соответствии с определением Национального стандарта Российской Федерации «Воды минеральные природные питьевые» ГОСТ Р 54316-2011 (далее ГОСТ) и Технического регламента ЕЭС «О безопасности упакованной питьевой воды, включая природную минеральную воду» ТР ЕАЭС 044/2017 (далее Регламент):

«Минеральные природные питьевые воды: Подземные воды, добытые из водоносных горизонтов или водоносных комплексов, защищенных от антропогенного воздействия, сохраняющие естественный химический состав и относящиеся к пищевым продуктам, а при наличии повышенного содержания отдельных биологически активных компонентов (бора, брома, мышьяка, железа суммарного, йода, кремния, органических веществ, свободной двуокиси углерода) или повышенной минерализации оказывающие лечебно-профилактическое действие.»

За миллионы лет своего существования живительная влага впитала в себя ценные микроэлементы из окружающих её твёрдых пород земных пластов.

Отсюда и название природная, потому что наделена уникальным микроэлементным составом от природы по праву своего геологического происхождения.

Минерализация – самый важный показатель для природной минералки. На основании него разделение на основные классы: столовую, лечебно-столовую и лечебную.

Минерализация (её ещё называют общим солесодержанием или содержанием твёрдых веществ)– это показатель количества растворённых в воде веществ, - минералов и биологически активных микроэлементов.

Обычно минерализация измеряется в мг/л, г/л, г/дм3 или мг/дм3.

По показателю общей минерализации минералку подразделяют на:

пресную – минерализация до 1 г/л,

слабоминерализованную – от 1 до 2 г/л,

маломинерализованная – от 2 до 5 г/л,

среднеминерализованная – от 5 до 10 г/л,

высокоминерализованные – от 10 до 15 г/л.

По назначению существуют следующие группы:

столовые воды – минерализация до 1 г/л,

лечебно-столовые – минерализация от 1 до 10 г/л (возможна меньшая минерализация, если есть биологически активные компоненты, оказывающие воздействие на организм человека),

лечебные – минерализация от 10 до 15 г/л (также возможна меньшая минерализация, что фиксируется бальнеологическими заключениями).

Столовую минералку можно пить без ограничений, использовать для приготовления пищи. Как правило, она мягкая, приятная на вкус, без постороннего запаха и привкуса, потому что относится к пресным водам. Лечебно-столовые или лечебные минералки употребляют дозировано и по согласованию с лечащим врачом.

Минеральные воды Новоорловского минерального источника являются инфильтрационными водами выщелачивания, поступление минеральной и газовой составляющей происходит по зоне тектонического нарушения, область растека образуется в результате смешения составляющих с пресными водами верхней трещиноватой зоны.

Еще в восьмидесятые годы прошлого века по заказу ГОКа была досконально изучена структура минерального источника. Согласно заключению НИИ курортологии и физиотерапии Министерства здравоохранения СССР от 15 июня 1982 г., минеральные воды Орловского (Кильгиндинского) месторождения пригодны для лечения заболеваний желудка, печени, желчевыводящих путей, а также в качестве столового напитка. По химическому составу - богаты железом, гидрокарбонатом, насыщены углекислым газом. Источник холодный, с температурой 7–10 градусов. Минеральные воды залегают под пресными водами на глубине порядка 90-120 метров, и на участках выхода вскрываются вблизи поверхности. В те же годы была пробита труба, откуда круглый год льется минеральная вода.

Балансовые эксплуатационные запасы углекислых минеральных вод месторождения утверждены на 01.07.82 г. протоколом ГКЗ 9051 от 28 августа 1982 г. в количестве 86 м3/сут. для лечебно-питьевого и бальнео- использования (воды углекислые, слабоминерализованные с минерализацией 1,2-1,4 г/л. содержанием СО2 2,1-2,5 г/л, железа – 30-40 г/л) и 52 м3/сут. Источник окружен березовыми лесами.

Местное население называет минеральную воду Аршаном. «Аршан» – в переводе с бурятского языка означает «целебная вода». Это слово произошло от санскритского «рашиани» – нектар, напиток богов. Так называли минеральный или теплый источник, имеющий целебное значение. В прошлом буддисты приписывали свойство Аршана некоторым пресным источникам и поэтому Аршанами стали называть все ключи с холодной пресной, чистой водой, придавая им целебное значение.

По словам местных жителей Аршан помогает при болезнях органов пищеварения, печени, желчного пузыря, желчевыводящих путей, поджелудочной железы, а также органов пищеварения после оперативного вмешательства.

Большой популярностью вода пользуется у местных жителей. Они приезжают сюда с канистрами, бачками. Наши жители пьют воду с верой. Поэтому ее лечебные свойства увеличиваются. Вот вам живительный источник здоровья.

2. Понятие минерального элемента железо.

Исследование содержания железа в минеральной воде.

Железо – один из самых распространенных элементов в природе. Его содержание в земной коре составляет около 4,7 % по массе, поэтому железо, с точки зрения его распространенности в природе, принято называть макроэлементом. Главными источниками соединений железа в поверхностных водах являются процессы химического выветривания горных пород, сопровождающиеся их механическим разрушением и растворением. В процессе взаимодействия с содержащимися в природных водах минеральными и органическими веществами образуется сложный комплекс соединений железа, находящихся в воде в растворенном, коллоидном и взвешенном состояниях.

Железо является жизненно важным микроэлементом для животных и растений, то есть элементом, необходимым для жизнедеятельности живых организмов в малых количествах. Около 70% железа, содержащегося в организме человека, входит в состав гемоглобина. Основным физиологическим назначением железа является участие в процессе кроветворения.

Сколько должно быть железа в минеральной воде? Прежде всего, нужно понять, что конкретно мы измеряем. Этот металл встречается в воде в 2 формах:

трехвалентная, или окисленная — знакомая всем ржавчина, окрашивающая воду в бурый цвет и хлопьями оседающая на дне емкостей.

двухвалентная, или растворенная — проявляется в виде осадка только после контакта воды с открытым воздухом. Это происходит потому, что соединения двухвалентного железа, вступив в контакт с кислородом воздуха, окисляются и переходят в нерастворимую форму трехвалентного железа - осадок, называемый ржавчиной. Также выявляется в связи с привкусом и запахом металла. Первоначально не заметно в прозрачной воде.

Согласно нормам СанПин, допустимое содержание железа в питьевой воде — 0,3 мг на 1 литр. В данном случае имеется суммарное количество железа в обоих его состояниях.

Металлы — особые элементы для человека и количество каждого в питьевой воде строго регламентировано не только для железа. Данные СанПин:

Много железа в минеральной воде — это сколько? 0,4 мг/л вряд ли можно отличить на вкус от нормы, а вот превышение в 10 раз — легко. Вред железа в минеральной воде не стоит недооценивать, ведь на кону, в первую очередь, здоровье. Итак, насколько вредна железистая минеральная вода?

Как проверить наличие железа в минеральной воде, если она абсолютно прозрачна? Ведь отсутствие цветности не гарантирует норму общего железа. Определение содержания металла возможно несколькими способами:

Лабораторный анализ выявит, если в минеральной воде много железа с указанием точного количества. Метод стоит денег и занимает некоторое время, но зато гарантирует 100% результат.

Путем лабораторного анализа мы выявили в испытательной лаборатории Филиала Федерального бюджетного учреждения здравоохранения Центра гигиены и эпидемиологии в Забайкальском крае в Агинском Бурятском округе протокол испытаний №75-00-01/01208-24 от 19.04.2024, что массовая концентрация ионов железа (III) составляет 22,4 мг/дм3, что в 22 раза превышает допустимое содержание железа по сравнению с обычной питьевой водой.

Плохо или хорошо его повышенное содержание в минеральной воде? Организму человека необходимо железо, и суточная норма варьируется в интервале 15-22 мг. Казалось бы, полезный элемент можно было бы получать из минеральной воды с повышенным содержанием железа и не беспокоиться о гемоглобине. Но такие строгие нормы СанПин ввел неслучайно: практически все нужное количество железа организм получает из пищи: мяса, круп, овощей и фруктов с высоким содержанием необходимого элемента. Избыток железа, марганца и других примесей не только не усвоится, но и может навредить. Не говоря уже о том, что воду с привкусом или с запахом железа не только опасно, но и  неприятно употреблять внутрь.

Собственные наблюдения. Несмотря на очевидную погрешность, способ востребован при условии понимания вопроса.

Таблица наблюдений

Признаки избытка:

железистая вода отличается цветностью,

вода пахнет железом и имеет характерный вкус,

вода прозрачна, но желтеет по мере нахождения на открытом воздухе, после чего ржавчина выпадает в осадок и оседает на дно емкости.

В процессе изучения минеральной воды, ее свойств и влияния на организм человека стало интересно узнать, что знают о минеральной воде пациенты ГАУЗ «Агинская окружная больница», употребляют ли они данную воду. Для этого было проведено анкетирование. Было предложено заполнить анкету 70 респондентам.

Согласно данным опроса, большинство пациентов хорошо знают о природной минеральной воде «Кильгинда» - 71%. Многие набирают воду для питья из источника один раз в полгода – 51%. 36% пациентов употребляют воду для профилактики заболеваний. 89% опрошенных знают о лечебных свойствах и противопоказаниях минеральной воды. 79% опрошенных заметили, что минеральная вода с привкусом железа и со временем она становится мутной и выпадает ржавый осадок на дне бутылки. 52% не знают, что минеральная вода «Кильгинда» содержит ионы железа более 20 мг/дм3.57% пьют минеральную воду не более 1 л в день. 42% опрошенным минеральная вода «Кильгинда» оказывает оздоровительное воздействие на организм. 79% хотели бы узнать о влиянии минеральной воды на организм человека. 43% пациентов употребляли минеральную воду по назначению врача.

Результаты опроса представлены в приложении 1. Наши исследования были направлены на то, чтобы узнать, насколько население употребляет минеральную воду с лечебной целью и выявить насколько знают о вреде железа на организм человека. Также предупредить, что есть минеральная вода с лечебным составом, которую принимать без рекомендации врача нельзя.

3. Изучение воздействия железа,

входящий в состав минеральной воды на организм человека.

Качественная природная минеральная вода, обладающая уникальным минеральным составом, способна заряжать энергией организм, помогать в борьбе с вирусами и инфекциями.

Минеральные воды с большим содержанием железа или железистые воды широко используются в терапии. Их пользу невозможно переоценить, такие воды помогают в лечении самых разных заболеваний – анемии, заболеваний ЖКТ, гинекологических проблемах, головных болях, для улучшения общего самочувствия. Стоит знать, что железистые воды рекомендуется употреблять после консультации с врачом, так как при неконтролируемом употреблении они могут оказать прямо противоположный эффект.

Положительные свойства минеральной воды, влияние на организм человека:

• поступление в организм эссенциальных микроэлементов;

• активизация работы ферментов;

• укрепление клеток организма;

• укрепление костной ткани и зубной эмали;

• регулирование показателей кислотно-щелочного баланса;

• укрепление иммунитета;

• улучшение самочувствия.

Не меньшую пользу минералка приносит как средство для эффективного очищения организма, так как способна в короткие сроки выводить шлаки и токсины. А также нормализовать обмен веществ, что способствует снижению массы тела.

Минералка способствует повышению тонуса организма, а это весьма кстати при повышенных физических и умственных нагрузках.

Кроме того, употребление минеральной воды нормализует артериальное давление и укрепляет нервную систему. А в подогретом виде этот целебный напиток может стать помощником в борьбе с воспалением, болью и спазмами желудка.

При регулярном употреблении минеральная вода принесет вашему здоровью ощутимую пользу!

Лечебно-столовую минеральную воду должен назначить специалист по имеющимся показаниям.

Необходимо определиться с количеством воды. Оптимальный объем потребления столовой минеральной воды – 500 мл в сутки. Однако это касается людей, не имеющих проблем с суставами, желудочно-кишечным трактом и почками. Разрешенный объем лечебно-столовых и лечебных минеральных вод зависит, опять-таки, от рекомендаций врача.

Как долго можно пить лечебные воды? Длительность курса зависит от характера заболевания, но максимальный срок составляет 1,5 месяца. Чаще всего рекомендуется пить минеральную воду до еды.

Возможный вред: поскольку избыток поступления минеральных веществ в организм человека вреден не менее чем его недостаток, нужно быть крайне аккуратными.

Так, не стоит использовать минералку в качестве обычного питья. Оправданно употребление в жаркую погоду, так как она прекрасно утоляет жажду, и во время больших физических и умственных нагрузок, но в ограниченных количествах. То есть в тех случаях, когда есть риск обезвоживания организма и потери минеральных солей.

Побочные эффекты: использование лечебных минеральных вод без контроля врача также чревато передозировками, их нужно употреблять курсами в строгом соответствии с назначениями.

Избыток железа в минеральной воде не даст организму пользы. Скорее, наоборот: излишки минеральных солей будут отрицательно сказываться на работе суставов и внутренних органов, если его пить в неограниченном количестве.

Возникший дисбаланс повлечёт за собой:

• Сбой сердечного ритма.

• Изменение состава крови.

• Образование камней в почках и печени.

• Возможность аллергической реакции.

• Анафилактический шок.

• Нарушение органолептических ощущений.

• Вероятность злокачественных образований.

Очень важно наблюдать за реакцией организма. Если после употребления минеральной воды вы замечаете тремор рук, скачки артериального давления, нарушения сердечного ритма, бессонницу и нервозность, незамедлительно прекратите прием минералки и проконсультируйтесь со специалистом.

Из всего вышесказанного может показаться, что минеральная вода – напиток идеальный, утоляет жажду, противостоит заболеваниям и содержит в себе все необходимое. Но на самом деле, организму в большей степени требуется обычная питьевая вода, а вот минеральная должна периодически появляться в рационе.

Железистые воды имеют противопоказания. Железо нередко становится причиной развития дерматитов, поражением тканей (гемохроматоз), аллергических реакций, заболеваний печени и почек. Считается, что превышение предельно допустимой концентрации железа в воде способствует увеличению риска инфарктов и повреждения тканей при инсультах. Мало кто знает, что в присутствии кислорода железо проявляется канцерогенные свойства. Дело в том, что именно гидроокисные свободные радикалы являются причиной мутации ДНК и последующего развития раковых клеток. Как только механизм образования злокачественной опухоли запускается, поврежденные клетки начинают искать железо для подпитки.

Заключение

Итак, в заключении хотим сделать следующий вывод, что употребление минеральной воды с большим содержанием железа для оздоровления и профилактики заболеваний следует принимать в ограниченном количестве, желательно не более 500 мл в сутки по рекомендации лечащего врача и продолжительностью не более 14 дней.

Самое важное свойство воды – это способность растворять и включать в себя различные элементы. Она может создать уникальный, натуральный баланс микроэлементов, целебный для человека. Как мы уже выяснили, такой феномен доступен только глубинным межпластовым водам, которые за миллионы лет прошли под землёй десятки тысяч километров, собирая необходимые минералы и преобразуя их в животворные силы. Эта сила содержится в лечебных и лечебно-столовых минеральных водах. Каждому типу такой воды приписаны медицинские показания, при которых их стоит употреблять.

Хотя полезные качества минеральной воды достаточно высоки и могут эффективно поддержать организм во время физиологических сбоев, не стоит думать, что она может заменить необходимое лечение.

Может ли неупорядоченное употребление лечебной и лечебно-столовой природной минеральной воды нанести вред здоровью? – может. Рекомендации к применению и дозировки следует получить у своего лечащего врача.

Так уж устроен организм человека, что он способен аккумулировать железо в печени и селезёнке. Здоровый организм сам способен распорядиться имеющимся потенциалом. Однако, когда функции внутренних органов дают сбой, то происходит либо дефицит железа, либо его перенасыщение.

Таким образом, польза и вред употребления минеральной воды определяются ее качеством и количеством. Помните о том, что никто не должен преступать меры: мудрость жизни — знать во всем меру. Главное – прислушиваться к своему организму.

Литература:

1. Малая энциклопедия Забайкалья: Природное наследие / гл. ред. Р. Ф. Гениатулин. – Новосибирск: Наука, 2009. – 698 с.

2. Г.В. Куликов, А.В. Жевлаков, С.С. Бондаренко «МИНЕРАЛЬНЫЕ ЛЕЧЕБНЫЕ ВОДЫ СССР, СПРАВОЧНИК» - Москва, "Недра", 1991.

3. ГОСТ 23268.11-78 ВОДЫ МИНЕРАЛЬНЫЕ ПИТЬЕВЫЕ ЛЕЧЕБНЫЕ, ЛЕЧЕБНО-СТОЛОВЫЕ И ПРИРОДНЫЕ СТОЛОВЫЕ. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ ЖЕЛЕЗА.

4. ГОСТ Р 54316-2011 Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия.

Приложение №1

Анкета среди пациентов ГАУЗ «Агинская окружная больница»

(опрошено 70 респондентов)

1. Знаете ли вы о минеральном источнике «Кильгинда»:

2. Как часто вы набираете минеральную воду из источника «Кильгинда» для употребления?:

3. С какой целью Вы употребляете минеральную воду «Кильгинда»?:*

4. Знаете ли вы о назначении и противопоказаниях минеральной воды «Кильгинда», которую вы набираете из источника?:*

5. Заметили ли вы, что минеральная вода «Кильгинда» с привкусом железа и со временем минеральная вода становится мутной и выпадает ржавый осадок на дне бутылки:

6. Вы знали, что минеральная вода «Кильгинда» содержит ионы железа более 20 мг/дм3:

7. В каком объеме вы пьете минеральную воду:

8. Оказывает ли употребление минеральной воды «Кильгинда» оздоровительное воздействие на ваш организм:

9. Хотели бы узнать о влиянии на организм минеральной воды «Кильгинда»:

10. Употребляли ли вы минеральную воду по назначению лечащего врача:

Вывод: 

• Многие пациенты хорошо знают о природной минеральной воде «Кильгинда» - 71%.

• Большинство пациентов набирают минеральную воду для употребления из источника один раз в полгода – 51%.

• Многие употребляют минеральную воду для профилактики заболеваний – 36%.*

• 89% опрошенных знают о лечебных свойствах и противопоказаниях минеральной воды «Кильгинда».*

• 79% заметили, что минеральная вода «Кильгинда» с привкусом железа и со временем минеральная вода становится мутной и выпадает ржавый осадок на дне бутылки.

• 52% не знают, что минеральная вода «Кильгинда» содержит ионы железа более 20 мг/дм3.

• 57% пьют минеральную воду не более 1 л в день:

• 42% опрошенным минеральная вода «Кильгинда» оказывает оздоровительное воздействие на организм.

• 79% хотели бы узнать о влиянии минеральной воды на организм человека.

• 43% пациентов употребляли минеральную воду по назначению врача.

Мы хотели бы выразить огромную благодарность коллективу и пациентам ГАУЗ «Агинская окружная больница», а также испытательной лаборатории Филиала Федерального бюджетного учреждения здравоохранения Центра гигиены и эпидемиологии в Забайкальском крае в Агинском Бурятском округе за помощь в проведении социологического опроса и проведение лабораторного исследования.