XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Сравнение различных марок бутилированной воды из числа имеющихся в продаже

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Кузнецова О.Р. 1Сидорова И.А. 1

---

1МБУДО ЦДО "Созвездие"

Блинов М.А. 1Шепс Г.П. 2

---

1МБУДО ЦДО "Созвездие"

2МБОУ СОШ №48

Работа в формате PDF

215.3 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение:

Пить или не пить воду – такого вопроса для человека не существует. Сомнения в другом: какую воду пить? Из-под крана, в автоматах или только ту, что продается в бутылках? Та, что бежит по стальным трубам, может насыщаться вредными для человека тяжелыми металлами. А применение хлора, как главного обеззараживающего компонента, представляет серьезную опасность для здоровья.

Питьевая вода – важнейший фактор здоровья человека, но практически все ее источники сегодня подвергаются антропогенному и техногенному воздействию разной интенсивности. Проблема качества питьевой воды затрагивает очень многие стороны жизни человеческого общества. В настоящее время питьевая вода – это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, а также инженерная и экономическая.

Мы на 80% состоим из воды, и наше здоровье зависит от той, которую мы пьем. Сегодня как никогда нашему организму очень важно получать чистую питьевую воду со сбалансированным минеральным составом. Чистая вода повышает защиту организма от стресса, обеспечивает работу внутренних органов. Она необходима для поддержания всех обменных процессов, принимает участие в усвоении питательных веществ клетками, является теплоносителем и терморегулятором.

Основными источниками воды в городах служат ближайшие реки и озера. После очистки на станции с помощью насосов, вода закачивается в трубы, в которых находится практически все то, от чего ее очищали. По данным лаборатории питьевого водоснабжения НИИ экологии человека и окружающей среды РАМН, 90% водопроводных сетей подают в дома воду, не отвечающую санитарным нормам.

Актуальность проекта:

Сегодня перед людьми стоят глобальные проблемы. Их нерешенность угрожает самому существованию человечества. Проблема пресной питьевой воды уже вышла на первый план. Люди вынуждены использовать для питьевых целей воду, не соответствующую гигиеническим требованиям, что создает серьезную угрозу для их здоровья.

          Вопросам нехватки питьевой воды уделяется много внимания. Человек влияет на окружающую среду очень негативно. Несмотря на то, что пресной воды остаётся на Земле всё меньше и меньше, люди неразумно используют её, нарушая экологический баланс, не думая о будущих поколениях. Загрязнение воды отходами промышленности, сельскохозяйственного производства губительно сказывается на экологии, приводя к накоплению в них тяжелых металлов (микроэлементов)  и токсичных элементов; это опасно и для животных и человека. Сегодня последствия ухудшения состояния воды уже выражаются в целом  ряде  глобальных, региональных и местных экологических проблем, связанных с состоянием атмосферы, гидросферы и здоровья людей. Поэтому меня заинтересовали следующие вопросы: Какова по составу бутилированная вода? Какие вещества содержатся в ней?

Цель работы: сравнение марок бутилированной воды из числа имеющихся в продаже по комплексу параметров.

Задачи:

1. Провести опрос по поводу потребления воды среди учащихся и знакомых.

2. Определить TDS и pH бутилированной воды с помощью доступного нам оборудования.

3. Оценить вкус и запах исследуемой нами воды.

4. Провести фотофиксацию исследования.

Обзор литературы

У воды нет цвета, вкуса, запаха. У нее нулевая калорийность. В ней поразительным образом одновременно сочетается простота и сложность. Она имеет всего 3 атома: 2 - водорода и 1 - кислорода. Но ученые, даже зная, из чего состоит вода, до сих пор не могут понять, как они между собой взаимодействуют. Для них это по-прежнему настоящая загадка.

Одно ясно наверняка: значение воды огромное, так как без нее просто бы не было никакой жизни.

Вода - важный элемент жизни. Без нее не было бы людей, животных, растений. Даже микроскопические бактерии просто не выживут без этой удивительной жидкости. Вода – очень важное вещество в жизни любого растения, животного и человека. Без воды – невозможна жизнь. В ней протекают многочисленные химические реакции, лежащие в основе нашей жизни. Для поддержания оптимального водно-солевого баланса организма человеку необходимо ежедневно употреблять питьевую воду. Установлено, что суточная потребность в воде взрослого человека равна 30-40 г на 1 кг веса тела. В среднем же принято считать, что в сутки человек потребляет суммарно 2.5 л воды и столько же выводится из организма. Основные пути поступления воды в организм следующие: в виде жидкости (напитки или жидкая пищи) человек в среднем потребляет в сутки около 48% суточной нормы, в виде пищи - около 40% суточной нормы и небольшое количество воды, около 12%, образуется непосредственно в организме в результате биохимических процессов.

Вода в бутылках во всем мире пользуется огромным спросом. Впервые бутилированную воду начали продавать достаточно давно, еще в XVIII веке. В 1760-х годах бостонская компания Jackson’s Spa разливала минеральную воду в стеклянные бутылки, предлагая их своим клиентам как терапевтическое средство от разных заболеваний. Первая бутилированная питьевая вода в России появилась в 1994 году на небольшом производстве под Костромой. С развитием ПЭТ-тары и индустрии общепита бутылки становились всё популярнее. Согласно данным Росстата, за период с января по сентябрь 2019 года производство минеральной и питьевой воды по стране выросло на 14,4%, достигнув 5,8 млрд литров.

Аналитики из компании Beverage Marketing Corporation провели подсчет и выяснили, что в мире в год продается около 460 миллиардов литров бутилированной воды. Крупнейший потребитель бутилированной воды Китай (примерно 80 миллиардов литров), второе место у США - 45 миллиардов литров. Места с третьего по седьмое занимают Мексика, Индонезия, Бразилия, Индия и Таиланд соответственно, но конкретных цифр по ним не приведено. Восьмое место занимает Германия (12 миллиардов литров), девятое Италия (11 миллиардов литров) и замыкает десятку Франция (9 миллиардов литров воды в бутылках). [1]

Вы не пытались подсчитать, насколько бутилированная вода дороже водопроводной? Разница в цене составляет от нескольких сотен до тысячи раз! Зачастую вода стоит дороже молока, пива и даже бензина. Почему же люди покупают обычную воду в бутылках не смотря на ее цену?

Производители ведут информационную кампанию, в которой убеждали и убеждают потребителей, что бутилированная вода лучше, чище, полезнее и вкуснее водопроводной. И реклама это постоянно внушает. На самом деле это не имеет с реальностью ничего общего.

Однако в ряде стран качество воды из крана теоретически может оказаться лучше, чем бутилированной. Это связано с тем, что государство гораздо жестче контролирует водопроводную воду, чем бутилированную. Бутилированная вода часто разливается из водопровода, и производители этого не скрывают. Потребитель может сам поставить дома фильтр и получить практически такую же воду, но за гораздо меньшие деньги.

Можно уверенно говорить о том, что всеобщая убежденность в том, что вода в бутылках лучше и полезнее обычной, водопроводной — это результат защиты интересов производителей воды и эффект от умело сделанной рекламы.

Очень часто мы пьем воду, не задумываясь о её происхождении. Многие люди предпочитают покупать бутилированную воду, так как считается что она мягче водопроводной, очищена от вредных примесей и имеет оптимальный и сбалансированный состав микроэлементов. Однако так ли это на самом деле? Для того чтобы прояснить этот вопрос мы и провели наше исследование.

ГОСТ 32220-2013дает следующие классификации бутилированной воды:

«Питьевую воду, расфасованную в емкости (далее - расфасованную воду) в зависимости от источника подразделяют на два вида:

- вода подземных источников - артезианская, родниковая (ключевая);

- вода поверхностных источников - речная, озерная, ледниковая.

В зависимости от способов водообработки расфасованную воду подразделяют на:

- очищенную или доочищенную из водопроводной сети;

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

В зависимости от степени насыщения углекислым газом расфасованную воду подразделяют на следующие типы:

1) газированная (содержащая от 0,2% до 0,4% диоксида углерода по массе);

2) негазированная (не содержащая двуокиси углерода);

3) дегазированная;

4) природно-газированная.

В зависимости от качества питьевой воды расфасованную воду подразделяют на две категории*:

- первая категория - вода питьевого качества (независимо от источника ее получения) безопасная для здоровья, полностью соответствующая критериям благоприятности органолептических свойств, безопасности в эпидемическом и радиационном отношении, безвредности химического состава и стабильно сохраняющая свои высокие питьевые свойства;

- высшая категория - вода питьевого качества безопасная для здоровья из самостоятельных подземных (родниковых или артезианских) водоисточников, надежно защищенных от биологического и химического загрязнения и оптимальная по качеству. При сохранении всех критериев для расфасованной воды первой категории расфасованная вода высшей категории должна удовлетворять физиологическим потребностям человека по содержанию основных биологически необходимых макро- и микроэлементов и более жестким нормативам по ряду органолептических, физико-химических показателей и химическому составу.» [2]

Материалы и методика исследования

Нами было проведено анкетирование. Предлагалось ответить на три вопроса.

1. Какую воду вы пьете? (Можно выбрать несколько вариантов ответа)

2. Как часто вы употребляете бутилированную воду? (Один вариант ответа)

3. Какая бутилированная вода вам нравится (Название одно или несколько)

Всего было опрошено 86 респондентов.

Из них 36 (41,86%) опрошенных пьют бутилированную воду.

Покупают бутилированную воду ежедневно 22 опрошенных

2-3 раза в неделю 22 опрошенных

1 раз в неделю 18 опрошенных

1 раз в месяц 12 опрошенных

Не пьют бутилированную воду 12 опрошенных.

Опрошенные назвали 9 марок бутилированной воды, которую они пьют. Самая популярная Образец № 31. Ее указали 48 опрошенных из 86. Это 55,81%. Как нам кажется, это связано с тем, что она часто рекламируется и широко представлена в магазинах.

Анкетирование показало, что бутилированная вода достаточно популярна у населения. Поэтому важно знать какую воду мы используем. Узнать это мы сможем, определив ее параметры. Поэтому мы и провели наше исследование.

Нами было исследовано 36 марок бутилированной воды. Проводилась оценка вкуса и запаха воды, измерялись TDS и pH. Для бутилированной воды также измерялись полная масса бутылки с водой, масса воды и масса бутылки.

Вся питьевая бутилированная вода в нашем исследовании была приобретена в разных магазинах г. Воронежа.

Каждой бутылке был присвоен №. Отбор проб велся в пластиковые емкости. Это допустимо. Вот что пишет по этому поводу ГОСТ «Допускается применение одноразовых емкостей для отбора и хранения проб.»[3]

Штрихкоды с бутылок занесли в таблицу. Так же туда были внесены данные по объему и массе бутылок. Таблица 1 приложения.

По объёму бутылей они были распределены следующим образом:

0,33 л – 1 шт.

0,4 л – 1 шт.

0,5 л – 31 шт.

0,6 л – 2 шт.

1,5 л – 1 шт.

Самой часто встречающейся в продаже является бутилированная вода объёмом 0,5 и 1,5 литра, так же достаточно популярны бутыли объемом около 5 литров (объем у них на самом деле бывает разный иногда он меньше 5 л, 5 л, 6 л и т.п.). Мы старались брать воду небольшого объема, так как она занимает меньше места при хранении.

Для бутылок объёмом 0,5 л нами было посчитано количество воды в них.

У 25 марок оно было 500 (пятьсот) г и выше. Максимальное превышение составило 38,3г. или 7,66% (Образец № 22)

У 11 марок оно было ниже 500 (пятисот) г. Максимальная нехватка составила 13,7г. или 2,74% (Образец № 2)

Также нами была рассчитана масса пустых бутылок объёмом 0,5 л. Она составила от 12,9 г у Образец № 28 до 36,2 г у воды Образец № 12.

Распределение представлено на диаграммах 1 и 2 приложения.

Для анализа мы взяли 36 проб бутилированной воды разных марок. Для всех из них было определено TDS, рН и органолептика (вкус и запах). Определение каждого образца проводилось тремя приборами. Приборы были предварительно откалиброваны. Так же мы определяли запах и вкус воды.

TDS:

TDS – это общее количество растворенный солей в воде. Измеряется с помощью TDS – метра. По СанПиН показатели могут колебаться от 0 до 1000 ppm.

Ход измерения:

1. Для исследования мы брали небольшое количество воды;

2. Опускали в нее TDS – метр;

3. Ждали 30 секунд;

4. Записали показатели TDS – метра;

pH:

pH – мера кислотности водных растворов. Для водных растворов водородный показатель pH < 7 соответствует кислотному раствору, тогда как pH > 7 — осно́вному. В питьевой воде водородный показатель будет находиться в промежутке от 6 до 9. Измеряется с помощью pH – метра (Рис.3). По СанПиН показатели могут колебаться от 6 до 9.

Ход измерения:

1. Для исследования мы взяли небольшое количество воды;

2. Опускали в нее рН – метр

3. Ждали 2 минуты.

3. Записали показатели;

Органолептика:

Органолептика (вкус и запах) – это метод определения показателей качества продукции на основе анализа восприятий органов чувств.

Вкус воды – это органолептическое свойство воды, зависящее от растворенных в ней солей и газов. По СанПиН вода должна обладать приятным или нейтральным вкусом.

Запах воды обусловлен наличием в нем летучих пахнущих веществ, которые попадают в воду естественным путем либо со сточными водами. По СанПиН запаха быть не должно, но допустим едва уловимый аромат при нагревании.

Этапы работы:

1. Для анализа мы взяли небольшое количество воды;

2. Начали пробовать на вкус и запах;

3. Записали результаты;

Затем на основе полученных измерений вычислялся средний результат.
Результаты измерения представлены в таблице 2 приложения

Нами были проанализированы способы обработки воды, указанные производителем на этикетке. Данные представлены на диаграммах 3-5 приложения.
На диаграммах приложения 6 и 7 представлено распределение TDS и рН воды.

На диаграмме 8 приложения представлено распределение воды по странам- производителям.

Результаты исследования

Нами были проанализированы способы обработки воды, указанные производителем на этикетке.

В 14 случаях производитель их не указывает.

У тех, кто указывает самые популярные варианты обработки: обратный осмос в 12-и случаях, УФ-облучение в 14 случаях и озонирование в 11 случаях из 36.

Следует отметить, что производитель может указать несколько способов обработки.

Сроки хранения воды на этикетке указаны у 21 производителя. Они составили от 6 месяцев до 24 месяцев.

Сроки хранения после вскрытия указаны на этикетке у 15 производителей. Они составили от 6 часов до 5 суток.

Распределение воды по TDS составило

До 100 ppm 6 образцов

100-199 ppm 17 образцов

200-299 ppm 9 образцов

300-399 ppm 2 образца

400-499 ppm 1 образец

500 и более ppm 1 образец

Видно, что наибольшее количество образцов (47,22 %) находится в диапазоне 100-199 ppm.

Распределение воды по pH составило

0т 6 до 7 4 образца

От 7 до 8 28 образцов

от 8 до 9 4 образца

Видно, что наибольшее количество образцов (77,77 %) находится в диапазоне рН от7 до 8.

22 марки воды из 36 имеют нейтральный вкус и запах. У 14 марок отмечены особенности вкуса и запаха.

Распределение воды по странам производителям составило

Россия 32 образца

Армения 1 образец

Белоруссия 1 образец

Сербия 1 образец

Казахстан 1 образец

Выводы:

1. Был проведен опрос 86 респондентов. Результаты опроса показали, что бутилированная вода достаточно популярна. Поэтому мы и провели наше исследование.

2. В ходе исследования нами были определены TDS и pH бутилированной воды с помощью доступного нам оборудования. TDS находилось в пределах от 39 до 545 ppm. рН находилось в пределах от 6,5 до 8,4 единиц.

3. Большинство марок воды имеют нейтральный вкус и запах (22 из 36). У 14 марок отмечены особенности вкуса и запаха.

4. Получены фотоматериалы по исследованию.

Наше исследование показало, что измеренные параметры исследованных нами марок воды находятся в допустимых пределах [4,5].

Мы планируем и в дальнейшем заниматься этой темой, расширив ассортимент марок исследуемой воды.

Список литературы:

1. Бутилированная вода: крупнейшая афера в истории человечества. URL: http://interesno.cc/article/19226/butilirovannaja-voda-krupnejjshaja-afera-v-istorii-chelovechestva (доступ 10.02.2024)

2. ГОСТ 59024-2020 Вода. Общие требования к отбору проб.

3. ГОСТ 32220-2013 Вода питьевая, расфасованная в емкости. Общие технические условия.

4. СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».

5. СанПиН 2.1.3684-21 "Санитарноэпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению населения, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий"

Приложения

Таблица 1. Штрихкоды, объем и масса бутылок.

Диаграмма 1. Масса воды в бутылках 0,5 литров.

Диаграмма 2. Масса бутылок 0,5 литров.

Таблица 2. TDS, рН, вкус и запах воды.

Диаграмма 3. Способы обработки воды

Диаграмма 4. Сроки хранения воды

Диаграмма 5. Срок хранения воды после вскрытия

Диаграмма 6. Распределение воды по TDS

Диаграмма 7. Распределение воды по pH

Диаграмма 7. Распределение воды по TDS и рН

Диаграмма 8. Распределение по странам-производителям.