Ширинский район почти в равных частях состоит из степной, лесостепной (подтаёжной) и лесной (таёжной) зон, примерно в равных долях по 1/3 части общей площади. Более 2/3 населения проживает в степной зоне, которая снабжается водой из артезианских скважин как с разводящей сетью, так и без неё. Во время освоения целины населенные пункты строились вокруг источников водоснабжения, то есть сначала бурилась скважина, вокруг неё строилось жильё и инфраструктура, которая постепенно разрасталась. Нецентрализованный источник водоснабжения становился источником центрального водоснабжения в сложившейся жилой застройке, а зоны санитарной охраны в сложившейся застройке не менялись. По отчету раздела 1 формы 18 за 2016 год 80% источников водоснабжения не имеют зон санитарной охраны. Вопрос о питьевой воде здесь стоит остро. Воду из источников используют для питья. Но является ли она чистой? Можно ли ее считать водой, пригодной для питья и приготовления пищи?
Актуальность. Большинство населения Ширинского района пользуются воду из водопроводной станции, остальная часть населения берёт воду из артезианских скважин и родников. При кипячении воды из центрального водопровода на посуде остается накипь, а если брать воду из скважин – через некоторое время появляется налет желтого цвета. Так как все источники, так или иначе, загрязняются, необходимо провезти анализ воды водопроводного источника Ширинского района.
Цель работы: проведение оценки качества питьевой воды и ее сравнение из различных источников Ширинского района.
Задачи исследования:
Изучить литературу по данной теме.
Провести лабораторное исследование проб питьевой воды;
Провести сравнительный анализ показателей качества питьевой воды;
Сделать обобщения полученных результатов
Предложить рекомендации администрации района по улучшению показателей качества питьевой воды;
Гипотеза: я предполагаю, что питьевая вода в нашем районе по своим качествам малопригодна для употребления населением и ей необходима дополнительная очистка
Предмет исследования: показатели качества воды разных источников
Объект исследования: питьевая вода
Материал исследования.
Объектом исследования стали артезианские скважины Ширинского района, по ул. Свердлова с. Шира, водопроводная водапо ул.50 лет ВЛКСМ- 25 с. Шира, ул .Аптечная 2 «А»п. Жемчужный и родник п. Марчелгаш. С этой целью были взяты пробы воды и проведен химический анализ состава воды, сравнение результатов состандартам питьевой воды.
Методы
1. Органолептическое исследование — анализ воды на интенсивность запаха, характер запаха, вкус, интенсивность вкуса, цветность и мутность.
2. Гидрохимическое исследование — анализ воды на химический состав.
3. Статистический метод — проведение сравнительного анализа проб и интегральной оценки качества воды.
4. Картографическийметод — использование картографического материала для описания размещения местоположений взятия проб воды.
Основная часть
1. Описание местоположений взятия проб
В основу описания местоположений была использована методика, разработанная Г. А. Исаченко и А. И. Резниковым. Согласно её местоположения рассматриваются с ландшафтной стороны. Более подробно исследуются местоположение, почвы и растительность [5].
Водозабор на улице Свердловас.Шира
Водозабор № 1лежит на окраине поселка. Расположен около подножия небольшого холма в связи с этим здесь избыточное увлажнение. В растительных сообществах преобладают разнотравье и редкостный кустарник. В почвенном отношении – подзолистые перегнойно-оторфованные почвы. К колодцу идет тропинка (см.прил. рис.1).
Исток малой реки Марчелгаш
Устье берет начало от места взятия пробы в 2 км из верхового болота. Она протекает через низовые болота и моренной равнине. По берегам произрастают еловые леса с примесью березы. В почвенном отношении ручей протекает по подзолистым почвам. Не далеко расположен поселок, нет промышленных предприятий, его пересекает автомобильная дорога (см. прил. Рис2.).
Водозабор на улице 50 лет ВЛКСМ,25с.Шира
Водозабор№2 расположен в центре поселка.Близко к колодцу расположено здание ЖКХ и двор с огородом. В ландшафтном отношении местоположение относится к моренным равнинам с крупными валунами с разнотравно-злаковой растительностью на иллювиально-железистых почвах с сильной антропогенной трансформацией (см. прил. рис. 3).
Водозабор на улице Аптечна 2 «А» п.Жемчужный
Водозабор расположен на склоне небольшого холма в середине поселка. Около него произрастают ели с примесью березы с разнотравьем в нижнем ярусе. Почвы представлены позолами с сильной антропогенной трансформацией. К роднику подходит грунтовая дорога (см. прил. рис.4).
Скважина на улице 8 Марта д.6 с.Шира
Скважина расположена в восточной части села Шира. Почва глинистая, растительность скудная из-за нехватки влаги почва тяжелая, с сильной антропогенной трансформацией (см. прил. рис.5).
2. Методика исследования проб воды из источников
2.1. Методика взятия и хранения проб
Вода бралась согласно методике, приведенной О. В. Гагариной для короткого химического анализа. Перед взятием образцов воды чистую стеклянную посуду (бутылки), предварительно сполоснули отбираемой водой [2].
Для каждой пробы составлялось сопроводительное письмо, в котором отмечались: место нахождения, адрес источника воды; его краткую характеристику; состояние погоды во время отбора; кем отобрана проба.
Пробы хранились в течение 12 часов в холодильнике при температуре +4 - +6 ºС, прежде чем они поступили на исследование. Это объясняется тем, что нужно было транспортировать образцы из удаленного населенного пункта (см. прил. рис. 8) [2].
2.2. Методика исследования проб
Исследования проводились в лабораториях: Федеральное Бюджетное Учреждение Здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Хакасия»,Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт биофизики Сибирского отделенияРоссийской академии наук, Технически Компетентная и Независимая Испытательная лаборатория ООО «Аналитик» ,МБОУШиринская СШ№ 18.
Отбор проб проводился в 5 точках (они описаны ранее). По каждой пробе определялись:
органолептические показатели (интенсивность и характер запаха, характер вкуса и интенсивность),
химические (водородный показатель, общая жесткость, кальциевая и магниевая жесткость, карбонатная жесткость, железо общее, ион аммония, хлорид-ионы, нитраты , сухой остаток).
Анализ воды по органолептическим показателям.
Опыт №1. Определение цвета воды
Заполнили пробирку водой. Отметили цвет воды, сравнивая его с белым фоном бумаги.
Оборудование: пробирки или мерные цилиндры, штатив для пробирок, лист белой бумаги, пробы воды
Ход работы:
Пронумеруйте пробирки.
Заполните пробирки или мерные цилиндры пробами воды. Цвет воды в источниках хозяйственного назначения не должен обнаруживаться в столбике высотой 20 см, в водоёмах культурно-бытового назначения-10 см.
Отметьте цвет воды, сравнивая его с белым фоном бумаги (голубой, зелёный, серый, жёлтый, коричневый).
Опыт №2. Определение прозрачности (мутности) воды
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок, пробы воды, чёрная бумага (ткань), линейка
Ход работы:
Пронумеруйте пробирки.
Заполните пробирки соответствующими пробами воды на высоту 10-12 см.
Определите мутность воды, рассматривая пробирку на тёмном фоне при достаточном боковом освещении. Выберите соответствующую степень мутности по таблице №1.
Таблица №1.
Степень мутности |
Балл |
Мутность отсутствует |
0 |
Слабо опалесцирующая |
1 |
Опалесцирующая |
2 |
Слабо мутная |
3 |
Очень мутная |
4 |
Опыт №3. Определение запаха воды.
Запах воде придают вещества, которые попадают в неё естественным путём или со сточными водами. Характер запаха и его интенсивность мы определили при 20 и 60 ⁰С. Закрыли пробирку с водой пробкой и интенсивно встряхнули. Открыли пробирку и понюхали воду. Отметили интенсивность запаха, используя данные таблицы №2., а характер запаха, используя таблицу №3. Интенсивность запаха природных вод не должна превышать 2 балла.
Таблица №2. Интенсивность запаха воды
Интенсивность запаха |
Характер проявления запаха |
Оценка интенсивности запаха, балл |
Нет |
Запах не ощущается |
0 |
Очень слабая |
Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании |
1 |
Слабая |
Запах замечается потребителем, если обратить на это его внимание |
2 |
Заметная |
Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде |
3 |
Отчетливая |
Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья |
4 |
Очень сильная |
Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению |
5 |
Запах воды следует определять в помещении, где воздух не имеет постороннего запаха. Желательно, чтобы его отмечали несколько человек.
Таблица №3. Характер и род запаха воды естественного происхождения
Характер запаха |
Примерный род запаха |
|
Ароматический |
огуречный, цветочный |
|
Болотный |
илистый, тинистый |
|
Гнилостный |
фекальный, сточной воды |
|
Древесный |
мокрой щепы, древесной коры |
|
Землистый |
прелый, свежевспаханной земли, глинистый |
|
Плесневый |
затхлый, застойный |
|
Рыбий |
рыбы и рыбного жира |
|
Сероводородный |
тухлых яиц |
|
Травянистый |
скошенной травы, сена |
|
Неопределённый |
неподходящий под предыдущие определения |
Определение запаха воды
Оборудование: колбы (стаканчики), резиновые пробки, пробы воды
Ход работы:
Пронумеруйте колбы (стаканчики).
Налейте в колбы (стаканчики) пробы воды и закройте пробками.
Поочередно открывайте пробки и определяйте запах воды с помощью таблиц.
Примечание:
1.Интенсивность запаха природных вод не должна превышать 2 балла.
2.Запах воды следует определять в помещении, где воздух не имеет постороннего запаха.
3.Желательно, чтобы запах определяли несколько исследователей.
Опыт №4. Вкус и привкус.
Характер и интенсивность вкуса и привкуса определяют органолептическим методом.
Различают четыре основных вида вкуса: соленый, кислый, сладкий, горький.
Все другие виды вкусовых ощущений называют привкусами.
Ход работы:
Характер вкуса или привкуса определяют ощущением воспринимаемого вкуса или привкуса (соленый, кислый, щелочной, металлический и т.д.).
Пронумеруйте колбы (стаканчики).
Налейте в колбы (стаканчики) пробы воды и закройте пробками.
Воду берут в рот малыми порциями, не проглатывая, задерживая на 3 - 5 с.
Интенсивность вкуса и привкуса определяют при 20 °С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям (таблица №4).
Таблица №4.
Интенсивность вкуса и привкуса |
Характер вкуса и привкуса |
Оценка интенсивности вкуса и привкуса, балл |
Нет |
Вкус и привкус не ощущаются |
0 |
Очень слабая |
Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании |
1 |
Слабая |
Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это его внимание |
2 |
Заметная |
Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде |
3 |
Отчетливая |
Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья |
4 |
Очень сильная |
Вкус и привкус настолько сильные, что делают воду непригодной к употреблению |
5 |
2.3.Химический анализ воды.
Результаты химических анализов проб воды были взяты из протоколов лабораторных испытаний Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук г.Красноярска и «Центра гигиены и эпидемиологии в Республике Хакасия» г.Абакана.
Таблица 1
Сводная таблица по пробам из источников воды п. Кяппесельга
Показатель Источник |
Химический состав |
||||||||||
Водородный показатель |
Общая Жесткость |
Хлорид-Ионы |
Карбонатная жесткость |
Кальциевая жесткость |
Магниевая жесткость |
Железо общее |
Ион аммония |
Нитраты |
Сухой остаток |
ИЗВ |
|
Ед. измерения |
рН |
Р. О2, мг/л |
Жо, мгЭкв/л |
ЖНСО-3, мгЭкв/л |
ЖСа2+, мгЭкв/л |
ЖMg2+, мгЭкв/л |
Feобщ мг/л |
мг/л |
мгО2/л |
мг/л |
|
Река Марчелгаш |
7,74 |
3,80 |
1,4 |
0 |
50,360 |
15,640 |
0,0074 |
0,03 |
0,122 |
0, 187 |
0,0188 1 класс |
Водозабор на улице Свердлова с.Шира |
7,1 |
6,04 |
45,0 |
158,4 |
124,4 |
91,45 |
Менее0,1 |
0,06 |
65,9 |
2,1 |
0,89 2 класс |
Водозабор на улице 50 лет ВЛКСМ,25 с.Шира |
7,2 |
6,9 |
30,5 |
201,3 |
169,2 |
88,23 |
Менее0,1 |
0,10 |
16,7 |
2,3 |
1,03 2 класс |
Водозабор на улице Аптечна 2 «А» п.Жемчужный |
6,8 |
5,4 |
221,8 |
213,5 |
192,4 |
80,26 |
0,2 |
0,09 |
14,09 |
0,81 |
1,06 2 класс |
Скважина на улице 8 Марта д.6 с.Шира |
7,1 |
7,5 |
35,2 |
226,6 |
195,1 |
95,21 |
0,5 |
0,12 |
71,3 |
2,5 |
1,6 3 класс |
Приложение6
2.4. Результаты исследования.
Результаты органолептической характеристики исследуемых водных объектов
Образец |
Оценка интенсивности запаха, балл |
Оценка интенсивности вкуса и привкуса, балл |
Цветность |
Мутность |
№1 |
0 |
0 |
Прозрачная |
Прозрачная |
№2 |
0 |
0 |
Светло-желтый оттенок |
Прозрачная |
№3 |
0 |
0 |
Бесцветная |
Прозрачная |
№4 |
0 |
0 |
Бесцветная |
Прозрачная |
№5 |
2.болотистый |
2 |
Светло-желтый оттенок(слабый) |
мутная |
Вывод: По органолептическим показателям цвет, запах, прозрачность я определила , что в пробах под № 1, 2, 3, 4 вода пригодна для питья, а в пробе №5 присутствуют болотистый запах, мутнистость со свело – желтым оттенком. Это недопустимо для нормы питьевой воды.
Согласно результатам, полученным в ходе исследования, дана оценка каждого проверенного источника питьевой Ширинского района. Для получения заключения по исследованию использовалась интегральная оценка качества воды – индексу загрязненности воды (ИЗВ). Этот показатель находится по формуле:
,
где ИЗВ – индекс загрязненности воды, С – значение показателя, ПДК – предельно допустимые концентрации, n – количество взятых показателей.
В исследование вошли такие показатели: интенсивность запаха и вкуса, мутность, цветность, рН, растворенный кислород, общая жесткость, железо общее, ион аммония, окисляемость. Всего взято десять наиболее лимитирующих показателей с четкими ПДК.
Значение ИЗВ рассчитывают для каждого пункта отбора проб. Далее в зависимости от значения ИЗВ определяют класс качества воды.
ИЗВ (Менее и равно 0,2) – класс I – очень чистые
ИЗВ (Более 0,2-1) – класс II – чистые
ИЗВ (1-2) – класс III – умеренно загрязненные
ИЗВ (2-4) – класс IV – загрязненные
ИЗВ (4-6) – класс V – грязные
ИЗВ (6-10) – класс VI – очень грязные
ИЗВ (свыше 10) – класс VII – чрезвычайно грязные
Исток малой реки Марчелгаш
Исток реки по показателям ИЗВ является очень чистой водой. Это можно объяснить тем, что находится не в черте поселка и его истоки залегают глубоко под землей.
ИЗВ = 0,0188 . Вода относится к I классу –очень чистая.
Водозабор на улице Свердлова с.Шира
Водозабор не прошел по двум показателям – жесткость общая и нитраты. Также стоит сказать о высокой жесткости воды, так как она берется из скважины. Жесткость воды обуславливает образование накипи на нагревательных приборах, быстрому износу труб. Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к снижению моторики желудка, к накоплению солей в организме, и, в конечном итоге, к заболеванию суставов (артриты, полиартриты) и образованию камней в почках и желчных путях.
ИЗВ = 0,89 . Вода относится к II классу – чистые.
Водозабор на улице 50 лет ВЛКСМ,25 с.Шира
Водозабор не прошел по двум показателям – жесткость общая и кальцевая жесткость.
ИЗВ = 1,03. Вода относится к II классу – чистые.
Водозабор на улице Аптечна 2 «А» п.Жемчужный
Водозабор не прошел по одному показателям – хлорирование. Также стоит сказать о высокой жесткости воды, так как она берется из скважины.
ИЗВ = 1,06 . Вода относится к II классу – чистые.
Скважина на улице 8 Марта д.6 с.Шира
Скважина не прошела по многим показателям – интенсивность запаха и вкуса, мутность цветность, железо общее, нитраты окисляемость. Повышенное содержание органических веществ в воде, которая становится средой обитания микроорганизмов.
ИЗВ = 1,06 . Вода относится к III классу – умеренно загрязненные.
Итоговая оценка качества воды с использованием ИЗВ и рекомендации
В результате расчетов, получилось, что самая чистая вода берется населением из истоков малой реки Марчелгаш. Это можно объяснить тем, что находится не в черте поселка и его истоки залегают глубоко под землей.
На источниках водозаборных станций поселка Шира, а также на водозаборе с.Жемчужный вода относится ко второму классу – чистые воды и более пригодны к питью.
Скважина на улице 8 Марта с.Шира загрязнена, вода из нее относится к третьему классу – умеренно загрязненные и такую воду следует предварительно хорошо прокипятить, прежде чем пить.
Заключение
В ходе проведенной работы были сделаны следующие выводы:
Самая чистая вода из источников - это природный источник малая река Марчелгаш.
Водопроводная вода из источников относится ко второму классу - чистые воды, кроме воды из скважины по улице 8 марта с.Шира. Может беспрепятственно использоваться в хозяйстве и как питьевая вода.
На некоторых источниках вода имеет высокую жесткость, что негативно влияет на нагревательные приборы, водоинженерную систему. Также может вызвать ряд заболеваний у населения – артриты, камни в почках и т.п.
Низкая жесткость и минерализация негативно влияет на здоровье человека – вымываются соли кальция и магния из костей, делая их хрупкими.
Рекомендации:
Администрации Ширинского района необходимо провести замену старых водопроводных труб, низкое качество которых снижает качество воды, которая поддается в наши квартиры.
Воду из источников, а так же водопроводную воду перед употреблением пропускать через фильтры.
Используемая литература
Атлас Карельской АССР. - М.: Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР, 1989. - 40 с.
Гагарина О.В. Оценка и нормирование качества природных вод: критерии, методы, существующие проблемы: учебно-методическое пособие [текст] / сост. О.В. Гагарина. – Ижевск : изд. «Удмуртский университет», 2012 г. – 199 с.
Государственные доклады о состоянии окружающей среды Республики Карелия в 2010-1014гг. Петрозаводск, 2011–2015г.г
Гриппа С.П. Полевые практики по геоморфологии и географии почв: учебно-методическое пособие / С.П. Гриппа, И.В. Щеколдина. – Петрозаводск: изд. КГПУ, 2006 г. – 41 с.
Исаченко Г.А. Динамика ландшафтов тайги Северо-Запада Европейской России / Г.А. Исаченко, А.И. Резников. – СПб.: Изд-во СПбГУ, 1996. – 206 с.
Китаев С.П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов / С.П. Китаев. – Петрозаводск: КНЦ РАН, 2007. – 395 с.
Методические материалы лаборатории исследования воды Петрозаводского техникума городского хозяйства.
ГОСТы, стандарты, нормы, правила [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://gostbank.metaltorg.ru/sanpin/8.pdf
Методы экспресс-анализа качества питьевой воды [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.o8ode.ru/article/answer/method/metody_ekcpreccanaliza_ka4ectva_pitevoi_vody.htm
Промышленная экология [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ekologyprom.ru:8080
Приложени
рис.1
рис.2
рис.3
рис.4
рис.5
рис.6