Описание водного объекта

.

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Родинская средняя общеобразовательная школа

Шипуновского района

Алтайского края

Описание водного объекта

Исследовательская работа

Выполнил: Токарев Сергей,

учащийся 10 класса

Руководитель: Недякина Ирина Анатольевна,

учитель химии и биологии

                                                            с. Родино

План:

1. Введение.
2. Анализ проблемной ситуации.
3. История объекта.
4. Исследование качества воды.

а) органолептические показатели воды

б) определение качества воды методами химического анализа.

      5. Меры по охране пруда «Новый».

      6. Выводы.

      7. Список литературы.

      8. Приложения.

Цель: определить качество воды, взятой из пруда «Новый»

Задачи исследования:

1. Изучить литературу по данной теме

2. Рассмотреть историю пруда «Новый»

3. Экспериментально определить качество воды

4. Предложить способы очистки и охраны пруда

Методы исследования:

1. Изучение литературы
2. Интервьюирование
3. Эксперимент
4. Наблюдение

Объект исследования: пруд «Новый»

Предмет исследования: анализ пробы воды, взятой из пруда.

Введение

Вода, у тебя нет ни вкуса,

 ни цвета, ни запаха.

Тебя невозможно описать,

тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое!

Нельзя сказать, что ты необходима для жизни:

 Ты - сама жизнь.

Ты самое большое богатство на свете.

Антуан де Сент- Экзюпери

   Человек взаимодействует со всем, что его окружает на Земле, и использует и воду, и воздух, и животных, и растения для своей пользы. Он должен знать, как, пользуясь всем, чем богата Земля, не навредить ей.

   Специалисты рассказывали, что им приходилось видеть семьи, которые на все нужды, да еще в условиях жаркого климата, использовали 2,5 л воды на человека в сутки. Причем, воды, по качеству очень далекой от самых скромных стандартов. В результате около 80% всех болезней в развивающихся странах, связаны с нехваткой чистой воды.

   Наша страна, пожалуй, самая водообеспеченная: в среднем обеспечение населения водой составляет 400л на человека (из них 250л питьевой).

   Однако есть и у нас районы, где в силу климатических и иных условий сложилась довольно напряженная ситуация с водоснабжением, и вода поступает в квартиры с перебоями.

   В последние столетия помимо естественного загрязнения природных источников частицами почвы, горными породами, минеральными солями и т.д., возникла проблема коммунального, промышленного, сельскохозяйственного загрязнения воды.

   Мы много говорили о хлебе, как о мериле человеческого труда, о необходимости беречь каждый кусочек хлеба. Такое же бережное отношение должно быть и к воде.

   Вода – это жизнь. Древнейшие цивилизации зародились в воде, в долинах великих рек: «уходила» вода – пустели города и деревни.

Анализ проблемной ситуации.

        Совсем недавно, еще лет десять назад пруд «Новый», расположенный на территории нашего села, являлся излюбленным местом отдыха детворы, да и взрослых. Состояние пруда было хорошим, на песчаном берегу можно было позагорать, а в пруду спокойно поплавать, на берегу не возводили костры, не ломали деревья, не раскидывали мусор.

        В настоящее время экологическое состояние пруда ухудшается и связано это, в первую очередь, с экологической культурой населения села. На пляж даже заходить неприятно, кругом мусор: разбитые бутылки, пластиковые изделия, различные бумажные обертки, в воде тоже мусора хватает. В течение 3-х лет учащиеся летнего оздоровительного лагеря «Родничок» Родинской средней школы проводили санитарные дни и очищали от мусора берега пруда и было очень обидно, что через несколько дней здесь творилось тоже самое.

У некоторых жителей, огороды которых упираются в пруд, на берегу складируется навоз и часть его вместе с дождевой водой попадает в пруд. На берегу располагается гараж СПК им. Гринько, поэтому вместе с талыми и дождевыми водами в пруд попадают и горюче- смазочные материалы. Владельцы автомобилей моют свой транспорт, привозят на пруд ковры и паласы для стирки, несмотря на то, что рядом купаются дети.  

        Пруд измельчал почти в 2 раза (так считают старожилы), т.к. родники забились грязью, высохли, а дождевой и талой воды недостаточно для пополнения пруда.

Я начал заниматься изучением этой темы, т.к. меня волнует экологическая  проблема, связанная с прудом. Захотелось узнать каково качество воды пруда, по возможности исследовать эту воду. Проверить и органолептические показатели воды и провести химический анализ. В общем, узнать какая вода в пруду, для чего она пригодна.

История объекта

        О предмете нашего исследования многое мы знаем только со слов местных жителей, т.к. никаких документов не сохранилось, отсутствуют сведения и в музее нашего села.

    Анна Павловна Авилова приехала в наше село  со своей семьей в 1933 году, вот, что она рассказала: « Примерно в 1920-1930 годы был создан первый пруд. Он был небольшой и неглубокий. После войны прорвало платину и пришлось провести следующие  мероприятия: пруд сделали больше и шире, поставили новые плотины, стали запускать рыбу (карасей, окуней, карпов). Пруд строили для сельско- хозяйственных нужд, в основном, чтобы поить скот».

       Зайцев Григорий Васильевич, много лет живет на берегу пруда, вот его

рассказ: «Пруд переделали после ВОВ в 40-х годах. Я тогда жил в Моисеевке. Плотину возводили в основном дети 10-12 лет (мальчишки возили землю, а девчонки строили саму плотину) и женщины, которые

на тачках возили землю. Техники тогда не было, поэтому делали все вручную. Бригадиром в то время был Гурков, председателем - Гринько.

 Чтобы плотина была прочнее, девочки втыкали в землю колышки ясеня, который хорошо приживается и помогает задерживать воду.

После построения плотины в пруд запускали рыбу (карпа, карасей). Бригада завода «Сельхозпродукты», которым в то время руководил Балабанов, ловила рыбу, ее перерабатывали (солили, коптили) и продавали населению.

Пруд был построен для С/Х нужд. Со стороны соседнего пруда раньше били родники, но так как за ними никто не ухаживал, они засорились. Из-за этого глубина пруда уменьшилась с 10-12 метров до 5-6 метров. Пляж был построен уже в 1993 году».

   Уфимцева Анна Павловна, старейшая жительница села: «Весной 1947 года прорвало плотину из-за дождей и талых вод, та плотина была возведена в 1929 году. Новую плотину возводили женщины и дети, возили глину на тележках, техники еще не было, так что делали все вручную. Когда достроили плотину, то начали по берегам садить деревья, они и до сих пор там растут. Были ключи, родники, которые питали пруд, сейчас, наверное, они заилились, т.к. пруд уменьшился с берега метров на 10».  

Исследование качества воды

Органолептические показатели воды

1. Цвет (окраска)

При загрязнении водоема вода может иметь окраску, не свойственную цветности природных вод.

Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике высотой 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения-10 см.

Диагностика цвета - один из показателей состояния водоема. Для определения цветности воды нужны: стеклянный сосуд и лист белой бумаги. В сосуд набирают воду и на белом фоне бумаги определяют цвет воды (голубой, зеленый, серый, желтый, коричневый) – показатель определенного вида загрязнения.

2. Прозрачность

      Прозрачность воды зависит от содержания взвешенных частиц и химических соединений.

      Для определения прозрачности воды используют прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, в который наливают воду, подкладывают (на расстоянии 4 см от его дна) шрифт, высота букв которого 2мм, а толщина линий букв – 0,5мм, и сливают воду до тех пор, пока сверху через слой воды не будет виден шрифт. Измеряют высоту столба оставшейся воды линейкой и выражают степень прозрачности в сантиметрах. При прозрачности менее 3см водопотребление ограничивают.

3. 3апах

Запах воды свидетельствует о том, что в воде имеются пахучие вещества, которые попали туда естественным путем или со сточными водами.

Обнаружить запах можно путем нагревания воды до 20 и 60 С. Интенсивность,  и характер запаха определяется по предлагаемой методике. ( Приложения №1, №2).

Определение качества воды методами химического анализа

1. Водородный показатель (pH)

Питьевая вода должна иметь нейтральную среду(pH около 7).

Значение pH воды хозяйственного и культурно – бытового назначений может быть 6,5 – 8,5.

Самый простой способ определения pH при помощи универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой.

2. Жесткость воды.

   Различают общую, временную и постоянную жесткость воды. Общая жесткость обусловлена главным образом присутствием растворимых соединений кальция и магния в воде. Временная жесткость иначе называется устранимой или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная (некарбонатная) жесткость вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния.

   Общая жесткость варьирует в широких пределах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года. При жесткости до 4 ммоль. экв./литр вода считается мягкой, 4 – 8 ммоль. экв./литр – жесткой, более 12 ммоль. экв./литр – очень жесткой.  

   Для определения карбонатной жесткости в склянку налили 10 мл анализируемой воды, добавили 5-6 капель фенолфталеина. По появлению окраски судят о наличии карбонат- ионов.

3.Обнаружение катионов свинца

Реагент: хромат калия(10 г K2CrO4 растворить в 90 мл H2O)

    Условия проведения реакции 

1. pH = 7,0
2.  Температура комнатная.
3. Осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и аммиаке.

   Выполнение анализа:

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

Если выпадает жёлтый осадок, то содержание катионов свинца более 100мл/л.

   Pb + CrO4 = PbCrO4↓

                           жёлтый                                                      

Если наблюдают помутнение раствора, то   концентрация катионов свинца более 20 мл/л, а при опалесценции—0,1мг/л.  

4. Обнаружение хлорид - ионов

Реагенты: нитрат серебра (5г AgNO3 растворить в 95 мл воды); азотная кислота (1:4).

Условия проведения реакции

1. pH < 7,0.
2. температура комнатная.

Выполнение анализа:

К 10 мл пробы прибавляют 3—4 капли азотной кислоты и приливают 0, 5 мл раствора нитрата серебра.

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид-ионов более 100 мл/л

 Cl + Ag = AgCl↓

                   Белый

Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлорид-ионов более 10 мг/л, опалесценция – более 1 мг/л.

При добавлении избытка аммиака раствор становится прозрачным. (Приложение №3)

5. Обнаружение сульфат-ионов

Реагент: хлорид бария ( 10 г BaCl2×2H2O растворить в 90 г H2O); соляная кислота (16 мл HCl (ρ=1,19) растворить в воде и довести объем до 100мл).

Условия проведения реакции

1. pH<7,0
2. температура комнатная.
3. Осадок нерастворим в азотной и соляной кислотах.

Выполнение анализа: 

К 10 мл пробы воды прибавляют 2—3 капли соляной кислоты  и приливают 0, 5 мл раствора хлорида бария.

При концентрации сульфат-ионов более 10мг/л выпадает осадок:

                SO4 + Ba = BaSO4↓

                                    белый

Если наблюдается опалесценция, то концентрация сульфат-ионов более 1мг/л.

6.Обнаружение нитрат - ионов

Реагенты: дифениламин (1 г (C6H5)2NH растворить в 100 мл H2SO4 (ρ = 1, 84)).

Условия проведения реакции

1. pH < 7,0.
2. температура комнатная.

Выполнение анализа:

К 1 мл пробы воды по каплям вводят реагент. Бледно-голубое окрашивание наблюдается при концентрации нитрат - ионов более 0,001 мг/л, голубое - более 1мг/л, синее - более 100мг/л.

Результаты опытов:

Органолептический анализ: вода имеет желто- зеленую окраску; степень прозрачности составляет 16 см; при 20 С запах не обнаруживается, при 60 С- легкий запах, не поддающийся классификации, интенсивность запаха- 0 баллов.

Химический анализ: рН=7 (нейтральная среда); вода мягкая, т.к. карбонат ионы отсутствуют; при обнаружении ионов свинца

наблюдается легкое помутнение, что свидетельствует о его наличии

(концентрация составляет 20 мг /л); при обнаружении ионов хлора наблюдается легкая опалесценция, значит концентрация хлора составляет 1-10 мг/ л; сульфат ионы не обнаружены; концентрация нитрат ионов составляет 0,001 мг/л, т.к. при проведении опыта наблюдалось бледно- голубое окрашивание.

Меры по охране пруда «Новый»

1. Представителям общественности и работникам сельского совета  выявлять виновников загрязнения пруда и применять к ним штрафные санкции.
2. Проводить рейды по уборке мусора не только школьникам, но и взрослому населению.
3. В школе проводить профилактическую работу по экологическому воспитанию.
4. По мере возможности очистить ключи и родники, которые питали пруд.

Выводы:

1. В ходе работы над темой выяснили, как и когда появился пруд «Новый»
2. Проведя органолептический и химический анализы воды, решили, что вода в пруду «Новый» пригодна только для сельскохозяйственных нужд. Вода в незначительных количествах содержит ионы свинца, сульфат и нитрат ионы. Данные о влиянии на организм этих и других ионов приведены в приложении №4.
3. Результаты химического анализа не отличаются большой точностью из- за отсутствия точных весов и мерной посуды.

Список литературы.

1. Речкалова Н.И., Сысоева Л.И. Какую воду мы пьем// Химия в школе.- 2004 год.- №3. – стр. 7- 16.  
2. Харьковская Н.Л., Асеева З.Г. Анализ воды из природных источников// Химия в школе.- 1997 год.- стр. 61-63.

Приложения

Приложение №1

Характер и род запаха воды естественного происхождения

Приложение №2

Интенсивность запаха воды

Приложение №3

Определение содержания хлоридов

Приложение №4

Заболевания, возникшие при токсическом воздействии химических элементов и субстанций, попавших в организм человека