Какую воду мы пьем?

1. Введение.

На войне, в пыли походной,

В летний зной и в холода,

Лучше нет простой, природной —

Из колодца, из пруда,

Из трубы водопроводной,

Из копытного следа,

Из реки, какой угодно,

Из ручья, из-подо льда

Лучше нет воды холодной,

Лишь вода была б – вода.

А. Твардовский «Василий Тёркин»

Актуальность исследования

Полностью согласен  с автором стихотворения. Трудно переоценить роль воды для человека. Нет ни одного производства, бытовой деятельности человека, в которой не использовалась бы вода. Она необходима, чтобы восполнить водный баланс в организме, помогает справиться с болезнями. Обербайль К. считает воду лучшим лекарством и называет ее «чудо-вода». Вода повышает защиту организма от стресса, обеспечивает работу внутренних органов.

Обеспечить долгую и здоровую жизнь человеку поможет абсолютно чистая вода, в которой нет никаких химических веществ и неорганических минералов. По данным Всемирной организации здравоохранения, 85% всех заболеваний в той или иной степени связаны с питьевой водой. Поэтому важно не просто ежедневно пить воду, а пить воду хорошего качества.

          71% поверхности Земли покрыто водой: родники, ручейки, озера, реки, моря и океаны. Однако,  найти на Земле чистую воду становится все сложнее. Экологическая обстановка в мире ухудшается.   Проблемой качества питьевой воды обеспокоены ученые всего мира. Этим вопросом заинтересовался и я. Какую воду пьем мы? Соответствует ли она установленному стандарту?

Цель: выявить  качество воды из различных источников.

Для достижения поставленной цели, мы выделили следующие задачи:

• изучить литературу по теме исследований;
• изучить качество воды в домашних и  в лабораторных условиях;
• сделать выводы;
• подготовить памятку по очистке воды.

Объектом исследования является вода:

• водопроводная  г. Озерск и г. Кыштым;
• природная вода (из скважины глубиной 31 м. в лесной зоне г. Кыштым ул.Сосновая, из  ключа г. Кыштым; полученная в результате таяния снега (лесной участок г. Кыштым).

Предмет исследования – установление  качества воды  в домашних условиях и с помощью лабораторных методов.

Гипотеза: исследуемые образцы водопроводной и природной воды соответствуют стандартам качества.

2. Теоретическая часть

             Качество воды напрямую влияет на здоровье миллионов людей.  Вода – это естественная среда обитания миллиардов живых микроорганизмов. По этой причине она должна быть соответствующим образом очищена перед употреблением. Существует ряд параметров, по которым жидкость проверяется на соответствие. Каким требованиям и нормам должна соответствовать вода? Санитарно-гигиенические требования к питьевой воде в России определяются стандартами, указанными в СанПиН (Приложение 1). 

Качество питьевой воды определяется и оценивается по целому ряду показателей:

• наличие обязательных органолептических свойств;  
• безвредность по химическому составу;
• безопасность эпидемиологическая и радиационная.

1. Наличие обязательных органолептических свойств . 

 Питьевая вода должна обладать хорошими органолептическими свойствами, т.е. быть прозрачной, бесцветной, неокрашенной, без привкусов и запаха, иметь освежающую температуру и не содержать видимых примесей.

• Прозрачность.

Прозрачность воды определяется путем прочтения печатного текста через призму колбы с водой. Если напечатанное читается легко, то прозрачность идеальная.

• Мутность

Мутность зависит от количества и размера твердых частиц минерального или органического происхождения, присутствующих в воде. Повышается из-за наличия в жидкости растительных волокон, почвы или частиц животного происхождения.

•  Цветность

Цветность - природное свойство воды, обусловленное наличием гуминовых кислот, марганца, меди, железа, промышленных стоков, которые образуются при разрушении органических соединений в почве, вымываются из нее, поступают в открытые водоемы и придают им окраску от желтоватого до коричневого цвета. Поэтому цветность присуща воде открытых водоемов и резко увеличивается в паводковый период. Окраску воде могут придавать соединения железа (желто-зеленоватое окрашивание), цветущие водоросли, взвешенные вещества, загрязнения сточными водами и др. Увеличение или уменьшение цветности подземных вод свидетельствует об их загрязнении; цветность является показателем эффективности обесцвечивания воды на водопроводных сооружениях.

• Температура.

Оптимальной для физиологических потребностей человека температурой питьевой воды является 8-15 оС. Она оказывает приятное освежающее действие, лучше утоляет жажду, быстрее всасывается, стимулирует секреторную и моторную деятельность желудочно-кишечного трата. Температура воды 25 о С плохо утоляет жажду, температура 25-35 о С неприятна и вызывает рвотный рефлекс.

• Запах воды.

Характер и интенсивность запаха определяют по ощущению воспринимаемого запаха. Интенсивность запаха питьевой воды оценивается по 5-ти балльной системе. Запах воды не должен превышать 2-х баллов.

Различают две группы запахов: запахи естественного и искусственного происхождения. Запахи естественного происхождения обусловлены живущими и отмирающими в воде организмами, влиянием берегов, дна, почв, грунтов и т.д. Так, присутствие в воде растительных остатков придает ей землистый, илистый или болотный запах; при цветении вода имеет ароматический запах; наличие сероводорода придает воде запах тухлых яиц; при гниении органических веществ или загрязнении ее нечистотами возникает гнилостный, сероводородный или фекальный запах.

Запахи искусственного происхождения возникают при загрязнении воды промышленными и другими сточными водами (фенольный, камфорный, аптечный, хлорный, металлический, бензиновый и т.п.).

• Вкус и привкус.

Питьевая вода должна быть приятной, иметь освежающий вкус без какого-либо постороннего привкуса. Вкус воды зависит от минерального состава воды, температуры ее и растворенных газов. Различают четыре основных вкусовых ощущения: соленое, кислое, сладкое, горькое. Все другие вкусовые ощущения называются привкусами (щелочной, металлический, хлорный, вяжущий и т.д.). Определение вкуса и привкуса производится в заведомо безопасной воде при температуре 20 оС, а в сомнительных случаях воду кипятят в течение 5 мин и охлаждают.

2.2 Безвредность по химическому составу.

В воде содержится большинство известных химических соединений. Вода безвредна, если не содержит вредные вещества, опасные для здоровья. Рассмотрим влияние некоторых веществ на качество воды.

Жесткость воды зависит от степени содержания в ней солей кальция и магния. Жесткость воды снижает вкусовые достоинства и усвояемость приготовленной пищи. Так, овощи и мясо, сваренные в жесткой воде, плохо перевариваются в результате образования труднорастворимых соединений белка с солями кальция и магния; ухудшаются вид и вкус чая. Жесткая вода образует нерастворимый осадок на трубах горячего водоснабжения и посуде, усложняя уход за ними. Доказано, что жесткая вода негативно влияет на организм. Она может вызвать сыпь, зуд, сухость, перхоть, шелушение. Выявлена связь между употреблением жесткой воды и повышенной заболеваемостью мочекаменной болезнью.

К числу природных химических веществ, имеющих большое физиологическое значение относятся фтор. Так, при повышенном содержании фтора в почве и, следовательно, в воде (более 1,5 мг/л) развивается заболевание флюороз, внешним признаком которого является появление пятен на зубной эмали; при содержании фтора в количестве менее 0,5 мг/л возникает кариес зубов.

          Из числа возможных химических загрязнителей питьевой воды важное гигиеническое значение имеют нитраты. Нитраты могут содержаться в глубоких подземных водах каких естественный компонент, однако основным источником накопления нитратов в водоемах являются продукты разложения органических веществ сточных вод. Следовательно, количество нитратов в воде служит косвенным показателем загрязнения ее органическими веществами бытового происхождения.

         Содержание кислот и щелочей в  питьевой воде («водородный показатель раствора» ) должно быть примерно на одном уровне. Употребление такой жидкости положительно влияет на обмен веществ и кислородный обмен, повышает продолжительность и качество жизни. Сдвиг уровня рН в меньшую сторону может привести к нарушение обмена веществ, болезням ЖКТ, и т.д. Чрезмерное повышение показателя ведёт к проблемам с пищеварением, снижение иммунитета и другие.

2.3 Безопасность эпидемиологическая и радиационная.

Вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, т.е. не содержать патогенных бактерий, вирусов, простейших, яиц гельминтов и соответствовать нормативам по показателям радиоактивности.

Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям (отсутствие в питьевой воде бактерий). Вода в природе содержит множество микроорганизмов, некоторые из которых вызывают у человека тяжелые заболевания, такие, например, как холера, тиф, гепатит или гастроэнтерит.

 Радиационная безопасность питьевой воды определяется ее соответствием нормам радиационной безопасности .

Зная эти требования и нормативы качества, можно сделать заключение о пригодности любого вида воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения . Несовпадение хотя бы одного из требований делает воду непригодной для питья. 

3. Практическая часть.

 К сожалению, сегодня каждый второй житель страны вынужден использовать для питья воду, не соответствующую санитарно-гигиеническим требованиям. Из опроса одноклассников я выяснил (Приложение 2), что 65 % семей используют для питья  водопроводную воду.  Конечно, вода, поступающая к нам в квартиры, проходит очистку, но, к сожалению, чистой от этого не становится. Система водоснабжения устроена таким образом, что не может гарантировать 100% качества подаваемой из кранов жидкости: она может загрязниться уже в трубах и прийти к потребителю с опасными примесями. 

30% покупают бутилированную воду, которая часто пропагандируется как самая чистая и полезная. Но, к сожалению, это не всегда соответствует правде. По оценкам специалистов 70% продаваемых емкостей зачастую полностью отвечают органолептическим показателям, а вот что касается химических свойств, они не всегда в норме.

5% одноклассников пьют ключевую (родниковую), колодезную воду, которая также требует анализа качества.

Забота о здоровье человека, прежде всего, лежит на нем самом, а это значит, что необходимо самостоятельно следить за качеством потребляемой жидкости. Проверить соответствие воды стандартным требованиям можно в  домашних условиях или в условиях лабораторий.

2. Изучение качества воды в домашних условиях (Приложение 3)

Для своего исследования мы взяли  следующие образцы воды:

Образец № 1 Вода из ключа

Образец № 2 Вода из скважины г Кыштым

Образец № 3 Водопроводная вода  г. Озерск

Образец № 4 Вода полученная при таянии снега

Образец № 5 Водопровод г .Кыштым

Опыт №1.  Мутность воды

Для определения посторонних частиц в воде я использовал марлю. Наполнив сосуды водой через марлю, я оставил их на сутки. Проверив через сутки состояния марли, я убедился, что никаких посторонних частиц не обнаружено, ни в одном из сосудов. 

Вывод: во всех образцах  отсутствуют частицы растительных волокон, почвы или животного происхождения.

Опыт №2.  Прозрачность  воды.

Берём пробирку и наливаем в неё по очереди каждый из образцов. С обратной стороны прикладываем  лист бумаги. Печатный текст читается легко.

Вывод: вода прозрачна во всех образцах.

Опыт№3. Цвет воды.

Берём пробирку и наливаем в неё по очереди каждый из образцов. С обратной стороны прикладываем  листы цветной бумаги. Цвет воды не соответствует никакому цвету.

Вывод: вода бесцветна во всех образцах.

Опыт №4. Запах воды.

Нагреваем воду до 50-60С ( для этого нам понадобился термометр). Когда вода нагрелась, немного помешали ее при помощи вращательных движений и понюхали.

Вывод: в 3-ем образце (водопроводная вода г Озерска?)  обнаружен запах хлора. Данный образец требует профессионального лабораторного исследования.

Опыт № 5. Определение в воде органических веществ.

В каждый образец добавили раствор перманганата калия. Наблюдаем за изменением окраски: если окраска останется прежней, значит, что органических веществ воде не содержится.

Вывод: 1,2 , 4, 5 образцы прошли испытание, а в 3-ем образце (водопроводная вода г. Озерска) были обнаружены  органические вещества. Данный образец требует профессионального лабораторного исследования.

Талая вода нет органических веществ?

Опыт№6. Определение жесткости воды.

Оборудование: образцы воды, стружка хозяйственного мыла, пробирки. Ход работы:

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

2. В каждую пробирку кидаем стружки мыла и сильно встряхиваем пробирку (около 5 минут).

3.Даем отстояться, и описывают внешний вид полученных растворов: есть ли осадок в виде хлопьев, много осадков или мало, раствор почти прозрачный и т.д.

Наблюдаем:

Вывод: водопроводная вода ( ??? это 3 и 5 образцы))))является жесткой и содержит соли, которые после кипячения выпадают в осадок в виде накипи.

3. Изучение качества воды в лабораторных условиях (Приложение 4)

Опыт № 1 Определение водородного показателя.

Для данного исследования использовался рН –метр  по градуированным растворам в диапазоне от 4,01 до 9,18.Для того чтобы приступить к исследованию на данном приборе нужно было сделать поверку,  показатель

рН .=6,8, калибровка прошла успешно. Далее для каждого  образца проводили два  измерения и вычисляли среднее значение. Лист измерений представлен в Приложении

Вывод:  вода соответствует норме во всех образцах.

Опыт № 2 Определение общей жёсткости.

Для данного исследования взяли 100 мл воды к ней добавили 5мл буферного раствора и индикатор эриохром черный 0,05 мл.  Наблюдали химическую реакцию  и ждали  когда появится окраска в синий цвет. Интенсивность окрашивания характеризует жесткость. (Приложение №  5).

Вывод: жесткость воды во всех образцах соответствует норме.

Опыт № 3 Определение плотности

4. Заключение.

Изучив  качество питьевой воды в домашних и лабораторных условиях,

мы  пришли к следующим результатам :

1.  вода 1, 2  и 4 образцов ( природная вода)  полностью соответствует всем требованиям  безопасности.
2. вода 3 и 5 образцов (водопроводная вода) при исследовании в домашних

условиях имеет некоторые несоответствия установленному нормативу. Однако при исследовании в лаборатории данные опасения были исключены, а значит, данная вода также безопасна для употребления.

Чтобы избежать различных заболеваний, источники которых попадают вместе с водой в организм человека, в домашних условиях необходимо  применять дополнительные меры по  очистке воды из водопроводного крана. Мы подготовили  для этого памятку (Приложение 6).

    Итак, выдвинутая нами гипотеза была доказана,  цель исследовательской работы достигнута с помощью решения поставленных задач.

Я считаю, что данная тема очень важна и актуальна для человека, а также будущих поколений. Питьевой воды на планете становится всё меньше и меньше и её качество может понижаться. Я призываю всех экономить и не загрязнять воду.

5. Список использованной литературы

•        Наука/ Пер. с англ. М.М. Жуковой, В.В. Свечникова, С.В. Чудова, С.Э. Шафрановского. – М.: ЗАО «РОСМЭН – ПРЕСС», 2006.

•        Петрянов И.В., Самое необыкновенное вещество в мире. Москва, 1975г. 96 с.

•        Синюков В.В. Вода известная и неизвестная – М.: Знание, 1987. – 176 с.

•        http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/Glass-of-water.jpg/409px-Glass-of-water.jpg стакан с водой

•        http://ru.wikipedia.org/wiki/Вода

•        Вода: http://green.uz/blog/wp-content/uploads/2007/03/purewaterglass.jpg

http://12.rospotrebnadzor.ru/