Исследование грунтовых вод окрестностей села Цаган-Морин

Муниципальное казенное учреждение

«Закаменское районное управление образования»

МАОУ «Цаган-Моринская средняя общеобразовательная школа»

Районная научно-практическая конференция молодых исследователей «Шаг в будущее"

                                                                                Направление  « Химия»

Тема:  Исследование грунтовых вод окрестностей села Цаган-Морин

Автор:

  Цыренова Галина

Чимитова Альбина

 ученицы 9 класса

МАОУ «Цаган-Моринская СОШ»

  Руководитель :

 Ринчинова Сарюна Сергеевна

 2020г 

 Содержание

Введение ……………………………………………………………………………………...3

Глава 1………………………………………………………………………………………....4

1.1.Значение воды для организма человека, влияние её качества на здоровье ………5

Глава 2……………………………………………………………………………………......6

2.1. Исследовательская работа, проведенная   по определению качества грунтовой воды    ………………………………………………………………………………………………….6

Выводы………………………………………………………………..……………………...11

Заключение ………………………………………………………………………………….12

Список использованной литературы  …………………………………………………….13

Введение

В нашей стране проблема обеспечения населения доброкачественной питьевой водой остается нерешенной, а в некоторых регионах она приобрела кризисный характер. Из всего объема подаваемой воды населению 68% составляют поверхностные водоисточники, и только 1% которых соответствует показателям качества питьевой воды, установленным гигиеническим требованиям СанПин. Медики, экологи бьют тревогу: водоснабжение качественной питьевой водой населения продолжает ухудшаться. Это одна из актуальнейших проблем большинства населенных пунктов РФ, начиная с больших городов, заканчивая малыми населенными пунктами сельской местности.  

 Тема исследовательской работы: « Исследование грунтовых вод окрестностей села Цаган-Морин»

2.Предмет исследования: свойства воды,  пригодна ли наша вода  для питья  

3.Объект исследования: питьевая вода.

4.Цель работы: определить с помощью   химического анализа качество питьевой воды отобранных проб, на основе полученных результатов сравнить качество питьевой воды.

5.Задачи работы:

- собрать и проанализировать информацию из различных источников об основных показателях качества питьевой воды и воздействия её на организм человека;

- определить основные и доступные для исследования в имеющихся условиях показатели качества питьевой воды;

- разработать методику проведения исследования по выбранным показателям качества воды;

- определить конкретные места отбора проб воды для проведения исследования;

- провести экспериментальную часть проекта, обобщить полученные данные, сформулировать выводы о качестве питьевой воды в исследуемых скважин;

6. Методы исследования: изучение и анализ литературы и информации из Интернета, выборочный опрос граждан, наблюдение, исследование физических и химических показателей качества отобранных проб питьевой воды согласно определенных методик, анализ, обобщение и сравнение полученных результатов.

Глава 1

1.1. Значение воды для организма человека, влияние её качества на здоровье

Сегодня всем известно, что вода жизненно необходима всем живым организмам. Можно образно сказать, что вода и есть сама жизнь. Без пищи человек может прожить 3-4 недели, а вот без воды – всего несколько дней. Для функционирования живой клетке, как структурной единице всех живых организмов, постоянно требуется вода. Только в водной среде происходят все процессы обмена веществ. Если в организм человека поступает недостаточное количество воды, происходят серьезные нарушения в его функционировании.

Необходимость воды для организма подтверждает тот факт, что её содержание в различных органах составляет от 70% до 90%. С возрастом количество воды в организме меняется. Трехмесячный плод содержит до 90% воды, новорожденный – 80%, взрослый человек – 70%. Вода присутствует во всех тканях нашего организма, но распределена неравномерно: мозг, сердце и мышцы содержат – 75%, почки, кровь – 83%, легкие, печень – 86%.

Вода нужна человеку не только для обеспечения физиологических потребностей его организма. Она помогает содержать человеку  свое тело в хорошем гигиеническом состоянии, а также жилище и среду своего обитания.

Вода оказывает огромное влияние на здоровье человека. По данным Всемирной организации здравоохранения около 90% болезней человека связаны с недостатком воды в организме, либо употреблением для питьевых нужд некачественной воды, а также использованием неподготовленной воды в бытовых целях.

Оптимальное количество воды, требуемое для поддержания водного баланса, зависит от возраста, физической активности, окружающей среды. Средняя суточная потребность взрослого человека составляет около 2,5 л.

Чистая питьевая вода повышает защиту организма от стресса. Она разжижает кровь, устраняет усталость, помогает в работе сердечно-сосудистой системе. Здоровый образ жизни – это не только отказ от курения, алкоголя, занятие спортом, но и правильное питание и потребление достаточного количества чистой воды.

  Из всего сказанного, можно сделать вывод, что при таком огромном значении воды для человека, она должна быть соответствующего качества, если же потребляемая вода содержит какие-либо вредные вещества, то они неизбежно будут распространяться по всему организму, нанося вред здоровью.         

Глава 2.  Экспериментальная часть  

1. Отбор проб

Качественная питьевая вода должна соответствовать определенным требованиям, которые утверждены нормативными документами, принятыми на государственном уровне. Основным таковым документом  является:
СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

В Российской Федерации основной надзор за качеством воды осуществляет ТО ТУ Роспотребнадзор.   

Полный анализ качества питьевой воды включает свыше двухсот показателей. Стоимость такого анализа довольно дорогая. Он проводится в специальных лабораторных условиях, с использованием специального оборудования.

В своей работе мы не претендуем на полный анализ качества исследуемых проб воды, ни один анализ воды в домашних условиях не заменит её лабораторного тестирования. Однако, зачастую не нужны точные цифры, а достаточно знать лишь качественную характеристику воды, которая даст ответ – есть ли в ней загрязнители или нет?

           Среди основных показателей качества питьевой воды специалисты выделяют:
         - органолептические (физические);
         - химические;
         - бактериологические;
         - радиологические.

В условиях школьного кабинета химии нами было решено провести исследование качества воды по следующим показателям:

- органолептические (физические): масса, запах, прозрачность;

        - химические:  рН (кислотность), общая минерализация, окисляемость, жесткость, ионы хлора (Cl-), ионы железа (Fe3+), карбонат ионы (СО32-), .

Для проведения исследования нами были отобраны пробы. Пробы отбирались в  трехлитровые пластиковые бутыли из-под питьевой воды. Эти емкости промывали десять раз испытуемой водой, после чего набирали «под горлышко», выдавливая весь оставшийся воздух, закрывали плотно крышкой, подписывая образец.  

Таким образом, для своего исследования нами отобраны пробы:

№ 1 –  личная скважина Чимитова Б.Ж. (глубина 22 м)

№ 2 –  личная скважина   Цыренова С.Б. (глубина 12 м)

№ 3 –  личная скважина Данзанова Э.Ф. (глубина 36 м)

№ 4 – личная скважина  Ширапов Д.Б.  (глубина 120 м)

 № 5 – скважина  МАОУ «Цаган-Моринская СОШ» (глубина 80 м)

 № 6 –  дистиллированная   вода  

2. Сравнительный анализ и полученные результаты отобранных проб воды

2. 1. По массе

Очень широко распространено утверждение, что хорошая вода всегда легче. Отмеряем с помощью мерного цилиндра объем равный 100 мл каждого образца воды и определяем  массу на лабораторных весах.

Получили следующие результаты:

Таблица № 1

2.2.  По запаху

Запах воды также может многое рассказать о её чистоте. Тестирование на запах проводили исключительно при помощи органов чувств. Вначале запах образца определяли при 20 градусах по Цельсию, затем нагревали воду до 60 градусов и вновь определяли запах.

 Интенсивность запаха устанавливали в баллах, основываясь на следующую таблицу:

Таблица № 2

          По ГОСТу, если запах воды оценен самим человеком на 3 и более балла, такую воду пить нельзя, она может быть серьезно загрязнена.

Нами получены следующие результаты тестирования отобранных проб на запах:

Таблица № 3

2.3.  Прозрачность

Определение  и оценку качества воды по уровню её прозрачности определяли следующим образом. В цилиндр налили испытуемый образец воды высотой 20 см. Поставили цилиндр на белый лист бумаги с текстом  шрифтом в 3 мм, и оценили читаемость текста. По прозрачности воду оценивают:

- вода прозрачная (текст виден отчетливо);

- вода опалесцирующая (текст виден хорошо с еле заметной расплывчатостью);

- вода слабо мутная (текст виден со слабой расплывчатостью);

- вода мутная (текст явно имеет расплывчатый характер).

Безопасной для питья по этому показателю является вода абсолютно прозрачной.

Нами получены следующие результаты исследования проб воды на прозрачность:

Таблица № 4

2.4.  рН (кислотность)

    Определение  рН  – это кислотность среды, или количество растворенных кислот и щелочей. Каково практическое значение этого показателя? Согласно санитарным нормам, реакция питьевой воды должна быть нейтральной, то есть рН должно равняться 7. Допустимые колебания значений рН от 6 до 9.

    Получены следующие результаты в данном исследовании:

Таблица № 5

2.5.  Общая минерализация

      На предметное стекло наносили каплю исследуемой воды и оставляли на день, чтобы вода испарилась. На стеклах оставался сухой остаток в виде пятен различной интенсивности. Внимательно рассмотрели оставшиеся следы солей на предметных стеклах. Составили из них ряд по мере возрастания интенсивности оставшихся солевых пятен, давая оценку каждой позиции от 1 до6 баллов.

       Результаты отражены в таблице № 6.

Таблица № 6

2.6.  Окисляемость

             Определить количественные показали окисляемости можно только в лабораторных условиях. Однако дать воде качественную характеристику по этому показателю абсолютно реально даже в условиях школьного кабинета химии.   Делаем насыщенный раствор перманганата, в котором на дне сосуда остаются не растворенные кристаллы марганцовки.  Далее набираем в стеклянные стаканчики по 50 мл испытуемых проб воды, и вносим в опытные образцы по одной капле насыщенного раствора марганцовки. Оставляем пробы на 1 час. Затем оцениваем изменение окраски растворов. Изменение цвета раствора рассказывает нам о степени окисляемости воды.

    Если раствор остается ярко-розовым – окисляемость низкая, а загрязнение воды минимально. Потемнение раствора до красного свидетельствует об умеренной окисляемости, оранжевый цвет говорит о сильном загрязнении воды, а желтый эквивалентен табличке «Антисанитарное состояние водоисточника».

Результаты исследования представлены в таблице № 7.

Таблица № 7

2.7.  Жесткость

  Жесткость исследуемой воды определяли  по следующим показателем:

- сравнение по жесткости исследуемых образцов между собой;

- приблизительное определение количественного значения жесткости для каждой пробы.  Готовили раствор обычного хозяйственного мыла. 1 грамм мыла тщательно измельчаем, растворяем в небольшом количестве теплой дистиллированной воды.  

      В пробирки наливали по 10 мл воды каждой пробы. В каждую пробирку добавляли по 2 капли приготовленного ранее мыльного раствора. Закрываем пробкой и равномерно встряхиваем 10 раз каждую пробирку. Измеряем линейкой высоту столба пены, образовавшейся в каждой пробирке. Чем выше столб пены, тем мягче исследуемая вода.           Результаты заносим в таблицу № 8.

Таблица № 8

                                                          2.8.  Ионы хлора (Cl-)

    Хлорид ионы присутствуют практически во всех водах.  

     Провели эксперимент: в пробирки отбирали по 5 мл исследуемых образцов воды и добавляли 3 капли 10% раствора нитрата серебра. Наблюдали за изменениями в растворах. Результаты отражены в таблице № 9.

Таблица № 9

2.9.  Ионы железа (Fe 2+;3+)

     Для определения содержания железа в исследуемых пробах воды провели следующий эксперимент. В пробирки налили по 10 мл исследуемой воды, прибавили по 2 капли 24% соляной кислоты, а затем по 4 капли 50% раствора роданида калия (KNCS). Наблюдали за изменением окрашивания растворов.

               Результаты отражены в таблице № 10.

Таблица № 10

2.10.  Карбонат ионы (СО32-)

Наличие карбонат анионов в воде определяет её жесткость.  Для определения карбонат ионов в пробирки налили по 10 мл исследуемой воды. В каждую пробирку добавляем по 4 капли 10% раствора соляной кислоты. Наблюдаем за происходящими явлениями: выделением пузырьков углекислого газа. По интенсивности их выделения судим о более или менее значительном содержании карбонатов. Норматив ПДК карбонат ионов по ГОСТу составляет 100 мг/л.

Полученные результаты заносим в таблицу № 11.

Таблица №  11

                              Выводы о качестве питьевой воды  исследуемых образцов

                                                  на основе полученных результатов

   В ходе практической части нашего исследовательской работы  мы провели 11 экспериментов для установления качества 6 отобранных проб питьевой воды по 11 позициям. Мы не претендуем на абсолютную достоверность полученных результатов, так как условия школьного кабинета химии не представляют широких возможностей для проведения точных исследований. Конечно, все использованные нами методы имеют скрытые недостатки.   Очень важным показателем качества потребляемой воды является её микробиологические показатели. Проведение такого анализа в наших условиях не представляется возможным. Его выполняют только в специализированных  лабораториях на профессиональном уровне.

И все же, мы уверены, что полученные нами результаты в целом отражают реальную ситуацию с качеством питьевой воды в нашей местности.

Для подведения результатов нашей работы, нами была составлена сводная таблица на основе полученных показателей по всем исследуемым параметрам всех отобранных проб воды.  

Заключение

Получив конкретные результаты исследовательской работы, обобщив их, мы предприняли ряд практических шагов по информированию местного населения о качестве потребляемой им воды.

В ходе работы над работой  у нас сложился дружный слаженный коллектив. Мы работали с большим интересом. Наша работа  принесла  практическую пользу людям. Это, здорово! Решили, что будем работать над новой темой, ведь вокруг столько нерешенных и неясных вопросов, о которых хочется иметь достоверную информацию, разобраться в их сути.  Исследовать микробиологические показатели.

Нам также стало ясно, что знания имеют практическое значение. В нашем исследовании мы на практике применили свои знания по химии.

Список использованной литературы  и интернет источников

1. ГОСТ Р 51232-98(2002): Вода питьевая. Общие требования  к организации и методам контроля качества (взамен ГОСТ 2874-82), Постановление Госстандарта России от 17 декабря 1998 № 449.
2. Дерпгольц В.Ф. Мир воды. – Л.: Недра, 1979. 254 с.
3. Ершов М.Е. Самые распространенные способы очистки воды. – М.: Сталкер, 2006. 94 с.
4. Ицкова А.И. Наш быт глазами врача. – М.: Медицина, 1991. 144 с.
5. Интернет источники:

- www.vevivi.ru/best/voda–kak factor–zdorovja–naselenja–ref 167275.html;

- aqva-plus.kz/poleznye-stati/35-normy-pitevoy-vody;

- www.aquaexpert.ru/analit/2012/06/15/sw;

- http://h2o.105mb.ru/opredelenie-ionov-zheleza.html;