Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

" Гимназия №4"

Смоленского района Смоленской области

Тема исследовательского проекта

«Исследование качества питьевой воды в поселке Кощино»

   Выполнил: обучающийся 9 В класса

Чепиков Владислав

Руководитель: учитель химии

            Суворова Тамара Алексеевна

Смоленск

2019 год

Содержание

Введение.................................................................................................................3

Глава 1 Загрязнение  воды в мире........................................................................4

1.1 Общие понятия и критерии качества.............................................................4

1.2 История  изучения...........................................................................................4

1.3 Причины загрязнения воды............................................................................4

1.4 Последствия загрязнений воды......................................................................5

Глава 2  Анализ качества питьевой воды............................................................6

 2.1 Проверка цветность........................................................................................6

2.2 Проверка запаха...............................................................................................7

2.3 Проверка pH среды..........................................................................................7

2.4 Проверка на жесткость....................................................................................8

2.5 Проверка на содержание хлорид-анионов....................................................8

 2.6 Проверка на содержание сульфат-анионов..................................................8

Заключение............................................................................................................9

Литература...........................................................................................................10

Приложение.........................................................................................................11

Введение

С водой очень хорошо знаком каждый, кто привык умываться по утрам, пьет чай, умеет плавать, любит бегать под дождем, не боясь промокнуть, кататься на коньках и ходить на лыжах. Как известно, человек на 70% состоит из воды. Вполне естественно, что качество воды, которую мы пьем, сильно влияет на человеческий организм. Всем давно известно, что в меру чистая вода оказывает положительное влияние на человека, в то время как вода с большим количеством примесей или вовсе без них (дистиллированная) является ядом. Качество питьевой воды в поселке Кощино - спорная и многогранная тема, в которой я постараюсь разобраться.

Актуальность: данная тема актуальна так как качество питьевой воды значительно влияет на наше здоровье.

Проблема: отсутствие каких-либо данных о качестве воды в поселке Кощино в течении последних нескольких лет.

Цель: проанализировать качество питьевой воды в поселке Кощино.

Задачи:

1) Определить качество питьевой воды при помощи химических опытов.

2) Создать буклет на тему «определение качества питьевой воды»

3) Подготовиться к защите проекта.

Объект: питьевая вода в поселке Кощино

Субъект: качество воды

Гипотеза: качество питьевой воды в поселке Кощино в пределах нормы

Методы:

1) Изучение теоретического материала

2) Анализ

3) Сравнение

4) Эксперимент

Глава 1 Загрязнение воды в мире

1.1 Общие понятия и критерии качества

Питьевая вода́ — это вода, которая предназначена для ежедневного неограниченного и безопасного потребления человеком.

К основным показателям качества питьевой воды относят: механические, органолептические, химические, бактериологические, паразитарные и вирусные, а так же радиологические.

Питьевая вода должна соответствовать санитарным нормам и правилам СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества" и контроль за качеством воды осуществляется непосредственно в нашей местности Управлением Роспотребнадзора по Смоленской области и «Центр гигиены и эпидемиологии в Смоленской области».

1.2 История охраны питьевой воды

Впервые проблемой чистоты и сохранности воды озаботился вавилонский царь Хаммурапи. Один из его кодексов был полностью посвящен водопользованию и охране вод. Впоследствии этот кодекс неоднократно дополнялся.

В России первые законы о борьбе с загрязнением городских водоемов издал Петр l в 1718 и 1720 гг. Один из них запрещал жителям Петербурга бросать мусор в реки, каналы и протоки, другой - "портить" воды Невы.

В 1806 году в Париже запускают большой завод для очистки воды. Воды отстаивалась в течение 12 часов, прежде чем их отфильтровывали. Фильтры состояли из песка и древесного угля, и менялись каждые шесть часов.

В 1827 году англичанин Джеймс Симпсон построил песчаный фильтр для очистки питьевой воды.

1.3 Причины загрязнения

1. Сточные воды - смесь отходов жизнедеятельности человека, грязи, моющих средств и дождевой воды. Основная проблема заключается в том, что бытовые сточные воды содержат различные химические вещества (из-за моющих средств).

2. Промышленные отходы - отходы заводов и фабрик. Иногда промышленные отходы сливаются в реки и моря нарочно, а иногда в следствие аварий.

3. Фермерские хозяйства -  химические и органические удобрения, находящиеся в верхнем слое почвы, смываются дождём в водоёмы (а также попадают в подземные воды).

4. Утечки нефти - после каждого рейса танкеры промывают морской водой. Также оказаться в воде в результате аварий на морских нефтяных промыслах и танкерах.

5. Тепловое загрязнение - слив в водоёмы тёплой воды. По своему составу вода не представляет опасности, но её повышенная температура оказывает неблагоприятное воздействие.

6. Синтетические моющие средства - стиральные порошки, шампуни и др. Они не разлагаются бактериями, не оседают, не уничтожаются при разбавлении чистой водой, трудно поддаются химической очистке. Более того, они содержат яды, убийственные для животных и растений.

7. Радиоактивные отходы результат - деятельности наземных ядерных установок и судовых реакторов. Радиоактивные вещества, как и другие отходы производства, сбрасываются в реки, моря и океаны. Накапливаясь, радиация приводит к необратимым изменениям в живых организмов, уродствам следующих поколений.

1.4 Последствия:

Такое халатное отношение к природным ресурсам приводит к катастрофическим последствиям, угрожающим стабильности экосистемы. Среди последствий загрязнения выделяют: Вред для здоровья, эпидемии, мусорные острова, цветение водоемов, кислотные дожди и вымирание животных и растений.

Глава 2

 Анализ качества питьевой воды Кощинского сельского поселения

Для углубленного изучения данной темы я отобрал три образца питьевой воды на территории Кощинского с/п:

1. Водопроводная вода из крана по моему месту жительства.

2. Вода взятая из скважины  глубиной 27 метров расположенной на даче моей бабушки в деревне Лучинка (недалеко от Кощино)

3. Вода, взятая из родника возле реки Сож.

Мы проведем сравнительный анализ качества данных образцов. Мы будем исследовать качество воды по таким критериям как: цветность, запах, pHсреда, жесткость, содержание сульфат-анионов и хлорид-анионов.

2.1 Проверка на цветность

Цвет (или цветность) воды зависит от содержащихся примесей(большого количества железа, гумусовых веществ), поверхностного цветения в водоемах и прочего. Чистая вода бесцветна, но иногда имеет легкий голубоватый или изумрудный оттенок. При повышенном содержании различных органических веществ вода приобретает желто-коричневую окраску. Примеси минеральных веществ также изменяют цветность воды в зависимости от преобладания того или иного химического элемента.

Оборудование: пробирка, белый лист бумаги, настольная лампа.

Ход работы:

1. Заполните пробирку водой на 10-12 мл.

2. Рассмотрите пробирку сверху на белом фоне при достаточном освещении.

3. Рассмотрите пробирку сбоку на белом фоне при достаточном освещении.

4. Определите цветность воды по таблице (см приложение 2.1)                 Вывод: вода из-под крана не имеет цвета сбоку и слабо-желтоватая сверху—20°; вода из скважины не имеет цвета с боку и не имеет цвета сверху —0°; вода из родника не имеет цвета сбоку и слабо-желтоватая сверху—20°.

2.2 Проверка запаха

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в неё естественным путём и со сточными водами. Определение запаха основано на органолептическом исследовании интенсивности запахов воды при 20 и 60°С.

Оборудование и реактивы: пробы воды, стеклянные сосуды, колбы на 250 мл с пробкой, пробирки, водяная баня (60° С), универсальный индикатор.

 Ход работы:

1. Заполняем колбу водой на 1/3 объема и закройте пробкой.

2. Взболтаем содержимое колбы.

3. Откроем колбу и осторожно, не глубоко вдыхая воздух, сразу же определите характер и интенсивность запаха. Если запах сразу не ощущается, испытание можно повторить, нагрев воду в колбе на водяной бане до 60 °С.        

4. Определить запах по таблице (см приложение 2.2)

Примечание: вода, запах которой от 3 до 5 баллов непригодна для питья

Вывод: у воды из-под крана запах замечается, если обратить на это внимание — 2 балла; вода из скважины не имеет запаха — 0 баллов; у воды из родника запах ощущается только при нагреве до 60 °С — 1 балл.

2.3 Проверка pH среды

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию среды (pH около 7).

Оборудование: пробы воды, универсальная индикаторная бумага.

 Ход работы:

1. Капнули исследуемой водой на универсальную индикаторную бумагу.

2. Сравнили полученный цвет со шкалой индикаторной бумаги.

3. Определили pH и среду раствора.

Вывод: вода из крана имеет ≈7-8pH — щелочная среда в пределах нормы; вода из скважины имеет ≈7pH — нейтральная среда; вода из родника имеет ≈6pH — кислая среда в пределах нормы.

2.4 Проверка на жесткость

Оборудование: образцы воды, 3 пробирки, индикатор

Ход работы:

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

2. В каждую пробирку добавляем индикатор по каплям до тех пор, пока цвет жидкости не изменится с синего на желтый через зеленый.

3. Подсчитаем количество добавленных капель реактива – это жесткость в немецких градусах.

4. Определите жесткость воды по таблице (см приложение 2.4)

Вывод: вода из-под крана имеет жесткость 11°KH– средняя жесткость; вода из скважины имеет жесткость 7°KH– мягкая; вода из родника имеет жесткость 8°KH– средняя жесткость.

2.5 Проверка на содержание хлорид-анионов

Ход работы:

 1. К 10 мл пробы воды добавляют 3-4 капли азотной кислоты и приливают 0,5 мл раствора нитрата серебра.

 2. Сравним мутность или осадок по таблице (см приложение 2.5)

Вывод: вода из крана сильно мутная (10-50 мг/л);вода из скважины слабо мутная (1-10 мг/л);вода из родника слабо мутная (1-10 мг/л).

2.6 Проверка на содержание сульфат-анионов

Оборудование: пробы воды, HCl, BaCl2

Ход работы:

1. В пробирку внесём 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл соляной кислоты (1:5) и 2 мл 5%-го раствора хлорида бария, перемешиваем.

2. Определим характер осадка по таблице (см приложение 2.6)

Вывод: вода из крана слабо мутная, муть появляется сразу (10-100); вода из скважины слабо мутная, муть появляется через несколько минут (5-10); вода из родника слабо мутная, муть появляется через несколько минут (5-10).

Заключение

Как мы выяснили самой чистой является вода из скважины (отличные цвет и запах, нейтральная среда, мягкая по жёсткости, хлорид-анионов и сульфат-анионов почти нет). Качество воды из родника хуже, чем качество воды из скважины, но вполне удовлетворительно (неплохой цвет и запах, кислая среда близкая к нейтральной, средняя по жёсткости (близко к мягкой), хлорид-анионов и сульфат-анионов почти нет). Водопроводная вода хуже остальных проб (при неплохой цветности обладает ощутимым запахом (если обратить внимание), щелочная среда (в пределах нормы), средняя жесткость (близко к жесткой), присутствуют хлорид-анионы и сульфат-анионы.

 "Вода ничего не стоит, потому что бесценна.

Она служит всему миру, потому что свободна.

Ее сила в мягкости, ее совершенство в простоте.

У нее одно имя, но много обликов"

Гай Плиний Старший

Список используемых источников информации

1.Таблицы DVPA: справочник [электронный ресурс].Режим доступа:https://dpva.ru/Guide/GuideTechnologyDrawings/WaterSupplyWasteWater/WaterInRF

(дата обращения: 16.02.2020)

2.Вода—источник красоты и молодости: энциклопедия [электронный ресурс]. Режим доступа: https://voda.molodostivivat.ru/jivaya-voda/istoriya-pitevoj-vody.html (дата обращения: 14.12.2019)

3.Широкова В.А. Вода/В.А. Широкова.—Москва:СЛОВО/SLOVO,2001-48с.,илл.

4.Петрянов И.В. Самое необыкновенное вещество в мире/И.В. Петрянов.—Москва:Педагогика, 1981. — 96 с., ил.

5.Ивчатов А.Л. Химия воды и микробиология/А.Л. Ивчатов, В.И. Малов.—Москва:ИНФРА-М, 2009. —218 с.

6.Лосев К.С. Вода/К.С. Лосев. —Санкт Петербург:Гидрометеоиздат,1989, 272с.

7. Медведев Ж. Пить или не пить/Ж. Медведев.—Москва: Наука и жизнь, 2008.—114 с.

Приложение

1. Пробы воды:

1)Вода из водопровода     2) Вода из скважины

3) Вода из родника                                       4) Все пробы

2. Таблицы:

1) Прозрачность воды                                         2) Запах воды                                                      

3) pH среда воды:

4) Жесткость воды

 5) Содержание хлорид - анионов

6) Содержание сульфат-анионов

3. Проведение экспериментов:

1) Подготовка                   2) Тест на карбонатную жесткость