Проект" Определение качества питьевой воды"

https://youtu.be/CI4bXe7bHMI 

1.Введение                                                                                                                                

Нет на Земле напитка лучше,

чем стакан  чистой  холодной воды.

В. Песков

    СЛАЙД № 2       Действительно, стакан чистой холодной воды-это лучший напиток на Земле . В жизни человека вода играет огромную роль, но особое место занимает вода, которую пьют люди. Эту воду называют питьевой.

       Какую воду мы пьём?  Как и чем определяется качество питьевой воды?  Как от состава воды зависит здоровье человека?  Ещё древнегреческий мыслитель Гиппократ связывал качество питьевой воды со здоровьем человека: «следует знать о водах, какие воды вредны и какие очень здоровы, какие неудобства и какое благо происходит от употребления вод, так как они имеют большое влияние на здоровье человека».                                    

     Я решил провести исследование питьевой воды Новокиевского поселения с целью выяснения её состава и влияние на здоровье жителей, и выработать советы по повышению её качества.

Актуальность: проблема качества питьевой воды для людей наиболее важна, так как человек ежедневно использует её.  Без пищи человек может прожить около сорока дней, а без воды лишь восемь.  Какую воду он пьёт и использует для приготовления пищи, и приносит ли вред своему здоровью?

Проблема: как определить качество питьевой воды, чтобы быть уверенным, что наша вода не причинит вреда здоровью

Тема: «Оценка качества воды из различных источников Новокиевского сельского поселения»

Предмет исследования: определения качество питьевой воды.

Объект исследования: Новокиевская питьевая вода .                                

     СЛАЙД № 3                   Цель работы: исследование состава питьевой воды, прогноз последствий его воздействия на организм человека и выработка советов по повышению качества воды.

Задачи работы:

• Найти в источниках информации и проанализировать данные о качестве питьевой воды, воздействии её на организм человека, способах улучшения качества воды;
• Подобрать методику исследования качества питьевой воды;
• Совершенствовать навыки работы с химическим оборудованием и химическими реактивами;
• Совершенствовать навыки анализа информации полученной практическим путем;
• Сформулировать и оформить отчёт о влиянии питьевой воды на здоровье человека, разработать рекомендации по улучшению качества воды.

2. Аналитический   обзор

1. Общая характеристика воды

        Химическая формула H2O. Относительная молекулярная масса Мr (H2O) -18. Опытным путём доказано, что вода состоит из водорода и кислорода

Чистая вода – бесцветная жидкость. Без вкуса и запаха. Кипит при температуре 100 градусов С, замерзает при температуре ноль градусов С. Вода медленно нагревается и медленно остывает, но питьевая вода является смесью, так как состоит из чистой воды и примесей.

      Питьевая вода – бесцветная жидкость, без вкуса и запаха, но иногда имеет кислый привкус и запах хлора, особенно в утреннее время. Кислый вкус появляется при застое в водоводах. А запах хлора, так как питьевая вода обеззараживается хлором в допустимом количестве согласно ГОСТу. При кипячении питьевой воды необходимо 100 градусов С. Питьевая вода замерзает, как и чистая при температуре ноль градусов С.

2.2 Свойства воды

     Многие вещества хорошо растворяются в воде. Например, сахар, соль. Растительное масло и жиры в воде не растворяются. Показателем качества питьевой воды является её минерализация.

Общая минерализация – это количественный показатель содержания растворённых в воде веществ. Его еще называют солесодержанием, так как вещества, растворённые в воде, находятся в виде солей. Наиболее распространённые неорганические соли (гидрокарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия) и небольшое количество органических веществ, растворимых в воде.

         В соответствии с действующими стандартами и нормами под термином питьевая вода высокого качества подразумевается:

 А) по органолептическим показателям – это прозрачная вода, без запаха и с приятным вкусом;

Б) жёсткость не выше 7–10 градусов жёсткости;

В) суммарное количество полезных минералов не более 1000 мг/л;

Г) вредные химические примеси либо составляют десятые-сотые доли предельно допустимых концентраций (ПДК), либо вообще отсутствуют (то есть их концентрации очень малы); болезнетворные бактерии и вирусы отсутствуют.

2.3 Воздействие питьевой воды на здоровье человека

         Вопрос о «минеральном составе» человека и, соответственно, потребностях его организма в воде очень сложный. На бытовом уровне мы используем термины «полезные» вещества, «вредные» или «токсичные». Но сама постановка вопроса о вредности -полезности химических элементов относительна. Ещё в древности было известно, что всё дело в концентрациях. То, что полезно в минимальных количествах, может оказаться сильнейшим ядом в больших.

         По значениям предельно допустимых концентраций веществ питьевой воды (ПДК) к «главным ионам» в составе воды можно отнести катионы кальция (ПДК–200 мг/л) и магния (ПДК –100 мг/л).

         Избыточное содержание кальция и магния в воде связано с понятием «жёсткость воды». Норма жёсткости питьевой воды до 10 градусов жёсткости. Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жёсткостью приводит к накоплению солей в организме и, в конечном итоге, к заболеваниям.  Калий и натрий (ПДК по 200 мг/л) также необходимы для нормальной жизнедеятельности организма              

Главными ионами среди анионов в питьевой воде являются: гидрокарбонат ион (ПДК -1000 мг/л); сульфат ион (ПДК-500 мг/л); хлорид ион (ПДК-350 мг/л); карбонат ион (ПДК-100 мг/л). Наличие в воде хлоридов и сульфатов более 350 мг/л придает ей солоноватый привкус и приводит к нарушению пищеварительной системы у людей. Нитраты в концентрации более 20 мг/л оказывают токсическое действие на организм человека.

          Питьевая вода должна содержать не менее 0,7 и не более 1,5 мг/л фтора. Снижение содержания йода в воде приводит к заболеванию щитовидной железы.

Наиболее опасно для человека содержание тяжёлых металлов в питьевой воде: Pb (свинца), Al (алюминия), Mn (марганца), Fe (железа), Zn (цинка), Hg (ртути).  Попадая в наш организм, они остаются там навсегда, вывести их можно только с помощью белков молока и белых грибов.

         В связи с процессом ржавления водопроводных труб, по которым вода доставляется на кухню, в ней может быть железо трёхвалентное и марганец, что вредно здоровью.                  

Очень опасно присутствие в питьевой воде микроорганизмов, особенно бактерий из группы кишечных палочек и энтеровирусы, поражающих желудочно-кишечный тракт, а также вирус гепатита. Чтобы обеззаразить воду от микроорганизмов, её хлорируют.  

Хлором обеззараживают воду, поскольку он —  способен уничтожать болезнетворные микроорганизмы. Однако с некоторыми соединениями, находящимися в воде, хлор вступает в реакцию. В результате образуются гораздо более неприятные соединения, чем сам хлор. Они придают воде неприятный запах, влияют на печень и почки.

2.4 Способы самостоятельной очистки.

В современном мире существует масса способов для очистки воды в домашних условиях. Это и «бабушкины» методы с использованием кремния, минеральных камней и более современные варианты, заключающиеся в использовании специальных систем фильтрации, начиная от обычного фильтра-кувшина и заканчивая сложноуровневыми механизмами, позволяющими добиться идеально чистой питьевой воды. Способы очистки воды можно разделить на два способа:

  Очистка с использованием фильтров;

  Очистка без использования специальных фильтров.

Очистка воды с использованием системы фильтрации

Сегодня выпускается огромное количество фильтров для очистки водопроводной и артезианской воды, среди них и фильтры-кувшины и  проточные фильтры для очистки водопроводной воды. И одни и вторые имеют фактически одинаковое строение. Проточные фильтрационные системы – это по сути те же угольные фильтры, но не автономные как в случае с кувшинами, а встроенные в водопроводную систему. Основным отличием от кувшинных фильтров является большой ресурс использования сменных картриджей и наличие отдельного крана для воды.

Очистка воды без использования специальных фильтров

Самыми распространенными способами очистки являются:

• Кипячение;
• Отстаивание;
• Вымораживание.

СЛАЙД № 5       Кипячение:

Нас еще с детства приучали пить только кипяченую воду. Только такой обработки вода была пригодна, по мнению наших родителей к использованию. Процесс кипячения уничтожает вирусы, болезнетворные микроорганизмы и бактерии, удаляет хлор и другие вещества, как аммиак, радон и др. Кипячение, безусловно, помогает очистить воду, но при этом существенно меняет ее структуру. Вода, по сути, становится «мертвой», так как происходит уничтожение не только вредных веществ и примесей, но и испарение кислорода. Длительное кипячение «убивает» патогенную сферу, но в тоже время делает воду абсолютно бесполезной для человеческого организма. К тому же при кипячении часть воды испаряется, что увеличивает концентрацию в остывшей жидкости солей, которые отлагаются на стенках чайника в виде пресловутой накипи и извести, а затем благополучно попадают в организм при последующих употреблениях воды из чайника.

СЛАЙД № 6                          Отстаивание:

Этот процесс необходим для частичного удаления хлора из водопроводной воды. Для этой процедуры воду наливают в большое ведро, оставляют ее в нем на несколько часов. Если не перемешивать воду, то удаление хлора произойдет приблизительно с 1/3 глубины от поверхности. Эффект будет только в случае строгого следования данной методике. Так как этот способ удаляет только часть хлора, но не удаляет вирусы и бактерии, воду в любом случае придется кипятить.

СЛАЙД № 7       Вымораживание:

Этот способ применяется для более эффективной очистки водопроводной воды благодаря ее кристаллизации. Вымораживание намного эффективнее кипячения и отстаивания, но чтобы получить в результате этого способа действительно чистую воду, придется следовать разработанным методикам. Это не простое, как многие полагают, замораживание и размораживание воды. Способ вымораживания заключается в следующем: во время замерзания жидкости в несамом холодном месте кристаллизуется основное вещество, а в самом холодном месте затвердевает все, что было до этого растворено в основном веществе. Это явление легко можно увидеть на примере горения восковой свечи – когда она потухает, то место подальше от фитиля практически прозрачное, а место около фитиля (в середине) загрязнено сажей. Именно, исходя из этого, и замерзает вода.

Самое  главное – обеспечить медленное замораживание воды. Когда вода замерзнет, то на первый взгляд кажется, что по структуре она вся одинаковая, но на самом деле вода в центральной части сосуда (посередине) не пригодна для дальнейшего употребления – ее необходимо аккуратно удалить. Для этого следует замерзшую воду вынуть аккуратно из сосуда и центральную часть подставить под струю теплой воды и дождаться образования в центре замерзшей воды отверстия. По внешнему виду это напоминает «пончик». Как только сердцевина растает можно смело положить оставшийся лед в емкость и дождаться полной его разморозки – вода готова к употреблению. Структура такой воды будет намного лучше водопроводной, но не настолько идеальной, как этого хотелось бы.

3. Определение качества воды

3.1.Качества воды

    Качество воды – это характеристика ее состава и свойств, которая определяет ее пригодность для конкретных видов водопользования. Качество питьевой воды определяется гигиеническими нормативами, которые включают разные группы показателей: микробиологические, токсикологические, органолептические и др. Они гарантируют, что такая вода безопасна для ежедневного неограниченного потребления человеком и другими живыми существами.

Основные показатели качества воды:

• мутность и прозрачность;
• цветность;
• вкус и привкус;
• запах;
• водородный показатель pH;
• кислотность;
• жесткость;
• щелочность;
• содержание соединений металлов, сероводорода, двуокиси углерода;
• количество растворенного кислорода;
• окисляемость;
• электропроводность;
• окислительно-восстановительный потенциал Eh;
• содержание патогенных микроорганизмов.

Загрязнение воды является причиной изменения её химического или физического состава, биологических характеристик. Вследствие этого возникают ограничения при дальнейшем использовании этого ресурса.

Основные источники загрязнения воды:

• бытовые и промышленные источники;
• сельскохозяйственное производство;
• твёрдые отходы;
• промышленные аварии и техногенные катастрофы;
• атмосферные загрязнения;
• природные катаклизмы;
• тепловое загрязнение.

Проверка качества воды помогает выявить ее пригодность для конкретных целей использования.

3.2 Виды и методы исследования воды

 Органолептический – оценивает качества, доступные органам чувств человека. Включает оценку цветности, запаха, прозрачности воды и ее вкуса.

• Физико-химический – исследует физические и химические показатели.
• Микробиологический и паразитологический – позволяет определить наличие различных бактерий и паразитов.
• Определение радионуклидов – проводится для определения радиационной безопасности воды.
• Состояние воды – это важный вопрос сохранения экологии. Оно способно изменить планету и сделать качество жизни совершенно другим. Экологические проблемы, связанные с загрязнением воды, находятся под пристальным вниманием государственных и общественных организаций.
• В следующих проектах мы осуществим анализ качества водопроводной и бутилированной воды, узнаем больше про ее очищение от хлора, измерим с помощью различных методов уровень мутности, подберем наилучшую воду для растений.

3.3  ЛАБОРАТОРНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ (ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ)

Я провел ряд экспериментов направленных на выявлении в воде из разных источников, различных примесей. К сожалению возможности школьной химической лаборатории ограниченны, поэтому исследование мягко сказать не полное. Результаты экспериментов я объединил в таблицу:

Вывод – наименьшее количество примесей содержит фильтрованная вода из школьной столовой, если сравнивать воду из скважин, то самая качественная вода из скважины х. Дробязкин. Хотя наличие карбонатов, хлоридов и сульфатов не является критичным. Но данный анализ не показывает количественное содержание примесей. Поэтому я бы рекомендовал жителям х. Новокиевки использовать в быту фильтры или использовать фильтрованную или бутилированную воду.

4.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате изучения и исследования   темы «Оценка качества воды из различных источников Новокиевского сельского поселения»  можно сделать вывод о том, что цели и задачи, поставленные в начале данной работы, были реализованы.

Я собрал, и проанализировать информацию о способах оценки качества питьевой воды и способах ее очистки. Мой эксперимент доказал, что качество природной воды ниже, чем фильтрованной и к тому же зависит от места добычи, что самая качественная вода – из школьной столовой.

Обобщив полученные данные моего исследования, можно сказать, что здоровье каждого человека – в его руках. Для того, чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять только чистую качественную питьевую воду. Без всякого преувеличения   высококачественная вода – одно из непременных условий сохранения здоровья людей.

Рекомендации по употреблению питьевой воды.

• Прежде, чем употреблять воду, обращать внимание на ее цвет, запах, привкус. 
• Не пить сырую воду
• Производить дополнительную обработку питьевой воды:

    а) отстаивание

    б) кипячение

    в) вымораживание

    г) фильтрование

я подготовил для вас памятки по улучшению качества воды.