Учебно-исследовательский проект по теме «Исследование качества водопроводной воды в условиях школьной лаборатории»
Вода «из-под крана» используется нами повсеместно. По данным лаборатории питьевого водоснабжения НИИ экологии человека и окружающей среды РАМН, 90% водопроводных сетей подают в дома воду, не отвечающую санитарным нормам. Главная причина наличия в водопроводной воде вредных для здоровья нитратов, пестицидов, нефтепродуктов и солей тяжелых металлов — это катастрофическое состояние водопроводных и канализационных систем. Соединение канализационных вод с выбросами предприятий дает добавочный эффект: к перечисленным выше химическим составляющим питьевой воды добавляются и бактерии — кишечные палочки, патогенные микроорганизмы, холерный вибрион и т.д. Поэтому актуальность данной проблемы очень высока.
Объект исследования
Объектом исследования является обычная водопроводная вода, взятая из централизованного источника водоснабжения МОУ лицей №22, которая не подвергалась никакой предварительной обработке и фильтрации, чтобы была возможность составить объективную картину состояния воды, используемой в быту.
Если вода почти прозрачна, не имеет достаточно выраженных вкуса и запаха, а также если содержание хлора, водородный показатель и жесткость воды удовлетворяют ПДК, то вода централизованного источника водоснабжения пригодна к применению.
Цель исследования
В соответствие с гипотезой, целью исследования является проверить, удовлетворяет ли водопроводная вода некоторым требованиям ГОСТа.
Обзор литературы
Был проведен обзор литературы по изучению влияния качества питьевой воды на здоровье, нормативов качества питьевой воды и образования мутагенов в результате хлорирования воды.
Методика «СОСТАВ И КАЧЕСТВО ВОДЫ»
Суточный обмен воды в организме человека составляет 2,5 л, поэтому от её качества сильно зависит состояние человека, его здоровье и работоспособность. Различные вещества, присутствующие в воде, придают ей запах, делают её то сладковатой, то солёной, а то и горькой. Существует 5-балльная шкала оценки интенсивности запаха и привкуса питьевой воды. При сомнении в качестве питьевой воды для очистки её от примесей следует использовать специальные фильтры.
Метод физического изучения воды включает:
- Исследование прозрачности воды
- Определение в воде взвешенных частиц
- Запах
- Вкус.
Данные показатели определяются по специальным методикам, описанным в различных источниках литературы (например, С.В.Дружинин «Исследование воды и водоемов в условиях школы», 2008).
Метод химического анализа включает определение:
- Ионов в воде с помощью качественных реакций
- рН, водородного показателя
- Жесткости воды титриметрическим методом.
Определение ионов
Большинство известных элементов, входящих в состав вод в сравнительно больших количествах, существуют в виде ионов. Для доказательства наличия этих ионов в воде использовалась методика качественного химического полумикроанализа. Качественный анализ пробы воды проводился на наличие в воде: катионов магния, железа(II,III), кальция, свинца, меди; анионов брома, йода, хлора, сульфата.
Жесткость воды.
Жесткость воды обуславливается присутствием в ней солей кальция и магния. Это общая жесткость. Она складывается из карбонатной (временной, обусловленной присутствием гидрокарбонатов кальция и магния) и некарбонатной (постоянной, обусловленной присутствием хлоридов кальция, Mg 2+ и Fe 2+ ). Оставшиеся в растворе после кипячения соли обуславливают постоянную жесткость воды. Общая жесткость воды определяется следующим образом. В коническую колбу на 250 мл вносят 100 мл исследуемой воды, прибавляют 5 мл аммиачного буферного раствора(NH4OH+NH4Cl) для установления щелочной реакции, а затем 7-8 капель индикатора (эриохрома черного). Проба окрашивается в интенсивный вишнево-красный цвет. Раствор перемешивают и медленно титруют 0,05 нормальным раствором трилона «Б» до изменения окраски пробы от вишневой до синей. Это происходит из-за того, что трилон «Б» в щелочной среде взаимодействует с ионами кальция и магния, образуя комплексное неокрашенное соединение и вытесняя индикатор в свободном виде. Расчет общей жесткости производят по формуле:
где: V — объем раствора трилона «Б», израсходованного на титрование, мл.
N — нормальность раствора трилона «Б», мг экв/л (0.05)
V1— объем исследуемого раствора, взятого для титрования, мл.(100 мл)
Водородный показатель.
Вода тестируется различными индикаторами (лакмус, универсальная индикаторная бумага, метил оранжевый) и по изменению их окраски формулируются соответствующие выводы.
Результаты см. в таблице №1.
Сравнительный анализ данных, полученных в ходе исследования.
Он приведен в таблице «Соответствие физико-химических показателей пробы воды требованиям ГОСТ».
| Параметр | Единица измерения | Полученное значение | Предельно допустимая норма по ГОСТу 2874-82 |
| Прозрачность воды | 5-балльная шкала | 1 | 1.5 |
| Присутствие взвешенных частиц | 1 | 2 | |
| Вкус воды | 1 | 2 | |
| Запах воды при t=20 o C Запах воды при t=60 o C | 1 |
2
6.5
В ходе проведенного исследования было установлено:
- Показатель мутности оптимален
- Каких-либо взвешенных частиц в воде не обнаружено
- Проба воды не обладала привкусом и запахом
- Качественный анализ пробы воды дал отрицательный результат на наличие в воде: катионов магния, железа(II,III), свинца, меди; анионов, брома, йода; сульфатов
- Были обнаружены катионы кальция (незначительное выпадение гипсового осадка) и анионы хлора (незначительное выпадение белого творожистого осадка хлорида серебра)
- Причиной слабо кислой среды, вероятнее всего, является, установленное выше, наличие в воде ионов хлора
- Жесткость воды была получена в пределах 4-4.5 ммоль/литр.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что проба воды, взятая из централизованного источника водоснабжения МОУ лицей №22, соответствует требованиям ГОСТ согласно тем критериям, по которым проводилось исследование, а, значит, наша гипотеза подтвердилась.
Рекомендации.
- продолжать мониторинговые исследования качества питьевой воды из разных источников;
- провести сравнительный анализ полученных результатов;
- исследовать пробы воды по методикам количественного анализа;
- продолжать исследование в условиях лабораторий, обеспеченных соответствующим оборудованием и реактивами.
источник
Автор: Мухина Светлана Николаевна, педагог дополнительного образования, г.Котовск, Тамбовская область.
Описание работы: Предлагаю Вашему вниманию исследовательскую работу, направленную на выяснение качества питьевой воды из разных источников в черте города: скважины, родника и водопровода.
Цель: Изучение качества питьевой воды в городе Котовск Тамбовской области.
Задачи:
1.Освоить методику определения качества питьевой воды.
2.Провести сравнительный анализ воды из разных источников: скважины, родника и водопровода
3.Провести опрос среди жителей города об источниках воды, которую они употребляют.
Гипотеза: Вся вода, которую мы пьем, пригодна для питья.
Объект исследования: Вода из скважины, родника и водопроводная вода.
Предмет исследования: Качество воды.
В ходе выполнения исследовательской работы прошли следующие этапы:
1. Изучение литературы по данной теме.
2. Выбор темы работы, постановка цели и задач.
3. Отбор воды на анализ.
4. Проведение сравнительного анализа и очистки воды.
5. Систематизация результатов.
6. Оформление работы.
Для выполнения данного исследования мы использовали следующие методы: изучение научно-популярной литературы и интернет — ресурсов по данной тематике, обобщение и систематизация сведений о воде, взятие проб, анализ и очистка воды, анализ проделанной работы, формулирование выводов.
Опытно — экспериментальная часть.
Анализ воды.
Проведя опрос среди жителей города, мы узнали, какие источники воды они используют. Основными источниками воды для жителей города являются водопровод, родник, скважина.
Воду из этих источников мы и взяли для сравнительного анализа.
Запах:
улавливают при температуре 20 и 60 градусов
• Родниковая вода — нет запаха.
• Водопроводная вода – присутствует запах ржавчины.
• Вода из скважины — нет запаха.
Вкус:
«дегустируется» после 5 минутного кипячения и охлаждения до 20-25 градусов. Гнилостный вкус укажет на продукты распада животных и растительных организмов, соленый – на присутствие поваренной или других щелочных солей, горький – солей магния, вяжущий – солей железа, сладковатый – гипса.
Родниковая вода – слегка сладковатый.
• Водопроводная вода — вкус вяжущий, значит, в воде присутствует соль железа.
• Вода из скважины — вкус слегка вяжущий, значит, в воде присутствует немного солей железа.
Посторонние частицы:
фиксируют, наливая воду в сосуд и дав осадку отстояться, затем ее фильтруют.
• Родниковая вода – небольшое количество частиц песка.
• Водопроводная вода — наличие частиц песка и следов ржавчины.
• Вода из скважины — немного посторонних частиц (песок, глина).
Цветность:
вода, налитая в бесцветный стакан рассматривается на фоне белого листа бумаги.
• Родниковая – прозрачная.
• Водопроводная — мутная, рыжеватого оттенка.
• Вода из скважины — прозрачная.
Проведя данный этап исследовательской работы, мы пришли к выводу, что вода из всех взятых источников, в окрестностях города Котовск, пригодна для питья, но, так как место в районе родника не имеет соответственного оборудования: навеса, отводов для воды и т.д. мы решили дополнить органолептические показатели воды из родника лабораторными исследованиями и обратились в лабораторию ТОГБОУ СПО КИТ, с целью проведения химического и бактериологического анализа воды из родника.
На данном этапе мы выдвинули гипотезу, что вода из родника, исходя из органолептических показателей, пригодна для питья.
В ходе этого этапа исследования, нами проделаны были следующие шаги:
— совершить экскурсию к роднику «Северный»;
— провести наблюдение за использованием воды из родника для питьевых целей;
— взять пробу воды на анализ для исследования (пригодна ли вода из родника для использования в питьевых целях?);
— отнести воду из родника на анализ в лабораторию ТОГБОУ СПО КИТ.
— получить анализы исследования и сравнить их с данными СанПиН 2.1.4. 1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».
Место нашего исследования находится в 250 метрах к западу от центральной части нашего города Котовска, в лесу, в районе кафе «Бумеранг». Оно характеризуется тем, что река Цна в этом участке имеет ширину 28 метров. Берега реки Цна песчаные, левый берег – пологий, правый- крутой. Наш родничок вытекает из правого берега. Родник имеет сток в реку Цна.
Мы выявили тот факт, что в течение 2 часов пришли 3 человека и наполнили 4 ёмкости водой.
Воду из данного источника мы предоставили в лабораторию для исследований.
Данные лабораторных исследований.
Химические исследования воды.
РН 63
Общая жесткость — 5,0 мг экв/дм
Сухой осадок – 255,0 мг/дм
Хлориды — 50,0 мг/дм
Сульфаты- 57,0 мг/дм
Железо — 0,1 мг/дм
Окисляемость — 5,3 мг/дм
Фтор — 0,55 мг/ дм
Аммиак — 0,19 мг/дм
Кальций — 37 мг/дм
Магний — 11.6 мг/дм
Нитритов — следы
Нитратов — следы
Результат анализа показал соответствие требованиям СанПиН 2.1.4. 1175-02 «вода питьевая» по химическим и органолептическим показателям.
Санитарно-микробиологические исследования.
ОКБ (общие колиформные бактерии) обнаружены /норма-отсутствие/
ОМЧ (общее микробное число) – 7 КОЕ
/норма – до 50 КОЕ/
ТКБ (термотолерантные колиформные бактерии) обнаружены /норма-отсутствие
Исходя из данных исследования, сделали вывод:
бактериологическое исследование воды показало несоответствие требованиям СанПиН 2.1.4. 1175-02 «вода питьевая», т.к. нет санитарно — защитной зоны, родник находится в непосредственной близости с рекой (родниковая вода смешивается с речной), родник должен иметь сруб.
Наша гипотеза не подтвердилась, вода из данного источника не пригодна для питья.
Заключение.
Выполненная исследовательская работа показывает, что не вся вода, взятая из источников в окрестностях города Котовск, пригодна для питья. Более чистой, содержащей меньше всего примесей и посторонних частиц, является вода из скважины. Водопроводная вода содержит примеси солей железа, причем в достаточно большом количестве и соли кальция. Поэтому перед употреблением водопроводную воду рекомендуется очистить. Вода из родника не соответствует нормам питьевой воды.
Для определения качества питьевой воды из водопровода и скважины мы основывались только на органолептических показателях, так как эти источники соответственно оборудованы и в условиях городского водоснабжения за состоянием воды обязаны следить соответствующие коммунальные службы, и ее состав отличается достаточной стабильностью. Всё же мы планируем в дальнейшем произвести лабораторные исследования воды и из этих источников.
Акция «Живи, родник!»
источник
Пить или не пить воду — такого вопроса для человека не существует. Сомнение в другом: какую воду пить? Из-под крана или только ту, что продаётся в бутылках? Та, что бежит по стальным трубам, может насыщаться вредными для человека тяжелыми металлами. А применение хлора, как главного обеззараживающего компонента, представляет серьёзную опасность для здоровья.
Просмотр содержимого документа
«Научно-исследовательская работа «ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ» »
ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
г. Нижнекамск МБОУ «Гимназия №32» , 10 класс
Руководитель: Давлетшина Вероника Васильевна
Глава 1. Методы анализа воды
Лабораторные методы анализа воды…………………………………. 5
Требования САНПиН и Европейских стандартов к питьевой воде….5
Глава 2. Результаты исследования
2.2. Исследование качества питьевой воды………………………………. 9
2.2.2. Определение общей минерализации воды…………………………..11
2.2.4. Определение массы осадка после электролиза воды………………..14
2.2.5. Сравнительные показатели проб воды …………………….………. 15
Пить или не пить воду — такого вопроса для человека не существует. Сомнение в другом: какую воду пить? Из-под крана или только ту, что продаётся в бутылках? Та, что бежит по стальным трубам, может насыщаться вредными для человека тяжелыми металлами. А применение хлора, как главного обеззараживающего компонента, представляет серьёзную опасность для здоровья.
Питьевая вода – важнейший фактор здоровья человека, но практически все ее источники сегодня подвергаются антропогенному и техногенному воздействию разной интенсивности. Проблема качества питьевой воды затрагивает очень многие стороны жизни человеческого общества. В настоящее время питьевая вода – это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, а также инженерная и экономическая.
Мы на 80% состоим из воды, и наше здоровье зависит от той воды, которую мы пьем.Сегодня как никогда нашему организму очень важно получать чистую питьевую воду со сбалансированным минеральным составом. Чистая питьевая вода повышает защиту организма от стресса, обеспечивает работу внутренних органов. Вода необходима для поддержания всех обменных процессов, она принимает участие в усвоении питательных веществ клетками. Вода является теплоносителем и терморегулятором.
Основными источниками воды в городах служат близлежащие реки и озера. После очистки на станции, вода, с помощью насосов, закачивается в трубы, в которых находится практически все то от чего воду очищали. По данным лаборатории питьевого водоснабжения НИИ экологии человека и окружающей среды РАМН, 90% водопроводных сетей подают в дома воду, не отвечающую санитарным нормам.
Цель работы: выявить степень качества очистки питьевой воды
Рассмотреть альтернативные способы очистки воды;
Определить рН исследуемого раствора;
Определить общую минерализацию воды в РРМ с помощью прибора TDS;
Выявление химических примесей методом электролиза;
Определение количественного состава химических примесей методом фильтрации.
Объект исследования — питьевая вода.
Предмет исследования — химические примеси.
Гипотеза: Любая питьевая вода пригодна для употребления.
Материалы и оборудование: прибор TDS для определения общей минерализации жидкости, индикатор для определения рН, PR-2 прибор для электролиза воды, ОВП метр ORP-169B прибор для измерения потенциала воды.
Глава 1. Методы анализа воды
Лабораторные методы анализа воды
Лабораторные методы анализа воды основываются на химических и физических исследованиях образца. Выбор способа определения загрязнителя зависит от исходного объема пробы и характера предполагаемых примесей.
Все существующие методы исследования воды можно разделить на несколько групп (Табл.1).
Таблица 1. Методы анализа воды
Жидкостная колоночная хроматография;
Высокоэффективная жидкостная хромтография.
Требования САНПиН и Европейских стандартов к питьевой воде
Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» утверждены и введены в действие постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации Онищенко Г. Г. с 26 сентября 2001 года. СанПиН 2.1.4.1074-01 является обновленным изданием СанПиН 2.1.4.559-96, который был принят в 1997 году.
СанПиН нормирует содержание вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах, а также поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека. Устанавливает гигиенические требования к питьевой воде, определяет органолептические и некоторые физико-химические параметры питьевой воды.
Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды:
Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.
Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.
Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям.
Таблица 2. Общие физико-химические показатели:
Нормативы (предельно допустимые концентрации) (ПДК), не более
источник
Научно-исследовательский проект по химии. При исследовании истории местной Святыни родника Св.Параскевы Пятницы возник вопрос : отличается ли родниковая вода по своему составу от других проб?
Муниципальное образовательное учреждение Новоульяновская средняя общеобразовательная школа №1. 433300 Ульяновская область г. Новольяновск ул. Заводская 13. Тел./факс 8(84255)7-24-66.
«Сравнительный анализ воды из родника Св. Великомученницы Параскевы Пятницы г. Новоульяновска»
Тихонова Анастасия 6 класс
1. Обзор научно — популярной литературы 5
1.2 Значение воды в природе и жизни человека. 9
2. Методика проведения анализа воды 12
III. Выводы и заключение 17
IV. Список использованной литературы 18
Известно, что родниковая вода считается самой лучшей для организма человека. А вода из святых источников имеет целебные свойства. Наша школа ежегодно участвует в благоустройстве местного родника, который считается Святым. Нас заинтересовал вопрос : чем же отличается родниковая вода от обычной?
Целью нашей работы является изучение химического состава и свойств воды родника Св. Великомученицы Параскевы Пятницы.
Исходя из этой цели мы поставили перед собой следующие задачи :
1. Изучить научно-популярную литературу о свойствах воды.
2. Изучить научно-популярную литературу о значении воды для всего живого.
3. Овладеть простейшими методами анализа воды..
4. Провести сравнительный анализ воды из родника с другими пробами.
5. Освоить навыки ведения экспериментальных наблюдений и оформление результатов.
6. Научиться анализировать полученные данные и делать выводы.
Актуальность выбранной нами темы в том, что вода является источником всего живого на Земле. Но вода, в зависимости от качества, может как приносить пользу, так и вредить. Этой исследовательской работой мы хотели расширить свои знания о составе и свойствах воды, с которой мы имеем дело ежедневно и выяснить чем отличается родниковая вода.
При выполнении данной работы нами были использованы следующие методы:
Наблюдение даёт возможность описать физические объекты и явления. Были проведены наблюдения за постановкой опытов для определения свойств воды.
Сравнение позволяет установить сходство и различие предметов и явлений действительности. Проводилось сравнение разных образцов воды.
Опыт — воспроизведение какого-нибудь явления экспериментальным путём, создание нового в определённых условиях с целью исследования, испытания. Проводились опыты, с помощью которых мы выявляли изменение свойств воды в зависимости от образца.
Анализ — исследование путём рассмотрения отдельных сторон, свойств, составных частей свойств воды. Был проведён сравнительный анализ опытных образцов воды.
Индукция — способ рассуждения от частных фактов, положений к общим выводам. Данные, полученные в ходе опытов и наблюдений, анализировались и обобщались.
Обобщение — общий вывод, выражение основных результатов в общем положении. Мы обобщили полученные данные о свойствах воды и сделали соответствующие выводы.
Вода из родника «Иконы Св. Великомученицы Параскевы Пятницы» в районе г. Новоульяновска
Планируемый результат проекта:
- Важность знаний о воде, которую мы пьем.
- Наличие в воде различных веществ, влияющих на свойства воды.
- Отличие состава воды из родника «Иконы Св. Великомученицы Параскевы Пятницы» в районе г. Новоульяновска
Реальный результат проектной деятельности:
Доклад на конференции, участие в конкурсе исследовательских работ
Вода на Земле может существовать в трёх основных состояниях — жидком, газообразном и твёрдом и приобретать различные формы, которые могут одновременно соседствовать друг с другом: водяной пар и облака в небе , морская вода и айсберги , ледники и реки на поверхности земли, водоносные слои в земле. Вода способна растворять в себе множество органических и неорганических веществ. Из-за важности воды, «как источника жизни», её нередко подразделяют на типы по различным принципам.
Качество воды определяется с помощью показателей, которые подразделяются на: физические, химические и санитарно-бактериологические.
К физическим показателям воды относятся: температура, запах, привкус, цветность, мутность, прозрачность, электропроводность.
К химическим показателям относятся: водородный показатель (рН), окислительно-восстановительный потенциал, общая минерализация (сухой остаток), жесткость, кислотность, щелочность, окисляемость, микроэлементы, ионный состав, радиоактивные вещества.
К санитарно-бактериологическим показателям относятся: микробиологические и паразитологические.
Формирование химического состава природных вод определяют в основном две группы факторов:
· Прямые факторы, непосредственно воздействующие на воду (т. е. действие веществ, которые могут обогащать воду растворёнными соединениями или, наоборот, выделять их из воды); состав горных пород, живые организмы, хозяйственная деятельность человека;
· Косвенные факторы, определяющие условия, в которых протекает взаимодействие веществ с водой: климат, рельеф, гидрологический режим, растительность, гидрогеологические и гидродинамические условия.
Самой чистой природной водой считают дождевую, снеговую воду; но и она, падая на поверхность земли, увлекает с собой взвешенные в воздухе минеральные, органические и организованные примеси (микроорганизмы). Проходя через слои земли, загрязнённые различными отбросами, вода получает продукты распада этих органических веществ.
Из литературы мы узнали, что вода с большим содержанием таких солей называется жёсткой, с малым содержанием — мягкой. Различают временную (карбонатную) жёсткость, обусловленную гидрокарбонатами кальция и магния, и постоянную (некарбонатную) жёсткость, вызванную присутствием других солей, не выделяющихся при кипячении воды: в основном, сульфатов и хлоридов Са и Mg . Определить временную жесткость проще, т.к. существуют доступные методы, позволяющие осуществить это в школьной лаборатории.
Жёсткая вода при умывании сушит кожу, в ней плохо образуется пена при использовании мыла . Использование жёсткой воды вызывает появление осадка ( накипи ) на стенках котлов, в трубах и т. п. В то же время, использование слишком мягкой воды может приводить к коррозии труб, так как, в этом случае отсутствует кислотно — щелочная буферность , которую обеспечивает гидрокарбонатная (временная) жёсткость. Потребление жёсткой или мягкой воды обычно не является опасным для здоровья, есть данные о том, что высокая жёсткость способствует образованию мочевых камней, а низкая — незначительно увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Вкус природной питьевой воды, например, воды родников , обусловлен именно присутствием солей жёсткости.
Жёсткость природных вод может варьироваться в довольно широких пределах и в течение года непостоянна. Увеличивается жёсткость из-за испарения воды, уменьшается в сезон дождей, а также в период таяния снега и льда.
Ионы кальция и магния, а также других щелочноземельных металлов, обуславливающих жесткость, присутствуют во всех минерализованных водах. Их источником являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы кальция и магния поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов могут служить также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий.
Влияние жесткости на качество воды.
Мыло в жесткой воде не мылится, овощи плохо развариваются, а при использовании такой воды в паровых котлах образуется накипь, которая снижает эффективность их работы и может привести к взрыву. Жесткую воду перед употреблением целесообразно умягчить, удалив катионы кальция и магния.
Однако для жизнедеятельности организма кальций и магний необходимы, так как играют важную роль в процессах формирования костей, свертываемости крови, сокращении сердечной мышцы, передачи нервных импульсов. Установлено, что в местностях с пониженным содержанием кальция в питьевой воде сердечные заболевания более распространенны. В тоже время, употребление жесткой воды увеличивает опасность заболевания мочекаменной болезнью, неблагоприятно влияет на формирование сосудов. Избыток ионов кальция в организме приводит к отложению солей в шейном, грудном, поясничном отделах позвоночника, суставах конечностей. Отсюда следует, что важно вести контроль за содержанием солей кальция и магния в питьевой воде.
Всемирная Организация Здравоохранения не предлагает какой-либо рекомендуемой величины жесткости по показаниям влияния на здоровье. В материалах ВОЗ говорится о том, что хотя ряд исследований и выявил статистически обратную зависимость между жесткостью питьевой воды и сердечно-сосудистыми заболеваниями, имеющиеся данные не достаточны для вывода о причинном характере этой связи. Аналогичным образом, однозначно не доказано, что мягкая вода оказывает отрицательный эффект на баланс минеральных веществ в организме человека.
Кислотностью называют содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с гидроксил-ионами. В обычных природных водах кислотность в большинстве случаев зависит только от содержания свободного углекислого газа. Естественную часть кислотности создают также гуминовые и другие слабые органические кислоты и катионы слабых оснований (ионы аммония, железа, алюминия, органических оснований). В этих случаях pH воды не бывает ниже 4.5.
В загрязненных водоемах может содержаться большое количество сильных кислот или их солей за счет сброса промышленных сточных вод.
Щелочность обусловлена наличием в воде анионов слабых кислот (карбонатов, гидрокарбонатов, силикатов, боратов, сульфитов, гидросульфитов, сульфидов, гидросульфидов, анионов гуминовых кислот, фосфатов) — их сумма называется общей щелочностью. Ввиду незначительной концентрации трех последних ионов общая щелочность воды обычно определяется только анионами угольной кислоты (карбонатная щелочность).
Щелочность большинства природных вод определяется только гидрокарбонатами кальция и магния, pH этих вод не превышает 8.3.
О воде много известно, но она по-прежнему не перестает нас удивлять новыми открытиями. Поэтому фраза «Вода — это жизнь» для многих из нас пока что ничего не значит. И за беспечное отношение к ней вода жестоко мстит нам. Задумайтесь, что вы знаете о воде? Как ни удивительно, но вода до сих пор остается наиболее малоизученным веществом Природы. Очевидно, это произошло потому, что ее очень много, она вездесуща, она вокруг нас, над нами, под нами, в нас .
Велико значение воды в природе. Современные научные исследования воды дают возможность рассматривать ее как уникальное вещество. Она участвует во всех физико-географических, биологических, геохимических и геофизических процессах, происходящих на Земле, является движущей силой многих глобальных процессов на планете.
Вода вызвала на Земле такое явление, как круговорот воды — замкнутый, непрерывный процесс перемещения воды, охватывающий все важнейшие оболочки Земли. Движущей силой круговорота воды служит солнечная энергия, вызывающая испарение воды (с океанов в 6,6 раза больше, чем с суши). Поступившая в атмосферу вода переносится воздушными течениями в горизонтальном направлении, конденсируется и под действием силы тяжести падает на Землю в форме осадков. Одна часть их через реки поступает в озера и океан, а другая — идет на увлажнение почвы и пополнение подземных вод, которые принимают участие в питании рек, озер и морей.
Большую часть нашей планеты — 79 % — занимает вода, и даже если углубиться в толщу земной коры, то в трещинах и порах можно обнаружить воду. Вода входит в состав многих минералов и горных пород, присутствует в почве и во всех организмах. Подсчитано, что содержание воды в тканях живых организмов примерно в шесть раз превышает ее количество во всех реках земного шара.
Вода является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле.
Влияние качества воды на организм человека
Вода сама по себе не имеет питательной ценности, но она – непременная составляющая часть всего живого. Ни один из живых организмов нашей планеты не может существовать без воды.
Из воды состоят все живые растительные и животные существа:
рыбы – на 75%; медузы – на 99%; картофель — на 76%; яблоки — на 85%; помидоры — на 90%; огурцы — на 95%; арбузы — на 96%.
В целом организм человека состоит по весу на 50-86% из воды (86% у новорожденного и до 50% у пожилых людей). Содержание воды в различных частях тела составляет:
кости – 20-30%; печень — до 69%; мышцы – до 70%; мозг – до 75%; почки — до 82%; кровь – до 85%.
Если организм получает достаточное количество воды, то человек становится более энергичным и выносливым. Симптомами обезвоживания организма являются сухая кожа (может сопровождаться зудом), усталость, плохая концентрация внимания, головные боли, повышение давления, плохая работа почек, сухой кашель, боли в спине и суставах.
Головной мозг и весь организм будут достаточно заряжены нужными веществами, если вода, которую мы пьем, будет высокого качества, то есть, будет богата минеральными веществами
Таким образом, можно сделать вывод о том, что роль воды для человека и планеты в целом огромна.
Как известно, количество воды на Земле неизменно, меняется только ее качество. Так, у воды, выпавшей на сушу в виде дождя, есть два пути: в первом варианте она, собираясь в ручьи и реки, попадает в озера и водохранилища, так называемые поверхностные источники водозабора, во втором вода, просачиваясь через почву и подпочвенные слои, пополняет запасы грунтовых вод. Собственно, поверхностные и грунтовые воды и составляют два основных источника водоснабжения.
Оба вида воды имеют свои проблемы. Качество поверхностной воды из открытого источника зависит от количества и частоты осадков, и, разумеется, от экологической ситуации в регионе. Выпадающие осадки несут с собой определенное количество нерастворенных частиц (пыль, вулканический пепел, пыльца растений, бактерии, грибковые споры и более крупные микроорганизмы). Из океана в дождевые воды при испарении поступают ионы натрия, магния, кальция и калия, а также хлорид- и сульфат- ионы). Промышленные выбросы в атмосферу добавляют в «коктейль» органические растворители и оксиды азота и серы (кстати, это и есть основная причина выпадения «кислотных дождей»). Вносят свою лепту и химикаты, применяемые в сельском хозяйстве. В целом поверхностные воды характеризуются относительной мягкостью, высоким содержанием органики и наличием микроорганизмов.
Большая часть дождевой и талой воды просачивается в почву, где растворяет содержащиеся в почвенном слое органические вещества. Конечно, природа позаботилась о всего рода «фильтре» — залегающие глубже песчаные, глинистые и известняковые слои отфильтровывают органические вещества, но вода начинает насыщаться солями и микроэлементами. В наиболее существенных количествах в грунтовых водах содержатся, как правило, кальций, магний, железо и в меньшей степени марганец (катионы). Вместе с распространенными в воде карбонатами, гидрокарбонатами, сульфатами и хлоридами они образуют соли, концентрация которых в воде от глубины слоя: в наиболее «старых» глубоких водах концентрация солей настолько велика, что вода становится явственно солоноватой. К этому типу относятся большинство известных минеральных вод. Наиболее качественную воду получают из известняковых слоев, но глубина их залегания может быть достаточно большой и добраться до них — удовольствие не из дешевых. Соответственно, грунтовые воды характеризуются достаточно высокой минерализацией, жесткостью, низким содержанием органики и практически полным отсутствием микроорганизмов.
Как видно из сказанного, вода давно уже не является просто водой. Подчас в ней растворены чуть ли не все элементы периодической таблицы Менделеева. Разумеется, употребление такой воды влечет за собой множество разнообразных проблем. Достигая определенной концентрации в организме, большинство элементов начинают свое губительное воздействие, вызывая отравления и мутации. Кроме того, что сами они отравляют организм человека, они еще и чисто механически засоряют его — например, ионы тяжелых металлов оседают на стенках тончайших систем организма и засоряют почечные каналы, каналы печени, таким образом снижая фильтрационную способность этих органов. Соответственно, это приводит к накоплению токсинов и продуктов жизнедеятельности клеток нашего организма, самоинтоксикации, так как печень отвечает за обезвреживание различных чужеродных веществ, попадающих в наш организм, в том числе и токсинов, и продуктов жизнедеятельности организма, а почки — за их выведение.
2. Методика проведения анализа воды.
Пробоотбор и подготовка воды к анализу.
При отборе проб воды используют посуду из бесцветного стекла или полиэтилена марок, разрешенных для контакта с питьевой водой. Посуда должна быть тщательно вымыта моющими средствами, многократно ополоснута водопроводной и дистиллированной водой, а непосредственно перед забором воды посуду несколько раз ополаскивают исследуемой водой. Пробки желательно использовать стеклянные или полиэтиленовые; корковые или резиновые пробки обертывают полиэтиленовой пленкой.
На практике удобно пользоваться банкой или бутылью. В местах с затрудненным доступом к воде банку или бутыль можно прикрепить к шесту.
Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Запах воды водоемов не должен превышать 2 баллов, обнаруживаемых непосредственно в воде или (для водоемов хозяйственно-питьевого назначения) после ее хлорирования. Определения основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 20 и 60 °С. По предлагаемой методике определяют характер и интенсивность запаха.
100 мл исследуемой воды при комнатной температуре наливают в колбу вместимостью 150-200 мл с широким горлом, накрывают часовым стеклом или притертой пробкой, встряхивают вращательным движением, открывают пробку или сдвигают часовое стекло и быстро определяют характер и интенсивность запаха. Затем колбу нагревают до 60 °С на водяной бане и также оценивают запах .
(от живущих в воде и отмерших организмов, от влияния почв и т.п.) находят по классификации, приведенной в таблице 1(Приложение).
(от промышленных выбросов, для питьевой воды — от обработки воды реагентами на водопроводных сооружениях и т.п.) называются по соответствующим веществам: хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т.п. Интенсивность запаха также оценивается при 20 и 60 °С по 5-балльной системе согласно табл. 2 (Приложение).
Запах воды следует определять в помещении, где воздух не имеет постороннего запаха. Желательно, чтобы характер и интенсивность запаха отмечали несколько исследователей.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦВЕТНОСТИ ВОДЫ.
Чистые природные воды почти бесцветны, наличие окраски поверхностных вод обычно связано с присутствием гуминовых веществ и соединений железа. При загрязнении сточными водами наблюдается окрашивание, не свойственное природным водам. Цвет вод, содержащих большое количество взвешенных веществ определяют после отстаивания или фильтрования.
1. Заполните пробирку водой до высоты 10-12 см.
2. Определите цветность воды, рассматривая пробирку на белом фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном).
Определение РН-фактора воды
Определить PH-фактор воды. Налил в банки образцы воды и опустить лакмусовые бумажки. Потом оценить их цвет (Приложение 3).
Большинство известных элементов, входящих в состав вод в сравнительно больших количествах, существуют в виде ионов. Для доказательства наличия этих ионов в воде использовалась методика качественного химического полумикроанализа. Качественный анализ пробы воды проводился на наличие в воде: катионов магния, железа(II,III), кальция, свинца, меди; анионов брома, йода, хлора, сульфата.
Хлориды являются составной частью большинства природных вод. Обнаружение большого количества хлоридов является показателем загрязнения природных вод бытовыми и промышленными сточными водами.
Для определения хлоридов используется 10% раствор нитрата серебра. Необходимо взять 5 мл исследуемой воды и добавить 3 капли 10% раствора нитрата серебра. При наличии ионов хлора возникает опалесценция или выпадает белый осадок. Приближенную количественную оценку дают в соответствии с таблицей 3 (Приложение):
Естественное содержание сульфатов в природных водах обусловлено выщелачиванием горных пород, биохимическими процессами и т.п. Повышенная концентрация сульфатов может быть связана со сбросом сточных вод, содержащих органические и неорганические соединения серы.
Для определения сульфатов необходимо приготовить разбавленную соляную кислоту 1: 5, 5% раствор хлорида бария. В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды, добавляют 0,5 мл соляной кислоты, 2 мл 5% раствора хлорида бария и перемешивают. Приближенное содержание сульфатов определяют по характеру выпавшего в пробе воды осадка таблица 4 (Приложение).
Определение жесткости воды
Степень жесткости определить можно визуально, в случае отсутствия специального оборудования. Необходимо оценить интенсивность накипи на стенках посуды после обычного выпаривания образцов воды над огнем.
Мы взяли для сравнительного анализа четыре разные пробы воды:
Проба №1 Вода из водопровода.
Проба №2 Бутилированая вода.
Согласно методике проводим исследование всех проб воды. Результаты заносим в таблицу.
источник
Проект по химии «Химический анализ водоема»
Существование человечества немыслимо без жизненно важных природных ресурсов, одним из которых является вода. Вода обладает рядом уникальных свойств, необходимых для поддержания всех форм жизни на земле.
Малая река — важная часть водного фонда страны. Часто большие реки сравнивают с артериями. Если так, то малые реки — это капилляры. Действительно, их насчитывается в России более 200 тысяч! Это те реки, которые имеют протяженность не менее 30 км. Если нанести их все на карту, то мы увидим, что большая часть страны буквально пронизана этими водными капиллярами.
Наши бессловесные друзья — речки, пруды, озера — начинают болеть: вода становится грязной, мутной летом она может зацвести. Постепенно угасает жизнь в воде. Сначала одни вредные организма сменяются другими, менее прихотливыми к условиям среды обитания, а потом и вовсе исчезают.
Река или озеро могут умереть, уйти навсегда. Бывает, что летом малая река превращается в едва заметный ручеек или цепь маленьких водоемов из стоячей воды. Все это — признаки надвигающейся беды. Однако человек не может жить без воды. Это не только хозяйственный ресурс, но и неотъемлемая часть природы, ее красота. Воспоминания нашего детства почти всегда связаны с любимым местом отдыха, купание на реке, в пруду, ловлей рыбешек, ночевкой у костра возле журчащей реки.
Вот поэтому так важно остановить процесс разрушения, гибели малых водных объектов. И сделать это можем мы.. Мы уверены, что полноценное экологическое воспитание невозможно без реальных экологических действий. Наиболее доступной и благодарной формой таких действий является изучение и охрана малых водных объектов, в сочетании с акциями по уборке территории, планированию и реализации программ и простых мероприятий по восстановлению и поддержанию малых водных объектов. Объект изучения доступен, потому что почти всегда рядом с любым населенным пунктом есть речка или пруд. Оно доступно также, потому что существуют достаточно простые методы изучения экологии рек, озер и прудов. И все же главное — это желание помочь речке, вылечить ее. Но сначала нужно понять, чем она больна и в чем причина болезни. Природа болеет в основном по вине людей и следы этой неразумной деятельности человека обычно нетрудно заметить.
Меня тревожит проблема: чистая или грязная вода в реке, можно ли купаться в ней, не опасно ли для здоровья?
Думаю, что это очень волнует не только меня как жителя села и юного исследователя-эколога, но и всех односельчан. Ведь если воды реки не охранять, не очищать, то река может превратиться в яму различных отходов, источник болезней.
По этим причинам я решила исследовать состояние реки Богучарка села Касьяновка в районе центра, где проживаю, а также изучить историческую роль реки в жизни села.
Актуальность и практическая значимость исследования
Практическое значение работы заключается в выборе лучших, более удобных методик, которые могут быть использованы как экспресс-метод при разовом обследовании и для проведения мониторинга всех малых водотоков. Достоинствами сравниваемых методов являются: кратковременность сбора, малозатратность, объективность и сопоставимость первичной информации об экологической полноценности и хозяйственной значимости обследованных водотоков.
Актуальность такого рода информации будет возрастать со временем, так как в дальнейшем она явится основой для констатации изменений водных экосистем и принятия обоснованных решений по сохранению и восстановлению качества поверхностных вод.
Объект изучения: малая река в селе Касьяновка
Предмет исследования: состояние воды
Цель исследовательского проекта: Получить информацию, связанную с конкретной проблемой состояния водного объекта – малой реки Богучарка села Касьяновка и последующее представление этой информации для заинтересованных сторон (общественности), направленное на разработку и принятие мер по улучшению ситуации.
Поставив перед собой цель, я сформулировала следующие задачи:
1.Изучить материалы по состоянию окружающей природной среды в с. Касьяновка Кантемировского района.
2.Овладеть методиками по изучению реки, по исследованию качества воды реки
3.Собрать общие сведения о малой речке, протекающей в селе Касьяновка .
4.Оценить качество воды в речке.
5.Провести химический анализ воды
6.Провести статистическую обработку информации.
7.Оценить результаты биологических исследований.
8.Определить степень загрязнения водоема методом биоиндикации.
9.Составить экологический паспорт реки.
10 Сделать в ыводы и внести предложения.
Место проведения исследования:
Речка, находящаяся на юге села Касьяновка Кантемировского района Воронежской области
Сроки проведения исследования:
Научность работы заключается в проведении систематического экологического мониторинга водног объекта с.Касьяновка
Новизна работы : оценка тенденции изменения состояния экологии водоема и предложение меры по ее охране и улучшению .
Гипотеза — рост заболеваемости зависит от качества воды.
2.1 Вода в природе. Для получения пресной воды человек использует реки (главный источник), озера и подземные воды. Вода в реке все время возобновляется за счет осадков или талых вод, и общий сток рек более чем в 20 раз превышает запас воды в руслах в каждый данный момент. Можно сказать, что, несмотря на огромные объемы воды, на поверхности нашей планеты и в ее недрах, пресная вода составляет лишь незначительную часть, а легко доступная для человека пресная вода — совсем ничтожна по сравнению с общим ее объемом, а
2.2 Реки– водные потоки , основной составляющей которых, как правило, служит стекающая с поверхности дождевая и талая вода, несущая свои потоки в разработанных руслах. Реки различаются по длине, количеству протекающей воды, скоростям течения, глубине и т. д. Они обеспечивают связь между сушей и океаном в глобальном круговороте воды, служат основным источником пресной воды для человека. Большинство городов мира располагаются по берегам рек. Они, как артерии, пронизывают всю сушу. Это гигантская транспортная система, которая несет обломки горных пород, частицы почвы, растворенные вещества, живые организмы. Все перечисленное в конце концов попадает в Мировой океан. Именно поэтому Леонардо да Винчи назвал воду «возницей природы».
СВОЕ НАЧАЛО РЕКИ обычно берут от едва заметных родников, в болотах или озерах, ледниках в горах. Начинается река с небольшого ручейка, к которому затем присоединяются другие ручейки.
Река! Как много говорит это слово сердцу каждого человека!
Река — это история, а история человечества неразрывно связана с природой и особенно с одним из важнейших её даров — водой.
РЕКИ ОБЕСПЕЧИВАЮТ и поддерживают жизнь людей, именно поэтому человек заселяет их берега. Но они же приносят беды и опасности. Мы уже знаем, что поведение реки зависит от источника питания — дождевых осадков, таяния снега или ледника. Чем больше выпадет осадков, чем интенсивнее тает снежный покров или ледник, тем больше воды прибывает, тем выше поднимается ее уровень, и она в результате выходит из берегов. Одна из главных задач наблюдательных станций, существующих на реках, — получение данных для предсказаний паводков — быстрых подъемов воды, связанных с сильными дождями и ливнями, и половодий — подъемов воды, вызванных снеготаянием. В тропиках и субтропиках, где нет снежного покрова или он незначителен, преобладают паводки, а в умеренной континентальной, с длительным накоплением снега зоне, в том числе в России, — весенние половодья. Паводки и половодья сопровождаются наводнениями, когда затапливаются широкие полосы земли вдоль русел рек и находящиеся на них города, селения, дороги, сельскохозяйственные поля. Раз в 20 —30 лет происходят сильные разливы, а раз в 50 — 100 лет — катастрофические наводнения.
Издавна люди ценили то, что было дано природой. Прославляли своё Отечество: гордились реками, озёрами, земными недрами. Долины рек на протяжении тысячелетий были колыбелями человеческой культуры и являлись родиной многих народов. Человек пользовался реками как удобными жизненно важными путями, они поили своими водами поля и сады, давали свет и тепло. На берегах рек возникали поселения, свершались важнейшие исторические события.
2.3 Характеристика водоемов района
Гидрографическая сеть Кантемировского района представлена реками, озерами, прудами, болотами и ручьями.
Река Богучарка протекает, примерно, по центральной части Канетмировского района и имеет три притока: р.р.Кантемировка, Богучарка Левая и Федоровка. Ширина русла р.Богучарка колеблется от 5 до 15 метров. Она имеет пологие берега и спокойное течение. Река образует неширокую пойму. Паводковыми водами пойма затапливается сроком на 10-12 дней.
Малые реки Кантемировка, Левая Богучарка, Бугаевка, Федоровка мелководны, местами в летнее время пересыхают, имеют извилистые русла. Отличаются медленным течением и неширокими поймами. Поймы всех рек в районе слабо дренированы, местами заболочены. Большая часть болот, расположенных в поймах рек, не используется для сельского хозяйства, лишь в крайне засушливые годы здесь возможно выкашивание грубостебельного разнотравья.
Выклиниваясь у подножий берегов балок или коренных бугров долин рек, грунтовые воды образуют родники. А замкнутые понижения надпойменных террас и пониженные притеррасные части пойм заболачиваются.
Условия рельефа (днища балок) способствовали созданию прудов путем перепруживания балок плотинами. Однако, распахивание склонов и смыв почвы приводят к заиливанию прудов. Некоторые пруды используются для орошения поливных земель, водопоя скота и других целей. Грунтовые воды на территории района залегают на различной глубине. На водораздельных участках грунтовые воды залегают на глубине 8-12 метров, способствуя развитию почв степного типа и на питание сельхозкультур в вегетационный период влияния не оказывают. На пониженных бессточных участках водоразделов грунтовые воды залегают на глубине более 5 метров, создавая условия для формирования лугово-черноземных и черноземно-луговых почв, нередко
солонцов, солонцеватых и засоленных почв. Глубина грунтовых вод на надпойменных террасах — от 3-х до 5 метров, а в поймах рек от 1 до 5 метров.
При выходе грунтовых вод на поверхность или при близком их залегании
(в основном, в поймах рек и в днищах балок), формируются почвы болотного типа и заболоченные разновидности почв
Близкое залегание грунтовых вод в поймах рек и ручьев позволяет без полива и с гарантией даже в засушливые воды выращивать зерновые, технические и огородные культуры.
3.1 Органолептические показатели воды
Для определения глубин реки и особенностей рельефа ее дна я поводила промеры русла реки. По результатам промерных работ получила планы русла реки в линиях равных глубин — изобатах, а также определила площадь водных сечений рек.
-Измерение скорости течения и расхода воды в реке
3.1.2Измерения скорости течения реки я использовала следующее оборудование:
-рулетка или мерная веревка;
-секундомер или часы с секундной стрелкой;
3.1.3.Измерение температуры воды
Температура воды является результатом нескольких одновременно протекающих процессов, таких как нагревание солнечной радиацией, испарение, турбулентный теплообмен с атмосферой, перенос тепла течениями, турбулентным перемешиванием вод и других факторов.
Температура воды важный фактор, влияющий на протекающие в водоеме физические, химические, биохимические и биологические процессы, от которого в значительной мере зависит кислородный режим, интенсивность процессов самоочищения и т.д.
Измерение температуры проводила во время отбора пробы. Для этого используют ртутные термометры с ценой деления 0,1-0,5 0 С.
Цветность водоема я определяла визуально, рассматривая пробирку сверху на белом фоне.
Прозрачность, или светопропускание, воды обусловлена ее цветом и мутностью. Зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, от содержания химических веществ. прозрачность характеризуется предельной глубиной, на которой еще виден специально опускаемый белый диск диаметром около 20 см. ( диск Секки). Опускают диск в воду и замеряют на какой глубине диск скрылся из поля зрения.
Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем. Запах воды водоемов не должен превышать 2 баллов, обнаруживаемых непосредственно в воде.
По характеру запахи делятся на две группы:
Запахи естественного происхождения (от живущих в воде и отмерших организмов, от влияния почв и т.д.) находят по классификации, приведенных в таблице 1,2 (приложение 1,2)
3.2.Определение качества воды по пробе макрозообентоса
По мере возрастания загрязнения водоемов организмы исчезают из них в определенном порядке. Сначала погибают наименее выносливые, затем – более приспособленные . Организмы, по котором можно судить о степени загрязнения воды, называют показательными ( индикаторными). В данном методе в качестве показательных организмов выбраны отряды веснянок, поденок, ручейников, ракообразных (бокоплавы и водяные осянки) и личинки двукрылых, которые входят в так называемые группы Вудивиса (приложение таблица 3). Оценка качества воды основана на обнаружении в пробе показательных организмов в подсчете групп Вудивиса:
1. Взять сачком пробу бентоса из водоема
2. Часть пробы перенести в чашку Петри и пользуясь лупой, определите в пробе показательные организмы
3. Подсчитайть число групп Вудивиса в пробе.
4. Определить по таблице значение биотического индекса (БИ) пробы в баллах.(приложение таблица 3)
5. Определить по таблице степень загрязнения водоема, соответствующему БИ.(приложение таблица 4)
3.3. Физико-химический анализ воды
Для исследования физико-химического анализа воды необходимо использовать следующие Реактивы: растворы серной кислоты, соляной, нитрата серебра, хлорида бария, роданида калия, известковой воды; универсальный индикатор.
4.Методы обработки материала
Качество воды характеризуют ее прозрачность, мутность, цвет, запах, вкус, реакция среды, содержание растворенных солей, степень загрязнения химического, бактериологического и др. Я провела анализ воды из реки, используя пробу воды; стеклянные сосуды; пробирки, бюретка для титрования, колбы.
Воду мы взяли из реки Богучарка, в среднем течении, на въезде в село Касьяновка.
Мы налили воду в химический стакан и рассмотрели ее на свет. Вода умеренно мутная,
Для определения цвета воды, опустили в стакан с водой белую пластинку. Цвет воды – бледно-желтоватый (Приложение таблица 5)
Запах воды – слабый, еле заметный
После суточного отстаивания обнаруживается небольшой осадок бледно-желтоватого цвета.
Пользуясь стандартной методикой, определила биотический индекс по Вудивиссу. Получены следующие результаты. (Приложение таблица 6)
Для определения реакции водной среды мы использовали универсальный индикатор. Для этого капнули исследуемую воду на кусочек универсальной индикаторной бумаги. Затем сравнили полученный цвет воды со шкалой рН. рН исследуемой воды около 1,5, что говорит о средней кислотности воды.
Для определения наличия растворенных солей, подготовили два чистых и обезжиренных предметных стекла. На одно нанесли несколько капель исследуемой воды, на другое – дистиллированной. Выпарили воду со стекол и сравнили их. Дистиллированная вода не содержит растворенных солей, поэтому стекло не побелело. Небольшой белый налет на другом стекле говорит о небольшом количестве растворенных солей.
Для определения качественного анализа воды на анионы и катионы выполнила следующие действия:
1.В воду добавила раствор нитрата серебра, в результате чего обнаружила сульфат карбонат- ионы, раствор помутнел, после чего добавили раствор хлорида бария, в результате чего выпал белый осадок.
2. В исследуемы раствор добавили смесь соляной кислоты этанола, после чего обнаружили ионы железа и кальция.(Приложение Таблица7)
Когда прилили смесь серной кислоты и этанола.
-Сделали количественный анализ на содержания катионов в исследуемом растворе, используя титрометрический метод. Анализ показал, что ионов свинца – 0,01 мг/л (ПДК -0,01 мг/л), кальция -0,6мг/л (ПДК – 0,8 мг/л), железа – 0,1 мг/л (ПДК -0,01мг/л). (Приложение таблица 8)
Данная работа- результат научных исследований проводимых на речке Богучарка с. Касьяновка.
Выполнив выше перечисленные исследование я получила следующие данные:
Хутор Касьянов возник при речке Богучарка в 1794 году. К 1859 году имелось 17 дворов. В конце 19 века по пойме реки Богучарка расселись крепостные безземельные крестьяне. В 1894 году в слободе Касьян – Поселок проживало 642 человека, насчитывалось 127 дворов.
Река Богучарка является наиболее крупным правым притоком реки Дон на юге Воронежской области. От времен правления Петра стал известен один из здешних притоков Дона — речка Богучарка. Петр I, идя эскадрой по Дону к Азову в 1696 году, на подходе к устью этой речки завершил «Указ по галерам» — был создан и принят первый российский военно-морской устав. Став здесь на отдых, устроил пир и первую чарку не стал пить, а сказав — «Богу чарка», выплеснул её за борт. Что дало основания для легенды о названии реки — Богучарка. Правда, река задолго до Петра была не безымянной. В «Книге Большому Чертежу» — приложение к карте России средних веков изданной 1627 году об этом притоке Дона — «. ниже Мамонца верст с 30, пала в Дон река Боучар. А с Нагаискои стороны, ниже Боучара верст с 20, пала в Дон река Тулучеева. А ниже Тулучевой, верст с 10, с Нагаискои стороны, пала в Дон речка Песковатая. » Боу чара — Богу чарка — созвучно и возможно и натолкнуло на жест с чаркой Петра I или создателей легенды. Легенда явно пошла вход с верхов. В противовес народной памяти — большинство здешних казачьих станиц во время подавления Булавинского бунта 1707 -1709 годов по указу Петра I были буквально «стерты с лица земли».
По результатам физико-химического исследования воды из реки Богучарка можно сделать следующие выводы:
-при рассмотрении физических свойств наблюдается низкая степень загрязненности водоема;
-лабораторные испытания показали низкое содержание различных ионов, активно влияющих на все живое.(приложение таблица 8)
Наблюдения за фауной и флорой проводились летом во время летней практики и осенью. Определяли виды растений этих водоемов. В зоне наземных береговых растений растут осока пузырчатая, ,в зоне мелководных растений — частуха подорожная, подорожник, вербейник;в зоне плавающих растений — ряски и многокоренник.
В последнее время в реке появились бобры. Благодаря им в реке повысился уровень воды.
В качестве индикотарных организмов рассмотрела макробеспозвоночные, имеющие длительные жизненные циклы, ведущие малоподвижные образы жизни и легко определяемые по специальному атласу-определителю. В перечень индикаторных таксонов данного метода включены личинки двукрылых, бокоплавов , комаров.
Выполнив исследования я выяснила, что река в нашем селе находится в среднем состоянии, так как
-на территории села нет промышленных предприятий;
-в реке появились бобры и раки и т.д.
В результате своей деятельности:
я изучила материалы по состоянию рек в, районе, селе; овладела методиками по исследованию качества воды реки;
Моя работа носила научно-практический характер, охватывающий разные сферы деятельности:
— работа с педагогами школы, учащимися, родителями;
— -походы в библиотеки, в музеи, отдел экологии района,
-освоение новых информационных технологий (работа на компьютере, фотосессии).
Исследуя историю реки, я узнала, что жизнь людей села неотделима от её берегов и вод Река даёт людям до сих пор: рыбу, воду для сельскохозяйственных нужд, прекрасные пастбища, плодородные земли, климатический баланс, витаминную пищу для скота (сбор речных растений);
Река даёт жизнь всем и всему!
Поэтому я думаю необходимо:
— Продолжать вести экологический мониторинг за рекой, который включает наблюдения за химическим составом воды, физическим (уровень воды), биологическим (разнообразие биологических видов) и за последствиями, вызываемыми этими изменениями;
Главная задача для нас сегодня – это сохранение реки и поддержание чистоты её вод. Ведь человеческому разуму нет предела, нет предела его возможностям. Хочется верить, что современный человек, вооружённый знаниями, сумеет преодолеть все трудности, которые возникли во взаимоотношениях с природой, окружающей средой. И тогда вода в реке станет неисчерпаемой.
7.Список использованной литературы
Алекин О. А. Основы гидрохимии. Л., 1970. с24-29
Алексеев С.В. Практикум по экологии”, Москва, АО МДС, 1996 г. ( 28 стр.)
Ашихмива Т.Я. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие .М.: АГАР, 2000. — 385 с.
Боголюбов А.С. Методическое пособие. Состав. Экосистема М. 1997г. — С.23.
Большая оксфордская энциклопедия Москва «РОСМЕН» 2007стр 451-452.
Душенков В.М., Макаров К.В. Летняя полевая практика по зоологии беспозвоночных: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. — М.: Издательский центр «Академия», 2000. — 256 с.
Плавильщиков Н.Н. Определитель насекомых. М. Топикал. 1984 г. — С.428.
Попова Т.А Экология в школе. Мониторинг природной среды. Методическое пособие. Творческий центр. Москва 2005.стр 27-33
Рекомендация по организации полевых исследований состояния малых водных объектов с участием детей и подростков Москва — Переславль-Залесский. 2001.стр 38-45
Эрудит. Физическая география. Москва «МИР КНИГИ» 2006 стр.58-59
источник