Вода, которую мы пьем

Муниципальное общеобразовательное учреждение гимназия № 8 имЛ.М.Марасиновой

Вода, которую мы пьем



Автор: Мануилова Елена 10 «А» класс, Гимназия № 8

Научные руководители: Арсеньева Т.А.,

Педагог дополнительного образования

Гимназии № 8 и ЦДОД «Молодые таланты»;

Горшкова Л.Ю. - Заместитель главного врача

по лабораторным исследованиям филиала ФБУЖ (СЭС)

Рыбинск 2011-2012 гг.

Содержание:

I. Введение …………………………………………………………………стр. 3

1. 
   Цель, задачи
   
2. 
   Методы исследования
   
3. 
   Объекты исследования
   
4. 
   Актуальность темы.
   

II. Литературный обзор ………………………………………………......стр. 4-13

1. 
   Вода в жизни человека
   
2. 
   Коммунальная очистка воды
   
3. 
   Бытовые способы очистки воды
   
   1. 
      Очистка воды без использования фильтров
      
   2. 
      Очистка воды с использованием фильтров
      
   3. 
      Осмотический процесс
      
   4. 
      Обратный осмос
      
4. 
   Приборы для определения качества воды (фирмы Zepter)
   
   1. 
      TDS-meter hold
      
   2. 
      Прибор для электролиза
      

III. Исследовательская часть……………………………………………...стр. 13-18

1. 
   Качество воды микрорайона Волжский г. Рыбинска
   
2. 
   Проверка эффективности очистки воды методом вымораживания
   
3. 
   Электролиз некоторых проб воды, взятых на исследование
   
4. 
   Сравнение данных протоколов лабораторных исследований по санитарно-гигиеническим и микробиологическим нормативам
   

V. Заключение …………………………………………………………….стр. 18-19

• 
  Общие выводы
  
• 
  Продолжение проекта очистных сооружений и их реализация в 2012-2013 гг.
  

VI. Библиография …………………………………………………………стр. 20

VII. Приложения …………………………………………………………..стр. 21-33

VIII. Словарь……………………………………………………………….стр. 34

I Введение

Цель работы: Анализ качества питьевой воды, наиболее часто используемой населением поселка Волжский и в пределах города Рыбинска с помощью приборов фирмы Zepter (TDS meter hold, прибор для электролиза).

Задачи:

1. 
   Воспитание бережного отношения людей к своему здоровью; профилактика ЖКБ и МКБ.
   
2. 
   Выявить основных химических загрязнителей водопроводной воды п. Волжский
   
3. 
   Определить органолептические показатели проб исследуемых источников
   
4. 
   Исследовать взятые пробы воды с помощью приборов фирмы «Цептер»
   
5. 
   Определить качество воды по данным санитарно-гигиенической лаборатории г. Рыбинска
   
6. 
   Определить микробиологические показатели проб воды
   
7. 
   Сравнить показатели проб воды
   

Методы:

Объекты исследования: водопроводная вода п. Волжский, вода из различных источников (колодцы, родники, колонки)

Актуальность темы:

Вода является источником всей жизни на нашей планете. Жизнь человека напрямую связана с качеством питьевой воды. Она играет важнейшую роль в жизнедеятельности организма. Определенное и постоянное содержание воды – необходимое условие существования живого организма. При изменении количества потребляемой воды и ее солевого состава нарушаются процессы пищеварения и усвоения пищи, кроветворения. Без воды невозможна регуляция теплообмена организма с окружающей средой и поддержание температуры тела. Вода выводит из организма продукты жизнедеятельности и вредные вещества. Качество нашей жизни напрямую зависит от качества воды, которую мы пьем.

В соответствии с данными Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), более 80 % всех проблем здоровья человека связаны с качеством питьевой воды. Не может человек быть здоровым, если он пьет некачественную воду. Современные запасы пресной питьевой воды и её качество вызывают немало споров среди ученых. Ухудшение экологической ситуации приводит к появлению в пресной воде нежелательных примесей. Для того чтобы узнать насколько человеческая деятельность повлияла на состав воды, необходимо регулярно брать пробы и проводить анализы, поэтому проблема качества воды является не только социальной, но и медицинской, экономической и географической проблемой. Раньше вода из родника или колодца считалась самой чистой, а теперь непроверенная вода из источника может быть намного опаснее водопроводной воды. Причинами тому являются многолетний сброс отходов в реки, кислотные дожди и загрязненность почвы органическими и неорганическими удобрениями. Именно поэтому в наши дни как никогда важно знать химический состав воды, которую мы пьем.

II Литературный обзор

Вода в жизни человека

Возраст нашей планеты около 4,5 миллиардов лет. И наука, и религия утверждают, что жизнь на ней первоначально возникла и развивалась в воде. Самые древние обитатели Земли - бактерии и сине-зелёные водоросли (цианобактерии). И только около 500 миллионов лет назад жизнь вышла на сушу. Вода - на первый взгляд простейшее химическое соединение двух атомов водорода и одного атома кислорода - является, без всякого преувеличения, основой жизни на Земле. Не случайно ученые в поисках форм жизни на других планетах солнечной системы столько усилий направляют на обнаружение следов воды (Прил. № 1). Сама по себе вода не имеет питательной ценности, но она является непременной составной частью всего живого. В растениях содержится до 90% воды, в теле же взрослого человека ее 60-65% от общей массы тела. Первостепенная роль воды в жизни всех живых существ, и человека в том числе, связана с тем, что она является универсальным растворителем огромного количества химических веществ, т.е. фактически является той средой, в которой и протекают все процессы жизнедеятельности. Вот лишь небольшой и далеко не полный перечень «обязанностей» воды в нашем организме:

• 
  
  

Определенное и постоянное содержание воды - вот необходимое условие существования живого организма. Человек чрезвычайно остро ощущает изменение содержания воды в своем организме и может прожить без нее всего несколько суток. При потере воды в количестве менее 2% веса тела (1-1.5л) появляется чувство жажды, при утрате 6-8% наступает полуобморочное состояние, при 10% - галлюцинации, нарушение глотания. Потеря 10-20% воды опасна для жизни. Животные погибают при потере 20-25% воды. Избыточное же потребление воды приводит к перегрузке сердечно-сосудистой системы, вызывает изнуряющее потоотделение, сопровождающееся потерей солей, ослабляет организм. В зависимости от интенсивности работы, внешних условий (в т.ч. климата), культурных традиций человек суммарно (вместе с пищей) употребляет от 2 до 4 л воды в сутки и столько же воды выделяется из организма. В настоящее время существуют следующие основные условные показатели качества питьевой воды:

Химические:

• 
  
  

Органолептические. К числу органолептических показателей относятся те параметры качества воды, которые определяют ее потребительские свойства, т.е. те свойства, которые непосредственно влияют на органы чувств человека: запах, цветность, мутность, прозрачность. Токсикологические. С их помощью контролируется отсутствие или наличие в воде в пределах допустимых норм таких опасных веществ как фенолов, свинца, алюминия, мышьяка, пестицидов. Микробиологические. По ним производят определение отсутствия в воде опасной микрофлоры. Общие, в первую очередь влияющие на органолептику воды. С их помощью определяются такие параметры как общая жёсткость, отсутствие нефтепродуктов, допустимые пределы по: железу, нитратам, марганцу, кальцию, магнию, сульфидам, уровню pH.

Коммунальная очистка воды

Понятия обычного человека о водоочистке ограничиваются, как правило, школьными опытами по фильтрации воды через бумагу или ее выпариванию с последующим созерцанием сухого остатка. На самом деле, проблема сложнее, а методы ее разрешения куда более совершенны. Чаще всего жителей города волнует бактериологический состав воды - наличие кишечной палочки, вирусов, вирусоподобных микроорганизмов, спор и т.д. Еще долго после замечательного открытия Левенгуком микробов никому и в голову не приходило связывать эти ничтожно малые существа с заразными заболеваниями. И только после исследований Луи Пастера и Роберта Коха идея о микробной природе инфекционных заболеваний завоевала всеобщее признание. Бесстрашные «охотники за микробами» в течение нескольких десятилетий открыли всех основных возбудителей инфекционных болезней, изучили пути распространения инфекции и способы обеззараживания. Для эффективного обеззараживания прежде всего необходимо хорошо очистить воду от взвешенных частиц. Дело в том, что большая часть бактерий и вирусов как бы прилипает к частицам, взвешенным в речной воде. Поэтому чем прозрачнее вода, тем меньше в ней микробов (Прил. № 2). На водопроводных станциях в воду добавляют специальные вещества - коагулянты. Их действие сводится к тому, что примеси слипаются, укрупняются и выпадают в осадок в виде хлопьев при медленном течении воды в больших резервуарах - отстойниках. Затем вода фильтруется через песчаные фильтры, в которых задерживаются мелкие частицы, не осевшие в отстойниках. Так из воды удаляются взвеси, коллоиды, высокомолекулярные соединения. Этим способом удается удалить до 95% микроорганизмов. Но среди оставшихся 5% вполне могут оказаться болезнетворные бактерии и вирусы. Поэтому воду еще и обеззараживают хлором. Хлор убивает почти все болезнетворные микроорганизмы. Но при хлорировании образуются многие вредные вещества и даже канцерогены, например, хлороформ. Кроме того, хлорирование не дает гарантии уничтожения вирусов в воде, так как они довольно устойчивы к воздействию хлора. Растворенный хлор, оставшийся после хлорирования, тоже вреден и ухудшает вкус и запах воды. Иногда на водопроводных станциях воду обеззараживают озоном. Он активнее уничтожает вирусы. Но и здесь не без недостатков. Озонирование технически сложно, стоит дорого. Озон вызывает активную коррозию оборудования и трубопроводов. Хотя это экологически более чистый способ, но, как и при хлорировании, возможно образование токсичных продуктов. Кроме того, при озонировании образуются органические вещества, которые легко усваиваются микробами. Из-за этого начинается их повторный рост. Поэтому после озонирования воду дополнительно хлорируют. Хлорирование предотвращает повторный рост микробов, «консервирует» воду, конечно, при условии хорошего качества водопроводной системы. О водопроводной системе в России этого, к сожалению, не скажешь. Но при такой схеме очистки убрать растворённые в воде химические загрязнения практически не удаётся. А среди них - весьма опасные для здоровья человека фенолы, нефтепродукты, поверхностноактивные вещества, ядохимикаты, соли тяжелых металлов. Включать новые технологические приёмы на водопроводных станциях экономически нецелесообразно. Ведь на некоторых из них в сутки очищается около 1.000.000 кубометров воды, причём основная её часть идёт не для питья, а на хозяйственные, бытовые и производственные нужды Так из 100% воды потребляемой городом только 9.9% воды идет на бытовые нужды и только 0.1% используется в качестве питьевой воды Значительно ухудшают качество уже очищенной водопроводной воды изношенные водопроводные трубы.

Бытовые способы очистки воды

Для очистки воды в бытовых условиях люди используют разные способы. Однако далеко не все знают, как правильно их необходимо осуществлять и какой может при этом возникнуть побочный эффект. Все способы очистки воды можно условно разделить на две группы: очистка без использования фильтров и очистка с использованием фильтров.

Очистка воды без использования фильтров

Данный вариант наиболее распространен и доступен, поскольку для очистки воды не требуется приобретение дополнительных устройств, кроме как обычной кухонной посуды. К наиболее распространенным способам относятся: кипячение, отстаивание, вымораживание.

Кипячение

Все мы с детства знаем, что сырую воду пить нельзя, но только кипяченую. Кипячение используют для уничтожения органики (вирусов, бактерий, микроорганизмов и др.), удаления хлора и других низкотемпературных газов (радон, аммиак и др.). Кипячение действительно помогает в некоторой степени очистить воду, однако данный процесс имеет ряд побочных эффектов: Первый - при кипячении изменяется структура воды, т.е. она становится "мертвой", поскольку происходит испарение кислорода. Чем больше мы кипятим воду, тем больше погибает в ней патогенов, но тем более она становится бесполезной для организма человека. Второй - поскольку при кипячении происходит испарение воды, то концентрация солей в ней увеличивается. Они отлагаются на стенках чайника в виде накипи и извести и попадают в организм человека при последующем потреблении воды из чайника. Как известно, соли имеют тенденцию накапливаться в организме, что приводит к самым различным заболеваниям, начиная от болезней суставов, образованию камней в почках и окаменению (циррозу) печени, и заканчивая артериосклерозом, инфарктом и мн. др. Кроме того, многие вирусы могут легко перенести кипячение воды, поскольку для их уничтожения требуются намного более высокие температуры. Также заметим, что при кипячении воды удаляется только газообразный хлор. В лабораторных исследованиях был подтвержден тот факт, что после кипячения водопроводной воды образуется дополнительный хлороформ (вызывает раковые заболевания), даже если перед кипячением воды была освобождена от хлороформа продувкой инертным газом.

Вывод. После кипячения мы пьем "мертвую" воду, в которой присутствуют мелкая взвесь и механические частицы, соли тяжелых металлов, хлор и хлорорганика (хлороформ), вирусы и др.