Проектно-исследовательская работа «Где вода, там жизнь»

Муниципальный конкурс

Социально- значимых исследовательских и проектных работ по экологии

«Природа - бесценный дар, один на всех»

Форум «Зеленая планета»

«Где вода, там и жизнь»

Подготовил:

Бортников Аркадий Александрович

Учащийся 11 класса

МБОУ Греково- Степановской СОШ

Руководитель:

Кобцева Вера Ивановна

Учитель химии и биологии

МБОУ Греково- Степановской СОШ

село Греково- Степановка 2013 год

Содержание

Введение

Теоретическая часть

Типы и качество воды

Влияние воды на физиологию человека

Методы исследования питьевой воды

Практическая часть

Определение качеств воды в пробах путем эксперимента

Физико - химические методы определения качества воды

Заключение

Список использованной литературы

Приложения

Актуальность проекта В настоящее время проблема защиты воды стоит на первом месте во всех планированиях экологических объединений. И действительно, ведь вода - источник жизни. А жизнь очень дорога. Поэтому следует принимать серьезные меры по охране воды. Казалось бы, вода. Ее у нас очень много, 2/3 планеты заняты водой. Но не все вечно. Даже огромный океан может превратиться в лужу. И сегодня я хочу посвятить минутку именно воде как экологическому объекту.

В ходе работы Всероссийского детского экологического форума «Зеленая планета 13» я решил провести собственное исследование. В данном случае я хочу рассказать о методе определения качества состава воды.

В данной работе рассмотрены актуальные вопросы чистоты водных ресурсов родного села. На основе экспериментов дана характеристика качества воды, пробы которой взяты из разных природных источников нашего села. Для этого я изучил различные методики исследования качества воды и самостоятельно отработали их.

Проект реализовался с января по март текущего года. Проект вызвал большой интерес, поскольку тема воды сегодня актуальна. На наш взгляд, дело это очень хорошее и полезное.

В ходе реализации проекта я овладел навыками работы с лабораторным и полевым оборудованием, провели эколого-химические, гидробиологические исследования различных водоемов оценили их экологическое состояние.

Цель у нас благая - не просто узнать, какая вода, но и сделать шаг к улучшению экологии. Хорошая вода - пейте, плохая - сообщим жителям, что она непригодна для питья по некоторым показателям, или обратимся к нашей власти, чтобы принять меры.

На сегодняшний день состояние воды неутешительно. Но нельзя пренебрегать актуальностью этой проблемы. Необходим регулярный и тщательный анализ воды: в результате производственной деятельности человека изменяется состояние природной среды. Самая актуальная проблема современности - это загрязнения водоемов и нехватки питьевой воды в России.

Объекты исследования проекта: водопроводная вода Греково- Степановская СОШ, Колодезная вода (ул. Дружбы 74 ), речная вода (р. Лозовенька), родниковая вода, вода из скважины (ул. Центральная 3 )

Цели проекта:

*Показать важность воды в жизни человека

*Провести анализ состояния водоснабжения жителей с. Греково - Степановка

*Определить качество воды из скважин

* Установить соответствие питьевой воды в с. Греково- Степановка

Задачи проекта:

1.Найти и изучить информацию о состоянии качества воды

2. Изучить САНИТАРНЫЕ ПРАВИЛА И НОРМЫ

СанПиН 2.1.4.544-96 "Питьевая вода и водоснабжение населенных мест.

Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения".

3. Провести мониторинг методом анкетирования среди учащихся: «Опрос учащихся об использовании воды из разных источников в пищу».

4. Провести анализ проб воды из различных источников водоснабжения нашей деревни.

5.Пропагандировать необходимость использования в быту фильтров для очистки питьевой воды, информацию о влиянии качества воды на состояние здоровья человека.

Введение

Вода - это божий источник,

Вода - это солнечный свет!

Воде задаем мы вопросы,

С водой получаем ответ.

То, что вода занимает важное место в жизни человека, известно, пожалуй, всем. Но о том, что вода определяет вкус к жизни, задумываются немногие.

От воды зависит качество и вкус пищи и напитков, которые мы потребляем. Доступность и качество питьевой воды определяют здоровье и качество жизни нации. Обеспечение населения чистой водой окажет непосредственное влияние на снижение смертности и увеличение продолжительности жизни россиян.

По оценкам Организации Объединенных Наций, 1,1 млрд. людей имеют недостаточный доступ к чистой питьевой воде. Прогнозируется, что к 2020 году использование воды увеличится на 40% и к 2025 году два человека из трех будут испытывать нехватку воды. Дефицит пресной воды в мире сделает ее важнейшим экспортным ресурсом. Вода, а не нефть станет главным богатством государства уже при жизни нашего поколения.

Качество источников воды в России по сравнению с большинством стран мира находится на высоком уровне.

Тем не менее, качество воды на различных территориях существенно различается. В источниках воды имеются загрязнения как природного, так и техногенного характера. Уже сегодня каждый второй житель России вынужден использовать для питьевых целей воду ненадлежащего качества, не соответствующую по ряду показателей санитарно-гигиеническим требованиям.

В декабре 2010 года Председателем Правительства Российской Федерации Владимиром Владимировичем Путиным подписано постановление № 1092 от 22 декабря 2010 года "О Федеральной целевой программе "Чистая вода" на 2011-2017 годы".

Интерес к воде был и всегда будет. Разница лишь в осмыслении и реальном понимании того, что может дать нам вода. Одно дело, что вода порождает жизнь на земле, другое - качество жизни, которое формируется теми жидкостями, которые мы потребляем. И важнейшей из них является вода.

Именно вода формирует и поддерживает в нашем организме среду, в которой происходят различные процессы. И не ее количество, а исключительно ее качество важно для поддержания и развития органолептических возможностей нашего организма, а значит, для умения наполниться и наслаждаться вкусом. Если мы познаем, а самое главное, прочувствуем настоящий вкус воды, мы сможем легко разбираться в качествах любых напитков, будь то вино, кофе, чай или даже кефир.

Если мы пьем качественный напиток, то наше тело, состоящее на 70% из воды, отображает это качество. Поиск и концентрация на качественной жидкости и есть суть вкуса к жизни. Если мы пьем качественные жидкости, то мы имеем качественную кровь, слюну, желудочный сок. Расщепление продуктов питания происходит качественнее и полезнее для нашего тела, белок и крахмал легче переходят в растворимое состояние. Хорошо регулируется температура нашего тела, и быстро выводятся вредные вещества.

Секрет жидкости состоит в том, что чем качественней жидкость мы пьем, тем меньше воды и еды нам нужно. Дело в том, что таким образом мы реализуем основную задачу жидкости - питание клетки. А если клетка напитана, то она становится источником энергии. Коим, в принципе, и является всегда, но только сила этой жизненной энергии бывает разной.

Когда мы говорим о качественной воде, мы имеем в виду ту воду, которая в состоянии удерживаться в нашем теле и питать клетку. Иначе для этого потребуется пропустить через наше тело большое количество воды. Потребляя неструктурированную воду, мы вымываем из тела многие микроэлементы. В первую очередь кальций и калий.

Необходимость воды для обеспечения жизнедеятельности человека обусловлена ролью, которую она играет в круговороте природы, а также в удовлетворении физиологических, рекреационных, эстетических и других потребностей человека.

Теоретическая часть

Типы и качества воды

На 30% наш суточный рацион может состоять из любой воды. Остальные же 70% должна составлять только качественная вода. Наше тело просит в первую очередь не воду, а структуру. Существует множество видов воды, но их воздействие на человека определяется кристаллизацией, магнитным полем Земли, природной энергетической насыщенностью (насыщенностью минералами, солнечной энергией, кислородом).

Вода, которая содержит больше, так сказать, солнечной энергии, наиболее полезна для нас. Эта вода образуется в растениях: свекле, тростнике, кукурузе, кактусе и, конечно, винограде.

Секреторная вода - жидкость, вырабатываемая внутри тела и дающая нам необходимые элементы, которые могут быть усвоены, только если наша общая водная основа является структурной.
Хлорированная вода - это тип воды, которую создал человек. Мы получаем ее из водопровода. Такая вода в лучшем случае выполняет функцию питательной воды или служит для утоления жажды (если она была заморожена, а потом оттаяла или ее прокипятили). Объем ее в организме более 30 % от суточной нормы приводит к разрушению структурных связей.
Минеральная вода - вода, которая получает микроэлементы из подземных источников. Такая вода делится на классы в зависимости от уровня кислотности и минерализации. Поэтому она может быть как лечебной, так и питательной, и структурной.

Чистая вода - природная вода, которая не содержит примесей и пригодна для питья. Используется для утоления жажды. Не рекомендуется ее потребление более 30 % от суточной потребности.

Дистиллированная вода - очищенная вода, которая не содержит никаких примесей и включений, рассматривается как медицинская. К этой воде относятся и все виды алкогольных продуктов, полученные за счет перегонки и очищения, но не выдержанные.
Талая вода - вода, полученная при таянии льда, сохраняет структурные связи льда. Рассматривается как структурная. Пресная вода - вода с минимальным содержанием солей. Вода для утоления жажды. Не рекомендуется более 30 % от суточной потребности.
Морская вода - особый вид воды, рекомендуемый для питания через кожу. Обладает плотностью, способствующей обогащению кожи тела. По наличию кислотности она сопоставима с лечебной минеральной водой, показатель кислотности (pH) в среднем равен 8.
Искусственная вода - различные газированные и подслащенные напитки, делающиеся за счет различных химических соединений. Возможно их использование только для утоления жажды, но не более 10 % от суточной потребности.

Питательная вода - сок, некоторые виды минеральной воды, неструктурированное вино, квас, пиво, морс, суп и т. д. Это вода, где составной частью являются полезные для организма элементы. Рекомендуется не более 30 % от суточной потребности при нормальном питании. До 50 % при его отсутствии.

Тяжелая вода - вода, в которой наличествуют два атома тяжелого изотопа водорода дейтерия вместо легкого изотопа водорода протия. Она может присутствовать в разных пропорциях в различных типах вод. Ее важность - в кристаллической породе, которая не разрушается. Это позволяет усиливать действия различных вод. И хотя эта вода открыта совсем недавно, именно ее пытались получить алхимики. Считается, что из нее можно материализовать различные химические соединения. Возможно, солнечная энергия является способом ее получения в природе. Впрочем, в природе ее очень мало.
Алхимическая вода (мертвая вода) - вода, измененная за счет собственной структуры. По сути, такая вода является условием опыта или внутреннего преобразования в человеке. Видимо, подобную воду получил Иисус Христос, и ее соотнесли с вином. В природе к этой воде ближе всего красное структурное вино.

Тотемная вода (поверхностная вода) - вода, образующаяся на Земле различными способами. Вода определяется активностью планет и должна рассматриваться с позиции региона, так как здесь необходимо соотносить множество всяких факторов.

Ментальная вода - вода, которая изменила свое качество посредством ментального воздействия на нее. К этой категорий воды относится и святая вода. Причем изменения в такой воде происходят на уровне физических и химических свойств. Сила такой воды зависит от силы концентрированного усилия, она воздействует на мозг человека. Для человека, обладающего структурированным объемом, такая вода не представляет большой опасности. Другим она может нести как вред, так и пользу. Ментальная вода получается только из неструктурированной воды, например, из горного ручья или из любой простой воды для питья.

Влияние воды на

физиологию человека

Вода доставляет в клетки организма питательные вещества и уносит отходы жизнедеятельности. Кроме того, вода участвует в процессах терморегуляции и дыхания. 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 появляется чувство жажды, при утрате 6-8% наступает полуобморочное состояние, при 10% - галлюцинации, нарушение глотания. Потеря 10-20% воды опасна для жизни. Для нормальной работы всех систем человеку необходимо как минимум 1,5 литра воды в день.

Избыточное же потребление воды приводит к перегрузке сердечно -сосудистой системы, вызывает изнуряющее потоотделение, сопровождающееся потерей солей, ослабляет организм.

Таким образом, вода необходима для жизнедеятельности; количество ее, выделяемое жизненными процессами, должно вновь пополняться. Поэтому первостепенным вопросом нашего питания является постоянное возмещение воды путем введения в организм в свободном виде и как составную часть пищи.

Но вода несет в себе и опасность. Оказывается, есть заболевания, связанные с микроэлементным составом воды. Кроме того, вода может выступать как передатчик инфекционных заболеваний.

Для анализа состояния изучаемой проблемы влияния воды на физиологию человека нами был проведены практические исследования, и анкетирование.

Целью анкетирования было выяснение общественного мнения об использовании и применении воды. Результаты опроса были проанализированы, а ответы представлены в виде таблицы. (таб. № 1).

Вывод: так как было выявлено, что для приготовления пищи чаще всего используют сырую воду, которую берут из скважины, водопровода, колодца, то я решил ,что проводить исследования качества воды необходимо из этих источников. Для сравнения возьмем воду из родника и реки Лозовенька

Методика исследования питьевой воды

Абсолютно чистой воды в природе не существует. Она всегда содержит различные примеси как в растворенном, так и во взвешенном состоянии. От концентрации и природы этих примесей зависит пригодность воды для бытовых и промышленных нужд.

В зависимости от назначения к воде предъявляют различные требования. Так, например, в питьевой воде не должно быть ядовитых веществ, болезнетворных вирусов и бактерий. Содержание свинца допускается в количестве не более 0,1 мг/л, меди - не более 3 мг/л, мышьяка - не более 0,05 мг/л. рН питьевой воды может находиться в пределах от 6,5 до 9,5.

Общие требования к питьевой воде:

1. Вода должна быть прозрачной, бесцветной, без привкуса и запаха, иметь освежающую температуру и не содержать видимых примесей

2. Вода должна иметь безвредный химический состав.

3. Вода должна быть безопасной в эпидемиологическом отношении.

Практическая часть

Определение качества воды в пробах путем экспериментов

В своей работе мы с помощью нескольких специальных методик провели эксперименты по изучению физических и химических свойств воды. Для чего мы использовали пробы воды, взятые из следующих природных и водопроводных источников:

- вода из водопровода ---- проба №1

- колодец (частный) ---- проба №2

- река Лозовенька ---- проба №3

- родниковая вода ---- проба №4

- скважина (частный дом) ---- проба №5

При отборе мы использовали посуду из бесцветного стекла, тщательно вымытую моющими средствами, многократно ополоснули ее водопроводной и дистиллированной водой.

Физико-химические методы определения качества воды

1.Определение прозрачности воды.

Налили в химические стаканы эту воду и рассмотрели ее на свет, Определили ее прозрачность. Простым способом по высоте столба воды (в см), при которой можно различить на белой бумаге стандартный шрифт с высотой букв 1.5 мм. Затем наливали в цилиндр с Д=2.5 см из прозрачного стекла воду. Далее устанавливали цилиндр на высоте 4см над буквами. Потом просматривали шрифт сверху через столб воды и сливали ее до определенной метки, пока распознание шрифта становилось оптимальным.

2. Определение водородного показателя воды в пробах (рН)

Для этого в пронумерованные пробирки №1, №2, №3, №4, №5 наливали по 5мл исследуемой воды, затем в каждую из них опустить в исследуемую воду универсальный индикатор, по шкале определить рН воды.

Проба №1 - рН=6

Проба №2 - рН=4

Проба №3 - рН=5

Проба №4 - рН=5

Проба №5 - рН=4

3.Определение наличие хлорид ионов

Сначала мы прилили нитрат серебра, чтобы проверить наличие хлорид ионов. Во всех пробирках образовалось небольшое помутнение, что свидетельствует о небольшом количестве ионов хлора.

Ag⁺ + Cl^- = AgCl

4. Определение сульфат ионов

Потом добавили хлорид бария, чтобы проверить наличие сульфат ионов. Помутнение в пробирке с пробами не произошло, что свидетельствует об отсутствии сульфат ионов.

5.Определение наличия сероводорода

Используем раствор йода. В пробирках изменений не наблюдается. Что доказывает отсутствие сероводорода

5.Определение наличия органических примесей

Используем раствор перманганата калия. В пробирку с водой мы добавляем 3-3 капли перманганата калия (до розового цвета). Нагреем содержимое до кипения. При наличии органических примесей в воде должны появиться буро- коричневые хлопья. Но т.к. этого не происходит можно сказать, что органических примесей в исследуемой воде нет.

6Определение жесткости воды

Мерным цилиндром налить 10 мл исследуемой воды в коническую колбу.

Наполнить бюретку мыльным раствором, добавить 1 мл мыльного раствора в колбу. Если не образуется пена, добавить еще несколько мл раствора мыла. Продолжать добавлять мыльный раствор, пока не образуется устойчивая пена (она должна держаться не менее 30 секунд).

Записать объем мыльного раствора, необходимого для образования устойчивой пены с 10 мл исследуемой воды.

Ополоснуть колбу, повторить действия 1 - 3 с различными образцами воды.

Проба №1 - 8 объемов

Проба №2 - 7 объемов

Проба №3 - 4 объемов

Проба №4 - 5 объемов

Проба №5 - 3 объемов

Жесткость природных вод изменяется в широких пределах. Она различна в данных водоемах, а в одной и той же реке изменяется в течение года, и в течение паводка может быть минимальной.

Присутствие в воде значительного количества солей кальция или магния делает воду непригодной для многих технических целей. Так, при продолжительном питании паровых котлов жёсткой водой их стенки постепенно покрываются плотной коркой накипи, отчего резко увеличивается расход топлива.

Жёсткая вода не даёт пены с мылом, затрудняет приготовление пищи, в ней плохо заваривается чай, кофе. При стирке белья жесткая вода не только ухудшает качество стираемых тканей, но и приводит к повышенным затратам мыла

В нашей местности вода очень жесткая и содержит повышенное количество ионов хлора. Для определения жесткости воды даже нет необходимости делать специальный анализ - это видно невооруженным глазом: при кипячении воды чайник покрывается толстым слоем накипи, приходится постоянно его чистить. Такую воду нельзя заливать в паровые утюги, а при стирке в стиральной машине необходимо добавлять специальные средства, устраняющие жесткость воды, иначе она быстро выйдет из строя.

Избыток солей кальция в воде несет вред не только бытовой технике, но и важнейшему органу человеческого организма - почкам. В них появляются камни.

Поэтому многие жители нашего села пользуются водой из незамерзающего родника.

Родник расположен на окраине села. Чья - то заботливая рука изготовила железный желоб, чтобы защитить родник от мусора. Но со временем ситуация изменилась: желоб заржавел, подступы заросли травой, подход завален мусором.

С каждым годом всё больше отдыхающих ходят на родник, оставляют после себя много мусора, в частности бутылки из под пива, банки. Главными загрязнителями являются прошлогодние ветки и листья. Поэтому было решено освободить подход к роднику, заменить желоб, убрать мусор.

Выводы :

В ходе данных исследований было доказано, что вода из водопровода очень жесткая и применять в пищу ее можно только после кипячения, но эта вода «мертвая», а человеку необходима «живая» родниковая вода, вода из реки и водопровода содержит повышенное количество хлоридов, избыток хлора ведет к ацидозу, в пробах воды №2 и №5 ( колодец, и скважина) повышенная кислотность, что ухудшает усвоение минералов, такие как кальций, натрий, калий и магний, которые, благодаря избыточной кислотности, выводятся из организма. От недостатка минералов страдают жизненно важные органы.

Рекомендации

1) Обязательно очищать воду фильтром.

2) Даже очищенную воду надо обязательно кипятить, потому что далеко не все фильтры могут полностью обезопасить воду от содержащихся в ней веществ и бактерий.

А что делать с накипью? Я нашёл несколько способов, как от неё избавиться:

• Прокипятить раствор любой пищевой кислотой.

• Прокипятить литр кока-колы.

• Прокипятить картофельные очистки и яблочную кожуру.

• Прокипятить раствор соды.

Заключение:

Человечество - часть природы. Люди используют ее ресурсы, при этом нарушают биологический круговорот веществ и производят огромное количество отходов, которые природа не в состояние переработать. Я считаем, что тема моей работы актуальна в настоящее время. Работа имеет практическое знание. Если бы каждый человек познакомился с моей работой, то природные источники меньше бы загрязнялись и рационально использовались человеком.

С итогами исследования мы будем обращаться в Администрацию села и попросим помощь в благоустройстве площадки вокруг родника.

Список использованной литературы

1. Вода питьевая. Метод определения общей жесткости.

ГОСТ 4151-72. М.: изд-во Стандартов, 1980.

2. Логинов Н.Я., Воскресенский А.Г., Солодкин И.С.

Аналитическая химия. М.: Просвещение, 1985.

3. Новиков Ю.В., Сайфутдинов М.М.. Вода и жизнь на Земле.

М.: Наука, 1981.

4.Бинас А.В., Маш Р.Д. и др. Биологический эксперимент в школе: Кн. для учителя. - М.: Просвещение, 1987.

5. Дроздов И. В. Удивительная биология. - М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2006.

6.Кашанов Р.Ш. Живая оболочка Земли. - М.: Просвещение,1984.

7. Новиков Ю. В. /Природа и человек./ - М.: Просвещение, 1991

8. Соболевский А.А. /Живая вода / Край Мордовский. -

Саранск, 1976.

Интернет ресурсы:

rodina-portal.ru

proshkolu.ru/

Мониторинговое исследование Таблица №1

класс

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Кол-во

уч-ся

5

3

6

11

7

4

1

4

3

5

Вопрос/ ответ

да

нет

да

нет

да

нет

да

нет

да

нет

да

нет

да

нет

да

нет

да

нет

да

нет

1.Из скольких человек состоит семья?

В основном семья состоит из 4- 5 человек

2.Используете ли вы воду из-под крана?

4

1

3

6

1

10

1

4

3

3

1

1

1

3

2

1

3

2

3.Если нет, то где берете?

скважина , колодец

Родникскважина, колодец

Родникскважина, колодец

скважина , колодец

Родникскважина, колодец

Родник

скважина

скважина , колодец

Родник скважина, колодец

4.Пользуетесь ли вы фильтром?

1

4

1

2

4

2

5

6

3

4

3

1

1

2

2

1

2

3

2

5.Если да, то часто меняете фильтр?

10

2

8

4

12

18

10

4

12

Анкета: «Какую воду мы пьем?»

1.Класс

2.Из скольких человек состоит семья?

3.Используете ли вы воду из-под крана?

4. Если нет, то где берете?

5.Пользуетесь ли вы фильтром?

6. Если да, то как часто меняете фильтр?

Результаты исследований

показатели

водопроводная

колодезная

речная

родниковая

скважинная

1.определение прозрачности воды

+

+

-

+_

+

2. определением водородного показателя воды(pH)

6

4

5

5

4

3. определением наличия хлорид ионов

+++

++_

+++

++_

+_ _

4. определением наличия сульфат ионов

_

_

_

_

_

5. определением наличия сероводорода

_

_

-

_

_

6. определением наличия органических примесей

_

_

_

_

_

7. жесткость вода

8объемов

7 объемов

4 объемов

5 объемов

3 объемов

В зависимости от уровня рН воды можно условно разделить на несколько групп: