![Информация об авторе публикации](/templates/base/images/icons/info.gif)
![Раздел публикации](/templates/base/images/icons/folder.png)
![Дата публикации](/templates/base/images/icons/clock.png)
![Количество просмотров публикации](/templates/base/images/icons/post_photo.png)
Министерство образования и науки РБ
МОУ «Курумканская средняя общеобразовательная школа №2»
Тема:
Исследование поверхностных и грунтовых вод
хозяйственно - питьевого назначения
с. Курумкан
Автор: Балданова Дулма,
ученица 10 класса
Руководитель: Сультимова В.В.,
учитель химии.
2011 г.
с. Курумкан
Содержание
Введение
Глава І. Исследование проблемы питьевой воды
1.1. Обстановка с питьевой водой в Курумкане
1.2. Географическое положение реки Баргузин
1.3. Основные источники загрязнения поверхностных и грунтовых вод
Глава ІІ. Объекты и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.2 Методы исследования
2.2.1.Обнаружение хлорид-ионов
2.2.2. Обнаружение сульфат-ионов
2.2.3. Обнаружение катионов свинца (II)
2.2.4. Обнаружение катионов железа (П)
2.2.5.Определение жесткости воды
Глава III.Экспериментальная часть
3.1 .Определение рН и жесткости исследуемой объектов
3.2. Определение хлорид и сульфат-анионов
3.3.Определение катионов Ре2+и Р12+
Заключение
Литература
Введение
Среди современных проблем человечества, стоящих перед мировым сообществом особенно выделяется одна - проблема ухудшения качества среды обитания человека. Она носит глобальный характер и волнует людей всех стран и регионов. А проблема чистой воды является одной из центральных проблем, ведь именно от качества питьевой воды зависит здоровье целых регионов, а иногда и страны в целом.
Село Курумкан расположено на берегу реки Баргузин, второй по величине реки впадающей в озеро Байкал. Считается, что в отличие от реки Селенга, Баргузин - чистая река, так как на ее берегу нет крупных промышленных объектов, но эта проблема все-таки существует. В проведенном нами анализе литературных источников нет данных о загрязненности питьевой воды в Курумканском районе, только органолептический и химический анализ, проводимый органами СЭС, который отличался от анализа, проведенного нами по некоторым показателям.
Водоснабжение села происходит в основном с бассейна реки Баргузин, где качество воды не всегда соответствует санитарно-гигиеническим нормам и требованиям, особенно весной. Жители села вынуждены пользоваться некачественной водой.
В связи с этим целью данного исследования является изучение показателей воды, используемой для хозяйственно- бытовых и питьевых нужд, а также выявление основных источников загрязнения воды.
При этом решались следующие задачи:
1. Знакомство с теорией по данной проблеме;
2. Описание географического положения реки Баргузин;
3. Определение физических и химических показателей воды (прозрачность, реакция среды, запах, жесткость, качественный и количественный анализ катионов и анионов в воде).
Глава 1. Исследование проблемы питьевой воды
1.1. Обстановка с питьевой водой в Курумкане
Жители села Курумкан используют для хозяйственно-питьевых целей грунтовые воды, а также поверхностные воды бассейна реки Баргузин. Из общего объема подземных вод, разбираемых на хозяйственно-питьевые нужды, 5-6% загрязнены соединениями азота, сульфатами, хлоридами, нефтепродуктами, солями тяжелых металлов и другими вредными веществами, содержание которых превышает их ПДК (предельно допустимая концентрация вредных веществ).
Табл. 1. Анализ хозяйственно-питьевых вод с. Курумкан (данные СЭС)
Показатели |
Водопроводная вода |
Скважина пер. Совхозный |
р. Баргузин |
ПДК, мг/дм3 |
Жесткость |
1,6 |
4,6 |
2,25 |
7 |
РН |
7,0 |
- |
7,0 |
6-9 |
СГ |
2,5 |
5,5 |
2,38 |
350 |
8042 |
7,5 |
16 |
8,7 |
500 |
2 + Fе |
0,2 |
0,55 |
0,1 |
0,3 |
РЪ 2 - |
Данных нет |
Данных нет |
Данных нет |
0,03 |
Г |
Данных нет |
0,25 |
Данных нет |
1,5 |
Г |
Данных нет |
Данных нет |
Данных нет |
Данных нет |
NH 3 |
0,06 |
Данных нет |
0,1 |
Данных нет |
Доля поверхностных вод в водоснабжении доминирует, а их качество не соответствует санитарно-гигиеническим нормам и требованиям. При этом вода, забираемая для нужд водоснабжения, не подвергается никакой обработке. В летний период жители села интенсивно пользуются канавами, вытекающими из рек Баргузин и Курумканка, для хозяйственных целей - поливки огорода, стирки, мытья посуды и пр., а нередко и для питья.
Около трети населения села использует для потребления в пищу колодезную воду, наиболее подверженную загрязнению. По данным санэпидслужбы, каждая третья проба из этих источников не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям по химическим и микробиологическим показателям. Особенно остро эта проблема встает в весенний период, когда из-за паводков поднимаются грунтовые воды, и бытовые стоки заполняют колодцы. Такая вода становится абсолютно непригодной для питья. Жители, живущие вдоль берега реки Баргузин, не используют ее до конца мая, пока грунтовые воды не спадут, но в то же время население пользуется водой, набранной насосами, где она ненамного чище. В связи со всем сказанным выше жители села Курумкан вынуждены пользоваться некачественной питьевой водой, что отрицательно сказывается на состоянии их здоровья. Согласно исследованиям санитарно-эпидемиологической службы района, концентрации некоторых ионов в водах реки Баргузин в несколько раз превышают ПДК. В связи с этим целесообразно проводить локальный экологический мониторинг, в процессе которого осуществляется контроль за загрязнением реальных водных объектов (в частности, реки Баргузин и канав, протекающих по территории села в теплый период времени, а также реки Курумканка) и водозаборных башен и последующая оценка их состояния.
1.2. Географическое положение реки Баргузин
Река Баргузин является одной из главных артерий, впадающих в озеро Байкал. Баргузинская долина - это комплекс уникальных зоологических, биологических, исторических, геологических, этнических объектов. Живописная долина с двух сторон ограничена склонами Баргузинских Альп и пологими склонами Икатского хребта. Река в центре долины разбивается на множество рукавов, образуя сеть проток и озер.
1.3. Основные источники загрязнения
поверхностных и грунтовых вод
На первом этапе экологического мониторинга производится оценка основных источников загрязнения поверхностных и грунтовых вод. Источниками загрязнения являются отходы транспорта, свалки бытовых отходов, химические соединения, используемые в сельском хозяйстве (минеральные соединения, ядохимикаты и пр.) В связи с тем, что на территории Курумканского района нет крупных промышленных предприятий очистка сточных вод не производится совсем.
Значительная доля в загрязнении воды вносят полигоны и свалки твердых бытовых отходов, расположенных вдоль берега реки Баргузин повсеместно, на которых сжигание и переработка мусора плохо или абсолютно не контролируется.
2.2. Методы исследования
2.2.1. Обнаружение хлорид-ионов Cl -
К 10мл пробы воды прибавляют 3-4 капли азотной кислоты и прибавляют 0,5 раствора нитрата серебра. Белый осадок выпадает при концентрации хлорид-ионов более 100мг/л: Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлорид-ионов более 10 мг/л, опалесценция – более 1 мл/г.
2.2.2. Обнаружение сульфат-ионов SO4 2-
К 10мл пробы воды прибавляют 2-3 капли соляной кислоты и приливают 0,5мл раствора хлорида бария. Обнаружение проводят при рН<7,0.
При концентрации сульфат-ионов более 10мг/л выпадает осадок:
SO4 2-+Ва2+ =ВаSО4[
Если наблюдается опалесценция, то концентрация сульфат-ионов более 1мг/л.
2.2.3. Обнаружение катионов свинца (II) Pb 2-
В пробирку помещают 10мл пробы воды, прибавляют 1мл раствора хромата калия. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100мг/л. Если наблюдают помутнение раствора, то концентрация катионов свинца более 20 мг/л, а при опалесценции - 0,1мг/л.
2.2.4. Обнаружение катионов железа (П)Fe 2+
К 1О мл пробы воды прибавляют 1 каплю азотной кислоты, затем 2-3 капли пероксида водорода и вводят 0,5мл тиоцианата аммония. Определение проводят при рН<3,0.
При концентрации ионов железа более 2,0 мг/л появляется розовое окрашивание, при концентрации более 10 мг/л окрашивание становится красным.
2.2.5.Определение жесткости воды
Данный метод основан на определении карбонатной жесткости. Для этого нужно в колбу емкостью 250мл добавляют 100мл исследуемой жидкости и 6-7 капель индикатора метилового оранжевого и проводят титрование 0,365процентным раствором соляной кислоты до изменения окраски индикатора с желтой на оранжево-красную.
Карбонатную жесткость рассчитывают по формуле:
У(НС1)*100
Ж=------------------- (ммоль/л),
V(Н2О)*2
Где У (НС1) - объем израсходованного раствора соляной кислоты (мл), V (Н2О) - объем пробы воды (100мл).
Рассчитать среднюю жесткость воды по результатам трех опытов (среднее арифметическое) и определить жесткость воды по табл.2.
Табл. 2 .Определение жесткости воды по содержанию ионов Са 2+ и Мg2
Содержание ионов Са 2+, Мg2 , ммоль/л |
Тип воды |
<0,75 |
очень мягкая |
0,75-1,50 |
мягкая |
1,50-2,25 |
среднежесткая |
2,25-5,50 |
жесткая |
>5,50 |
очень жесткая |
Глава III. Экспериментальная часть
В воде хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения нормируются цвет, запах, прозрачность, кислотность, щелочность, рН, биохимическое и химическое потребление кислорода, содержание катионов и анионов, жесткость. В питьевой воде дополнительно нормируется содержание токсичных и радиоактивных веществ.
В связи с тем, что у нас не было возможности полного и детального анализа воды в виду отсутствия необходимого оборудования и реактивов, мы провели количественный и органолептический анализ исследуемой воды доступными нам методами.
3.1 Определение рН и жесткости исследуемых объектов
Величина рН является основным ключевым параметром при анализе как природных, так и сточных вод. рН определяли индикаторами - метиловым оранжевым, лакмусом, фенолфталеином. рН исследуемых вод оказался в пределах нормы (рН=6-7).
Важнейшим показателем качества воды является жесткость — мера содержания в воде солей кальция и магния методом, описанным в п.2.2.5. при этом на титрование водопроводной воды ушло 4,3мл соляной кислоты, на титрование воды из р. Баргузин - 8,4мл, а вода из скважины - 4,6мл. Подставляя все значения в формулу, получаем жесткость равную 2,15ммоль/л, 4,2 и 2,3 ммоль/л соответственно.
3.2. Определение хлорид и сульфат-анионов
Сl- и SО2-4 "обнаружили как в п.2.2.1 и 2.2.2. При анализе выявлены результаты, отображенные в табл.3.
3.3. Определение катионов Fе2+ и Рb2+
Катионы железа (II) и свинца (П) определили по методикам п.2.2.4. и п.2.2.3. Результаты исследований представлены в табл.3.
Заключение
Степень развития водоснабжения — один из показателей состояния промышленности страны, ее сельского хозяйства, культуры и быта населения.
В условиях Курумкана очистке воды уделяется слишком мало внимания, нет санитарно-защитных зон.
Сейчас централизованное снабжение населенны[ пунктов водой постоянно растет. Повышаются требования и качеству очищенной воды. Если раньше главным требованием было отсутствие в питьевой воде болезнетворных микробов, то теперь нормируется содержание даже некоторых микроэлементов
Табл.3 .Данные анализа проб воды из различных источников
Показатели |
Вода из водопроводного крана |
Вода из р. Баргузин |
Вода из скважины пер. Совхозный |
Цвет |
С желтоватым оттенком |
бесцветная |
бесцветная |
Прозрачность |
Прозрачная |
Немного мутная |
прозрачная |
Запах |
Без запаха |
Без запаха |
Без запаха |
Жесткость |
2,15ммоль/г |
4,2ммоль/л |
2, З ммолъ/л |
рН |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
Cl- |
Более 1мг/л |
Более 1мг/л |
Более 1мг/л |
S042- |
Более 10мг/л |
Более 10 мг/л |
Более 10 мг/л |
Fе2+ |
Более 10мг/ 'л |
Не обнаружено |
Более 1мг/л |
РЬ2+ |
Не обнаружено |
Не обнаружено |
Не обнаружено |
И это все оправдано: удалось проследить прямую зависимость между качеством воды и числом заболеваний. Установлено, что люди, употребляющие сырую, жесткую воду, склонны к сердечно-сосудистым заболеваниям меньше, чем употребляющие мягкую, кипяченую воду. Недостаток фтора приводит к стоматологическим заболеваниям, недостаток йода - к нарушению функций щитовидной железы, и наоборот превышение норм ПДК по многим катионам и анионам, органическим соединениям приводит к серьезным нарушениям в организме человека. Поэтому к питьевой воде по отдельным показателям предъявляются теперь очень жесткие требования. В табл.3 приведены нормы ПДК, а также некоторые показатели воды (по данным СЭС).
Как видно из табл. 1 и 2 показатели, полученные нами, немного отличаются от показателей, полученных в СЭСе. Вероятнее всего это можно объяснить тем, что пробы воды нами были взяты из наиболее, на наш взгляд, загрязненных местах, а также несовершенством методов, используемых нами. Но, тем не менее, мы считаем, что, несмотря на положительные результаты анализа питьевой воды в СЭСе, вода, используемая для хозяйственно-питьевых целей не совсем отвечает санитарно-гигиеническим нормам. Поэтому в дальнейшем планируем проводить систематический мониторинг по контролю качества природных вод.
Литература
1. Вода. Питьевая. Методы определения содержания хлорид-
ионов.ГОСТ 4245-72
2. Головнер В.Н., Куликова В.Ф. Из опыта практической реализации
межпредметных связей.- Химия в школе.-№4,1997.-с.4-6.
3. Исаев Д.С. Анализ загрязненности воды.- Химия в школе.-№2,2001.-
с.77-80
4. Лыгин.С.А. Источники загрязнения атмосферы: факты и цифры.-
Химия в школе.-№5,2001.-С.22-25
5. Михеев А.В., Пашканг К.В. Охрана природы. Пособие для
учащихся.-М.: Просвещение, 1983
6. НазароваТ.С.,ГрабецкийА.А. Химический эксперимент в школе.- М.:
Просвещение, 1987
7. Основы экологии и природопользования.-М.: Просвещение, 1995
8. Стполинская Н.С. Экология больших городов и мутационные процессы.- Биология в школе.-№3,1996.-с.45-48 9.
9. Харьковская Н.Л. Анализ воды из природных источников. Химия в школе- №3,1997.-С.61-63. 10
10. Церцек Н.Ф. Об экологической обстановке в России.- Химия в школе.
№4,1998.-с.11-14
11. Шустов С.Б., ШустоваЛ.В. Химические основы экологии. М.: Просвещение, 1994
Безик Ю.Б. написал(а) 4252 дней назад (нейтрально) 0Валентина Викторовна! Хотелось бы увидеть мудьтимедийное приложение к вашей работе.
0 очков