Меню
Разработки
Разработки  /  Химия  /  Разное  /  Исследовательская работа по химии "Геохимические исследования качества питьевой воды на территории станицы Александрийской"

Исследовательская работа по химии "Геохимические исследования качества питьевой воды на территории станицы Александрийской"

Разработка познакомит с исследованиями питьевой воды.
06.10.2015

Описание разработки

Введение.

Согласно Всеобщей декларации прав человека право на чистую воду, ее охрану и информацию о качестве воды – основные права человека, защищающие не только его здоровье, но и жизнь.

Россия занимает первое место в мире по запасам пресных вод – здесь сосредоточено более 20% мировых ресурсов. Речной сток составляет 4270 км3 в год (10% мирового стока), т.е. по 30 тыс. м3 воды на каждого жителя. В озерах сосредоточено более 26 тыс. км3 пресных вод. Разведанные запасы подземных вод позволяют использовать от 30 до 300 км3 в год. Кроме того, в России действуют более 2000 водохранилищ объемом более 1 млн. м3 каждое и 37 крупных систем межбассейнового перераспределения стока. Тем не менее, проблема загрязнения водоемов  и нехватки питьевой воды в России одна из самых актуальных.

Ресурсы пресной воды на Земле распределяются крайне не равномерно. Засушливые или полузасушливые регионы мира, составляющие 40% суши, используют только 2% мировых запасов воды. За источники чистой воды в некоторых странах Азии и Африки идут настоящие войны.

Более половины жителей Земли, т.е. 3,5 млрд. человек, пользуются источниками воды, не проходящей даже минимальной очистки. Из-за различных заболеваний, связанных с некачественной водой, таких как диарея, гепатит А, малярия и др., каждый год погибают более 5 млн. человек, большинство которых составляют дети. К  2025 году в странах, испытывающих умеренную или серьезную нехватку воды, будут жить уже две трети населения Земли.

Почему так остро стоит проблема нехватки воды на планете, где вода занимает 71% поверхности и общие запасы ее составляют 1385984610 км3. Причин тому несколько. Самая простая заключается в том, что 133800000 км3 или 96,5% воды на Земле – соленая морская вода.

Подземные, поверхностные, атмосферные воды составляют 47984610 км3 или 3,5% всей воды на Земле. На долю пресных вод приходится еще меньше – 35029210 км3, что составляет 2,55 от планетарных запасов воды. И, наконец, из всех запасов пресной воды для использования человеком доступно только 118610 км3, т.е. 0,3%. Остальная часть воды пребывает в замерзшем состоянии в ледовом покрове (24064100 км3 или 68,7%), содержится в почвенной влаге и в глубоких недоступных водах (10530000 км3 или 30,1%).

Мировые запасы пресной воды не увеличиваются, а ее потребление постоянно растет. В мире 70% пресной воды используется для сельскохозяйственных нужд. Например, при выращивании 1т пшеницы расходуется 1,5 тыс. т. воды,   а  риса – 7 тыс. т. Огромное количество воды потребляет и промышленность: при производстве 1т нефти используется 18 т. воды, 1 т. бумаги – 200т., 1т. синтетического волокна – 35тыс.т.!  Большая часть  вод, участвующих в производстве, полной очистке не подвергается.

Более того, именно в развивающихся странах, в которых  нехватка пресной воды ощущается наиболее остро, 90-95% сточных вод и 70% производственных  отходов сбрасываются в воду вообще в необработанном виде, что загрязняет ее имеющиеся запасы еще больше.

В связи с этим 22 февраля 1993 года генеральная Ассамблея ООН объявила 22 марта Всемирным днем воды (водных ресурсов). Цель этого праздника – привлечь внимание к проблемам нехватки питьевой воды, необходимости сохранения и рационального использования водных ресурсов. К проведению всемирного дня воды привлекаются  правительства разных государств, международные агентства, общественные организации, учреждения образования и культуры. Каждый человек должен сделать все возможное для сохранения и улучшения качества пресной воды, увеличения ее количества для будущих поколений.

Необходимость воды для обеспечения жизнедеятельности человека обусловлена ролью, которую она  играет в круговороте природы, а также в удовлетворении физиологических, гигиенических, рекреационных, эстетических и других потребностей человека. Решение проблемы удовлетворения потребностей  человека в оде для различных целей тесно связано с обеспечением ее необходимого качества. Развитие промышленности, транспорта, перенаселение ряда регионов планеты привели к значительному загрязнению гидросферы.

Исследовательская работа по химии Геохимические исследования качества питьевой воды на территории станицы Александрийской

По данным ВОЗ около 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения.

В мире 2 млрд. человек имеют хронические заболевания в связи  с использованием загрязненной воды.

По оценке экспертов ООН до 80% химических соединений, поступающих во внешнюю среду, рано или поздно попадают в водостоки. Ежегодно в мире сбрасывается более 420 км3 сточных вод, которые делают непригодным около 7 тыс. км3 воды.

Серьезную опасность для здоровья населения представляет химический состав воды. В природе вода не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она  постоянно несет большое количество  различных элементов и соединений, соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород.

В таблице (Прил., табл. 1) приведены наиболее часто проявляемые болезни, связанные с загрязнением питьевой воды.

Данная работа посвящена охране и очистке питьевой воды, которой обеспечиваются населенные пункты: ст. Александрийская, с. Новозаведенное, с. Обильное, ст. Подгорная. В работе прослеживается   методика определения основных показателей качества питьевой воды, показателей качества питьевой воды источников водоснабжения, расположенных непосредственно на территории станицы Александрийской, и работа очистных сооружений (Прил., схема 1) .

Обзор литературы.

При выполнении данной работы мы опирались на материалы, взятые из различных литературных источников.

В методическом журнале «Химия в школе» №3  2004г описана методика определения основных показателей качества питьевой воды: рН, жесткости воды, химического качественного и количественного состава, а также приведены справочные таблицы.

Научно-методические журналы «География в школе» и «химия в школе» помогли в определении целей и задач проводимой исследовательской работы.

Физико-географическое положение распределительного канала Широкий описывается с использованием учебных пособий «Физическая  география Ставропольского края» под редакцией Н. И. Бутенко, В. В. Савельевой, «Физическая география Ставропольского края» под редакцией Н. С. Румыниной.

Экологические особенности охраны водных ресурсов  и, в частности, питьевой воды, описаны в книге В. М. Константинова «Охрана природы».

Место, материал и методика исследования.

Исследовалась питьевая вода и вся система территории ст. Александрийской. Сбор данных производился с  10.10. 2011г. по 25.04.2012г. группой экологов МБОУ СОШ № 24 им. И.И. Вехова ст. Александрийской:  Белоусовой Татьяной, Наткиной Оксаной, Якушенко Анастасией.

Система Большого Ставропольского канала (БСК) обводняет центральную часть края. Водами БСК орошаются земли в двенадцати административных районах края. Она начинается от Усть-Джегутинского водохранилища на р. Кубань в горах КЧР. Оттуда вода подается на территорию предгорий и Прикалаусских высот. БСК, строящийся с 1957 года, в 2001 году достиг длины 288 км.

Это сложнейшее гидротехническое сооружение. Вода в нём течёт не только в искусственном русле с прихотливыми изгибами, но и ы пяти огромных металлических трубах - дюкерах диаметром до 4 м. И общей длиной 18 км. По которым она поднимается на возвышенность. От магистрального канала отходит множество распределителей: Широкий, Александровский, Саблинский, Чернолесский. Елизаветинский и др.

Наша система водоснабжения берет свои воды из распределителя Широкий. Общая протяженность распределителя 209 км. Ширина по дну 2 - 2.5м, глубина наполнения 1,4 - 2,6м, скорость течения 0.62 - 0.55 м /сек. Расход в голове распределителя 13,4 м/сек, в конечной части 4 м/сек, сброс в реку Кума восточнее села Нины Советского района.

Назначение распределили - орошение, водоснабжение, подпитка рек, балок, водохранилищ, является составной частью системы БСК. На всём протяжении распределитель имеет земляное русло, КПД равен 0,88,  в зоне обслуживания Георгиевского филиала ПТУ «Управление «Ставропольмелиоводхоз» протяженность 108,1 км, пропускная способность 13,4 м/сек.

Весь материал - в документе.

Содержимое разработки

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА












Геохимические исследования

качества питьевой воды

на территории

станицы Александрийской




выполнили: Белоусова Татьяна,

Наткина Оксана,

Якушенко Анастасия,

учащиеся МБОУ СОШ №24

им. И.И. Вехова ст. Александрийской


руководитель: Абаева Елена Петровна,

учитель химии МБОУ СОШ №24

им. И.И. Вехова ст.Александрийской












2012г.

Содержание:


  1. Введение

  2. Обзор литературы

  3. Место, материал и методика исследования

  4. Результаты исследования

  5. Обсуждение результатов исследования

  6. Выводы и предложения

  7. Источники

  8. Литература

  9. Приложения











































Введение



Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха.

Тебя невозможно описать.

Тобою наслаждаются, не ведаю, что ты такое.

Нельзя сказать, что ты необходима для жизни.

Ты и есть сама жизнь!

Ты – самое большое богатство на свете!

Вода – живая кровь, без которой нет жизни.


Антуан де Сент – Экзюпери


Согласно Всеобщей декларации прав человека право на чистую воду, ее охрану и информацию о качестве воды – основные права человека, защищающие не только его здоровье, но и жизнь.

Россия занимает первое место в мире по запасам пресных вод – здесь сосредоточено более 20% мировых ресурсов. Речной сток составляет 4270 км3 в год (10% мирового стока), т.е. по 30 тыс. м3 воды на каждого жителя. В озерах сосредоточено более 26 тыс. км3 пресных вод. Разведанные запасы подземных вод позволяют использовать от 30 до 300 км3 в год. Кроме того, в России действуют более 2000 водохранилищ объемом более 1 млн. м3 каждое и 37 крупных систем межбассейнового перераспределения стока. Тем не менее, проблема загрязнения водоемов и нехватки питьевой воды в России одна из самых актуальных.

Ресурсы пресной воды на Земле распределяются крайне не равномерно. Засушливые или полузасушливые регионы мира, составляющие 40% суши, используют только 2% мировых запасов воды. За источники чистой воды в некоторых странах Азии и Африки идут настоящие войны. Более половины жителей Земли, т.е. 3,5 млрд. человек, пользуются источниками воды, не проходящей даже минимальной очистки. Из-за различных заболеваний, связанных с некачественной водой, таких как диарея, гепатит А, малярия и др., каждый год погибают более 5 млн. человек, большинство которых составляют дети. К 2025 году в странах, испытывающих умеренную или серьезную нехватку воды, будут жить уже две трети населения Земли.

Почему так остро стоит проблема нехватки воды на планете, где вода занимает 71% поверхности и общие запасы ее составляют 1385984610 км3. Причин тому несколько. Самая простая заключается в том, что 133800000 км3 или 96,5% воды на Земле – соленая морская вода. Подземные, поверхностные, атмосферные воды составляют 47984610 км3 или 3,5% всей воды на Земле. На долю пресных вод приходится еще меньше – 35029210 км3, что составляет 2,55 от планетарных запасов воды. И, наконец, из всех запасов пресной воды для использования человеком доступно только 118610 км3, т.е. 0,3%. Остальная часть воды пребывает в замерзшем состоянии в ледовом покрове (24064100 км3 или 68,7%), содержится в почвенной влаге и в глубоких недоступных водах (10530000 км3 или 30,1%).

Мировые запасы пресной воды не увеличиваются, а ее потребление постоянно растет. В мире 70% пресной воды используется для сельскохозяйственных нужд. Например, при выращивании 1т пшеницы расходуется 1,5 тыс. т. воды, а риса – 7 тыс. т. Огромное количество воды потребляет и промышленность: при производстве 1т нефти используется 18 т. воды, 1 т. бумаги – 200т., 1т. синтетического волокна – 35тыс.т.! Большая часть вод, участвующих в производстве, полной очистке не подвергается. Более того, именно в развивающихся странах, в которых нехватка пресной воды ощущается наиболее остро, 90-95% сточных вод и 70% производственных отходов сбрасываются в воду вообще в необработанном виде, что загрязняет ее имеющиеся запасы еще больше.

В связи с этим 22 февраля 1993 года генеральная Ассамблея ООН объявила 22 марта Всемирным днем воды (водных ресурсов). Цель этого праздника – привлечь внимание к проблемам нехватки питьевой воды, необходимости сохранения и рационального использования водных ресурсов. К проведению всемирного дня воды привлекаются правительства разных государств, международные агентства, общественные организации, учреждения образования и культуры. Каждый человек должен сделать все возможное для сохранения и улучшения качества пресной воды, увеличения ее количества для будущих поколений.

Необходимость воды для обеспечения жизнедеятельности человека обусловлена ролью, которую она играет в круговороте природы, а также в удовлетворении физиологических, гигиенических, рекреационных, эстетических и других потребностей человека. Решение проблемы удовлетворения потребностей человека в оде для различных целей тесно связано с обеспечением ее необходимого качества. Развитие промышленности, транспорта, перенаселение ряда регионов планеты привели к значительному загрязнению гидросферы.

По данным ВОЗ около 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения.

В мире 2 млрд. человек имеют хронические заболевания в связи с использованием загрязненной воды.

По оценке экспертов ООН до 80% химических соединений, поступающих во внешнюю среду, рано или поздно попадают в водостоки. Ежегодно в мире сбрасывается более 420 км3 сточных вод, которые делают непригодным около 7 тыс. км3 воды.

Серьезную опасность для здоровья населения представляет химический состав воды. В природе вода не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород.

В таблице (Прил., табл. 1) приведены наиболее часто проявляемые болезни, связанные с загрязнением питьевой воды.

Данная работа посвящена охране и очистке питьевой воды, которой обеспечиваются населенные пункты: ст. Александрийская, с. Новозаведенное, с. Обильное, ст. Подгорная. В работе прослеживается методика определения основных показателей качества питьевой воды, показателей качества питьевой воды источников водоснабжения, расположенных непосредственно на территории станицы Александрийской, и работа очистных сооружений (Прил., схема 1) .


Обзор литературы


При выполнении данной работы мы опирались на материалы, взятые из различных литературных источников.

В методическом журнале «Химия в школе» №3 2004г описана методика определения основных показателей качества питьевой воды: рН, жесткости воды, химического качественного и количественного состава, а также приведены справочные таблицы.

Научно-методические журналы «География в школе» и «химия в школе» помогли в определении целей и задач проводимой исследовательской работы.

Физико-географическое положение распределительного канала Широкий описывается с использованием учебных пособий «Физическая география Ставропольского края» под редакцией Н.И. Бутенко, В.В. Савельевой, «Физическая география Ставропольского края» под редакцией Н.С. Румыниной.

Экологические особенности охраны водных ресурсов и, в частности, питьевой воды, описаны в книге В.М. Константинова «Охрана природы».



Место, материал и методика исследования


Исследовалась питьевая вода и вся система территории ст. Александрийской. Сбор данных производился с 10.10. 2011г. по 25.04.2012г. группой экологов МБОУ СОШ № 24 им. И.И. Вехова ст. Александрийской: Белоусовой Татьяной, Наткиной Оксаной, Якушенко Анастасией.

Система Большого Ставропольского канала (БСК) обводняет центральную часть края. Водами БСК орошаются земли в двенадцати административных районах края. Она начинается от Усть-Джегутинского водохранилища на р. Кубань в горах КЧР. Оттуда вода подается на территорию предгорий и Прикалаусских высот. БСК, строящийся с 1957 года, в 2001 году достиг длины 288 км. Это сложнейшее гидротехническое сооружение. Вода в нём течёт не только в искусственном русле с прихотливыми изгибами, но и ы пяти огромных металлических трубах - дюкерах диаметром до 4 м. И общей длиной 18 км. По которым она поднимается на возвышенность. От магистрального канала отходит множество распределителей: Широкий, Александровский, Саблинский, Чернолесский. Елизаветинский и др.

Наша система водоснабжения берет свои воды из распределителя Широкий. Общая протяженность распределителя 209 км. Ширина по дну 2 - 2.5м, глубина наполнения 1,4 - 2,6м, скорость течения 0.62 - 0.55 м /сек. Расход в голове распределителя 13,4 м/сек, в конечной части 4 м/сек, сброс в реку Кума восточнее села Нины Советского района.

Назначение распределили - орошение, водоснабжение, подпитка рек, балок, водохранилищ, является составной частью системы БСК. На всём протяжении распределитель имеет земляное русло, КПД равен 0,88, в зоне обслуживания Георгиевского филиала ПТУ «Управление «Ставропольмелиоводхоз» протяженность 108,1 км, пропускная способность 13,4 м/сек.

Вид и способ использования водного объекта: питьевое и хозяйственно - бытовое водоснабжение. БСК - обводнительно-оросительный канал комплексного использования. Комплекс водных сооружений включает в себя: межхозяйственные распределители общей протяженностью 666 км; восемь водохранилищ вторичного внутрисистемного регулирования, суммарным объёмом 496 млн. м;

групповые водопроводы общей длиной 627 км; четыре гидротехнических тоннеля обшей длиной 15,95 км; пять металлических дюкеров, общей протяженностью 18,1 км; четыре ГЭС общей мощностью 384 000 кВт.

Наша исследовательская работа основана на наблюдении за деятельностью очистных сооружений и чистотой питьевой воды, поступающей в групповой водопровод из распределителя Широкого. Георгиевский «Сельводоканал» созданный на базе государственного предприятия эксплуатации групповых водопроводов «Георгиевское» обязан снабжать питьевой водой надлежащего качества многочисленных потребителей сельской местности.


Исследование качества питьевой воды

Органолептические показатели воды.

1. Содержание взвешенных частиц.

Этот показатель качества воды определяют фильтрованием определенною объема воды через бумажный фильтр и последующим высушиванием осадка на фильтре в сушильном шкафу до постоянной массы.

Для анализа мы взяли 1000мл воды. Фильтр перед работой взвесили. После фильтрования осадок с фильтром высушили до постоянной массы при 105º С, охладили в эксикаторе и взвесили.

Содержание взвешенных частил в исследуемом образце воды составляет 5,03 мг/л, что соответствует санэпиднормам (ПДК™ 10мг/л.)


2. Цвет (окраска).

При загрязнении водоемов стоками промышленных предприятий вода может иметь окраску, не свойственную цветности природных вод. Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике высотой 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения - 10 см.

Диагностика цвета - один из показателей состояния водоема. Для определения цветности воды нужны стеклянный сосуд и лист белой бумаги. В сосуд набирают воду и на белом фоне бумаги определяют цвет воды - показатель определенного вида загрязнения.


3. Прозрачность.

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, содержания химических соединений.

Да определения прозрачности волы используют прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, в который наливают воду, подкладывают под цилиндр на расстоянии 4 см от его дна шрифт, высота букв которого 2мм, а толщина линий букв - 0,5 мм, и сливают воду до тех пор, пока сверху через слой воды не будет виден этот шрифт. Измеряют высоту столба оставшейся воды линейкой и выражают степень прозрачности в сантиметрах. При прозрачности воды менее 3 см водопотребление ограничивается. Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении.


4. 3апах.

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Запах воды водоемов, обнаруживаемый непосредственно в воде или после ее хлорирования, не должен превышать 2 баллов. Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запахов воды при 20 и 60ºС. Характер, и интенсивность запаха определяют по предлагаемой методике (Приложение, табл. 2,3).

Запахи искусственного происхождения (от промышленных выбросов, для питьевой воды - от отработки реагентами на водопроводных сооружениях и т.п.) называются по соответствующим веществам; хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т.д.

Интенсивность запаха также оценивается при 20 и 60С по 5-бальной системе согласно таблице (Прил., табл. 2,3).


Определение качества питьевой воды методами химического анализа


Водородный показатель (рН).

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Значение рН воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6,5 - 8,5.

Оценивать значение рН можно разными способами.

1. Приближенное значение рН определяют следующим образом. В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл универсального индикатора, перемешивают и по окраске раствора определяют рН.

  • розово-оранжевая - рН около 5;

  • светло-желтая - 6;

  • зеленовато-голубая - 8.

2.Можно определить рН с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой.

3. Наиболее точно значение рН можно определить на рН-метре или по шкале набора Алямовского.

Жесткость воды.

Различают общую, временную и постоянную жесткость воды. Общая жесткость обусловлена главным образом присутствием растворимых соединений кальция и магния в воде. Временная жесткость иначе называется устранимой или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная (некарбонатная) жесткость вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния.

Общая жесткость варьирует в широких пределах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года. Значение обшей жесткости в источниках централизованного водоснабжения допускается до 7 ммоль- экв./л.

При жесткости до 4 ммоль ∙ экв./л вода считается мягкой, 4-8 ммоль ∙ экв/л - средней жесткости, 8-12 ммоль ∙ экв/л - жесткой, более 12 ммоль ∙ экв/л -очень жесткой.

Определение аммиака и ионов аммония.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) аммиака и ионов аммония в воде водоемов 2мг/л по азоту или 2,6 мг/л в виде иона аммония.

В пробирку диаметром 13-14 мм наливают 10мл исследуемой воды. Прибавляют 0,2-О,3мл 30%-ного раствора сегнетовой соли и 0,2 мл реактива Неслера. Через 10-15 минут проводят приближенное определение по таблице (Прил., табл. 4).


Определение нитратов и нитритов.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) нитритов (NO2 -) в питьевой воде водоемов составляет 3,3 мг/л, нитратов (NO3-) - 45 мг/л.

На часовое или предметное стекло помещают три капли раствора дифениламина, приготовленного на концентрированной серной кислоте, и одну-две капли исследуемой воды. В присутствии нитрат- и нитрит ионов появляется синее окрашивание, интенсивность которого зависит от их концентрации.


Определение хлоридов и сульфатов

Концентрация хлоридов в водоемах - источниках водоснабжения допускается до 350 мг/л.

В водах рек северной части России хлоридов содержится обычно немного. Не более 10 мг/л, в южных районах - до десятков и сотен мг/л. Много хлоридов попадает в водоемы со сбросами хозяйственно-бытовых сточных вод. Этот показатель весьма важен при оценке санитарного состояния водоема.

Качественное определение хлоридов с приближенной количественной оценкой проводят следующим образом. В пробирку отбирают 5 мл исследуемой воды и добавляют 3 капли 10%-ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению (Прил., табл.5).

Качественное определение хлоридов проводят титрованием пробы анализируемой волы нитратом серебра в присутствии хромата калия как индикатора. Нитрат серебра дает с хлорид ионами белый осадок, а с хроматом калия - кирпично-красный осадок хромата серебра.

Качественное определение сульфатов с приближенной количественной оценкой проводят так. В пробирку вносят 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл соляной кислоты (1:5) и 2 мл 5%-ного раствора хлорида бария, перемешивают. По характеру выпавшего осадка определяют ориентировочное содержание сульфатов: при отсутствии мути концентрация сульфат ионов менее 5мг'л; при слабой мути, появляющейся не сразу. А через несколько минут, -5-10 мг/л; при слабой мути, появляющейся сразу после добавления хлорида бария.- 10-100 мг/л; сильная быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат ионов (более 100мг/л).

Определение остаточного хлора в водопроводной воде

Для обеспечения надежности обе переживания волы необходимо, чтобы после завершения процесса хлорирования в ней содержалось 0,3-0.5 мг/л свободного хлора


Качественное обнаружение катионов тяжелых металлов

Предельно допустимы концентрация (ПДК) общего железа в воде водоемов и питьевой воде составляет 03 мг/г, лимитирующий показатель вредности органолептический.

К 5 мл исследуемой волы прибавляют 1 каплю бромного растворе я 3 капли раствора соляной кислоты. Через 5 минут прибавляют 3 капля раствора роданида аммония (калия), перемешивают и сравнивают со шкалой (Прил., табл.6).


Обнаружение фенолов

Фенол и его производные - сильные яды. Механизм отравления таков: блокируются сульфгидрильные группировки жизненно важных ферментов, а в итоге нарушаются окислительно-восстановительные реакции в клетках организма.

ПДК фенола варьирует от 0,1 мг/л в не хлорированной воде до 0,01 мг/л в хлорированной воде. Такая разница неслучайна, так как основной метод обеззараживания воды в нашей стране - хлорирование. При этом фенол, если он присутствует в воде, превращается в пентахлорфенол (в 250 раз более токсичный, чем фенол) и 2,4,6-трихлорфенол (канцероген). Дальнейшее превращение этих веществ ведет к диоксинам. Фенол может образовываться в водоемах при гниении остатков древесины. В воде фенол интенсивно поглощает кислород, возникают заморы, вода становится неприятной на вкус, а рыба, накапливая фенол в тканях, превращается в несъедобную.

Качественное определение фенола проводят следующим образом. В коническую колбу вместимостью 200 мл вносят 100 мл исследуемой воды, татем добавляют раствор хлорной извести. Через 10 мин определяют (сначала на холоде, потом при нагревании), появился ли характерный для фенолов «аптечный запах».


Результаты исследования


Охрана водных ресурсов как составная часть охраны окружающей природной среды представляет собой комплекс мер (технологических, биотехнических, правовых, экономических, административных, международных, просветительских и т.д.), направленных па рациональное использование ресурсов, их сохранение, предупреждение истощения, восстановление природных взаимосвязей, равновесия между деятельностью человека и окружающей средой. Важными принципами охраны вод являются следующие:

-профилактика - предупреждение негативных последствий возможного истощения а загрязнения вол;

- комплексность водоохранных мер - конкретные водоохраные меры должны быть составной частью общей природоохранной программы;

-повсеместность и территориальная дифференцированность;

- ориентированность на специфические условия, источники и причины загрязнения;

- научная обоснованность и наличие действенного контроля за эффективностью водоохранных мероприятий.

Важнейшими технологическими и биотехническими мерами охраны водных ресурсов являются совершенствование технологий производства, внедрение безотходных технологий. В настоящее время применяется и совершенствуется оборотная система водоснабжения, или повторное использование воды.

Поскольку избежать полностью загрязнения воды невозможно, применяются биотехнические меры охраны водных ресурсов - очистка сточных вод от загрязнения. Основные методы очистки - механические, химические и биологические.

При механической очистке сточных вод нерастворимые примеси удаляются при помощи решеток, сит, жироловок, масло ловушек и т.д. Тяжелые частицы осаждают в отстойниках. Механической очисткой удается освободить воду от нерастворимых примесей на 60-95%.

При химической очистке применяются реагенты, переводящие растворимые вещества в нерастворимые, связывают их, осаждают и удаляют из сточных вод, которые очищаются еще на 25-95%.

Биологическая очистка проводится двумя способами. Первый - в естественных условиях - на специально подготовленных полях фильтрации (орошения) с оборудованными картами, магистральными и распределительными каналами. Второй - ускоренный способ очищения сточных вод - производится в специальных биофильтрах через пористые материалы из гравия, щебня, песка и керамзита, поверхность которых покрыта пленкой из микроорганизмов.

В настоящее время практически ни один город не обходится без очистных сооружении, причем все указанные способы очистки применяются в комплексе. Это дает хороший результат. (Прил., табл.7)

Правовые, экономические и административные меры охраны водных ресурсов регулируются законодательством Российской Федерации о недрах и водным законодательством, а также рядом правительственных и ведомственных нормативных актов Водное законодательство Российской Федерации регулирует отношения в области использования и охраны водных объектов в целях:

-обесценения прав граждан на чистую воду и благоприятную среду;

-поддержание оптимальных условий водопользования;

-поддержания качества поверхностных и подземных вод в состоянии, отвечающем санитарным и экологическим требованиям;

-защиты водных объектов от загрязнения, засорения и истощения;

-предотвращения или ликвидации вредного воздействия вод, а также сохранения биологического разнообразия водных экосистем.

Требования к качеству питьевых вод содержатся в утвержденных нормативах предельно допустимых концентраций (ПДК) веществ в воде, стандартах качества воды, изложенных в ГОСТах, Технических условиях, Требованиях. Это ГОСТ 2874-82 «Водя питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством», «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения» (СанПиН 4630-88). Санитарные правила и нормы изложены в «Требованиях к качеству воды централизованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» (Санитарные правила и нормы на питьевую воду, СанПиН 2.1.4.544-96); «Питъевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (СанПиН 2.1.4.559-96).


Обсуждение результатов исследования.

Наша исследовательская работа охватила большую территорию. Мы рассматривали прохождение распределительного канала «Широкий» по землям станицы, который является источником питьевой воды для станины Александрийской и других прилегающих населенных пунктов.

Канал «Широкий» является составляющей частью системы Большого Ставропольского канала (Прил., рис. 1). На всем протяжении распределитель имеет земляное русло. Его протяженность по Георгиевскому району составляет 1081 км, пропускная способность -13,4 м2/с.

Распределительный капал «Широкий» подходит к станице Александрийской, где шлюзами поддерживается уровень воды в нем (Прил., рис. 2). С помощью водозаборника и лебедок, вода через решетки, служащие для очистки воды от крупного, плавучего мусора (Прил., рис. 3,4) по трубам поступает (Прил., рис.5) непосредственно в водоем - отстойник емкостью 1млн. 616тыс. м3 (Прил., рис.6). Щиты также служат для регулировки уровня воды в канале «Широкий». Перед щитами располагаются два водозаборника, которые подают волу в отстойник. Чем глубже располагаются щиты в канале, тем выше уровень воды в нем и тем больше количество подаваемой волы в водоем, т.е. тем больше водозабор. Критический уровень воды в канале регулируется соответствующей отметкой не шлюзовой установке. Когда уровень воды в канале «Широкий» превышает критическую отметку, то вода самотеком через шлюзовой запор, оборудованный соответствующим образом, попадает в отстойник.

В ноябре месяце заканчивается подача воды из канала в отстойник, а в марте — апреле - начинается водозабор.

Из отстойника вода подается по трубам, расположенным под землей, на медленные фильтры, состоящие из пористых плит, находящихся на дне, и крупнозернистого песка. Подача воды на фильтры производится сверху вниз. За работой фильтров и уровнем воды в них наблюдают через фильтрующие элементы, представляющие собой четыре регулирующих колодца, и камеру управления фильтрами (Прил. рис.7,8).

Отфильтрованная вода поступает в резервуары - накопители. На территории очистных сооружений располагается три таких накопителя. Далее вода поступает в хлораторную (Прил., рис.9).

Вода хлорируется газообразным хлором с использованием аппарата «Лония». Вход посторонним лицам, даже из числа обслуживающего персонала, строго воспрещен. Работа с газообразным хлором требует соблюдения строжайших правил и мер безопасности. Каждый сотрудник очистных сооружений имеет индивидуальные средства защиты (противогазы), располагающиеся в специально отведенном месте.

Отфильтрованная и хлрированная вода по водоводу подается в герметично закрытые накопители, а оттуда подается непосредственно в населенные пункты ( Прил., рис.10).

Очищенная вода каждый час в течение суток проходит химический анализ, который проводит дежурный лаборант биохиманализа. Проводится анализ на остаточный хлор (Прил., рис.11, 12). К пробе воды, количеством 100 мл добавляют 3 капли концентрированной серной кислоты и титруют раствором метилового оранжевого до появления слабого розового окрашивания исследуемого раствора. Наличие или отсутствие остаточного хлора в воде определяют по специальным таблицам.

Наша работа подтвердила, что геохимические исследования качества питьевой воды полностью соответствуют санитарно-гигиеническим нормам.

Территория водоочистных сооружений является санитарной зоной. И для этого принимаются различные меры охраны и предупреждения для населения (Прил. рис. 13,14).

На георгиевском «Сельводоканале» постоянно проводится модернизация и усовершенствование технологического процесса, строительство и peмонт бытовых и производственных помещений.


Выводы и предложения

В результате нашей исследовательской работы мы пришли к следующим выводам, что согласно органолептическим показателям качество питьевой воды на территории станицы Александрийской за 2011 год: питьевая вода не имеет запаха, привкуса, показатели светлости и мутности воды соответствуют ПДК (приложение, таблица 7). Остатки свободного хлора также не превышают значений ПДК. Bсe это говорит о качестве питьевой воды и о том, что все способы очистки воды, используемые на очистных сооружениях станицы Александрийской применяются верно.

При анализе обобщенных показателей можно сделать выводы: вода, используемая жителями станицы Александрийской и других населенных пунктов имеет нейтральную среду на протяжении всего года, является «мягкой», так как жесткость воды значительно ниже ПДК (Прил., график 1). Содержание ПАВ, нефтепродуктов и фенилов значительно ниже нормы (Прил., график 2).

Все неорганические показатели, то есть содержание различных металлов и солей неорганических кислот также ниже пределов допустимой концентрации (Прил., таблица 9).

Проведанные наблюдения показали, что геохимические исследования качества питьевой воды полностью соответствуют санитарно гигиеническим нормам.

Для улучшения геохимического состояния питьевой воды на очистных сооружениях предлагаем следующее:

  • повысить экологическую культуру рационального природопользования и охраны окружающей среды.

  • улучшить эколого-природоохранное воспитание школьников.

  • необходимо сохранить и рационально использовать, поверхностные водные ресурсы, употребляемые населением как питьевые;

  • необходимо усилить охранные меры всех очистных сооружений и особенно обратить внимание на водоем - отстойник в летний период времени, когда наступают летние каникулы у школьников;

  • бесперебойно обеспечивать подачу питьевой воды сельским населённым пунктам.


Литература

  1. Константинов В.М. «Охрана природы». М., Академия, 2003 г.

  2. Румынина И.С. «Физическая география Ставропольского края», Ставрополь. 2003 г.

  3. Савельева В.В. «Физическая география Ставропольского края», СКИПКРО, 1995 г.

  4. Химия в школе №3. 2004 г., стр. 25

  5. Химия в школе № 8, 2004 г.

  6. Химия в школе №1, 2005 г.





















Рис.1 Канал Широкий





Рис.2 Шлюзы на канале Широкий













Рис.3 Водозаборник на канале Широкий









Рис.4 Лебедки на канале Широкий









Рис.5 Трубы, через которые поступает вода из канала Широкий в водоем





Рис.6 Водоем - отстойник









Рис.7 Регулирующие колодцы







Рис. 8 Камера управления фильтрами











Схема 1



































































Рис.9 Хлораторная







Рис.10 Накопители очищенной питьевой воды











Рис.11 Лаборант биохимического анализа проводит анализ воды







Рис.12 Лаборант биохимического анализа проводит анализ воды









Рис. 13 Территория водоочистных сооружений









Рис. 14 Вход на территорию очистных сооружений


-75%
Курсы повышения квалификации

Применение ИКТ на уроках химии и биологии в условиях реализации ФГОС

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
1000 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Исследовательская работа по химии "Геохимические исследования качества питьевой воды на территории станицы Александрийской" (2.93 MB)

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт