ЧИСТАЯ ПИТЬЕВАЯ ВОДА – ЗДОРОВЬЕ БУДУЩИХ

ИССЛЕДОВАНИЕ
ВОДОПРОВОДНОЙ ВОДЫ!
Теплова Наталья Владимировна,
обучающаяся, группа ПК-131.
Научный руководитель: Кузнецова
Екатерина Владимировна,
преподаватель.
Цель и задачи
•
•
•
•
•
•
Цель: ознакомиться с качеством питьевой воды в г.
Воронеже и ее влиянием на здоровье человека. Сравнить
показатели водопроводной воды с другими источниками.
Задачи:
Выяснить значение воды в жизни человека.
Выяснить, какое влияние оказывает качество питьевой
воды на здоровье населения.
Познакомится с видами загрязнения воды Воронежского
водохранилища.
Изучить органолептические, химические и биологические
показатели качества водопроводной воды в г. Воронеже.
Теоретическая часть.
Значение воды в жизни человека
Значение воды в жизни
человека очень велико.
Достаточное поступление
воды в организм является
одним из основных
условий здорового образа
жизни. Вода доставляет
питательные вещества в
каждую клетку, выводит
токсины, шлаки и
излишки солей,
содействует понижению
кровяного давления.
Значение воды в жизни человека
• Потребление достаточного
количества воды — это один
из лучших способов
предотвратить образование
камней в почках. Вода как бы
«смазывает» суставы, а также
регулирует температуру тела
и обеспечивает эластичность
кожи. Вода необходима для
нормального пищеварения.
Участвуя в обмене веществ,
эта уникальная жидкость
позволяет уменьшить
жировые накопления и
снизить вес.
Значение воды в жизни человека
В целом организм человека состоит на 86-50% из воды
(86% у новорожденного и 50 % у старика).
Значение воды в жизни человека
Потеря воды для организма,
опаснее, чем голодание: без
пищи человек может
прожить больше месяца, без
воды не более нескольких
суток.
Влияние качества употребляемой
воды на здоровье людей
Вода может оказывать на здоровье
людей не только положительное, но и
отрицательное влияние. Прежде всего,
это связано с качеством употребляемой
воды. По данным Всемирной
Организации Здравоохранения (ВОЗ) 85% всех заболеваний в мире передается
водой. Болезни, передаваемые через
загрязненную воду, вызывают
ухудшение состояния здоровья,
инвалидность и гибель огромного числа
людей, особенно детей. Ежегодно 25
миллионов человек умирает от этих
заболеваний.
Влияние качества употребляемой
воды на здоровье людей
Общие требования к питьевой
воде сводятся к следующему:
хорошей считается вода
прозрачная, бесцветная, без
запаха и освежающая на вкус,
не содержащая болезнетворных
бактерий, паразитов и их
личинок и яиц и никаких
ядовитых веществ, а также
чрезмерного количества
соединений кальция, магния,
железа, но содержащая
соединения (в том числе фтор,
йод), единственным
источником которых она
является. Сейчас у нас в стране
действует стандарт качества
питьевой воды ГОСТ 2874 – 82.
Влияние качества употребляемой
воды на здоровье людей
• В России каждая пятая проба
водопроводной воды не
соответствует санитарнохимическим нормам, каждая
восьмая –
микробиологическим, а 90%
питьевой воды в стране не
соответствует рекомендуемым
санитарным нормам,
химическим и
микробиологическим
стандартам. Эту воду
используют 70% городов и
населенных пунктов.
Влияние качества употребляемой
воды на здоровье людей
• Больше всего нам портит жизнь хлор,
используемый для дезинфекции
воды. Хотя вначале он спасает от
инфекций, однако потом его
производные начинают медленно
убивать нас, так как обладают
канцерогенным, мутагенным
эффектом, влияют на
наследственность. По данным
американских исследований, у
людей, постоянно употребляющих
хлорированную воду, вероятность
рака мочевого пузыря на 21% и рака
прямой кишки на 38% выше, чем у
тех, кто пьет очищенную, но
нехлорированную воду.
Влияние качества употребляемой
воды на здоровье людей
• Состояние организма человека тесно связано с минеральным
составом воды и пищи. Так, например, мягкая вода,
содержащая мало кальция, магния, ванадия, выполняющих
защитные функции в отношении сердечно - сосудистой
системы, менее благоприятна к употреблению, чем жесткая
вода. Оптимальное содержание кальция в питьевой воде
рекомендовано на уровне 50 - 75 мг/л, а минимальное - не
ниже 25 мг/л.
Влияние качества употребляемой
воды на здоровье людей
Увеличение минерализации
воды, поступающей с
водозаборов Воронежского
водохранилища, способствует
увеличению заболеваемости
глаукомой. Кроме того,
постоянное потребление воды с
концентрацией железа выше
ПДК приводит к необратимым
изменениям в органах, а вода,
загрязненная марганцем,
может вызвать расстройство
психики, явления парализации
отдельных органов. Что
касается меди, то этот
компонент воды при
постоянном его употреблении
вызывает головокружение,
расстройство нервной системы,
поражение почек и печени.
Влияние качества употребляемой
воды на здоровье людей
Отрицательное действие на
организм оказывают и другие
элементы: хром, кадмий,
натрий, азотистые
соединения. Нитрат - ионы,
накопившиеся в питьевой
воде, способны переходить в
нитрит - ионы, которые
взаимодействуют с аминами,
промежуточными продуктами
превращения белков,
образуют канцерогенные
нитрозосоединения.
Влияние качества употребляемой
воды на здоровье людей
• Наиболее опасны для
человека крупные
органические соединения,
которые на 90% являются
канцерогенами или
мутагенами. Наиболее
опасны хлорорганические
соединения,
образующиеся при
кипячении хлорированной
воды, т. к. они являются
сильными канцерогенами,
мутагенами и токсинами.
Влияние качества употребляемой
воды на здоровье людей
Ухудшение качества воды в
Воронежском водохранилище и
других местах водозабора
привело к гиперхлорированию
воды на сооружениях
водоподготовки. Эффект
употребления населением данной
воды выражается повышенным
уровнем заболеваемости
эндокринной системы,
нарушением обмена веществ,
болезней нервной системы и
органов чувств.
Поэтому-то среди заболеваний на первом месте в нашей
области находятся болезни эндокринной системы, рак
желудка, рак кожи, нарушение обмена веществ.
Виды загрязнения воды
Воронежского водохранилища
75% эксплуатационных запасов вод водозаборов г. Воронежа формируется
за счет фильтрации воды из водохранилища. Экологическое состояние вод
водозаборов находится в тесной зависимости от качественного состояния
воды водохранилища. Воронежским центром Госсанэпиднадзора
неоднократно отмечались различные виды загрязнения воды Воронежского
водохранилища и грунтовых вод на водозаборных участках, среди которых
особо выделяются тяжелые металлы (железо, марганец, хром, медь и др.)
Марганец - один из элементов, которые играют универсальную роль для
биосферы. Однако повышенные его содержания оказывают токсичное
действие.
Исследования водопроводной
воды в г. Воронеже
Неоднократно проводились исследования питьевой воды различных
районов г.Воронежа. В каждом районе города имелись
нестандартные пробы питьевой воды по различным показателям.
Так, в Левобережном районе наблюдалась повышенная общая
жесткость воды (20 мг-экв/л при норме 7 мг-экв/л), пониженное
значение рН (5,1 при норме 6,0 - 9,0). В Коминтерновском и
Ленинском районах - пониженное значение рН - 5,0 при норме 6,0 9,0. В Центральном районе - пониженное значение рН - 5,0 (6,0 9,0), повышенная концентрация солей аммония (0,5 мг/л при норме
0,1 мг/л), повышенная общая жесткость воды (16,8 мг-экв/л при
норме 7 мг-экв/л), кроме того, запах, вкус и привкус воды
постоянно не соответствовали норме.
Исследования водопроводной
воды в г. Воронеже
• Несоответствие воды по химический показателям
требованиям ГОСТ в основном обусловлено ее
природным качеством, то есть высоким содержанием
солей жесткости, железа, марганца, повышенной
мутностью и в отдельных случаях повышенным
содержанием нитратов. Необходимое качество питьевой
воды по химическим показателям не обеспечивается
из-за отсутствия очистных сооружений на большинстве
водозаборных узлов и несовершенством технологии
очистки.
Практическая часть.
• Для исследования были взяты образцы водопроводной
воды по адресу: Циолковского 28 - образец 1. Для
сравнения результатов исследования была взята
дистиллированная вода - образец 2, водопроводная вода,
фильтрованная в кувшине Аквафор – образец 3, вода из
Воронежского водохранилища – образец 4. Исследования
проводились в день забора проб.
Изучение органолептических
показателей воды
• Органолептические методы анализа основаны на оценке
параметров окружающей среды при помощи органов
чувств (зрения, обоняния). На основании этого можно
сделать вывод о запахе и цвете.
Изучение органолептических
показателей воды
• Цвет воды: Для определения цвета воды возьмем
пробирки и белый лист бумаги. Заполняем
пробирки пробами воды. Цвет воды отмечаем,
сравнивая его с белым фоном бумаги (голубой,
зеленый, серый, желтый, коричневый).
Критерий
оценки
Образец
1
Образец
2
Образец
3
Образец
4
Цвет
Желтоватый
голубой
голубой
Желто коричневый
СанПин2.1.4
.1074-01.
голубой
Изучение органолептических
показателей воды
Прозрачность/мутность: Прозрачность воды зависит от нескольких
факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка,
микроорганизмов, а также наличия химических веществ.
Критерий
оценки
Прозрачность,
см
Образец
1
Образец
2
Образец
3
Образец
4
СанПин2.1.
4.107401.
18.5
20
19
5
18 - 20
Изучение органолептических
показателей воды
Запах: Характер запаха и его интенсивность определяют,
используя таблицу. Запах воды определяли в хорошо
проветренном помещении, где воздух не имел постороннего
запаха.
Таблица 1. Интенсивность
запаха
воды.
Критерии
Образец
Образец
Образец
оценки
1Интенсивность
2 запаха
3
Балл
0
1
Характер
запаха2
3
Баллы4
5
Образец
4
Отсутствует
Оченьслабый
слабый отсутствует
Слабый
отсутствует
СанПиН
2.1.4.1074
-01.
болотный
отсутствует
5
2
Ощутимый
Отчетливый
(можно определить
его 1
2
0
характер)
Очень сильный
Исследование качества воды
химическими методами
• Определение рН: Универсальную индикаторную бумагу опускаем в
образцы воды. Наблюдаем изменение окраски индикаторной бумаги. По
изменению окраски индикаторной бумаги определяем рН воды.
Критерий
оценки
Образец
1
Образец
2
Образец
3
Образец
4
СанПиН
2.1.4.107401.
Водородный
показатель,
рH
5.5
7
6-7
5-6
6.0 - 9.0
Исследование качества воды
химическими методами
Критерий
оценки
Жесткость,
мг,экв/л
Образец
1
Образец
2
4.5
0
• Определение жесткости воды:
Жёсткость воды обусловлена
наличием растворимых солей
кальция и магния, определяем ее с
помощью тест - полосок (диапазон
определяемых концентраций – 1 – 40
мг,экв/л). По общей жесткости
определили
характеристику
воды:
Образец
Образец
СанПиН
жесткость
менее 44 мг,экв/л –2.1.4.107
мягкая,
3
от 4 -8 мг,экв/л – средней жесткости,
4-01.
от 8 – 12 мг,экв/л – жесткая, более
12мг,экв/л – очень жесткая. ПДК по
общей жесткости воды не более 7,0
3.0
6.5
7
мг,экв.
/л.
Исследование качества воды
химическими методами
Определение хлоридов. В пробирку наливаем 5 мл исследуемой воды и
добавляем три капли 10% раствора нитрата серебра. Приблизительное
содержание хлоридов определяем по характеру осадка или помутнению,
используя таблицу.
Ag+ + Cl - → AgCl↓
Таблица Приближенное определение содержания хлоридов.
Критерий
Образец
Образец
оценки Осадок или1помутнение 2
Опалесценция или слабая муть
Сильная муть
Концентрация
0
Образуются хлопья, 10-50
но осаждаются не сразу
хлоридов,
Белый объемистый осадок
мг/л
Образец
Концентрация
3 мг/л
хлоридов,
Образец
4
1 –10
10 – 50
1-10
50 – 100
Более 100
1-10
СанПиН
2.1.4.107
4-01.
350
Исследование качества воды
химическими методами
Обнаружение ионов железа: К 10 мл пробы воды образцов прибавляем по
1 капле азотной кислоты HNO3, затем по 2-3 капли перекиси водорода Н2О2
и добавляем по 0,5 мл тиоцианата аммония NH4CNS. Наличие ионов железа
окрашивает воду в красный цвет.
3 Fe3+ + 3 CNS- → Fe(CNS)3.
Количественную оценку даем, пользуясь таблицей
Таблица 3.Приближенное определение ионов Fe+3
Критерий
Образецпри рассмотрении
Образец
Окрашивание, видимое
оценки
2
пробирки сверху 1вниз на белом фоне
Отсутствие
Образец
Образеционов СанПиН
Примерное содержание
3 железа Fe+3, мг/л
4
2.1.4.107
4-01.
менее 0, 05
Едва заметное желтовато-розовое
от 0, 05до 0, 1
Слабое желтовато-розовое
0.1-0.5
Концентрация
ионов
железа,
Желтовато-розовое
мг/л
Желтовато-красное
Ярко-красное
менее 0.05
от 0,
1 до 0, 5
0.05-0.1
от 0, 5 до 1, 0
от 1, 0 до 2, 5
более 2, 5
0.1-0.5
0,3
Исследование качества воды
химическими методами
Сульфаты попадают в подземные воды в основном при растворении гипса,
находящегося в пластах. Повышенное содержание сульфатов в воде приводит к
расстройству желудка
Обнаружение сульфат - ионов: К 10 мл каждой пробы воды из разных
источников прибавляем по 2-3 капли соляной кислоты HCl и приливаем по 0,5 мл
раствора хлорида бария ВаCl2.
SO42- + Ва2+ = ВаSO4↓
Приблизительное содержание сульфатов определяем по характеру осадка или
помутнению.
Таблица. Приближенное определение содержания хлоридов.
Критерии
Образец
Образец
Осадок или помутнение
оценки
1
2
Образец
Образец
Концентрация
3
4
сульфатов, мг/л
Помутнение отсутствует
Менее 5
Слабое помутнение, появляется через некоторое
5 - 10
10-100
0
1-10
100 - 200
Концентрация
время
сульфатСлабое
помутнение, появляется сразу
10 - 100
ионов, мг/л
Сильное помутнение
Более 100
СанПиН
2.1.4.1074-01.
500
Исследование качества воды
химическими методами
• Качественное обнаружение меди. Для обнаружения меди была
осуществлена следующая реакция:
Cu2++4NH4OH=[Cu(NH3)4]2++4H2O
появление синей окраски свидетельствует о присутствии ионов
меди Cu2+ только в пробе № 4 ( вода из водохранилища).
Исследование качества воды
химическими методами
Определение окисляемости воды: Окисляемостью называется общее содержание в
воде восстановителей (неорганических и органических), реагирующих с сильными
окислителями. Окисляемость определяется числом миллиграммов кислорода,
идущего на окисление примесей, содержащихся в 1 л воды.
• 5мл исследуемой воды приливаем в пробирку, добавляем 0, 3мл раствора серной
кислоты H2SO4 (1:3) и 0,5мл 0,01 н раствора перманганата калия KMnO4. Смесь
перемешиваем, оставляем на 20 минут. По цвету раствора оцениваем величину
окисляемости по таблице
Таблица. Приближенное определение окисляемости воды
Окраска
пробы воды
Критерии
Образец
оценки
1
Ярко-лиловорозовая
Окисляемость,Образец
мг/л
Образец
3
1 2
Лиловорозовая
2
Слабо-лиловорозовая
4
Бледно-лиловорозовая2
Окисляемость,
мгБледно-розовая
O2/л
6 1
8
Розово-желтая
12
желтая
16
2
Образец
4
СанПиН
2.1.4.1074-01.
16
5
Исследование качества воды
химическими методами
Определение нитратов: К 1 мл исследуемой воды
прибавляем 2,2 мл физиологического раствора (0, 9 %
раствор NaCl). Затем отбираем 2 мл приготовленного
раствора, добавляем 1мл солянокислого раствора
риванола (0, 25 г риванола растворяем в 200 мл 8 %
соляной кислоты HCl) и немного порошка цинка (на
кончике шпателя). Если в течение 3-5 минут желтая
окраска риванола исчезнет и раствор окрасится в
бледно-розовой цвет, то содержание нитратов в воде
превышает ПДК.
• Нитраты в пробах 1-3 не выявляются, а в пробе 4,
воде из водохранилища концентрация нитратов
больше 45 мг/л.
•
Заключение:
Качество питьевой воды зависит от экологии мест забора
воды, часто оставляющей желать лучшего. От качества
воды зависит здоровье людей. Это дало основание назвать
проблему снабжения доброкачественной водой проблемой
номер один.
Выводы:
Исследуемая проба водопроводной воды не
соответствуют нормам СанПиН 2.1.4. 1074-01.
Показатели качества фильтрованной воды
соответствуют нормативам.
По оценке степени и характера загрязненности
вода:
1. имеет желтоватый цвет при норме - голубой;
2. имеет небольшой неопределимый запах, что
допустимо, т.к. интенсивность запаха не
превышает 2 балла;
3. Кислотность выше норматива.
Выводы:
• По оценке степени токсикологической
опасности:
• в исследуемой пробе воды токсичные
вещества медь и нитраты не обнаружены;
• хлориды, сульфаты, железо имеют
допустимую концентрацию.
Выводы:
По оценке степени биологической
опасности: окисляемость
водопроводной воды 2 мг/л, что
соответствует низкому содержанию
органики.
Выводы:
1. Таким образом, водопроводная вода не содержит токсичных
веществ и безопасна для человека. Она имеет некоторые
неблагоприятные органолептические свойства, поэтому неприятна в
употреблении. Кроме того, повышенная кислотность и средняя
жесткость воды приводит к накоплению солей в организме,
заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), образованию камней
в почках, желчном и мочевом пузырях, а также нарушениям в
желудочно-кишечном тракте.
2. Фильтрование воды улучшает органолептические, химические и
биологические показатели.
3. Показатели воды Воронежского водохранилища исследовались для
сравнения, но судя по полученным данным, экологическое состояние
воды оставляет желать лучшего.
Рекомендации:
• В течении дня, помимо других напитков,
рекомендуется употреблять чистую воду.
• Осторожно употребляйте в качестве питьевой
водопроводную воду.
• Для очистки воды используйте фильтры.
• Выбирайте только качественную питьевую воду.
Литература.
1. Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология. – М.: Высшая школа, 1967. –
320с.
2. Карюхина Т.А. Химия воды и микробиология. – М.: Стройиздат, 1974. – 215с.
3. Миркин Б.М. Экология России. – М.: Устойчивый мир, 2000. – 257с.
4. А.Я.Смирнова, Л.Н.Строгонова, И.А.Светачева Об экологическом состоянии
гидросистемы «Воронежское водохранилище – грунтовые воды». – ВГУ 2008.
-15с.
5. Шапиро С.А. Аналитическая химия. – М.: Высшая школа, 1979. – 384с.
6. Доклад WWF «Живая планета»http://www.wwf.ru/resources/publ/report
7. Экология Воронежского водохранилища: http://ecosocial.ru/node/289
8. Информационное агенство «Воронеж – медиа»: http://www.voronezhmedia.ru/news_out.php?rzd2=news&page=3&id=18242
9. Департамент природных ресурсов и экологии Воронежской
обдасти:
http://www.dprvrn.ru/index.php/news/item/633-231213newsaf000010001
10. Всемирная организация здравоохранения: http://www.who.int/ru/
11. http://36.rospotrebnadzor.ru/download/sgminf/ochen_2012.pdf