Исследовательская работа «Анализ родниковой воды»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

АНАЛИЗ РОДНИКОВОЙ ВОДЫ

Секция: Лаборатория знаний

Авторы работы: Багаутдинова Арина, 9 класс

Тулумбаева Сабина, 9 класс

Руководитель работы: Попкова Наталья Сергеевна

учитель химии МБОУ «Тат-Пишленская СОШ»

Рузаевка

2019

Оглавление

Введение_____________________________________________________ 3-4

1. Методика исследований______________________________________ 5-8

1.1 Определение органолептических показателейкачества воды

1.2 Определение рH

1.3 Обнаружение хлорид - ионов в воде

1.4 Обнаружение ионов аммония в воде

1.5 Обнаружение сульфат - ионов в воде

2. Результаты исследований_____________________________________ 8

3. Выводы ___________________________________________________ 9

4. Заключение_________________________________________________ 9

Список используемой литературы________________________________ 10

Приложения __________________________________________________ 11-16

Введение

Вода – первооснова всего.

Фалес.

Вода – одно из самых распространённых и необыкновенных веществ в природе. Почти ¾ земной коры покрыто водой. Подсчитано, если бы всю эту воду распределить равномерно по земному шару, то мировой океан был бы глубиной четыре километра. Вода в виде пара содержится в воздухе. Вода имеется и под землёй, образуя там реки и даже целые подземные моря. Кроме того она входит в состав минералов, горных пород и живых организмов. Вода составляет от 50 до 97% веса растений и животных. Человеческий организм на 2/3 состоит из воды. Вода была той колыбелью, в которой зародилась жизнь на Земле, и все процессы, которые мы наблюдаем в природе и живых организмах, осуществляются при её участии. «Где вода – там жизнь» - гласит восточная пословица. Потеря живым организмом 20% воды грозит ему гибелью. Каждому человеку необходимо в день около двух литров воды. Общемировые запасы воды огромны. Большие запасы воды на нашей планете создают впечатление о её неисчерпаемом изобилии. Но, разное состояние и различные качества воды, а также особенности её кругооборота на Земле приводят к тому, что лишь незначительная часть водных запасов оказывается доступной и пригодной для практического использования. А для жизнедеятельности человека совершенно необходима пресная вода.

Подземные воды – это единственный вид полезных ископаемых, запасы которых могут возобновляться в процессе эксплуатации, поскольку они являются сложной динамической системой, взаимодействующей с окружающей средой.

Несмотря на все это в настоящее время проблема качества питьевой воды стала основной составляющей безопасности страны, это - важная экологическая проблема, она привлекает все большее внимание населения.

Воду из родника жители нашего села используют для питья.

Проблема качества питьевой воды – одна из самых актуальных в настоящий момент. В последнее время все чаще среди жителей села встаёт вопрос о качестве водопроводной воды. К сожалению, на состояние подземных вод пагубно влияет хозяйственная деятельность человека. Загрязняют подземную воду осадки, несущие атмосферные выбросы промышленных предприятий, ядохимикаты и минеральные удобрения с полей, свалки.

Возможно ли решить проблему недостатка питьевой воды с помощью очистки и восстановления родников?

На наш взгляд, изучение родников, их обследование, практические работы по охране – необходимое условие регулирования накопившихся экологических проблем нашего общества. Родники являются важными источниками питания рек, участвуют в формировании рельефа, снабжают растения влагой, используются для местного водоснабжения, а нередко, при достаточной их мощности и для питания водопроводов. Подземные воды, по сравнению с поверхностными, содержат меньше болезнетворных бактерий, менее подвержены загрязнению, зачастую не требуют специальной очистки.

Актуальность нашей работы заключается в том, что качество воды очень беспокоит многих людей на планете. Основная задача нашего поколения – здоровьесбережение. Как известно низкое качество воды сказывается на здоровье населения. Здоровье каждого человекa – в его рукaх. Для того, чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять только чистую качественную питьевую воду.

И поэтому объектом исследования являются родники села «Тат - Пишля» Рузаевского муниципального района. (Приложение 1, фото 1,2)

Цель исследования

Определение состава и свойств родниковой воды.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить литературу по теме исследования.

2. Изучить методы определения рН, обнаружения ионов аммония, сульфат-ионов, хлорид - ионов в воде; определения органолептических показателей воды;

3. Провести анализ родниковой воды.

Предмет исследования

Вещества, входящие в состав родниковой воды.

Методы исследования

Беседа с учителем химии и анализ литературы, статей из Интернета.

Систематизация полученных теоретических и практических знаний. Узнать способы определения качества родниковой воды.Наблюдение, исследование минерального состава питьевой воды, самоанализ и самооценка.

Место исследования: химическая лаборатория МБОУ «Тат-Пишленская СОШ» Рузаеского муниципального района.

Гипотезы: предположим, что родниковая вода не достаточного качества, то мы сможем определить присутствие в ней вредных веществ и принять меры по улучшению её состава, чем будем способствовать укреплению здоровья жителей нашего села.

1. Методика исследований

1.1 Определение органолептических показателейкачества воды

(Приложение 1, фото 3,4,5)

Любое знакомство со свойствами воды начинается с определения органолептических показателей, т. е. таких, для определения которых мы пользуемся нашими органами чувств. К органолептическим характеристикам относятся цветность, мутность, запах, вкус и привкус. Мутная вода всегда подозрительна в санитарном отношении, так как в ней создаются благоприятные условия для микроорганизмов. Цветность – естественное свойство природной воды, обусловленное присутствием гуминовых веществ и комплексных соединений железа. Запах воды обусловлен наличием в ней летучих пахучих веществ, которые попадают в воду естественным путем либо со сточными водами. 

По нормам СанПиНа органолептические показатели в питьевой воде:

запах ― до 2 баллов

вкус ― до 2 баллов

мутность – прозрачная

цветность ― бесцветная

Цель работы: знакомство с органолептической оценкой каче­ства воды.

Материалы и оборудование: Пробирки, листы белой бумаги А4, лампа, тёмная бумага, штатив для пробирок.

Ход работы:

1. Заполнили пробирку исследуемой водой на высоту 10-12 см.

2. Мутность воды определили,рассматривая пробирку на темном фоне при достаточном боковом освещении и цветность воды, рассматривая пробирку на белом фоне листа белой бумаги. Выбрали подходящую степень мутности по типам:

Степень мутности:

3.Также определили цветность, характеризуяцвет воды в пробирке высотой 10-12 см.

Тип цветности:

Бесцветная

Слабо-желтая

Желтая

Буроватая и т.д.

4. Для определения запаха: налили в пробирки исследуемую воду и закрыли пробками. Поочередно через 10 минут открывали пробки у пробирок и определяли запах воды.

При определении запаха руководствовались таблицей А.

Таблица А.

1.2. Определение рH(Приложение 1, фото 6)

По саннормативу рН питьевой воды должен быть в пределах 6,0-9,0.

Цель работы: изучение кислотности воды в водоеме как фак­тора, характеризующего экологическое состояние водоема и каче­ство воды.

Материалы и оборудование: исследуемая вода, пробирки, универсальная индикаторная бумага, контрольнаяшкала образцов окраски растворов для определения рН.

Ход работы:

1. В пробирку налить 10 мл. испытуемой воды.

2. Опустить в пробирку универсальную индикаторную бумагу.

3. Сравнить её окраску со шкалой.

1.3Обнаружение хлорид - ионов в воде

(Приложение 1, фото 7, Приложение 2)

Хлориды присутствуют практически во всех водах. В основном их присутствие в воде связано с вымыванием из горных пород наиболее распространённой на Земле соли - хлорида натрия (поваренной соли). 
Хлориды могут быть косвенным показательными загрязнения воды органическими веществами животного происхождения, бытовыми сточными водами.  

ПДК хлоридов в воде питьевого качества - 350 мг/л.

Цель работы:познакомить учащихся с различными способами определения хлорид - ионов, развивать способность к анализу полученных результатов, получить сведения о наличии в воде хлорид - ионов.

Материалы и оборудование: водные растворы; концентрированный раствор нитрата серебра; пробирки.

Ход работы:

1. Налили в пробирку 2мл испытуемого раствора

2. Долили к нему 1мл концентрированного раствора AgNO₃.

3. Имеющиеся хлориды в растворах дают устойчивый белый осадок хлорида серебра (AgCI).

1.4 Обнаружение ионов аммония в воде (Приложение 2)

Присутствие иона аммония свидетельствует о наличии в воде

органического вещества животного происхождения. Наличие иона аммония

в концентрациях, превышающих фоновые значения, указывает на свежее

загрязнение и близость источника загрязнения (коммунальные очистные

сооружения, отстойники промышленных отходов, животноводческие фермы,

скопления навоза, азотных удобрений, частные дома, не использующие

специальные очистные сооружения). Употребление воды с повышенным содержанием азотсодержащих соединений приводит к нарушению окислительной функции крови.

ПДК ионов аммония в воде питьевого качества – 2,0 мг/л.

Цель работы: познакомить учащихся с различными способами определения ионов аммония, развивать способность к анализу полученных результатов, получить сведения о наличии в воде ионов аммония.

Материалы и оборудование: водные растворы; концентрированный раствор едкого натра (NaOH), цинковая пыль, спиртовка, зажим, фенолфталеиновая бумага, лакмусовая бумага, дистиллированная вода, пробирки.

Ход работы:

1. Налили в пробирку 1мл испытуемого раствора

2. Добавили к нему 1мл концентрированного раствора NaOH и добавили немного цинковой пыли.

3. Для ускорения реакции смесь подогрели.

4. Имеющиеся ионы аммония в растворах восстанавливаются до аммиака. Аммиак определяется по покраснению бесцветной фенофталеиновой бумаги или по покраснению лакмусовой бумаги, смоченных в дистиллированной воде и внесённых в пары.

1.5 Обнаружение сульфат - ионов в воде

(Приложение 1, фото 8, Приложение 2)

Сульфаты попадают в подземные воды в основном при растворении гипса, находящегося в пластах. Повышенное содержание сульфатов в воде приводит к расстройству желудочно-кишечного тракта (тривиальные названия сульфата магния и сульфата натрия (солей, обладающих слабящим эффектом) - "английская соль" и "глауберова соль" соответственно).

 ПДК сульфатов в воде питьевого качества - 500 мг/л.

Цель работы: познакомить учащихся с различными способами определения сульфат - ионов, развивать способность к анализу полученных результатов, получить сведения о наличии в воде сульфат- ионов.

Материалы и оборудование: водные растворы, 10% раствор соляной кислоты (HCL),гидроксид бария (Вa(OH)₂), пробирки.

Ход работы:

1.Добавили в пробирку с исследуемой водой 10 капель раствора соляной кислоты и 2 каплираствора гидроксида бария,

2.Наблюдайте в течение 3 мин. за помутнением раствора.

3.Имеющиеся сульфаты в растворах проявляются в соединении сульфат бария (BaSO₄), который даёт белый осадок.

2.Результаты исследований.

2.1Органолептические показатели источников

2.2 Определение рH.

Водородный показатель исследуемых образцов воды рН = 6 , значит среда растворов слабокислая.

2.3 Обнаружение хлорид - ионов в воде.

Наблюдали появление слабого помутнения. Это говорит о наличии хлоридов в исследуемом растворе.Концентрацию хлорид - ионов определили  по таблице равной 10 мг/л.  

2.4. Обнаружение ионов аммония в воде.

При внесении фенолфталеиновой бумаги в пары, она цвет не изменила. Это значит, что ионы аммония в исследуемой воде отсутствуют.

2.5. Обнаружение сульфат - ионов в воде.

В результате проведения опыта осадок в пробирках не образовался. В исследуемых образцах воды сульфаты не обнаружены.

3. Выводы

На основе полученных данных можно сделать следующие выводы:

Нами были изучены литературные источники о значении воды и экологических проблемах.

Мы научились определять ионы, рН. Эти знания нам пригодятся в дальнейшем изучении химии.

Провели анализ воды из двух родников.

По физико-химическим показателям, по цветности, мутности, запаху, прозрачности вода из родников является пригодной для питья.

Вода из двух родников с. Тат-Пишля соответствует нормам СанПиНа и пригодна для хозяйственно-питьевых нужд.

Много узнали о значении пресной и питьевой воды для человека.

Очистка родников, расположенных на территории села.

Нами было принято решение о проведение внеклассного мероприятия «Водная стихия в искусстве» для учащихся начальных классов.

(Приложение 1, фото 9-12)

Нами было принято решение продолжить работу по благоустройству родников нашего села.

4. Заключение

«Родник - не просто источник питьевой воды, это – живая нить, которая связывает нас не только с прошлым, но и с будущим»

Народная мудрость

На Руси к родниковой воде — истинно святое отношение. Маленькие светлые ключики, пульсирующие из глубины земли, кровь планеты, питают все великие реки. И совсем не случайно слова «род», «родной», «Родина» и «родник» имеют общий корень, символизируя связь людей с теми местами, где их корни, где исток их рода.Традиции почитания воды имеют тысяче-летнюю историю, их возникновение можно сравнить с возникновением сознательной деятельности человека. Считаем, любой человек должен стараться сохранить существующие родники. Ведь они оказывают большое влияние и на окружающую природу и на жизнь людей. Родник – это память, которую нам передали наши предки и которую мы должны передать будущему поколению. 

Пусть на земле не умирают родники,

Пусть стороной обходит их беда.

Пусть чистой остаётся в них навеки

Студёная и вкусная вода.

Список используемой литературы

Боровский Е.Э. Вода в природе. Дефицит пресной воды. – М.: Чистые пруды. - 2009. - 32 с.

Балабанова В.В. Предметные недели в школе: биология, экология, здоровый образ жизни. – Волгоград: Учитель, 2002. – 154 с.

Волынова Л.Г, Сейдалиева Л.К, Кузнецова Н.П, Мейснер Е.В "Химия. Предметные недели в школе. Планы и конспекты мероприятий". - Волгоград: Учитель. - 2007. – 142 с.

Голикова З.Ф. Химия – любознательным .- Саранск: Мордов. кн. изд-во, 1988.-149с.

Суворова В.М. Опыт экологической работы со школьниками: занятия, экологические игры, викторины, экскурсии / авт.-сост. В. А.Суворова. – Волгоград: Учитель, 2009. – 189 с.

Тяглова Е.Ф. Исследовательская деятельность учащихся по химии. - М.: Глобус. - 2007 - 224 с.

Ширшина Н.В Химия: Проектная деятельность учащихся/ Авт-сост. Н. В. Ширшина. - Волгоград: Учитель,. - 2008 – с. 67-87

http://ru.wikipedia.org

Приложение 1.

Фото 1

Фото 2

Фото 3

Фото 4

Ф ото 5

Ф ото 6

Ф ото 7

Ф ото 8

Фото 9 Фото 10

Фото 12

Фото 11

Приложение 2.

Таблица. Основные компоненты минерального состава воды и их допустимые концентрации

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/345671-issledovatelskaja-rabota-analiz-rodnikovoj-vo