Химический анализ воды в домашних условиях. Простейшие методы исследования качества воды в домашних условиях

Вода… Она нужна, чтобы жить, но что мы знаем о ней? Даже для ученых вода – во многом загадка.

Рядовому потребителю достаточно знать ее формулу (H2O) и химический состав той жидкости, которая льется из крана под видом питьевой воды.

Ингредиенты этого «коктейля» могут неприятно удивить. Поговорим о том, что может быть не так с водопроводной водой и как вывести ее «на чистую воду», уличив в плохом качестве.

Не пей, Иванушка: что не так с водопроводной водой?

Говорят, вода – источник жизни. Увы, водопроводная вода может быть источником проблем. Не стоит питать иллюзий о ее высоком качестве. Водоканал обеспокоен преимущественно вопросами дезинфекции.

Инфекционные эпидемии по вине государственных предприятий незамеченными не остаются, широко освещаются в СМИ и дорого обходятся виновникам.

На дешевую канцерогенную хлорку средства у фильтрующих станций всегда находятся, а вот приобретение дорогого фильтрующего оборудования в бюджет обычно не вписывается. Результат?

Результат от широких масс скрывается настолько тщательно, что ситуация может оказаться еще более плачевной, чем говорят об этом журналисты. Стандарты ГОСТ, которыми руководствуется Водоканал, и без того не соответствуют требованиям ВОЗ.

Вода, отпущенная в трубы с очистительных станций, весьма приблизительно напоминает чистую питьевую. Собирая по дороге грязь водопроводных труб, в наши дома вода попадает в плачевном виде. Какое влияние оказывают ингредиенты этого «коктейля» на наше здоровье?

• Нитраты вызывают метгемоглобинемию – кислородное голодание тканей.
• Избыток фтора приводит к развитию остеосклероза – уплотнению костей.
• Сульфаты кальция и магния могут стать причиной мочекаменной болезни.
• Повышенная концентрация железа провоцирует зуд, сухость и аллергию.
• Ртуть даже в малых дозах поражает нервную и сердечно-сосудистую системы.
• Хлорорганические соединения повышают риски онкологических патологий.

«Стерильной» вода, безусловно, быть не должна. Вместе с ней организм получает ряд минеральных веществ – например, фтор, йод, железо, кальций и магний. Но и минерализованность должна быть умеренной. Содержание же бактерий, токсинов, радиоактивных веществ – недопустимо.

Недопустимо – на бумаге. В реальности – иначе. В реальности водопроводная вода вредит – и если не здоровью, так нервам своими органолептическими характеристиками (цветом, вкусом и запахом). Магистральные российские трубы давно требуют замены – коррозия, ржавчина и бактерии атаковали их изнутри (все это смывается в наш стакан). Экологическая обстановка тоже не внушает доверия – почва и грунтовые воды засорены отходами и выбросами. Быть может, вы все еще уверены, что Водоканал вас бережет? Давайте проверим.

50 оттенков бурого: тестируем качество питьевой воды в домашних условиях

Водопроводную воду можно отдать в лабораторию, но тарифы на лабораторную проверку многим не по карману. Как самому проверить качество воды ?

Органолептическая оценка качества

• Приблизительную оценку качества воды можно дать по органолептическим ее признакам – цвету, запаху и привкусу:
• спектр оттенков от желто-коричневого до красновато-бурого говорит об избытке железа;
• обнаружить соли кальция и магния поможет серая или желтая накипь в чайнике, а также известковый налет на сантехнике;
• вода «молочного» цвета всего-навсего сообщает о подсосе воздуха в системе водоснабжения, но иногда предупреждает о газе метане;
• запах хлора свидетельствует непосредственно об избыточном хлорировании;
• металлический привкус, опять же, напоминает о высоком содержании железа.

Чистая вода не должна иметь привкуса и запаха ни в холодном виде, ни при нагревании. Цвет чистой воды – 100% прозрачный (исследуйте на свету, расположив за емкостью с водой белый лист). При отстаивании (2-3 дня в темном месте) в чистой воде не образуется осадок, а на ее поверхности отсутствует пленка. Ваша вода – такая?

Более информативной окажется проверка качества с помощью экспресс-тестов, приобрести которые можно в магазине аквариумистики или медицинской лаборатории. К примеру, комплект тестов для пресноводной воды от компании JBL Test Lab обойдется в 7680 рублей – с его помощью можно оценить водородный показатель (рН), жесткость (GH), наличие и концентрацию нитритов, фосфатов, железа и хлора. Широкий ассортимент моно-тестов стоимостью 180-270 рублей за штуку предлагает отечественная компания НИЛПА. Недорогие тест-комплекты для оценки водопроводной воды (300-1750 рублей за набор) выпустила лаборатория «МедЭкоТест».

• Бюджетно! Приготовьте слабый водный раствор марганцовки, взяв воду для раствора высокого качества, например, бутилированную. Водой, качество которой необходимо проверить, наполните половину стакана. Добавьте в тестируемую воду раствор марганцовки. Если жидкость приобрела желтый оттенок, пить ее не рекомендуется.

Погрешность домашней экспертизы довольно высока даже при использовании промышленных тестов. В лаборатории разложат воду по полочкам со всей прилежностью.

Учтите следующие правила отбора водопроводной воды для экспертизы:

• подготовьте стерильную емкость для забора;
• протрите кран, вентиль и руки спиртом;
• спустите воду – не менее 10 минут;
• соберите 0,5-2 литра воды и везите.

Достоверность микробиологического анализа обеспечивается, если исследование проведено в течение двух часов после забора. Химический и бактериологический анализ может быть проведен в течение двух суток.

Почем чистая вода для народа?

Если ваша интуиция или результаты органолептических, реагентных или лабораторных проб указывают на плохое качество водопроводной воды, стоит озадачиться вопросами ее очистки.

Цивилизованными, разумеется, методами – например, с помощью фильтрующих систем, монтируемых под мойку. Выбор системы очистки должен учитывать результаты тестов на качество.

Жесткая вода

Умягчить характер жестокой воды можно с помощью фильтров с ионообменными смолами. Вкусную и мягкую воду обещает подарить Аквафор Трио Норма Умягчающий. Недорого стоит (3050 рублей), экономичен в обслуживании (комплект сменных модулей на год – 990 рублей), долго и преданно служит (до 4000 литров) – что еще нужно?

Железистая вода

Устали отмывать пятна ржавчины и чувствовать металлический привкус во рту? Обратите внимание на Барьер Профи Ferrum. За 3400 рублей приобретете добротный агрегат по очищению и обезжелезиванию воды (инновационная технология FERROSTOP). Ресурс – 10000 л. Комплект фильтров – 1199 рублей.

Хлорированная вода

Ваша вода всего-навсего перенасыщена хлором? От хлора избавит любой недорогой фильтр с активированным углем – например, Аквафор Кристалл Соло. Стартовые вложения – 2500 рублей, издержки – 560 рублей на сменный модуль, замена которого осуществляется в среднем раз в год (или через 4000 литров).

В воде – микробы, бактерии и вирусы

Превратить зараженную микробами и вирусами воду в чистую, аки слеза младенца, способны только системы обратного осмоса. Сквозь их мембраны не просочится ничто, включая, увы, и минералы. Бюджетный вариант такого фильтра – Econic Osmos O300 от PRIO Новая вода. За 7750 рублей вы приобретаете возможность пить идеально очищенную и обеззараженную воду, а проблему ее минерализации можно решить добавлением картриджа с минерализатором. Комплект фильтров для этой системы стоит 5050 рублей, замена самого дорогого фильтра в комплекте осуществляется раз в один-два года.

Лабораторный анализ водопроводной воды и установка фильтрующих систем стоят дешевле здоровья, загубленного питием некачественной воды. Цена вопроса не превышает стоимости флакона французских духов или 1-2 походов в ресторан. Но чистая питьевая вода, в отличие от дорогого парфюма, не роскошь, а необходимость.

Скважина на участке намного повышает комфорт при проживании в частном доме. Можно не переживать по поводу отключений воды в централизованном водопроводе, экономить на оплате коммунальных услуг и пить «свою» чистую воду. Вот только чистую ли?

Несомненно, трубы, которые вы проложите на участке от скважины к дому, будут намного чище и безопаснее труб городского или поселкового водопровода. Но вот состав воды в самом водоносном пласте зачастую остается загадкой. Она может содержать примеси естественных, но не слишком полезных веществ – мышьяка, железа, следы просочившихся стоков от ферм и промышленных предприятий, расположившихся неподалеку. Частично обезопасить себя и свою семью можно, установив очищающие фильтры (об очистке воды ).

Для их правильного выбора необходимо знать состав воды. К сожалению, полный анализ можно провести лишь в специально оборудованной лаборатории, лучше всего при СЭС вашего города или области. Если такой возможности пока нет, некоторые данные можно получить самостоятельно.

Отбираем пробу

Прежде всего, необходимо правильно отобрать пробу воды. Для этого потребуется прозрачная тара емкостью 1-1,5 литра. Подойдут пластиковые бутылки от воды (ни в коем случае не от сладкой, сока или пива!). Воду, находящуюся в скважине или колодце, нужно откачать. В среднем, потребуется слить 2-2,5 литра воды на каждые 10 метров глубины скважины. Затем воду набирают в бутылку.

Лучшее время для анализа воды – ранняя весна, когда растаял снег, или период осенних дождей, в это время все проблемы обостряются.

На глаз

Единственные доступные в домашних или полевых условиях методы – органолептические. Сперва внимательно осмотрите воду.

• Бурый с красным оттенком цвет и обильный осадок, иногда в виде хлопьев, означает, что в воде содержится оксид железа.
• Вода кажется чистой, но при встряхивании становится коричневато-бурой, эта же окраска появляется при нагревании. Это признаки растворенного железа. Наличие в воде железа особенно характерно для песчаных почв.
• Желтовато-коричневый, иногда с красноватым оттенком, цвет при отсутствии осадка свидетельствуют о примесях органических соединений железа.
• Серый цвет воды и черные следы на емкости возникают из-за большого количества марганца в ней.
• Молочно-белый оттенок, исчезающий при отстаивании, может свидетельствовать о растворенных в воде газах, например, метане.

На вкус и запах

Понюхайте пробу воды.

• Резкий запах протухших яиц обусловлен сероводородом. Он может быть продуктом жизнедеятельности колоний бактерий.
• Запахи затхлости, сырой земли, рыбы говорят о присутствии в воде органических соединений. Коричневый или желтый цвет подтверждают это предположение.
• Химические запахи, например, пластика, нефтепродуктов, гуаши (так пахнет фенол), свидетельствуют о том, что воды на вашем участке загрязнены промышленными стоками. Это самый плохой вариант, так как ни избавиться от причины, ни качественно очистить воду не получится.

Если вода не имеет никаких посторонних запахов или примесей, попробуйте небольшой глоток.

• Слегка солоноватый вкус возникает вследствие высокой концентрации минеральных солей NaCl, Na2SO4, MgSO4.
• Металлическое послевкусие говорит о том, что в воде все-таки есть железо, пусть и в небольших количествах, а ее кислотность повышена.
• Щелочной вкус – признак высокого щелочного показателя воды в вашей скважине.

Попробуйте помыть руки с мылом набранной водой. Если оно не пенится, а кожа стала сухой и стянутой, то на вашем участке жесткая вода с большим содержанием солей магния и кальция. Этим часто страдают , пробуренные на глинистых почвах и известняках.

Тесты для домашнего использования

Компании, продающие оборудование для очистки воды и фильтры, предлагают тесты для анализа воды в домашних условиях. Самые важные из них – тест на рН (водородный показатель), Gh (жесткость), на железо, нитраты, нитриты, аммиак. Стоят они недешево и не всегда бывают доступны в глубинке.

В крайнем случае, можно воспользоваться тестами для воды для аквариумов, благо они продаются почти в каждом зоомагазине и стоят недорого. Определяя качество воды при помощи тестов, помните, что различные показатели могут изменяться в зависимости от количества пропущенной воды, времени года и даже суток.

Самостоятельный анализ воды ни в коем случае не может считаться достаточным. При первой же возможности нужно отдать воду из скважины на полноценное лабораторное исследование, как минимум, на 15 показателей. Помимо химического анализа, стоит сделать и бактериологическое исследование. Оно стоит дороже и занимает больше времени, зато вы сможете быть спокойны за здоровье своей семьи.

Как провести анализ воды своими руками? Инструкция по анализу: на какие показатели и характеристики воды обратить внимание. Какие выводы можно сделать при обнаружении изменения в органолептических показателях жидкости. Правила проведения забора пробы жидкости из скважины. Как пользоваться тестами для проведения самостоятельного анализа. Если у вас вода в дом поступает из скважины или есть колодец, то можно сделать анализ воды своими руками. Инструкция по анализу из нашей статьи поможем сделать всё правильно и разобраться в результатах.

Когда нужен такой анализ

Конечно, если вода в ваш дом поступает из централизованной системы водоснабжения населённого пункта, то переживать о составе воды – не ваша забота, а санэпидемстанции. Скорее всего, эта вода прошла все необходимые проверки и процесс водоподготовки, поэтому в её качестве можно не сомневаться.

На жителей частных домов вместе с комфортом проживания и чистым воздухом ложится забота о качестве воды в их жилище. Обычно водоснабжение таких домов выполняется от скважины или из колодца. О чистоте и качестве такой воды должны заботиться вы сами. Конечно, намного правильнее и лучше отнести пробы воды в лабораторию, где вам сделают все необходимые анализы и дадут рекомендации по очищению воды. Но иногда можно провести анализ воды своими руками.

Даже если вы были уверены в чистоте воды из скважины при её сооружении, нет уверенности, что со временем эта ситуация не изменилась. Так, в водоносные пласты могут попадать стоки от сельскохозяйственных и промышленных предприятий, также в воде могут присутствовать соединения железа, мышьяка и другие токсичные элементы. Чтобы обезопасить себя и свою семью от вреда, вам нужно правильно выбрать фильтрующее устройство, а сделать это можно только при наличии результатов анализа воды.

Делаем забор пробы по правилам

Чтобы получить достоверные результаты анализов воды, забор пробы нужно сделать правильно:

1. Для этого можно использовать чистую ёмкость из прозрачного стекла или пластика объёмом от 1 до 1,5 л.
2. Если будете брать пластиковые бутылки, то они должны быть из под питьевой воды, а не из под сладких и алкогольных напитков.
3. Для начала надо откачать жидкость из скважины. Всё зависит от её глубины. На каждые десять метров заглубления потребуется откачать от 2 до 2,5 л.
4. Только после этого воду можно набирать в бутылку и плотно закрывать крышкой.
5. Чтобы было легче всего вывить нарушения состава воды в скважине, забор пробы лучше проводить в период, когда ситуация может обостриться, а именно ранней весной или дождливой осенью.

Инструкция по анализу воды на глаз

Самый простой и доступный способ оценки воды – это анализ её органолептических показателей, то есть оценка вкусовых качеств, прозрачности, цветности и запаха. Для этого вам нужно внимательно осмотреть воду. В зависимости от того, что вы увидите, можно сделать следующие выводы:

• Вода бурого цвета с красноватым отливом и значительным осадком говорит о присутствии соединений окиси железа.
• Если сразу вода кажется чистой, а при нагревании или встряхивании она становится бурой, то это указывает на наличие частиц железа, растворённых в воде. Такая вода обычно бывает при залегании в песчаных грунтах.
• Светло-коричневый оттенок жидкости без видимого осадка указывает на присутствие примесей в виде различных соединений железа органического происхождения.
• О наличии частиц марганца в воде скажет её сероватый оттенок и черные разводы на таре с водой.
• Если вода из скважины молочного белого цвета, попробуйте отстоять воду. При её очищении без выпадения осадка можно говорить о присутствии в жидкости различных газов, чаще всего метана.

Руководство по анализу воды на запах:

• О присутствии в воде сероводорода скажет ярко выраженный запах протухших яиц. Такая ситуация может возникнуть при наличии в водоносном пласте бактерий.
• Жёлтовато-коричневая вода с запахом рыбы, сырости, плесени говорит о наличии органических примесей.
• О загрязнении промышленными отходами скажет запах нефти, фенола, пластика. В такой ситуации вода не подлежит очистке и употреблению людьми. Устранить причину загрязнения водоносного пласта у вас также не получится.

Оценка воды на вкус может производиться только при условии, что проверку на цвет и запах она прошла на отлично. Иначе не стоит рисковать своим здоровьем и пробовать загрязнённую воду. При этом обратите внимание на такие показатели:

• О высокой степени минерализации воды говорит её солоноватый привкус.
• Металлический привкус указывает на повышенную кислотность воды и наличие небольшого количества растворённого железа, даже если на цвет этого не видно.
• О повышенной щёлочности скажет ярко выраженный щелочной привкус жидкости из скважины.

Чтобы оценить жёсткость воды, вам достаточно попробовать помылить кусочек мыла. Если пена почти не образуется, а на руках появилось ощущение стянутости и сухости, то вода жёсткая. Обычно такая жидкость находится в водоносных пластах, залегающих в глинистых и известняковых грунтах. В воде много солей кальция и магния.

Как пользоваться тестами?

Обычно инструкция по анализам идёт в комплекте к тесту. Это касается и сточных вод, и питьевых. Самым необходимыми являются тесты на:

• кислотность, по которым можно судить о содержании водорода в воде;
• на жёсткость, указывающие на концентрацию железа, аммиака, нитратов и нитритов.

Цена таких тестов немаленькая и не во всех населённых пунктах они есть. Чтобы сэкономить, можно использовать обычные тесты для аквариумной воды. Их стоимость ниже, а эффективность не меньше. При проведении анализа учитывайте, что концентрация того или иного вещества может меняться в зависимости от сезона, объёма воды и даже времени суток.

Однако судить о качестве воды по самостоятельно проведённому анализу нельзя. Он лишь будет основанием для обращения в лабораторию. В специализированных аналитических центрах есть возможность провести самые точные исследования. При этом стоит проверять не менее 15 показателей воды. Также вам потребуется и бактериологическое исследование жидкости.

В нашей лаборатории вы можете проверить качество любой воды. Чтобы заказать анализ, вам нужно связаться с нами по телефону, указанному на сайте.

Ольга
Как проверить качество воды из скважины в домашних условиях?

И – вполне достойная альтернатива централизованному водопроводу. Вот только использовать воду из таких источников следует крайне осторожно – нужно регулярно проверять ее на присутствие чужеродных примесей и загрязнений. Благо для этого нет необходимости утруждать себя походами в лабораторию, ведь анализ можно провести в домашних условиях. Хотите узнать, как? Рассказываем.

Правила забора воды

Первый этап проверки – взятие пробы из вашего источника. Здесь нужно придерживаться нескольких простых правил:

• Набирайте воду в стерильную тару из стекла или пластика. Рекомендуемый объем емкости – 1,5 л.

Совет. Для забора воды не подходит тара из-под газированного сладкого напитка, так как на ее внутренних стенках с большой долей вероятности могут остаться частички пищевых добавок и красителей, которые способны спровоцировать некорректные результаты анализа.

• Перед эксплуатацией промойте емкость простой горячей водой. Использовать какие-либо чистящие средства не нужно.
• Набирайте воду не из крана в доме, а из трубы, подключенной непосредственно к источнику. Обязательно спустите застоявшуюся жидкость – для этого откройте кран и сначала подождите около 5-7 минут, а уже потом наполняйте тару.
• Заливайте воду под очень слабым напором – так в емкость не проникнет лишний воздух.
• Наполняйте тару до краев и обязательно закрывайте ее герметичной пробкой или крышкой.

Первая проверка воды должна производиться после того, как окончательно осядет песок, пыль и разного рода почвенные породы, которые поднялись при выполнении землекопных процедур. Во время последующего использования источника воды анализ рекомендуется проводить один раз в год. Исключением являются те участки, которые находятся в промышленных зонах – здесь воду необходимо проверять один раз в квартал или хотя бы один раз в 6 месяцев.

Проверка и очистка воды

Когда вода подготовлена, можно приступать к ее непосредственной проверке: проанализируйте запах, вкус, прозрачность и цвет. Исходя из полученных результатов бытового анализа жидкости, предпринимайте те или иные меры для ее очистки:

Совет. Не забывайте регулярно проверять фильтрующие приборы и обслуживать их рабочие элементы.

Таким образом, проверка воды из скважины или колодца не занимает много времени и не требует сверхсложных усилий. Все, что нужно для качественного анализа – грамотно взять пробу воды и выполнить ряд нехитрых проверочных действий. Более того, воду даже можно очистить в домашних условиях, если придерживаться предложенных выше советов.

Анализ воды из скважины: видео

Разин Иван

Вода – источник жизни на Земле. Она необходима для жизни всех без исключения живых существ на планете. Вода принимает участие в усвоении клетками питательных веществ и в их транспортировке по всему организму, регулирует температуру тела, позволяет выводить из организма шлаки.

Но всегда ли мы отдаем себе отчет в том, что значит для нас вода – эта бесцветная, без запаха и вкуса жидкость? В сущности говоря, она почти ничего нам не стоит в повседневной жизни, но бывают моменты, когда за один глоток воды человек готов пожертвовать всем. Человек способен неделями обходиться без пищи, а вот без воды – только два-три дня. И вообще в нормальных условиях воды в свой организм он должен вводить в два раза больше (по весу), чем пищи.

Какой должна быть питьевая вода? Качество воды выступает как характеристика ее состава и свойств, определяющая пригодность воды для конкретных видов использования.В связи с этим актуальными являются исследования воды, которое может оказывать на здоровье людей не только положительное, но и отрицательное влияние. Сейчас в связи с ухудшением экологической ситуации проблема, связанная с качеством воды стала наиболее актуальной.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное образовательное учреждение

«Лицей № 107» г. Саратова

«Исследование качества питьевой воды в домашних условиях»

Выполнил: ученик 9 «Б» класса

МОУ «Лицей № 107» г. Саратова

Разин Иван

Научный руководитель: учитель химии

Фирсова Наталия Константиновна

Саратов 2013

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Качество воды и здоровье человека

ГЛАВА 2. Показатели качества воды

2.3. Химические показатели

ГЛАВА 3 . Методика исследования питьевой воды в домашних условиях

3.1. Экспериментальная часть

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованной литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Вода – источник жизни на Земле. Она необходима для жизни всех без исключения живых существ на планете. Вода принимает участие в усвоении клетками питательных веществ и в их транспортировке по всему организму, регулирует температуру тела, позволяет выводить из организма шлаки.

Но всегда ли мы отдаем себе отчет в том, что значит для нас вода – эта бесцветная, без запаха и вкуса жидкость? В сущности говоря, она почти ничего нам не стоит в повседневной жизни, но бывают моменты, когда за один глоток воды человек готов пожертвовать всем. Человек способен неделями обходиться без пищи, а вот без воды – только два-три дня. И вообще в нормальных условиях воды в свой организм он должен вводить в два раза больше (по весу), чем пищи.

Какой должна быть питьевая вода? Качество воды выступает как характеристика ее состава и свойств, определяющая пригодность воды для конкретных видов использования. Большую часть водных запасов на Земле составляет соленая вода морей и океанов.

Животные и растения живут как в соленых, так и в пресных водоемах, но каждый из видов приспособлен к определенному местообитанию, и способен переносить лишь незначительные отклонения в физических и химических параметрах среды, к которой он приспособился.). Соленость воды определяется растворенными в ней солями (карбонаты, сульфаты, хлориды калия, натрия).

При централизованном водоснабжении законодательно определено, что вода, поступающая к потребителю, должна быть приятной в органолептическом отношении и безопасной для здоровья; при этом подразумевается, что содержание вредных веществ в воде не должно превышать предельно допустимых концентраций.

Гипотеза. Если вода почти прозрачна, не имеет достаточно выраженных вкуса и запаха, а также если содержание хлора, водородный показатель и жесткость воды удовлетворяют ПДК, то вода централизованного источника водоснабжения пригодна к применению.

Объектом исследования являются образцы воды, взятые из разных источников.

Цель работы состоит в комплексном обобщении и изучении специальной литературы, а также ознакомиться с качеством питьевой воды и ее влиянием на процессы жизнедеятельности человека.

Указанные цели достигаются при разрешении следующего комплекса задач :

1. изучить органолептические, химические и биологические показатели качества воды;
2. исследовать качество питьевой воды, используемой населением п. Юбилейный для пищевых, бытовых целей;
3. выяснить, какое влияние оказывает качество воды на здоровье человека;
4. дать рекомендации по улучшению качества воды.

В связи с этим актуальными являются исследования воды, которое может оказывать на здоровье людей не только положительное, но и отрицательное влияние. Сейчас в связи с ухудшением экологической ситуации проблема, связанная с качеством воды стала наиболее актуальной.

Глава 1. Качество воды и здоровье человека

Давно отмечена связь между заболеваемостью населения и характером водоснабжения. Еще в древнем мире были известны некоторые признаки воды, опасной для здоровья. Однако лишь в середине XIX в. эпидемиологические наблюдения и последующие бактериологические открытия Л. Пастера и Р. Коха позволили установить с достаточной достоверностью, что вода, содержащая патогенные микробы, может способствовать возникновению и распространению заболеваний среди населения. Обращали люди внимание и на химический состав воды как возможную причину заболеваний инфекционной природы. В настоящее время при обосновании гигиенических нормативов качества питьевой воды проводят ее всесторонние комплексные исследования.

Вода может оказывать на здоровье людей не только положительное, но и отрицательное влияние. Прежде всего, это связано с качеством употребляемой воды: ее органолептическими свойствами, определяемыми цветом, вкусом и запахом, а также химическим и бактериальным составом.

Влияние качества воды на здоровье человека было отмечено еще в глубокой древности. Например, Гиппократ рекомендовал употреблять кипяченую воду.

По подсчетам специалистов, 800 млн. человек на земном шаре страдают от болезней, вызванных нехваткой питьевой воды. Среди них желудочно-кишечные заболевания, катаракты, болотная лихорадка и т.п.

При повышенных концентрациях фтора развивается (особенно у детей) – флюороз. Зубы темнеют, крошатся и ломаются. Признак флюороза – пятнистость зубной эмали. Оптимальное для человека содержание фтора составляет в среднем 0, 7 – 1, 5 мг/л.

Из других микроэлементов, вызывающих заболевания у человека, можно назвать свинец и мышьяк. Опасны случаи отравления свинцом при использовании свинцовых труб для водопровода. В России применение свинцовых труб запрещено законом.

В некоторых водоисточниках России отмечено повышенное содержание бора – свыше 2 – 6 мг/л. Как известно, бор относится к соединениям, обладающим широким спектром действия на различные системы и функции организма, в том числе и на центральную нервную систему. Гигиеническим нормативом считается концентрация бора, равная 0,5 мг/л.

Качества питьевой воды длительно сохраняются благодаря ее обогащению ионами серебра. Но превышенная концентрация серебра вызывает изменения сосудистой и нервной тканей головного и спинного мозга. Предельно допустимая концентрация ионов серебра в воде – 0, 05 мг/л.

Долгое время присутствие в воде нитратов рассматривали как косвенный признак бытового загрязнения, так как нитраты являются конечным продуктом распада органических веществ, попадающих в водоисточник главным образом с загрязнением. Например, в загрязненных колодцах их содержание достигает 100 мг/л и более. Однако превышенные концентрации нитратов были обнаружены и в природных подземных водах, в которых нитраты образуются в результате восстановительных процессов, протекающих в почве и воде. Концентрация нитратов на уровне 10 мг/л является безопасной и принята в качестве предельно допустимой в питьевой воде.

Стронций распространен в природе. При действии больших концентраций стронция изменения в организме проявляются в первую очередь со стороны минерального обмена в костной ткани. В конце 70-х годов советские ученые провели комплексное исследование по оценке влияния стронция, содержащегося в питьевых водах, в условиях эксперимента на животных и людях, проживающих в регионах с повышенным содержанием стронция в подземных водах. В результате исследователи пришли к выводу: длительное употребление питьевой воды, содержащий стронций на уровне 7,0 мг/л, не вызывает функциональных и морфологических изменений в организме человека. Эта величина была рекомендована в качестве норматива содержания стронция для питьевой воды.

Без всякого преувеличения можно сказать, что высококачественная вода – одно из непременных условий сохранения здоровья людей. Вкусная вода – земной истинный дар. И на охране ее стоит государственный стандарт.

Глава 2. Показатели качества воды

В настоящее время существуют пять основных условных показателей качества питьевой воды:

1. Органолептические показатели (запах, привкус, цветность, мутность).
2. Токсикологические показатели (алюминий, свинец, мышьяк, фенолы, пестициды).
3. Показатели, влияющие на органолептические свойства воды (рН, жесткость общая, нефтепродукты, железо, марганец, нитраты, кальций, магний, окисляемость перманганатная, сульфиды).
4. Химические вещества, образующиеся при обработке воды (хлор остаточный свободный, хлороформ, серебро).
5. Микробиологические показатели (термотолерантныеколиформы или Е.соli, ОМЧ).

Рассмотрим основные показатели качества питьевой воды.

2.1. Органолептические показатели

Органолептические свойства - это свойства, которые определяются органами чувств человека (осязанием, обонянием, вкусом, зрением) и не имеют числовых показателей.

Запах воды определяется количеством присутствующих в ней органических веществ (остатков растительного и животного происхождения) и бывает гнилостным, травянистым, рыбным, болотным; зависит от растворенных газов (сероводорода, метана, хлора, аммиака и других) и бывает сероводородным, хлорным, аммиачным и иным; обусловливается органическими веществами (фенолом, нефтепродуктами) и бывает фенольным, нефтяным. Насыщенность запаха измеряется по пятибалльной шкале. Вода, интенсивность запаха которой составляет 3-5 баллов, непригодна для питья!

Вкус и привкус вызываются растворенными в воде неорганическими и органическими веществами. Например, большое количество растворенных солей делает воду соленой, присутствие железа придает воде металлический привкус, повышенное содержание углекислого газа (углекислоты) и органических кислот (щавелевой, яблочной, муравьиной и других)- кисловатый привкус, сульфат кальция- вяжущий вкус. Свежесть воде придает растворенный кислород. Измеряется вкус в баллах. Качественная вода должна иметь привкус не более 2 баллов.

Цвет (или цветность) воды зависит от содержащихся примесей (большого количества железа, гумусовых веществ), поверхностного цветения в водоемах и прочего. Чистая вода бесцветна, но иногда имеет легкий голубоватый или изумрудный оттенок. При повышенном содержании различных органических веществ вода приобретает желто-коричневую окраску. Примеси минеральных веществ также изменяют цветность воды в зависимости от преобладания того или иного химического элемента.

Мутность воды обусловлена присутствием большого количества взвешенных частиц. Измеряется мутность в миллиграмах на литр (мг/л) при сравнении исследуемой воды с образцом дистилированной воды при одинаковом освещении и при помощи специальных приборов (мутномера, фотокалориметр и других). Подземные воды практически не имеют мутности. В поверхностных водах мутность представлена большим количеством нерастворенных химических соединений и взвешенных веществ и изменяется в зависимости от скорости течения воды, состава почвы, сезоны. Так, наибольшую мутность имеет паводковые воды.

Минерализация (плотный сухой остаток) - количество растворенных в воде солей (измеряется в мг/л). Наиболее полезной для эдоровья человека степенью минерализации воды считается 200-400 мг/л. Подземные воды имеют более высокую степень минерализации, чем поверхностные воды. При высокой минерализации у воды появляется солоноватый или горьковатый привкус.

2.2. Биологические показатели

Биологические показатели играют важную роль при определении качества воды. Ведь именно наличие микроорганизмов в ней нередко вызывает различные инфекционные заболевания, опасные для человека. Такие как холера, брюшной тиф, дизентерия.

2.3. Химические показатели

Серьезную опасность для здоровья населения представляет химический состав воды. Химические свойства воды зависят от многих показателей и обусловлены ее свойством растворять различные вещества (она является универсальным растворителем), тем самым изменяя состав воды.

Растворимость веществ в воде объясняется прежде всего тем, что в воде разноименные электрические заряды намного слабее притягиваются друг к другу чем в воздухе. При нагревании воды скорость растворения увеличивается. Вода как расворитель не изменяет растворенных веществ, т.е. является инертным растворителем, что имеет огромное значение для процессов жизнедеятельности, которые происходят с участием воды. Все необходимые питательные вещества доносятся водой в устойчивом виде.

pH или активная реакция среды показывает количественное содержание ионов водорода (pH), определяющее реакцию, которая бывает нейтральной (pH=7), кислой (pH 7).

Это очень важный показатель, который используется для определения различных свойств жидкости. Изменения pH воды меняют ее качества. Например, pH меньше 7 определяет реакцию воды как кислую, такая вода будет иметь кисловатый привкус; pH больше 10- реакция сильно щелочная, при которой вода становится особо мылкой, раздражает кожу и слизистые оболочки.

Окисляемость определяется по наличию растворенных органических веществ в воде и служит индикатором загрязненности. Показатель окисляемости чистой воды составляет 2-3 мг/л.

Жесткость воды является одним из показателей ее качества. Она определяется по количеству содержащихся в ней солей кальция, магния (карбонатов, сульфатов и т.п.) и выражается в миллиграмм-эквиваленте на литр. Жесткость воды может быть постоянной и непостоянной. Постоянная жесткость обусловлена присутствием некарбонатных солей, растворимых в воде. Такая жесткость не устраняется при кипячении. Непостоянная (временная) или карбонатная отличается присутствием большого количества растворимых солей (карбонатов), которые становятся нерастворимыми при кипячении и выпадают в осадок (образуя накипь).

Наибольшей мягкостью отличаются воды поверхностных источников воды, дождевая и талая воды. В подземных источниках жесткость воды зависит от глубины и места залегания, но в большинстве случаев она более высокая.

Вязкость у воды незначительная, что обеспечивает ее текучесть и способность транспортировать различные вещества. При нагревании воды вязкость уменьшается. Соленая вода обладает большей вязкостью по сравнению с пресной.

Изменять свойства воды можно различными способами - отстаиванием, замораживанием и размораживанием, кипячением, намагничиванием, добавлением различных химических веществ (минерализацией) и другими...

Глава 3. Методика исследования питьевой воды

в домашних условиях

3.1. РЕЗУЛЬТАТЫ СОЦИОЛОГИЧЕСКОГО ОПРОСА

Для того чтобы выяснить уровень знаний учащихся лицея о качестве питьевой воды и влиянии её на организм человека, мы провели анкетирование среди школьников. Всего было проанкетировано 100 человек .

1) Какую воду вы пьёте?

1. сырую воду – 21 %
2. кипячёную – 40 %
3. профильтрованную – 30 %
4. затрудняюсь ответить – 9 %

2) Какие вредные элементы содержит вода, которую вы пьёте?

1. соли – 10 %
2. железо и кальций – 17 %
3. загрязнения бактериями и микробами – 9 %
4. пью очищенную воду - 20 %
5. затрудняюсь ответить – 46 %

3) Влияет ли вода на здоровье человека?

1. да – 40 %
2. нет – 50 %
3. затрудняюсь ответить – 10 %

4) На какие органы отрицательно влияет вода, которую вы пьете?

1. на печень – 18 %

1. на почки – 31 %
2. на пищеварительную систему – 21 %
3. на сердце – 5%
4. затрудняюсь ответить - 25 %

3.2. Экспериментальная часть

В домашних условиях можно дать оценку питьевой воде по цвету, запаху, осадку при кипячении или отстаивании, прозрачности, жесткости, содержания взвешенных частиц.

Объектом исследования является вода, взятая из разных источников:

1. Проба №1 – вода, пропущенная через фильтр «Аквина»;
2. Проба № 2 –родниковая вода Ульяновской области;
3. Проба № 3 – родниковая вода с. Вязовка Саратовская обл.;
4. Проба № 4 – водопроводная вода из крана МОУ «Лицей № 107»;
5. Проба № 5 - вода, пропущенная через фильтр «Барьер»;
6. Проба № 6 – вода «Кристальная» из куллера.

Исследование органолептических показателей воды.

1.Анализ на цветность должен показать, какого цвета вода, прозрачная, замутненная, с каким либо оттенком. Определяют это с помощью белого листа бумаги. При дневном свете надо поставить лист позади пробирок и внимательно посмотреть на цвет воды.

Этот анализ показал, что вода во всех пробах прозрачная.

2. Анализ на осадок показывает, есть ли в воде какие - либо частицы, хлопья и т.д. Различают как ничтожный, незначительный, заметный, большой. Результат: во всех образцах в воде осадка нет.

3. Анализ на запах должен показать, присутствует ли какой - либо чужеродный запах. Различают - гнилостный, болотный, землистый и так далее. Запах определяется при комнатной температуре и при нагревании до 50-60 градусов. Силу запаха определяют по 5 бальной шкале.

Результат: Во всех пробах запах не ощущается. 0 баллов.

4. Есть ещё один органолептический анализ – это на вкус. Нужно попробовать воду на вкус.

Вода во всех пробах - безвкусная.

5.Анализ на прозрачность определяет, насколько вода прозрачна. На листок с шрифтом поставить пустой стакан. Воду наливать в стакан постепенно, следя за чёткостью шрифта до тех пор, пока буквы станут плохо различимы. Высота столба воды, налитой в каждый стакан, выраженной в сантиметрах, явилась показателем прозрачности.

Результат: Вода прозрачна во всех пробах. Высота столба равна 10 см. Через воду можно прочитать все до мельчайших буковок.

Исследование некоторых химических показателей воды.

В домашних условиях можно провести исследование некоторых химических показателей воды, используя для этого индикаторы для определения качества воды «НИЛПА Тест».

В состав теста входят:

1. флакон с индикатором - 15 мл
2. мерный стаканчик с крышкой
3. цветная шкала
4. инструкция по применению

Тест-системы для контроля качества питьевой, природной и очищенной сточной воды прошли государственную метрологическую аттестацию и допущены для целей государственного экологического, технологического и санитарно-гигиенического контроля.

1) Определение содержания нитратов в воде.

После проведённого опыта содержание нитратов равно:

1. Проба №1 – вода, пропущенная через фильтр «Аквина» - 10 мг/л;
2. Проба № 2 –родниковая вода Ульяновской области - 5мг/л;
3. Проба № 3 – родниковая вода с. Вязовка Саратовской обл. - 20мг/л;
4. Проба № 4 – водопроводная вода из крана МОУ «Лицей № 107» - 25 мг/л;
5. Проба № 5 - вода, пропущенная через фильтр «Барьер» - 15 мг/л;
6. Проба № 6 – вода «Кристальная» из куллера - 15мг/л.

2) Определение уровня кислотности воды (рН).

Результат:

1. Проба №1 – вода, пропущенная через фильтр «Аквина» 5,5;
2. Проба № 2 –родниковая вода Ульяновской области 7,0;
3. Проба № 3 – родниковая вода с. Вязовка Саратовской обл. 7,0;
4. Проба № 4 – водопроводная вода из крана МОУ «Лицей № 107» 8,5;
5. Проба № 5 - вода, пропущенная через фильтр «Барьер» 6,0;
6. Проба № 6 – вода «Кристальная» из куллера 7,5.

3) Определение содержания аммиака и аммония.

В пробирки наливаем 10мл воды, добавляем 12 капель реактива, сопоставляем с цветовой шкалой.

Результат:

1. Проба №1 – вода, пропущенная через фильтр «Аквина» – 0 мг/л;
2. Проба № 2 –родниковая вода Ульяновской области – 0 мг/л;
3. Проба № 3 – родниковая вода с. Вязовка Саратовской обл. – 0 мг/л;
4. Проба № 4 – водопроводная вода из крана МОУ «Лицей № 107» – 0 мг/л;
5. Проба № 5 - вода, пропущенная через фильтр «Барьер» – 0 мг/л;
6. Проба № 6 – вода «Кристальная» из куллера– 0 мг/л.

4) Определение карбонатной жёсткости воды (выражается в градусах).

В пробирки с 5 мл воды добавляем по каплям индикатор, перемешивая после каждой капли, круговыми движениями руки, до тех пор, пока цвет не изменится от синего через зелёный к жёлтому. Число капель соответствует значению карбонатной жёсткости в градусах: очень мягкая- 5, мягкая- 5-10, средне - жёсткая – 10-20, очень жёсткая - свыше 30.

Результат:

1. Проба №1 – вода, пропущенная через фильтр «Аквина» – 17 мг/л;
2. Проба № 2 –родниковая вода Ульяновской области – 10,2 мг/л;
3. Проба № 3 – родниковая вода с. Вязовка Саратовской обл. – 20 мг/л;
4. Проба № 4 – водопроводная вода из крана МОУ «Лицей № 107» – 25,8 мг/л;
5. Проба № 5 - вода, пропущенная через фильтр «Барьер» – 18 мг/л;
6. Проба № 6 – вода «Кристальная» из куллера– 19 мг/л.

К сожалению, провести более полный анализ качества воды в домашних условиях не удалось по причине отсутствия определенного оборудования и химикатов.

В домашних условиях можно провести экспресс-анализ воды при помощи портативного прибора « электролизер » (например PR-2 ), имеющий две пары контактов для двух ёмкостей: в одной ёмкости находится анализируемая вода, в другой – эталон (например, чистая вода после фильтрации системой обратного осмоса).

Электролиз - это окислительно-восстановительный процесс, который протекает на электродах при прохождении постоянного электрического тока через питьевую воду.

Прибор включается в сеть 220В, и через воду в ёмкостях проводится электричество. Под воздействием электричества все примеси, растворённые в воде, всплывают на поверхность или выпадают в осадок. Длительность этого эксперимента около 90 секунд.

После того как через воду пройдет электрический ток, в стакане появиться осадок:

1. Чёрными хлопьями выпадают тяжелые металлы;
2. Cиний цвет дают нитраты, нитриты и пестициды;
3. Рыжий цвет говорит об избытке железа в воде;
4. Зеленый указывает на избыток органических веществ.

Результаты исследования представлены в приложении № 4.

Заключение

В результате проведенного исследования органолептических показателей и химического анализа проб питьевой воды выяснилось, что все источники являются пригодными для использования.

Родниковая вода содержит наименьшее число взвешенных частиц, не имеет цвета и запаха, приближенное значение pH чуть ниже нормы, карбонат-ионы отсутствуют, но содержится незначительное количество общего железа.

У воды очищенная через фильтр «Барьер» выявлен наибольший показатель взвешенных частиц и pH среды (в пределах нормы). Она наименее прозрачная, жесткая, но цвета, запаха и содержание общего железа не обнаружено.

Водопроводная вода имеет количество наименьшее взвешенных частиц, оптимальный показатель pH, но имеет незначительный оттенок и содержит самое большое количество общего железа.

Для того чтобы вода была пригодна для питья, ее надо очистить от вредных микроорганизмов, минеральных и органических примесей.

В нашей стране качество воды регламентировано. Воду очищают на специальных станциях. Сначала фильтруют через слой песка, затем обрабатывают окислителями - хлором или озоном. Особенно строго следят за качеством питьевой воды в период таяния снегов и весенних паводков, так как в воду попадают различные примеси, удобрения с полей.

1. отстаивание водопроводной воды, при этом улетучивается остаточный свободный хлор, который применяют для обеззараживания воды;
2. кипячение воды: обеззараживание воды и снижение её жесткости;
3. вымораживание воды: считается, что такая вода самая чистая, лучше проникает через биологические мембраны, быстрее выводится из организма экскреторными органами;
4. фильтрование: фильтры уменьшают жесткость воды и содержание свободного хлора.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Исаев Д.С. Анализ загрязнений воды // Химия в школе. – 2001. - № 5 – С. 77
2. Гусева Н.Е., Проскурина И.Н.. Разработка химического эксперимента с экологическим содержанием// Химия в школе – 2002. - №10 –С. 72.
3. Кукушкин Ю. Н. «Химия вокруг нас» - М; «Высшая школа», 1992.
4. Савина Л.А. Детская энциклопедия «Я познаю мир. Химия» - М; «Издательство АСТ»; ООО «Астрель», 2006.
5. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды» Минздрав России, М., 2003.
6. Шабрева Е.В. Современные экологические проблемы с точки зрения химика // Химия в школе. – 1997. - №1. – С.14.
7. Ширшина Н.В. «Химия. Проектная деятельность учащихся» - Волгоград: Учитель, 2007.
8. Харьковская Н.Л., Асеева З.Г. Анализ воды из природных источников // Химия в школе. – 1997. - № 3. – С. 72