Употребление питьевой воды повышенной жесткости приводит к увеличению содержания кальция и магния в крови, а уровень макро- и микроэлементов слюны, в свою очередь, в значительной степени зависит от концентрации их в крови [4].
Город Пермь с точки зрения водоснабжения является уникальным, так как население пользуется водой из двух разных поверхностных источников — рек Камы и Чусовой. Вода в них сходна по спектру антропогенных загрязнений, в том числе по содержанию солей тяжёлых металлов, но различна по минеральному составу: общей минерализации и жёсткости; содержанию кальция и магния, а также хлоридов и сульфатов. Так, вода реки Камы имеет удовлетворительную общую минерализацию, низкое содержание ионов кальция и магния, а в воде реки Чусовой уровень минерализации повышенный, концентрация ионов кальция и магния в ней в два раза больше, чем в Камской воде.
Один из микрорайонов города (комплекс ПНИПУ) снабжается водой из артезианских скважин, а жители пос. Верхняя Курья используют для питьевых целей грунтовую воду из частных колодцев.
Установлено, что Камская и Чусовская вода по-разному влияют на возникновение неинфекционной патологии детского населения. Так, употребление маломинерализованной воды реки Камы способствует возникновению патологии желудочно-кишечного тракта, а использование воды повышенной минерализации реки Чусовой – к возникновению патологии мочеполовой системы [3].
Вопросы, отражающие возможное влияние воды из разных источников на возникновение стоматологической патологии у жителей города Перми, до настоящего времени не изучались. Особенно актуальна эта проблема для детского и подросткового населения крупного индустриального города.
Выявить причинно-следственную зависимость состояния зубочелюстной системы у школьников г.Перми в возрасте 15-17 лет от особенностей минерального состава потребляемой ими питьевой воды.
Произведена гигиеническая оценка качества воды из двух поверхностных источников: реки Камы – большекамский водозабор (БКВ) и реки Чусовой – чусовские очистные сооружения (ЧОС), а также двух подземных — артезианские скважины комплекса ПНИПУ и частные колодцы поселка Верхняя Курья. Сбор информации о качестве воды проведен по данным лабораторий Роспотребнадзора и водоканала за 10 лет. Оценка качества воды проводилась по химическим и органолептическим показателям путём анализа их многолетней внутригодовой динамики.
Для изучения влияния питьевой воды на состояние органов полости рта было проведено исследование стоматологического статуса по методике ВОЗ у 244 школьников в возрасте 15-17 лет, из них: юношей- 126 и девушек- 118, которые были разделены на 4 группы по принципу употребления ими воды из разных источников:
I гр.- из Камского водозабора — 64 чел.; учащиеся школ № 25 и 32;
II гр.- из Чусовского водозабора — 78 чел.; учащиеся школ № 36, 76, 124;
III гр.- из артезианских скважин — 51 чел.; учащиеся школ: № 2,9,32 и лицея ПНИПУ;
IV гр.- из собственных колодцев и неглубоких скважин — 51 чел.; учащиеся школы № 5.
Группы подбирались по методу «копи-пара», то есть соблюдалась идентичность по: возрасту, полу, социально-экономическому положению семей и давности проживания в соответствующем районе.
Результаты обследования заносили в карту ВОЗ (1997), в которой фиксировали: паспортные данные; № школы и класс; дату обследования. Состояние зубов оценивали по индексам КПУ и КПпУ; состояние краевого пародонта — по индексам CPITN (WHO, 1978; J.Ainamo et al., 1982), и РМА в модификации Parma (1960); гигиену полости рта — по индексам Ю.А.Федорова-В.В.Володкиной (1971) и J.C.Green, J.R.Vermillion (1964). В картах обследования отмечали также группу здоровья школьника, которая определялась педиатром.
Результаты исследования и их обсуждение
Гигиеническая оценка качества воды рек Камы и Чусовой выявила статистически достоверные различия между показателями её минерального состава. Данные химических анализов воды ЧОС и БКВ в сравнении представлены в табл. 1.
Сравнительная таблица химических анализов воды ЧОС и БКВ
Из табл.1 следует, что уровень минерализации Камской воды в месте водозабора удовлетворительный (306,98±37,20 мг/л), а Чусовской – повышенный (530,36±61,74 мг/л). Вода реки Камы по жесткости относится к мягкому типу (3,38±0,43 мг-экв/л), а в реке Чусовой она средней жесткости (6,98±0,90 мг-экв/л). В месте БКВ вода имеет низкий уровень ионов кальция (54,50±1,45 мг/л) и магния (10,03±0,07 мг/л), в то время как вода ЧОС характеризуется повышенным содержанием кальция (112,14±2,58 мг/л) и оптимальным – магния (15,80±0,82 мг/л). Содержание фтора находится на низком уровне в воде обоих источников, соответственно 0,20±0,01 мг/л и 0,13±0,009 мг/л.
На фоне природных различий качества воды в обоих источниках обнаружено от 50 до 70 разнообразных антропогенных органических соединений, в том числе ароматические углеводороды; циклоуглеводороды; производные нафталина; высокомолекулярные спирты и кетоны; сложные эфиры; соли тяжёлых металлов — до 35 видов.
Таким образом, вода реки Камы и реки Чусовой значительно различается по минеральному составу, но весьма близка по уровню антропогенных загрязнений, и с этим связаны различия поведения в них токсических веществ. Как известно, в мягкой маломинерализованной воде, при существенном дефиците кальция, токсичность тяжелых металлов увеличивается [4].
При гигиенической оценке качества воды артезианских скважин выявлено, что основные показатели её достаточно стабильны: удовлетворительный уровень минерализации – 287,09±41,69 мг/л; средняя жесткость – 3,98±0,20 мг-экв/л; оптимальное содержание ионов кальция – 64,20±3,49 мг/л и высокое магния – 22,15±2,12 мг/л. При этом соотношение основных ионов Mg/Ca приближается к физиологическому оптимуму. Концентрация фтора в воде источника находится на очень низком уровне и составляет 0,028 мг/л. Кроме того, в артезианской воде полностью отсутствуют антропогенные загрязнения и она не подвергается реагентной обработке на водопроводной станции.
Грунтовые воды поселка Верхняя Курья характеризуются нестабильностью основных параметров, что свидетельствует о наличии гидравлической связи с поверхностным источником; они имеют также удовлетворительный уровень минерализации – 257,0±63,0 мг/л; низкую жесткость – 2,98±0,27 мг-экв/л; низкое содержание ионов кальция и магния – соответственно 35,1±1,0 и 3,6±0,78 мг/л. Концентрация фтора в воде этого источника также низкая – 0,15±0,05 мг/л. Однако на фоне удовлетворительной минерализации в грунтовых водах наблюдается высокое содержание нитратов – 50,6±17,8 мг/л, которое превышает допустимые пределы в 1,5 раза. Наряду с нитратами эта вода содержит марганец в концентрациях, превышающих допустимые пределы в 20 и более раз, а также железо — в 5 раз выше нормы. Повышенное содержание в воде железа и марганца, которые определяют органолептические свойства, приводит к ухудшению мутности и цветности воды и в целом снижает её потребительские свойства.
Более благоприятной для употребления можно считать подземную воду комплекса ПГТУ, главным образом, за счёт отсутствия антропогенных загрязнений. Грунтовая вода пос. В.Курья имеет достаточно высокое органическое загрязнение, а как известно, длительное употребление такой воды оказывает иммунодепрессирующее воздействие на организм [6].
Данные химических анализов качества артезианской и грунтовой воды в сравнении представлены в табл.2
Гигиеническая оценка качества подземной воды комплекса ПНИПУ и пос. В. Курья
Исследование стоматологического статуса школьников 15-17 лет, пользующихся водой из разных водных источников, выявило статистически достоверные различия в показателях заболеваемости зубов кариесом, а также в распространенности и интенсивности поражения пародонта. Так, распространенность кариеса зубов составила в: I гр.- 95,24%; II гр.- 94,74%; III гр.- 86,0%; IV гр.- 95,75%. Интенсивность кариеса зубов по индексам КПУ и КПпУ была равна, соответственно, в: I гр.- 6,65±0,52 и 8,79±0,82; II гр. — 5,34±0,39 и 6,40±0,52; III гр.- 3,88±0,45 и 5,08±0,74; IV гр.- 5,64±0,62 и 7,38±0,88. Гигиеническое состояние полости рта у подростков во всех группах наблюдений существенно не различалось. Так, ГИ (по Федорову-Володкиной) составил в: I гр.- 1,39±0,06 б.; II гр. – 1,57±0,07 б.; III гр.- 1,40±0,08 б.; IV гр.–1,57±0,10 б.; ГИ (J.C.Green, J.R.Vermillion) был равен соответственно: 0,82±0,04 б.; 1,04±0,06 б.; 0,89±0,05 б.и 0,94±0,06 б.
Таким образом, самая низкая интенсивность кариеса зубов – 3,88 (К- 1,32; П- 2,52; У- 0,04) отмечена в III гр., входящие в состав которой подростки употребляют питьевую воду из артезианских скважин. По-видимому, это связано с полным отсутствием в ней антропогенных загрязнений, сбалансированным минеральным составом, а также физиологическим соотношением Mg/Ca.
Самая высокая интенсивность кариеса зубов отмечена у школьников I-ой группы — 6,65 (К- 1,30; П- 5,20; У- 0,15), где употребляется маломинерализованная питьевая вода БКВ и в которой отмечен недостаток макро- и микроэлементов. У школьников II-ой группы, используюющих питьевую воду повышенной минерализации ЧОС, отмечена меньшая интенсивность кариеса зубов по сравнению с I гр., но большая, чем в III гр.- 5,34 (К- 2,54; П- 2,60; У- 0,20). Это обстоятельство связано с наличием достаточно большого спектра антропогенных загрязнений в воде ЧОС.
Достаточно высокая интенсивность кариеса зубов у школьников IV-ой группы, употреблющих грунтовую воду из собственных колодцев, которая залегает в поверхностных водоносных слоях и отличается повышенным содержанием нитратов. Длительное употребление такой воды оказывает негативное воздействие на иммунную систему организма.
Распространенность воспалительных заболеваний пародонта выявлена у обследованных I гр. — в 77,42%; II гр. — в 82,89%; III гр. – в 81,63%; IV гр.- в 91,49%. Показатель интенсивности данной патологии по индексу CPITN составил, в среднем, из 6 секстантов в: I гр. – 2,13±0,19; II гр. – 3,37±0,22; III гр. – 2,53±0,25; IV гр. – 3,13±0,22.
Среди пораженных секстантов в I гр. наблюдений преобладала кровоточивость дёсен –1,54±0,17; зубной камень – 0,59±0,13; во II гр., наоборот, преобладал зубной камень – 1,77±0,20; кровоточивость дёсен – 1,60±0,16; в III гр. и IV гр. также преобладала кровоточивость дёсен, соответственно — 2,16±0,23 и 2,45±0,19; зубной камень- 0,37±0,10 и 0,68±0,15. Индекс РМА соответственно по группам был равен – 3,93±0,49%; 6,99±0,55%; 3,49±0,60% и 0,68±0,15%.
Таким образом, наибольшее количество поражённых секстантов пародонта отмечено у лиц II-ой группы, главным образом за счёт зубного камня. Это можно объяснить употреблением школьниками Чусовской воды повышенной минерализации, в результате чего происходит ускоренная минерализация мягкого зубного налёта с последующим образованием зубного камня.
Таким образом, проведенное исследование стоматологического статуса у подростков, пользующихся водой из разных источников, выявило, что употребление подземной питьевой воды из артезианских скважин наиболее благоприятно влияет на состояние твердых тканей зубов и пародонт, так как эта вода имеет оптимальный уровень минерализации, оптимальное содержание кальция и магния, а также полностью лишена антропогенных загрязнений.
Употребление Чусовской питьевой воды также обеспечивает лучшее состояние твёрдых тканей зубов, так как, несмотря на довольно большой спектр антропогенных загрязнений, она имеет повышенный уровень минерализации, высокое содержание ионов кальция и магния. Но, с другой стороны, употребление такой воды приводит к повышенному образованию зубного камня в результате ускоренной минерализации зубного налёта.
Употребление Камской воды приводит к наибольшей заболеваемости зубов кариесом, так как она имеет невысокий уровень минерализации, низкое содержание кальция и магния и большой спектр антропогенных загрязнений, а, как известно, токсичность ионов тяжелых металлов в маломинерализованной воде увеличивается.
Употребление грунтовой питьевой воды из собственных колодцев пос. В.Курья также приводит к увеличению заболеваемости зубов кариесом, так как эта вода имеет высокий уровень нитратов, которые негативно влияют на иммунную систему организма.
Проведенные исследования позволили обосновать комплекс мероприятий по профилактике стоматологических заболеваний у подростков, пользующихся водой из разных источников.
Рогожников Г.И., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой ортопедической стоматологии ГБОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера Министерства здравоохранения Российской Федерации», г. Пермь;
Данилова М.А., д.м.н., профессор, заведующая кафедрой детской стоматологии и ортодонтии ГБОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера Министерства здравоохранения Российской Федерации», г. Пермь.
источник
Вода является одним из самых распространенных и наиболее изученных химических веществ. Она играет исключительную роль в обеспечении жизни на Земле.
Водные ресурсы распределены по поверхности Земли достаточно неравномерно. Дефицит чистой пресной воды – одна из основных проблем, с которыми столкнулось человечество в ХХI веке.
Кама – источник питьевой и технической воды для населения и разнообразных водопользователей Пермского края. Но можно ли ее на самом деле использовать в питьевых целях?
Гипотеза: Мы предположили, что вода в реке Кама не пригодна для питья и не соответствует нормам СанПиНа
Целью работы является: Исследование воды в реке Кама
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
1. Изучение научной литературы содержащей сведения о воде;
3. Выявить органолептические показатели воды;
4. Определить общесанитарные показатели воды;
5. Изучить правила отбора и консервации проб;
6. Сравнить полученные результаты с нормами СанПиНа;
7. Найти способы очистки и умягчения воды.
Говоря о воде нельзя не упомянуть о ее роли. Круговорот воды в природе является необходимым условием существования биосферы. Но не менее важную роль играет вода и в деятельности человека.
Вода используется во многих промышленностях:
Практически все пищевые производства связаны с потреблением воды из конкретного источника. Вода является уникальным пищевым продуктом.
Эта вода предназначена для отвода тепла, не использованного для производства электрической энергии от оборудования энергоблока АС.
Использование воды в химической промышленности чрезвычайно разнообразно. В ряде производств она является сырьем, непосредственно участвующим в основных химических реакциях, например в производстве водорода различными способами. В некоторых производствах вода не потребляется, а образуется вследствие основных реакций, например при сухой перегонке дерева, торфа и других видов топлива.
Сельскохозяйственное водоснабжение по своему назначению условно разделено на пять основных групп: системы полива сельскохозяйственных угодий (полей); системы водоснабжения пастбищ; системы водоснабжения животноводческих комплексов и птицеферм; системы водоснабжения населенных пунктов; системы водоснабжения ремонтно-технических станций.
Так же вода применяется в жизни растений и животных, в быту, в системах отопления, для получения органических веществ, для получения электричества.
1.2. Основные показатели качества воды
Существуют органолептические и общесанитарные показатели качества воды. К органолептическим показателям относятся: запах, вкус, цветность, прозрачность и т.д. К общесанитарным показателям воды относятся: общая жесткость, кислотность, щелочность, содержание хлорид-ионов, содержание сухого остатка и т.д. (таблица 1)
1.3. Отбор, консервация и хранение проб
Отбор пробы воды является наиболее важной частью ее анализа и во многом обуславливает правильность получаемых результатов и применимость их в практике. Ошибки, возникающие вследствие неправильного отбора пробы, в дальнейшем исправить нельзя.
Любой лабораторный анализ начинается с правильно организованного отбора пробы. Если же речь идет о пробах воды: питьевой, природной или сточной, то возникает проблема сосуда, в который будет отобрана проба. Чтобы максимально сохранить неизменным состав пробы, не привнести лишних загрязнений и не «потерять» ничего из богатого состава пробы, необходимо правильно выбрать материал пробоотборной посуды и тщательно удалить со стенок посуды все возможные загрязнения.
Для отбора и хранения проб воды применяют стеклянные или пластмассовые прозрачные бутыли емкостью 1,5 л. Для расширенного анализа воды следует отобрать 3 л. Место для отбора проб воды выбирается в зависимости от характера водоисточника и целей анализа. Из открытого водоема проба отбирается на той глубине и месте, которые намечены для забора воды; при существующем водозаборе – из водоприемной трубы. Бутыли заполняют до верха и закрывают крышкой во избежание попадания воздуха. Отобранная проба воды должна сопровождаться записью или этикеткой на бутыли, где следует указать: заявитель, адрес заявителя, наименование пробы (городская вода, скважина), место отбора, дата и время отбора, дополнительные сведения.
Если время, необходимое для доставки пробы воды превышает 5 часов, то должны быть приняты меры против нагревания или замерзания пробы. Анализ воды желательно проводить в день отбора проб. Если это невозможно, то пробы воды рекомендуется хранить в холодильнике не более 48 часов.
Консервация проб воды преследует цель сохранения компонентов, определяемых в воде, и ее свойств в том состоянии, в котором они находились в момент взятия пробы. Консервация необходима в тех случаях, когда определяемый компонент подвергается изменениям и когда определение нельзя провести сразу же на месте отбора пробы или в тот же день в лаборатории. Существуют определенные правила консервирования проб воды для определения отдельных компонентов: (таблица 2)
Изучив свойства воды, ее применения и правила отбора проб, мы перешли к практической части.
Определить рН воды можно двумя способами:
1.С помощью универсальной индикаторной бумаги. У нас получился результат наиболее схожий с pH = 7 (рис. 1);
2. С помощью рН-метра мы увидели, что рН=7,66. Этот способ более точный (рис. 2).
2.2. Определение органолептических показателей воды
2.2.1. Определение цветности воды
Для определения цветности воды существуют два способа.
1 способ. Определение цветности визуальным определением:
При визуальном определении мы заметили, что вода имеет слабо желтый оттенок (рис. 3).
2 способ. Визуальное определение с искусственными стандартами:
Предварительно приготовив шкалу цветности (рис.4), мы получили, что наша цветность оказалась равна 80° (рис. 5).
Запах по характеру распределяют на две группы: естественного и искусственного происхождения. Запах отобранной нами пробы был естественного происхождения, землистый. Интенсивность заметная. Характер проявления: запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде. Оценка в баллах: 3.
2.3. Определение общесанитарных показателей воды
2.3.1. Определение сухого остатка
Сухой остаток характеризует общее содержание растворенных в воде неорганических и частично органических в воде веществ.
Мы высушили химические стаканы в сушильном шкафу до постоянной массы (рис.6). После чего поместили в них профильтрованную исследуемую воду (рис.7) объемом 100 мл и выпарили ее, не допуская кипения (рис.8). После чего высушили стаканы до постоянной массы.
2.3.2. Определение кислотности
Кислотностью называется содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными щелочами, т.е. с гидроксид-ионами.
1) Определение свободной кислотности (рис.9).
К 25 мл пробы мы добавили метилового оранжевого. Пробы сразу же имела желтый окрас, это говорит о том, что: m=V1(NaOH)·C(NaOH)·1000/V= 0·0,1·0,971·1000/25=0. Следовательно, свободная кислотность равна 0 мг/л
2) Определение общей кислотности (рис.10)
К 25 мл пробы мы добавили раствор фенолфталеина. При титровании на белом фоне раствором гидроксида натрия до появления розовой окраски у нас получилось, что: p=V2(NaOH)·C(NaOH)·1000/V=0,1·* 0,1·0,971·1000/25,0=0,3884 мг/л.
2.3.3. Определение щелочности
Щелочностью называют содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными кислотами, т.е. с ионами водорода.
1) Определение свободной щелочности
При добавлении фенолфталеина к пробе, она осталась бесцветной. Отсюда следует, что свободная щелочность равна нулю.
2) Определение общей щелочности (рис.11)
К 25 мл пробы мы добавили метилового оранжевого. После добавления индикатора у пробы появился желтый окрас. При титровании на белом фоне раствором соляной кислоты до появления оранжевой окраски у нас получилось, что: р=V1(HCl)· C(HCl)·1000/V= 0,5·0,1000·1000/25,0=2 мг/л.
2.3.4. Определение хлорид ионов
Определение хлоридов основано на образовании малорастворимого осадка хлорида серебра при титровании пробы воды раствором нитрата серебра.
Мы поместили в коническую колбу 100 мл анализируемой воды. Затем добавили 1 мл раствора 2% хромата калия и при непрерывном перемешивании медленно титровали 0,05 моль/л раствора нитрата серебра до образования красновато-оранжевого осадка. (рис. 12)
Расчет концентрации хлорид-ионов по формуле: C(Cl) = C(AgNO3)·V(AgNO3)*35,54·1000/V [мг/л] = 0,0500·0,985·1·*35,54·1000/25 = 70,0 [мг/л]
2.3.5 Определение общей жесткости
Общая жесткость воды показывает концентрацию в ней катионов двухвалентных щелочноземельных металлов, прежде всего кальция и магния. Общую жесткость определяют в питьевых, подземных и поверхностных водах, а в особых случаях также и в сточных водах.
Мы к 25 мл пробы воды, доведенной до 100 мл, прилили 5 мл буферного раствора и прибавили немного сухой смеси индикатора. Затем перемешали жидкость и титровали 0,05 мл/л раствором ЭДТА до перехода красной окраски в фиолетовую (рис.13). Потом по каплям при тщательном перемешивании титровали до появления синей окраски исследуемого раствора (рис.14).
Расчет общей жесткости: Ж=V(ЭДТА)·С(ЭДТА)·2·1000/V[мг-экв/л]=1,8·0,025·2·1000·0,985/25=3,55[мг-экв/л]
3.1. Сравнение полученных результатов с нормами СанПиНа
источник
Куринов Эмиль ученик 8 класса МБОУ «Гимназия №32» г. Нижнекамск Руководитель: Давлетшина Вероника Васильевна Исследования качества воды реки Кама
Цель работы – овладение методиками выявления состояния качества воды природных водоемов (р. Кама). Задачи: Изучить методики оценивания качества воды природных водоемов; Определить качественные показатели вод р. Кама в различных точках в окрестностях г. Нижнекамска; Сравнить полученные данные с показателями экологического мониторинга Министерства экологии и природных ресурсов Республики Татарстан.
Объект исследования: качественный состав воды реки Кама. Предмет исследования: гидрологические методики исследования качества воды. Методы исследования: полевой, инструментальный, аналитический, сравнительный
Изучение качественного анализа воды на определение мутности
Исследование температуры воды
Исследование количества растворенного кислорода воды
Исследование водородного показателя (рН) воды
Точки отбора проб воды на реке Кама
Исследование мутности воды Результат: Точка №1 – Точка №2 – Точка №3 –
Вывод: Показатель мутности во всех точках разный (от 97 до 100 г/м? ). Допустимые нормы СанПиН по мутности — 150г/м?. Результаты исследования показывают, что вода в реке Кама, находится по этому критерию в удовлетворительном состоянии, наблюдается умеренное загрязнение реки.
Исследование температуры воды Результат: Точка №1 – 16°С Точка №2 – 16,5°С Точка №3 – 16°С
Вывод: Показатель температуры в точках от 16°С – 16,5°С. Во второй точке температура выше, потому что район взятия пробы находится в близи пляжа, где глубины небольшие, и скорость течения ниже, чем в середине и на правом берегу реки.
Исследование насыщенности воды растворённым кислородом Результат: Точка №1 – 4 мг/л Точка №2 – 4 мг/л Точка №3 – 4 мг/л
Вывод: Показатель насыщения воды растворённым в ней кислородом зависит от температуры, скорости течения, глубины. С помощью таблицы процента Насыщения, мы опредилили: Точка №1 Точка №2 Точка №3 По показателям СанПиН насыщенность воды растворённым кислородом составляет от 0 до 14 мг/л, отсюда следует, что показатели воды реки Кама в пределах нормы.
Исследование рН воды реки Кама Результат: Точка №1 – 7 Точка №2 – 7 Точка №3 – 7
Вывод: Показатель рН воды реки зависит от содержания свободного диоксида углерода. Естественную часть кислотности создают также гуминовые и другие слабые органические кислоты и катионы слабых оснований (ионы аммония, железа, алюминия, органических оснований). В этих случаях pH воды не бывает ниже 4.5. По показателям СанПиН рН речной воды от 6,0 – 9,0, отсюда следует, что по этому показателю воды реки Кама имеют нейтральную среду.
Заключение 1 класс – «условно чистая»; 2 класс – «слабо загрязненная»; 3 класс – «загрязненная»; 4 класс – «грязная»; 5 класс – «экстремально грязная». На основании проведённых исследований установлено, что степень загрязнённости вод реки Кама в окрестностях города Нижнекамска на момент исследования –»загрязненная».
Список используемой литературы Ашихмина, Т..Я. Школьный экологический мониторинг / Т.Я. Ашихмина. – М.: Агар, 2000 . – ISBN 5-8053-0334-5. Иванов, А.В. Оценка экологических условий в водоемах и водотоках /А.В. Иванов. — Хабаровск: Этнос — ДВ, 1996. Константинов, А.С. Общая гидробиология /А.С. Константинов. — М.: Высшая школа, 1979 . Муравьев, А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами /А.Г. Муравьев. — 2-е изд., перераб и доп. – СПб.: Крисмас+, 1999. Новиков, Ю.В. Методы исследования качества воды водоемов /Ю.В. Новиков. – М.: Медицина, 1990 . Практическое руководство по комплексному исследованию экологического состояния малых рек . – Тула: ТОЭБЦ, 2001 . – ISBN 978-5-7057-1644-9. Шерфиг, Ханс. Пруд /Х. Шерфиг.- М.: Гидрометеоиздат, 1978 . Эндюськина, А.Н. Исследование качества воды малых рек и других водоемов /А.Н. Эндюськина.- Новочебоксарск, 1997 г.
источник
Обеспеченность водными ресурсами в Прикамье почти в два раза выше, чем в среднем по России. Река Кама входит в четверку крупнейших европейских рек. Почти тысячу километров – половину своей длины – Кама течет по земле Пермского края.
Камское водохранилище – первое в каскаде водохранилищ на р. Кама. Оно образовалось в 1954-1956 годах в результате строительства Камской ГЭС. Это озеровидный водоем площадью 1915 км 2 , расположенный в равнинной тайге, с обширной зоной мелководья и четырьмя крупными притоками – реками Иньвой, Обвой, Чусовой и Сылвой. Состав воды в р. Кама, Сылва, Чусовая в значительной мере обусловлен присутствием в области водосбора легкорастворимых сульфатных и карбонатных пород, а также составом сбросов сточных вод Березниковского и Чусовского промышленных узлов. Наличие в воде соединений железа и марганца обусловлено местным гидрохимическим фоном при определенном вкладе антропогенных факторов.
Вода в р. Кама имеет хлоридно-карбонатный характер и отличается сравнительно низкой жесткостью. В течение года жесткость колеблется в пределах от 0,6 ммоль-экв./дм 3 в весенний паводок до 6-7 ммоль-экв./дм 3 зимой. Среднее содержание солей около 300 мг/дм 3 (максимально до 600 мг/дм 3 зимой). Цветность воды в р. Кама в течение года – 20-70 градусов. Содержание органических веществ можно охарактеризовать показателем перманганатной окисляемости, которая в течение года изменяется в пределах 4,9-14,1 мг/дм 3 О2.
Долина р. Сылва прорезана в глинистых сланцах, гипсах, известняках, конгломератах Пермской системы. Вода в Сылве характеризуется высокой минерализацией (до 950 мг/дм 3 ), примерно половина этой величины приходится на сульфаты. Вода в р. Чусовой имеет существенно меньшую минерализацию и цветность. Общая средняя минерализация воды около 500 мг/дм 3 , жесткость очень высокая, особенно в зимнее время.
Наименьшие значения жесткости воды в р. Кама наблюдаются на подъеме половодья, что обусловлено поступлением талых вод с бассейнов рек Чусовая и Сылва.
Качество воды на отдельных участках р. Кама (гг. Березники, Пермь, Краснокамск, Чайковский), р. Косьва (г. Губаха), р. Чусовая (г. Чусовой), р. Лысьва (г. Лысьва), р. Вишера (г. Красновишерск) не отвечает нормам для рыбохозяйственных водоёмов. Наиболее распространенными загрязняющими веществами являются нефтепродукты, фенолы, соединения марганца, меди, железа, аммонийный и нитритный азот, трудноокисляемые органические вещества, концентрации которых в поверхностных водах стабильно превышают допустимые нормы, чаще всего в пределах от 1 до 5 ПДК.
1. Какие основные факторы определяют химический состав природных вод? Сточных вод?
2. На какие группы подразделяют основные химические компоненты природных вод? Дайте краткую характеристику каждой группе.
3. Какова минерализация пресной воды?
4. Приведите примеры образования сточных вод в сельскохозяйственном производстве. Какие основные загрязнители в них присутствуют?
5. Под действием каких факторов происходит самоочищение водоемов?
6. Какие гидрохимические особенности воды р. Кама Вам известны?
7.Запасы пресной питьевой воды сосредоточены в основном в:
8. К пресной воде относится вода с содержанием солей:
9.Выберите правильный ряд распространения ионов в материковых водах:
Лимитирующим фактором для развития водорослей обычно является недостаток
11. Наибольшая разница в солености воды характерна для
12.Расположите источники пресной воды в порядке уменьшения запаса:
источник
В результате интенсивного использования человечеством водных ресурсов происходит количественное и качественное изменение гидросферы. Изменяется водный баланс, режим рек, состав воды, что связано с загрязнением природных водоемов сточными водами, а так же с внесением загрязняющих веществ с поверхностным и внутрипочвенным стоком и непосредственно из воздуха.
Управление образования Исполнительного комитета
Нижнекамского муниципального района Республики Татарстан
XI Открытая юношеская научно-исследовательская конференция имени С. С. Молодцова
Исследование качества воды реки Кама
Руководитель В.В. Давлетшина
Глава 1. Методы исследования…………………………………………………. 5
1. Правила забора образца воды…………………………………………..5
Изучение качественного анализа воды на определение мутности….6
Исследование температуры воды ……………………………………..7
Исследование количества растворенного кислорода воды…………8
Исследование водородного показателя (рН) воды ……………….10
Глава 2. Применение методик для определения качества
2.1. Физико-географическая характеристика р. Кама……………………….12
2.2. Результаты исследования…………………………………………………. 14
В результате интенсивного использования человечеством водных ресурсов происходит количественное и качественное изменение гидросферы. Изменяется водный баланс, режим рек, состав воды, что связано с загрязнением природных водоемов сточными водами, а так же с внесением загрязняющих веществ с поверхностным и внутрипочвенным стоком и непосредственно из воздуха.
В результате загрязнения происходит резкое ухудшение качества воды в водоемах, природные водоемы теряют способность к самоочищению. Загрязнение природной воды создает угрозу для жизни и здоровья населения, а так же существованию биосферы в целом. Многочисленные проявления негативного влияния хозяйственной деятельности человечества на водные объекты обусловили необходимость соблюдения экологических приоритетов для сбалансирования требований к охране водных экосистем – с одной стороны, и решения задач рационального хозяйственного использования их водных и биологических ресурсов – с другой стороны. Поэтому оценка состояния водных экосистем под действием антропогенных факторов является одной из наиболее актуальных задач для охраны поверхностных водных ресурсов.
Объектом исследования выступает качественный состав воды реки Кама. Предметомгидрологические методики исследования качества воды.
Цель работы – исследовать и проанализировать качество природных вод реки Кама.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующиезадачи:
Изучить методики оценивания качества воды природных водоемов;
Определить качественные показатели вод р. Кама в различных точках в окрестностях г. Нижнекамска;
Сравнить полученные данные с показателями экологического мониторинга Министерства экологии и природных ресурсов Республики Татарстан.
Структура работы – данная работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы.
Методы исследования: полевой, инструментальный, аналитический,
Глава 1. Методы исследования
Исследования проводились в рамках участия Всемирного Дня Мониторинга Воды.Исследования воды — это международная образовательная развивающая программа, направленная на повышение общественной осведомленности и вовлеченности в охрану водных ресурсов путем привлечения граждан к исследованию воды местных водоемов.
Набор по исследованию водыпредоставлен американскими партнерами (Федерация водной среды и Международная водная ассоциация).
1.Правила забора образца воды
Для забора образца воды нужна закрываемая крышкой стерильная тара с широкой горловиной (объемом около1л). Если возможно, нужно прокипятите тару и крышку в течениинескольких минут с целью их стерилизации и стараться не прикасаться к их внутренней поверхности. Контейнер необходимо полностью заполнить образцом воды иплотно закрыть крышкой, чтобы предотвратить утерю растворенных газов. Тесты производить как можно скорее и не позже, чем через час после забора образца. Если есть возможность, то тест на растворенный кислород проводить на месте, сразу после взятия образца воды.
2. Изучение качественного анализа воды на определение мутности
проанализировать мутность воды;
овладеть методикой определения мутности воды.
Оборудование:белый контейнер для забора воды;
Для проведениятеста на мутность используется белый контейнер.
2. Приклеить к контейнеру стикер диска Secchi за 8-24 часа до использования (чтобы
Наклеить стикерна дно контейнера с
внутренней стороны ичуть-чуть не по центру.
Заполнить контейнер долинии мутности, указанной наметке.
Держать Таблицу Мутности у верхнего края
2. Сравнить изображение диска Secchi
на дне контейнера с таблицей.
исследования мутности в JTU.
Вывод:мутность может вредно сказываться на водной экосистеме, препятствуя фотосинтезу, дыханию и воспроизводству водной жизни.
Мутность природных вод вызвана присутствием тонкодисперсных примесей, обусловленных нерастворимыми или коллоидными неорганическими и органическими веществами различного происхождения. Качественное определение проводят описательно: слабая опалесценция, опалесценция, слабая, заметная и сильная муть. В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды мутность не должна превышать 1,5 мг/дм3 (приложение 1).
Исследование температуры воды
проанализировать температуру воды;
овладеть методикой определения температурыводы.
Поместить термометр на глубину 10 см, на одну минуту.
Достать термометр из воды, снять показания записать в градусах по Цельсию.
Вывод:температура воды как индикатор важен, поскольку он влияет на растворенный кислород, фотосинтез и на пищевое обеспечение.Слишком теплая или слишком холодная вода может оказывать свое воздействие на рыб и другие водные формы жизни.
Исследование количества растворенного кислорода воды
проанализировать наличие растворенного кислорода в воде;
овладеть методикой определения наличия растворенного кислорода воды.
Оборудование: пробирки с образцами воды из водоема.
Зафиксировать температуру воды в пробе.
Погрузить маленький флакон в пробу воды. Осторожно доставить его, сохраняя флакон
Опуститьдве таблетки TesTabs во флакон. При
этом вода перельется через края флакона.
Плотно завинтить крышку флакона.
При этом выльется еще немного воды.
Убедиться, чтобы в пробе воды не
Переворачивайте флакон до тех пор, пока таблетки полностью не растворятся. Это займет около 4-х
Подождите еще 5 минут до образования цвета.
Сравните цвет пробы с таблицей
указать температуру образца воды в
результат теста Растворенного
Кислорода в верхней части таблицы.
Процент насыщения пробы воды
находится в точке пересечения строки
температуры со столбцом РК)
Вывод:данный тест является приблизительным и дает лишь ориентировочные показатели плохого, удовлетворительного или хорошего качества воды.Т.к. кислород важен для рыб и других водных форм жизни, то чем выше показания РК, тем больше будет разнообразие видов и здоровее экосистема. Низкий уровень РК может ослабить или даже уничтожить рыб и другие водные формы жизни.
Европейская комиссия по охране окружающей среды установила минимально допустимое содержание растворенного кислорода в воде 4 мг/л.Показания ниже этого значения свидетельствуют о загрязнении водоема. Данный метод позволяет выполнить анализы в лаборатории и в полевых условиях.
Поступление кислорода в водоем происходит путем растворения его при контакте с воздухом (абсорбции), а также в результате фотосинтеза водными растениями. Содержание растворенного кислорода зависит от температуры, атмосферного давления, степени турбулизации воды, минерализации воды и др. В поверхностных водах содержание растворенного кислорода может колебаться от 0 до 14 мг/л (приложение 2).
Исследование водородного показателя (рН) воды
овладеть методикой определения рН воды.
Оборудование: пробирки с образцами воды из водоема
Наполнить пробирку водой взятой
Добавить одну таблетку pHWide
Закрыть пробкой и постоянно переворачивая,
перемешивать, пока таблетка не растворится.
Сравнить цвет пробы с цветом в таблице цветов pH.
Зарегистрироватьрезультат как pH.
Вывод:pH измеряется по шкале 0-14, где 0 – наивысшая кислотность, 14 – наивысшаящелочность, а 7 – нейтральный уровень. Уровень pH в пределах от 6.5 до 8.5 наиболее предпочтителен для поддержания жизни в естественных водоёмах.
Группы природных вод в зависимости от значения рН
результат гидролиза солей тяжелых металлов (шахтные и рудничные воды)
поступление в воду угольной кислоты, фульвокислот и других органических кислот в результате разложения органических веществ
присутствие гумусовых кислот в почве и болотных водах (воды лесной зоны)
наличие в водах Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2
наличие в водах Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2
присутствие Na2CO3 или NaHCO3
присутствие Na2CO3 или NaHCO3
Глава 2. Применение методик для определения качества
Исследование реки Кама проводилось в июле 2011 года по следующим показателям: мутность, температура, рН, РК.
Исследования проводились в окрестностях города Нижнекамска с учетом :
физико-географической характеристики р. Кама;
недавних осадков (дождь, морось, град, облачность);
использования прилегающих земель (сельское хозяйство, промышленность, зона отдыха, жилой район).
2.1. Физико-географическая характеристика р. Кама
Река Кама (Kamariver) – одна из крупнейших рек в Европейской части России, является притоком Волги. Общая длина реки составляет 1805 км, площадь бассейна 507 тыс. кв. км. Река находится на четвертом месте по длине, уступая лишь Волге, Днепру, Уралу.
Исток Камы расположен на высоте 331 метр над уровнем моря в селе Кулига, Удмуртской республики. В верхнем течении Кама имеет очень извилистый характер. Многоводной она становится лишь после впадения в нее реки Вишера.
Бассейн реки насчитывает 73718 рек. Основными притоками Камы считаются реки: Чусовая, Колва, Вишера, Кельтма, Сылва, Белая, Ик, Уфа, Зай, Обва, Коса, Вятка. Все правые притоки реки имеют равнинный характер, левые берут начало на склонах Уральских гор.
Кама имеет 3 водохранилища, Камское, Воткинское, Нижнекамское, все они были образованы в связи со строительством плотин. Река питается преимущественно за счет подземных вод, так же имеет снеговую и дождевую подпитку.
Нижнекамск расположен на левом берегу Камы (недалеко от места впадения в неё реки Зай), между Куйбышевским, Нижнекамским и Заинским водохранилищами, на севере Бугульминско-Белебеевской возвышенности. Для района вокруг города характерно множество небольших островков и озёр, которые являются остатками речек, а также хвойно-широколистные леса (особенно сосновые боры), таежные и степные виды растений. Кама протекает только по северной окраине города [9].
На реке очень неблагоприятная экологическая ситуация, это связано со сбросом большого количества сточных вод в Каму.
Отборы проб проводились в 3 точках:
1 точка: левый берег нижнего течения Камы вблизи села Соболеково;
2 точка:северо-восток г. Нижнекамска, лодочная станция (Каймановский лес);
3 точка:вниз по течению вблизи д. Березовая Грива.
Точки 1 и 2 находятся ниже промышленной зоны и результаты проб, полученные по ним, показывают влияние промышленности. Точка 3 расположена в нижнем течении реки Кама, в сельской местности.
Практически на всем протяжении реки на обоих берегах расположены населенные пункты. К ним приурочены заборы воды на орошение и поверхностный сток с угодий. Кроме того, вблизи дачных поселков имеются свалки бытовых отходов около подъездных дорог.
источник
Properm.ru побеседовал с главным технологом по очистке воды ООО «Новогор-Прикамье» о качестве пермской Н2О, системах очистки и способах избежать пагубного воздействия на здоровье.
Пока мы готовимся к вынесению окончательного вердиктакачеству пермской воды, которая течет из-под кранов в городских квартирах, для полноты картины решили выяснить, отличается ли вода, поступающая по трубам, от той, которая выходит с очистных сооружений, и каким образом вода из Камы и Чусовой становится пригодной для питья.
Напомним, когда мы выбирали показатели, по которым нужно сделать забор проб воды, специалисты Центра гигиены и эпидемиологии заверили нас, что в квартирах проверяется толькоорганолептика (мутность, цвет, запах, привкус) и бактериология (видовой состав бактериологической загрязненности). «Все остальное проверяется ежемесячно по Федеральной программе. Эту информацию может предоставить Роспотребнадзор», — объяснили специалисты Центра.
Однако в официальном ответе ведомства на наши вопросы содержалась фраза: «Качество воды, поступающей в разводящую сеть, исследуется в ходе производственного контроля, производимого ООО «Новогор-Прикамье». В связи с этим мы обратились к главному технологу по очистке воды ООО «Новогор-Прикамье » Ирине Батуриной.
— Ирина Александровна, расскажите, с какой частотой контролируется вода, поступающая в городские квартиры?
— В реке, как источнике водоснабжения, вода контролируется раз в день по органолептическим, химическим и микробиологическим показателям. Затем каждый час происходит контроль по ступеням очистки. При выходе с очистных сооружений каждый час делается анализ по определенным показателям, а также ежедневный полный анализ воды. В разводящей сети(системе трубопроводов, по которым вода идет в городские квартиры — Properm.ru)в соответствии с требованиями санитарных норм и правил вода контролируется в зависимости от количества обслуживаемого населения. В Перми, получается, что каждая точка контролируется не менее, чем один раз в месяц. Такие точки, например, — водоразборные колонки и насосные станции.