Анализ воды в школьных условиях

Учебно-исследовательский проект по теме «Исследование качества водопроводной воды в условиях школьной лаборатории»

Вода «из-под крана» используется нами повсеместно. По данным лаборатории питьевого водоснабжения НИИ экологии человека и окружающей среды РАМН, 90% водопроводных сетей подают в дома воду, не отвечающую санитарным нормам. Главная причина наличия в водопроводной воде вредных для здоровья нитратов, пестицидов, нефтепродуктов и солей тяжелых металлов — это катастрофическое состояние водопроводных и канализационных систем. Соединение канализационных вод с выбросами предприятий дает добавочный эффект: к перечисленным выше химическим составляющим питьевой воды добавляются и бактерии — кишечные палочки, патогенные микроорганизмы, холерный вибрион и т.д. Поэтому актуальность данной проблемы очень высока.

Объект исследования

Объектом исследования является обычная водопроводная вода, взятая из централизованного источника водоснабжения МОУ лицей №22, которая не подвергалась никакой предварительной обработке и фильтрации, чтобы была возможность составить объективную картину состояния воды, используемой в быту.

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.

Цель исследования

В соответствие с гипотезой, целью исследования является проверить, удовлетворяет ли водопроводная вода некоторым требованиям ГОСТа.

Обзор литературы

Был проведен обзор литературы по изучению влияния качества питьевой воды на здоровье, нормативов качества питьевой воды и образования мутагенов в результате хлорирования воды.

Методика «СОСТАВ И КАЧЕСТВО ВОДЫ»

Суточный обмен воды в организме человека составляет 2,5 л, поэтому от её качества сильно зависит состояние человека, его здоровье и работоспособность. Различные вещества, присутствующие в воде, придают ей запах, делают её то сладковатой, то солёной, а то и горькой. Существует 5-балльная шкала оценки интенсивности запаха и привкуса питьевой воды. При сомнении в качестве питьевой воды для очистки её от примесей следует использовать специальные фильтры.

Метод физического изучения воды включает:

• Исследование прозрачности воды
• Определение в воде взвешенных частиц
• Запах
• Вкус.

Данные показатели определяются по специальным методикам, описанным в различных источниках литературы (например, С.В.Дружинин «Исследование воды и водоемов в условиях школы», 2008).

Метод химического анализа включает определение:

• Ионов в воде с помощью качественных реакций
• рН, водородного показателя
• Жесткости воды титриметрическим методом.

Определение ионов

Большинство известных элементов, входящих в состав вод в сравнительно больших количествах, существуют в виде ионов. Для доказательства наличия этих ионов в воде использовалась методика качественного химического полумикроанализа. Качественный анализ пробы воды проводился на наличие в воде: катионов магния, железа(II,III), кальция, свинца, меди; анионов брома, йода, хлора, сульфата.

Жесткость воды.

Жесткость воды обуславливается присутствием в ней солей кальция и магния. Это общая жесткость. Она складывается из карбонатной (временной, обусловленной присутствием гидрокарбонатов кальция и магния) и некарбонатной (постоянной, обусловленной присутствием хлоридов кальция, Mg 2+ и Fe 2+ ). Оставшиеся в растворе после кипячения соли обуславливают постоянную жесткость воды. Общая жесткость воды определяется следующим образом. В коническую колбу на 250 мл вносят 100 мл исследуемой воды, прибавляют 5 мл аммиачного буферного раствора(NH4OH+NH4Cl) для установления щелочной реакции, а затем 7-8 капель индикатора (эриохрома черного). Проба окрашивается в интенсивный вишнево-красный цвет. Раствор перемешивают и медленно титруют 0,05 нормальным раствором трилона «Б» до изменения окраски пробы от вишневой до синей. Это происходит из-за того, что трилон «Б» в щелочной среде взаимодействует с ионами кальция и магния, образуя комплексное неокрашенное соединение и вытесняя индикатор в свободном виде. Расчет общей жесткости производят по формуле:

где: V — объем раствора трилона «Б», израсходованного на титрование, мл.

N — нормальность раствора трилона «Б», мг экв/л (0.05)

V₁— объем исследуемого раствора, взятого для титрования, мл.(100 мл)

Водородный показатель.

Вода тестируется различными индикаторами (лакмус, универсальная индикаторная бумага, метил оранжевый) и по изменению их окраски формулируются соответствующие выводы.

Результаты см. в таблице №1.

Сравнительный анализ данных, полученных в ходе исследования.

Он приведен в таблице «Соответствие физико-химических показателей пробы воды требованиям ГОСТ».

2

Водородный показатель рН

6.5

6.0 — 9.0 Жесткость моль/м 3

В ходе проведенного исследования было установлено:

• Показатель мутности оптимален
• Каких-либо взвешенных частиц в воде не обнаружено
• Проба воды не обладала привкусом и запахом
• Качественный анализ пробы воды дал отрицательный результат на наличие в воде: катионов магния, железа(II,III), свинца, меди; анионов, брома, йода; сульфатов
• Были обнаружены катионы кальция (незначительное выпадение гипсового осадка) и анионы хлора (незначительное выпадение белого творожистого осадка хлорида серебра)
• Причиной слабо кислой среды, вероятнее всего, является, установленное выше, наличие в воде ионов хлора
• Жесткость воды была получена в пределах 4-4.5 ммоль/литр.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что проба воды, взятая из централизованного источника водоснабжения МОУ лицей №22, соответствует требованиям ГОСТ согласно тем критериям, по которым проводилось исследование, а, значит, наша гипотеза подтвердилась.

Рекомендации.

• продолжать мониторинговые исследования качества питьевой воды из разных источников;
• провести сравнительный анализ полученных результатов;
• исследовать пробы воды по методикам количественного анализа;
• продолжать исследование в условиях лабораторий, обеспеченных соответствующим оборудованием и реактивами.

источник

Вода из криницы аг. Звенчатки

водопроводная вода из крана колонки на улице

водопроводная вода из крана школы

Вода из озера аг. Звенчатки

Все полученные значения рН находятся в интервале величин рН приведенных в ГОСТе.

2. Определение ионов железа Fe3+.

Качественное определение железа проводилось по реакции:

Признак реакции: красное окрашивание раствора. Для определения была использована эта реакция как самая чувствительная из качественных реакций на железо.

В пробирку поместили 10 мл исследуемой воды, прибавили 1 каплю концентрированной азотной кислоты, 0,5 мл раствора пероксида водорода и примерно 0,5 мл раствора роданида калия.

Шкала для определения железа:

Отсутствие окраски – менее 0,05 мг/л;

Едва заметное желтовато – розовое – от 0,05 до 0,1 мг/л;

Слабое желтовато – розовое – 0,1 до 0,5 мг/л;

Желтовато-розовое – 0,5 до 1,0 мг/л;

Желтовато – красное – 1,0 – 2,5 мг/л;

Ярко – красное более 2,5 мг/л.

Ионы железа были обнаружены в водопроводной воде из школы, в водопроводной воде из крана колонки на улице и в воде из озера аг. Звенчатки.

Вода из криницы аг. Звенчатки

водопроводная вода из крана колонки на улице

водопроводная вода из крана школы

Вода из озера аг. Звенчатки

Просмотр содержимого документа
«Исследовательская работа по теме ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ В ШКОЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРИИ»

Районный конкурс научных биолого-экологических работ учащихся учреждений общего среднего образования

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ В ШКОЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРИИ

Пимоненко Богдан Васильевич

ГУО УПК «Звенчатский детский сад-средняя школа Климовичского района»

Шалыгина Снежана Игоревна

ГУО УПК «Звенчатский детский сад-средняя школа

Глава 1 Теоретическая часть

1.1Состав воды ________________________________________________________4

1.2 Характеристика источников водоснабжения и качества питьевой воды______5

1.3 Влияние качества питьевой воды на здоровье человека___________________7

1.4 Физические показатели качества воды__________________________________8

1.5 Химические показатели качества воды________________________________10

Глава 2 Практическая часть

2.1 Определение физических показателей качества воды _____________________12

2.2 Определение качества воды методами химического анализа ____________ 15

2.3 Результаты работы__________________________________________________19

Список используемых источников________________________________________21

Вода – самое удивительное, самое распространенное и самое необходимое вещество на Земле. Известный советский учёный академик И. В. Петрянов свою научно-популярную книгу о воде назвал «Самое необыкновенное вещество в мире». А «Занимательная физиология», написанная доктором биологических наук Б. Ф. Сергеевым, начинается с главы о воде – «Вещество, которое создало нашу планету».

Почти 3/4 поверхности земного шара покрыты водой, образующей океаны, моря, реки и озера. Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере; в виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах. В недрах земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы.

Учёные абсолютно правы: нет на Земле вещества, более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в тоже время не существует другого такого вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий, сколько в её свойствах.[1]

От воды зависит климат планеты. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. У неё очень большая теплоёмкость. Нагреваясь, она поглощает тепло; остывая, отдаёт его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла и тем самым «выравнивает» климат. А от космического холода предохраняет Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере – в облаках и в виде паров… без воды обойтись нельзя – это самое важное вещество на Земле.[8]

Вода составляет до 80% массы клетки и выполняет в ней чрезвычайно важные функции: определяет объем и упругость клеток, транспортирует в клетку и из нее растворенные вещества, предохраняет клетку от резких колебаний температур. Тело человека на 2/3 состоит из воды. Почти все реакции протекают в водных растворах. Большинство реакций, используемых в технологических процессах на предприятиях химической, фармацевтической и пищевой промышленности, происходит также в водных растворах.

Без воды невозможно представить жизнь человека, который потребляет ее для самых разных бытовых нужд.

Потребности человечества в воде сегодня уже сравнимы с возобновляемыми ресурсами пресной воды на нашей планете. Очень много пресной воды мы расходуем бездумно и напрасно. Поэтому необходимо беречь воду! [2, c. 12]

Актуальность темы: для того чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять только чистую и качественную воду. На сегодняшний день сохранение и укрепление здоровья человека – одна из наиболее актуальных проблем человечества.

Целью данной работы является: изучение состояние качества воды в аг. Звенчатка.

Задачи, решаемые в ходе исследования:

— изучить специальную литературу по теме исследований;

— освоить методику определения качества воды;

— определить качество воды в лабораторных условиях.

Вода оказывает влияние на здоровье человека.

Вода в аг. Звенчатка Климовичского района, поступающая через централизованное водоснабжение соответствует СанПиНу «Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды».

Глава 1. Теоретическая часть

Вода, самое распространенное соединение в природе, не бывает абсолютно чистой. Химическая формула воды – Н₂О. Это означает, что каждая молекула воды содержит два атома водорода и один атом кислорода. Природная вода содержит многочисленные растворенные вещества – соли, кислоты, щелочи, газы (углекислый газ, азот, кислород сероводород), продукты отходов промышленных предприятий и нерастворимые частицы минерального и органического происхождения.

Свойства и качество воды зависят от состава и концентрации содержащихся в ней веществ. Наиболее чистая природная вода – дождевая, но и она содержит примеси и растворенные вещества (до 50 мг/л).

Содержание растворенных веществ в морской воде составляет 10000-20000, а в воде океанов – около 35000 мг/л. Вода соленых озер -200000 мг/л и более. [2,3]

1.2 Характеристика источников водоснабжения и качества питьевой воды

При получении питьевой воды различают две основные группы по ее происхождению: подземные воды и поверхностные воды.

Группа подземных вод подразделяется на:

1. Артезианские воды. Речь идет о водах, которые с помощью насосов поднимаются на поверхность из подземного пространства. Они могут залегать под землей в несколько слоев или так называемых ярусов, которые полностью защищены друг от друга. Пористые грунты (особенно пески) оказывают фильтрующее и, следовательно, очищающее действие, в отличие от трещиноватых горных пород. При соответствующем длительном нахождении воды в пористых грунтах артезианская вода достигает средних температур почвы (8-12 градусов) и свободна от микробов. Благодаря этим свойствам (практически постоянная температура, хороший вкус, стерильность) артезианская вода является особо предпочтительной для целей питьевого водоснабжения. Химический состав воды, как правило, остается постоянным.

2. Инфильтрационная вода. Эта вода добывается насосами из скважин, глубина которых соответствует отметкам дна ручья, реки или озера. Качество такой воды в значительной мере определяется поверхностной водой в самом водотоке, т. е. вода, добытая при помощи инфильтрационного водозабора, является тем более пригодной для питьевых целей, чем чище вода в ручье, реке или озере. При этом могут иметь место колебания ее температуры, состава и запаха.

3. Родниковая вода. Речь идет о подземной воде, самоизливающейся естественным путем на поверхность земли. Будучи подземной водой, она в биологическом отношении безупречна и по своему качеству приравнивается к артезианским водам. Вместе с тем родниковая вода по своему составу испытывает сильные колебания не только в кратковременные периоды времени (дождь, засуха), но и по временам года (например, таяние снега). [4,c. 3]

Ресурсы пресной воды на земле распределяется крайне равномерно. Засушливые или полузасушливые регионы мира, составляющие 40% суши, используется только 2% мировых запасов воды. За источники чистой воды в некоторых странах Азии и Африки идут настоящие войны! Более половины жителей земли, т.е. 3,5 млрд. человек, пользуются источниками воды, непреходящий даже минимальной очистки. Из-за различных заболеваний, связанных с некачественной водой, таких как диарея, гепатит А, малярия и др., каждый год погибает более 5 млрд. человек, большинство из которых составляют дети. К 2025 году, испытывающих умеренную или серьезную нехватку воды, будут жить уже две трети населения Земли.[10]

Почему же так остро стоит проблема нехватки воды на планете, где вода? Причин том несколько. Самая простая заключается в том, что 1 338 000 000 км3 ,или 96,5% воды на Земле – соленная морская вода. Подземные, поверхностные, атмосферные воды составляют 47 984 610 км 3 ,или 3,5% всей воды на Земле. На долю пресных вод приходится еще меньше 35 029 210 км 3 , что составляет 2,5% от планетарных запасов воды. И, наконец, из всех запасов пресной воды для использования человеком доступно только 118 610 км, т.е. 0,3%! Остальная часть пресной воды пребывает в замерзшем состоянии в ледовом покрове (24 064 100 км3, или 68,7%), содержится в почвенной влаге и в глубоких недоступных подземных водах (10 530 000 км3, или 30,1%).

Мировые запасы пресной воды не увеличиваются, а её потребление постоянно растет.

В отчете ВВФ «Живая планета» отмечается, что система пресной воды, в том числе и питьевой, претерпевает острый кризис. Актуальна эта проблема и в нашей стране. Тема воды очень важна и актуальна для всего мира, если в начале века в районах, испытывающих нехватку воды, проживало 40% населения земли (2,5 млрд. человек), то к 2025 году это будет уже 65-70%, около 5,5 млрд.

Необходимость воды для обеспечения жизнедеятельности человека обусловлена ролью, которую она играет в круговороте природы, а также в удовлетворении физиологических, гигиенических, рекреационных, эстетических и других потребностей человека. Решение проблемы удовлетворения потребностей человека в воде для различных целей тесно связано с обеспечением её необходимого качества. Развитие промышленности, транспорта, перенаселения ряда регионов планеты привели к значительному загрязнению гидросферы.[6]

Широкое распространение стиральных и посудомоечных машин, лучшие стандарты гигиены — все это привело за последние 20 лет к повышению количества используемой воды. Количество воды, необходимое для одного жителя в сутки, зависит от климата местности, культурного уровня населения, степени благоустройства города и жилого фонда. Последний фактор является определяющим. На его основе разработаны «Нормы водопотребления». В указанные нормы входит расход воды в квартирах, предприятиями культурно-бытового, коммунального обслуживания и общественного питания. [9 c. 10-11]

источник

Руководитель: Насырова Альбина Галиулловна
Работу выполняла ученица 10 класса Адельметова Эльза
Описание: Данная работа была представлена на республиканской научно-практической конференции «Чистая наука»

Причиной написания данной работы стала поездка в г.Тарко-Сале. В ходе пребывания в этом городе меня удивил тот факт, что на стенках чайника у них не остается накипь. Из курса химии мне известно, что накипь, является последствием использования жесткой воды.
Вода прямым образом влияет на здоровье человека, и мы решили ответить на вопросы: что за вода течет из нашего крана? Какие вещества содержатся в ней? Чем отличается вода с.Тукаево от воды г.Тарко-Сале? С чем это может быть связано?
Исходя из вышесказанного была поставлена цель исследовательской работы: провести сравнительный химический анализ воды с.Тукаево и г.Тарко-Сале в условиях школьной лаборатории и сравнить результаты.
Объект исследования:
— вода с.Тукаево
— вода г.Тарко-Сале
Методы исследования:
— Обзор литературы
— Физический и химический анализ воды
— Сравнение
Практическая значимость данной работы заключается в создании презентации, выпуске брошюры, газеты просветительского содержания.

Химические компоненты воды
Химические компоненты природных вод условно делят на 5 групп: 1)Главные ионы; 2)растворённые газы; 3)биогенные вещества; 4)микроэлементы; 5) органические вещества
Сравнительный химический анализ воды с.Тукаево и г.Тарко-Сале
I Органолептические показатели воды
1. Цвет (окраска)
Диагностика цвета – один из показателей состояния воды.
Для определения цветности воды мы взяли стеклянный сосуд и лист белой бумаги. В сосуд набрали воду и на белом фоне бумаги определили цвет воды (бесцветный, зелёный, серый, жёлтый, коричневый) – показатель определённого вида загрязнения.
При анализе обоих проб вода была бесцветной, значит, вода пригодна к употреблению.
2.Прозрачность
Для определения прозрачности воды мы использовали прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, в который налили воду, затем подкладывали под цилиндр на расстоянии 4 см от его дна шрифт, высота букв которого 2 мм, толщина линий букв – 0,5 мм, и сливали воду до тех пор, пока сверху через слой воды не стал виден этот шрифт. Измерили высоту столба оставшейся воды линейкой и выразили степень прозрачности в сантиметрах. При прозрачности воды менее 3 см водопотребление ограничивается.
В питьевой воде обоих проб прозрачность воды 10 см
3.Запах
Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в неё естественным путём и со сточными водами. Запах воды не должен превышать 2 баллов. Интенсивность запаха определяли по таблице:
Балл Интенсивность запаха Качественная характеристика
0 — Отсутствие ощутимого запаха
1 Очень слабая Запах, не поддающийся обнаружению потребителем, но обнаруживаемый в лаборатории опытным исследованием
2 Слабая Запах, не привлекающий внимания потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание

3 Заметная Запах, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде с неодобрением
4 Отчётливая Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодным для питья
5 Очень сильная Запах настолько сильный, что вода становится непригодной для питья

Запах воды определяли в помещении, в котором не было постороннего запаха. В питьевой воде обоих проб запах отсутствует, значит, она пригодна для питья.
II Химический анализ воды
1.Водородный показатель (рН)
Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7).
Значение рН определили следующим образом. В пробирку налили 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл универсального индикатора, перемешали и по окраске раствора определили рН: раствор воды с.Тукаево окрасился в светло-желтый цвет – нейтральная среда, а вода г.Тарко-Сале в розово-оранжевый – щелочная среда.
• Розово-оранжевая – рН около 6;
• Светло-жёлтая – 7;
• Зеленовато-голубая – 8.
2. Определение хлорид-ионов
Концентрация хлоридов допускается до 350 мг/л.
В пробирку налили 5 мл исследуемой воды с.Тукаево и г.Тарко-Сале и добавили 3 капли 10-% раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определили по осадку или помутнению.
Определение содержания хлоридов
Осадок или помутнение Концентрация хлоридов, мг/л
Слабая муть 1-10
Сильная муть 10-50
Образуются хлопья, но осаждаются не сразу 50-100
Белый объёмистый осадок Более 100

В питьевой воде с.Тукаево выпадал белый объёмистый осадок (более 100 мг/л).
Во второй пробе питьевой воды с г.Тарко-Сале наблюдалась слабая муть (1-10 мг/л).
3.Определение сульфатов.
В пробирку внесли 10 мл исследуемых вод, 0,5 мл соляной кислоты (1:5) и 2 мл 5 %-ного раствора хлорида бария, перемешивают. По характеру выпавшего осадка определили ориентировочное содержание сульфатов. При отсутствии мути концентрация сульфат-ионов менее 5 мг/л; при слабой мути, появляющейся не сразу, а через несколько минут, — 5-10мг/л; при слабой мути, появляющейся сразу после добавления хлорида бария, — 10-100 мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат-ионов (более 100 мг/л).
В первой пробе воды г.Тарко-Сале наблюдалась слабая муть, появляющаяся не сразу (5-10 мг/л).
Во второй пробе воды с.Тукаево — слабая муть, появляющаяся сразу (10-100 мг/л).
В обеих пробах воды допустимая норма сульфат-ионов.
5. Обнаружение железа
Предельно допустимая концентрация общего железа в воде составляет 0,3 мг/л.
В пробирку поместили 10 мл исследуемых проб воды г. Тарко-Сале и с.Тукаево, прибавили 1 каплю концентрированной азотной кислоты, несколько капель раствора пероксида водорода и примерно 0,5 мл раствора роданида калия. При содержании 0,1 мг/л появляется розовое окрашивание, а при более высоком – красное.
При анализе питьевой воды с.Тукаево не было розового окрашивания, значит концентрация менее 0,1 мг/л, что соответствует допустимой норме железа в воде, а вода из г.Тарко-Сале окрасилась в красный цвет, значит количество железа в воде выше чем ПДК.
6. Обнаружение ионов кальция
Для определения наличия ионов кальция в воде г.Тарко-Сале и с.Тукаево мы использовали углекислый газ, который пропустили через воду. В результате эксперимента вода г.Тарко-Сале не изменилась, а при пропускании через воду с.Тукаево образовался осадок карбоната кальция.
Вывод: По СанПиНу содержание кальция в питьевой воде не нормируется, но по его количеству мы судим о жесткости воды, значит в воде г.Тарко-Сале кальция содержится небольшое количество, а в воде с.Тукаево большое количество.
Выводы и прогнозы
При проведении органолептических исследований воды получили следующие показатели:
Вода
Показатели Питьевая вода с.Тукаево Питьевая вода г.Тарко-Сале
Цвет (окраска) бесцветный бесцветный
Прозрачность 10 см 10 см
Запах Отсутствует (0) Отсутствует (0)
Вывод: Питьевая вода с.Тукаево и г.Тарко-Сале из водопровода пригодна для питья

При проведении химического анализа воды получили следующие показатели:
Вода
Показатели Питьевая вода с.Тукаево Питьевая вода г.Тарко-Сале
Водородный показатель Нейтральная Щелочная
Хлориды
Белый объёмистый осадок (более 100 мг/л) Слабая муть (1-10мг/л)

Сульфаты
Слабая муть, появляющаяся сразу (10-100 мг/л) Слабая муть, появляющаяся не сразу (5-10 мг/л)
Катионы железа Нет розового окрашивания, значит концентрация менее 0,1 мг/л Красное окрашивание, значит концентрация больше 0,3 мг/л
Катионы кальция обнаружили Не обнаружили
По данным химического анализа водопроводная вода пригодна для питья

источник

5. Вода р. Чурка (место отбора проб – 500 м. ниже по течению от сброса вод очистных сооружений).

Жёсткость бывает карбонатной (обусловленной присутствием ионов кальция) и некарбонатной. Первую можно устранить кипячением, вторую – только химическим способом или дистилляцией. Общая жёсткость складывается из суммы двух жёсткостей. Её можно определить титрованием воды спиртовым раствором нейтрального мыла, например детского (метод осадительного титрования).

Конец реакций определяют по образованию устойчивой пены, появляющейся при встряхивании титруемой воды. Предварительно проводят анализ нескольких эталонных растворов. Содержащих известное количество катионов кальция и железа.

Общая жёсткость составила 7,0

Биологические показатели качества воды.

Чем больше видов живых организмов населяет водоём, тем более благополучно его экологическое состояние. Одни организмы более чувствительны к неблагоприятным условиям, другие – менее, поэтому наличие в водоёме чувствительных организмов указывает на хорошие качества воды, а малочувствительных – свидетельствуют о его загрязнении. Каждая степень загрязнения характеризуется наличием определённой группы организмов. Такие организмы называются сапробными или индикаторными, поскольку по их наличию или отсутствию в водоёме можно с наименьшей точностью, чем физико-химическим анализом определить степень органического загрязнения воды.

Оценка качества воды водоёмов по организмам макрозообентоса.

Простой, но дающий хорошие результаты способ оценки качества вод основывается на определении количества групп организмов, населяющих водоём. Этот способ в основном пригоден для изучения небольших водоёмов. При этом рассматривается не вся фауна водоёма, а только наличие или отсутствие организмов макрозообентоса как наиболее доступных для отлова и наблюдения. Данная система разработана Ф.Вудивисом для небольшой реки Трент в Великобритании и успешно применяется в Западной Европе и в России.

Определение качества воды на выбранном объекте предполагает, прежде всего, возможно более полное знакомство с фауной дна. Наблюдения проводятся в летне-осенний период. Наиболее показательны данные, полученные в сентябре-августе, когда макрозообентос представлен большим количеством видов. Сбор материала проводится на нескольких участках водоёма. На каждом из этих участков точки отбора проб выбираются с таким расчётом, чтобы охватить все основные биотопы – каменистые, песчаные, илистые грунты, заросли макрофитов. Только так можно получить достаточные сведения о фауне дна.

Для отбора проб используется сачок с таким размером отверстии, который не позволит выбраться из сачка организмам, но даст возможность путём промывания избавиться от ила. С помощью такого сачка облавливают придонные слои воды и берут пробы грунта. Иногда удобно пользоваться белым ведёрком объёмом 1л. Быстрым движением проводят ведёрком по дну и скоплению водорослей и тут же проводят учёт пойманных организмов.

Фауну каменистых грунтов учитывают, смывая животных с камней или же собирая пинцетом.

Песчаный грунт подвергается отмучиванию. Зачерпнутый песок перекладывают в ведро с водой и энергично перемешивают круговыми движениями. Воду быстро сливают в сачок. Процесс повторяется несколько раз, пока вода после вмучивания не будет оставаться прозрачной. Записи ведутся в дневнике с характеристикой места отбора пробы: глубина, прозрачность, грунт, температура воды и воздуха, дата.

Биотический индекс позволяет довольно точно определять степень загрязнения водоёмов и при этом почти не требуется материальных затрат, расходных материалов и высокой квалификации исполнителей. Проведение исследования даёт знания об обитателях водоёма и взаимодействии сообществ с факторами среды.

Биотический индекс Качество вод по классификатору

(по Вудивису) Госкомгидромета

Для проведения анализа животных, находящихся в небольшом количестве воды, помещают в неглубокую ёмкость с белым плоским дном и при хорошем освещении подсчитывают число групп организмов, которых удаётся обнаружить. Для рассматривания мелких животных используется лупа.

Под термином «группа» подразумевается систематическое положение водных животных, которое определяется без анализа их строения, то есть без проведения трудоёмких таксонометрических исследований. Понятие «группа» включает отдельные виды или более крупные таксоны: все известные виды плоских червей, каждое известное семейство олигохет, все известные виды пиявок, моллюсков, ракообразных, все известные виды

веснянок, поденок, все семейства ручейников, все виды личинок вислокрылок, личинки звонцов, личинки мотыля, личинки мошек, все известные виды других личинок мух, все известные виды жуков и их личинки, все известные виды клещей. Такое многообразие групп организмов указано только для разрешения спорных ситуаций и для общего ориентирования (чтобы знать, что искать).

На практике просто подсчитывается всё разнообразие организмов, без определения их систематической группы. Если есть сомнения в принадлежности организма к определённому таксону, его просто обозначают буквой или цифрой. При этом ошибка относительно одной и даже двух групп не даст большого искажения результатов. Единственное. Что требуется от исследователя, — знание «в лицо» индикаторных групп организмов, которых не так уж и много. Они представлены в таблице и в Приложении.

Биологический анализ качества воды в реке Чурка.

Результаты физико-химического анализа подтверждается методами биологического анализа качества воды в водоёме по трём группам таксонов крупных беспозвоночных.

Группы таксонов крупных беспозвоночных организмов по отношению к чистой воде.

Моллюски (катушка и лужанка

Результаты анализа воды из разных источников.

Пробы воды в реке Чурка брались в местах наибольшего загрязнения водоёма и в малонаселённых пунктах, где берега не загрязнены бытовым мусором.

В наиболее загрязнённых местах обнаружено 4-5 беспозвоночных организмов, а в более экологически чистых местах до 7-8 организмов. В основном преобладают двухстворчатые моллюски, а также встретились и личинки ручейников, поденок, веснянок и стрекоз.

Для определения хлоридовв воде к 5 мл исследуемой воды добавляют 2-3 капли 10%-ного раствора нитрата серебра. По мутности раствора и выпавшему осадку оценивают содержание хлоридов. (3, 69-70)

Мутность раствора, объём осадка

Хлопья, оседающие не сразу

Большой объёмистый осадок

Содержание хлорид-ионов в образцах воды.

2. Вода фильтрованная (школьная столовая). ——-

3. Вода водопроводная (школа). ——-

4. Вода р. Чурка (место отбора проб-

сброс вод очистных сооружений) ——-

5. Вода р. Чурка (место отбора проб –

500м. ниже по течению от сброса

вод очистных сооружений) -слабая муть

Для определения сульфатовв воде к 5 мл исследуемой воды добавляют три капли 10%-ного раствора хлорида бария и три капли 25%-ного раствора соляной кислоты. По мутности раствора и количеству осадка оценивают содержание сульфатов. (3, 71-72)

Мутность раствора, объём осадка

Слабая муть через несколько минут

Большой осадок, который сразу садится

Содержание сульфат-ионов в исследуемых образцах воды.

2. Вода фильтрованная (школьная столовая). ——-

3. Вода водопроводная (школа). ——-

4. Вода р. Чурка (место отбора проб –

сброс вод очистных сооружений). — слабая муть

5. Вода р. Чурка (место отбора проб –

500м ниже по течению от сброса вод

очистных сооружений) -слабая муть

Обнаружение катионов трёхвалентного железа.

К 10мл исследуемой воды добавить 1каплю азотной кислоты (конц.), затем 2-3 капли пероксида водорода и вводят 0,5мл тиоцианата аммония. В присутствии ионов трёхвалентного железа изменяется окраска раствора. (4,62-63) Примерное содержание железа определяется по таблице:

содержание ионов трёхвалентного железа (мг/л)

источник