Исследовательская работа "Вода - основа жизни"
МБОУ Техтюрская общеобразовательная школа
МР "Хангаласский улус"
Вода - основа здоровой жизни
Выполнила: Руфова Дайаана,
ученица 7 класса Техтюрской СОШ
Руководитель: Попова И.И.
учитель биологии и химии,
первая категория.
с.Техтюр
Содержание
Введение
I. Запас воды в природе.
1.1. Мировой океан.
1.2. Запас чистой воды в Якутии.
II. Основные свойства воды.
2.1. Содержание воды в организме человека.
2.2. Исследование потребления воды людьми разного возраста.
III. Органолептические показатели воды.
3.1. Влияние качества воды на здоровье человека.
3.2. Результат анализа воды с.Техтюр.
3.3. Сравнительный анализ воды за период 2015г (зима - осень);
3.4. Рекомендации на основе анализа воды.
Выводы
Использованная литература
Приложение
Введение
Вода может повлиять на здоровье человека не только положительно, но
и отрицательно.
Для того чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять
только чистую качественную питьевую воду.
На сегодняшний день сохранение и укрепление здоровья человека - одна
из наиболее актуальных проблем.
Актуальность. Проблема чистой воды с.Техтюр.
Цель работы: ознакомиться с качеством питьевой воды с.Техтюр.
В процессе выполнения моей исследовательской работы я поставила
перед собой следующие задачи:
• изучить органолептические и физико-химические показатели воды;
• выяснить какое влияние оказывает качество воды на здоровье человека;
• оценить качество воды, используемой населением Техтюр для
пищевых целей;
• рекомендации на основе анализа воды.
I. Запас воды в природе.
1.1. Запас воды в мировом океане.
Мировой океан составляет 1,4 млд километров в кубе (1,4 млд км
3
). Из
них 96,5% Мировой океан. 1,7 % подземные воды, 1,7% ледники и
постоянные снега, 0,01% реки, озера, болота. Объем воды Мирового океана
1338000000 в основном соленая.
Подземные воды, реки, озера, болота, ледники содержат 3,5% общего
количества вод гидросферы из них 2,5% пресные вода.
У нас в Якутии имеется 14 крупных рек. Такие как Лена – 4400км,
Вилюй – 2650км, Алдан – 2273 км, Оленек – 2270 км, Колыма – 2129 км.
Воды большинства рек характеризуются слабо и
среднеминерализованные, по химическому составу гидрокарбонатно-
кальциевые, бедны биогенными и умеренно загрязнены, но отличаются
низкой самоочищающейся способностью.
В речных водах наблюдается дефицит фтора и йода (поэтому населения
страдают базедовой болезнью и качеством эмали зубов).
1.2. Запас чистой воды в Якутии.
Якутия озерная страна – насчитывает более 723 тыс озер. Крупнейшие
озера Якутии являются источниками пресной воды. Реки и озера Якутии и
ледники являются источниками питьевой воды.
А у нас в селе Техтюр имеется два озера Сата5ай и Ямщитская.
II. Свойства воды.
Вода имеет химическую формулу – Н
2
О. Молекула воды состоит из двух
атомов водорода и одного атома кислорода.
Плотность воды 1000кг/м
3
(1г/см
3
), при температуре 100
0
С и замерзает
при 0
0
С при нормальном атмосферном давлении. Вода является основным
источником круговорота на Земле, т.е. вода имеет большую удельную
теплоемкость с=4200Дж/кгС. Поэтому сохраняет большое количество
теплоты. Поэтому зимой около моря тепло.
Когда вода замерзает ее свойства изменяются: плотность льда меньше
чем воды – 900кг/м
3
, а теплоемкость в 2 раза меньше – 2100Дж/кгС. Объем
при замерзании увеличивается. Это надо учитывать при хранении воды в
емкостях в зимнее время.
2.1. Содержание воды в организме человека.
Жизнь людей без воды невозможно представить. Мы её пьём, а также
применяем в других целях: стирка белья, приготовление пищи,
промышленное производство и т.д.
Вода - наиболее распространенное вещество в нашем организме.
Взрослый человек состоит приблизительно на 65% из воды, а человеческий
эмбрион содержит около 90% воды. Мозг взрослого человека состоит из
воды на 74,5%, кровь - на 83%, в мышцах воды 75,8%, в костях - 22%.
Потеря всего 3% воды организмом лишает человека возможности
бегать, 5% - лишает возможности переносить существенные физические
нагрузки, а потеря организмом 10% воды представляет опасность для жизни.
Количество воды, требуемое для поддержания водного баланса, зависит
от возраста, физической активности, окружающей температуры и влажности
(приложение 1).
Сколько воды потребляют люди разного возраста
(200мл за один прием)
5-6 классы
7-8 класс
9-11 класс
Средний
(25-40)
Утро
13
19
21
11
День
21
20
30
19
Вечер
17
24
59
22
Среднее
17
21
36,6
17
За лето:
30 х 4 = 120 дней 120 дней х 7 = 840л т 120 дней х 18 = 2160л.
Общее = 3000л.
III. Органолептические показатели воды.
Запах воды может быть: болотный, гнилостный, землистый,
сероводородный, ароматический, хлорный, фенольный, хлорфенольный,
нефтяной и др.
Привкус воды может быть: кисловатым, солоноватым, горьковатым,
сладковатым.
Наличие запахов и привкусов говорит о содержании (возможно
превышенном) в воде газов, минеральных солей, органических веществ,
нефтепродуктов, микроорганизмов. Как правило, с повышением температуры
запахи и привкусы усиливаются. Вода, используемая для питья, не должна
иметь при температуре 60
о
С оценку более 2 баллов.
Цветность - окраска воды в тот или иной цвет. Свидетельствует о
наличии в воде выше нормы высокомолекулярных соединений почвенного
характера, железа в коллоидной форме, загрязнений сточных вод. Цветность
не должна превышать 20
о
стандартной платинокобальтовой шкалы.
Мутность - иначе прозрачность. Зависит от наличия в воде взвешенных
частиц. Использование мутной воды для питьевого водоснабжения
нежелательно и даже недопустимо.
Химические показатели.
Водородный показатель рН - показатель концентрации в воде
водородных ионов. Его величина характеризует фон водной среды: от
кислого до щелочного. Для питьевой воды величина рН должна составлять от
6 до 9. Изменение значения рН должно быть сигналом о нарушении
технологического режима водоподготовки.
Общая минерализация (сухой остаток) - суммарная концентрация
анионов, катионов и растворенных в воде органических веществ. Влияет на
органолептические свойства воды (вкуса). По сухому остатку можно судить о
содержании в воде неорганических солей. Вода с повышенной
минерализацией влияет на секреторную деятельность желудка, нарушает
водно-солевое равновесие, в результате чего наступает рассогласование
многих метаболических и биохимических процессов в организме.
Содержание сухого остатка в питьевой воде нормируется величиной не более
1000 мг/л.
Жесткость воды - обусловлена наличием в ней катионов кальция и
магния. Взаимодействуя с карбонатными ионами, при высоких температурах
они образуют малорастворимые соли. Поэтому жесткие воды могут
образовывать накипь и отложения на бытовой технике, котлах,
трубопроводах горячей воды. При использовании жесткой воды для стирки
белья ее необходимо предварительно умягчать. Установлена статистически
достоверная связь между жесткостью воды и развитием сердечно-сосудистых
заболеваний (частотой инфаркта миокарда). Есть предположение о роли
жесткости воды в развитии мочекаменной болезни. Жесткость воды для
питьевых целей ограничена концентрацией 7 ммоль/л.
3.1. Влияние качество воды на здоровье человека
Общее число химических веществ, загрязняющих природные воды и
оказывающих неблагоприятное воздействие на здоровье человека, в
настоящее время превышает 50 000. Их содержание в воде строго
регламентировано требованиями СанПиН. Гигиеническое значение их
обусловлено их биологической ролью.
При содержании фтора в воде более 1,5 мг/л может развиться флюороз,
менее 0,7 мг/л - кариес зубов.
Чрезмерное содержание молибдена в воде приводит к увеличению
активности ксантиноксидазы, щелочной фосфотазы, увеличению мочевой
кислоты в крови и моче.
При низком поступлении в организм йода, развивается эндемический
зоб, внешне проявляющийся в увеличении размеров щитовидной железы.
Ртуть - токсичный элемент, наличие ее в воде приводит к болезни
Минамата, для которой характерно поражение центральной нервной
системы.
Алюминий - нейротоксичен, способен накапливаться в нервной ткани,
печени и , что особенно важно, в жизненно важных областях головного
мозга, приводя к тяжелым расстройствам функции центральной нервной
системы.
Барий - высокотоксичное вещество. При поступлении в организм, барий
аккумулируется в костной ткани, что усугубляет его опасность для здоровья.
Бериллий - высокотоксичный и кумулятивный клеточный яд. Хорошо
всасывается в желудочно-кишечный тракт. При поступлении в организм
высоких концентраций бериллия с питьевой водой, наблюдаются серьезные
расстройства половой сферы у представителей обоих полов.
Мышьяк - считается доказанной, роль мышьяка, содержащегося в воде,
в возникновении опухолевых заболеваний.
Нитраты и нитриты - нитраты в воде в 1,5 раза токсичнее нитратов
содержащихся в овощах. Повышенное содержание нитратов в воде вызывает
токсический цианоз. Всасывание нитратов приводит к повышению
содержания метгемоглобулина в крови.
Свинец - кумулятивен в костях. Поражает нервную систему, почки,
приводит к раннему атеросклерозу, нарушению процесса образования
эритроцитов. Детским организмом свинец усваивается в 3-4 раза
интенсивнее, чем взрослым.
Железо - вода, когда ее перекачивают насосом прозрачна и бесцветна.
Но по мере того, как отдельные молекулы этого соединения собираются
вместе, появляется характерный ржавый цвет (такую воду часто называют
«красной водой» или «ржавой водой»). В воде, содержащей железо,
неизбежно образовываются железобактерии - рассадник бактерий самого
различного класса и уровня опасности для организма человека. По мере
нарастания, эти бактерии образуют красно-коричневые наросты, которые
забивают трубы и снижают напор воды. Разлагающаяся масса этих бактерий
является причиной неприятного запаха и вкуса воды.
Вода с повышенным содержанием железа имеет металлический привкус.
Такая вода оставляет следы буквально на всем. Даже при самом малом
содержании железа в воде (0,3 мг/л) она оставляет ржавые пятна на любой
поверхности. Железо добавляет много трудностей как в быту, так и в
промышленности (особенно в пищевой). Даже там, где концентрация железа
низка, его ни в коем случае нельзя игнорировать. Наличие железа в воде
представляет серьезную проблему еще и потому, что оно обладает большой
химической повторяемостью элементов. Нерастворимые соединения железа
могут образовывать илистые отложения в водонапорных резервуарах,
водонагревателях и других водопроводных установках.
Повышенное содержание железа в воде (а следовательно в организме
человека) является причиной серьезных аллергенных заболеваний.
Марганец - спутник железа. Обычно его встречают в железосодержащей
воде. Марганец, соприкасаясь с чем-либо, оставляет темно-коричневые или
черные следы даже при его минимальных концентрациях в воде (0,05 мг/л).
Собираясь в водопроводных трубах, марганец дает черный осадок, от чего
вода становится мутной.
Повышенное содержание марганца отрицательно влияет на высшую
нервную систему, систему кровообращения, на работу поджелудочной
железы, провоцирует болезни эндокринной системы, увеличивает
возможность заболеваний онкологического характера.
Не случайно, Стандарт питьевой воды США установил минимальную
норму присутствия марганца в воде равную 0,05 мг/л.
Медь - придает воде неприятный вяжущий привкус.
Содержание в воде катионов кальция и магния сообщает воде так
называемую жесткость. Жесткость воды выражается в мг-экв/л (=моль/м
куб.), в немецких градусах (1 моль/м куб = 2,804 нем. град), французских
градусах (1 моль/м куб = 5,005 франц. град), американских градусах (1
моль/м куб = 50,050 амер. град). Оптимальный физиологический уровень
жесткости составляет 3,0-3,5 мг-экв/л. Сильно насыщенная солями вода
причиняет массу неудобств: в ней труднее развариваются овощи и мясо, при
стирке увеличивается расход мыла, накипь портит чайники и котлы.
Жесткость выше 4,5 мг-экв/л приводит к интенсивному накоплению осадка в
системе водоснабжения и на сантехнике, мешает работе бытовых приборов.
Согласно инструкции по эксплуатации бытовой техники жесткость воды не
должна превышать 1,5-2,0 мг-экв/л. Постоянное употребление внутрь воды с
повышенной жесткостью приводит к накоплению солей в организме и, в
конечном итоге, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к
образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях (приложение 2).
3.2. Результат анализа воды с.Техтюр.
(зима, февраль 2015)
По итогам анализа воды производственно-технологической лаборатории
ОАО ФАПК «Якутия» установлено
Наименование №1 – талая вода, №2 – вода из озера – Ямщитское, №3 –
озеро Харыялах.
НТД и методы исследования: на соответствие СанПиН 2.1.4.1074-01
Наименование
Единица
измерения
Норматив,
не более
№1
№2
№3
Запах
Балл
0
0
3
0
Привкус
Балл
0
0
3
0
Цветность
Град
20,0
5,0
70,0
44,0
Мутность
Мг/дм
3
1,5
0,12
1,5
0,2
рН
Ед.рН
6-9
4,8
6,7
6,3
Жесткость
общая
Мг-
экв/дм
3
7,0
0,2
9,6
5,0
Щелочность
Мг-
экв/дм
3
6,5
0,2
7,4
4,2
Гидрокарбонаты
Мг/л
140-300
12,2
451,4
256,2
Железо
Мг/дм
3
0,3
0,05
2,3
0,3
Кальций
Мг/л
10-20
2,0
92,2
50,1
Магний
Мг/л
2-10
1,2
60,8
30,4
Результат анализа воды с.Техтюр.
(осень, сентябрь)
Наименование №1 – озеро Харыялах, №2 – Ямщитское, №3 – протоки
р.Лена
Наименование
Единица
измерения
Норматив,
не более
№1
№2
№3
Запах
Балл
2
1
3
3
Привкус
Балл
2
2
3
3
Цветность
Град
20,0
35,6
60,0
70,0
Мутность
Мг/дм
3
1,5
0,75
2,2
1,6
рН
Ед.рН
6-9
7,2
7,33
7,65
Жесткость
общая
Мг-
экв/дм
3
7,0
2,24
5
6,8
Щелочность
Мг-
экв/дм
3
6,5
1,84
4,3
4,6
Окисляемость
мгО
2
/дм
3
5
11,6
25,6
56,4
Гидрокарбонаты
Мг/л
140-300
112,2
262,3
280,6
Железо
Мг/дм
3
0,3
0,26
1
0,8
Кальций
Мг/л
10-20
28,1
52,1
70,1
Магний
Мг/л
2-10
10,2
29,2
40,1
Фториды
Мг/дм
3
1,5
1
0,25
0,23
Хлориды
Мг/дм
3
350
40,5
117,2
55,4
3.3. Сравнительный анализ воды за период 2015г (зима - осень)
(приложение 3-5)
Показатели
Единица
измерения
Норматив
, не более
Ямщитское
Харыялах
Зима
Осень
Зима
Осень
Запах
Балл
0
3
3
0
1
Привкус
Балл
0
3
3
0
2
Цветность
Град
20,0
70
60
44
35,6
Мутность
Мг/дм
3
1,5
1,5
2,2
0,2
0,75
рН
Ед.рН
6-9
6,7
7,33
6,3
7,2
Жесткость
общая
Мг-
экв/дм
3
7,0
9,6
5
5
2,24
Щелочность
Мг-
экв/дм
3
6,5
7,4
4.3
4,2
1,84
Гидрокарбонат
ы
Мг/л
140-300
451,4
262,3
256,2
112,2
Железо
Мг/дм
3
0,3
2,3
1
0,3
0,26
Кальций
Мг/л
10-20
92,2
52,1
50,1
28,1
Магний
Мг/л
2-10
60,8
29,2
30,4
10,2
Изучив результаты анализа воды озеро Ямщитская и озеро Харыялах за
период зима - осень 2015 года пришла к выводу, что осенью вода в озерах
чище, чем зимой. Это объясняется естественным очищением весенним
движением воды и таянием льда и снега. Вода в озере Харыялах очистился
лучше, чем Ямщитское, т.к. это озеро связано с рекой Лена. Цветность и
оксиляемость воды этого озера не соответствует требованиям СанПина. Вода
озера Ямщитское по показателям цветности и мутности, по содержанию
железа не соответствует требованиям СанПина. Мутность и цветность воды
объясняется процессом скопления и разложения водорослей. Также за счет
бактериальной флоры, объяснятся содержание кислотности и железа.
Накопление водорослей органических веществ образуется на дне водоема
желеобразная масса (сапропель). А это не очищается самопроизвольно.
Природное очищение не достаточно. Необходимо техническое
вмешательство по очищению воды этих озер.
В связи с засушливым летом вода в речке Мырсыкы засохла, что
привело ограничению водой населения для полива частных огородов и
теплиц, и водопоя скота.
Мы выяснили, почему речка так быстро засохла. Оказалось, исток речки
перекрыто песком. И вода не нашла выхода с притока реки Лена т.к. уровень
воды в реке снизилась.
3.4. Рекомендации на основе анализа воды с.Техтюр
Данные пробы воды №2, №3 по органолептическим и физико-
химическим показателям не соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.1074-
01.
Значит, нашему наслегу нужно запасаться летом талой водой.
Для нормальной работы организма человек в среднем за день должен
употреблять 1,5 – 2л воды.
Правильное употребление чистой воды очищает организм человека.
Каждый из нас должен стараться сохранять и оберегать запас чистой
воды.
Исчезновение воды в речке Мырсыкы приводит к уменьшению
количества рогатого скота населения. Это приводит к снижению уровня
жизни населения.
Выводы
На основании проведенных исследовательских работ сделала
следующие выводы:
По результатам исследования озеро Ямщитская и водопроводная вода не
соответствует требованиям.
Вода в этих озерах по органолептическим и физико-химическим
показателями оказывает негативное влияние на здоровье человека.
Жесткость, щелочность, гидрокарбонаты, содержания железа, кальция,
магния повышающие нормативы вредно влияют на органы пищеварения и на
суставы.
Эти показатели не устраняются простыми домашними устройствами,
как фильтр и кипячение.
Использованная литература:
1. Биология. Человек. 8 класс: Н.И. Сонин, М.Р. Сапин. - М.:
Дрофа, 2010.
2. Пособие по географии Якутии. – Якутск: Бичик, 1993.
3. Реки и озера Якутии: крат. справ. / С.К. Аржакова. Якутск:
Бичик, 2007.
4. Родная Якутия: природа, люди, природопользование. / Г.Н.
Максимов. – Якутск: Бичик, 2003.
5. Физическая география: справ.материалы. / А.М. Берлянт, И.В.
Душина. – М.: Просвещение, 1995.
6. Физика. Школьный справочник. / Крис Окслед, Корин Стокли. –
1988.
Приложение 1
Приложение 2
Наименование
Содержание
Влияние на организм
Фтор
1,5 мг/л
0,7 мг/л
Может развиться флюороз;
Кариес зубов.
Нитраты и
нитриты
выше 3,3 мг/л
Токсический цианоз
Железо
выше 0,3 мг/л.
Причиной серьезных аллергенных
заболеваний
Кальций
10-20 мг/л
Заболевания суставов (артриты,
полиартриты), образование камней в
почках, желчном и мочевом пузырях.
Магний
2-10 мг/л
0.00%
10.00%
20.00%
30.00%
40.00%
50.00%
60.00%
70.00%
80.00%
90.00%
Содержание воды
Мозг
Кровь
Мышцы
Кости
Приложение 3
Озеро Ямщитское
Приложение 4
Озеро Ямщитское
0
10
20
30
40
50
60
70
80
цветность жесткость щелочнсоть железо
норма
Зима
Осень
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
кальций магний гидрокарбонаты
норма
зима
осень
Приложение 5
Озеро Харыялах
0
10
20
30
40
50
60
цветность жесткость щелочность кальций магний
норма
зима
осень
