Исследование качества питьевой воды



В статье рассмотрены методы очистки воды в домашних условиях, проводится сравнение качества водопроводной и бутилированной воды.

Ключевые слова: критерии качества воды, органолептический и химический методы исследования.

Вода — одно из самых удивительных и распространенных веществ в природе. Без неё не может существовать ни один живой организм. Она покрывает около 2/3 поверхности нашей планеты. Без воды жизнь на Земле была бы невозможна.

Знакомое всем чувство жажды — напоминание организма, что без воды ему мучительно плохо. Но любой ли водой можно утолить чувство жажды? Заботясь о своём здоровье, важно знать, какого качества воду мы употребляем и какие есть способы её очистки, поэтому тему, выбранную для исследования, мы считаем актуальной.

Цель работы: экспериментальным путём выявить пригодность использования водопроводной воды.

Задачи:

• Изучить научно-познавательную литературу по данной теме;
• опытным путем определить какая вода наиболее безопасна и полезна для здоровья;
• оценить полученные результаты и сделать выводы.

Гипотеза: для поддержания здоровья лучше употреблять очищенную воду.

Методы исследования: изучение научно-познавательной литературы, проведение исследований, анализ.

Все живые существа на 75 % состоят из воды. Это самый необходимый элемент живой природы. Основные функции воды:

• доставляет к клеткам кислород и питательные вещества;
• позволяет перерабатывать пищу в энергию,
• выводит шлаки и отходы из нашего организма;
• участвует в регулировании температуры тела;
• способствует быстрому перевариванию пищи и усвоению её организмом;
• служит смазкой для наших суставов;
• необходима для растворения витаминов.

Для поддержания водного баланса в организме рекомендуется употреблять чистую воду без примесей 30–40 мл на 1 кг веса. Это значит ребенку, весом 30 кг, необходимо употреблять в день 900–1200 мл воды в день.

Если воды организму не хватает, может возникнуть опасное для жизни человека состояние — обезвоживание организма.

В настоящее время в России существует проблема с питьевым водоснабжением. Она проявляется в следующих аспектах:

• загрязнение источников водоснабжения;
• применение реагентов, хлорирование воды;
• ухудшение качества воды в трубопроводах;
• отсутствие водоочистных станций в ряде населённых пунктов.

В связи с этим необходимо проведение оценки качества воды перед её использованием. Методика контроля состава воды регламентирована ГОСТом под номером Р 51232–98. Мы в своей работе будем использовать два метода оценки качества питьевой воды — органолептический и химический методы.

Органолептический метод — это оценка качества воды по вкусу, запаху, цветности, прозрачности. Качество воды оценивается по всем критериям органолептического анализа в совокупности. Соблюдается определенная последовательность, имеется четкий алгоритм проведения процедуры. Пробы воды для определения запаха, вкуса, привкуса и цветности не консервируют. Определение производят не позднее чем через 2 ч после отбора пробы.

Критерии оценки интенсивности запаха представлены в таблице 1.

Интенсивность запаха	Характер проявления запаха	Оценка интенсивности запаха, балл
Нет	Запах не ощущается	0
Очень слабая	Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании. Распознается только специалистами с особо «натренированным» обонянием.	1
Слабая	Запах замечается потребителем, если обратить на это его внимание, принюхаться. Либо он проявляется лишь при нагревании.	2
Заметная	Запах легко замечается, воду пить можно, но неприятно.	3
Отчетливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья.	4
Очень сильная	Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению.	5

Таблица 1

Критерии оценки интенсивности вкуса и привкуса представлены в таблице 2.

Таблица 2

Интенсивность вкуса и привкуса	Характер проявления вкуса и привкуса	Оценка интенсивности вкуса и привкуса, балл
Нет	Вкус не ощущается	0
Очень слабая	Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании	1
Слабая	Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это его внимание	2
Заметная	Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде	3
Отчетливая	Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья	4
Очень сильная	Вкус и привкус настолько сильные, что делают воду непригодной к употреблению	5

Оценка прозрачности воды можно определить следующим образом. Воду наливают в специальный цилиндр высотой 30 см с прозрачным дном. Под него подкладывают лист со стандартным типографским шрифтом (средняя толщина, высота 3,5 мм) и измеряют высоту столба, при которой текст отчетливо различим. Питьевая вода должна иметь высоту столба не ниже 30 см. При прозрачности 20–30 см высоты водного столба вода признается слабо мутной, 10–20 см — мутной, менее 10 см — очень мутной.

Химический метод оценки качества воды предполагает оценку воды по химическим показателям. Для этого мы будем применять реактивы. Мы исследуем воду на такие показатели как её жесткость, ph, содержание железа и хлора.

Жесткость воды обусловлена преимущественно присутствием в воде кальция и магния. Воду с общей жесткостью до 3,5 мг-экв/л называют мягкой, 3,5–7 — средней жесткости, 7–10 — жесткой, свыше-10 — очень жесткой.

ПоказательpH — один из основных качественных характеристик воды. Он отражает кислотно-щелочной баланс и определяет, каким образом будут происходить биологические и химические процессы в живом организме. Различают следующие группы воды, в зависимости от показателя pH:

— кислые 0–6,5;

— нейтральные воды 6,5–7,5;

— щелочные 7,5–10

Железо. Содержание железа в воде — частая проблема как пользователей центрального водопровода, так и владельцев колодцев и скважин. Вода с повышенным содержанием железа негативно влияет на здоровье человека и животных, сокращает срок эксплуатации сантехники и бытовых приборов. Согласно нормам СанПин, допустимое содержание железа в питьевой воде — 0,3 мг на 1 литр.

Хлор. Благодаря хлорированию современный человек может без боязни утолять жажду водой прямо из-под крана. Однако повышенное содержание хлора в воде является очень опасным. Согласно значениям, установленным СанПин, допустимый показатель остаточного хлора — не менее 0, 3 мг/л, но и не более 0, 5 мг/л.

Каковы же методы очистки воды в домашних условиях?

В быту понизить общее содержание железа, снизить жёсткость в воде, избавиться от хлора можно следующими способами: отстаивание, кипячение, замораживание, фильтрация.

При кипячении происходит стерилизация воды, в которой уничтожаются многие виды опасных бактерий, вирусов и возбудителей паразитарных заболеваний. Кроме того, кипяченая вода становится более мягкой, в ней уменьшается количество свободного хлора и опасных для здоровья элементов и соединений. Однако получить подобный эффект можно, соблюдая два условия:

— кипятить воду следует не менее 15 минут;

— ёмкость, в которой кипятится вода, нельзя накрывать крышкой.

Отстаивать водопроводную воду необходимо в течение 8–12 часов. Именно столько времени необходимо для испарения хлора и других летучих примесей.

Замораживание — это простой и эффективный метод, позволяющий не только очистить воду от солей и иных вредных соединений, но и повысить ее качество, насытив кислородом. Чтобы получить талую воду необходимо:

• пластиковый контейнер не до краев наполнить водой;
• поместите емкость с водой в морозильную камеру до тех пор, пока 2/3 ее части не замерзнут;
• слить из емкости воду, которая не заморозилась, так как именно в ней содержатся соли, тормозящие процесс замораживания;
• оставшийся лед разморозить — это и есть полезная талая вода.

Очистить водопроводную воду можно с помощью фильтрации. Для этого в домах используют фильтры-кувшины на основе активированного угля, либо устанавливают многоступенчатые системы очистки.

В результате опроса, проведённого среди учащихся моего класса, мы выяснили, что только 3 % учащихся и их семьи напрямую употребляют водопроводную воду для питья, остальные предпочитают к использованию очищенную воду. Наибольшее количество проголосовавших (31 %) используют дома для питья бутилированную артезианскую воду. Мы решили сравнить качество артезианской воды с водой из-под крана и дополнительно проверить, меняется ли качество водопроводной воды после отстаивания и кипячения.

Для оценки качества воды мы использовали два метода: органолептический и химический. Перед тем как провести исследование, мы провели подготовительные работы:

• в течение 12 часов отстаивал водопроводную воду;
• подготовили кипяченую воду;
• в мерные колбы разлили 4 образца с водой;
• подготовили реактивы.

Результаты исследования показаны в таблице 3.

Таблица 3

Показатель	Водопроводная вода				Артезианская вода
	Вода из-под крана	Отстоянная	Кипяченная
Запах	2	0	0	0
Вкус	4	2	3	0
Прозрачность, см	30	30	30	30
Ph	7,5	7,5	8,0	7,0
Жесткость,мг-экв/л	11	9,0	8,5	6,5
Железо,мг/л	0,25	0,1	0,1	0,1
Хлор, мг/л	Нет	Нет	Нет	Нет

Проанализировав полученные показатели, мы обнаружили, что все образцы соответствуют рекомендованным значениям санитарных норм. Однако следует отметить, что водопроводная вода имеет незначительный запах и неприятный вкус, а также очень высокое значение жесткости. Содержание железа в ней, выше, чем в образце с артезианской водой в 2,5 раза, что при длительном употреблении может влиять на здоровье человека. Артезианская вода не имеет вкуса и запаха, ph нейтральна, обладает средней жёсткостью, содержит минимальное количество железа. Показатели воды после отстаивания и кипячения практически идентичны. При этом видно, что данные методы очистки воды помогли снизить её жесткость и снизить показатель содержания железа.

На основании результатов исследования экспериментальным путем была доказана пригодность использования водопроводной воды в качестве питьевой, значения её показателей находятся в пределах норм и соответствуют требованиям СанПин. Однако сравнивая значения показателей, можно сделать вывод, что вода, употребляемая из-под крана более «агрессивна» для нашего организма, безопаснее употреблять воду после очищения её с помощью отстаивания или кипячения. Исследование артезианской воды показало минимальное содержание исследуемых значений, это подтверждает нашу гипотезу — для поддержания здоровья лучше употреблять очищенную питьевую воду.

Литература:

1. ГОСТ Р 51232–98. Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества = Drinking water. General requirements for organization and quality control methods: Госстандарт России: принят и введен в действие Постановлением Госстандарта России от 17 декабря 1998 г. № 449: введен впервые: дата введения 1999–07–01/ разработан Техническим комитетом по стандартизации ТК 343 «Качество воды» (ВНИИстандарт, МосводоканалНИИпроект, ГУП ЦИКВ, УНИИМ, НИИЭЧГО им. А. Н. Сысина ГИЦПВ).-Москва, ФГУП «Стандартинформ”, 2010
2. Вайткене Л. Д. Химия/Л. Д. Вайткене. — Москва: Издательство АСТ, 2018. — 160с.: ил. — (Энциклопедия занимательных наук для детей).
3. Ларина О. В. Удивительная экология /О. В. Ларина. — М.: ЭНАС-КНИГА,2014. — 256с.: ил. — (О чём умолчали учебники).
4. Вода на Земле: пер. с англ./ пер. Ю.Амченков.-Москва: Махаон, 2014.-32c.: ил.-(Discovery Education).-6+.
5. Вода на земле [Электронный ресурс]: Сайткид. Онлайн энциклопедия. — URL: https://sitekid.ru/planeta_zemlya/voda_na_nashej_planete.html
6. Питьевая вода [Электронный ресурс]: Википедия. Свободная энциклопедия. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Питьевая_вода