Исследование качества водопроводной воды в домашних условиях | Статья в журнале «Юный ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 18 мая, печатный экземпляр отправим 22 мая.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Научный руководитель:

Отличный выбор методов исследования Высокая практическая значимость Актуальная тема исследования

Рубрика: Химия

Опубликовано в Юный учёный №5 (68) май 2023 г.

Дата публикации: 26.04.2023

Статья просмотрена: 83 раза

Библиографическое описание:

Шелякина, А. Е. Исследование качества водопроводной воды в домашних условиях / А. Е. Шелякина, М. Н. Садовникова. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2023. — № 5 (68). — С. 201-203. — URL: https://moluch.ru/young/archive/68/3745/ (дата обращения: 04.05.2024).



Вода является основной составляющей массы человеческого организма. Недостаток ее употребления может существенно ухудшить состояние здоровья любого человека, а ее полное отсутствие неизбежно влечет за собой смерть. Но к существенным проблемам со здоровьем может привести не только обезвоживание, но и чрезмерное содержание некоторых вредоносных веществ, которые, вследствие массового использования водопроводной системы и загрязнения природных источников, могут оказаться в составе воды из-под крана. В настоящее время водопроводная система — наиболее распространенный источник питьевой воды для огромной части населения России и Иркутской области в частности. У многих людей заведено думать, что близлежащие к их месту проживания природные источники воды остаются чистыми по сей день. Но с учетом развития промышленного комплекса, такое мнение может быть подвержено сомнению.

Разного рода примеси оказывают разный эффект на здоровье человека. Наиболее часто встречающиеся в воде из-под крана примеси: железо, хлор, бром и фтор.

При переизбытке железа увеличивается вероятность появления заболеваний печени, снижения репродуктивности организма, увеличения риска инфаркта и аллергических реакций. Перенасыщенная железом вода имеет желтоватый оттенок, а также запах и привкус железа.

Хлор, добавляемый в воду на водоочистительных станциях для очистки воды от болезнетворных бактерий, при перенасыщении им организма вызывает аллергическую реакцию, бронхиальную астму, болезни сердечно-сосудистой системы, атеросклероз и в некоторых случаях рак. Вода, с высоким содержанием хлора, прозрачна, но она имеет запах хлора и при употреблении внутрь сушит ротовую полость.

Бром в небольшом количестве часто встречается в природном составе воды, но в настоящее время чаще попадает в питьевую воду из-за промышленных предприятий. Жидкость с элементами брома опасна для питья, так как может стать причиной кожных высыпаний (бромодермы) и нарушения работы нервной системы. Вода с примесью брома имеет желтоватый или коричневый оттенок.

Фтор содержится в здоровом человеческом организме как фторопатит и является составляющей человеческих костей и зубов. Тем не менее, перенасыщение фтором может спровоцировать флюороз, являющийся причиной появления темных пятен на зубах, изменения состава костей, при деформации которых подвергается тяжелым изменениям и связочный аппарат.

Кальций и магний в большом количестве делают воду жесткой и непригодной для питья. При длительном умывании жесткой водой сильно страдает кожа человека. Это приводит к закупориванию пор, шелушению, раздражению и появлению различных высыпаний. Также, если долгое время мыть голову жесткой водой, проявляются такие симптомы, как зуд и перхоть. Сами же волосы становятся сухими и жесткими на ощупь, визуально обретают неухоженный вид. При употреблении внутрь жесткой воды, в организме способны накапливаться кальций с магнием, приводя со временем к отложению камней в почках и закупорке сосудов.

Также помимо примесей на качество воды влияет ее кислотность. Измеряется она водородным показателем pH, нормой для которого является 6–9 пунктов. При низком pH вода обладает высокой кислотной активностью, а при высоком приобретает мыльную структуру, характерный запах, вызывает раздражение слизистой и кожи.

Для проверки всех вышеперечисленных показателей есть несколько наиболее простых методов, доступных для проведения в домашних условиях, которые я провела на трех образцах воды из Иркутской водопроводной системы:

  1. Дата и время сбора: 14 марта 2023 года в 13:46 по местному времени. Вес: 1486 г. Место: МБОУ г. Иркутска СОШ № 55.
  2. Дата и время сбора: 21 марта 2023 года в 07:57 по местному времени. Вес: 1491 г. Место: МБОУ г. Иркутска СОШ № 35.
  3. Дата и время сбора: 6 апреля 2023 года в 13:12 по местному времени. Вес: 1473 г. Место: МАОУ г. Иркутска Гимназия № 2.

Первый и наиболее легкий способ анализа воды — органолептический. Органолептика — это метод оценки качества продукта на основе анализа восприятия пяти органов чувств: зрения, обоняния, слуха, осязания и вкуса. В случае же анализа воды требуемые критерии: запах, вкус, цвет и прозрачность. Если вода не имеет запаха и вкуса, это оптимальный показатель, оцениваемый по ГОСТу в 0–1 балл; если у воды есть незначительный запах или сторонний привкус — это 2 балла; если же вода имеет отчетливый запах — она оценивается в 3 балла и является непригодной для употребления.

Я, анализируя собранные образцы, сделала следующие выводы: все образцы воды имеют желтоватый оттенок и запах и привкус железа. Это свидетельствует о том, что во всех случаях присутствует превышение нормы по содержанию железа в разном количестве. Таким образом, все образцы оцениваются в 2 балла. Вода пригодна для употребления, но в ограниченных количествах.

Второй способ — фильтрация. Для этого метода требуется взвесить исходное количество воды и отфильтровать через чистый фильтр, а после взвесить выходное количество воды и проверить чистоту фильтра. Чем меньше вес отфильтрованной воды и чем грязнее фильтр, тем больше в воде крупного мусора. При использовании 1 литра воды приемлемая погрешность примерно равна 15 граммам.

Все три образца прошли проверку: погрешность первого равна 9 граммам, второго 11 г., а третьего 8 г. Это свидетельствует об отсутствии крупных примесей в воде.

Третий метод — отстаивание в темноте. Для него необходимо набрать воду в железную банку и убрать ее в темное место на 48 часов. Если после этого вода стала зеленой, на поверхности возникла маслянистая пленка, а на стенках сосуда образовался налет, то в воде присутствуют химикаты. Если же на стенках банки появилась ржавчина, в воде сильно превышена норма содержания железа. В обоих случаях вода непригодна к употреблению. При отсутствии изменений воду можно пить.

Ни в одном из собранных мной образцах изменений не наблюдается. Соответственно, вода не загрязнена химикатами.

Четвертый способ — использование лакмусовой бумажки. Это наиболее доступный вариант измерения уровня pH, считающийся подручным средством измерения кислотности раствора. Наборы с лакмусовыми бумажками продаются в большинстве хозяйственных магазинов. В них входят не только лакмусовые бумажки, но и шкала цветов, по которой определяется уровень кислотности. Лакмусовый краситель выступает в роли индикатора кислот, посредством которого определяется величина показателя pH и характеристики жидкости.

После контакта с данными образцами воды, все бумажки приобрели разный оттенок. Первая бумажка приобрела зеленый оттенок, соответствующий pH показателю 8. Вторая стала темно-зеленой, что равно показателю 9. Третья легкий, почти незаметный зеленый, что соответствует показателю 7. Несмотря на разнящиеся показатели, все они остаются в пределах нормы.

Пятый способ — кипячение. Наравне с отстаиванием и фильтрацией, один из наиболее легких способов проверки качества воды. Требуется прокипятить воду в течение 10–15 минут, а после проверить кастрюлю на наличие накипи. Если в кастрюле кипятилась вода с обильным количеством окиси железа, то на стенках можно будет увидеть темно-серый налет. Если в воде содержится много солей, кальция и оксидов, налет будет иметь светло-желтый окрас.

После кипячения ни в одном из образцов никакой накипи не наблюдается.

Шестой и последний способ — марганцевание. При смешивании марганцевого порошка с чистой водой, вода приобретает розовый или фиолетовый оттенок. Но если вода загрязнена токсичными химикатами, то она станет желтоватой или серой.

Все образцы воды приобрели розовый оттенок, что свидетельствует об отсутствии примеси пестицидов в воде.

Для систематизации информации мной предлагается следующая таблица:

Норма

Образец 1

Образец 2

Образец 3

Органолептический метод

1

2

2

2

Фильтрация

Погрешность <15 г

Погрешность 9 г

Погрешность 11 г

Погрешность 8 г

Отстаивание

Изменений не наблюдается

Изменений не наблюдается

Изменений не наблюдается

Изменений не наблюдается

Показатель pH

7–9

8

9

7

Кипячение

Изменений не наблюдается

Изменений не наблюдается

Изменений не наблюдается

Изменений не наблюдается

Марганцевание

Приобретение розового или фиолетового цвета

Приобретение розового цвета

Приобретение розового цвета

Приобретение розового цвета

Из проведенного мной исследования следует, что водопроводная вода в Иркутске хоть и пригодна для употребления внутрь, но норма содержания железа в ней превышена. Конечно, употребление подобной воды в небольшом количестве практически неопасно, но при употреблении такой воды на постоянной основе, риск появления болезней печени и сердца у человека возрастает. Помимо этого такая вода может вызвать или усугубить аллергическую реакцию, а также отрицательно повлиять на репродуктивную функцию человека. Вероятно, что подобная проблема возникает вследствие появления ржавчины в водопроводных трубах, от чего не застрахован никто.

Учитывая, что иркутская вода считается одной из самых чистых по всей России, степень загрязнений в водопроводах западной части страны может оказаться выше, чем принято думать. Именно поэтому фильтр — это необходимая вещь в каждом доме. Среднестатистический фильтр не стоит очень дорого, точно не дороже вашего здоровья или здоровья ваших близких. Если же даже такой возможности нет, я рекомендую кипятить воду перед употреблением, что также является хорошим способом дезинсекции питьевой воды.



Задать вопрос