XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Вода природных источников сел Нижний Карачан и Васильевка

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы

Докучаева Н.А. 1Петухова М.А. 1

---

1МКОУ Нижнекарачанская СОШ

Беликова Н.М. 1

---

1МКОУ Нижнекарачанская СОШ

Работа в формате PDF

538 KB

Введение

Вода – одно из самых удивительных веществ в природе и является источником жизни на Земле. Это единственная жидкость, которая существует на Земле сразу в трех агрегатных состояниях. Это самое распространенное на Земле химическое соединение (гидросфера занимает 71% поверхности Земли). Одно из удивительных свойств воды – это свойство универсального растворителя. Она необходима для жизни всех без исключения живых существ на Земле. Вода оказывает огромное влияние на здоровье человека. По данным Всемирной организации здравоохранения около 90% болезней человека вызывается употреблением для питьевых нужд некачественной воды, а также использование неподготовленной воды в бытовых целях (душ, ванна, бассейн, мытье посуды, стирка белья и т.д.).

Цель работы: Изучить качество воды различных водоемов в районе Нижнего Карачана и заповедника «Воронежский государственный природный заповедник», а так же из святого колодца расположенный на улице Гагарина около дома 74 с помощью лабораторных исследований.

Задачи:

- изучить информационные материалы по теме исследования;

- освоить методику определения качества воды;

- определить качество воды в лабораторных условиях;

- сделать выводы о качестве воды.

Объекты исследования: Димитровский пруд, святой колодец расположенный на улице Гагарина около дома 74, Барского пруда и реки Карачан.

Методики исследования: измерение, наблюдение, съемка местности, исследование.

2.1. Роль воды в истории.

Воде принадлежит важнейшая роль в геологической истории Земли и возникновении жизни, в формировании физической и химической среды, климата и погоды на Земле. Молекулы воды зарегистрированы также в межзвездном пространстве, она входит в состав комет. Запасы воды на Земле огромны, но большая ее часть соленая, не пригодная для питья, применения в быту, сельском хозяйстве и производстве. Запасы же пресной воды ограничены. Ежедневно в среднем каждым человеком тратится не менее 150 литров воды в сутки для удовлетворения бытовых нужд.

2.2. Роль воды в здоровье человека.

Без воды невозможно существование живых организмов. Вода является одним из важнейших для жизнедеятельности организма человека веществ. Взрослый может прожить, не потребляя воду, около недели, без других веществ можно обойтись недели, месяцы и даже годы. Если у человека нарушается водный баланс на 2%, то возникает обычная жажда, если теряется 8% воды, то человек близок к обмороку, при 10% начинаются галлюцинации и нарушается процесс глотания. 20% потери воды в организме смертельно опасны для человеческой жизни.

Значение воды для человека трудно переоценить, поскольку известно, что организм взрослого человека на 70% состоит из воды, присутствующей во всех его тканях. В крови взрослого 83% воды, в мозгу, сердце, легких, почках, печени, мышцах 70-80 %; в костях - 20-30%. Суточная норма воды для среднестатистического взрослого человека, проживающего на территории нашей страны, составляет 2,5-3л в сутки. Вода является основой для протекания всех обменных процессов в человеческом организме. Она принимает непосредственное участие в дыхательных процессах и процессах терморегуляции. Соблюдение водного режима - одно из важных условий здоровья. Поэтому ежедневно следует выпивать достаточное количество чистой воды. Чистая питьевая вода активизирует защитные функции организма, она способствует разжижению крови и снижению артериального давления, помогает бороться с усталостью, стрессами и избыточным весом, стимулирует работу сердечно -сосудистой системы и системы кровообращения, повышает сопротивляемость организма к различным заболеваниям.

2.3. Состав вод.

В 1766 году ученым Г. Кавендиш было открыто, что воды никогда не бывает абсолютно чистой. Если бы она была полностью чистая, то не имела бы цвета, запаха и вкуса. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Под влиянием климатических и других условий химический состав природных вод изменяется и приобретает характерные черты, иногда специфические для различных видов природных вод (атмосферные осадки, реки, озера, подземные воды). Она содержит многочисленные растворенные вещества – соли, кислоты, щелочи, газы (углекислый газ, азот, кислород, сероводород), продукты отходов промышленных предприятий, а также нерастворимые частицы минерального и органического происхождения. Свойства и качество воды зависят от состава и концентрации содержащихся в ней веществ. Наиболее чистой водой считается дождевая, но и она содержит примеси и растворенные вещества (до 50 мг/л). Воду, в которой содержится до 0,1% растворенных веществ, принято называть пресной, от 0,1 до 5% - минерализованной, свыше 5% - соленой.

3. Исследования вод с разных водоёмов.

3.1. Объекты изучения.

Пробы брались с разных водоемов.

Проба №1: Вода взята с реки Карачан на территории Воронежской области Грибановского района в селе Нижний Карачан 28 сентября 2025 года.

Проба №2: Вода взята со Святого колодца на территории Воронежской области Грибановского района в селе Нижний Карачан 27 сентября 2025 года.

Проба №3: Вода взята с Димитровкого пруда на территории Воронежской области Грибановского района в селе Нижний Карачан 27 сентября 2025 года.

Проба №4: Воды взята с Барского пруда на территории Воронежской области Грибановского района в селе Нижний Карачан 28 сентября 2025 года.

3.2. Оборудование и материалы.

Четыре колбы объёмом 250 мл с пробкой, три пробирки высотой 15 см, линейка, лист белой бумаги, лист черной бумаги, карандаш, ручка, колбы конические 50 мл 4 штуки, ложки-шпатели 4 штуки, пробка резиновая 4 штуки, карточка 4 «содержание железа в воде», учебное пособие «экознайка. Комплект для исследования состояния окружающей среды.»,руководство по эксплуатации, пластиковый чемоданчик. (приложение 1).

3.3. Реактивы.

Индикатор универсальный, кислота азотная HNO₃(концентрация 1:2) 100 мл, аммония персульфат (NH₄)₂S₂O₈ 25 г, гидрокарбонат натрия NaHCO₃ 25 г, нитрат серебра AgNO_3. (приложение 2).

3.4. Ход работы.

Наши исследования по изучению качества воды из различных водоемов проводились осенью 2025 года в селах Нижний Карачан и Васильевка.

Первичную оценку качества воды проводим, определяя органолептические характеристики. Все полученные сведения заносим в таблицу 2.

Далее проводим исследования с помощью метода биоиндикации, рассчитываем индекс Майера. Химический анализ воды проводим в школьной лаборатории.

3.4.1. Определение запаха.

Шаг 1. Наполняем колбу на 1/3 объема водой.

Шаг 2. Закрываем колбу с водой пробкой и взбалтываем её.

Шаг 3. Открываем колбу и, осторожно, неглубоко вдыхая воздух, сразу же определяем характер и интенсивность запаха. Интенсивность запаха определяется по пятибалльной системе в таблице 1, а характер запаха по таблице 2.

Таблица 1. Интенсивность запаха.

Таблица 2. Характер запаха.

Вывод: Проба №1 имеет слабую интенсивность и землистый характер запаха. Проба №2 имеет очень слабую интенсивность и землистый характер запаха. Проба №3 имеет очень слабую интенсивность и землистый и торфянистый характер запаха. (приложение 3).

3.4.2. Определение цветности:

Шаг 1. Заполняем пробирку водой до высоты 10 см.

Шаг 2. Определяем цветность воды, рассматривая пробирку сверху на белом фоне при достаточном боковом освещении.

Вывод: Проба №1 вода прозрачная. Проба №2 прозрачная. Проба №3 Серо-жёлтая. Проба №4 слабо-жёлтая.

3.4.3. Определение мутности:

Шаг 1.Заполняем пробирку водой до высоты 10 см.

Шаг 2. Определяем мутность воды, рассматривая пробирку сверху на темном фоне при достаточном боковом освещении.

Вывод: Проба №1 прозрачная. Проба №2 прозрачная. Проба №3 прозрачная. Проба №4 при высоте 13,5 см стала мутной. (приложение 4).

3.4.4. Определение кислотности.

Кислотность воды определяли при помощи универсальной индикаторной бумаги и сравнивали ее окраску со шкалой.

Вывод: Проба №1 имеет 6 pH. Проба №2 имеет 7 pH. Проба №3 имеет 7 pH. Проба №4 имеет 7 pH.

3.4.5. Определение жёсткости воды.

Шаг 1. Наполнить колбу водой до отметки 100 мл.

Шаг 2. С помощью ложки-шпателя добавить гидрокарбонат натрия NaHCO₃.

Шаг 3. Перемешать круговыми движениями.

Если вода в течение минуты помутнеет, то значит там большое содержание кальция и магнии, а следовательно жёсткая.

Вывод: Самой мутной оказалась проба №1, пробы №2,№3 и №4 оказались прозрачными. (приложение 5).

3.4.6. Содержание хлоридов в воде.

Шаг 1. Заполняем колбу на 1/3 водой.

Шаг 2. Добавляем на кончике ложки-шпателя нитрат серебра.

Шаг 3. Размешиваем круговыми движениями.

При наличии в растворе ионов хлора образуется белый осадок – хлорид серебра.

Вывод: Проба №1 самая не мутная, дальше идет проба №2, проба №3, самая мутная проба №4.

(Приложение 6).

3.4.7. Содержание железа в воде.

Шаг 1. Наполняем колбу водой на 30-40 мл.

Шаг 2. Добавляем пипеткой 3-4 капли азотной кислоты.

Шаг 3. Добавляем на кончике ложки-шпателя персульфата аммония и роданида калия.

Шаг 4. Перемешиваем.

Если вода помутнела, то в ней большое содержание железа.

Вывод: Самая мутная проба №4, после неё идет проба №1, потом проба №2. Самая прозрачная проба №3.

3.4.8. Определение синтетических поверхностно-активных веществ в воде(СПАВ).

Шаг 1. Наполняем колбу водой на 2/3 и закрываем пробкой.

Шаг 2. Интенсивно встряхиваем пробу 10 раз.

Заключение

Под влиянием климатических и других условий химический состав природных вод изменяется и приобретает характерные черты, иногда специфические для различных видов природных вод (атмосферные осадки, реки, озера, подземные воды). Свойства и качество воды зависят от состава и концентрации содержащихся в ней веществ.

1. Проба №1 имеет слабую интенсивность и землистый характер запаха. Проба №2 имеет очень слабую интенсивность и землистый характер запаха. Проба №3 имеет очень слабую интенсивность и землистый и торфянистый характер запаха. Проба №4 имеет заметную интенсивность и торфянистый характер запаха.

2. Проба №1 вода прозрачная, но самая мутная. Проба №2 прозрачная. Проба №3 Серо-жёлтая. Проба №4 слабо-жёлтая. На проверку мутности пробы №2,№3 и №4 показали результат, что прозрачные.

3. pH вод №1 имеет 6 pH. Проба №2 имеет 7 pH. Проба №3 имеет 7 pH. Проба №4 имеет 7 pH.

4. На определение жёсткости воды самой мутной, а соответственно самой жесткой оказалась проба №1, пробы №2,№3 и №4 оказались прозрачными.

5. На проверку хлоридов в воде проба №1 самая не мутная, дальше идет проба №2, проба №3, самая мутная проба №4.

6. На обнаружение железа в воде Самая мутная проба №4, после неё идет проба №1, потом проба №2. Самая прозрачная проба №3.

7. На обнаружение СПАВ все пробы показали отсутствие СПАВ.

Выводы.

На основании проведенных исследований, мы считаем, что вода из природных источников Нижнего Карачана и Васильевки является чистой и возможно её применение в быту.

Список литературы

1. С.В. Алексеев «Экологический практикум школьника», изд-во «Учебная литература», Самара, 2005

2. Ахманов М.С. «Вода которую мы пьем», М.: «ЭКСМО», 2002

3. Арабаджи В.В. «Загадки простой воды», М.: Знание, 1973

4. «Полевые исследования водотоков и водоемов», ВООП, Иркутск, 2012

5. Школьный экологический мониторинг. Под ред. Ашихминой Т.Я., изд-во «Агар», 1999 г., стр. 41-43, стр. 182-197. 

6. http://www.researcher.ru/ Ляндсберг Артур Рэмович, «Биоиндикация состояния пресноводного водоема с помощью донных организмов».

7. http://ru.wikipedia.org/wiki/вода

ПРИЛОЖЕНИЕ.