Качество питьевой воды города Могилева, способы её очистки

XXIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Качество питьевой воды города Могилева, способы её очистки

Улиско Э.В. 1
1Государственное учреждение образования "Средняя школа № 7 г. Могилева"
Гунаева Т.О. 1Мухина А.В. 1
1Государственное учреждение образования "Средняя школа № 7 г. Могилева"
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена современной хозяйственной деятельностью человека. Каждый день в подземные воды, различными путями, поступает достаточное количество загрязняющих веществ. Источниками данных загрязнителей являются сельскохозяйственное, промышленное производство, коммунально-бытовые отходы. Существует также загрязнение естественного характера – поступление химических веществ в состав грунтовых вод в следствии особенностей почвенного покрова определенных территорий.

Целью исследовательской работы является изучение качества питьевой воды г. Могилева и основных методов ее очистки. Предмет – способы очистки питьевой воды в домашних условиях.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

  1. Изучить литературу по теме исследования.

  2. Ознакомиться с методами подготовки воды на предприятии водоснабжения города.

  3. Опытным путем проверить основные методы очистки питьевой воды.

  4. Провести сравнительный анализ питьевой воды из нескольких источников.

Работа проводилась в августе 2026 года. Этап по определению органолептических свойств образцов питьевой воды и применение методов очистки проводились в домашних условиях.

Мной самостоятельно проведено обобщение полученных результатов.

В ходе работы были получены данные характеризующие применяемость методов очистки питьевой воды в домашних условиях.

Результаты проведенной исследовательской работы могут быть использованы в качестве информации к сведению людей, заинтересованных качеством потребляемой воды. Также может быть использована в педагогическом процессе при изучении географии и биологии.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

    1. Состояние подземных вод Могилевской области

Наблюдение за состоянием и качеством подземных вод на территории Республики Беларусь является важной мониторинговой информацией для разработки мер по охране и рациональному использованию водных ресурсов нашей страны.

Характерной чертой Могилевской области является то, что здесь отсутствует слаженная система мониторинга качества подземных вод на гидрогеологических постах, на которых не наблюдается нарушение эксплуатации.

Загрязнение подземных вод нашей области вызвано различными причинами. К ним можно отнести как естественные, так и производственные факторы. Территория Могилевской области характеризуется высоким содержанием железа в составе подземных вод. Причиной этому может служить достаточна высокая заболоченность почв, что является следствием климата с избыточным увлажнением.

В настоящее время основными источниками загрязнения подземных вод территории нашей области является загрязнение, связанное с хозяйственной деятельностью человека: промышленное, транспортное, сельскохозяйственное, радиоактивное и коммунально-бытовое.

Наиболее распространенным является сельскохозяйственное загрязнение. Особенно ярко оно проявляется в местах интенсивного использования удобрений. На этих территориях в составе подземных вод наблюдается увеличение содержания нитратов, хлоридов, сульфатов. К данному виду загрязнения можно также отнести территории осушенных торфяников, которые используются в качестве сельскохозяйственных земель. [2]

Загрязнение коммунально-бытового характера свойственно главным образом для территорий, занятыми населенными пунктами. Основным источником данного вида загрязнения является свалки бытовых отходов, нарушения в эксплуатации канализационных систем. Следствием данных процессов может быть увеличение концентрации хлоридов и нитратов.

Загрязнение, вызванное деятельностью промышленных предприятий, свойственно крупных городов, с развитым промышленным комплексом. Загрязнение наблюдается на небольшой территории вблизи промышленных предприятий и местах накопления отходов производства. Хоть территория распространения промышленного загрязнения значительно меньше, по интенсивности оно в разы превосходит описанные выше виды. Тип загрязняющих веществ, попадающих в подземные воды, достаточно разнообразен и зависит от специфики производства конкретного предприятия. [1, 2]

    1. Водоснабжение и контроль качества питьевой воды в г. Могилеве

Водоснабжение города Могилева осуществляется из подземных источников водозаборами (артезианскими скважинами). Всего их насчитывается семь: «Днепровский», «Карабановский», «Кировский» - расположены в пределах города, «Зимница», «Полыковичи», «Добросневичи», «Сумороково» - в нескольких километрах от города.

На данных водозаборах регулярно производится мониторинг качества добываемой воды как работниками УПКП ВКХ «Могилевоблводоканала», так и санитарной службой. По результатам исследований последних лет качество питьевой воды, используемой в водоснабжении города соответствует гигиеническим нормам. Это подтверждается и результатами и научно-исследовательской работы БелНИСГИ и ЦНИИКИВР Минприроды «Оценка качества питьевых вод г. Могилева и рекомендации по оптимизации условий водоснабжения городского населения». Согласно исследованиям на территории водозаборов формировались пресные воды, без запаха, без вкуса, без признаков загрязнения. К негативным результатам можно отнести повышенное содержание железа. Содержание тяжелых металлов в исследуемых образцах не превышает естественного фона подземных вод республики.

УПКП ВКХ «Могилевоблводоканал» своевременно осуществляет контроль качества воды в местах водозабора, перед тем, как подать ее в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети. Определением качества питьевой воды и соответствие ее нормам занимаются химико-бактериологические лаборатории. Отбор проб производится в соответствии с государственными стандартами.

Не допускается присутствие в питьевой воде различимых невооруженным глазом водных организмов и поверхностной пленки.

Стоит отметить, что значительная часть населения использует децентрализованную систему водоснабжения (колодцы). Качество воды в данных сооружения достаточно сложно контролировать, особенно в условиях современной застройки. В весенний период наблюдается ухудшение экологического состояния вод, в связи с поступлением в колодцы загрязненных талых либо ливневых вод. [3]

    1. Методы подготовки питьевой воды УКПК ВКХ «Могилевоблводоканал»

Водоснабжение Могилева осуществляется из артезианских скважин – подземных источников водоснабжения. В настоящее время разработана система норм и стандартов, которым вода должна соответствовать.

На предприятии «Могилевоблводоканала» применяются следующие методы подготовки питьевой воды для дальнейшего потребления населением:

  1. Аэрирование. Каскад водопадов. В результате из жидкости исчезают примеси, которые придают ей неприятные вкусовые свойства или запахи, а также окисляются ионы марганца и железа.

  2. Флотация. Суть – взбалтывание воды. В результате самые мелкие частицы, содержащиеся в воде, соединяются и образуют большие. Затем они оседают.

  3. Фильтрование. Вода проходит через гравий, либо другой слой фильтрующего материала, предусмотренный технологией подготовки воды.

  4. Дезинфекция. Обезвреживание вредных бактерий и патогенных для человека организмов. В настоящее время дезинфекция проводится гипохлоритом натрия, который получают путем электролиза раствора соли, и этот этап – завершающий в подготовке питьевой воды.

  5. Умягчение воды. Обязательное действие для жесткой воды. Жесткость зависит от количества содержащихся в ней солей магния и кальция. Умягчение воды достигают растворением в ней гидроксида кальция и карбоната натрия. На некоторых очистных сооружениях используются также смолы с ионным обменом, прекрасно справляющиеся с данной задачей.

  6. Окисление. Но бывает такое, что используемые реагенты или манипуляции, проводимые с водой, не полностью избавляют ее от вредных примесей. В таком случае метод окисления позволяет обезвредить опасные вещества. Для окисления также используют гипохлорит натрия. [3]

    1. Способы очистки воды в домашних условиях

Несмотря на изученную информацию официальных источников, в настоящее время существует проблема качества питьевой воды в нашем городе. Связано это прежде всего с состоянием водопроводных труб сети водоснабжения.

Самостоятельным очищением воды, без каких либо сложных устройств, реагентов и прочего, люди интересовались давно. Путем наблюдений, слухов, рассказов знакомых выделилось несколько способов очистки воды в домашних условиях. Способов самостоятельной очистки воды существуют большое количество, мною были рассмотрены самые популярные из них.

Кипячение воды.

Данный способ очистки питьевой воды является наиболее распространенным и привычным каждому из нас. Суть данного способа заключается в том, что необходимо вскипятить (довести воду до температуры 100 градусов) некоторое количество воды. Проводить данное мероприятие необходимо в эмалированном чайнике либо кастрюле. В результате кипячения погибает большая часть микроорганизмов, находящихся в воде. Однако есть некоторые виды бактерий, выживающие в кипящей воде. Поэтому лучше всего кипятить воду в открытой емкости не менее пяти минут, после чего закрыть плотно крышкой, остудить и перелить в чистые емкости для дальнейшего использования.

Метод замораживания-оттаивания.

Суть данного метода заключается в том, что воду необходимо подвергнуть замораживанию. Обычно отводится время 10-12 часов в морозильной камере холодильника. В результате заморозки образуется некоторое количество льда – чистой замерзшей воды без примесей. Оставшаяся, незамерзшая вода сливается, так как не замерзла она именно по причине содержания различных примесей. После чего лед размораживают. Талую воду рекомендуют пить сразу же после оттаивания.

Отстаивание воды.

Для осуществления очистки данным способом необходимо в чистую емкость набрать воду и дать отстояться продолжительное время. Лучшего всего воду отстаивать в стеклянной, керамической либо эмалированной посуде. В результате примеси оседают на дно емкости и в верхнем слое воды уменьшается концентрация вредных веществ. Метод отстаивания является довольно спорным методом, так как полностью убрать вредные веществ, а тем более микроорганизмы невозможно.

Очистка с помощью активированного угля.

Этот метод относится к категории народных. Для проведения очистки необходимо взять активированный уголь из расчета одна таблетка на стакан. Через 25 минут воду можно процеживать и подвергать обеззараживающей обработке. Как вариант, можно использовать самодельный угольный фильтр. Для этого необходимо между нескольких слоев марли проложить толченый порошок активированного угля. Также можно завернуть таблетку в марлю и оставить в стакане с водой на ночь.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Материалы исследования

2.1.1. Сравнительный анализ качества воды.

Для сравнительной оценки качества питьевой воды мною были взяты 2 образца: водопроводная вода и бутилированная питьевая вода .

Сравнение проводилось по основным органолептическим свойствам:

  1. Цветность. Чтобы определить цветность воды, необходимо использовать прозрачный стеклянный стакан, белый лист бумаги. Исследуемую воду налить в стакан и под дневным светом определить уровень прозрачности.

  2. Запах. Для его определения необходимо наполнить небольшую, плотно закрывающуюся емкость водой, закрыть и сильно встряхнуть. После чего открыть и отметить наличие посторонних запахов.

  3. Привкус. Для определения привкуса необходимо налить исследуемые образцы воды в чистые емкости, после чего попробовать и отметить наличие посторонних привкусов.

2.1.2. Применение методов очистки воды в домашних условиях.

Также мной были опробованы наиболее распространенные методы очистки питьевой воды в домашних условиях: кипячение и отстаивание воды.

Кипячение воды проводилось по описанной ранее методике: время – 10 минут, в открытой кастрюле. После чего воду остудила под закрытой крышкой.

2.2. Методы исследования

Исследование включало в себя несколько этапов:

  1. Анализ теоретических источников по теме исследования.

  2. Экспериментальный.

  3. Обработка и анализ результатов, сравнение и анализ данных социологического опроса и опытов, систематизация и обобщение полученных результатов.

2.2.1. Метод анализа

В ходе подготовки теоретической части исследовательской работы были проанализированы основные источники информации – информация официального сайта УКПК ВКХ «Могилевоблводоканал». Также, в ходе изучения литературы по теме состояния подземных вод Беларуси, были выявлены отличительные особенности химического состава подземных вод Могилевской области.

2.2.2. Метод сравнения

Данный метод использовался при изучении органолептических свойств питьевой воды двух образцов: водопроводной и бутилированной. Сравнение проводилось по трем основным органолептическим свойствам воды: цветность, запах, привкус. Проводилось в домашних условиях с использованием подручных средств: стеклянный стакан, плотно закрывающаяся емкость (стеклянная банка), белый лист бумаги.

2.2.3. Метод эксперимента

Метод эксперимента заключался в том, что были взяты образцы водопроводной воды, которые подверглись двум методам очистки питьевой воды в водопроводных условиях: кипячение и отстаивание. Данные методы очистки проводились в соответствии с технологией, полученной при изучении теоретической части работы. Результаты эксперимента сравнивались с контрольным образцом.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

    1. Изучение литературы по теме исследования

Изучение литературы по качество питьевой воды происходило в несколько этапов. Это было необходимо для получения более полной картины экологического состояния вод, поступающих жителям города для потребления.

Для начала ознакомились с химическим составом подземных вод Могилевской области. В результате были выявлены основные пути загрязнения подземных вод нашей области: промышленное производство, деятельность сельскохозяйственных предприятий, свалки бытовых отходов, состояние канализационных систем. Также определены особенности химического состава вод Могилевской области – повышенная концентрация железа. Это объясняется химическим составом почв региона.

    1. Ознакомление с методами подготовки воды на предприятии водоснабжения города

Водоснабжение города Могилева осуществляется из подземных источников водозаборами (артезианскими скважинами). Всего их насчитывается семь: «Днепровский», «Карабановский», «Кировский» - расположены в пределах города, «Зимница», «Полыковичи», «Добросневичи», «Сумороково» - в нескольких километрах от города.

В ходе изучения были определены основные способы подготовки воды на предприятии: аэрирование, флотация, фильтрование, дезинфекция, умягчение воды, окисление. Именно эти этапы характеризуют качество водопроводной воды, поступающих потребителю.

    1. Опытным путем проверить основные методы очистки питьевой воды

При выполнении исследовательской работы были опробованы два метода очистки воды: кипячение и отстаивание.

В результате кипячения, по моей субъективной оценке, пропал привкус хлора, запах остался нейтральный, прозрачность воды стала выше.

В ходе применения метода отстаивания я получила следующие результаты: на дне емкости образовался небольшой белесый осадок, привкус воды не поменялся, запах также не изменился, за счет оседания взвешенных частиц, увеличилась прозрачность воды.

По итогу работы можно говорить о том, что такие методы очистки воды в домашних условиях, как кипячение и отстаивание, вполне применимы. Полной нормализации качества воды ими добиться нельзя, однако можно уменьшить проявление негативных органолептических свойств.

    1. Провести сравнительный анализ питьевой воды из нескольких источников.

В ходе выполнения работы были получены следующие результаты:

1. Образец водопроводной воды в своем составе имел некоторое количество взвешенных частиц, из-за чего приобрел слегка белесый оттенок. Это может говорить о том, что в воду попадают вещества, которыми производится дезинфекция воды. Образец бутилированной воды имеет достаточно высокий уровень прозрачности.

2. Образец бутилированной воды не имеет посторонних запахов, в то время как образец водопроводной воды имеет отдаленный железа, что может свидетельствовать о возрасте труб.

3. Водопроводная вода имеет незначительный привкус хлора, вода бутилированная не имеет привкуса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Состояние подземных вод Могилевской области достаточно разнообразно. Загрязнение тяжелыми металлами характерно для территорий вблизи крупных промышленных предприятий. Загрязнение нитратами, фосфатами наблюдается в районах интенсивного сельскохозяйственного использования земель. Также для значительной части территории характерно радиоактивное загрязнение.

Водоснабжение города Могилева осуществляется посредством эксплуатации семи водозаборов. На данных территориях ведется постоянный контроль качества питьевой воды, путем химико-бактериологических исследований. За последние несколько лет не выявлено значительных превышений основных показателей качества воды, в связи с ужесточением государственных стандартов оценки.

На предприятии, осуществляющем водоснабжение нашего города, проводится целый ряд подготовительных работ, направленных на очищение воды из подземных источников. В результате цикла подготовительных этапов в сеть водоснабжения поступает питьевая вода надлежащего качества. Тем не менее, для наилучше очистки воды в домашних условиях можно использовать несколько распространенных способов: кипячение, заморозка, отстаивание воды, фильтрация серебром и активированным углем.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Калинин М.Ю. современное использование и экологическое состояние подземных вод могилевской области. – Минск: белсэнс 1997. – 122 с.

  2. Кудельский А.В., Пашкевич В.И. региональная гидрогеология и геохимия подземных вод Беларуси. – Минск: Беларус. навука, 2014. – 271 с.

  3. Официальный сайт УПКП ВКХ «Могилевоблводоканала» http://mogilevoblvodokanal.by/consumer/33-drinking-water

Просмотров работы: 3