Учеба  ->  Науки  | Автор: | Добавлено: 2015-05-28

Исследования водных источников в окрестностях п. Савватия

Природная вода охватывает и создает всю жизнь человека. Едва ли есть какое-нибудь другое природное тело, которое бы до такой степени определяло его общественный уклад, быт, существование. Процессы водообмена обеспечивают существование жизни на Земле.

В. И. Вернадский.

Уже первые доступные нам письменные памятники многих народов отражают представление о воде как главной жизнеобразующей силе, о ее первичности. Еще в античную эпоху у истоков естественно- научного представления об окружающем нас мире основатель милетской школы древнегреческий мыслитель Фалес объясняя все явления природы движением и превращением воды считал, что «вода- первооснова всего».

Обсуждая различные качества воды, мы обнаруживаем, что вода, существующая в природе, никогда не бывает совершенно чистой. Она содержит растворенные в ней минеральные соли, газы и живые организмы. Мы очень редко имеем дело с просто «водой». Например, химически чистая вода безвкусная. Но мы все знаем, что у воды всегда есть какой-то привкус. Отчасти этот привкус дает присутствие в воде определенных примесей. Капли дождя, проходя через атмосферу, забирают из нее некоторые газы, через которые они проходят.

В настоящее время существует проблема чистой воды. Водоемы загрязняются сточными водами предприятий, бытовыми стоками, ядохимикатами, удобрениями, органикой. Не является абсолютно чистой и водопроводная вода.

В последнее время к экологическим проблемам нашего военного гарнизона, а значит, и к проблемам квартиры как экосистемы добавились проблемы чистой питьевой воды. Ухудшилось ее качество, вкусовые свойства: появился специфический запах, повысилась жесткость. Такая вода создает проблемы для человека: ухудшает качество тканей при стирке белья, в ней с трудом развариваются продукты питания и теряется вкус приготовленных блюд; в паровых котлах, трубах, посуде образуется слой накипи, а это приводит к преждевременному износу и авариям; химические примеси вредны для здоровья человека. Поэтому оценка качества питьевой воды в своей квартире и наличие альтернативных источников более чистой воды сейчас очень актуально.

Цели моей статьи: исследовать ближайшие источники воды в окрестностях Савватии и определить, в каком из них вода более пригодна для питья; провести анкетирование населения по проблеме использования воды; разработать план мероприятий по улучшению состояния водоемов.

Задачи: изучить сущность проблемы качества воды в литературных источниках; исследовать качество воды в ближайших водоемах; собрать данные о потреблении населением питьевой воды в ближайших к Савватии источниках.

В своей статье я использовала известные мне социологические и статистические методы, методику исследования качества воды. Я проводила исследования воды, анализ качества воды в лаборатории, анкетирование жителей гарнизона и обработку результатов.

Оценка экологического состояния водных объектов

Первичную оценку качества воды в водоеме проводят, определяя ее температуру и органолептические характеристики. Определение температуры воды необходимо для контроля тепловых загрязнений водоема, поэтому проводить измерение следует в нескольких точках, отстоящих друг от друга на несколько сот метров.

Органолептические характеристики воды определяются с помощью органов зрения (мутность, цветность) и обоняния (запах). Неудовлетворительные органолептические характеристики косвенно свидетельствуют о загрязнении воды.

Кислотность воды определяется значением водородного показателя (pH), который для природных вод имеет значения от 6,5 до 8,5. Изменения pH воды водоема обычно являются следствием загрязнения воздуха кислотными примесями (оксидами серы и азота). Изменения pH природной воды сверх допустимых пределов (более 8,5 и менее 6,5) создает среду, непригодную для существования большинства водных организмов (особенно простейших).

Растворенный в воде кислород имеет важнейшее экологическое значение. Он должен содержаться в воде в достаточном количестве. Он также необходим для самоочищения водоема, так как участвует в процессах окисления органических и других примесей.

Качество природной воды в значительной степени определяется концентрацией растворенных в ней минеральных солей. Выделяют два больших класса минеральных солей, встречающихся в природе: катионы и анионы.

Водопотребление и истощение ресурсов пресной воды на планете

Футурологи считают, что будущие войны могут возникнуть в результате борьбы за пресную воду. В настоящее время четверть населения Земли постоянно испытывает недостаток в питьевой воде. Ресурсы пресных вод Земли формируются в процессе глобального круговорота воды, который является опреснителем их непрерывному возобновлению. При кажущемся обилии воды на планете пресная вода составляет всего 3% от общих запасов. Причем ¾ пресной воды составляют воды Арктики и Антарктиды. Пятую часть составляют подземные воды. Лишь 1% циркулирует в реках и озерах.

Общее потребление пресных вод из года в год возрастает во всех регионах мира. Если в начале нашего столетия человечество потребляло 400 км³ воды в год, то ныне нам ежегодно необходимо уже около 4000 км³, т. е. около 105 мирового речного стока.

В результате постоянного растущего водопотребления происходит истощение ресурсов пресных вод за счет загрязнения источников пресных вод, безвозвратно расходования воды.

Важнейшей экологической проблемой воды является загрязнение. Под загрязнением понимают введение человеком прямо или косвенно вещества или энергии в водную среду, влекущие за собой последствия, как ущерб живым ресурсам, опасность для здоровья людей, ухудшение качества воды. Существуют различные виды загрязнений – химическое, физическое, механическое и биологическое. Загрязняющими веществами, которые создают главную угрозу для воды, являются мусор и пластмассы, радиоактивные отходы, нефть. Некоторые из которых ядовиты, медленно разлагаются, накапливаются в живых организмах.

Очень тревожит экологов ситуация в тончайшем поверхностном слое океанов, который, как фильтр пылесоса, собирает множество загрязняющих веществ. В нефтяных пленках, где аккумулируются пестициды, ионы тяжелых металлов, как бы складируются токсиканты, представляющие большую опасность для жизнедеятельности биоты.

Опасны и другие вещества вызывающие химическое загрязнение. Некоторые из них косвенным путем, через цепи питания влияют на здоровье человека. Исследования показали, что люди употребляли в пищу выловленных в заливе рыбу, моллюсков, содержащих в больших количествах соединения ртути. Последние попали в воды залива со стоками одного из химических заводов, расположенных на побережье.

Значительно биологическое загрязнение. Патогенные микроорганизмы, основная часть которых попадает в Океан с речными стоками, легко адаптируется к тем специфическим условиям. Что существуют в прибрежной зоне. Это микроорганизмы накапливаются в морепродуктах, становясь причиной массового заражения людей.

Физическое загрязнение проявляется в радиоактивном и тепловом загрязнении. Радиоактивные продукты попадают в Океан вследствие испытаний ядерного оружия, а также сбрасывания радиоактивных отходов в специальных контейнерах. Которые могут получить повреждения, и тогда попавшие в воду радиоактивные вещества загрязнят огромные территории. Опасно и тепловое загрязнение. Нагретые воды, сбрасываемые электростанциями и другими источниками, вызывают серьезные нарушения экологического равновесия в прибрежных экосистемах.

. отеза: ближайшие к Савватии источники имеют разное качество воды. 3. Основные пути охраны водных ресурсов в процессе их использования.

Главным в охране водных ресурсов должна стать борьба с причинами загрязнений, а не с их последствиями, преобладающая ныне. Именно такой подход предусматривает интересы современного и особенно будущего поколения.

Современная стратегия охраны вод, ориентированная на нейтрализацию сточных вод очистными сооружениями, рано или поздно заведет мировое сообщество в тупик. Ведь, для того чтобы нейтрализовать даже хорошо очищенную сточную воду, необходимо иметь в водных объектах, куда сбрасывают стоки, чистую воду, обеспечивающую разбавление стоков как минимум в 10 – 12 раз. Только в этом случае естественный процесс самоочищения может справиться с доочисткой. Вместе с тем ряд технологических мер должен служить ориентирами для рационального использования ресурсов вод всех стран мира.

Кардинальным решением проблемы борьбы с загрязнением водной среды (гидросферы) был бы полный переход на безопасные технологии, при которых исключался бы сброс каких-либо стоков, а также разработка технологий с минимальным потреблением воды. Но разработка и внедрение малоотходных технологий – дорогостояща и сложна, поэтому первоочередное значение приобретает процесс очистки сточных вод, включающий:

1) очистку и обеззараживание бытовых и животноводческих стоков;

2) очистку стоков от последствий обслуживания автотранспорта и сельскохозяйственной техники;

3) очистку стоков, содержащих нефтепродукты.

Перспективны способы очистки воды от нефтепродуктов с помощью микроорганизмов и растений. Известны микроорганизмы, способные питаться углеводородами. Эксперименты, проведенные с использованием грибков Candido lipolitica, показали, что небольшие водоемы могут быть очищены от нефти за 5-6 дней.

Критерии качества воды

К каждому виду водопользования с точки зрения качества воды предъявляют различные требования: в одних случаях более жесткие, в других менее жесткие. Некоторые вещества могут оказывать неблагоприятное воздействие на организм только при попадании внутрь, другие опасны при контактном воздействии. Некоторые вещества имеют свойство накапливаться в последовательных звеньях пищевых цепей. Соответственно присутствие первых и вторых ограничивает возможности использования воды населением, присутствие других – сохранения и воспроизводства рыб.

Совершенно очевидно, что далеко не все воды пригодны для питья. Научные взгляды в этом отношении прошли долгую эволюцию. Судя по историческим свидетельствам, великие врачи древности связывали качество питьевой воды со здоровьем человека. По современным представлениям, существует ряд важнейших критериев, определяющих качество питьевой воды. Это органолептическая приемлемость, эпидемическая безопасность, химическая безвредность.

Органолептическая приемлемость.

По своим органолептическим свойствам питьевая вода должна быть, несомненно, приятной на вкус, бесцветной и совершенно прозрачной. Сегодня существуют научные методики объективного определения этих свойств. Однако существенное значение имеет и субъективная оценка этих показателей, в особенности вкуса.

Эпидемическая опасность и безопасность. Очистка воды

Исследования многих ученых, в том числе и отечественных – И. Мечникова, Д. Ивановского помогли выработать методы обнаружения микробов и вирусов и выяснить, что эти возбудители достаточно устойчивы в водной среде. Водный путь передачи инфекций стал очевидным. В наше время перечень заразных заболеваний, передаваемых через воду, кроме холеры, дизентерию, брюшной тиф, инфекционный гепатит. Доказана возможность заражения через воду полиомиелитом и туберкулезом. О бактериальной чистоте воды позволяет судить наличие так называемых санитарно – показательных бактерий. Например, такой микроб, как кишечная палочка, является достоверным признаком фекального загрязнения и, следовательно, признаком вероятного попадания в воду различных возбудителей заболеваний. Отсюда и санитарно – показательное значение этого микроба. Имеются и методы обнаружения в воде патогенных микроорганизмов. Используются они в особых случаях, связанных с создавшейся эпидемической обстановкой.

Для получения питьевой воды на водопроводных станциях используют ряд процессов, которые включают: 1) устранение водорослей и других организмов с помощью микросит; 2) очистка воды в отстойниках от грубых взвесей и осветление; 3) коагуляция – химическая обработка воды – обычно сернокислым алюминием, под воздействием которой взвешенные частицы укрепляются, слипаются и выпадают в виде крупных хлопьев в осадок; 4) фильтрация – обычно через слои кварцевого песка, в результате которой задерживаются взвешенные частицы, на 70-80% снижается содержание микробов; 5) обеззараживание, включающее: а) хлорирование воды; б) озонирование; в) обработка ультрафиолетовыми лучами.

Это принципиальная технологическая схема работы очистных сооружений водопроводных станций. На практике она может быть на много сложнее.

В заключении важно отметить, что научные представления о воздействии качества воды на состояние здоровья и условия жизни населения в последние десятилетия претерпели существенные изменения. В первую очередь это связано с уточнением критериев качества питьевой воды, понятий ее органолептической приемлемости, эпидемиологической безопасности и химической безвредности. Проблема обеспечения населения качественной питьевой водой определена как одна из ключевых в стратегии устойчивого развития человечества на конференции ООН в Рио-де-Жанейро (июнь, 1992г. ). В стратегии охраны природы отмечается, что здоровье человечества в планетарном масштабе будет зависеть от качества используемых пресных вод.

Состав и качество питьевой воды

Суточный обмен воды в организме человека составляет 2,5 литра, поэтому от ее качества сильно зависит состояние человека, его здоровье и работоспособность. Различные вещества, присутствующие в воде, придают ей запах, делают ее сладковатой, то соленой, а то и горькой. Существует

5-балльная шкала оценки интенсивности запаха и привкуса питьевой воды. При сомнении в качестве питьевой воды для очистки ее от примесей следует использовать специальные фильтры. Можно также употреблять искусственную или натурально минерализованную воду, которая применяется также и в лечебных целях при ряде заболеваний кишечника, желудка, печени и почек.

Исследования водопроводной воды и воды из ближайших к Савватии источников

Методика исследования качества питьевой воды

Методы исследования:

• химический анализ;

• физическое изучение.

Цвет воды.

Оборудование: мерный цилиндр.

Цвет воды определяется содержащимся в нем общим количеством минеральных и органических примесей и загрязнений. Обычно на цвет влияют соли железа и гуминовые соли, которые образуются при нагревании растительности и окрашивают воду в желтый, желтовато-бурый, коричневый цвет. Зеленоватая окраска воды бывает, когда бурно размножаются микроскопические водоросли и животные. Это свидетельствуют о перенасыщении воды питательными веществами. При отсутствии видимой окраски вода считается бесцветной. Это не значит, что там нет примесей, просто они не влияют на цвет. Единицей цветности служат особые градусы. Цвет питьевой воды не должен превышать 40° по данной шкале.

Вид сверху Вид сбоку Цветность в градусах

Не отмечен Не отмечен 0°

Не отмечен Очень слабый, желтоватый 2°

Очень слабый Желтоватый 40°

Бледно-желтый Слабо-желтый 60°

Бледно-желтый Желтый 150°

Бледно-желтый Интенсивно-желтый 300°

Прозрачность воды.

Оборудование: Мерный цилиндр, газета с текстом, исследуемая вода.

Мерный цилиндр со стеклянным дном наполняют водой до верхней отметки, ставят на печатный текст газеты, смотрят на текст сквозь толщу воды. В зависимости от видимости газеты прозрачность воды можно расценить как:

- прозрачная;

- слегка замутненная;

- мутная;

- очень мутная.

Мутность воды, то есть определение в ней взвешенных частиц.

Оборудование: воронка, фильтровальная бумага, стеклянная палочка, колба, исследуемая вода.

Собирается установка для фильтрования, вода размешивается в цилиндре стеклянной палочкой и выливается на небольшую часть фильтра. После полного прохождения воды через фильтр, отмечаем, что осталось на фильтре: песок, мелкие механические частицы и др.

Запах воды.

Он, как правило, связан с деятельностью водных организмов (как живых, так и мертвых), с влиянием почвы и донного грунта.

Оборудование: пробирка с пробкой.

Воду наливают в пробирку чуть больше половины, закрывают пробкой, энергично взбалтывают, сразу нюхают. Запаха может не быть, или он слабо ощутим, может быть также болотный, землистый, рыбный, огуречный, аммиачный и др. По интенсивности может быть сильным отчетливым, слабым, очень слабым. Для питьевой воды допустим слабый и очень слабый запах, лучше, если запах не ощутим.

Исследование воды в реке Большая Черная

Наименование пробы: вода речная, водозабор

Количество: 2 литра

Цель исследования: контроль качества воды.

1) Запах – 1 (величина допустимого уровня - не более 2 баллов)

2) Температура - +14°С

3) Цветность светлая (50°) (не более 120 град. )

4) Мутность – 1,3 (не более 1500 мг/дм куб)

5) pH воды 7,74 (норма)

6) Щелочность – 3,1

7) БПК 2,56 (норма)

БПК – биохимическое потребление кислорода в сточной воде и выражается количеством кислорода в мл/л, которое расходуется в течение определенного времени на окисление органических веществ, соединенных в воде.

8) Растворенный кислород – 8,95 (не менее 4 мг/дм куб)

9) Азот аммоний – 0,8 мл/л ( не более 1,5 мг/дм куб)

10) Азот нитрит – 0,001 мл/л

11) Азот нитратов не содержит

12) Хлориды – 9,2 (не более 350 мг/дм куб)

13) Марганец – 0,05 (не более о,1 мг/дм куб)

14) Железо общее – 0,4 (не более 0,3 мг/дм куб)

15) Жесткость общая – 2,9 (не более 7 град. Ж)

16) Кальций – 32,06 мг/дм куб (норма)

17) Окисляемость перманганатная – 5,6 (не более 15 мг/дм куб)

Заключение: данная проба не отвечает требованиям НТД/ГОСТ 2761-84 по следующим показателям: железо общее

Исследование воды в роднике

Цель: контроль качества воды.

1) Запаха нет

2) Температура - +8°С

3) Цветность не отмечена (0°)

4) Мутности нет

5) pH воды 6,5 (норма)

6) БПК 2,58 (норма)

7) Хлора не содержит

8) Азот нитратов не содержит

9) Азот нитритов не содержит

Заключение: Качество воды в роднике удовлетворяет всем санитарным нормам.

Исследование водопроводной воды

Наименование объекта отбора, адрес: в/ч 67967, контр. кран перед подачей в сеть

Наименование пробы: Вода водопроводная, полный хим. Анализ

Количество: 1 литр

Цель исследования: контроль качества воды.

Результаты исследований:

1) Запах при 20° - 0 (Величина допустимого уровня не более 2 баллов)

2) Запах при 60° - 0 (не более 2 баллов)

3) Цветность – 30 (не более 20 градусов)

4) Мутность – 0,85 (не более 1,5 мг/дм куб)

5) pH воды – 7,83 (от 6 до 9 единицы pH)

6) Щелочность – 3 (5 мг-экв/дм куб)

7) Сухой остаток – 162 (не более 1000 мг/дм куб)

8) Окисляемость перманганатная – 4 (не более 5 мг/дм куб)

9) Азот аммонийный – 0,13 (не более 1,5 мг/дм куб)

10) Нитриты – 0,003 (не более 3,3 мг/дм куб)

11) Нитраты - <0,1 (не более 45 мг/дм куб)

12) Хлориды – 10,12 (не более 350 мг/дм куб)

13) Сульфаты <2 (не более 500 мг/дм куб)

14) Фториды – 0,15 (не более 1,5 мг/дм куб)

15) Жесткость общая – 2,7 (не более 7 град. Ж)

16) Железо общее – 0,41 (не более 0,3 мг/дм куб)

17) Марганец – 0,04 (не более 0,1 мг/дм куб)

Заключение: данная проба не отвечает требованиям НТД/СанПиН 2. 1. 4. 1074-01, ГН 2. 1. 5. 1315-03 по следующим показателям: цветность, железо общее.

Социологический опрос населения по потреблению воды

Воду, которую мы используем в наших домах, - это дождевая вода, добытая из водохранилищ, колодцев или рек. Прежде чем насосы подадут воду в наши дома, она должна пройти через водоочистные сооружения. Сначала частицы песка, ила или гравия оседают на дно резервуара отстойника. Оттуда воду подают на поля фильтрации, где из нее удаляют остатки грязи и часть бактерий. Затем сквозь очищенную воду пропускают газ хлор – он убивает любые еще оставшиеся бактерии. Добавляют также другой газ – фтор, который предотвращает развитие у людей болезней зубов (кариес). После этого очищенную воду перекачивают насосами по трубам в резервуар – хранилище и уже оттуда в наши дома.

Водопровод – это общее название всех труб, несущих чистую и грязную воду по дому. По медным трубам вода течет к кранам холодной воды, бачкам в туалетах, а в некоторых домах в баки, установленные на крыше. Пластиковые трубы отводят использованную (сточную) воду в канализационные трубы и коллекторы и дальше – на станцию очистки сточных вод.

Среди жителей гарнизона я провела анкетирование, было опрошено 250 человек. Им были заданы следующие вопросы:

1) Устраивает ли их качество водопроводной воды?

2) Устраивает ли их качество родниковой воды?

3) Где они предпочитают брать воду для питья (в роднике или водопроводную воду)?

4) Как вы считаете, какова причина желтой цветности воды, если цветность воды, практически прозрачная?

В результате большинство опрошенных, а именно 216 человек сказали, что предпочитают брать воду в роднике, т. к. качество воды намного лучше, чем в водопроводной воде. Остальные 34 человека сказали, что качество водопроводной воды их устраивает, но если сравнивать с родниковой водой, то они согласны, что она больше пригодна для употребления. Среди порошенных несколько женщин попросили отметить, что водопроводная вода слишком жесткая и цветность у нее желтая, поэтому при стирке белого белья остаются разводы желтого цвета, из-за чего приходится полоскать белье только в родниковой воде. Все опрошенные сказали, что понимают причину такой желтизны воды, потому что трубы довольно старые, поэтому они являются ржавыми, из-за чего происходит изменение цвета воды.

Меня заинтересовало сколько, приблизительно, человек в день приходят к роднику. Для этого я с 9 до11 часов утра, с 14 до 16 часов дня, с 19 до 21 часа вечера стояла около родника и посчитала, сколько человек за эти промежутки времени пришли за родниковой водой.

В конце дня я получила следующие результаты: в первый промежуток времени к роднику пришло 15 человек, во второй промежуток 38, а в конце дня пришедших было 35 человек. Значит, по моим расчетам ежедневно к роднику приходят, приблизительно, 88 человек. Но ведь эти данные только за 6 часов моего наблюдения, поэтому вполне возможно, что посетителей родника было намного больше. Жители предпочитают пить чистую родниковую воду.

Проблема качества питьевой воды актуальна на многих территориях. Проблема обеспечения населения качественной питьевой водой определена как одна из главных проблем. Здоровье человечества будет зависеть от качества используемых пресных вод. Ухудшение качества воды обусловлено прежде всего недостаточной очисткой загрязненных природных вод в связи с ростом объемов промышленных, сельскохозяйственных, хозяйственно- бытовых стоков. Общая нехватка воды, ее увеличивающееся загрязнение, постепенное непреднамеренное уничтожение источников пресной воды особенно опасны в условиях растущей численности населения и расширяющегося производства. Мои исследования показали, что в различных источниках, где жители Савватии берут воду, она имеет разное качество. В воде реки Большая Черная наблюдается превышение ПДК по содержанию железа, пробы водопроводной воды не отвечают качеству по показателям цветности и содержания железа. Самая пригодная для употребления вода в роднике. Результаты опроса населения показали, что жители предпочитают брать воду для питья в роднике. Моя гипотеза подтвердилась. Ближайшие источники воды и водопроводная вода имеют разное качество. Мои предложения по решению проблемы качества воды и снижению загрязнения источников: применение новых методов очистки воды, реконструкция водоводов, реконструкция сооружений по очистке сочных вод, уборка мусора возле родника и на берегу реки Большая Черная.

Комментарии


Войти или Зарегистрироваться (чтобы оставлять отзывы)