Исследование воды родников на соответствие санитарным нормам

Содержание

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Значение родников

1.2 Топонимика родников

1.3 Органолептические и химические показатели, определяющие качество питьевой воды родников

2. Методика исследования и материалы

2.1 Органолептические и химические характеристики воды

2.2 Метод социологического опроса

3. Характеристика района исследования

4. Результаты исследований

4.1 Гидрологические, органолептические и химические показатели качества воды

4.2 Результаты социологического опроса

Выводы

Список литературы

Приложения

Введение

В настоящее время очень актуальной является проблема низкого качества воды в домах нашего города, особенно в районах старой застройки, к которому относится район местонахождения нашей школы и моего проживания. Это вынуждает многих жителей использовать воду, привезенную из близлежащих родников. Предметом моего исследования являются родники, расположенные в черте города Мурома и в непосредственной близости от него, с которых жители привозят воду для питья и приготовления пищи.

Качество родниковой воды оценивается рядом органолептических и химических показателей, которые оцениваются путем проведения наблюдений, опытов и химических анализов.

Целью работы является оценка качества питьевой воды в наиболее используемых источниках, изучение их экологического состояния, проведение химических и органолептических исследований. Для осуществления целей были сформулированы задачи:

1. изучить литературу по теме исследования;

2. проанализировать состояние родниковой воды в исследуемых родниках;

3. сравнить органолептические и химические показатели воды исследуемых родников;

4. выявить родники, вода которых пригодна для питья;

5. изучить мнение населения микрорайона Казанки о качестве воды и используемых родниках;

6. назвать мероприятия для улучшения условий использования родниковой воды.

Материалами работы являются результаты исследований, проведённые в сентябре 2014 г.

1. Обзор литературы

1.1 Значение родников

Родник - это небольшая струя воды, выбивающаяся из-под земли. Родники имеют большой практический интерес. Они издавна служат местными источниками питьевой воды, которая во многих случаях обладает высокими вкусовыми и лечебными свойствами. Их питание осуществляется за счёт более глубоких водоносных слоев (свыше 10-20 м), куда загрязняющие вещества с поверхности практически не проникают, хотя бывают исключения, при которых имеющиеся существенные источники на поверхности могут повлиять на качество воды. По гидрохимическим особенностям воды родников можно судить о состоянии подземных вод в целом в данном регионе.

Родники являются стратегическими объектами природы. При возникновении чрезвычайной ситуации они могут выступать как единственные источники питьевой воды для населения.

С родниками связаны легенды и обычаи населения. Воду некоторых родников местное население считает святой, целебной, используемой при лечении различных заболеваний. На некоторых родниках сооружены часовни, которые представляют собой историческую и культурную ценность и привлекают многочисленных туристов.

В нашем Муромском крае родников довольно много. Часть из них хорошо изучена и исследована. Объектами моих исследований стали родники, которые расположены в с. Ковардицы, с. Лазарево и в черте города в районе Штапа (родник Петра и Февронии).

1.2 Топонимика родников

Довольно интересной является топонимика родников. По преданию в селе Лазарево, в XVI веке, жила муромская святая Иулиания Лазаревская. Ее житие стало образцом благочестия для всего православного мира. В этом селе и соседней деревне Жемчужино всего бьют четыре природных источника, некоторые названы в честь Иулиании и Георгия Лазаревских. Один из родников, образовался еще после всемирного потопа, при исследовании вод источника были обнаружены ионы серебра. Жизнь православной четы Иулиании и Георгия передавалась из уст в уста многочисленными преданиями и в одном из них, повествуется как, в 1584 году во время охоты слуга утопил их сына - Ивана Осорьина. От слез безутешной матери на этом месте забил родник. Существует поверье, что вода в нем имеет сильное, но не однозначное действие, и обращаться с ней надо очень осторожно. Испив ее, тяжело больной или выздоравливал через три дня или тихо отходил в мир иной.

О происхождении родника в с. Ковардицы сведений мною обнаружено не было.

Источник Петра и Февронии, что в Штапском овраге, в разное время назывался Поняевский, Успенский, Воскресенский, Мытов или Мытовской овраг. Штап - неофициальный район города, на северо-востоке Мурома, граничит с Ремесленной слободой.

1.3 Органолептические и химические показатели, определяющие качество питьевой воды родников

Для оценки качества родниковой воды используются показатели загрязненности по внешнему виду, жесткости, температуры, прозрачности, запаха, вкуса, а также ее химический состав.

Жесткость воды обуславливается присутствием в воде солей кальция и магния, сернокислых солей. Различают общую жесткость (карбонатную) устранимую и постоянную. Общая жесткость обуславливается всей суммой солей кальция и магния, содержащихся в воде. Она исчезает после кипячения воды. Постоянной является такая жесткость, которая сохраняется после кипячения воды. Она зависит от наличия сульфатных, хлористых и других солей кальция и магния, которые при кипячении разлагаются, превращаясь в нерастворимые углекислые соли (карбонаты).

Жесткость воды измеряется в миллиграмм-эквивалентах на литр воды. Один миллиграмм - эквивалент жесткости соответствует содержанию 28 мг СаО или 20,16 мг MgO на литр воды. Жесткость воды выражается также в немецких градусах. Градус жесткости соответствует содержанию 10 мг СаО в литре воды. При этом 1 мг эквивалент жесткости равен 2,8° немецких. Для перевода немецких градусов жесткости в мг-эквивалент жесткости следует их величину умножить на коэффициент 0,26.

Воду с жесткостью до 3,5 мг.экв./ литр (10 немецких) называют мягкой; 3,5 -7,0 мг.экв./л (от 10 до 18) - умеренно жесткой; свыше 7,0 мг. экв./л (более 18) - жесткой. Питьевая вода по ГОСТу должна иметь общую жесткость 7,0 мг.экв./л., но не более 10,0 мг.экв./л.

Температура воды не является показателем, но имеет некоторое значение как биологический и физический фактор, от которого зависит интенсивность биологических процессов, самоочищение родника.

Прозрачность и мутность воды определяется по её способности пропускать видимый свет. Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц органического и минерального происхождения. Вода со значительным содержанием органических веществ становится мутной (мутность измеряется в мг взвешенных частиц на литр воды), мутная вода плохо обеззараживается, в ней создаются условия для развития микроорганизмов, в том числе и болезнетворных. Мутность зависит и от количества растворимых в ней солей. Допустимая прозрачность питьевой воды не менее 30 см.

Цвет воды зависит от наличия в ней примесей минерального и органического происхождения. Он обуславливает наличием в воде гуминовых веществ, перегноя, которые вымываются из почвы и придают окраску воде от жёлтой до коричневой. Окись железа окрашивает воду в жёлто-бурый и бурый цвет, глинистые примеси в желтоватый цвет. Зелёная окраска открытого водоёма обуславливает размножение водорослей (цветение).

Запах воды зависит от организмов (живущих и отмирающих), почвы, растительности вокруг и дна. При наличии органических веществ растительного происхождения и продуктов их распада имеет землистый, илистый, травянистый или болотный запах. Вода, где присутствуют и размножаются водоросли, часто имеет рыбный или огуречный запах. Гнилостный запах зависит от размножения органических веществ. Запах сероводорода вода приобретает в результате разложения серосодержащих органических веществ или вследствие восстановления сульфатов воды в сульфиды при наличии гниющих органических веществ.

Таблица №1. Оценка запаха воды

В питьевой воде интенсивность запаха не должна превышать 2 балла при температуре 20 °С и 60 °С.

Доброкачественная питьевая вода должна быть приятной по вкусовым качествам, освежающей, что обуславливается оптимальным количеством растворённых в ней солей и газов. Неприятный вкус или привкус зависит от

излишнего количества минеральных и органических веществ. Обычно различают горький, солёный и сладкий вкус воды, разные привкусы.

Соли магния (более 1 г/л) придают горький вкус, хлористого натрия и калия (более 500 м/л) - солёный вкус. Соли закиси железа (0,9 мг/л) придают вяжущий вкус, гуминовые кислоты - болотный, продукты гниения - затхлый, гнилостный.

Из химических показателей, наиболее значимыми для оценки качества питьевой воды являются показатели хлоридов, сульфатов, ионов железа, кислотность, соли кальция и магния, определяющие её жесткость.

Жесткость и железо снижают вкусовые качества воды, способствуют образованию осадка при кипячении. Хлориды влияют на водно-солевой обмен, вызывают угнетение желудочной секреции, в результате чего нарушается процесс переваривания пищи; являются показателем загрязнения подземных и поверхностных водоисточников, так как хлориды содержаться в сточных водах и физиологических выделениях человека. Сульфаты поступают в водную среду со сточными водами многих отраслей промышленности. Атмосферная двуокись серы (SO₂), образующаяся при сгорании топлива и выделяющаяся в процессах обжига в металлургии, может вносить вклад в содержание сульфатов в поверхностных водах. Большинство сульфатов растворимы в воде. Сульфаты плохо всасываются из кишечника человека. Они медленно проникают через клеточные мембраны и быстро выводятся через почки, неблагоприятно влияют на желудочную секрецию, приводя к нарушению процессов переваривания и всасывания пищи, являются показателем загрязнения поверхностных вод производственными сточными водами и подземных вод водами вышележащих водоносных горизонтов.

2. Методика исследования и материалы

Основными методами исследования были: изучение литературы по теме исследования, наблюдения, измерения, химический анализ, сравнение, обобщение, социологический опрос.

2.1 Органолептические и химические характеристики воды

Для исследования родников выезжали в места их расположения и с помощью рулетки, секундомера, прозрачной емкости для воды проводил необходимые измерения, а так же визуальные наблюдения, брали пробы воды для предоставления их в лабораторию.

У каждого источника измерялась глубина водонакопителя, описывалась растительность прилегающей территории, была сделана гидрографическая характеристика родников и грунта.

Были определены физико-химические показатели воды: температура, прозрачность, цветность, мутность, запах, вкус, кислотность, жёсткость.

Рассмотрим подробнее некоторые используемые методики.

Исследование загрязненности родников определяется по внешнему виду согласно следующей таблице.

Таблица №2. Показатели степени загрязненности по внешнему виду (в баллах)

Для оценки жесткости используют мыльный раствор. Наполнив чистую склянку исследуемой водой, добавляют к ней немного мыльного раствора, склянку взбалтывают. В жесткой воде мыльная пена почти отсутствует, а в мягкой воде ее будет много.

Для измерения температуры воды используют ртутный термометр со шкалой на 100 градусов. Для измерения термометр погружают в воду на глубину на пять минут, после чего, не извлекая термометр из воды, определяют температуру.

Прозрачность измеряют, налив в прозрачную ёмкость воду родника с последующим опусканием в нее белого диска, привязанного к мерной верёвке.

Запах определяют при температуре 50-60 °С. Для определения запаха наполняют исследуемой водой пробирки, нагрев воду над спиртовкой до необходимой температуры, закрываю корковой пробкой, и после взбалтывания определяют запах.

Вкус определяют по ощущениям при потреблении.

При исследовании физико-химических свойств воды родников были взяты пробы воды в пластиковые бутылки и в тот же день для чистоты оценки переданы на исследование в лабораторию МУП Водоканал для анализа химического состава.

Полученные данные сравнивают с нормами стандартов качества питьевой воды и делают выводы о пригодности ее использования.

2.2 Метод социологического опроса

Провели социологический опрос среди 30 жителей микрорайона Казанки, включая некоторых моих одноклассников, для определения знаний населения о качестве воды и возможности использования исследуемых родников. Респондентам раздавались анкеты, содержащие следующие вопросы:

Удовлетворены ли вы качеством питьевой воды в вашем доме?

Пользуетесь ли вы для питья и приготовления пищи водой с родников?

Всегда ли ездите на один и тот же родник?

Пользуетесь ли водой в Лазареве, Ковардицах, в районе Штапа?

Интересовались ли вы качеством используемой в роднике воды?

Удобно ли вам добираться до родника?

Ваши пожелания по благоустройству родника?

3. Характеристика районов исследования

Родник №1 в с. Лазарево расположен в центре села, в 300 м. справа от центральной дороги. Непосредственно к воде подступает кустарниковая растительность. Питается родник грунтовыми и межпластовыми водами. По режиму - постоянный. По гидродинамическим признакам - нисходящий. Родник заключен в бетонную тубу, стекает с довольно большой высоты со стенки оврага. При выходе вод образуется небольшой водонакопитель, из которого вытекает ручей шириной 40 см., относящийся к водосбору реки Илевны. Дно песчаное. Территория около родника замусорена.

Родник №2 в с. Ковардицы. Родник расположен в 5 км от города, в 1200 м слева от дороги на Владимир в понижении слева от грунтовой дороги. Родник находится в зарослях ольхи и кустарников. Родник грунтовый, нисходящий. Дно песчаное. Из стенки горизонтально бьет небольшой ключ, образующий водонакопитель, из которого вытекает ручеек длиной 5,5 м, шириной 34 см и впадает в большой ручей, относящийся к водосбору реки Илевны. Глубина водонакопителя 0, 15 м. Территория вокруг заболочена. Растения представлены осокой, кустами малины и осинником. Благоустроенность родника незначительная, на спуске к нему выложены доски.

Родник №3 в районе Штапа. Родник расположен в черте городе, в районе Штапа, в большом овраге. Берег порос ивой и травянистой растительностью. Преобладает осока, камыш. Родник имеет грунтовое питание, постоянный, нисходящий. Ширина ручья 70 см. Из водонакопителя вытекает ручеек по направлению к реке Оке. Глубина водонакопителя 0.2 м. Дно песчаное. Вода стекает по железной трубе, затем по склону в ручей. Рядом с родником находится часовня в честь святых Петра и Февронии.

4. Результаты исследований

4.1 Гидрологические, органолептические и химические показатели качества воды

Изученные родники по питанию водами - грунтовые. По гидродинамическим показателям - нисходящие (образуются в результате выклинивании на поверхность безнапорных водоносных пластов). По водному режиму родники постоянные. Все изученные родники имеют водоток и образуют ручьи, питающие реки. Гидрологическая характеристика представлена в таблицах

Таблица №3. Глубина чаши источников питьевой воды 09.2014 г

Таблица № 4. Результат измерения скорости течения воды в ручье.

Таблица №5 Результаты расчета дебета родника

Скорость течения воды в ручьях слабая. Все источники по дебиту малые. Физико-химические свойства воды в родниках по температуре обыкновенные, температура от +3 до +4. Вода прозрачная, бесцветная, не имеет запаха и вкуса, мягкая (за исключением родника в районе Штапского оврага), Ph составляет 5-7 единиц.

В с. Ковардицы в чаше родника на поверхности было обнаружено масляное пятно.

Данные о химическом составе воды представлены в таблице №5

Таблица №6. Органолептический и химический состав воды родников

Диаграмма 1. сравнения щелочности

Диаграмма 2. сравнения хлоридов и сульфатов

Сопоставив данные химического состава исследуемых родников с нормативами качества питьевой воды можно сделать вывод, что все показатели находятся в пределах нормы за исключением повышенной жесткости и показателей хлоридов и сульфатов в воде родника в Штапском овраге.

Родники частично благоустроены. Водоток заключен в трубы. Подход к воде вымощен деревянными мостками или выложен камнями.

Санитарное состояние среди изученных родников не совсем соответствует санитарно-гигиеническим нормам. В непосредственной близости от родников находятся завалы веток и разлагающиеся опавшие листья и кустарники, наблюдается замусоренность. В с. Лазарево на территории водосбора располагаются частные дома, имеющие канализационные отстойники. Подход к роднику довольно крутой и во время дождя может быть опасным. Как уже упоминалось ранее, в 30 м. от родника в Штапском находится старый канализационный коллектор, периодический выход которого из строя вызывает ухудшение качества питьевой воды. В роднике, находящемся в Ковардицах имеются следы мойки автомобилей.

4.2 Результаты социологического опроса

В результате социологического опроса были получены следующие данные:

Таблица №7 Результаты социологического опроса.

Диаграмма 3. результатов социологического опроса

Таким образом, в ходе социологического опроса мы выяснили, что 21 человек (70%) ответивших, не удовлетворены качеством питьевой воды в квартире, 14 человек (47%) пользуются водой с родников. При этом 27 человек (90%) никогда не интересовались качеством воды. Таким образом, можно сделать вывод о большом значении использования родниковой воды жителями микрорайона Казанки. При анкетировании многие жители высказывали пожелания по благоустройству территорий около родников и созданию более удобных мест подхода к воде.

Выводы

В ходе проведенных исследований и в результате анализа данных, предоставленных лабораторией МУП Водоканал г. Мурома было установлено, что в целом вода указанных родников соответствует нормам и может использоваться в качестве питьевой.

Показатели прозрачности, цвета, запаха, мутности в пределах нормы. Повышенной жесткостью отличается вода из источника в Штапском овраге. В этом же источнике отмечаются более высокие по сравнению с другими показатели хлоридов и сульфатов. Самые низкие показатели содержания данных элементов в роднике, находящемся в с. Лазарево. Повышенная жесткость воды влияет на образование накипи, снижает растворимость, ухудшает качество пищи. Не смотря на то, что показатели не выходят за пределы нормы, их повышенное содержание свидетельствует о неблагополучной экологической ситуации на роднике в районе Штапского оврага

Согласно полученным данным социологического опроса было выяснено, что местные жители активно используют родниковую воду и хотели бы видеть родники благоустроенными.

В дальнейшем есть необходимость более детально обследовать данные родники с составлением их паспорта и оценкой сезонных изменений, и по возможности организовать выход для очистки и благоустройства территорий прилегающих к родникам в с. Ковардицы и с. Лазарево, что доступно сделать школьникам из экологических отрядов.

вода качество экологический родниковый

Литература

1. Буйволов Ю.А. Физико-химические методы изучения качества природных вод. Методическое пособие. М.: Экосистема, 2000.

2. Вода питьевая. Методы анализа. Справочник. М.:1998.

3. Воскресенская О.Л. Контрольно-измерительные материалы по экологии: олимпиады и конференции/ О.Л. Воскресенская и др.- Волгоград: Учитель, 2008.

4. ГОСТ Р52232 - 98. Вода питьевая.

5. Попова Т.А. Экология в школе. Мониторинг природной среды: методическое пособие. - М.: ТЦ Сфера, 2005.

6. Следников, А.А. Климатические ресурсы Тамбовской области / А.А. Следников. - Тамбов, 1994.

Приложение

Фотографии исследуемых родников

1. Заболоченная территория возле родника в с. Ковардицы

2. Растительность у родника в с. Ковардицы

3. Родник в с. Дмитриевская Слобода

4. Родник в с. Ковардицы

5. Растительность у родника в. Лазарево

6. Замусоренность у родника в с. Лазарево

7. Характер дна родника в с. Лазарево

8. Родник в с. Лазарево

9. Характер растительности у родника в Дмитриевской Слободе

10. Территория родника в районе Штапского оврага