МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №2

Исследовательская работа по химии

ТЕМА: ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ Г. ШАХУНЬИ.

Выполнила: ученица 10 «а» класса

Щербакова Надежда Николаевна

Руководитель: Худякова О. Н.

Шахунья

2010

Оглавление

Введение……………………………………………………………………...…...3

1. Влияние качества питьевой воды на здоровье населения города Шахуньи…………………………………………………………..….….....5
2. Общее понятие о воде……………………………………..………….5
3.  Значение воды в жизни человеа……………………………………6
4.  Влияние качества воды на организм человека………..…………8
5. Исследовательская часть…………………………………….…………11

Рекомендации населению по очищению питьевой воды…..………….15

Заключение………………………………………………………...………...16

Список используемой литературы……………………………………….17

Введение.

Вода – самое удивительное и самое распространенное природное соединение – источник жизни на Земле. Она – неотъемлемое условие существования, здоровья и активной деятельности человека. [6, с.3]

Питьевая вода – это вода по качеству в естественном состоянии или после подготовки, отвечающая гигиеническим нормативам и предназначенная для удовлетворения питьевых и бытовых потребностей человека, либо для производства продукции, потребляемой человеком.

Питьевая вода должна быть безопасной в эпидемиологическом отношении, безвредной по химическому составу, благоприятной по органолептическим свойствам и обладать свойствами активной воды. При этом она должна быть физиологически полноценна, т.е. иметь оптимальный уровень минерализации и содержать ряд макро- и микроэлементов. [1]

Основной интегральный показатель качества питьевой воды – её влияние на здоровье человека. Считается, что загрязненная питьевая вода вызывает 70-80% всех известных болезней и на 30 % ускоряет старение.

[3, c.87] Длительное использование питьевой воды, не отвечающей гигиеническим нормативам по химическим компонентам, приводит к заболеваниям органов кровообращения, пищеварения, эндокринной системы, мочевыводящих путей. Установлено, что химическое загрязнение питьевой воды вызывает, кроме заболеваний желудочно-кишечного тракта, заболевания кожи и подкожной клетчатки; патологию беременных и новорожденных; заболевания нервной системы и органов чувств; а также ведет к увеличению общей и детской заболеваемости.

Ущерб от потери здоровья населения, вызванного использованием некачественной питьевой воды, в целом по России оценивается в 33,7 млрд. рублей в год. [3, с.90]

Таким образом, по мнению автора, эту тему необходимо изучать не только работникам СанПиН, биологам, но и людям, т.к. нашему организму  очень важно получать чистую воду со сбалансированным минеральным составом.

Объект исследования– вода, взятая из разных частей города.

Предмет исследования– влияние качества воды на здоровье населения.

Цель исследования– изучить влияние качества воды на здоровье населения города Шахуньи.

Задачи:

1) Изучить литературные источники по теме влияние качества воды на здоровье населения;

2) Обработать статистические данные из Центральной больницы по заболеваемости населения;

3) Отследить зависимость возникновения заболеваний от различных загрязнителей воды;

4) Провести обработку данных из ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Нижегородской области в Шахунском районе» по качеству питьевой воды и выявить основные её загрязнители;

5) Провести качественный анализ воды различного водоснабжения (колодцы, речной водозабор, скважины);

6) Дать рекомендации населению по улучшению качества питьевой воды.

Методы исследования:физико-химические методы, анализ, обобщение.

Гипотеза:Если вода основной источник жизни, то она оказывает огромное влияние на здоровье населения.

1. Влияние качества питьевой воды на здоровье населения города Шахуньи.

1.1 Общее понятие о воде.

Вода – Н2О,окись водорода, простейшее химическое соединение двух газов: очень легкого водорода и более тяжелого – кислорода; молекулярная масса – 18, 0160; плотность – 1,000 г/см3 (3,98 ˚С). Вода – жидкость без цвета, вкуса и запаха.

Водород – (Лат. Hydrogenium), Н, химический элемент Водород - (Лат . Hydrogenium), Н, химический элемент VII группы периодической системы элементов Менделеева, атомный номер 1, атомная масса 1,00794. Газ без цвета, вкуса и запаха, плотность - 0,0899 г/л.

Кислород - (Лат . Oxygenium), О, химический элемент VI группы периодической системы элементов Менделеева, атомный номер 8, атомная масса 15,9994. Газ без цвета, вкуса и запаха, плотность - 1,42897 г/л. [5, с.76]

Вода - одно из самых распространенных веществ на земле. Она покрывает большую часть земной поверхности. Почти все живые существа состоят из воды. Около 2/3 массы человека составляет вода (содержание воды в различных органах варьирует от 20% до 85%).

Вода является обязательным компонентом практически всех технологических процессов. В производстве продуктов питания, медицине, новейших отраслях промышленности, химическом анализе требуется вода особой чистоты. [4, с.9]

Питьевая вода - вода пригодная к употреблению внутрь, отвечающая установленным нормам качества воды. В случае несоответствия воды стандартам производится ее очистка и обеззараживание. Очистка воды - освобождение воды от взвешенных частиц, мутности, от несвойственных ей цвета, запаха и привкусов, от избыточного содержания солей и газов. Очистка и обеззараживание воды производиться различными техническими и химическими средствами: фильтры из пористого вещества (уголь, обожженная глина); хлор и т.п.

Наиболее пригодными для хозяйственно – питьевого водоснабжения, как правило, являются глубокие подземные воды (артезианские, межпластовые). Они отличаются прозрачностью, отсутствием организмов, постоянной температурой. Практически вся природная вода требует очистки и обеззараживания.

1.2. Значение воды в жизни человека.

Вода – важнейшая составляющая среды нашего обитания. После воздуха она второй по значению компонент, необходимый для человеческой жизни. [6,с.7]

Насколько важна вода, свидетельствует тот факт, что её содержание в различных органах составляет 70 – 90 %. С возрастом количество воды в организме меняется. Трехмесячный организм содержит 90 % воды, новорожденный – 80 %, взрослый человек – 70 %. Вода присутствует во всех тканях нашего организма, хотя распределена неравномерно:

• Мозг содержит 75 %
• Сердце – 75 %
• Легкие – 85 %
• Печень – 86 %
• Мышцы – 75 %
• Кровь – 83 %

Сегодня, как никогда, нашему организму очень важно получать чистую воду со сбалансированным минеральным составом.

Она переносит отходы нашего тела, доставляет смазку к суставам, стабилизирует нашу температуру и является жизненной основой клетки.

Вода необходима для поддержания всех обменных процессов, она принимает участие в усвоении питательных веществ клетками. Пищеварение

становится возможным только тогда, когда пища приобретает водорастворимую форму.

 Измельченные крохотные частицы пищи обретают способность проникать сквозь ткани кишечника в кровь и внутриклеточную жидкость. Более 85 % всех обменных процессов нашего организма происходит в водной среде, поэтому недостаток чистой воды неизбежно приводит к образованию свободных радикалов в крови человека, образованию морщин.

Потребление чистой воды обеспечивает нормальную работу внутренних органов.

Она является теплоносителем и терморегулятором, поглощает излишки тепла и удаляет его, испаряясь сквозь кожу и дыхательные пути. Вода увлажняет слизистые оболочки и глазное яблоко. В жару и при физических упражнениях происходит интенсивное испарение воды с поверхности тела.

Потребление прохладной чистой воды, которая всасывается в кровь из желудка, обеспечивает своевременное охлаждение организма, предохраняя от перегрева. В течение тренировок для нормального функционирования организма необходимо выпивать небольшими порциями примерно 1 литр за час.

Даже если не слишком утруждать себя физическими упражнениями, все равно необходимо постоянно восполнять дефицит воды. Атмосфера в современных зданиях перегрета и кондиционирована. Это сушит воздух и обезвоживает организм. То же самое происходит при путешествиях на поездах, самолетах и автомобилях. Кофе, чай, алкоголь – все эти радости жизни способствуют выведению воды из организма. Взрослый человек в состоянии прожить без пищи больше месяца, без воды же несколько дней. Обезвоживание организма на 10% приводит к физической и психической недееспособности. Потеря 20% воды приводит к смерти. В течение суток от 3 до 6% воды, содержащейся в организме, подвергается обмену. Половина воды обменивается в течение 10 дней.

Количество воды, требуемое для поддержания водного баланса, зависит от возраста, физической активности, окружающей температуры и влажности.

Суточная потребность взрослого человека составляет 2.5 л.

Чистая питьевая вода также повышает защиту организма от стресса. Она разжижает кровь, борется с усталостью, помогает сердечно – сосудистой системе, борется со стрессом. Здоровый образ жизни основан на правильном питании, активности и потреблении чистой воды. [2,с.31]

При таком большом значении воды для человека, она должна быть соответствующего качества. Если вода содержит какие-либо вредные вещества, то они будут неизбежно распространены по всему организму.

1.3. Влияние качества воды на организм человека.

Вода, которую мы потребляем, должна быть чистой. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья, инвалидность и гибель огромного числа людей, особенно детей, преимущественно в менее развитых странах, обычным для которых является низкий уровень личной и коммунальной гигиены. Такие болезни, как брюшной тиф, дизентерия, холера, анкилостомоз, прежде всего, человеку в результате загрязнения водоисточников экскрементами, выделяемыми из организма больных.

Успех в борьбе с указанными болезнями или достижение полной их ликвидации зависит от того, как организована система удаления всех продуктов обмена, выделяющихся из организма человека, как поставлено дело обеспечения чистой водой всего населения.

Через воду могут передаваться инфекционная желтуха, туляремия, водная лихорадка, бруцеллез, полиомиелит. Вода подчас становится источником заражения человека животными паразитами – глистами. С загрязненной фекалиями водой в организм человека могут попасть яйца некоторых паразитических червей. В кишечнике они превращаются в          

паразитов ( таковы аскариды, острицы ). Наконец, через воду иногда происходят заражения, которые поражают тонкий кишечник и печень.

К наиболее распространенным загрязнителям можно отнести железо, марганец, сульфаты, фториды, соли кальция и магния, органические соединения и др.

Какие же отрицательные свойства воде могут придавать те или иные компоненты в случае их содержания выше нормативов?

Присутствие в воде железа не угрожает нашему здоровью. Однако повышенное его содержание в воде ( более 0,3 мг/л ) в виде гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов, органических комплексных соединений или в виде высокодисперсной взвеси придает воде неприятную красно-коричневую окраску, ухудшает её вкус, вызывает развитие железобактерий, отложение осадка в трубах и их засорение.

При употреблении для питья воды с содержанием железа выше норматива человек рискует приобрести различные заболевания печени, аллергические реакции и др.

Повышенное содержание марганца в воде оказывает мутагенное действие на человека. При уровнях в системе водоснабжения, превышающих 0,1 мг/л, марганец приводит к появлению пятен на сантехническом оборудовании и белье, а также неприятного привкуса напитков. 

Иногда в питьевой воде встречается много солей соляной и серной кислот ( хлориды и сульфаты ). Они придают воде соленый и горько-соленый привкус.

Употребление такой воды приводит к нарушению деятельности желудочно-кишечного тракта. Вода, в 1 л которой хлоридов больше 350 мг, а сульфатов больше 500 мг, считается неблагоприятной для здоровья.

Содержание в воде катионов кальция и магния сообщает воде так называемую жесткость.

Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к накоплению солей в организме и, в конечном итоге, к

заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях. [6,с.23] 

Таким образом, питьевую воду необходимо проверять на присутствие в ней химических элементов для того, чтобы не заболеть.

2. Исследовательская часть.

Тема исследования:влияние качества питьевой воды на здоровье населения города Шахуньи.

Цель исследования:изучить влияние качества питьевой воды на здоровье населения города Шахуньи.

Для достижения цели была проведена следующая работа:

1. Проанализирована статистика заболеваемости людей;
2. Изучена статистика заболевания населения, проживающего без городского водоснабжения (колодцы), в районе речного водозабора и в районе водоснабжения из скважины;
3. Проанализировано качество проб воды за последние 2 года.

Для изучения статистики заболеваемости людей в центральной районной больнице города Шахуньи была взята медицинская статистика по заболеваемости населения за период 2008 года. Проанализировав данные, было выявлено, что в настоящее время вследствие употребления некачественной питьевой воды возросло число заболеваний жителей города.

По статистике с 2008 года выросло количество инфекционных и паразитических заболеваний (274 ч.), новообразования (23 ч.), болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ (13 ч.), болезни нервной системы (165 ч.), болезни системы кровообращения (11 ч.), болезни органов пищеварения (279 ч.) у детей в возрасте от 0 до 14 лет. У взрослых повысились показатели инфекционных и паразитических заболеваний (373 ч.) и болезни органов пищеварения (398 ч.).(Приложение 1)

Для того, чтобы оценить качество воды, были  проведены следующие исследования:

• оценка качества воды из колодца;
• оценка качества воды в районе речного водозабора;
• оценка качества воды из скважины.

Методика исследования проб – стандартная.

Исследование проводилось по методике определения концентрации ионов Fe3+, SO4 2-, Cl-.

1. Определение концентрации ионов Fe3+.

К 5 мл воды добавить 1-2 капли концентрированной HClи 5 капель 10% раствора радонида аммония. В присутствии ионов Fe3+ появляется красный цвет.

- слабо красновато – желтый – 0,95 – 0,4 мг/л;

- желтовато – красный – 0,4 – 1 мг/л;

- красный – 1 -3 мг/л;

- ярко – красный – 3 – 10 мг/л.

2) Определение концентрации сульфат ионов.

К 5 мл воды прибавить 4 капли 10% раствора HClи 4 капли 5% раствора BaCl2. Нагреть. Образуется муть или осадок.

- слабая муть через несколько минут – 1 -10 мг/л;

- слабая муть сразу – 10 – 100 мг/л;

- сильная муть – 100 – 500 мг/л;

- большой осадок, быстро оседает – более 500 мг/л.

3) Определение концентрации ионов хлора.

К 5 мл воды прибавить 1 - 2 капли 10% раствора AgNO3, подкисленного HNO3. Образуется осадок или муть.

-  слабая муть – 1 – 10 мг/л;

- сильная муть – 10 – 50 мг/л;

- хлопья – 50 – 100 мг/л;

- белый объемистый осадок – более 100 мг/л. (Приложение 2)

Пробы воды брались в различных частях города:

Колодезная вода – ул. Гагарина и ул. Коммунистическая.

Вода из скважины – ул. Ширшова ( домашняя скважина), ул. Комсомольская.

Вода речного водозабора – ул. Комсомольская д.19, ул. Ленина, ул. Первомайская, ул. Свердлова.

По результатам исследования было выявлено, что на улицах Гагарина, Ширшова, Комсомольская, 19, Свердлова, Ленина – вода соответствует нормам СанПиНа.

В колодезной воде на улице Коммунистической содержится большое количество хлоридов, в ходе химических исследований выпал большой объемистый осадок. Хлориды воздействуют на кожу и волосы, разрушают белок в нашем организме, а также способствую возникновению такой болезни как цирроз печени.

Вода, взятая из скважины на улице Комсомольской и из речного водозабора на улице Первомайской, не по всем показателям соответствует нормам. На улице Комсомольской находится большое количество фторидов в питьевой воде, так как водоснабжение осуществляется глубинной скважиной. Данный вывод сделан на основании данных СанПиН. Превышение фторидов оказывает неблагоприятное  воздействие на центральную нервную систему.

На улице Первомайской присутствует большое количество железа в воде. Употребляя такую воду для питья, человек рискует приобрести заболевания печени и аллергические реакции. (Приложение 3)

Таким образом, воду на этих улицах необходимо очищать с помощью специальных фильтров.

Последним этапом работы была проанализирована статистика качества воды по СанПиНу.

Анализ статистики показал, что вода, исследованная в детском садике «Солнышко» и ул. Революционная, 32, полностью совпадает с нормами ГОСТа.

В воде, взятой в МОУСОШ №2, присутствует большой показатель мутности, по остальным критериям вода совпадает с нормами ГОСТа.

На ул. Тургенева, ул. Комсомольская и ул. Лесоскладская (вода, взятая из скважин) было обнаружено большое содержание фторидов, которые превышают норму в три раза. (Приложение 4)

Таким образом, по всей работе можно сделать следующий вывод:

Вода в городе Шахунья не везде соответствует нормам ГОСТа, это может привести к серьезным заболеваниям организма. Чтобы этого не произошло, питьевую воду необходимо очищать от основных её загрязнителей.

Рекомендации населению по очищению питьевой воды:

1. Очищение воды с помощью фильтров.

Виды фильтрации воды:

а) Очистные системы насыпного типа;

б) сетчатые и дисковые фильтры механической очистки, удаляющие нерастворимые механические частицы, песок, ржавчину, взвеси и коллоиды.

в) Ультрафиолетовые стерилизаторы, удаляющие микробы, бактерии и другие микроорганизмы;

г) Окислительные фильтры, удаляющие железо, марганец, сероводород;

д) компактные бытовые смягчители и ионообменные фильтры, умягчающие, а также удаляющие железо, марганец, нитраты, нитриты, сульфаты, соли тяжелых металлов, органические соединения;

е) Адсорбционные фильтры, улучшающие органолептические показатели (вкус, цвет, запах) и удаляющие остаточный хлор, растворенные газы, органические соединения;

ж) комбинированные фильтры – комплексные многоступенчатые ступени;

з) мембранные системы – обратноосмотические системы подготовки питьевой воды, высшая степень очистки.

1. Очищение питьевой воды, если под рукой нет фильтров:

а) отстаивание;

б) фильтрация через активизированный уголь.

1. При желании можно обратиться в СанПиН для проверки качества своей питьевой воды.

Заключение.

Исследовав влияние качества питьевой воды на здоровье населения     г. Шахуньи, можно сделать следующие выводы.

Цель исследовательской работы была достигнута с помощью решения поставленных задач. Изучив несколько литературных источников и проанализировав данную тему, можно сказать: вода – Н2О, окись водорода, - простейшее химическое соединение двух газов: очень легкого водорода и более тяжелого – кислорода.

Вода, которую мы потребляем, должна быть чистой. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья, инвалидность и гибель огромного числа людей, особенно детей.

Была проведена исследовательская работа. Результаты исследования показали, что вода в городе не везде соответствует нормам ГОСТа. Для того, чтобы избежать различных заболеваний, источники которых попадают вместе с водой в организм человека, необходимо различными способами очищать её от основных загрязнителей.

В ходе всей исследовательской работы гипотеза была доказана.

Если вода основной источник жизни, то она оказывает огромное влияние на здоровье населения.

Таким образом, автор работы считает, что данная тема очень важна и актуальна для населения нашего города, а также будущих поколений.

Список используемой литературы.

1. Государственный контроль качества воды. – М.:ИПК Издательство стандартов, 2003.
2. Дерпгольц В. Ф.Д 36 Мир воды.-Л.: Недра, 1979.-254 с.,ил.
3. Колпакова Е. Рекам и людям – чистую воду! – М.:Лесная страна, 2007. -190 с.
4. Петрянов И.В., Самое необыкновенное вещество в мире. Москва, 1975г. 96 с.
5. Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия: Неорганическая химия: Учебник для 8 кл. сред. шк. –М.: Просвещение, 1989. – 159 с.
6. Синюков В.В. Вода известная и неизвестная – М.: Знание, 1987. – 176 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Статистика заболеваемости детей от 0 до 14 лет

Статистика заболеваемости взрослых

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Статистика заболеваемости детей от 0 до 14 лет

Статистика заболеваемости взрослых

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Исследование проводилось по методике определения концентрации ионов Fe3+, SO4 2-, Cl-.

1. Определение концентрации ионов Fe3+.

К 5 мл воды добавить 1-2 капли концентрированной HClи 5 капель 10% раствора радонида аммония. В присутствии ионов Fe3+ появляется красный цвет.

- слабо красновато – желтый – 0,95 – 0,4 мг/л;

- желтовато – красный – 0,4 – 1 мг/л;

- красный – 1 -3 мг/л;

- ярко – красный – 3 – 10 мг/л.

2) Определение концентрации сульфат ионов.

К 5 мл воды прибавить 4 капли 10% раствора HClи 4 капли 5% раствора BaCl2. Нагреть. Образуется муть или осадок.

- слабая муть через несколько минут – 1 -10 мг/л;

- слабая муть сразу – 10 – 100 мг/л;

- сильная муть – 100 – 500 мг/л;

- большой осадок, быстро оседает – более 500 мг/л.

3) Определение концентрации ионов хлора.

К 5 мл воды прибавить 1 - 2 капли 10% раствора AgNO3, подкисленного HNO3. Образуется осадок или муть.

-  слабая муть – 1 – 10 мг/л;

- сильная муть – 10 – 50 мг/л;

- хлопья – 50 – 100 мг/л;

- белый объемистый осадок – более 100 мг/л.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Исследование проводилось по методике определения концентрации ионов Fe3+, SO4 2-, Cl-.

1. Определение концентрации ионов Fe3+.

К 5 мл воды добавить 1-2 капли концентрированной HClи 5 капель 10% раствора радонида аммония. В присутствии ионов Fe3+ появляется красный цвет.

- слабо красновато – желтый – 0,95 – 0,4 мг/л;

- желтовато – красный – 0,4 – 1 мг/л;

- красный – 1 -3 мг/л;

- ярко – красный – 3 – 10 мг/л.

2) Определение концентрации сульфат ионов.

К 5 мл воды прибавить 4 капли 10% раствора HClи 4 капли 5% раствора BaCl2. Нагреть. Образуется муть или осадок.

- слабая муть через несколько минут – 1 -10 мг/л;

- слабая муть сразу – 10 – 100 мг/л;

- сильная муть – 100 – 500 мг/л;

- большой осадок, быстро оседает – более 500 мг/л.

3) Определение концентрации ионов хлора.

К 5 мл воды прибавить 1 - 2 капли 10% раствора AgNO3, подкисленного HNO3. Образуется осадок или муть.

-  слабая муть – 1 – 10 мг/л;

- сильная муть – 10 – 50 мг/л;

- хлопья – 50 – 100 мг/л;

- белый объемистый осадок – более 100 мг/л.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3