Автор: Сулейманова Ирада Фазиль Кызы,

10«А» класс ГОУ СОШ № 574 г. Москвы

Научные руководители:

Власова Марина Николаевна, учитель химии,

Курникова Елена Владимировна, учитель биологии

2011г.

Вред и польза воды.

СодержаниеВведение

1. Теоретическая часть

1.1. Физические свойства воды

1.2. Химические свойства воды

1.3. Кластеры воды.

1.4. Характеристика микроорганизмов, обитающих в воде.

1.5. Воздействие различных агентов ( химических веществ, микроорганизмов) на состояние человека

2. Практическая часть

2.1. Исследование качества воды.

2.2. Сравнение показателей трех образцов воды с нормативными показателями.

2.2.1. Содержание взвешенных частиц.

2.2.2. Цвет (окраска).

2.2.3. Прозрачность.

2.2.4. Запах.

2.2.5. Определение качества воды методами химического анализа.

2.3. Изучение биологического качества воды.

3. Заключение и выводы.

Список используемой литературы.

Вода имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды, определяет продолжительность жизни и её качество.

А к туа л ь н о с т ь п р о бл е м ы

Объект исследования: анализ количественных и качественных характеристик воды.

Предмет исследования: влияние качества воды на здоровье человека.

Цель исследования работы: изучение различных характеристик воды.

Задачи исследования:

1. Изучение теоретического материала по данному вопросу и его анализ;

2. Исследование различных показателей воды;

3. Анализ влияние качества воды на состояние человека.

Гипотеза исследования: качество воды оказывает воздействие на состояние здоровья человека и определяет комфортность его экологической среды.

В в е д е н и е

Вода  — прозрачная жидкость, не имеющая цвета (в малом объёме) и запаха. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озера, реки, лёд на полюсах).

Суша-29%

Вода-71%

Н2O Твердое состояние- лед и снег.

Газообразное состояние-пар.

Теоретическая часть. Физические свойства воды.

Жидкое состояние

0 °C 100°C

Химические свойства воды.1) Вода реагирует со многими металлами с выделением водорода:

2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH

2) Вода реагирует с некоторыми неметаллами при нагревании, например: C + H2O = H2 + CO

3) Вода реагирует с кислотными и основными оксидами, образуя соответствующие кислоты и щелочи:

SO2 + H2O = H2SO3 CaO + H2O = Ca(OH)2

4) Вода разлагается на водород и кислород при действии электрического тока. 2H2O = H2+ O25) Вода образует многочисленные соединения, в которых ее молекула полностью сохраняется, так называемые гидраты. CuSO4 + 5 H2O = CuSO4 .5H2O6) Особая реакция воды – синтез растениями крахмала (C6H10O5)n и других подобных соединений (углеводов):6n CO2 + 5n H2O = (C6H10O5)n + 6n O2 (при действии света).7) Гидролиз белков, жиров и углеводов в живых организмах, например углеводов: H2O

(C6H10O5)n + n H2O→n C6H12O6; белки ↔ аминокислоты

Структура молекулы.

Молекула воды образована ковалентной полярной связью. Электронная плотность смещена к атому кислорода, как к более электроотрицательному элементу.

Вблизи атома кислорода скапливается избыточный отрицательный заряд, а у атомов водорода - положительный. Поэтому и вся молекула воды попадает в отряд "химических полярников"- веществ, молекулы которых представляют собой электрические диполи.

Особенности физических свойств воды и многочисленные короткоживущие водородные связи между соседними атомами водорода и кислорода в молекуле воды создают благоприятные возможности для образования особых структур-ассоциатов (кластеров), воспринимающих, хранящих и передающих самую различную информацию.

Кластеры воды

БАКТЕРИИ

холерный вибрион

сальмонеллышигеллыиерсиния ентероколитика

энтеропатогенные кишечные палочки

Х а р а к т е р и с т и к а м и к р о о р г а н и з м о в .

ВИРУСЫ

аденовирусыэнтеровирусы

вирус гепатита А

энтеровирусы гепатита Е

норволк вирус

ротавирус

мелкие круглые вирусы

ПРОСТЕЙШИЕ

гиардиа интестиналис

криптоспоридум парвум

динофлагеллат

Малярийные плазмодии

лейшмания

Воздействие различных агентов (химических веществ,

микроорганизмов) на состояние человека.Название вещества, бактерии

или вирусаОрганы и системы человека, на которые влияют эти соединения

Бериллий Желудочно-кишечный тракт

Кадмий Почки

Медь Почки, печень

Мышьяк Кожа, кровь; канцероген

Нитраты и нитриты Мутации

Ртуть Почки

Свинец Почки, замедление развития

Селен Кровь

ТаллийЖелудочно-кишечный тракт, кровь, почки, печень

Цианид Нервная система

Органические вещества

Бензол Канцероген

Пестициды (ДДТ, анахлор, гептахлор) Канцерогены

Соединения хлора (винилхлорид,  дихлорэтан)

Кровь, почки, печень

Фенол Печень, почки, обмен веществ

Толуол Нервная система, почки, печень

Бактерии и вирусы

Кишечная палочка Желудочно-кишечный тракт

Энтеровирусы Желудочно-кишечный тракт

Вирус гепатита Печень

Заболевания, возникающие при токсическом воздействии химических элементов и субстанций, находящихся в питьевой воде Болезнь Возбуждающий фактор

Анемия Мышьяк, бор, фтор, медь, цианиды, трихлорэтилен

Бронхиальная астма Фтор

Лейкемия Хлорированные фенолы, бензол

Заболевания пищеварительного тракта а) повреждения б) боли в желудке в) функциональные расстройства

Мышьяк, бериллий, бор, хлороформ, динитрофенолы Ртуть, пестициды Цинк

Болезни сердца а) повреждение сердечной мышцы б) нарушения функционирования сердца в) сердечно-сосудистые изменения г) брадикардия д) тахикардия

Бор, цинк, тетрахлорэтилен, фтор, медь, свинец, ртуть Бензол, хлороформ, цианиды Трихлорэтилен (ТМ) Галоформы, тригалометаны, альдрин (инсектицид) и его производные Динитрофенолы

Дерматозы и экземы

Мышьяк, альдрин и его произ водные,бор,бериллий,хлор, хлорированные фенолы,хлор-нафталины, хром, TRI, динитрофенолы, детергенты, фтор, ко бальт, никель, продукты дистил ляции нефти (масла), пластмассы, ртуть, циклические ароматические углеводороды (ЦАУ)

Цирроз печени

Хлор, магний, бензол, хлороформ, тетрахлорид углерода, тяжелые металлы

Метгемоглобинемия (цианоз)

Нитраты, нитриты, азиды, хлораты, перхлораты, тетрахлорид углерода, динитрофенолы, фенол

И с с л е д о в а н и е к а ч е с т в а

п и т ь е в о й в о д ы .

Практическая часть№1

Ход работы

.

Содержание взвешенных веществ в мг/л в испытуемой

воде определяют по формуле

(m1 – m2) * 1000/V,

где m1 – масса бумажного фильтра с осадком

взвешенных частиц, г; m2 – масса бумажного фильтра до

опыта, г; V – объем воды для анализа, мл.

Водопроводная вода: (530-520) *1000/500 =20 Бутилированная вода: (525- 520) *1000/500 =10 «Святая» вода: (528- 520) *1000/500=16

Водопроводная и бутилированная воды.

Цвет (окраска).

 Водопроводная вода: бледно-сераяБутилированная вода: бесцветная«Святая» вода: бесцветная

Водопроводная вода- 0,5Бутилированная вода- 0,7«Святая» вода- 0,7

3. Прозрачность.

4. Запах. Водопроводная вода: без запахаБутилированная вода: без запаха«Святая» вода: без запаха

Водородный показатель (pH) Водопроводная вода- 8Бутилированная вода- 7«Святая» вода- 7

Бутылочная водаВодопроводная вода

Жесткость воды

Общаяобусловлена присутствием растворимых соединений кальция и магния в воде.

Временная( устранимая или карбонатная)обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния.

Постоянная (некорбанатная)вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния.

Определение карбонатной

жесткости воды.Концентрацию карбонат-ионов рассчитывают по формуле : Ск=( V(HCl)*0,05*60*1000) / 10 = V(HCl)*300,

где Ск – концентрация карбонат-иона, мг/л; V(HCl) – объём соляной кислоты, израсходованной на титрование, мл.

Водопроводная вода: Ск=0*300=0 мг/л Бутилированная вода: Ск=0,05*300=15 мг/л«Святая» вода: Ск=0,3*300=90 мг/л

Концентрацию гидрокарбонат-ионов рассчитывала по следующей формуле:

Стк = ( V(HCl)*0,05*61*1000) / 10 = V(HCl)*305,

где Стк – концентрация карбонат-иона, мг/л; V(HCl) – объем соляной кислоты, израсходованной на титрование, мл.

Водопроводная вода: Стк=1,8*305=549 мг/л

Бутылочная вода: Стк=0,05*305=305 мг/л

Святая вода: Стк=0,3*305=518,5 мг/л

Карбонатную жесткость Жк рассчитывают по формуле:

Жк = ск * 0,0333 + стк * 0,0164, где 0,0333 и 0,0164 – коэффициенты, равные значениям, обратным эквивалентным массам этих анионов.

Водопроводная вода: Жк =9,0036 ммоль*экв/л

Бутилированная вода: Жк =5,5015 ммоль*экв/л

«Святая» вода: Жк =11,504 ммоль*экв/л

1- водопроводная вода2-бутилированная вода3- «святая» вода

1- водопроводная вода2-бутилированная вода3- «святая» вода

Сравнение показателей трех образцов воды с нормативными показателями.

Показатель Норма Результаты экспериментальной работы

водопроводная

бутилированная

«святая»

Прозрачность до 1,5 мг/л. 0,5 0,7 0,7

Цветность до 20 град. Бледно-серый

Бесцветная Бесцветная

Запах нет нет нет нет

Водородный показатель

6,5-8,5. 8 7 7

Общая жесткость до 12 мг-экв/л.

9,0036

ммоль*экв/л

жесткая

5,5015 ммоль*экв/л

средней жесткости

11,504 ммоль*экв/л

жесткая

Содержание взвешенных частиц

10 мг/л 20 10 16

Влияние воды на живой организм исследовала на опыте: проращивание семян фасоли.

Изучение биологического качества воды

1)В водопроводной воде фасоль набухла через 14 часов.2)В бутилированной воде фасоль набухла через 12 часов.3)В «святой» воде фасоль набухла через 15 часов.

1)В водопроводной воде фасоль проросла через 25 часов.

2) В бутилированной воде – через 20 часов.

3)В «святой» воде - через 23 часа.

В ы в од ы .

1. Вода-это важнейшая среда для жизни вирусов, бактерий и простейших. 2.Вода является важнейшим веществом для человека, так как он состоит на 78% из воды. Вода должна быть «стерильно» чистой для употребления её живыми организмами, в том числе и человека.3. Химический состав воды влияет на процессы, протекающие внутри человека. Благодаря воде идут процессы гидролиза органических и неорганических веществ. Нарушение протекания этих процессов приводит к ухудшению состояния здоровья, проявление заболеваний.

4. Являясь, средой обитания для разнообразных микроорганизмов, вода, содержащая их, проникая в организм человека, провоцирует разнообразные заболевания.5. С целью улучшения органолептических показателей водопроводной воды необходима её очистка.6. Дефицит пресной воды требует экономного расходования, бережное отношения к природному ресурсу, что предполагает формирование экологической культуры у людей различных возрастных групп.

С п и с о к и с п о л ь з у е м о й л и т е р а т у р ы

Сайты:

http://www.kolodec.ru/vo/kachestvo.html

http://www.water.ru/bz/likbez/microorganism_in_water.shtml

http://www.menzelvoda.ru/site/poleznie-resursi

http://www.eco.e-ypok.ru/index.php5/%D0%9A%D0%B8%D0%BF%D1%8F%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

http://www.fountainfoods.ru/w_quality.php

http://www.o8ode.ru/article/dwater/ka4ectvo_mockovckoi_pitevoi_vody.htm\

http://www.tolk-i-polza.ru/journal/document/2114