Мониторинг качества поверхностных вод г. Видное

" Мониторинг качества поверхностных вод г.Видное

Ленинского района Московской области"

МБОУ Видновская СОШ № 7Ленинского муниципального района Московской области

Исследовательская работа :

Выполнили: Цымбал Ольга Чаусова Юлия

Руководитель: Бурмистрова Инна Евгеньевна

Во всем мире существует проблема недостатка и загрязнения пресной воды. Основная часть воды – морская, непригодная для питья и сельского хозяйства.

Пресная вода составляет небольшую часть, поэтому работа по сохранению близлежайших источников (реки, пруды, озёра) имеет большое значение.

Здоровье человека очень сильно зависит от качества питьевой воды. Некачественная вода может служить причиной развития болезней человека. Поэтому вопросам оценки качества воды в них необходимо уделять большое внимание.

Актуальность темы

Изучение качества воды, взятой из разных источников, расположенных на территории г. Видное Ленинского

района

Цель

Объекты исследования:Калиновский пруд, Таболовский пруд, река Битца, Булатниковское водохранилище,

Водопроводная вода г. Видное

Изучить проблему недостатка и загрязнения пресной воды.

Познакомиться с методами определения качества воды источников г. Видное

Провести анализ органолептических свойств воды.

Провести химический анализ этой воды.

Определить качество воды из разных источников.

Задачи

Экспериментальная часть №1. «Исследование воды по органолептическим и химическим показателям»

Таблица №1. Исследование воды по органолептическим показателям

Видимые загрязнения во всех природных источниках!

Органолептический показатель Калиновский пруд

Таболовский пруд

Булатниковское водохр.

Водопровод-ная вода река Битца

цвет желтоватая желтоватая желтоватая бесцветная желтоватая

запах Резкий запах при кипячении

Резкий запах при кипячении нет нет нет

Прозрачность Маломутная Маломутная Маломутная Маломутная Маломутная

Органолептические показатели: цвет, прозрачность, запах

Экспериментальная часть №1. Исследование воды по органолептическим и химическим показателям»

Таблица №2. Исследование воды по химическим показателям

Превышение уровня нитратов в Калиновском пруду! Высокое содержание хлора и отсутствие нитратов и нитритов в водопроводной воде!

Химические показатели: pH (водородный показатель воды), kH (буферная емкость воды), Gh (жесткость воды), хлориды ( Cl ), железо ( Fe ), сульфаты ( S ), нитриты ( NO2 ), нитраты ( NO3 )

Химический показатель Калиновский пруд Таболовский пруд Булатниковское

водохр. Водопроводная вода Река Битца

Gh 8 мг-экв/л (жесткая) 8 мг-экв/л (жесткая) 8 мг-экв/л (жесткая) 7-экв/л (средняяжесткость) 8 мг-экв/л (жесткая)

pH 8.4 8.4 8.0 7,5 8.0

Fe + + + - +

Cl 0 0 0 0,8 0

NO2 1 мг (норма) 1 мг (норма) 1 мг (норма) 0 мг (норма) 0 мг (норма)

NO3 50 мг(превышен)

25 мг(норма)

25 мг(норма)

0мг(норма)

25 мг(норма)

Данные по химическим показателям получали с помощью набора

тест-полосок "TETRA Test 6 в 1", который используется для определения

качества аквариумной воды, контроль качества которой необходим для

нормальной жизнедеятельности рыб.

Экспериментальная часть №2. «Сканирующая электронная микроскопия

и микрорентгеноспектральный анализ образцов воды»

Метод сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) позволяет получать изображения с бОльшими, чем оптическая микроскопия увеличениями, и основан на сканировании образца пучком электронов и детектировании различными детекторами электронов, провзаимодействовавших с этой поверхностью. Результатом метода СЭМ является изображение высокого качества.

Метод микрорентгеноспектрального анализа (МРСА) позволяет получать данные о химическом составе образца используя регистрацию интенсивности рентгеновских лучей, образующихся при воздействии электронного пучка на образец.

Метод СЭМ – эффективный метод исследования загрязнений!

Высокое содержание твердого остатка во всех образцах!



Для СЭМ образцы воды были специально подготовлены - переведены в твердую фазу, в которой сохраняются взвешенные механические частицы и растворенные соли. Формирование твердой фазы осуществляли двумя способами:

1. Выпаривание образцов в ступке 2. Естественное высыхание образца на гладкой и чистой подложке.

В первом случае выпаривали значительное количество воды (500мл), для получения твердой фазы с высоким содержанием примесей и определения их химического состава методом МРСА. Во втором случае на подложку наносили каплю исследуемой воды, которая после высыхания оставляла тонкую пленку твердой фазы. В этом случае изучали распределение элементов, содержащихся в капле

Подготовка образцов

Практически идентичный химический состав во всех образцах !



.Результаты: образцы после выпаривания

№ Спектра O Na Mg Si S Cl K Ca

Спектр 1 34.37 27.75 2.53 0.37 4.26 27.47 1.28 1.97

Спектр 2 44.56 26.56 4.19 0.66 3.64 17.91 1.22 1.26

Спектр 3 41.54 26.15 5.16 0.51 3.62 20.73 1.60 0.70

Среднее 40.16 26.82 3.96 0.51 3.84 22.04 1.37 1.31

Таблица №3. Химический состав твердого остатка,

содержащегося в образце воды Таболовского пруда,

(атомные проценты)

Структура твердого остатка всех образцов представляет собой порошок, частицы которого состоят из нескольких фаз (темные и светлые включения). Химический состав твердого остатка представлен значительным содержанием кислорода, натрия, хлора, магния и серы со следами кальция и калия.

Крупные (до 200мкм) частицы во всех образцах ! Пониженное содержание солей в Таболовском пруду.



Результаты: образцы после высыхания каплиИсследование позволяет более точно оценить различия в составе образцов, относительном

содержании растворенных в воде солей, микропримесях и биологических остатков микроорганизмов.

Булатниковское водохранилище

Таболовский пруд Калиновский пруд Река Битца

Хлорид натрия (NaCl) и известняк (CaCO3) в составе воды !



Результаты: образцы после высыхания капли

Типичный вид твердого остатка при различных увеличениях (от 120 до 90000 крат)

Рентгеновские карты распределения натрия (Na) и хлора (Cl)

Рентгеновские карты распределения углерода (C), кислорода (O) и кальция(Ca)

Необходимость правильного хранения воды и использовании кипячения для потребления в пищу !



Микроорганизмы в отобранных образцах

При повторном исследовании воды (спустя неделю), находящейся в условиях комнатной температуры обнаружены следы колоний микроорганизмов(бактерий), видимо развившихся в благоприятных условиях

Колонии микроорганизмов в воде после недельной выдержки при комнатной температуре

Радиолярия в образце Калиновского пруда

При исследовании образца Калиновского пруда обнаружены остатки микроорганизмов - радиолярия

Микропоры в структуре активированного угля. Составное строение фильтра «Барьер» – тканевый фильтр, активированный уголь, ионно-обменный смолы, Mg, Ca,F-

обогащающие соли!

Экспериментальная часть №3. «Очистка воды методом фильтрации»

Фильтрация образцов: песок, активированный уголь, фильтр «Барьер»

Отсутствие крупных частиц после фильтрации углем и фильтром «Барьер»!

Экспериментальная часть №3. «Очистка воды методом фильтрации»

Фильтрация образцов песком, активированным углем, фильтром «Барьер»

Вода Булатниковского водохранилища

До фильтрации После фильтрации песком

После фильтрации Активированным углем

После фильтрации фильтром «Барьер»

Анализируя химический состав поверхностных вод Ленинского района, мы пришли к выводу, что вода жесткая, с щелочной реакцией и нормальными показателями нитратов и нитритов. Однако, в Калиновском пруду содержание нитратов значительно превышает допустимые значения.

Водопроводная вода г. Видное имеет слабощелочную реакцию и в ней не были обнаружены нитраты и нитриты. Но имеются примеси хлоридов, что говорит нам о обработки воды хлорсодержащими препаратами.

С использованием методов сканирующей электронной микроскопии и микрорентгеноспектрального анализа установлено, что все образцы содержат: нерастворимые примеси до 1мм, имеют близкий химический состав, представленный солями натрия, магния и кальция. Живых организмов, отобранных в свежих образцах не обнаружено, но отмечено их развитие в воде с течением времени при комнатной температуре.

Фильтрация образцов с использованием песка, активированного угля и комбинированных фильтров позволяют достичь в большей или меньшей степени механической очистки от крупных частиц 5мкм- 1мм.

Очистка образцов от растворенных солей возможна в большей степени ионно-обменными смолами, присутствующими в фильтре Барьер-Минерал, однако, присутствующие в нем обогащающие компоненты способствуют большей минерализации, в случае, если тип фильтра выбран не верно.

Выводы:

Мониторинг качества поверхностных вод г. Видное

Education