Вода, которую мы пьем

Материал из Saratov FIO Wiki
Перейти к: навигация, поиск

Автор проекта

Чуева Людмила Владимировна

Основопологающий вопрос

Почему воду называют самым удивительным веществом на Земле?

Цель работы

Изучить воду , которую мы пьем.

Задачи работы

• изучение и анализ учебной, научно-популярной литературы по данной теме;

• выяснить роль воды в организме человека;

• узнать источники питьевой воды в г. Красноармейске;

• проведение сравнительного анализа качества воды из Волгоградского водохранилища вблизи с.Мордово и на кран - насосе перед подачей воды потребителям в разное время года;

• уточнить, как проводиться очистка волжской воды.

Показатели качества питьевой воды

Традиционно для оценки качества воды в водном объекте или в источнике водоснабжения, если речь идет о получении воды для питья, используются физические, химические и санитарно-бактериологические показатели. К физическим показателям качества воды относят температуру, запахи и привкусы, цветность и мутность. Химические показатели характеризуют химический состав воды. Обычно к числу химических показателей относят водородный показатель воды рН, жесткость и щелочность, минерализацию (сухой остаток), а также содержание главных ионов. К санитарно-бактериологическим показателям относят общую бактериальную загрязненность воды и загрязненность ее кишечной палочкой, содержание в воде токсичных и радиоактивных микрокомпонентов. В зависимости от загрязненности водного объекта и назначения воды предъявляются и дополнительные требования к ее качеству. Показатели качества и нормы качества воды не являются жестко установленными и неизменными. С ухудшением состояния окружающей среды в результате ее загрязнения, установлением причинно-следственной связи между количественной и качественной характеристиками загрязнения и негативными изменениями изменяются показатели и нормы качества. Как правило, они становятся более жесткими. В то же время на эти показатели и нормы непосредственное влияние оказывает экономическая целесообразность. Можно научно обосновать высокие нормы качества питьевой воды, но высокая стоимость производства воды такого качества не позволит обеспечить массовый ее сбыт. Дефицит пресной воды приводит к необходимости использования для питьевых целей очищенных сточных вод, которые в основном и пополняют запасы грунтовой воды. Вполне вероятным решением проблемы дефицита пресной воды будет использование для питьевого водоснабжения очищенных и рециркуляционных сточных вод. Обеспеченность населенных пунктов России водными источниками с водой питьевого качества ничуть не лучше. Загрязненность источников водоснабжения привела к необходимости введения предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ. Таким образом, заранее была признана экономическая нецелесообразность полной очистки воды с доведением показателей ее качества до качества воды лучших природных источников. По нормам СанПина показатели качества воды подразделяются на: эпидемические; органолептические; радиологические; химические.


Эпидемические показатели Вода является идеальной средой для развития многочисленных форм бактерий, простейших и высших организмов. Некоторые из развивающихся в воде микробов являются распространителями «водных инфекций», к числу которых относят возбудителей брюшного тифа, паратифов, холеры, дизентерии и т. д. Вода может быть переносчиком различного рода зародышей глистов (аскарид, карликового цепня и др.) и простейших .В связи с обилием форм патогенных организмов, а также сложностью и длительностью их определения прибегают к анализу воды на наличие в ней «показательных» микробов, что указывает на возможность загрязнения воды патогенной микрофлорой. Значительная часть патогенных микроорганизмов попадает в водные объекты с фекалиями человека и животных. Эти загрязнения, независимо от наличия в них патогенных микробов, всегда содержат непатогенный микроорганизм - кишечную палочку , постоянно присутствующую в кишечнике человека и теплокровных животных. Количество кишечных палочек в воде характеризует степень ее загрязнения фекальными стоками. Эти данные используются для контроля за качеством очистки и обеззараживания воды на водоочистных станциях . Бактериальная загрязненность воды характеризуется также числом содержащихся в ней бактерий. Оно не должно превышать 50 в 1 мл воды (50 000 в 1 л). В воде должны также отсутствовать и простейшие . Органолептические показатели К числу органолептических показателей относятся запах, привкус (вкус), цветность и мутность воды. Наличие запахов и привкусов обусловлено присутствием растворенных в воде газов, минеральных солей, органических веществ, жизнедеятельностью микроорганизмов. Запах воды может иметь природное (болотный, гнилостный, землистый, сероводородный и др.) и искусственное (ароматический, хлорный, фенольный, хлорфенольный, нефтяной и др.) происхождение. Привкус воды может быть горьковатым, солоноватым, сладковатым, кисловатым и т. д. Для количественной оценки запаха и привкуса используют 5-балльную шкалу: Как правило, с повышением температуры запахи и привкусы усиливаются. Вода, используемая для питья, не должна иметь при температуре 60 °С оценку более 2 баллов. Запахи и привкусы определяют опытные лаборанты органолептически, поэтому данная оценка достаточно субъективна. Цветность, т. е. окраска воды в тот или иной цвет, в основном свойственна водам поверхностных источников. Она может быть вызвана природными веществами (сложные высокомолекулярные соединения почвенного происхождения, железо в коллоидной форме, некоторые ионы) и веществами, поступающими в водные объекты со сточными водами. Цветность измеряется в градусах стандартной платинокобальтовой шкалы путем сравнения исследуемой пробы с водой эталонной цветности. Цветность питьевой воды не должна превышать 20°. В исключительных случаях, по согласованию с органами санитарного надзора, этот показатель может достигать 35°. Мутность -воды зависит от наличия в ней взвешен¬ных частиц и определяется непосредственно - весовым методом или косвенно - по шрифту или кресту. Весовым методом мутность определяют, взвешивая на лабораторных весах отфильтрованную часть механических примесей. Мутность питьевой воды не должна превышать 1,5 мг/л. Использование мутной воды для питьевого водоснабжения нежелательно, а иногда и просто недопустимо. При косвенном методе оценкой мутности является высота столба воды в цилиндре, через который можно отчетливо рассмотреть специальный шрифт или грани креста. Эта высота должна составлять не менее 30 см при определении мутности по шрифту и не менее 300 см - при определении по кресту. Радиологические показатели Источниками поступления радиоактивных веществ в водные объекты являются минеральные и геотермальные воды, которые формируются в непосредственной близости от природных залежей радиоактивных руд, жидкие и твердые радиоактивные отходы, радиоактивные материалы, нарушения условий их переработки и хранения, а также выбросы и аварии на радиационных объектах. В водных объектах могут присутствовать изотопы трития , натрия , фосфора , хрома , кобальта , цезия и др. Эти радиоактивные элементы могут находиться как в форме катионов и анионов, так и в виде комплексных соединений. Измеряются радиометрические показатели дозиметрическими приборами. Химические показатели К химическим показателям воды относятся водородный показатель рН, общая минерализация , жесткость, щелочность, окисляемость - так называемые обобщенные, а также концентрация растворенных органических и неорганических веществ - нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ (ПАУ) и др.

Действие воды на организм

Все биохимические процессы у человека сводятся к химическим реакциям в водном растворе – обмену веществ в организме. Вода составляет основу нашего тела. Человек на 70% состоим из воды. Самая большая насыщенность водой в тканях головного мозга, печени, в паренхиматозных органах. Даже кости на 20% состоят из воды. По артериям, венам, лимфатическим узлам тоже движется внутрисосудистая жидкость. Слюна, желудочный сок, содержимое кишечника, моча, пот, слезы – все это та же вода. Человек представляет из себя систему сообщающихся сосудов, по которым непрерывно движутся потоки разнообразных жидкостей, взаимодействующих друг с другом. Каждая жидкость имеет свои, строго фиксированные свойства и характеристики. Ни на секунду не прекращается движение в межклеточных пространствах. Все это связано с поступлением питательных веществ в клетки через межклеточную жидкость и удалению отработанных продуктов через эти же пространства . Вода является электролитом, который служит проводящей системой для движения жизненной энергии. При помощи этой энергии человек и живет. Эта энергия в воде и есть сама жизнь. Если хоть на минутку иссякнет живой водный источник, то прекратится и сама жизнь. Параметры электролита строго специфичны и обеспечиваются растворенными в воде минералами, способными быть носителями электрических зарядов. Когда снимается электрокардиограмму сердца, фиксируется именно этот электрический ток, дающий возможность работать сердцу. В организме взрослого человека содержится около 70% воды. Чем моложе организм, тем больше удельный вес воды в его составе. Так, в 6-недельном эмбрионе содержится 97,5% воды, в новорожденном организме – 70-83%. Вода входит в состав всех тканей человеческого тела: в крови ее около 81%, в плотных тканях (мышцы) – 75%, в костях – около 20%. Велика роль воды как среды для химических реакций, совершающихся в процессе обмена веществ. В жидкой среде происходит переваривание пищи и всасывание в кровь питательных веществ. Ежесуточно в просвет желудочно-кишечного тракта выделяется 1500 мл слюны, 2500 мл желудочного сока, 700 мл сока поджелудочной железы, 3000 мл кишечных соков. С помощью воды из организма человека выводятся вредные продукты обмена. Вода в организме может быть свободной (мобильной), составляющей основу внеклеточной и внутриклеточной жидкости; конституционной, входящей составной частью в молекулы белков, жиров и углеводов; связанной, входящей в состав коллоидных систем. Взрослый человек употребляет в среднем 2,5 л воды в сутки. Из этого количества 1,2 л приходится на питьевую воду, 1,0 л – на воду, поступившую с пищей, и 0,3 л – на воду, которая образуется в самом организме в процессе обмена веществ. Такое же количество воды выводится из организма: через почки около 50% этого объема, с потом через кожу – 32%, с выдыхаемым воздухом через легкие – 13%, через кишечник – 5%. Недостаток воды в организме тяжело переносится человеком. Избыток воды приводит к перегрузке сердечно-сосудистой системы, вызывает изнуряющее потоотделение, сопровождающееся потерей солей и водорастворимых витаминов, ослабляет организм. В процессе эволюции в организме выработался сложный и тонкий механизм, обеспечивающий нормальный водный баланс. При недостатке в организме воды появляется чувство жажды, выражающееся своеобразным ощущением сухости в полости рта и глотки. Экспериментально было показано, что центр, регулирующий водный обмен, локализуется в стволовой части головного мозга. Основной причиной возникновения жажды является нарушение оптимальных соотношений между водой, солями и органическими веществами крови, в результате чего повышается осмотическое давление жидкости организма. Распределение воды в организме зависит от возраста, пола, мышечной массы, телосложения и количества жира. Содержание воды в различных тканях распределяется следующим образом: легкие, сердце и почки (80%), скелетная мускулатура и мозг (75%), кожа и печень (70%), кости (20%), жировая ткань (10%). Отсюда следует, что у людей с преобладанием мышечной ткани над жировой в организме содержится больше воды. В целом, у худых людей меньше жира и больше воды. У мужчин на воду приходится 60%, у женщин - 50% от массы тела. У пожилых людей больше жира и меньше мышц. В среднем в организме мужчин и женщин старше 60 лет содержится соответственно 50% и 45% воды. Общее содержание воды в организме включает воду, находящуюся внутри и вне клеток. Общее содержание воды составляет 60% массы тела, а клеточной и внутриклеточной жидкости - соответственно 40% и 20% массы тела. Внутриклеточная жидкость состоит как из интерстициальной (15%), так и из внутрисосудистой (5%) воды. Таким образом, у мужчины весом 70 кг общий объем воды = 42 л, клеточной жидкости = 28 л и внутриклеточной жидкости = 14 л. Интерстициальная вода составляет 10,5 л и внутрисосудистая (плазма крови) - 3,5 л. Итак, две трети общего объема воды составляет клеточная жидкость и одна треть - внутриклеточная жидкость. В норме плазма крови состоит на 93% из воды и на 7% - из белков и липидов.

Главный источник - Волгоградское водохранилище

Основной источник водоснабжения города Красноармейска – Волгоградское водохранилище. Водозабор производится из акватории водохранилища с его правого берега в 1 км. Выше с. Мордово с соблюдением установленного режима использования водоохранных зон – 200 м. и прибрежных защитных полос – 50 м. Граница зоны по акватории огорожена 6 буями, из которых 4 с освещением. На суше у верхней и нижней границе установлены предупредительные знаки. По суше территория водозаборных сооружений огорожена железобетонными ограждениями высотой 2,5 м. Забор воды осуществляется филиалом ГУП СО «Облводоресурс» - «Красноармейский» собственными водозаборными сооружениями руслового типа с затопленным железобетонным оголовком, расположенным на расстоянии 195 м от уреза воды. Оголовок представляет собой монолитную конструкцию овальной формы из металлической оболочки , заполненной бетоном с одностороннем приемом воды. Конструктивно вся система водозабора: оголовок, трубы, аванкамеры, насосы – выполнена в виде двух раздельных , одинаковых, независимо функционирующих водоприемных линий. Работа водозабора осуществляется в ступенчатом режиме, обе линии работают поочередно – одна работает, другая проходит профилактическое обследование. В целях попадания молоди рыб в агрегаты насосной станции оголовок оборудован рыбозащитным устройством. Водоприемные окна в количестве 12 штук перекрыты сороудерживающими решетками. В пазах водоприемных окон оголовка помещаются фильтрующие кассеты – основной элемент рыбозащитных устройств. Фильтрующие плоскости кассеты выполнены из нержавеющей стальной сетки, заполненной керамзитом, что позволяет защищать молодь рыб длиной тела до 1,8 см. Водолазное обследование, очистка и , в случаях необходимости, ремонт оголовка и самотечных всасывающих линий производится регулярно 1 раз в 2-3 года. Оголовок соединен двумя параллельными водоприемными трубами с аванкамерами насосов, установленных в насосной станции первого подъема, расположенной на берегу. В авнкамеры вода попадает самотеком, т.к. насосные агрегаты находятся на 14 м ниже уровня реки Волга. Далее поступающая вода насосами поднимается на высоту 96 м по водопроводам в насосную станцию дополнительного подъема, расположенную на расстоянии 7 км. от насосной станции 1- ого подъема. Отсюда воду поднимают еще на высоту 144 м и подают в городские водопроводные очистные сооружения, где она проходит очистку. Далее с помощью насосов насосной станции №2 подается абонентам в город. Общая высота подъема забираемой из Волгоградского водохранилища воды составляет 240 м. Расчетный расчет воды составляет 2874,51 тыс. куб. м/ год.

Очистка волжской воды

Водоочистные сооружения, введенные в эксплуатацию в 1986 году. Проектная производительность сооружений – 40,0 куб. тм/сут. Фактически через очистные сооружения проходит 12,0 куб.тм/сут. Забираемая волжская вода перед подачей абонентам подвергается механической очистке на водоочистных сооружениях. Для предварительной очистки вода поступает на барабанные сетки, затем через водосливы в канал и далее по трубопроводам, в в которые подается хлор для первичного хлорирования, поступает в контактный резервуар, где происходит контакт воды с хлором. Далее вода поступает во встроенный смеситель, куда подается коагулянт в период паводка, и затем происходит фильтрация на контактных осветлителях. На контактных осветлителях вода окончательно освобождается от взвеси и по сборным лоткам и трубопроводам направляется в резервуар с чистой водой(два резервуара, объемом по 3000 куб.м. ). Здесь обеспечивается получасовой контакт воды с хлором, хранение пожарного запаса и регулирование неравномерности водопотребления. Проектом предусмотрено 10 контактных осветлителей, площадью 44,4 кв.м. каждый, с трубчатой распределительной системой, загрузкой из кварцевого песка и поддерживающий слоев из гравия. В настоящее время среднесуточное потребление воды составляет 9-12 куб.тм и загружены только 6 контактных осветлителей (1- в ремонте, 4- в резерве) Промывка контактных осветлителей осуществляется из водопроводной башни объемом 500 куб.м., расход воды на одну промывку составляет 310 куб.м. Промывные воды сбрасываются в водоем. Контроль за качеством питьевой воды ведется ежедневно лабораторией предприятия. Пробы воды берутся сначала на водозаборе у с. Мордово , затем после очистке на кран – насосе которая подается в городскую сеть. Для того чтобы узнать анализ питьевой воды обратилась к Лукьянчику Юрию Никифоровичу инженеру – экологу филиала ГУП СО «Облводоресурс» - «Красноармейский» , который предоставил сведения о качестве воды в контролируемых зонах. Для сравнения взяли четыре месяца, в разное время года (приложение 1) , из данных видно, что даже весной (апрель), когда в р.Волгу попадает много талых вод, анализ воды соответствует нормам СанПина в обоих зонах забора воды.

Дополнительные источники

Кроме основного источника на балансе предприятия имеется 2 каптажа, расположенные в центре города , оснащенные насосами, в качестве резервных источников водоснабжения используемые исключительно в случае чрезвычайной ситуации, в объеме 678,0 тыс. куб.м/год в период отсутствия подачи в город волжской воды. Эта ситуация может возникнуть при пожаротушении, аварийной подпитке котельных города в зимний период, в хозяйственно – питьевых целях населения. Также, в настоящее время существует одна артезианская скважина, расположенная на территории основной административно – производственной базы, у водонапорной башни, работоспособная, и используется в качестве резервной, исключительно в противопожарных целях. Каптажная вода и вода из скважины могут быть использованы в хозяйственно – питьевых целях, однако в связи с тем, что последний раз каптажи ремонтировались и очищались в 1996 году, состав каптажной воды не соответствует требованиям ГОСТ и для хозяйственно – питьевых нужд не используется. Контроль качества каптажной воды проводится лабораторией предприятия в соответствии с графиками.

Социологический опрос

Таким образом, изучив поступление и контроль питьевой воды в городе Красноармейске, решила провести опрос среди обучающихся нашей школы, учителей и жителей города об их знаниях о качестве питьевой воды. В мониторинге приняло участие 40 обучающихся и 45 человек взрослого населения. На вопрос : «Как часто вы задумываетесь о качестве воды? » обучающиеся ответили: часто – 31 (77,5%), редко – 6 (15%), не задумываемся – 3 (7,5%), взрослые – часто – 27 (67,5%) , редко – 15 (37,5%), не задумываемся – 3 (7,5%). На второй вопрос « Какую воду вы пьете?» получены следующие результаты: очищенную : дети - 17 (42,5%), взрослые – 13 (29%) ; водопроводную – дети – 15 (37,5%), взрослые – 12 (27%) ; покупную – дети – 0 , взрослые – 4 ( 8%) ; кипяченную – дети – 6 ( 15%) , взрослые – 11 ( 24%); родниковую – дети – 2 (5%), взрослые -5 (11%). На вопрос « Пользуетесь ли вы фильтром для очистки воды? » - оказалось ,что да, всегда из детей –, ответили 20 чел. (50%), взрослых – 21 (47%), да, иногда – дети – 15 (35,7%), взрослые – 19 ( 42%), нет - дети – 5 (12,5%), взрослые – 5 (11%). На последний вопрос « Как вы думаете, влияет ли качество питьевой воды на организм человека?» получены результаты ответ «да» : дети – 30 ( 75%), взрослые – 32 (71%); «нет» - никто из опрошенных не дал такого ответа, «не знаю» : дети – 10 (25%), взрослые – 13 (28%). Из результатов опроса видно, что многие и взрослые, и дети знают и понимают, что качество питьевой воды влияет на здоровье человека.

Выводы

Проведя работу над проектом выяснила , что исследуемая вода не представляет угрозу для здоровья людей, вредные вещества в ней не содержатся. Но, почему тогда люди не доверяют качеству воду? (Это видно по результатам соцопроса). Конечно, какой вода доходит до потребителя это еще открытый вопрос и продолжение для дальнейшего исследования. Потому, что трубы по которым идет вода в нашем городе давно не менялись, только на тех участках , где были аварии. То же самое можно сказать о трубопроводах в домах, особенно многоэтажных (где они не ремонтировались с того времени как построился дом). Поэтому можно сделать вывод воду нашего города нужно пить, после какой – либо обработки. И употребление фильтрованной или кипяченой воды один из способов сохранения здоровья.

Изучая литературу выяснила , что существуют правила как пить воду:

• Восстанавливать водный баланс не следует во время занятий спортом. Если очень хочется пить, можно просто набрать воды и, не глотая, ополоснуть рот. А вот по-настоящему утолить жажду можно будет через 30-40 минут после тренировки, когда стабилизируется пульс и уменьшится нагрузка на сердце.

• Но не рассчитывайте, что чувство жажды исчезает за секунды. Для того чтобы вода всосалась кишечником и насытила влагой кровяное русло, ей необходимо пройти весь желудочно-кишечный тракт. В среднем на это уходит около 10 минут, поэтому не спешите заливаться большим количеством воды - ничего, кроме перегрузки желудка и почек, это не даст. Чтобы вода действительно усвоилась организмом, пить ее нужно мелкими глотками, не спеша, выпивая не больше стакана за один раз.

• Не стоит утолять жажду сразу же после приема пищи, поскольку лишняя жидкость в желудке ухудшает процесс переваривания продуктов. Лучше пропустить стаканчик питьевой воды до обеда (минут за 15) или уже после, но не раньше чем через1-1,5 часа.

• Учитывая то, что вода - прекрасный растворитель, с ее помощью можно очищать организм от накопившихся токсинов. Для этого нужно завести привычку выпивать стакан питьевой воды натощак.

• Стакан охлажденной воды с утра улучшит перистальтику кишечника .

• Помните: кофеин и алкоголь воруют воду из организма, поэтому желательно запивать каждую чашку кофе стаканом чистой воды.