Исследователи нашего района

или какая вода течет из крана в Новосергиевской

В школах нашего района большое внимание уделяется внедрению исследовательских методов обучения в образовательный процесс. Важной педагогической задачей учителей химии, в ходе учебно-исследовательской работы, является развитие у детей наблюдательности, умения замечать любые изменения объекта. И, пожалуй, ничто так не раскрывает талант ребенка, как участие в исследовательской деятельности. Именно эта форма работы, как никакая другая, позволяет учащимся с признаками одаренности реализовать свои возможности, продемонстрировать весь спектр своих способностей и получить удовольствие от проделанной работы.

Не существует тестов на одаренность

Как рассказала Г. Турсунова, руководитель РМО учителей химии Крыловского района, в нынешнем году учащиеся школ № 1, 6, 8, 9 и 10 подготовили исследовательские работы по химии и биологии для участия в конкурсах различного уровня. В конкурсе «Инструментальные исследования окружающей среды» на краевом этапе второе место заняли исследовательские работы учащихся: Олега Черцова (школа № 8, девятый класс, руководитель Г. Турсунова); Дарьи Стукань (по теме «Качественное исследование водопроводной воды станицы Новосергиевской», школа № 9, восьмой класс; руководитель О. Дзюба). Третье место – у Натальи Манжосовой («Исследование качественного состава чипсов и их влияние на организм человека», школа № 1, седьмой класс, руководитель С. Выскребенцева).

В научно-практической конференции «Эврика» исследовательские работы Екатерины Шимко (школа № 1, девятый класс; С. Выскребенцева) и Ирины Буториной (школа № 6, 11-й класс; С. Выскребенцева) вошли в десятку лучших по краю! Ученицы были приглашены на заключительный (очный) этап научно-практической конференции «Эврика» малой академии наук учащихся Кубани в город Краснодар, где достойно представили наш Крыловский район и защитили свои работы.

Итог работы учителей и учеников за прошедший учебный год хочется охарактеризовать словами А. Колмогорова, величайшего математика ХХ века: «Не существует сколько-нибудь достоверных тестов на одаренность, кроме тех, которые проявляются в результате активного участия хотя бы в самой маленькой поисковой исследовательской работе».

Сегодня мы коснемся одной из упомянутых работ – «Анализа качества водопроводной воды станицы Новосергиевской» Дарьи Стукань. Среди поставленных в работе задач были исследование качества водопроводной воды методами химического анализа и пригодности для питья водопроводной воды, поставляемой централизованным способом жителям станицы Новосергиевской.

Некачественная вода сокращает жизнь человека на треть

Согласно всеобщей декларации прав человека, право на чистую воду, ее охрану и информацию о качестве воды – основные права человека, защищающие не только его здоровье, но и жизнь. Примерно 70-80% всех имеющихся заболеваний вызваны загрязненной питьевой водой. Такая вода сокращает жизнь человека на треть. В соответствии с российскими санитарными правилами и нормами (СанПиН 2.1.4. 1074-01) питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. При проведении опытов в качестве исследуемых образцов Наталья взяла образцы воды: водопроводной, талой, речной воды из реки Кавалерка и бутилированной, продаваемой в магазинах.

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, содержания химических соединений. Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Запах воды водоемов хозяйственно-питьевого назначения, обнаруживаемый непосредственно в воде или после ее хлорирования, не должен превышать двух баллов. Характер и интенсивность запаха определяют по специальной методике (см. таблицу 1).

Характер и род запаха воды естественного происхождения

Для питья можно использовать только нейтральную воду. В нейтральной воде рН=7 (как в бутилированной). Как показали исследования, рН станичной водопроводной воды равен 8, талой – 6, речной – 9.

«Умеренно загрязнена»

Организм человека нуждается в систематическом снабжении минеральными солями, поэтому очень важно, чтобы они в достаточном количестве присутствовали в питьевой воде. Но следует помнить, что избыток минеральных солей в питьевой воде вреден для организма человека. Они могут вызывать нежелательные, и даже тяжелые патологические реакции. Минеральные соли практически отсутствовали в талой воде, в небольшом количестве присутствовали в образцах с водопроводной и бутилированной водой, очень много их содержал образец с речной водой.

Окисляемость воды – это сложный санитарный показатель. С практической точки зрения окисляемость отражает степень загрязнения объекта водопользования органическими соединениями. Определить точное количество миллиграмм кислорода в воде в школьной лаборатории, прямо скажем, затруднительно. Но дать воде качественную характеристику по этому показателю абсолютно реально. Для этого приготавливается насыщенный раствор перманганата калия и вносится по капле в исследуемые образцы воды. Через 60 минут оценивается изменение цвета раствора, которое и рассказывает о степени окисляемости воды. Минимальное загрязнение органическими соединениями имеют талая и бутилированная вода, водопроводная вода – умеренно загрязнена (красная окраска), а в речной воде органические соединения присутствуют в большом количестве (оранжевый цвет).

Все исследуемые образцы воды содержали хлориды, что объясняется присутствием в породах наиболее распространенной на Земле соли – хлорида натрия. Питьевая вода не должна содержать ионы меди во избежание интоксикации – в этом плане все исследуемые образцы воды безопасны.

О воде мягкой и жесткой

Природная вода, проходя через горные породы, обогащается солями кальция и магния. Если содержание солей в воде незначительно, то воду называют мягкой, в противном случае – жесткой. Жесткая вода затрудняет приготовление пищи, в ней плохо завариваются чай, кофе. Постоянное употребление такой воды может привести к отложению солей в организме человека. Также в ней плохо мылится мыло, а ткань, впитывая соли, становится желтой и быстро ветшает. Жесткая вода не пригодна для использования в паровых котлах и системах отопления, так как при ее нагревании соли кальция и магния на внутренних стенках образуют накипь, что затрудняет нагревание воды и, следовательно, вызывает увеличение расхода топлива. Кроме того, из-за накипи металл котла перегревается и быстрее изнашивается. Талая, водопроводная и бутилированная воды мягкие, а речная – довольно жесткая.

Большое значение для здоровья и жизни человека имеет присутствие нитратов и нитритов в воде. Смертельная доза нитратов для человека составляет 8-15 граммов. При длительном употреблении питьевой воды, содержащей значительные количества нитратов, возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Снижается способность крови к переносу кислорода, что ведет к неблагоприятным последствиям для организма. Нитриты значительно опаснее нитратов, поэтому их содержание в воде контролируется более строго. Талая, водопроводная и бутилированная воды не содержат нитрит- и нитрат-ионы, а речная – содержит.

В водопроводной воде, как и в речной, присутствует характерный желтый оттенок, в талой – слабо-серый, в бутилированной окраска отсутствует. То есть в трех из четырех случаев присутствовал показатель определенного вида загрязнения. Опыт по определению запаха воды (при нагревании до 600 градусов) показал, что водопроводная вода имеет сильный неприятный сероводородный запах, что может служить причиной отказа от питья, у речной – запах древесный, землистый, рыбный, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде с неодобрением, остальные образцы запаха не имели.

Результаты, полученные в ходе проведенных Дарьей Стукань опытов, позволяют сделать вывод, что питьевая (водопроводная) вода в станице Новосергиевской, поставляемая централизованным способом, действительно не пригодна для питья, так как цвет, запах, кислотность и содержание сероводорода, органических веществ не соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01. Методы химического анализа по определению качества водопроводной воды показали, что она имеет слабощелочную реакцию среды, умеренно загрязнена органическими соединениями, что недопустимо. Также было обнаружено, что в водопроводной воде наличие хлоридов в норме, отсутствуют ионы меди, нитриты и нитраты, и она довольно мягкая. Такая водопроводная вода может использоваться для хозяйственных нужд, например, для приготовления пищи или в процессе стирки, так как является достаточно мягкой.

Д. Стукань попросила жителей станицы Новосергиевской ответить на вопрос: «Какую воду вы пьете?». Результаты опроса представлены на диаграмме 1.

Вода, употребляемая жителями станицы Новосергиевской

1- отфильтрованная фильтром 2 – отстоянная 3 – кипяченая 4 – водопроводная

Подготовила Ю. Яковенко по предоставленным материалам Д. Стукань и Г. Турсуновой.

Как определить – жесткая вода или мягкая

Приготовьте раствор мыла. Для этого в стеклянный стакан налейте 50 мл дистиллированной воды и добавьте 10 г стружек хозяйственного мыла. Перемешайте содержимое стакана и нагрейте до полного растворения мыльных стружек. Затем налейте в другую емкость 100 мл водопроводной воды и добавьте 2 мл раствора мыла. Закройте емкость и хорошо взболтайте. Образование студенистого осадка, к примеру, говорит о жесткости воды, если появилась плотная, устойчивая пена – вода мягкая.