ХІМІЧНИЙ АНАЛІЗ ПОВЕРХНЕВИХ ВОД СЕЛИЩА СТЕПАНІВКИ СУМСЬКОГО РАЙОНУ

Роботу виконала:

Чумаченко Ірина Романівна,

учениця 11 класу Степанівської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів

Степанівської селищної ради

Сумського району Сумської області

Керівник :

Кощій Антоніна Степанівна, учитель хімії, спеціаліст вищої кваліфікаційної категорії, учитель-методист Степанівської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів

Степанівської селищної ради

Сумського району Сумської області

Суми – 2018

ЗМІСТ

ВСТУП

Актуальність проблеми

Питання дефіциту питної води сьогодні поставлене досить гостро – це одна з найбільш масштабних проблем людства , що має вирішуватися як на світовому рівні , так і на рівні окремих регіонів.

Незважаючи на те ,що майже поверхні Землі вкриває вода , що робить її одним із найбагатших природних ресурсів, населення планети для задоволення власних потреб може використовувати лише незначну її частину. Оскільки 97,5% від загального об’єму - це солона морська вода , а від 2,5% прісної води – це крига , тому маємо незначні запаси прісної води , що в перспективі є питною . Та навіть ці незначні запаси скорочуються не від того , що їх стає менше , а від того , що через активну діяльність людини вона стає непридатною для вжитку , що і є причиною подальших проблем .

Приблизно 70% прісної води, яка використовується людиною, припадає на сільське господарство, ще 22% «забирає» промисловість, а домогосподарствам залишається лише 8%. За прогнозами, більше половини населення планети до 2025 року страждатиме від нестачі води. Дефіцит питної води в 2050 році може скласти 2 мільярди кубічних метрів на рік. Компетентні органи визначили , що річна норма води на душу населення становить , тоді як в Україні на рік особа має лише , що свідчить про «водний стрес» , який ми майже не відчуваємо , не говорячи про регіони з посушливим кліматом .

Питання дефіциту водних ресурсів тісно пов’язане з проблемою якості питної води. На жаль, екологічний стан більшості басейнів українських річок, із яких, в основному, і забезпечується водопостачання населення, не можна назвати задовільним. У результаті неякісну воду для питних потреб використовує значна частина населення.

Проблема екологічної безпеки водних об’єктів актуальна для всіх водозбірних басейнів України. У більшості з них вода має класи якості «забруднена» і «брудна». Малі річки також перебувають під потужним антропогенним навантаженням , і ми вирішили звернути увагу на проблему зміни фізичного й хімічного складу поверхневих вод у басейні річки Сумки в смт Степанівка . Для цього два роки поспіль ми робили хімічний аналіз води, аналізували результати минулорічних досліджень та порівнювали їх з результатами досліджень цього року.

Мета роботи – дослідити і скласти характеристику поверхневих вод селища Степанівка Сумського району на основі хімічного аналізу й привернути увагу громадського самоврядування селища до цієї проблеми.

Для досягнення мети були сформульовані й виконані такі завдання:

1. Опрацювання наукових джерел із даної проблеми.

2. Дослідження умов формування водостоку річки Сумки.

3. Вивчення та відбір методик проведення якісного аналізу питної води.

4. Проведення хімічного аналізу води з різних джерел селища Степанівка Сумського району.

Об’єкт дослідження –поверхнева вода річки Сумки.

Предмет дослідження – хімічний склад поверхневих вод річки Сумки.

РОЗДІЛ І. Теоретичне дослідження умов формування водостоку річки Сумки та ознайомлення з методикою проведення аналізу питної води селища Степанівка

1. Особливості природних та антропогенних умов формування водостоку річки Сумка в мікрорайоні селища Степанівка

Розпочинаючи роботу з поверхневими водами р. Сумки , перш за все ми вирішили ознайомитися з гідрохімічними характеристиками об’єкту . Гідрохімічний стан та якість річкової води досліджували Більченко М.М., Касьяненко Г.Я. , Стан басейну річки та рівень антропогенного навантаження описали у своїх працях Тюленєва В.О . та Данильченко О.С. , тому, виконуючи дослідницькі роботи , ми використовували матеріали зазначених праць .

Географічне положення річки.

Річка Сумка є правою притокою першого порядку річки Псел та притокою другого порядку річки Дніпро. Басейн річки Сумки займає центральне положення в Сумській області, а саме в Сумському районі та місті Суми. Річка бере свій початок поблизу сіл Новосуханівка і Миловидівка, а впадає в річку Псел у центральній частині обласного центру.

Геолого-геоморфологічні умови.

Басейн р. Сумки розміщений у межах Псельсько-Ворсклинського межирічного позальодовикового ландшафтного району Середньоруської височинної лісостепової провінції сильно розчленованих лесових рівнин. Територія басейну знаходиться в межах південно-західних відрогів Середньоруської височини, що в тектонічному плані відповідають південно-західному схилу Воронезького кристалічного масиву. Корінні гірські породи представлені відкладами крейди та мергелю верхнього мезозою, які перекриті малопотужними відкладами пісків, пісковиків та глин палеоген-неогенового віку, четвертинні відклади представлені лесами та лесовидними суглинками .

Клімат та ґрунтово-рослинний покрив басейну річки.

Водозбір річки знаходиться в помірному кліматичному поясі, характеризується помірно- континентальним типом клімату з чітко вираженими порами року. Середньосічнева температура повітря складає -7º…-9ºС, абсолютний мінімум - 38ºС. Середньолипнева - +18º…+19ºС, з абсолютним максимумом +33ºС. Річна кількість атмосферних опадів складає за рік близько 575-600 мм з максимумом улітку . У ґрунтовому покриві домінують чорноземи типові потужні малогумусні на лесовидних суглинках, але також зустрічаються опідзолені та вилугувані чорноземи супіщано-суглинкового механічного складу. Рослинний покрив в основному представлений сільськогосподарськими угіддями на місці кленово-липово-дубових і дубових лісів та природними островами лісів .

Морфометричні характеристики.

При деталізації морфометричних характеристик річки встановлено: довжина річки – 38 км, відповідає даним довідника ; коефіцієнт звивистості річки – 1,8; деякі частини русла річки спрямлені; загальне падіння річки – 25 м; похил річки – 0,66 м/км, що зумовлює її повільну течію – 0,1-0,2 м/с; коефіцієнт густоти річкової мережі – 0,32 км/км². Морфометричні показники басейну річки наступні: площа басейну – 385 км², довжина басейну – 21 км, максимальна ширина – 36,6 км, середня ширина – 18,3 км, асиметрія басейну становить 0,5; похил басейну – 0,65 м/км. Річка Сумка має 4 правих притоки більше 10 км: р. Стрілка, р. Липовий Яр, р. Новосуханівка, р. Гуска та 4 лівих притоки та 1 праву довжиною менше 10 км. Річка Сумка тече в добре розробленій долині з вираженою заплавою. Ширина долини річки в середньому близько 1-1,5 км. Глибина річкової долини близько 5-10 м. Для долини річки Сумка характерна класична асиметрія: правий берег крутий, лівий - пологий терасований. Ширина русла в середньому знаходиться в межах від 2 до 8 м, середня ширина – 4 м. Глибина природнього русла незначна - 1-1,5 м. Дно, в основному, земляне , укрите шаром мулу місцями потужністю до 1 м. Прогресує тенденція до замулення річки, зменшення швидкості течії, активно відбувається заростання русла річки.

2. Загальні вимоги до відбору проб води з криниць

Правильний відбір проби води для лабораторного аналізу та її транспортування до лабораторії мають важливе значення. Помилки, які можуть виникнути внаслідок неправильного відбору й транспортування призводять до похибок при виконанні хімічного аналізу.

Відбір, транспортування і зберігання проб води, які відібрані з джерел водопостачання, здійснюють відповідно до вимог .

• Для відбору проб води на повний аналіз беруть бутель місткістю 5л з притертою пробкою. Для скороченого аналізу- бутель місткістю 2л.

• Місце відбирання проби води визначають залежно від характеру вододжерела та цілей дослідження.

• Перед відбором проби бутель не менше двох разів ополіскують водою, що підлягає дослідженню.

• Пробу води з наміченої глибини відкритої водойми відбирають батометром. Дозволяється відбір проб води бутлем, пробку з якого виймають з наміченої глибині за допомогою шнура.

• Бутель наповнюють водою до верху. Перед закриттям бутля пробкою верхній шар води зливають так, щоб під пробкою залишився невеликий проміжок повітря.

• Якщо час, необхідний для доставки води, перевищує 5 годин, то повинні бути вжиті заходи проти нагрівання або замерзання проб.

• Доставлену воду слід піддавати дослідженню в день відбору проби. У випадку неможливості дослідження води в день відбору її зберігають у холодильнику для незабрудненої води – 72 год., для малозабрудненої – 48 год.

3. Методика проведення органолептичного аналізу

В Україні якість питної води нормується за 83 показниками, які можна розділити на наступні основні групи: органолептичні (запах, присмак, кольоровість, каламутність), хімічні (вміст різних хімічних речовин , у тому числі солей, іонів металів, нафтопродуктів, токсичних елементів) і мікробіологічні.

В основі органолептичного методу лежить дослідження об’єктів за допомогою органів чуття та примітивних приладів. Дана методика дозволяє вивчати фізичні властивості речовини .

Запах води

Запах питної води визначають відповідно до ДСанПіН 2.2.4-171-10. Проби води відбирають відповідно до ДСанПіН 2.2.4-171-10 об’ємами не менше 500 мл. Проби не консервують і визначення проводять не пізніше, ніж через 2 години після відбору.

Визначення запаху води здійснюють при температурі . У колбу з притертою пробкою місткістю 250–350 мл уміщують 100 мл води, яку досліджують. Колбу закривають пробкою і кілька разів перемішують обертальними рухами, після чого колбу відкривають і визначають характер та інтенсивність запаху .

Таблиця 1.1

Шкала оцінки характеру запахів

Символ	Характер	Наближений запах
А	Ароматичний	Огірковий, квітковий
Б	Болотний	Мула, багна
Г	Гнилісний	Фекальний, стічний
Д	Деревний	Мокрої деревини, тирси, кори
З	Землистий	Прілий, гнилісний
П	Пліснявий	Затхлий , застійний
Р	Рибний	Рибний, риб’ячого жиру
С	Сірководневий	Тухлі яйця
Т	Трав’яний	Скошеної трави, сіна
Н	Невизначений	природний

Таблиця1.2

Таблиця для визначення характеру й інтенсивності запаху

Інтенсивність запаху	Характер прояву запаху	Оцінка інтенсивності запаху
Відсутній	Запах не відчувається	0
Дуже слабкий	Запах відразу не відчувається, але виявляється при ретельному дослідженні (при нагріванні води)	1
Слабкий	Запах помічається, якщо звернути на це увагу	2
Помітний	Запах легко помічається і викликає несхвальний відгук про якість води	3
Чіткий	Запах звертає на себе увагу і змушує втриматися від уживання	4
Дуже сильний	Запах настільки сильний, що робить воду непридатною до вживання	5

Згідно з ДСанПіН 2.2.4-171-10 запах питної води повинен бути не більше 2 балів.

Визначення прозорості води

У воді знаходяться зважені речовини, які зменшують її прозорість. Існують кілька методів визначення прозорості води.

Один із них – визначення за шрифтом. Під циліндр висотою 60 см і діаметром 3-3,5 см підкладають стандартний шрифт на відстані 4 см від дна, досліджувану пробу наливають в циліндр, так щоб можна було прочитати шрифт, і визначають граничну висоту стовпа води. Метод кількісного визначення прозорості заснований на визначенні висоти водяного стовпа, при якій ще можна візуально розрізнити (прочитати) чорний шрифт висотою 3,5 мм і шириною лінії 0,35 мм на білому фоні або побачити мітку (наприклад, чорний хрест на білому папері). Порівнювати прозорість води будемо із прозорістю дистильованої води. Висота стовпа води, налитої в циліндр, виражена в сантиметрах, є показником прозорості.

Смак і присмак води

Розрізняють чотири основних види смаку: солоний, кислий, солодкий, гіркий. Усі інші види смакових відчуттів називаються присмаками, наприклад хлорний, рибний, металевий тощо. Кількісну оцінку запаху, смаку й присмаку води проводять за п’ятибальною шкалою згідно з ДСанПіН 2.2.4-171-10. Слід зауважити, що дослідження води на смак можливо тільки для вод бактеріологічно нешкідливих і нетоксичних. У сумнівних випадках воду слід прокип'ятити, охолодити до 15–20°С і тільки потім пробувати на смак. Для визначення смаку досліджуваної води її набирають у рот малими порціями, не проковтуючи, і затримують у роті 3–5 с. Інтенсивність смаку й присмаку визначають при 20^oС і оцінюють за п’ятибальною системою згідно з вимогами (див. табл.1.3.).

Таблиця 1.3.

Визначення смаку та присмаку води

Інтенсивність смаку й присмаку	Характер смаку й присмаку	Оцінка інтенсивності смаку й присмаку, бал
1	2	3
Немає	Смак і присмак не відчуваються	0
Дуже слабкий	Смак і присмак не відчуваються, але виявляються при лабораторному дослідженні	1
Слабкий	Смак і присмак помічаються споживачем , якщо звернути увагу	2
Помітний	Смак і присмак легко помічаються і складають несхвальний відгук про воду	3
Виразний	Смак і присмак звертають на себе увагу і примушують утриматись від пиття	4
Дуже сильний	Смак і присмак настільки сильні , що роблять воду непридатною для пиття	5

Згідно з ДСанПіН 2.2.4-171-10 смак питної води повинен бути не більше 2 балів.

4. Методи хімічного аналізу

Водневий показник (pH)

Водневий показник (pH) являє собою негативний логарифм концентрації водневих іонів у розчині: рН = -lg [Н +].

Для всього живого у воді (за винятком деяких кислотостійких бактерій) мінімально можлива величина pH = 5; дощ, який має рН <5,5, вважається кислотним дощем.

У питній воді допускається pH 6,0-9,0; у воді водойм господарсько-питного та культурно-побутового водокористування - 6,5-8,5. Величина pH природної води визначається, як правило, співвідношенням концентрацій гідрокарбонат-аніонів і вільного СО₂. Зниження значення рН характерно для болотних вод за рахунок підвищеного вмісту гумінових та інших природних кислот.

Визначення рН проводять потенціометричним методом за допомогою рН-метра зі скляним електродом.

Скляний електрод являє собою трубку з напаяною на кінці порожнистою кулькою з літієвого електродного скла.

При зануренні електрода в розчин між поверхнею кульки електрода і розчином відбувається обмін іонами, в результаті якого іони Літію в поверхневих шарах скла заміщуються іонами Гідрогену. Між поверхнею скла і досліджуваним розчином виникає різниця потенціалів, величина якої залежить від концентрації іонів Гідрогену в розчині і його температури. Для вимірювання цієї різниці потенціалів створюють електричний ланцюг. Внутрішній електрод цього ланцюга здійснює контакт з розчином, який заповнює внутрішню частину скляного електрода. Допоміжний електрод являє собою проточний хлор-срібний електрод. Він здійснює контакт з досліджуваним розчином за допомогою електролітичного ключа – трубки, яка закінчується пористою перетинкою і заповнена насиченим розчином калій хлориду.

Мінеральний склад води

Мінеральний склад води відображає результат взаємодії води з навколишнім середовищем. Крім того, мінеральний склад води обумовлений цілою низкою фізико-хімічних і фізичних процесів, що протікають у ній , - розчинення й кристалізація, пептизація й коагуляція, седиментації, випаровування й конденсації та ін.

Ряд показників якості води так чи інакше пов'язаний з визначенням концентрації розчинених у воді різних мінеральних речовин. Мінеральні солі, що містяться у воді по-різному впливають на загальний солевміст, який розраховується сумою концентрацій усіх солей. Прісною вважається вода, що має загальний солевміст, або мінералізацію, не більше 1 г / л. Можна виділити дві групи мінеральних солей, що за часто зустрічаються в природних водах (табл.1.4.).

Таблиця 1.4.

Мінеральний склад води (гранично-допустимі норми)

Компонент мінерального складу води	ДСанПіН 2.24-171-10
ГРУПА 1
1. Катіони:
Кальцій (Ca2+)	130 мг / л
Натрій (Na +)	200 мг / л
Магній (Mg2+)	80 мг / л
2. Аніони
Карбонат (CO32-)	100 мг / л
Гідрокарбонат (HCO3-)	Не регламентовано
Сульфат (SO42-)	500 мг / л
Хлорид (Cl-)	350 мг / л
ГРУПА 2
1. Катіони:
Амоній (NH4 +)	2,6 мг / л
Важкі метали (сума)	0,001 ммоль / л
Залізо загальне(сума Fe2 + і Fe3 +)	1,0 мг / л
2. Аніони:
Нітрат (NO3-)	50 мг / л
Нітрит(NO2-)	3,3 мг / л

Як видно з таблиці 1.4. , основний внесок у мінеральний склад води вносять солі 1-ї групи (вони утворюють так звані «головні іони»), які визначаються в першу чергу. До них відносяться карбонати, гідрокарбонати, хлориди, сульфати. Відповідними катіонами для названих аніонів є калій, натрій, кальцій, магній. Солі 2-ї групи також необхідно враховувати при визначенні якості води, тому що на кожну з них встановлено значення ГДК, хоча вони вносять незначний вклад у солевмісткість природних вод.

Твердість води

Трилонометричний метод засновано на змінюванні в еквівалентній точці забарвлення розчину, який містить іони Ca²⁺ і Mg²⁺ та певний індикатор, а також при доливанні до досліджуваного розчину трилону Б.

Трилон Б ( ) – це двонатрійова сіль етилендіамінотетраоцтової кислоти ( ) ,яка утворює стійкі комплексні сполуки з іонами двовалентних металів, зокрема з іонами кальцію і магнію.

Використовують індикатори еріохром чорний Т ( ) (спеціальний ЕТ-00), кислотний хром синій K ( ) та кислотний хром темно-синій( ). Індикатори змінюють забарвлення не тільки від зміни концентрації іонів Са2+ і Mg2+ , а від рН розчину. Тому при титруванні підтримують рН близько 10, для чого додають до розчину буферну суміш.

Готування буферної суміші: змішати 100 мл 20% розчину і 100мл 20%-ного розчину Розвести дистильованою водою до 1л.

У конічну колбу піпеткою налити потрібну кількість досліджуваної води (20 мл), додати 50 мл дистильованої води, долити 5 мл буферного розчину та 4-5 крапель індикатора, добре перемішати і повільно титрувати 0,05Н розчином Трилону Б до зміни забарвлення індикатора.

Кінець титрування легше встановити, якщо поряд поставити колбу з перетитрованою пробою і титрувати до такого самого кольору. Твердість води обчислити за формулою:

Т₃=

де – об’єм розчину Трилону Б, що пішов на визначення (у мл);

– об’єм проби води

Е – еквівалент твердості

Титриметричний метод

В основу дослідження кількісного складу іонів по першій групі мінерального складу (див. табл.1.5.) покладено титрування .

Титриметричним методом аналізу називають метод кількісного аналізу, який базується на вимірюванні кількості реагента, яка вимагається для завершення реакції з даною кількістю визначуваної речовини.

У титриметричному аналізі вимірюють об’єм розчину реактиву відомої концентрації, який витрачено на взаємодію з розчином визначуваної речовини, і за рівнянням хімічної реакції обчислюють кількість речовини.

Хімічний елемент, прості або складну речовину, вміст якої визначають в даному зразку аналізованого продукту, називають визначуваною речовиною і позначають А.

Метод титриметрії полягає в тому, що до розчину визначуваної речовини А поступово додають розчин реактиву В відомої концентрації.

Тверду, рідку чи газоподібну речовину, яка вступає в реакцію з визначуваною речовиною А, називають реагентом і позначають В. Слід розрізняти поняття “реагент” і “реактив”. Реагентом називають речовину, яка безпосередньо вступає в реакцію, а реактивом – хімічний препарат, який може представляти собою складну суміш різних речовин, яка містить поряд з власне реагентом допоміжні речовини і розчинник.

Приготування стандартного розчину

Стандартний розчин – розчин з точно відомою концентрацією хімічно активної речовини. Його можна приготувати розчиненням точної наважки первинної стандартної речовини та розведенням одержаного розчину в мірній колбі до певного об’єму. Такі стандартні розчини ще називають розчинами з приготованим титром. Первинна стандартна речовина – речовина високої чистоти, яку використовують у стехіометричних реакціях для встановлення концентрації титранта або для приготування розчинів з точно відомою концентрацією. Первинні стандартні речовини мають задовольняти наступні вимоги:

1. Бути хімічно чистими, тобто не містити сторонніх домішок.

2. Склад речовини має строго відповідати хімічній формулі.

3. Речовина має бути стійкою при зберіганні на повітрі та в розчині.

Бажано велика молярна маса речовини еквівалента, тоді відносна похибка при взятті наважки буде мінімальною.

У нашому випадку ми готуватимемо відразу вторинний розчин , оскільки маємо точні наважки реактиву.

Визначення амоній-іону

Іони NH₄⁺ утворюються у воді, головним чином , у результаті

розкладання білкових сполук , які потрапляють у водойми зі стічними побутовими й промисловими водами. Білкові сполуки під впливом мікроорганізмів розкладаються до кінцевого продукту – аміаку. Тому наявність аміаку завжди є свідоцтвом забруднення води побутовими стічними водами – така вода не придатна для питних цілей. Амонійний азот може бути мінерального (при

відновленні неорганічних азотистих сполук) і рослинного (при гнитті рослинних

залишків) походження.

Для визначення амоній-іону слід виконати наступні завданні:

У конічну колбу місткістю 250мл налити 10 мл 25% водного розчину формальдегіду (формаліну) , додати 2-3 краплі фенолфталеїну . Розчином NaOH 0,1H нейтралізують мурашину кислоту (що міститься у вільному стані в формаліні) до рожевого відтінку . До отриманого розчину додають пробу води (у якій присутні іони амонію ) , суміш ретельно перемішують й титрують стандартним розчином NaOH . Концентрацію іонів амонію обчислюють за формулою :

C=

РОЗДІЛ ІІ . Дослідження води з криниць смт Степанівка

2. 1. Відбір проб води з різних джерел у смт Степанівка

Відбір проб води в різних районах смт Степанівка відбувся 16 січня 2018 року з дотриманням норм та правил відбору згідно з ДСанПіН 2.2.4-171-10 у поліетиленові пляшки з герметичною кришкою місткістю 1,5л , попередньо промиті дистильованою водою ,а на місці відбору двічі промиті водою з джерела , з якого взято пробу.

Температура повітря станом на 23.01.18 -

Температура води станом на 23.01.18 -

Зразок №1 - криниця на вул. Новосільська.

вул. Новосільська, смт Степанівка.

23.01.2018 . Об’єм 1,5л

Зразок №2 - криниця на ст. Торопилівка

ст. Торопилівка , смт Степанівка.

23.01.2018 . Об’єм 1,5л

Зразок №3 - криниця на вул. Журавлина.

вул. Журавлина смт Степанівка.

23.01.2018 . Об’єм 1,5л

Зразок №4- криниця в с.Закумське

с .Закумське , смт Степанівка.

23.01.2018 . Об’єм 1,5л

Точки відбору проб були визначені на підставі минулорічних висновків проведеного хімічного аналізу , по два зразки з правого і лівого берега р. Сумки (додаток А) . Нами було виявлено той факт , що вода з криниць , які розташовані на лівому березі , значно гірша , ніж вода з криниць на правому березі , про що свідчать візуальні показники . Дану ситуацію ми схильні пояснювати тим , що правий берег – житловий район , а на лівому березі розгорнулися підприємства ТОВ «Агротермінал Констракшн» будівельні склади «Віста» , «Akkad» , ТОВ Агрофірма «Владана» , ТОВ «Сумське управління механізації, будівництва та автотранспорту» та ін. , діяльність яких може погіршувати якість питної води.

2. Дослідження води з криниць смт Степанівка методом органолептичного аналізу

Визначення запаху води

Обладнання: мірний стакан ,колба з притертою кришкою місткістю 250 мл , термометр.

Виконання аналізу:

1. Пронумерували і відповідними робочими розчинами промили посуд для виконання досліду.

2. Мірним стаканом виміряли об’єми по 100мл кожної проби й помістили їх у колби.

3. Виміряли температуру , що має бути 15- С.

4. Закрили колбу притертою кришкою й обертальними рухами поколотили , відкрили й визначили інтенсивність й характеру запаху , користуючись таблицями 1.1. і 1.2.

Таблиця 2.1.

Отримані результати

Номер проби	Інтенсивність запаху , бал	Характер запаху
Проба №1 ,вул. Новосільська	3	Землистий
Проба №2 , ст. Торопилівка	0
Проба №3 , вул. Журавлина	1	Невизначений
Проба №4 , с. Закумське	0

Проведене дослідження на визначення запаху води засвідчує про те , що згідно з вимогами зразок № 3 є непридатним для вживання людиною , оскільки інтенсивність запаху питної води не має перевищувати 2 бали .

Визначення прозорості води

Обладнання: Ламінований зразок шрифту (висота 3,5 мм. ширина лінії 0.35 мм), піпетка для відбору води. Циліндр (60см).

Виконання аналізу:

1. Циліндри для визначення прозорості пронумерували згідно з номерами проб і ретельно промили робочими розчинами відповідно до нумерації.

   

2. Закріпили циліндри у штативи на висоту 4 см й захистили від бічного світла екраном .

3. У циліндри налили зразки води до 30 см й помістили ламінований шрифт , і відбираючи або додаючи в циліндр воду спостерігали за прозорістю , тобто мітка при якій шрифт не читається .

Таблиця 2.2.

Отримані результати

Номер проби	Прозорість води , см
Проба №1 , вул. Новосільська	26
Проба №2 , вул. Журавлина	50
Проба №3 , ст. Торопилівка	37
Проба №4 с. Закумське	45

З виконаного досліду зрозуміло , що найкращий органолептичний показник прозорості у проби № 2 , ст. Торопилівка, найгірший – проба№1, вул. Новосільська.

Визначення смаку й присмаку води

Обладнання:

Виконання аналізу:

1. Воду, призначену для аналізу набирали в рот невеликими порціями, не проковтуючи, затримуючи 3-5 с.

2. Інтенсивність смаку та присмаку визначали за табл.1.4.

Таблиця 2.3.

Отримані результати

Номер проби	Інтенсивність смаку	Характер смаку
Проба №1 , вул. Новосільська	4	металевий
Проба №2 , вул. Журавлина	1	невизначений
Проба №3 , ст. Торопилівка	2	рибний
Проба №4 , с. Закумське	1	мильний

Проведені дослідження , що у випадках зі зразками №2 ,№3 й №4 підтверджує придатність даних зразків води для споживання , у випадку зі зразком №1 , візуальні показники й характер запаху засвідчують про непридатність води для вжитку . Тому ми утрималися від визначення смаку та присмаку даної проби . Але результати отримані в ході дослідження на наш погляд безпечних зразків цілком відповідають ДСанПіН 2.2.4-171-10.

2. Дослідження води з криниць смт Степанівка методом хімічного аналізу

Визначення показника рН

Обладнання : стакан місткістю 50мл.

Реактиви : рН-метр.

Виконання аналізу :

1. Промили електроди рН-метра робочим розчином.

2. Занурили електроди рН-метра в необхідний зразок .

3. Зачекавши кілька хвилин зафіксували результати.

Таблиця 2.4.

Отримані результати

Номер проби	Показник рН
Проба №1 , вул. Новосільська	7,3
Проба №2 , ст. Торопилівка	7,7
Проба №3 , вул. Журавлина	7,7
Проба №4 , с. Закумське	7,65

За результатами визначення показника рН усі зразки відповідають вимогам щодо питної води (рН=6,0-9,0) , але спостерігаючи нестабільність у випадку з пробою №2 можна стверджувати про непостійність складу даного зразка.

Визначення загальної твердості води

Обладнання: хімічні стакани ,конічні колби ,бюретка , штатив , піпетки з резиновою грушою;

Реактиви: трилон Б , еріохром чорний Т , кислотний хром синій К, кислотний хром темно-синій , хлорид амонію 20% , гідрооксид амонію 20% , вода дистильована.

Виконання аналізу :

1. Приготування буферного розчину : змішали 100мл 20% розчину хлорид амонію й 100мл 20% розчину гідрооксид амонію , довели розчин дистильованою водою до 1л.

2. Приготували проби до титрування : у конічні колби налили зразки води по 20мл , додали 50 мл дистильованої води , по 5 мл буферного розчину й по 4 краплі індикатора .

3. Перетитрували зразковий розчин для порівняння й титрували проби до встановленого кольору .

4. Твердість води розраховували за формулою -

Т₃=

5. Отримані результати записали в таблицю (див табл.2.5.)

Таблиця 2.5.

Отримані результати

Номер проби	Номер аналізу	Твердість води, мг/екв	Середнє значення мг/екв	Гранично- допустимі норми мг/екв
Проба№1,вул.Новосільська	№1	9,2	8,35	0,02
№2	7,5
Проба№2,вул.Журавлина	№1	5	5
№2	5
Проба №3, ст. Торопилівка	№1	5,9	5,95
№2	6
Проба №4, с. Закумське	№1	9,5	8,9
№2	8,2

Визначення загальної твердості води дає змогу стверджувати , що вода зразків №2 і №3 середньої твердості , а зразки №1 й №4 – тверда.

Визначення амоній- іону

Обладнання: колби місткістю 250мл , мірний стакан , піпетка ,бюретка

Реактиви: дистильована вода , формалін 25%, фенолфталеїн , натрій гідрооксид .

Виконання аналізу :

1. Відміряли піпеткою та помістили в колбу місткістю 250мл 10мл розчину формаліну 25%.

2. Додали дві краплі фенолфталеїну.

3. Відтитрували розчин натрій гідрооксидом до стійкого рожевого відтінку.

4. Додали до отриманого розчину зразок води й ретельно коловими рухами перемішали .

5. Титрували одержану суміш до різкої зміни забарвлення натрій гідрооксидом.

6. Концентрацію іонів амонію розрахували за формулою:

C=

Таблиця 2.6.

Отримані результати

Номер проби	Вміст NH4+	Гранично- допустимі норми
Проба №1, вул. Новосільська	1,77мг/л	≤ 2,6мг/л
Проба №2, вул. Журавлина	Присутні сліди
Проба №3, ст. Торопилівка	1мг/л
Проба №4, с. Закумське	Присутні сліди

Явно виражений вміст амоній – іону в пробах №1 і №3 прослідковується другий рік поспіль , тому ми схильні тлумачити ці відхилення від норми , як потрапляння в стічні води органічних добрив , а саме аміаку такими агропідприємствами , як агрофірма «Владана» й ТОВ «Хлібодар»

ВИСНОВКИ

Результати проведених досліджень дають змогу зробити наступні висновки.

Першим завданням нашої роботи було опрацювати інформаційні джерела з поставленого нами питання , і як було з’ясовано в ході роботи з літературою обрана нами тема широко досліджувана , що дало нам змогу обрати ті методики проведення аналізу , що можна провести в умовах шкільної лабораторії з використанням примітивного обладнання й доступних реактивів . Незважаючи на те , що тема хімічного аналізу поверхневих вод неодноразово досліджувана вона є дуже актуальною , оскільки малі річки перебувають під потужним антропогенним навантаженням , але все ж залишаються мало досліджуваними , тому саме це привернуло нашу увагу.

Дослідивши умови формування досліджуваного нами об’єкту : р. Сумка ми для себе з’ясували походження деяких фізичних властивостей води й її візуальні показники .Такі як забарвлення , що свідчать про наявність у складі катіонів феруму , що ті в свою чергу можна пов’язати з Курською магнітною аномалією.

Наступним виконаним етапом був відбір методик .Як вище було вказано обрана тема широкодосліджувана про що свідчить різноманітність методів кількісного аналізу , тому при відборі методик ми спиралися на наявність у шкільній хімічній лабораторії необхідних реактивів та приладів , а також на рівень складності при виконанні аналізу , користуючись як фундаментальними працями аналітичної хімії й сучасними виданнями.

Практичне виконання роботи були проведені в два етапи : органолептичний аналіз в умовах шкільної лабораторії й хімічний на базі хімічної лабораторії Сумського державного університету. Виходячи з результатів проведених нами досліджень можна стверджувати , що цілком придатною для спожитку є вода зразків №2 і№4 , дещо гірші показники у випадку з пробою №3 , а деякі досліджені показники засвідчують непридатність води зразку №1 для вживання .

Отже щодо органолептичних показників проби №1

• запах води свідчить про те , що слід утриматися від її вживання , бо допустимий показник запаху становить 2 бали , тоді як запах проби №1- 3 бали.

• смак виразний і становить 4бали , що також є недопустимо.

Що стосується хімічного дослідження , присутній амоніак іон(1,77мл/л) , але він не перевищує гранично допустиму концентрацію. Але ми все ж рекомендуємо не використовувати воду зразку №1 для пиття судячи з досліджень цього й минулого року . Виконавши всі поставлені завдання , в особливості провівши кількісний хімічний аналіз ми отримали підтвердження висунутої на початку роботи гіпотези про те , що якість води на правому березі р. Сумки значно краща , ніж якість води з лівобережної частини . Як і раніше ми не змінюємо свою думку про те ,що такі відмінності спричинені щільним розміщенням підприємств , що розкинулись на лівому березі рештки діяльності яких потрапляють у навколишнє середовище. Також ще однією з причин забруднення води є активна людська діяльність .

Тому пророблена нами робота має слугувати як заклик свідомих громадян до збереження такого неоціненного ресурсу як питна вода.

Список використаних джерел

1. Корнус А.О. Ландшафтно – гідрологічне районування території Сумської області / А.О. Корнус , О.С. Данильченко// Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету ім. Володимира Гнатюка . Серія : Географія . – 2015. - №1 – с.49 - 56 .

2. Більченко М.М. Хімічний склад поверхневих вод басейну р. Сумка/

М.М. Більченко., В.А. Горбусенко, Г.Я. Красьяненко//Екологічні дослідження річкових басейнів Лівобережної України : 36 наук , праць за матеріалами Всеукраїнської науково-практичної конференції (Суми 14-16 листопада 2002р.).- Суми : СумДПУ імені А.С. Макаренка 2002р.- с. 63-69.

2. Данильченко О.С. Річка як індикатор ландшафтно- екологічної ситуації (на прикладі р.Сумки)/ О.С. Данильченко //Гідрологія , гідрохімія і гідроекологія.- 2011.

3. Екологічний паспорт Сумської області станом на 01.01.2010р. – Суми : Еллада 8, 2010.

4. ДСанПіН2.2.4- 171-10(ДСанПіН2.2.4- 400-10). Гігієнічні вимоги до води питної , призначеної для споживання людиною : затверджено наказом Міністерства охорони здоров’я України №400 від 12.05.2010, введено в дію 16.07.2010.- К.,2010

5. Більченко М.М. Лабораторний практикум з аналітичної хімії . Якісний аналіз [Текст]: [Навчальний посібник] / М.М. Більченко – Суми : СумДПУ ім. А.С. Макаренка, 2010.

6. Технологія питної води : лабораторний практикум для студентів напряму підготовки 6.051701 . «Харчові технології та інженерія»нення форма навчання /укладачі О. В. Грабовська , О. М. Деменюк , - К. НУХТ . – 2014

7. Логинов Н. Я. , А.Г. Воскресенский , И.С. Солодкин , Аналитическая химия / Учебное пособие для студентов химико-биологических и биолого – химических специальностей пед. ин-тов. 2-е издание , перераб. – М.:Просвещение , 1979 . – 480с.

8. В.О. Мінаєва , Т.С. Нінова , Ю. А. Шафорост . Аналітична хімія . Титриметричний аналіз : Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів . – Черкаси , Вид. від ЧНУ імені Богдана Хмельницького , 2010 . – 456с.

9. Аналіз методів визначення загальної твердості води . Н. Лалак , Є. Походило / Національний університет « Львівська політехніка » , кафедра метрології , стандартизації та сертифікації .- 2009.

10. Методичні вказівки до виконання лабораторного аналізу природних вод при проходженні загально-екологічної практики . Модуль 2. Професійне спрямування «хімік-лаборант»(для студеннтів 1 курсу денної форми навчання за напрямом підготовки 6.040106 – «Екологія , охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування» ) / Харківська академія міського господарства ; укладачі : О.О. Мураєва , І. С. Зайцева , Т. П. Нат та ін. – Х.: ХНАМГ , 2013.- 91 с.

11. Розв’язування задач з аналітичної хімії . Частина 1 . Рівновага в гомогенній системі / уклад. І. О. Пацай .- Львів : Видавничий центр ЛНУ ім. І. Франка , 2006., - 34С.

ДОДАТКИ

Додаток А

Схема розміщення досліджуваних криниць смт Степанівка

Додаток Б

Річка сумка в смт Степанівка

Додаток В

Визначення запаху води