ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА Биотестирование воды

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ

БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

БИРСКИЙ ФИЛИАЛ

Факультет биологии и химии

 

Кафедра химии и методики обучения химии

 

 

 

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

 

Лыгин Сергей Александрович

Сыромятниковой Анастасии Андреевны

 

Биотестирование воды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бирск-2016

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………….	3
1. ВОДА И ЕЁ СВОЙСТВА…………………………………………..	4
1.1. Строение и структура воды……………………………………...	4
1.2. Память воды………………………………………………………	6
1.3.Физические свойства воды……………………………………….	9
1.4. Химические свойства воды………………………………………	9
1.5. Круговорот воды в природе……………………………………...	11
2.ВОДА КАК РЕСУРС И УСЛОВИЕ ЖИЗНИ……………………...	14
2.1. Показатели качества воды……………………………………….	14
2.2. Санитарно-токсикологическая характеристика химических примесей воды………………………………………………………...	17
3. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОДЫ НА ПРОРОСТАНИЕ СЕМЯН ОГУРЦА ………………………………..	25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………….	31
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………...	32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Вода – весьма распространенное на Земле вещество. Она обеспечивает жизнь всем организмам, и является единственным источником кислорода в главном жизненном процессе на Земле – фотосинтезе. Все живые существа на 80-90 % состоят из воды. Согласно современным представлениям само происхождение жизни связывается с морем. Во всяком организме вода представляет собой среду, в которой протекают химические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организма; кроме того, она сама принимает участие в целом ряде биохимических реакций. [1]

Ни одна сфера человеческой деятельности не обходится без использования воды, ведь она – это сама жизнь. Человек использует воду для питья, приготовления воды, и удовлетворения различных жизненных потребностей. Доля воды в теле человека близка к 60 %, но в отдельных органах и тканях она варьирует от 1 до 96 %.

Масса пресной воды на земном шаре составляет 31 млн. км³, основное количество которой (96%) сосредоточена в ледниках Гренландии, Антарктиды, горных массивов, в айсбергах и зоне вечной мерзлоты. Из всего количества пресной воды только около 1 % используется человечеством для удовлетворения своих потребностей.

Каждый житель Земли в среднем потребляет 650 м³ воды в год. Однако для удовлетворения физиологических потребностей достаточно 2,5 л в день, т. е. около 1 м³ в год. Большое количество воды требуется сельскому хозяйству (69 %) главным образом для орошения; 23 % воды потребляет промышленность; 6 % расходуется в быту. [2]

Цель работы – познакомиться с водой, как уникальным веществом и ресурсом, а также влиянием ее на здоровье населения. Существенное внимание при этом уделяется причинам, экологическим следствиям и возможным путям решения экологических проблем.

Задачи– определить наиболее качественную воду, выявить как состав воды: из скважины, дистиллированной и талой влияет на растительный организм.

Объект исследования – для оценки качества воды были использованы семена огурца.

 

 

1. ВОДА И ЕЁ СВОЙСТВА

 

Нет земного вещества – минерала, горной породы, растения, живого тела, которое бы не содержало воду. В одних случаях она входит в состав веществ, будучи связанных химически, в других – в виде самостоятельных, изолированных молекул, удерживаясь за счет межмолекулярных взаимодействий, в-третьих – в жидком состоянии, заполняя поры и структурные полости. В воде содержатся практически все элементы периодической системы Д.И.Менделеева, а также газы, кислоты, основания, соли и органические вещества. Но самое поразительное в том, что вода является наилучшим носителем информации, какая только может существовать. Без воды была бы невозможна физическая жизнь вообще.

Запечатлевая информацию, вода приобретает новые свойства, при этом ее химический состав остается прежним. Сенсационная новость заключается в том, что структура воды намного важней, чем химический состав воды, который как был, так и остается H₂O. [3]

 

1.1Строение и структура воды

 

Структура воды – это то, как организованы ее молекулы. Молекулы объединяются в группы, эти группы называются кластерами. Ученые предположили, что именно кластеры, являются своеобразными ячейками памяти, в которые вода записывает все, что видит и слышит, как на магнитофонную пленку. Вода, конечно, остается водой, но ее структура меняется в зависимости от воздействия в положительную или отрицательную стороны. [4]

Для химии особенно важно установление связи между строением вещества и его свойствами. Для этого используется множество современных методов, входящих в арсенал физики, химии, математики и биологии. Рассмотрим эту уникальную зависимость для уникального вещества – воды.

Наука считает воду колыбелью жизни. И не случайно вода занимает почти три четверти земной поверхности. Человеческий организм – это уменьшенное отображение планеты, и он содержит воду в тех же соотношениях. Как суша омывается и поддерживается водами океана, так и неродившееся дитя оберегается в околоплодных водах, которые мать носит под своим сердцем. Эмбрион созревает в воде, питается и охраняется ею, ибо она гасит самые тяжелые сотрясения. В четырех месячном состоянии эмбрион содержит до 92% воды, новорожденный – несколько меньше, примерно 75÷85%. [5]

Взрослый человек состоит на 40÷70% из воды в свободном и связанном состоянии. При этом наша кровь на 90% состоит из «крови» Земли – воды, слюна – на 98%. И даже такие сухие вещества, как наши кости, состоят на 20% из воды. В клетках ядра плавают в клеточной воде, и даже между клетками есть вода. Органы содержат от 65 до 85% воды. Особенно много воды в мозге, он на 85% состоит из воды. [6]

Невозможно представить себе многие протекающие в организме процессы без участия воды. В каждом органе тела, в каждой клетке непрерывно идут биохимические процессы, происходят сложнейшие превращения одних веществ в другие. Вода непременный участник всех этих биохимических реакций, вода к тому же и своего рода санитар. С ее помощью выводятся из организма ненужные ему и вредные продукты обмена веществ – своеобразные отходы биохимического производства. Организм строго контролирует содержание воды в каждом органе и в каждой ткани. Постоянство внутренней среды организма, а том числе и определенное содержание воды – одно из главных условий жизнедеятельности. Малейшее нарушение водного баланса приводит к нарушению работы органов, а в дальнейшем и всего организма. Не нужно останавливаться на аномальных физических и химических свойствах этого удивительного вещества. Воду изучали давно и довольно подробно. Но, несмотря на это только сейчас ученые поняли, что о воде почти ничего не знают. [7]

Современная наука, занявшись вплотную исследованиями воды, сумела выявить ее удивительные свойства, определила ее роль в организме человека, обнаружила множество разновидностей воды и сумела дать ответы на вопросы: что же такое вода и какова ее структура. [8]

Воду изучали давно и довольно подробно. Но, несмотря на это только сейчас ученые поняли, что о воде почти ничего не знают. Современная наука, занявшись вплотную исследованиями воды, сумела выявить ее удивительные свойства, определила ее роль в организме человека, обнаружила множество разновидностей воды и сумела дать ответы на вопросы: что же такое вода и какова ее структура. Необычные свойства воды объясняются способностью ее молекул образовывать межмолекулярные ассоциаты за счет ориентационных, индукционных и дисперсионных взаимодействий (сил Ван-дер-Ваальса) и за счет водородных связей. Благодаря этим воздействиям молекулы воды способны образовывать как случайные ассоциаты, т.е. не имеющие упорядоченной структуры, так и кластеры - ассоциаты, имеющие определенную структуру. Кластеры – это ячейки, которые обладают особой молекулярной шестигранной структурой (рис. 1.1). [9]

 

Рисунок 1.1. Кластеры воды

 

 

1.2 Память воды

 

В формировании структуры водных кластеров определяющую роль играет информационный фактор взаимодействия, в котором участвует данный образец воды. Значительное число взаимодействий приводит не к полному переструктурированию воды, а лишь к частичному, за счет различия в продолжительности жизни водных кластеров, что обеспечивает воде и системам на ее основе как короткую, так и достаточно долговременную память. [10]

Серьезным доказательством существования памяти воды является гомеопатия. Лечебное воздействие гомеопатических лекарств основывается на том следе, который они оставляют в структурной памяти воды. Как объясняет гомеопатию современная наука? На поверхности каждой грани каждого кристаллика воды торчат наружу: то плюсом, то минусом дипольные молекулы, очень напоминающий двоичный код ЭВМ. При получении информации, например, в виде растворенного вещества происходит отпечатывание «рисунка» и передача другому кристаллу «негатива». А чтобы процесс отпечатывания и передачи информации шел быстрее. Воду нужно хорошенько встряхивать, повышая соударяемость кристалликов. Встряхивание – главный этап подготовки гомеопатического средства, так как просто растворенная капля лекарства не придает раствору целебного действия. Что же остается в гомеопатическом средстве, если при многократном разбавлении и встряхивании в нем не остается даже молекулы лекарства? Остается информация. Раствор, в котором присутствуют только «следы» материальной составляющей лекарства, несет его информацию и обладает при этом большой энергией. Чем выше частота колебания (встряхивание), то есть чем оно «духовнее», тем сильнее импульс лечения

Потрясающей эффект можно наблюдать, если наполнить водой поющую чашу и поводить по ней стиком. Вода от вибрации как бы «закипает», взрывается фонтанчиками и рассыпается по поверхности воды мельчайшими капельками. Звук и вибрации, которые исходят от поющих чаш, изучались исследователями-акустиками, они определили, что средний образец волн, которые издавали чаши, соответствует альфа волне, производимой мозгом человека. Таким образом, поющие чаши воссоздают изначальную частоту вибраций, заставляя органы вибрировать синхронно с чашей, чтобы затем они продолжали вибрировать независимо, но в унисон. В этом заключается терапевтическое воздействие поющих чаш. Вода отлично передает вибрации. Во время игры поющая чаша наполняет окружающее пространство своим звучанием, вибрациями она наполняет и человека, держащего чашу в руке. Потому что 75% организма – вода, каждая клеточка которого насыщается тонкой вибрацией. [11]

Память воды стирается, если воду сначала испарить, а затем конденсировать или если ее заморозить, а потом растопить. Выпадая дождем или спускаясь вниз при таянии ледников, вода освобождает себя от информационной грязи, давая человечеству все новый и новый шанс осознать свою роль на Земле. Будет ли вода столь благосклонна бесконечно? Ответ на этот вопрос лежит в сфере духовного развития человека. Чистотой своих мыслей человек способен поправить собственное здоровье и очистить окружающую среду. Так мудрость древних находит в сегодняшнем мире свое научное подтверждение.

Под действием благословений, слов любви и просто добрых, теплых слов в воде образуются структуры, по своим свойствам и по форме похожие на молекулы наследственности – ДНК здорового человека. Выходит, произнося такие слова, мы оздоравливаем самих себя и окружающих. Усилить это воздействие можно поработав с водой следующим образом: нарисовать рисунок, написать молитву, часто обращаться со словами благодарности и признательности, с просьбой помочь, выдержать некоторое время, пока вода запомнит эту информацию и спокойно пить. [12]

Эмото Масару провел ряд экспериментов, где к воде со словами «Любовь и благодарность» (именно это выражение сильнее всего очищает воду) обратились на разных языках и во всех случаях на фотографиях наблюдались правильные шестилучевые кристаллы. Всему сущему в мироздании – элементарным частицам, образующим атом, атомам, составляющим молекулу, молекулам, входящим в состав вещества и т.д. – присуща вибрация определенной частоты, или, как ее называет Масару. Самую высокую частоту вибрации имеет Любовь, как чувство. Но и само слово любовь способно творить чудеса. Если мысль низкочастотная, негативная, кристаллов в замерзающей воде вообще не образуется (рис. 1.2).

Нет никакого сомнения в том, что положительный образ мышления укрепляет здоровье. Масару проследил зависимость между музыкой и образованием кристаллов: каждое музыкальное произведение по-разному воздействует на организм человека. И можно предположить, что в будущем свое здоровье человек будет поправлять слушая музыку и глядя на фотографии кристаллов воды.

 

Рисунок 1.2. Информационное воздействие на кристалл воды

 

1.3. Физические свойства воды

 

Вода, H₂O, жидкость без запаха, вкуса, цвета (в толстых слоях голубоватая); плотность 1 г/см³ (при 3,98^оС), t_пл =0^оС, t_кип =100^оС.

Разная бывает вода: жидкая, твёрдая и газообразная.

Вода – это единственное вещество в природе, которое в земных условиях существует во всех трёх агрегатных состояниях:

- жидком – вода;

-твёрдом – лёд;

-газообразном – пар.

         Советский учёный В. И. Вернадский писал: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могли бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества – минерала горной породы, живого тела, которое её бы не заключало. Всё земное вещество ею проникнуто и охвачено». [13]

 

1.4. Химические свойства воды

 

Взаимодействие водорода с кислородом в газообразном виде при отсутствие катализатора медленно происходит только при 3000ºC по схеме:

2H₂ + O₂ = 2H₂O.

При повышении температуры скорость реакции возрастает и при 550ºC она происходит со взрывом.

Молекулы воды отличаются большой устойчивостью к нагреванию. Однако при температурах выше 1000ºC водяной пар начинает разлагаться на водород и кислород :

2H₂O ↔ 2H₂ + O₂.

 

Термическая диссоциация воды протекает с поглощением теплоты. Поэтому, согласно принципу Ле Шателье, чем выше температура, тем в большей степени разлагается вода. Однако даже при 2000ºC степень термической диссоциации не превышает 2%, т.е. равновесие между газообразной водой и продуктами ее диссоциации – водородом и кислородом - все еще остается сдвинутым в сторону воды. При охлаждении же ниже 1000ºC равновесие практически полностью сдвигается в этом направлении.

Кроме термической диссоциации вода способна также к электролитической, фитохимической и радиолитической диссоциации.

Электролитическая диссоциация воды в жидком виде происходит по схеме:

H₂O = H⁺ + OH^¯.

Вода – весьма реакционноспособное вещество. Оксиды многих металлов и неметаллов соединяются с водой, образуя основания и кислоты; некоторые соли образуют с водой кристаллогидраты; наиболее активные металлы взаимодействуют с водой с выделением водорода.

С инертными газами вода образует гидраты, которые стойки при очень низких температурах. Вода окисляет кислородом в атомарном виде по схеме:

H₂O + O₂ = H₂O₂.

При обычных температурах вода реагирует с фтором с выделением атомарного кислорода:

H₂O + F₂ = 2HF + O.

Кроме того, могут образовываться O₂, O₃, H₂O₂, F₂O, которые являются продуктами взаимодействия атомов кислорода друг с другом и с F₂, H₂O.

Во время растворения в воде хлора происходит реакция гидролиза хлора по схеме:

H₂O + Cl₂ = HCl + HOCl.

Вода обладает также каталитической способностью. В отсутствие следов влаги практически не протекают некоторые обычные реакции:

- хлор не взаимодействует с металлами;

- фтороводород не разъедает стекло;

- натрий не окисляется в атмосфере воздуха.

Вода способна соединятся с рядом веществ, находящихся при обычных условиях в газообразном состоянии, образуя при этом так называемые гидраты газов. Примерами могут служить соединения Xe6H₂O, Cl₂8H₂O, C₂H₆6H₂O, C₃H₈17H₂O, которые выпадают в виде кристаллов при температурах от 0 до 24ºC (обычно при повышенном давлении соответствующего газа). Подобные соединения возникают в результате заполнения молекулами газа («гостя») межмолекулярных полостей, имеющихся в структуре воды («хозяина»); они называются соединениями включения или клатратами.

Клатраты используют для разделения углеводородов и природных газов. В последнее время образование и разрушение клатратов газов (пропана и некоторых других) успешно применяется для обессоливания воды. Высокая экономичность и сравнительно мягкие условия осуществления этого процесса делают его перспективным в качестве промышленного метода опреснения воды.

Воде присущи слабые окислительные качества за счет атомов водорода с высшей степенью окисления ионов H⁺. При высоких температурах и наличии катализаторов вода окисляет метан, оксид углерода (ІІ) , углерод, железо, фосфор, при обычных условиях - щелочные и щелочноземельные и их гидриды:

CO + H₂O = CO₂ + H₂ ↑ (катализатор Fe);

3Fe + H₂O=Fe₃O₄ + 4H₂↑;

CH₄ + H₂O = CO + 3H₂↑

(1200 – 1400 °C без катализатора

и при катализаторе – Ni или Co при 700 – 800 °C);

CaH₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + 2H₂↑;

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑;

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑.

При растворении в воде кислотных и щелочных оксидов образуются соответственно кислоты и щелочи, а при растворении солей, кислот, оснований происходит их гидратация, т. е. присоединение молекул воды к молекулам растворенного вещества. [14]

Природные воды почти никогда не бывают химически чистыми, так как содержат различные вещества в растворенном и взвешенном состоянии. В процессе взаимодействия гидросферы с атмосферой, литосферой и биосферой вода оказывает влияние на различные вещества, образуя истинные и коллоидные растворы. Истинные растворы – это такие, в которых растворенные вещества находятся в виде молекул и ионов с размерами частиц, не превышающими 10^-7 мм. Коллоидные же растворы включают в себя не отдельные молекулы, а группы молекул и ионов с размерами растворенных частиц от 10^-1 до 10^-5мм. Коллоидные растворы более устойчивы, но в природных водах они встречаются в незначительных количествах . [15]

Природные воды различаются между собой по химическому составу, концентрации, соотношению в форме соединений между химическими элементами, находящимися в растворе.

 

1.5. Круговорот воды в природе

 

Организм человека пронизан миллионами кровеносных сосудов. Крупные артерии и вены соединяют друг с другом основные органы тела, более мелкие оплетают их со всех сторон, тончайшие капилляры доходят практически до каждой отдельной клетки. Копаете ли вы яму, сидите ли на уроке или блаженно спите, по ним беспрерывно течёт кровь, связывая в единую систему человеческого организма мозг и желудок, почки и печень, глаза и мускулы. Для чего же нужна кровь?

Кровь доносит до каждой клетки вашего тела кислород из лёгких и питательные вещества из желудка. Кровь собирает отходы жизнедеятельности из всех, даже самых укромных уголков организма, освобождая его от углекислого газа и других ненужных, в том числе опасных веществ. Кровь разносит по всему телу особые вещества – гормоны, которые регулируют и согласовывают работу разных органов. Иными словами, кровь соединяет разные части тела в единую систему, в слаженный и работоспособный организм. [16]

Так же кровеносная система есть и у нашей планеты. Кровь Земли – это вода, а кровеносные сосуды – реки, речушки, ручьи и озёра. И это не просто сравнение, художественная метафора. Вода на Земле играет ту же роль, что и кровь в организме человека, и как недавно заметили учёные, структура речной сети очень похожа на структуру кровеносной системы человека. "Возница природы" – так назвал воду великий Леонардо да Винчи именно она, переходя из почвы в растения, из растений в атмосферу, стекая по рекам с материков в океаны и возвращаясь обратно с воздушными потоками, соединяя друг с другом различные компоненты природы, превращая их в единую географическую систему. Вода не просто переходит из одного природного компонента в другой. Как и кровь, она переносит с собой огромное количество химических веществ, экспортируя их из почвы в растения, с суши в озёра и океаны, из атмосферы на землю. Все растения могут потреблять питательные вещества, содержащиеся в почве, только с водой, где они находятся в растворённом состоянии. Если бы не приток воды из почвы в растения, все травы, даже растущие на самых богатых почвах, погибли бы "от голода", уподобившись купцу, умершему от голода на сундуке с золотом. Вода снабжает питательными веществами и обитателей рек, озёр и морей. Ручьи, весело стекающие с полей и лугов во время весеннего таянья снега или после летних дождей, собирают по пути хранящиеся в почве химические вещества и доносят их до жителей водоёмов и моря, связывая тем самым наземные и водные участки нашей планеты. Самый богатый "стол" образуется в тех местах, где несущие питательные вещества реки впадают в озёра и моря. Поэтому такие участки побережий – эстуарии – отличаются буйством подводной жизни. А кто удаляет отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности различных географических систем? Опять же вода, причём в должности акселератора она работает намного лучше кровеносной системы человека, которая лишь частично выполняет эту функцию. Особенно важна очистительная роль воды сейчас, когда человек отравляет окружающую среду отходами городов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий. В организме взрослого человека содержится примерно 5-6 кг крови большая часть, которой беспрерывно циркулирует между разными частями его тела. А сколько воды обслуживает жизнь нашего мира?

Все воды на земле не входящие в состав горных пород, объединяются понятием "гидросфера". Её вес столь велик, что обычно его измеряют не килограммах или в тоннах, а в кубических километрах. Один кубический километр – это куб с размером каждого ребра в 1 км., постоянно занятого водой. Вес 1 кг³ воды равен 1 млрд. т. На всей земле содержится 1,5 млрд. км³ воды, что по весу равно примерно 1500000000000000000 тонн! На каждого человека приходится по 1,4 км³ воды, или по 250 млн. т . Пей, не хочу!

Но к сожалению, всё не так просто. Дело в том, что 94% этого объёма составляют воды мирового океана, не пригодные для большинства хозяйственных целей. Лишь 6% -это воды суши, из которых пресной всего 1/3, т.е. лишь 2% от всего объёма гидросферы. Основная масса этих пресных вод сосредоточена в ледниках. Значительно меньше их содержится под земной поверхностью (в неглубоко расположенных подземных, водных горизонтах, в подземных озёрах, в почвах, а так же в парах атмосферы). На долю рек, из которых в основном и берёт воду человек, приходится совсем мало – 1,2 тыс. км³. Совершенно ничтожен общий объём воды, единовременно содержащейся в живых организмах. Так что воды, которую может потреблять человек и другие живые организмы, на нашей планете не так уж и много. Но почему же она не кончается? Ведь люди и животные постоянно пьют воду, растения испаряют её в атмосферу, а реки уносят в океан. [17]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.ВОДА КАК РЕСУРС И УСЛОВИЕ ЖИЗНИ

 

Водные ресурсы — поверхностные и подземные воды, которые находятся в водных объектах и используются или могут быть использованы. В более широком смысле — воды в жидком, твёрдом и газообразном состоянии и их распределение на Земле.

Водные ресурсы — это все воды гидросферы, то есть воды рек, озёр, каналов, водохранилищ, морей и океанов, подземные воды, почвенная влага, вода (льды) горных и полярных ледников, водяные пары атмосферы.

Общий объём (единовременный запас) водных ресурсов составляет 1390 млн.куб.км, из них около 1340 млн.куб.км — воды Мирового океана. Менее 3 % составляют пресные воды, из них технически доступны для использования — всего 0,3 %.

Ежегодно, 22 марта, по решению ООН отмечается Всемирный день водных ресурсов.

Потребители водных ресурсов разделяются на сельскохозяйственные, промышленные и бытовые. Крупнейшим потребителем воды является сельское хозяйство.

Водные ресурсы считаются возобновляемыми, хотя до сих пор неясно, с какой скоростью водные ресурсы возобновляются после использования и как сильно их нехватка угрожает экосистеме Земли. Тем не менее, существуют технологии по опреснению солёных морских вод.

Наибольшие запасы пресной воды в мире имеют такие страны как Россия, Канада и Бразилия. [18]

 

2.1. Показатели качества воды

 

Качество воды в каждом отдельном случае зависит от тр6ебований пользователя. Категория качества воды – это показатель степени загрязненности водного объекта, который определяют по совокупности установленных показателей состава и качества воды (физических, химических, биологических, бактериологических) и который удовлетворяет требования пользователей. Соблюдение этих требований является обязательным в течение определенного времени. Соответственно Водному кодексу Украины качество воды – это характеристика состава и качеств воды, которая определяет ее пригодность для конкретного водопользователя. Требования к качеству воды нормируются государственными отраслевыми стандартами или техническими условиями. Единого показателя, который характеризовал бы качество воды, не существует, поэтому ее качество оценивают на основании системы показателей. [19]

Показатели качества воды подразделяют на физические, химические, гидробиологические, бактериологические. Другой формой классификации показателей ее качества является их разделение на общие и специфические. К общим принадлежат показатели, характерные для каких либо водных объектов. Неявность в воде специфических для нее показателей обуславливается местными природными условиями и особенностями антропогенного воздействия на водный объект.

Рассмотрим основные физические показатели качества воды .

Температура воды. В водоемах температура является результатом одновременного действия солнечной радиации, теплообмена с атмосферой, перенесения тепловыми течениями, перемещение водных масс и поступления нагретых вод из внешних источников. Температура влияет практически на все процессы, от которых зависят состав и качество воды. Этот показатель измеряют в градусах Цельсия (°C).

Запах и вкус. Как уже указывалось, запах воды создается специфическими веществами, которые попадают в воду в результате жизнедеятельности гидробионтов, разложения органических веществ, химического взаимодействия компонентов, содержащихся в ней, и поступления из внешних (аллохтонных) источников. Выделяют такие виды запахов: ароматический (цветочный, огуречный), землистый, болотный, гнилой, древесный, плесневый, хлорный, нефтяной, фенольный, сероводородный, неопределенный (не сходный не с одним из указанных запахов). Вкус воды бывает горький, кислый, соленый. Все остальные вкусовые ощущения квалифицируют как привкусы. Прозрачность воды зависит от содержания органических закрашенных соединений. Вещества, которые окрашивают воду, поступают в нее вследствие выветривания горных пород, протекания продуктивных процессов внутри водоемов, с подземным стоком и из антропогенных источников. Высокая окрашенность снижает органолептические качества воды и уменьшает содержание в ней растворенного кислорода. Окрашенность воды измеряют в градусах и определяют колометрически, сравнивают ее с дихромо - кобольтовой шкалой окрашенности. Один градус окрашенности отвечает содержанию в 1 л раствора 2,49 мг хлорплатината калия и 2,018 мг хлорида кобальта. [20]

Содержание взвесей. Источником взвесей могут быть процессы эрозии почв и горных пород, помутнение донных осадков, продукты метаболизма и разложения гидробионтов и химических реакций, антропогенные источники. Взвеси приводят к заилению водоемов, вызывают их экологическое старение. Содержание взвесей определяют в граммах на метр кубический (мг/л), пропуская некоторый объем воды сквозь плотный бумажный или мембранный фильтр. Кроме того, существуют визуальные способы определения мутности воды, для чего ее сравнивают с эталонными суспензиями. Глубину измеряют с помощью белого диска, который погружают в воду источника до тех пор, пока он станет невидим. [21]

Бактериологические показатели характеризуют загрязненность воды патогенными микроорганизмами. К важнейшим бактериологическим показателям принадлежит: коли - индекс – количество кишечных палочек в 1 л воды; коли - титр – количество воды в миллилитрах, в которой может быть найдено одну кишечную палочку; число лактозопозитивных кишечных палочек; число колифагов. [22]

Гидробиологические показатели дают возможность оценить качество воды по видовому составу живых организмов и растительностью водоемов. Смена видового состава экосистем может происходить даже при незначительном загрязнении водоема, которое никак не выявляется. Поэтому гидробиологические показатели являются самыми чувствительными. [23]

Физические, бактериологические и гидробиологические показатели принадлежат к общим показателям качества воды. Химические показатели могут быть общими и специфическими. К общим химическим показателям качества воды относятся: растворенный кислород, водородный показатель (pH), содержание азота и фосфора, минеральный состав.

Растворенный кислород. Основными источниками поступления кислорода в водоемы является газообмен с атмосферой, фотосинтез и талые воды, которые, как правило, пересыщены кислородом. Окислительные реакции являются основным источником энергии для преобладающего большинства гидробионтов. Растворенный в воде кислород используется гидробионтами для дыхания и окисления органических веществ. Поэтому низкое содержание растворенного в воде кислорода негативно влияет на весь комплекс биохимических и экологических процессов в водном объекте. [24]

Водородный показатель (pH). Активную реакцию воды выражают водородным показателем (pH), который является отрицательным десятичным логарифмом активности ионов водорода.

Величину pH измеряют электрометрически или с помощью индикаторов. От pH воды зависит развитие водных сельскохозяйственных растений, протекание продукционных и многих других процессов водоподготовки. [25]

Минеральный состав определяют по суммарному содержанию семи главных ионов: Na⁺, Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺, Cl^¯, SO₄^2-, HCO₃^¯. Основными источниками повышения минерализации являются грунтовые и сточные воды. По эффекту воздействия на гидробионты и организм человека неблагоприятными являются как высокие, так и очень низкие показатели минерализации воды. [26]

К специфическим показателям качества принадлежат фенолы, нефтепродукты, ПАВ и ШПАВ, тяжелые металлы и пестициды.

Фенолы поступают в водоемы из антропогенных источников в процессе метаболизма гидробионтов и биохимической трансформации органических веществ. Источником поступления фенолов являются гуминовые вещества, которые образуются в почвах и торфяниках. Фенолы токсично действуют на гидробионты и ухудшают органолептические свойства воды.

 

2.2. Санитарно-токсикологическая характеристика

химических примесей воды

 

Алюминий. При нарушении выделительной функции почек в результате различных заболеваний алюминий может накопляться в печении жизненно важных делянках головного мозга. В последнем случае возникают тяжелые нарушения функции центральной нервной системы. Содержание алюминия в питьевой воде обуславливается поступлением его из коагулянтов, которые используют в водоподготовке, и наличием его в поверхностных водах.

Барий. В природных водах содержание бария составляет 0,001 – 0,01 мг/л, иногда – 0,1 мг/л. В большинстве своем он попадает в источники водоснабжения со сточными водами металлургической, машиностроительной и фармацевтической промышленности и с водами производства бумаги. Растворимые соединения бария (хлорид и нитрат) хорошо впитываются и способны к аккумуляции (накоплению). Барий – высокотоксическое вещество, которое даже в небольших дозах может вызвать гонадотоксический, эмбриотоксический или мутагенный эффекты. При поступлении в организм он способен аккумулироваться в костной ткани, что небезопасно для здоровья. В случае поступления в организм в виде хлорида летальная доза для взрослого человека составляет 550 – 600 мг.

Бериллий является токсическим и аккумулятивным клеточным ядом. Проникая во все органы, клетки и органеллы и повреждая клеточные мембраны, он способен причинять широкий спектр отдаленных эффектов неблагоприятного действия. Его повышенные концентрации могут наблюдаться в подземных и поверхностных водах в результате поступления загрязненных бериллием сточных промышленных вод (авиационная и космическая промышленность).

Бор. При поступлении в организм человека высоких концентраций бора с питьевой водой наблюдаются значительные расстройства функций половой системы у мужчин и женщин и выраженный эмбриотоксический эффект. Бор хорошо впитывается в пищеварительном канале, но постепенно выводится. В высоких концентрациях он находится в очень минерализированных подземных и морских водах.

Мышьяк. Неорганический мышьяк более токсичен, нежели органический, а неорганические соединения мышьяка (III) более опасны, нежели соединения мышьяка (V). При продолжительном потреблении воды, загрязненной мышьяком, на коже возникают наросты, мозоли, могут поражаться кровеносные сосуды, возникать опухоли. Постоянное употребление воды с концентрацией мышьяка 0,2 мг/л в течение жизни определяет 5 %-й риск развития рака кожи. В случае острого отравления мышьяком поражается центральная нервная система, что приводит к состоянию комы, а при дозах 70 – 80 мг – к смерти. Возможно также сильное поражение пищеварительного канала, нервной системы и дыхательных путей. Отравление возможно и при низких дозах – 3÷6 мг/сутки в течение долгого времени. Содержание мышьяка в пресных подземных и поверхностных водах невысокий, но местах залегания полиметаллических он может превышать 1 мг/л. В отходах производства (гидрометаллургии, пепел ТЭЦ) наблюдается повышенное содержание мышьяка, который является реальным источником загрязнения подземных вод.

Нитраты и нитриты. Нитраты – продукт окисления органического азота бактериями. Нитриты образуются в результате неполного окисления органического азота бактериями.

Использование удобрений, гниение растительных и животных останков, бытовые стоки, попадание в почву осадков сточных вод, промышленные сбросы, вымывание из мест захоронения отходов – все это обуславливает поступление в водные источники ионов NO₂^¯NO₃^¯. Содержание нитрата в воде, как правило, ниже 5 мг/л. Однако в небольших водных источниках и, особенно в подземных водах содержание его может превышать 10 мг/л. Как нитраты, так и нитриты очень легко поглощаются организмом. После поступления с питьевой водой нитратов и особенно нитритов в крови человека накопляется метгемоглобин – дериват гемоглобина, который не способен переносить кислород из крови в ткани, вследствие чего развивается болезнь – водно-нитратная метгемоглобиния.

Неявность в воде нитратов и нитритов представляет собой канцерогенную опасность.

Свинец. Случаи сильного отравления свинцом наблюдались после употребления воды с повышенным его содержанием (0,6 – 2 мг/л). Свинец попадает в воду из свинцовых труб и резервуаров. Отравление сопровождается кишечными коликами и утомлением. Этот металл имеет высокую аккумулятивную способность, накопляется в костях, поражает нервную систему, почки и приводит к раннему атеросклерозу. При концентрации в питьевой воде 0,1 мг/л организм аккумулирует 50 % поглощенного свинца, и его содержание в крови достигает граничной отметки – 0,025 мг/л. В незагрязненных озерных и речных водах содержание свинца не превышает 0,01 мг/л. однако в районах залегания полиметаллических руд его содержание в подземных водах может значительно увеличиваться. Расчеты, выполненные с учетом употребления 2 л воды в сутки, доказывают, что суточное поступление свинца колеблется от 10 – 20 мкг до 1 мг и более. Свинец выводится из организма с мочой, калом и потом. Он содержится в волосах и ногтях пальцев рук и ног.

Селен содержится в воде в виде селенита или селената в зависимости от pH и присутствия солей некоторых металлов. Содержание его в поверхностных водах значительно ниже – 10 мкг/л. В воде некоторых колодцев содержание селена превышает 100 мкг/л. В случае употребления подземных вод с повышенным содержание селена нарушается функция печени, формирование эмали зубов и кальциевый обмен. Как правило, в природных водах содержание селена незначительно. Из организма выводится преимущественно с мочой.

Стронций. После продолжительного употребления подземных вод с повышенным содержанием стронция у детей было выявлено нарушение развития костных тканей, например, неудовлетворительный рост зубов.

Фтор. Избыток фтора в питьевой воде определяет развитие болезни – флюороза, проявлением которой является появление пятен на эмали зубов. Кроме того, может нарушаться окостенение скелета у детей, происходить изменения в сердечных мышцах и деятельности нервной системы.

Недостаток фтора в воде является причиной развития кариеса зубов - основной причины потери зубов в юношеском и зрелом возрасте. Очень важна роль фтора в регулировании минерального обмена скелета. В раннем возрасте он благоприятствует процессу минерализации костей, а в преклонном – уменьшает степень возрастной деминерализации костной ткани. Необходимое его количество в организм человека попадает преимущественно с питьевой водой.

В больших дозах фтор для человека очень токсичен. Патологические изменения – геморагичный гастроэнтерит, острый токсический нефрит и различной степени поражения печени и сердечной мышцы. Острая смертельная доза составляет около 5 г фторида натрия, то есть примерно 2 г фтора. Первыми проявлениями и симптомами интоксикации являются тошнота, боли в полости живота, рвота, диарея и даже судороги.

Железо, марганец, медь и цинк принадлежат к малотоксическим элементам, характерной особенностью которых является влияние на органолептические свойства воды.

Железо. В организме железо берет участие в окислительно-восстановительных процессах, имунобиолгических реакциях, и входит в состав некоторых ферментов. Гемоглобин крови содержит до 70 % железа в организме человека. Неявность в организме механизма регуляции баланса железа не дает возможности выявляться его токсическому действию. Однако большое содержание его в питьевой воде негативно влияет на ее органолептические качества. Вода с повышенным содержанием железа неприятна на вкус, имеет бурый цвет, образует конкреции в трубах, препятствуя протеканию воды.

Марганец принадлежит к эссенциальным микроэлементам, поскольку он входит в состав многих ферментов, гомонов и витаминов, которые влияют на процессы роста, кровообразования, формирование иммунитета и размножение. Впитывание марганца, который поступает в организм с питьевой водой, незначительно вследствие гидролиза его солей с образованием трудно растворимых соединений. Согласно с данными ВОЗ, содержание марганца в питьевой воде до 0,5 мг/л не вредит здоровью человека. Однако вода с таким количеством марганца имеет металлический привкус и во время стирки окрашивает ткани.

Медь. Качества меди в питьевой воде зависят от величины pH, концентрации в ней карбонатов, хлоридов и сульфатов. В организме медь принимает участие в образовании эритроцитов, освобождении тканевого железа и развитии скелета, центральной нервной системы и соединительных тканей. Благодаря неявности гомеостатического механизма регуляции содержания меди в организме человека она не накопляется. В малых концентрациях медь придает воде неприятный вяжущий привкус, что и лимитирует ее содержание в воде.

Цинк. Содержание цинка в питьевой воде обычно не превышает 0,01 мг/л в поверхностных и 0,05 мг/л – в грунтовых водах. Однако в водопроводной воде его содержание может увеличиваться до 2 мг/л за счет вымывания из оцинкованных труб. Цинк является незаменимым микроэлементом, поскольку входит в состав жизненно необходимых витаминов и ферментов. При повышенном содержании его в воде он также изменяет ее органолептические качества. Металлический привкус не ощущается до содержания его в воде в количестве 5 мг/л.

Сухой остаток и жесткость воды. Величина сухого остатка не влияет на вкусовые качества питьевой воды. Население может без риска употреблять воду с сухим остатком до 1000 мг/л. Однако вода с низким содержанием сухого остатка может быть негодной вследствие отсутствия вкуса. Питьевая вода с повышенной жесткостью (высоким содержанием солей кальция и магния) отрицательно влияет на сердечно - сосудистую систему. При потреблении такой воды часто возникают мочекаменные заболевания.

Взвеси. Эти вещества, прежде всего, влияют на органолептические свойства воды. Кроме того, они способствуют сорбции вирусов на частичках глины и перенесению их течением воды. Вирусы, попадающие в организм со взвешенными частичками, негативно влияют на эпидемиологическую безопасность.

Асбест поступает в природные воды в результате растворения асбестосодержащих минералов и руд и сброса промышленных стоков. С помощью обычных песчаных фильтров удаляют до 90 % волокон асбеста из воды питьевого назначения. Считается, что все виды асбеста способны вызывать асбестоз. От 14 до 50 % страдающих асбестозом умирают от бронхиальной карциномы.

Рассмотрим гигиеническую характеристику неорганических веществ техногенного происхождения, которые могут попасть в источники питьевой воды в больших количествах (кадмий, хром, никель, ртуть и т. д.).

Кадмий. В природных водах содержание кадмия обычно невелико и составляет 0,05 – 1 мкг/л, но в кадмиевых геохимических провинциях достигает 10 мкг/л. Источником повышенного содержания кадмия являются промышленные сточные воды и отходы, вследствие чего его содержание в некоторых случаях увеличивается до 0,2 – 4 мг/л. Кадмий - очень токсический элемент. Токсичность кадмия при концентрации в воде около десятка микрограммов на 1 л выявляется в виде тяжелого поражения почек и связанной с этим гипертонической болезнью.

Хром. В результате загрязнения природных вод промышленными сточными водами в некоторых случаях в них наблюдается повышенное содержание хрома. Основной источник загрязнения – сточные воды гальванического производства, текстильной промышленности и выплавка специальных сплавов.

Считают, что токсические качества присущи соединениям хрома (VI). Неблагоприятные последствия попадания хрома в организм связаны с поражениями почек и печени. Хром также обуславливает возникновение язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Хрому также присущи канцерогенный и мутагенный эффекты. Соединения хрома (VI) в дозах до 10 мг/кг массы тела обуславливают у человека некрозы печени, нефрит и смерть. Меньшие его концентрации приводят к раздражению слизистой оболочки пищеварительного канала. [27]

Никель. Содержание никеля в поверхностных водах достигает 1 мг/л, а в некоторых подземных – до 0,13 мг/л. поступление никеля возможно со сточными водами металлургической, машиностроительной и химической промышленности. Концентрация его в таких водах колеблется от 0,01 до 274 мг/л. В случае избыточного поступления никеля в организм человека нарушаются биохимические процессы на клеточном и субклеточном уровнях.

Ртуть. В загрязненных водных объектах концентрация ртути колеблется в границах 0,01 – 0,5 мкг/л. В реках, загрязненных сточными водами, содержание ее составляет сотни и тысячи микрограммов в 1 л. При обычных условиях с питьевой водой поступает не более 15 % поглощенной организмом ртути. Она очень токсична и аккумулятивна. Неорганические соединения ртути накопляются в почках. Так, метилртуть быстро появляется в крови, где 80 – 90 % ее связывается с красными кровяными тельцами. Соли ртути выводятся из организма почками, печенью, слизистой оболочкой желудка, потовыми и слюнными железами, а также с молоком, но наиважнейший путь выведения – с мочой и фекалиями.

Отравление ртутью преимущественно выявляется в форме неврологических и почечных нарушений.

Цианины – соединения, которые содержат ионы CN^¯. Техногенными источниками поступления цианинов в окружающую среду является производство кокса, полимеров, гальваническое производство и производство благородных металлов.

Во время хлорирования питьевой воды до уровней свободного остаточного хлора при нейтральных и щелочных условиях концентрация цианинов в очищенной воде уменьшается до очень низких значений. Хлорирование воды при pH> 8,5 приводит к превращению цианинов в безвредные цианаты, которые разлагаются до углекислого газа.

Одноразовая доза цианина 50 – 60 мг обычно для человека летальна. Действие цианина на уровне 2,9 – 4,7 мг в сутки не считается вредным для человека благодаря высокой эффективности систем детоксикации в организме человека. Действие более высоких доз может быть смертельным. Допустимая суточная доза для человека составляет 8,4 мг.

Органические вещества. Следует указать, на то, что органические вещества природного происхождения – гуматы, амины, и другие вещества – негативно влияют на органолептические свойства воды.

Значительную угрозу для здоровья человека благодаря выраженной токсичности и аккумулятивности составляют пестициды, полиароматические углеводы, тригалометаны.

Пестициды. К пестицидам, которые попадают в воду, относятся хлорированные углеводороды и их производные, грунтовые инсектициды, пестициды, легко вымывающиеся из грунтов, а также пестициды, которые регулярно попадают в системы водообеспечения для борьбы с переносчиками заболеваний. Это преимущественно хлорорганические соединения. Микроколичества хлорорганических пестицидов в водной среде накопляются в различных звеньях пищевой цепи. ДДТ может аккумулироваться в рыбе в концентрациях, что в 10 000 раз больше, чем в воде. [28]

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). К ПАУ принадлежит большая группа органических соединений, в молекулах которых содержатся два или больше бензольных колец. ПАУ могут синтезироваться некоторыми бактериями, водорослями и высшими растениями. Однако гигиенически значимые количества их поступают в окружающую среду с продуктами неполного сгорания органического топлива, побочными и промежуточными продуктами органического синтеза. ПАУ малорастворимы в воде, но наблюдается значительная сорбционная способность их глинами и другими донными отложениями, что обуславливает накопление этих соединений в воде в большом количестве.

ПАУ вызывают поражение кожи и ее сальных желез, костного мозга и лимфатической системы. [29]

Тригалометаны. Во время хлорирования воды образуется большое количество галогеносодержащих соединений, количество и качественный состав которых зависит от содержания в природных водах гуминовых и фульвокислот, фенолов и т. д. Тригалометаны имеют высокую биологическую активность. Их действие выявляется в образовании злокачественных опухолей, возникновения генетических заболеваний и т. д. В случае длительного употребления воды с содержание тригалометанов возникают опухолеподобные заболевания.

Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) широко применяются в промышленности и быту. Поэтому значительное их количество попадает в водоем со сточными водами. Большая поверхностная активность этих веществ способствует их миграции через водоупоры, что приводит к загрязнению подземных вод. СПАВ малотоксичны, но в организме человека может способствовать проникновению сквозь биологические мембраны малорастворимых высокотоксических или канцерогенных ПАУ. Но главный признак неблагоприятного действия, СПАВ на питьевую воду – это ухудшение ее органолептических качеств, например придание неспецифического привкуса и вспенивание. Неявность СПАВ в воде водного объекта, приводит к интенсивному развитию микрофлоры, что тормозит способность водоема к самоочищению. [30]

Нефтепродукты попадают в водоем со сточными водами. Нефть – сложная смесь ароматических и полициклических углеводородов. Нефтепродукты могут попадать в донные отложения или пребывать в толще воды в виде эмульсии, растворяться в ней и образовывать на поверхности характерную пленку. Достаточно выраженным признаком неявности нефтепродуктов является неблагоприятное влияние на органолептические показатели воды: появление специфического запаха и радужных пятен на поверхности. Токсическое действие нефтепродуктов в тех концентрациях, в которых они встречаются в природной воде, незначительно.

Радиоактивные вещества. Радиоактивное загрязнение бывает природного и неприродного происхождения. Природное загрязнение водных объектов преимущественно обуславливается наличием радона. До 250 радиоактивных нуклидов техногенного происхождения попадают в окружающую среду в результате работы ядерных установок. Радиоактивные частички (радионуклиды) вместе с водой, воздухом и едой попадают в организм человека, вызывая онкологические заболевания, врожденные увечья, снижение функций иммунной системы и увеличивая общую заболеваемость населения. [31]

 

3. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОДЫ

НА ПРОРОСТАНИЕ СЕМЯН ОГУРЦА

 

Прорастание - это способность зародыша возобновлять ростовые процессы, которые были ранее приостановлены. С морфологической точки зрения прорастание - это преобразование зародыша в проросток; с физиологической - это возобновление обменных процессов и роста. [32]

После окончания органического покоя и при создании благоприятных условий после начала набухания значительно возрастает интенсивность дыхания и продолжается на таком уровне приблизительно 12 часов.

Для ускорения прорастания и появления всходов семена ряда культур намачивают или проращивают в воде. Вода при этом должна быть чистой, не содержать вредных примесей в виде оксидов железа или алюминия.
Для того чтобы пить воду из-под «крана» население пользуется очистителями для воды или покупает питьевую воду. Разные модели фильтров позволяют фильтровать воду в разных степенях, фильтр-кувшин осуществляет только базовую очистку в то время, как обратноосмотическая система позволяет фильтровать воду на 99%. Однако в последнее время в прессе все чаще появляются сообщения о фальсификации покупной питьевой воды и о том, что не любые фильтры справляются с очисткой воды из-под «крана». [33]

Чистота воды является немаловажным показателем при замачивании и проращивании семян растений, вполне возможно использование растительных индикаторов при анализе качества воды.

Целью работы являлось выявление влияния качества воды на прорастание семян огурца.

Задачи исследования ставили:

-выяснение всех необходимых условий прорастания семян огурца;

-выявление влияния качества воды: вода из скважины, дистиллированная вода, талая вода на прорастание семян огурца;

-сравнение полученных результатов;

-на основе полученных литературных данных о качестве используемой воды, а также данных эксперимента, составить рекомендации по использованию воды для прорастания семян.

Вода, добываемая из скважин в большинстве случаев, не соответствует нормативным требованиям.

Превышена концентрация железа. ПДК железа в воде – 0,3 мг/л. В случае превышения норматива вода становится мутной, тёмной, оставляет пятна на сантехнике и одежде, имеет неприятный вкус. В воде из скважины железо находится в растворенной форме, поэтому вначале вода кажется чистой. Однако на воздухе железо начинает окисляться, и вода приобретает ржавый оттенок. [34]

Главный показатель присутствия сероводорода – запах тухлых яиц. Пить такую воду нельзя, так как сероводород может быть токсичен. В быту он опасен тем, что вызывает коррозию металлов.

Согласно СанПиН общая минерализация (или солесодержание) питьевой воды не должна превышать 1000 мг/л. Если этот показатель выше, то жидкость становится солоноватой. В ограниченном количестве следует пить такую воду людям с повышенным давлением, поскольку в ней может содержаться большое число ионов натрия.

Степень жесткости воды определяет суммарная концентрация ионов магния и кальция. Она должна быть не более 7,0 мг - экв./л. Слишком жесткая вода вызывает образование накипи на электрических нагревательных приборах (бойлерах, чайниках, посудомоечных и стиральных машинах) и может привести к их негодности. На человека вода высокой жесткости оказывает отрицательное воздействие и может стать причиной желчно- мочекаменной болезней.

Повышенное содержание нитратов негативно влияет на сердечно - сосудистую систему. Эти соединения опасны для младенцев, поскольку вызывают кислородное голодание. Норма содержания нитратов – 45 мг/л (для малышей – 10 мг/л).

Нередко в воде из скважины содержатся и органические соединения, в том числе синтетические (моющих средств, остатки удобрений). Они опасны для здоровья человека, в частности – могут нанести серьезный вред эндокринной системе.

Согласно нормам, СанПиН бактерии и вирусы не должны присутствовать в питьевой воде. Ни лямблии, ни колифаги, ни колиформные бактерии недопустимы. Заражение воды из скважины может произойти во время бурения или других работ. [35]

Талая вода, в отличие от обычной, по своей структуре очень похожа на жидкость, которая содержится в клетках растительных и животных организмов. Вот почему так полезны овощи и фрукты - они доставляют в организм воду, имеющую аналогичную структуру.

Дистиллированная вода— очищенная вода, практически не содержащая примесей и посторонних включений. Получают перегонкой в специальных аппаратах — дистилляторах. В дистиллированной воде растворены газы атмосферы: азот, кислород, углекислый газ, аргон и незначительное количество других. Из-за растворённой углекислоты дистиллированная вода имеет слабокислую среду и её pH составляет 5,4—6,6. Для получения полностью нейтральной воды её кипятят до полного удаления углекислого газа и хранят в герметичной таре. [36]

Следующим этапом нашей работы было определение влияния качества воды на скорость прорастания семян огурца. В качестве тест - объекта для оценки качества воды были использованы семена огурца.

Все выводы по качественной оценке, играют немаловажную роль, если используются физиологически однокачественные семена одной партии. Для того чтобы устранить разнокачественность семян из разных партий, были куплены свежие семена, вызревшие в 2015 году из одной партии.

В качестве материалов для опыта были использованы вода из скважины, талая вода, дистиллированная вода. Все варианты имели трехкратную повторность, по 7 штук семян огурца в каждой повторности. Закладывались они и снимались одновременно. Проводились опыты при комнатной температуре 21°С и естественном освещении. Наблюдения за прорастанием семян велись в течение 11 дней с 16.02.16 по 26.02.16. Через 11 дней опыт снимали. При снятии опыта фиксировали процент всхожести семян. Семена огурца проращивали в пластиковых стаканчиках. В процессе исследовании велся дневник наблюдений за происходящими изменениями. В дневнике фиксировалось: дата, появление проростков, их количество. На 5-й день проросли семена огурца во всех пробах (таблица 3.1) .

 

Таблица 3.1. Дневник наблюдений

Пробы воды	Количество дней и число проростков
	день 5 20.02.	день 6 21.02.	день 7 22.02.	день 8 23.02.	день 9 24.02.	день 10 25.02.	день 11 26.02.
Вода из скважины	1	1	1	3	3	4	4
Вода из скважины	1	1	1	4	4	4	5
Вода из скважины	1	1	1	2	2	3	3
Талая вода	1	1	2	3	3	3	4
Талая вода	1	1	1	1	1	1	1
Талая вода	0	0	0	0	0	0	0
Дистиллированная	1	1	1	1	2	2	3
Дистиллированная	1	1	1	1	1	1	1
Дистиллированная	0	0	0	0	1	1	1

 

Скорость прорастания семян выше у проращиваемых в воде из скважины (рис.3.2), что еще раз подтверждает наилучшие свойства данного образца воды для процесса проращивания семян (58,6%). Низкая скорость прорастания семян у образцов в дистиллированной воде (рис.3.3) (23,8%) и в талой воде (рис.3.4)  (23,8%), что указывает на присутствие в данных образцах негативных факторов, влияющих на скорость прорастания семян.

 

Рисунок 3.2. Семена огурца в воде из скважины

 

Рисунок 3.3. Семена огурца в дистиллированной воде

 

 

Рисунок 3.4. Семена огурца в талой воде

 

В заключении можно сделать следующие выводы:

1.                 Изучив влияние качества воды на скорость появления проростка, выявлены самые качественные образцы всхожести семян – это вода из скважины.

2.                 Высоких результатов в проращивании семян можно достичь, если замачивать семена в воде из скважин.

3.                 Данную методику исследования можно так же использовать для определения качества питьевой воды, используя в качестве тест - объекта растительные организмы.

Таким образом, поставленная перед нами цель и задачи достигнуты. Результаты проделанной нами работы можно использовать в  приусадебном хозяйстве, различных отраслях сельского хозяйства, при тестировании питьевой воды, при выращивании растений, как один из вариантов биологического тестирования. Велика и социально-общественная значимость нашей работы, так как здоровье человека не в последнюю очередь зависит от того, какую пищу он потребляет и какую воду пьет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Проблема обеспечения надлежащего количества и качества воды является одной из наиболее важных и имеет глобальное значение.

В настоящее время человечество использует 3,8 тыс. км³ воды ежегодно, причем можно увеличить потребление максимум до 12 тыс. км³. При нынешних темпах роста потребления воды этого хватит на ближайшие 25 – 30 лет. Выкачивание грунтовых вод приводит к оседанию почвы и зданий (Мехико, Бангкок) и понижению уровней подземных вод на десятки метров (Манила). [37]

В ходе выполнения исследовательской работы цель и задачи достигнуты. На основе полученных литературных данных о качестве используемой в работе воды, а также данных по проведению трёхкратного эксперимента было установлено, что вода из скважины является самым качественным образцом, составлены рекомендации по использованию воды для прорастания семян.

Выявлено – вода из скважины наиболее плодотворно влияет на растительные организмы и может быть использована в качестве тест- объекта на растительный организм.

Вода обеспечивает протекание всех жизненных процессов в организме. Синтез тканей, пищеварение, обмен веществ и другие жизненно важные процессы осуществляются при непосредственном участии воды. Она является растворителем для органических и неорганических веществ в организме, необходимых для поддержания его функций. Вода способствует выведению из организма различных шлаков, которые остаются после усвоения необходимых веществ, регулирует температуру тела, содержание солей в тканях и жидкостях, принимает участие во многих других процессах, без которых невозможно функционирование живых клеток, ведь практически все физиологические, химические и коллоидно-химические процессы протекают при непосредственном участии воды. Потеря организмом всего 10 – 20 % воды приводит к его гибели. Вот поэтому, так необходимо потреблять качественную воду, ведь некачественная вода может привести к сбою или полной остановке процессов необходимых для жизнедеятельности а, следовательно, не только к различным заболеваниям, но и к летальному исходу!

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.   Богословский Б. Б. Общая Гидрология.- г. Ленинград.: Гидрометиздат. 2004. - С.38 - 45.

2.   Беспамятнов Г. П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде.- г. Ленинград.: Химия. 2003.- С.105 - 120.

3.   Белянин В. С. Романова Е. Золотая пропорция.-  Новый взгляд.: Наука и жизнь. 2003- С.4 - 10.

4.   Белянин В., Е. Романова. Жизнь, молекула воды и золотая пропорция.- М.: Наука и жизнь. 2008.- С.65 - 78.

5.   Вернадский В. И. История природных вод.- М.: Наука. 2006.- С.81 - 90.

6.   Воронков Н. А. Экология.- М.: Агар. 2010.- С.32 - 43.

7.   Главный редактор – Барбер П. Еженедельное издание «Древо познания.- г.Киев.: Маршал Кавендиш Украина. 2002.- С.51 - 65.

8.   Глинка Н. Л. Общая химия.- г.Ленинград.: Химия. 2005.- С.46 - 70.

9.   Давыдов Л. К. Общая Гидрология.- г. Ленинград.: Гидрометиздат. 2003.-С.115 - 120.

10.         Джигирей В. С. Экология и охрана окружающей среды.- г. Киев.: Знания. 2004.- С.100 - 111.

11.         Запольський А. К. Водосточная, водопроводная жесткость воды.- г.Киев.: Высшая Школа. 2005.- С.47 - 54.

12.         Зацепина Г. Н. Физические свойства и структура воды. - М.: МГУ, 2006.- С.54 - 61.

13.         Интернет сайты: Сайт Википедия свободная энциклопедия.

14.         Карюхина Т. А. Контроль качества воды.- М.: Стройиздат. 2006.- С.160- 171.

15.         Николадзе Г. И. Технология очистки природных вод.- М.: Высшая Школа. 2007.- С.460 - 479.

16.         Ревель П. Среда нашего обитания. - М.: Мир. 2005.- С.140 - 151.

17.         Салюк Е. В. Основы экологии.- г. Киев.: Высшая Школа. 2001.- С.85 - 90.

18.         Фрог Б. И. Водоподготовка.- М.: МГУ. 2006.- С.150 - 155.

19.         Хомунцев Ю. Л. Экология и экологическая безопасность.- М.: ACADEMIA. 2012.- С.280 - 289.

20.        Якушкин Н. И. Физиология растений.- М.: Просвещение. 1993.- С.335 - 339.

21.        Яцык А. В. Экологические основы рационального водопользования.- г. Киев.: Генеза.  2011.- С.405 - 431.       

Скачано с www.znanio.ru

---