«Мир воды. Тайны водопроводной, секреты минеральной»
 Скачать 300.52 Kb.
|
| Российская Федерация Ханты-Мансийский автономный округ, Березовский район Муниципальное образовательное учреждение Игримская средняя школа №2 «Мир воды. Тайны водопроводной, секреты минеральной» Исследовательская работа  Выполнила: ученица 9 В класса Макеенко Анастасия Руководитель: учитель химии, биологии Малышева Татьяна Михайловна Игрим, 2011 г Содержание Введение1. Водопроводная вода разных городов мира 2. Химический состав водопроводной воды и его влияние на организм человека3. Общая характеристика минеральных вод. 3. 1 Понятие о минеральных водах и критерии их оценки. 3. 2 Признаки минеральных вод. 3. 3 Классификация минеральной воды 3.4 Классификация по потребительским свойствам. 3.5 Классификация по ионному составу. 3. 6 Искусственно-минерализованная вода 3. 7 Газированная вода 4. Практическая часть Заключение Список изучаемой литературы Введение«Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни, ты - сама жизнь... Ты самое большое богатство на свете...». С великим Сент-Экзюпери сложно не согласится. Без воды сложно представить себе самый обычный день – мы настолько привыкли к ней, что даже не задумываемся, какую огромную роль играет она в нашей жизни. Достаточно сказать, что наше тело на 70% состоит из воды. В человеке, весом, скажем, 70 кг, воды – почти 50 литров! 85% воды – в нашем мозге, 77% — в мускулах, в легких и почках — до 80%. Она участвует во всех жизненно важных процессах. И, как известно, если без пищи человек может прожить несколько месяцев, то без воды — не больше недели. А для хорошего самочувствия нам требуется не меньше 2,5 л воды. Эликсир жизни, как ее называли в древности, чистая вода служит источником необходимых нашему организму элементов. Однако не все знают, что в зависимости от происхождения воды и от ее состава, она может принести как пользу нашему здоровью, так и вред. Давно обнаружена прямая связь между качеством питьевой воды и продолжительностью жизни человека.Вы задумывались над тем, какую воду пьете каждый день? Большинство из нас, несмотря на все угрозы и предостережения врачей, предпочитают водопроводную - собранную в водохранилищах из рек и озер, прошедшую несколько уровней очистки и поступившую по трубам в кран. Некоторые очищают ее дополнительно в домашних условиях при помощи фильтра, другие покупают чистую питьевую воду в бутылках. Но давайте разберемся, насколько мы можем быть уверены в том, что пьем? А может быть есть альтернатива водопроводной воде? Цель исследования: определение экологической безопасности минеральной воды разных производителей, которые реализуют свою продукцию в магазинах пгт.Игрим.Объект исследования: минеральная вода.Предмет исследования: качество и химический состав продукта, информация на этикетке.Гипотеза: на упаковке продукта отображается полная и достоверная информация для потребителя.Задачи исследования:
Методы:
Теоретическая часть 1. Водопроводная вода разных городов мира
К сожалению, наша страна по этому показателю занимает 50-е место, и вода, которую мы ежедневно пьем, играет здесь не последнюю роль. Поскольку основные источники питьевой водопроводной воды - реки и подземные воды, которые находятся под постоянной угрозой загрязнения промышленными отходами, применяемыми в сельском хозяйстве химическими веществами, а также конечными продуктами обмена веществ человека и животных, становится понятным, насколько насущна проблема качества воды в наших водопроводных трубах. Наиболее низким качество водопроводной воды бывает обычно весной, в период таяния снегов, но и в любое другое время года мы не застрахованы от того, что в один прекрасный момент из водопроводного крана не польется вдруг этакая странная жидкость с экзотическим запахом и цветом. Да и пресловутое хлорирование воды, спасая нас от серьезных недугов, положительных качеств ей, очевидно, не прибавляет. 2. Химический состав водопроводной воды и его влияние на организм человекаХимические вещества поступают в организм человека не только при прямом потреблении воды в питьевых целях и при приготовлении пищи, а также и косвенно. Например, при вдыхании летучих веществ и кожном контакте во время принятия водных процедур. Вода, текущая из наших кранов, имеет определенный химический состав. Химические вещества, содержащиеся в воде, можно разделить на несколько групп. • Первая группа объединяет вещества, которые наиболее часто встречаются в водопроводной воде. К ним можно отнести фтор (F), железо (Fe), медь (Си), марганец (Mn), цинк (Zn), ртуть (Hg), селен (Se), свинец (РЬ), молибден (Мо), нитраты, сероводород (H2S) и др. • Вторая большая группа - это вещества, остающиеся в воде после реагентной обработки: коагулянты (сульфат алюминия), флоккулянты (полиакриламид), реагенты, предохраняющие водопроводные трубы от коррозии (остаточные триполифосфаты), а также остаточный хлор. • К третьей группе относятся химические вещества, которые попадают в водоемы со сточными водами (бытовые, промышленные отходы, поверхностные стоки сельскохозяйственных угодий, которые были обработаны химическими средствами защиты растений: гербицидами и минеральными удобрениями). Это пестициды, тяжелые металлы, детергенты, минеральные удобрения и др. • И последняя группа химических веществ - это компоненты, которые могут попадать в воду из водопроводных труб, переходников, соединений, сварочных швов и др. (медь, железо, свинец). Все эти вещества могут быть как полезными, так и опасными для здоровья человека. Рассмотрим влияние некоторых химических загрязнителей воды на организм человека.
Медики в один голос говорят: «Не пейте воду из-под крана – это опасно!». Известно, что поступающая в водопровод вода подвергается обработке, в частности хлорированию - для уничтожения вредных микробов. Стоит ли говорить, что хлор раздражающе действует на слизистую оболочку желудка и кишок и является мощным ядом, который подавляет не только патогенную микрофлору, но и полезную. Конечно, содержание его в водопроводной воде не столь велико, но не будем забывать, что мы ежедневно выпиваем около двух литров такой воды. Для того чтобы избавиться от хлора, воду перед употреблением надо либо отстаивать в открытом сосуде не менее часа, либо кипятить. Газообразный хлор полностью улетучивается из открытого сосуда, однако его соли выпадают в осадок и сохраняются при замораживании и последующем размораживании. Серьезные опасения медков и экологов вызывают вредные составляющие такой воды: механические загрязнители, соли тяжелых металлов, хлор и его соединения, органические соединения, радионуклиды, бактерии. Выбросы металлургических комбинатов, шахт, заводов и химических производств превратили водопроводную воду в опасную гремучую смесь, пагубно влияющую на здоровье. Печально, но факт: сейчас в среднем по стране гигиеническим требованиям не соответствует практически каждая третья проба водопроводной воды по санитарно-химическим показателям и каждая десятая - по санитарно-бактериологическим. В отдельных городских водоемах содержится от 2 до 14 тысяч синтезированных химических веществ. Только 9% стоков, сбрасываемых в водоемы, очищены согласно нормативам и только 1% поверхностных водоисточников отвечает требованиям, на которые рассчитаны используемые в стране традиционные технологии водоочистки. Так что же делать? Кипятить? Увы, и кипячение не уменьшает содержание в воде солей тяжелых металлов и органических загрязнителей. При высокой температуре гибнут далеко не все бактерии. Но, пожалуй, самое опасное то, что при кипячении хлорированной воды хлор вступает в реакцию с органическими веществами и образует канцерогены, которые могут являться причиной раковых заболеваний. Можно очищать водопроводную воду бытовым фильтром. Но знаете ли вы, что бытовые фильтры помогают очистить ее только от двух-трех типов загрязнителей, пропуская все остальные. Дело в том, что основным фильтрующим элементом является активированный уголь, который создает хорошие условия для размножения бактерий. К тому же, большинство фильтров не рассчитаны на отечественную водопроводную воду, химический состав которой меняется так же быстро, как погода. Очень сложно определить, когда фильтр выработает свой ресурс и сам станет источником заражения воды. При этом самыми бесполезными оказываются фильтры, устанавливаемые на кран – они задерживают минимум вредных примесей. С осторожностью следует относиться и к тем фильтрам, где в качестве одного из очищающих элементов применяется серебро - далеко не всем этот благородный металл показан. Если в доме нет очистителей воды, рекомендуется взять на заметку эти рецепты:
Альтернатива – минеральная вода 3. Общая характеристика минеральных вод. 3. 1 Понятие о минеральных водах и критерии их оценки. К минеральным водам относятся подземные (иногда поверхностные) воды, характеризующиеся повышенным содержанием биологически активных компонентов и обладающие специфическими физико-химическими свойствами (химический состав, температура, радиоактивность и т.д.), благодаря которым они оказывают на организм человека лечебное действие. Минеральные воды в широком понимании слова – это подземные и поверхностные природные воды с общей минерализацией свыше 1 г/л, которые используются в лечебных и промышленных целях. Лечебными называются такие воды, которые вследствие своих физических и химических особенностей оказывают благотворное целебное воздействие на человеческий организм: например, углекислые, сероводородные и др. К промышленно-ценным относятся воды, из которых могут быть извлечены компоненты, полезные в народном хозяйстве (поваренная соль, бром, йод, бор и др.). Для отнесения природных вод к минеральным разработаны специальные критерии. При отборе критериев оценки минеральных вод из значительного количества данных, характеризующих их химические и физические свойства были отобраны важнейшие, определяющие физиологическое, а следственно лечебное, действие вод, а также важные в отношении выявления их генетических типов. К числу таких признаков были отнесены в согласии со взглядами большинства бальнеологов и гидрогеологов: а) общее содержание растворенных в воде веществ – общая минерализация вод; б) ионный состав минеральных вод; в) газовый состав и газонасыщенность вод (растворенные и спонтанные); г) содержание в водах фармакологических (терапевтических) активных микроэлементов (минеральных и органических); д) радиоактивность вод; е) активная реакция вод, характеризуемая величиной рН; ж) температура вод. Наряду с обычными пресными водами, которые повсеместно используются как питьевые, хозяйственные, технические, в природе существуют такие разнообразные по своим свойствам природные воды, которые не всегда могут или совсем не могут быть использованы для указанных целей. Среди этих вод холодные и горячие воды лечебного, промышленного и теплоэнергетического значения. Такие воды называют минеральными, а все другие воды на Земле – неминеральными. Минеральные воды не стоит путать с минерализованными. В широком смысле слова все воды в природе в той или иной мере минерализованы, начиная от снеговых и заканчивая рассолами. В узком смысле слова к минеральным относят воды с общей концентрацией солей свыше 1-2 г/л. Исходя из принципа единства вод Земли, согласно В.М.Севергину и В.И.Вернадскому, к минеральным следует отнести:
Минеральные озера и грязи, подземные минеральные воды с их отложениями составляют гидроминеральные ресурсы нашей планеты. На базе разведанных месторождений минеральных вод построены курорты, санатории, здравницы, заводы по разливу минеральной воды, извлечению из нее полезных компонентов, добыче солей и т.д. Лечебные свойства природных вод нередко бывают обусловлены присутствием в них в небольшом количестве таких компонентов, которые оказывают на организм человека терапевтическое активное «специфическое» влияние и способствует исцелению от недугов. Эти вещества получили название физиологически активных или специфических (I,Br и др.). В некоторых случаях лечебное воздействие на организм человека оказывают заключенные в воде органические вещества На разных этапах геологического изучения минеральных вод высказывалось мнение об их необычной природе и глубинном происхождении. По мнение постепенно рассеялось. Действительно, некоторые минеральные воды, особенно термальные, формируются на больших глубинах. Но часто встречаются не менее ценные минеральные источники, связанные с верхними водоносными горизонтами до грунтовых вод включительно – некоторые сероводородные, железистые, радоновые воды. Существует, наконец, и большая группа минеральных озер. 3. 2 Признаки минеральных вод. Внешние признаки: по запаху отличаются сероводородные воды иногда на значительном расстоянии от места выхода; по вкусу – соленые воды и рассолы, углекислые воды; по бурному выделению пузырьков спонтанного газа в головке источника – углекислые воды; по цвету и составу отложений источников – железистые отложения, охрь красно-бурого цвета (признак железистых вод), кремнистые отложения – гейзериты (признак кремнистых вод), белые известковые отложения, травертины, известковые туфы (углекислые, кальциевые воды), фтороносные гейзериты (фтористые гидротермы). Температура: горячие воды можно выделить по ощущению, а тем более замером температуры. Химический и газовый состав: по составу воды и растворенных в ней газов выделяют воды содовые, сульфатные, хлоридные, йодистые, бромистые и др. Опыт народного врачевания или использование воды для выварки поваренной соли: эти признаки выявляются опросом населения и позволяют установить место выхода минерального источника для постановки на нем контрольных исследований 3. 3 Классификация минеральной воды Мы привыкли, что в бутылках (будь то стеклянные или теперь еще и пластиковые) находится "минералка", т.е. минеральная вода. Строго говоря, любая натуральная вода -минеральная, так как содержит в себе те или иные растворенные минеральные соли. Однако, традиционно, минеральной называют воду из подземных источников. С точки зрения гидрохимии по степени минерализации такие воды делятся на пресные - с общим содержанием солей до 1 г/л, солоноватые - 1-3 г/л, засоленные - 3-10 г/л и соленые 10-50 г/л. Однако, бальнеология (раздел курортологии, изучающий минеральные воды и их лечебно-профилактическое применение) делит воды на столовые (солесодержание до 1 г/л), лечебно-столовые (солей от 1 до 10 г/л) и лечебные (с минерализацией более 10 г/л). К последним относят также воды с высоким содержанием одного или нескольких биологически активных элементов (железо, сероводород, йод, бром, фтор и т.д.), при этом общая минерализация может быть и невысокой. Жизнь не стоит на месте, и в последнее время на рынке появилась такая категория вод, как питьевая очищенная вода (к ним относятся большинство импортных вод) с минерализацией не более 0.5 г/л. Таким образом, зная тип воды, можно сразу понять сферу ее применения. Хочется оговориться, что все сказанное ниже относится только к качественной нефальсифицированной воде (по некоторым оценкам 20-25% бутылированной воды на российском рынке - подделка). 3.4 Классификация по потребительским свойствам. Питьевая очищенная вода. Эта вода пригодна для повседневного применения, причем не только для питья, но и приготовления пищи. Она безопасна и безвредна, хотя и не обладает какими-либо лечебными свойствами. В качестве такой воды используются хорошо очищенные природные воды с относительно невысоким солесодержанием. Часто при производстве такой воды ее чистят практически "под ноль" (как правило, на мембранных обратноосмотических установках), а затем минерализуют до физиологически оптимальных значений. Сравнительно невысокая минерализация таких вод объясняется ориентацией на американские стандарты качества питьевой воды, согласно которым 0.5 г/л - это ПДК. Столовая вода. Это минеральная (натуральная) вода, пригодная для ежедневного применения. Солесодержание до 1 г/л соответствует рекомендациям Всемирной организации Здравоохранения по качеству питьевой воды. Однако не мешает внимательнее изучить химический состав такой воды, так как для людей, страдающих определенными заболеваниями, содержание отдельных ионов может оказаться избыточным. Так, например, высокое содержание кальция не рекомендуется людям, склонным к повышенной свертываемости крови и образованию тромбов в кровеносных сосудах. Высокое содержание натрия не рекомендуется людям, страдающим гипертонией, заболеваниями почек и сердца. Сульфаты обладают выраженным слабительным действием, хлориды влияют на работу пищеварительного тракта и т.д. Если вы уверены в своем здоровье, то все в порядке. Если же нет - обратитесь за консультацией к врачу или пейте слабоминерализованную воду - не ошибетесь. Лечебно-столовая вода. Этот тип вод наиболее распространен в России и к нему относятся большинство широко известных еще с советских времен марок минеральной воды. Воды эти, как правило, не пригодны для приготовления пищи, однако широко используются для питья. Они обладают определенным лечебным действием, но только при их правильном применении по совету врача. В этом случае стаканчик-другой рекомендованной Вам воды ничего кроме пользы не принесет. Неограниченное же потребление такой воды может привести к серьезному нарушению солевого баланса в организме и к обострению хронических заболеваний. Не стоит ориентироваться на рекомендации по употреблению, приведенные на этикетке. Такая дикость возможна, наверное, только у нас. Рекомендации может давать только врач-специалист и только конкретному человеку. Лечебная вода. Название говорит само за себя. Вода применяется исключительно в лечебных целях. Самостоятельно принимать решение об употреблении такой воды, мягко говоря, неразумно. 3.5 Классификация по ионному составу. В природных водах наиболее широко распространены семь основных ионов. Поэтому по химическому составу минеральные воды принято делить на три больших класса (по преобладающему иону): гидрокарбонатные (карбонатные), сульфатные и хлоридные. Каждый класс по преобладающему катиону делят на три группы: кальциевую, магниевую и натриевую (в эту группу воду относят по суммарному содержанию ионов натрия и калия). Гидрокарбонатные воды снижают кислотность желудочного сока. При этом, в зависимости от метода применения способны как стимулировать, так и тормозить секрецию желудочного сока. Применяются при лечении мочекаменной болезни. Хлоридные воды стимулируют обменные процессы в организме, улучшают секрецию желудка, поджелудочной железы, тонкого кишечника. Применяются при расстройствах пищеварительной системы. Сульфатные воды стимулируют моторику желудочно-кишечного тракта, особенно благоприятно влияют на восстановление функции печени и желчного пузыря. Применяются при заболеваниях желчных путей, хроническом гепатите, сахарном диабете, ожирении. Большинство минеральных вод имеют сложную смешанную структуру ( хлоридно-сульфатные, гидрокарбонатно-сульфатные и т.п.), что повышает их лечебный эффект при правильном применении. Кальций составляет основу костной ткани, активизирует деятельность ряда важнейших ферментов, участвует в поддержании ионного равновесия в организме, влияет на процессы, происходящие в нервно-мышечной и сердечно-сосудистой системах, влияет на свертываемость крови. Магний участвует в формировании костей, регуляции работы нервной ткани, обмене углеводов и энергетическом обмене, улучшает кровоснабжение сердечной мышцы. Натрий обеспечивает щелочные резервы плазмы крови. Участвует в регуляции кровяного давления, водного обмена (ионы натрия способствуют набуханию коллоидов тканей, что задерживает воду в организме и способствует ее накоплению), активизации пищеварительных ферментов, регуляции нервной и мышечной ткани. Калий регулирует кислотно-щелочное равновесие крови, участвует в передаче нервных импульсов. Активизирует мышечную работу сердца и работу ряда ферментов, благотворно влияет на работу кожи и почек. Калий обладает защитным действием против нежелательного влияния избытка натрия и нормализует давление крови. 3. 6 Искусственно минерализованная вода Производство искусственно минерализованной воды проходит две стадии. Сначала воду выкачивают либо из артезианской скважины, а чаще всего - из водопровода, а затем подвергают глубокой очистке. Тщательная фильтрация убивает не только вредные примеси, но, к сожалению, и все полезные соли и минералы. Чтобы такую воду все же можно было назвать минеральной, ее подвергают дальнейшей обработке: очищенной донельзя воде искусственно «прививают» полезные свойства, насыщают солями. На выходе получается не активная живая среда, а элементарный раствор солей. Искусственная, или восстановленная, вода по ГОСТу относится к классу безалкогольных напитков и никакого отношения к минеральным водам не имеет. Известно, что постоянное употребление такой воды может привести к отложению солей, нарушению в организме водно-солевого баланса и развитию сердечно-сосудистых заболеваний. 3. 7 Газированная вода Многие виды минеральной воды производители газируют для того, чтобы придать напитку определенный вкусовой колорит и предохранить его от бактериальных загрязнений. Различают слабо-, средне-, и сильно-газированную воду. Считается, что такая вода лучше утоляет жажду. А если в ней содержится еще и ароматизаторы, то она без труда может стать любимым напитком для всей семьи. Но для здоровья насыщение газом воды не полезны, а в некоторых случаях (например, при болезнях желудка и поджелудочной железы) – даже вредны. Поэтому людям, страдающим болезнями желудка, рекомендуется перед употреблением такой воды дать ей отстояться - чтобы улетучились все газы. Вместе с тем, необходимо знать, что минеральная вода в основном оказывает физиологическое действие, стимулируя работу желудочно-кишечного тракта, выделительной системы и т.д. Никакая минеральная вода не может заменить полноценного питания в качестве источника необходимых для организма макро- и микроэлементов (исключением является единственный микроэлемент - фтор, 2/3 которого мы получаем из воды). Связано это с тем, что растворенные вещества находятся в воде в неорганической минеральной форме и хуже усваиваются организмом, по сравнению с жизненно важными ионами, содержащимися в пищевых продуктах в виде легко усваиваемых солей органических кислот. Отсюда следует вывод, что не следует бояться воды с низким содержанием солей. Более того, именно такая вода идеально подходит для постоянного ежедневного употребления, так как заведомо не привносит в организм ничего вредного. Пополнять же баланс витаминов и биоэлементов следует за счет питания, умеренного употребления минеральных вод и пищевых добавок. Хорошо бы при этом проконсультироваться с врачом. Существуют даже специальные методики (правда, довольно дорогие), когда, сжигая прядь Ваших волос, на спектрометре определяют Ваш индивидуальный "минеральный состав". Исходя из него, каждому рекомендуется индивидуальный стиль питания, комплект пищевых добавок и т.д. Опять же, лучше при этом иметь максимально чистую воду, которая существенно не исказит картину. Источника такой воды два - покупная бутылированная вода или индивидуальная система подготовки питьевой воды, которая представляет собой многоступенчатую систему фильтров с главным элементом - мембраной обратного осмоса. Стоят они не дешево, но при этом не один раз окупят себя, прослужив не один год и исправно обеспечивая водой высокой степени очистки (со 100% защитой от фальсификации). Разумеется, такая вода (даже если ее повторно минерализовать - а такие возможности теперь имеются даже для бытовых систем) никогда не будет обладать уникальными качествами природной минеральной воды. Но ведь такая задача при ежедневном потреблении и не ставится. Главное - безопасность и "невредность" воды. 4. Практическая часть Мы исследовали анионный состав нескольких типов воды
В результате проведенных опытов, мы установили: анионный состав исследуемых минеральных вод соответствует анионному составу на этикетках. Не подтвердилось лишь содержание сульфат-иона в Аква Минерале Изучив классификацию минеральной воды и ее свойства, мы дали характеристику исследуемой нами минеральной воды. Аква Минерале содержит до 0,5г/л солей. Питьевая очищенная вода. Слабо-газированная. Пригодна для повседневного применения, причем не только для питья, но и приготовления пищи, не обладает выраженными лечебными свойствами. Обуховская содержит не более 1г/солей. Столовая вода. Средне-газированная Это минеральная (натуральная) вода, пригодная для ежедневного применения. Содержание солей невысоко. Хабаз содержит от 1 до 10г/л солей. Лечебно-столовая вода. Вода не пригодна для приготовления пищи, может использоваться для питья. Обладает лечебным действием Мы узнали, что на этикетке должна быть информация:
Выводы: 1. По этикетке не всегда можно определить экологическую безопасность продукта. 2. Минеральную воду лечебно-столовую и лечебную необходимо употреблять по назначению врача. 3. При выборе минеральной воды обращать внимание на информацию: состав, место изготовления, срок хранения (в пластиковой бутылке не более 6месяцев), назначение воды. 4. Минеральная вода «Хабаз» является лечебно-столовой, значит употреблять постоянно без назначения врача нежелательно. 5. Минеральные воды «Аква Минерале» и «Обуховская» являются питьевой и столовой соответственно, их можно употреблять для питья и для приготовления пищи без рекомендаций врача. Заключение Занимаясь этим исследованием, я познакомилась с характеристиками минеральных вод, их классификацией, свойствами, значением для организма человека. Практически доказала качественный состав минеральной воды. Научилась разбираться с информацией о воде на этикетках. Подтвердила гипотезу, что на упаковке продукта отображается достоверная информация для потребителя. Список используемой литературы:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
