Авторы: Нигматуллина Дарья и Рямова Шаура, обучающиеся объединения «Экологический туризм» МБОУ ДО ДЭБЦ «Росток» ГО г. Уфа. Руководитель: Яхина Рамиля Рамиловна, педагог ДО, заведующая туристско-краеведческим отделом Уфа-2016

Актуальность На сегодняшний день многие предприятия водопроводно- канализационного хозяйства, стараются решить возникающие проблемы с водозаборными колонками отказом от них и заменой их водопроводной сетью, Дёмский район не исключение. Водозаборные колонки часто выходят и строя, и выделяется специальная техника для выезда на места, формируются специальные аварийные бригады, выделяются значительные ресурсы на закупку дополнительного оборудования. В этой ситуации для «Водоканала» нерентабельно содержать большую колоночную сеть, и её сокращают.

Цель работы Комплексная оценка и изучение водозаборных колонок Дёмского района, в определении значения колонок для проживающего населения, а также в проведения анализа качества питьевой воды из водозаборных колонок и сравнение их с водой центрального водопровода.

Для достижения цели, были поставлены следующие задач: обобщить и изучить специальную литературу и интернет источники с описанием водозаборных колонок; провести опрос среди населения Дёмского района о значении водозаборных колонок; провести анализ физических (органолептические) показателей качества воды; изучить и сделать выводы по химическим показателям качества воды (жесткость и рН); сравнить качество питьевой воды из разных источников; сделать вывод о значимости водозаборных колонок для населения.

Объект исследования- образцы воды, взятые из разных источников. Предмет исследования: качество воды из разных источников. Методы исследования: 1. Обзор и изучение литературы. 2. Анкетирование. 3. Подсчет результатов. 4. Эксперимент. 5. Сравнение. Исследования проводились с января по март 2015 года.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ В интернет источниках много информации про водозаборные колонки. В основном они схожи. Изучив, мы сделали некоторые выводы к нашей работе: Водозаборная колонка приспособление для подачи воды из системы централизованного водоснабжения. Состоит из клапана, эжектора, водоподъёмной трубы и колонны с установленным на ней рычагом. Устанавливается в колодце на водопроводной сети. Опыт эксплуатации показал, что при эксплуатации водоразборных колонок чаще всего наблюдаются следующие основные недостатки: Среднестатистическому ребенку трудно нажать на рычаг, да и не каждый взрослый с такой проблемой справится. Да и вес колонки довольно приличен, установить ее сложно. Уплотнители у клапана снашиваются довольно быстро, а потому мы так часто видим огромные лужи возле колонок. Из-за этого вода в колонке замерзает, приходится менять ее начинку. Именно поэтому их и демонтируют: проще убрать, чем без конца тратить деньги на ремонт. Обмерзание в зимнее время внутреннего сечения надземной части металлической подающей трубы ввиду высокой теплопроводности металла и, как следствие, интенсивным отбором тепла от проходящей через подающую трубу воды, что приводит к трудозатратам, связанным с необходимостью отогрева. Большая масса колонки, что приводит к неудобствам при извлечении колонки из колодца для ремонта или замены.

Водозаборные колонки Дёмского района «На территории Дёмского района 47 водозаборных колонок, все они функционируют», - по словам начальника МУП «Уфаводоканал» цеха Дёмского водопровода. Родина А.И. «Часто нам приходится ремонтировать колонки, у которых сломаны рычаги – многие не умеют с ними обращаться, дёргают вверх, вместо того чтобы нажать вниз, и срывают пружину с места. Потихоньку мы хотим уже отходить от использования водозаборными колонками».

СОЦИОЛОГИЧЕСКИЙ ОПРОС Для того чтобы выяснить уровень использования населением водозаборными колонками, определения для каких целей используют водозаборные колонки, с какими трудностями сталкивается население при пользовании колонками, мы провели опрос среди населения. Рис.1 Анализ и оформление данных проведенного опроса

Вывод: Водозаборными колонками пользуются только 42% опрошенного населения. 50% опрошенных не пользуются водозаборными колонками, так как пользуются централизованным водопроводом, но они не отрицают вариант, что могут появиться обстоятельства, которые приведут к необходимости использования колонок.

Вывод: Более 20 % опрошенных используют воду из водозаборной колонки для всего, т.е. для питья, стирки и т.д. Так же отметили, что удобно в любое время подъехать и взять воду в машину.

Вывод: Большинство опрошенных, удовлетворены качеством воды, 30 % в основном обращают внимание на вкус воды. Оставшиеся 18 % удовлетворены качеством воды, так как у них нет центрального водоснабжения дома и на все нужды пользуются водозаборными колонками.

Вывод: Более 50% опрошенных сталкиваются с проблемами при пользовании водозаборными колонками. Частые проблемы: тяжело надавливается ручка, иногда ручки вообще нет, в летнее время большая очередь для набора воды (что свидетельствует о спросе водозаборных колонок в летний период), так же в зимний период периодическое промерзание воды и скользкий подход к ним, образование наледи.

Вывод: Все опрошенные не согласны с тем, что хотят убрать водозаборные колонки, так как есть дома в которых вообще нет центрального водоснабжения и если даже те более 50 % опрошенных не пользуются водозаборными колонками, но они понимают, что в районе есть дома без центрального водоснабжения, поэтому против отказа от них и конечно же они не оставляют без внимания, что могут начать ими пользоваться при непредвиденных ситуациях.

Вывод: Основные пожелания при использовании водозаборными колонками – это конечно же, чтобы они работали, так же было предложено вариант облагораживания колонок, т.е. поставить навес, удобный подход в колонке, хороший сток др. В зимнее время актуально образование наледи около колонок, что затрудняет подход к ним.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ВОДЫ Рис.2 Картосхема Дёмского района с отметкой мест взятых проб

Рис. 3 Взятые пробы

1. Северная колонка (проба 4): ограждена; ручка сломанная, вместо ручки кусок арматуры, которую нужно вставлять для набора воды; мусора нет; напор воды не сильный, что позволяет без лишних затрат набрать воду; излившейся воды мало. Рис. 4 Описание Северной колонки.

2. Южная колонка (проба 3): ограды нет; мусора нет, все части колонки цельные; напор подачи воды слабый; много излившейся воды, что скорее свидетельствует о частом использовании колонки. Рис.5 Южная водозаборная колонка

3. Западная колонка (проба 1): ограда и навес, есть небольшое количество мусора; напор сильный и много излившейся воды, что свидетельствует или о частом использовании или большой объём воды изливается из-за сильно напора. Рис. 6 Западная колонка

4. Восточная колонка (проба 2): ограды нет, навес; все части колонки цельные; территория колонки без мусора; много излившейся воды. Часто используемая колонка, так как несколько прилегающих домов без центрального водоснабжения, и является единственным источником воды. Рис. 7 Взятие проб воды из Восточной колонки

Исследование физических (органолептических) показателей воды Цвет (или цветность) Анализ на цветность должен показать, какого цвета вода, прозрачная, замутненная, с каким либо оттенком. Определяют это с помощью белого листа бумаги. При дневном свете надо поставить лист позади пробирок и внимательно посмотреть на цвет воды. Вывод: Анализ цветности показал, что вода во всех образцах кроме пробы 1 (западная колонка) - прозрачная. В пробе 1 вода желтоватая, что наблюдается при повышенном содержании различных органических веществ в воде. Рис. 8 Определение цветности воды

Анализ на осадок показывает, есть ли в воде какие - либо частицы, хлопья и т.д. Различают как ничтожный, незначительный, заметный и большой. Вывод: В образцах под 1 (западная колонка) и 3 (южная колонка) наблюдается содержание ничтожного количества частиц. Рис. 9 Анализ проб воды на осадок

Запах. Анализ на запах должен показать, присутствует ли какой - либо чужеродный запах. Вывод: В пробе 1 (западная колонка) присутствует не большой затхлый запах – 1 балл, что говорить о присутствии в воде органических соединений. В образце 5 (вода из-под крана) посторонний слабый химический запах – 1 балл, что свидетельствует о попадании в источник водоснабжения (реже водоподготовки) посторонних веществ. Рис. 10 Анализ проб на запах

Вкус. Нужно попробовать воду на вкус. Вкус и привкус вызываются растворенными в воде неорганическими и органическими веществами. Свежесть воде придает растворенный кислород. Измеряется вкус в баллах. Качественная вода должна иметь привкус не более 2 баллов. Вывод: Во всех пробах с 1 по 4 характерен металлический привкус, что наблюдается при присутствии железа в воде. Сильнее всего ощутили привкус у проб 1 и 2. В пробе 1 (западная колонка) ощущается вкус железа, а в пробе 2 (восточная колонка) – вкус пластмассы. Пробы с 1 по балла, 5 и 6 – 1 балл. Рис. 11 Определение качества воды по вкусу

Прозрачность. Анализ на прозрачность определяет, насколько вода прозрачна. На листок с шрифтом поставили пустую баночку. Воду наливали в баночку постепенно, следя за чёткостью шрифта до тех пор, пока буквы станут плохо различимы. Рис. 12 Определение прозрачности Вывод: Во всех пробах вода прозрачная, кроме проб 1 (западная колонка) и 5 (вода из-под крана). В пробе 1 прозрачность затрудняется желтым оттенком воды, а в пробе 5 мешают пузырьки воды, которые образовались при наборе образца из-под крана.

Таблица 1 Органолептические показатели воды и их признаки Внешний вид Дополнительные признаки Вероятная причина Цветность Вода прозрачная, но при выстаивании или нагревании появляется бурая окраска Бурые подтеки и разводы на сантехнике и посуде. Белье при стирке приобретает желтоватый окрас. Растворенное железо Fe (2+) Вода красновато-бурого цвета, практически сразу выпадает осадок На дне емкостей скапливается осадок или хлопья бурого цвета Окисленное железо Fe (3+) Вода от желто-коричневого до красноватого оттенка, осадок не выпадает Вода в процессе выстаивания не осветляется и осадка не образует Органическое (коллоидное) железо Вода сероватого оттенка Черноватые разводы и/или включения на белье или сантехнике Избыток марганца Mn (2+) Вода «молочного» цвета При стоянии становится прозрачной Подсос воздуха в водопроводную систему (реже - наличие растворенного газа, например, метана в исходной воде. Накипь в электронагревательных приборах, известковый налет на сантехнике Моющие средства слабо пенятся, «стягивающий» эффект кожи, «жесткие» волосы после мытья головы Жесткая вода, повышенное содержание кальция и магния Запах Запах сероводорода (тухлых яиц).Неприятный привкус у воды и приготовленной пищи. Растворенный сероводород (H 2 S). Возможно присутствие сульфатредуцирующих (сульфатвосстанавливающих)бактерий, вызывающих появление сероводорода. Запах рыбный, затхлый, землистый или древесный Часто этому сопутствует желто-коричневый или торфяной цвет воды В воде присутствуют органические соединения Посторонний химический запах (типа фенола, пластика, бензина) Попадание в источник водоснабжения (реже водоподготовки) посторонних веществ Запах хлора Избыточное хлорирование, возможно для городского водопровода Привкус Солоноватый привкус Повышенное содержание в воде солей: NaCl, Na 2 SO 4, MgSO 4 Металлический привкус Высокое содержание железа, повышенная кислотность Щелочной привкус Высокий показатель щелочности воды

Определение химических показателей воды: жесткости и кислотности (водородного показателя), рН Жесткость воды является одним из показателей ее качества. Она определяется по количеству содержащихся в ней солей кальция, магния (карбонатов, сульфатов и т.п.). Самым доступным, дешевым и точным в домашних условиях, без использования сложного химического или электронного оборудования является метод определения общей жесткости с помощью обычного хозяйственного мыла. Вывод: Проверка жесткости воды таким методом показал, что в образцах 1, 2 и 5 мыло растворилась не полностью, и основная часть накопилось в верхнем слое воды в пробирке. В пробах 3, 4, и 6 часть растворенного мыла собралась наверху, небольшая часть распределилась по воде в пробирке. Не в одном из пробирок вода не пенилась и мыло не растворилась полностью, что свидетельствует о повышенное содержание солей кальция и магния, входящих в состав воды. Известно, что в жесткой воде мыльные растворы пенятся гораздо хуже, поскольку ионы кальция и магния «захватывают» мыло в устойчивые солевые комплексы. (Рис. 13)

Рис. 13 Определение жесткости воды с помощью мыльного раствора Определить жесткость воды в домашних условиях можно еще и по тому, как долго заваривается чай. Любителям такого напитка давно известно, что от состава воды зависит интенсивность чая и время его приготовления. Если используется мягкая вода, тогда мы получим бодрящий напиток через 3-5 минут. В том случае, если вода будет жесткой 7-10 минут. Да и вкус чая получится совершенно иной. Рис. 14 Определение жесткости воды методом заваривания чая Вывод: Чай из воды образца 5 (вода из-под крана) заварился быстрее всех остальных проб и имеет более насыщенный цвет, чем пробы 1, 2, 3 и 6. Долго заваривался чай из воды образца под 4 (северная колонка) и самый светлый свет чай по насыщенности, что свидетельствует о высокой жесткости воды.

pH воды - один из главных показателей качества воды, определяющий характер химических реакций и биологических процессов в воде. Этот показатель влияет на питание клетки. Уровень pH мы проанализировали с помощью специальных рН полосок. Для этого полоску индикаторной бумаги обмакнули в исследуемую пробу воды, положили на белую непромокаемую подложку (крышку бани) и быстро сравнили окраску полоски со шкалой. Рис. 15 Определение кислотности воды, рН

В зависимости от значения рН, вода может быть сильнокислой, кислой, слабокислой, нейтральной, слабощелочной, щелочной, сильнощелочной. Рис 16 Цветовая схема уровня рН пробы Название проб Показатель р НЗначение рН 1Западная колонка 6,2 нейтральная 2Восточная колонка 6,2 нейтральная 3Южная колонка 6,2 нейтральная 4Северная колонка 6,2 нейтральная 5Кран 7 нейтральная 6Барьер 6,8 нейтральная Таблица 2 Показатели рН Вывод: Все пробы исследуемой воды соответствуют норме, величина рН колеблется от 6 до 7. Показатели всех 4 колонок одинаковые, потому что источник поступления воды один - Южный водозабор. Показатель рН воды из-под крана – 7, и из Барьера – 6,8, так же соответствует норме. При пропускании воды через «Барьер», фильтры уменьшают жесткость воды и содержание свободного хлора.

Заключение Проведя комплексную оценку и изучение водозаборных колонок Дёмского района, мы сделали следующие выводы: Изучили специальную литературу и интернет источники с описанием водозаборных колонок. Анализ опроса показал, что водозаборными колонками пользуются только 42% опрошенных нами населения для питья, стирки и т.д. Большинство опрошенных, удовлетворены качеством воды, 30 % в основном обращают внимание на вкус воды. Оставшиеся 18 % удовлетворены качеством воды, так как у них нет центрального водоснабжения дома, и в быту пользуются только водозаборными колонками. Основные проблемы при пользовании водозаборными колонками выделяют: тяжело надавливается ручка, отсутствие ручки, большая очередь в летнее время (что свидетельствует о спросе), так же в зимний период периодическое промерзание воды и скользкий подход к ним, образование наледи. Все опрошенные не согласны с тем, что хотят убрать водозаборные колонки, так как в районе есть дома без центрального водоснабжения. Анализ физических показателей качества воды выявил, что по цветности - вода во всех образцах кроме пробы 1 (западная колонка) - прозрачная. По запаху в пробе 1 (западная колонка) присутствует не большой затхлый запах – 1 балл, что говорить о присутствии в воде органических соединений. Во всех пробах с 1 по 4 характерен металлический привкус, что наблюдается при присутствии железа в воде или при ржавеющих трубах. Во всех пробах вода прозрачная, кроме проб 1 (западная колонка) и 5 (вода из-под крана). Из всех колонок по многим показателям более выделилась Западная колонка. Около этой колонки люди проживают в частном секторе и уровень потребления больше чем в других частях района, поэтому наблюдается небольшая замусоренность территории колонки и большое количество излившейся воды около неё.

Проверка жесткости воды мыльным раствором показал, что во всех образцах вода не пенилась и мыло не растворилась полностью, что свидетельствует о повышенное содержание солей кальция и магния, входящих в состав воды. Проверка способом заваривание чая подтвердил результат получившейся выше, лучше всего заварился чай в воде из-под крана. Водородный показатель исследуемой воды соответствуют норме, величина рН колеблется от 6 до 7. Показатели всех 4 колонок одинаковые, потому что источник поступления воды один - Южный водозабор. Показатель рН воды из-под крана – 7, и из Барьера – 6,8, так же соответствует норме. Несмотря на то, что в последнее время каждый человек стремиться подвести к своему жилищу водопровод и другие коммуникации, это не всегда возможно. Жители Дёмского района не готовы отказаться от водозаборных колонок, ведь проведя исследование, мы сделали вывод, что население, территорию водозаборных колонок, держится в чистоте, люди не мусорят, так же предлагаются меры по облагораживанию. И, конечно же, много домов в частном секторы, в котором нет центрального водоснабжения, и водозаборные колонки являются единственным источников воды. Поэтому спрос на водозаборные колонки до сих пор высокий. Мы хотим предложить, не полностью убирать водозаборные колонки, я частично, выявив места наиболее используемых мест. Заключение

Список литературы 1. Бейтс Р. Определение рН. Теория и практика. 2 издание. Перевод с английского под редакцией акад. Б. П. Никольского и проф. М. М. Шульца. Л.: Химия Исаев Д.С. Анализ загрязнений воды // Химия в школе. – – С Кукушкин Ю. Н. «Химия вокруг нас» - М; «Высшая школа», Миклашевский Н. В., Королькова С. В. - Чистая вода. Системы очистки и бытовые фильтры, Савина Л.А. Детская энциклопедия «Я познаю мир. Химия» - М; «Издательство АСТ»; ООО «Астрель», Сан ПиН «Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды» Минздрав России, М., Шабрева Е.В. Современные экологические проблемы с точки зрения химика // Химия в школе. – – С Ширшина Н.В. «Химия. Проектная деятельность учащихся» - Волгоград: Учитель, Интернет источники: