Изучение изменения физико-химических показателей воды Южноуральского водохранилища и питьевой воды в зависимости от смен времен года



Двадцать первое столетие характеризуется интенсивным ростом населения Земли, развитием урбанизации. Развитие промышленности, транспорта, энергетики, индустриализация сельского хозяйства привели к тому, что антропогенное воздействие на окружающую среду приняло глобальный характер. В открытые водоемы загрязнители поступают главным образом путем смыва их талыми и дождевыми водами (с поверхностным стоком), а также вследствие подземных инфильтраций атмосферных осадков, поливных и других вод с грунтовым потоком, гидрологически связанным с водоемами. Некоторые химические вещества, содержащиеся в стоках, способны вызывать отравление рыб или повышать их восприимчивость к болезням.

Известно, что природные воды являются естественной средой обитания различных микроорганизмов. Одновременно там могут обитать бактерии, водоросли, простейшие, черви и другие организмы. Наиболее распространены в воде бактерии.

Южноуральское водохранилище — это стратегический объект, являющийся основным резервуаром питьевой воды для города и его окрестностей с общим населением порядка сорока тысяч человек.

Актуальность исследования определяется необходимостью постоянного экологического мониторинга Южноуральского водохранилища — главного водоснабжающего объекта города Южноуральска и Увельского района, обусловленной действием антропогенного фактора.

Наш город в последние годы, к сожалению, уверенно держится в лидерах по уровню смертности от онкологических заболеваний, а также по количеству аллергиков различных форм заболевания.

Цель исследования: установить зависимость состояния воды в Южноуральском водохранилище от сезона года и сезонности деятельности промышленных и сельскохозяйственных объектов, расположенных вблизи Южноуральского водохранилища.

Предмет исследования : изменение качества природной и питьевой воды в зависимости от сезона года.

Объект исследования : пробы воды, отобранные из Южноуральского водохранилища, пробы водопроводной воды, отобранные на территории г. Южноуральска.

Гипотеза исследования: существует прямая зависимость между качеством воды и сезоном года.

На основании построенной цели, объекта, предмета исследования и гипотезы были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Изучить и проанализировать информационные материалы по теме экологических проблем Южноуральского водохранилища, а также материалы, относящиеся к водозабору и водоподготовке питьевой воды г. Южноуральска.
2. Определить основные источники загрязнения воды Южноуральского водохранилища.
3. Провести исследование качества воды Южноуральского водохранилища и питьевой воды на территории города.
4. Разработать методику и подготовить набор для экспресс-определения качества одного из показателей воды.

Для решения поставленных задач были использованы:

Методы исследования:

1. сбор и обработка данных
2. анализ информации, опубликованной в СМИ;
3. исследование качества воды лабораторными методами.

Планирование работы :

1. Выбор темы исследования, формулирование проблемы и актуальности проекта.
2. Определение предмета, объекта, задач и методов работы.
3. Подбор и анализ источников информации по выбранной тематике
4. Подбор методов и проведение лабораторных исследований проб воды.
5. Обработка результатов проделанной работы, формулирование выводов.
6. Оформление работы.
7. Разработка методики и создание набора для экспресс-определения качества одного из показателей воды.
8. Подготовка к выступлению на школьной конференции с результатами работы.

В рамках проектной работы проводилось исследование проб воды, отобранных из Южноуральского водохранилища, и водопроводной воды.

Место проведения эксперимента

Исследование было проведено на базе «Точки роста» МОУ «СОШ № 4» г. Южноуральска в период с ноября 2022 года по ноябрь 2023 года.

Выбор объекта исследования

Материалом для проведения исследования послужили пробы воды, отобранные из Южноуральского водохранилища, водопроводной воды.

Практическое значение : Использование материалов и результатов исследования на мероприятиях, связанных с вопросами охраны окружающей среды, результаты исследования могут быть использованы для выработки рекомендаций по очистке водоёма.

Набор позволит быстро определить пригодность природной воды для использования в бытовых целях в туристических походах и аквариумистами для контроля чистоты воды в аквариумах.

1. Теоретическая часть

1.1 Характеристика Южноуральского водохранилища

Стратегически важным и самым крупным водным объектом Увельского района является Южноуральское водохранилище. Это источник водозабора и водоём, охлаждающий Южноуральскую ГРЭС, а также основной резервуар питьевой воды для города Южноуральска.

1.2 Экологические проблемы бассейна Южноуральского водохранилища связаны, в первую очередь, с деятельностью Южноуральског филиала Костромской ГРЭС [11] и свинокомплексов агрофирмы «Ариант» [12].

Анализ статей местных СМИ показывает, что проблематика публикаций на экологическую тему остаётся неизменной. Среди них состояние Южноуральского водохранилища и непригодность воды к употреблению.

1.2.1 Влияние ГРЭС

Отрицательное влияние ГРЭС на водоем связано, во-первых, с постоянно повышенной температурой воды и проявляется в нарушении нормального баланса азота и кислорода. Теплая вода является одной из причин аномального цветения воды.

По данным Росприроднадзора за сентябрь 2022 года, в створах водоема были обнаружены вещества, которые могли попасть в него в результате сброса на Южноуральской ГРЭС, и основная проблема заключается в том, что Увелька соединена с Южноуральским водохранилищем, которое является не только питьевым источником для близлежащих муниципалитетов, но и рыбохозяйственным водоемом. По информации специалистов надзора, речь идет о повышенном содержании органики, которое ведет к снижению концентрации кислорода в воде, что делает ее непригодной ни для использования в целях водоснабжения, ни для хозяйственной деятельности [10].

1.2.2 Влияние агрофирмы «Ариант»

В наше водохранилище периодически попадают нечистоты с Красногорского свинокомплекса, о чем свидетельствуют запах воды и замеры на водозаборе. Руководство «Арианта» признает, что регулярно выливает навоз со свиноферм на поля, нарушая тем самым все требования Россельхознадзора. Весной 2021 года в Увельском районе была зафиксирована ситуация с отравлением рек агрофирмой «Ариант». Тогда в воду попали, предположительно, отходы свинокомплекса, а затем, по данным администрации района, — хлор в ходе очистки системы водоснабжения [8].

1.3 Система водоснабжения и водоотведения. Водоподготовка питьевой воды

Система централизованного водоснабжения — комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения ее очистки, хранения и подачи потребителю на территории населенных пунктов Южноуральского ГО.

Рис. 1

Место водозабора находится на левом берегу водохранилища ниже села Кичигино. В водоприемниках осуществляется предварительная грубая механическая очистка воды. Технологические схемы водоподготовки включают подачу воды из водохранилища, первичное обеззараживание, смешение с коагулянтом, осветление, фильтрацию, сбор очищенной воды, вторичное обеззараживание и подачу ее через распределительную сеть потребителю. На станции принят метод очистки, обеспечивающий качественную водоподготовку питьевой воды:

— обработка реагентами (коагулянт, флокулянт, дезинфектант);

— осветление в осветлителях с взвешенным осадком;

— фильтрование на скоростных фильтрах.

1.3.2 Контроль качества питьевой воды

Контроль за качеством питьевой воды, поступающей потребителям, осуществляется аттестованной лабораторией ОФС и контролирующими организациями. Качество питьевой воды соответствует требованиям СанПиН 1.2.3685–21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».

Контролируемые показатели качества воды [9]:

1. Основные санитарно-микробиологические и паразитические показатели.
2. Органолептические (запах, привкус, цветность, плавающие примеси).
3. Обобщенные показатели (сухой остаток (общая минерализация), жесткость общая, нефтепродукты, перманганатная окисляемость, массовая концентрация поверхностно активных веществ, водородный показатель (pH).
4. Неорганические вещества (алюминий, железо, кремний, кальций, марганец, медь, молибден, мышьяк, нитраты, нитриты, полифосфаты, свинец, цианиды, сульфат-ионы, фториды, хлориды, цинк и т. д.) [1].

1.4 Проблемы водоснабжения и водоотведения Южноуральского городского округа

В целом система централизованного водоснабжения Южноуральского городского округа не может считаться в должной степени надежной и обеспечивающей качественное водоснабжение потребителей. Основными техническими и технологическими проблемами в системе водоснабжения Южноуральского городского округа является износ водопроводных сетей на уровне 90–95 %, что создает предпосылки для возникновения аварий, возникновения сверхнормативных потерь воды при транспортировке и вторичному загрязнению воды [2].

1.5 Влияние загрязнения воды на здоровье человека

Биологическая активность тяжелых металлов выводит данную группу загрязнителей на приоритетное место в мониторинговых исследованиях качества воды. Тяжёлые металлы признаны одними из самых токсичных элементов [3].

Свинец. Загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями влияет на нервную систему человека, что приводит к снижению интеллекта, вызывает изменение физической активности, координации слуха, воздействует на сердечно-сосудистую систему, приводя к заболеваниям сердца. Больше всего страдают дети от воздействия свинца на организм.

ПДК свинца в питьевой воде составляет 0,01 мг/дм ³ [7].

Железо. Попадая в питьевую воду, железо легко может вызвать интоксикацию. При купании в насыщенной железом воде можно получить кожную аллергическую реакцию.

Боли в суставах, нарушение метаболизма, гемохроматоз. Если не принять мер по очищению, организм перенасыщается, вызывая мутирование клеток, развитие рака, опухолей мозга и проблем с сердцем. Вода с повышенным содержанием железа часто провоцирует сахарный диабет за счет нагрузки на печень и отсутствия возможности высвобождать глюкозу.

ПДК железа в питьевой воде составляет 0,3 мг/дм ³ [7].

Медь. Сточные воды служат основным источником поступления меди и других небезопасных веществ в природные воды, кроме того, в роли загрязнителя окружающих вод, который насыщает их медью, выступают так называемые альдегидные реагенты, применяемые с целью уничтожения водорослей.

Хлориды и свободный хлор. Ввиду своей чрезвычайно высокой химической активности, в естественной среде хлор в чистом виде не встречается. Хлор, введённый в воду в целях обеззараживания, немедленно вступает в реакцию с водой и содержащимися в ней компонентами.

Превышение установленной нормы остаточного хлора приводит к изменению органолептических свойств воды — снижению её прозрачности и ухудшению вкусовых качеств. Кроме этого, превышение ПДК по хлору может оказывать негативные воздействия на здоровье человека, вызывая отравления. Доказаны канцерогенные свойства некоторых хлорорганических соединений, которые могут образовываться в ходе реакции хлора с определёнными органическими загрязнителями [4].

ПДК хлора в питьевой воде составляет 350 мг/дм ³ [7].

Нитраты и нитриты. Взаимодействуя с гемоглобином в крови человека, нитраты изменяют валентность железа. Образованный метгемоглобин снижает потребление кислорода организмом человека. Смертельная доза — 50–60 %. Основная опасность загрязненной нитритами воды угрожает детям.

При превышении ПДК нитратов и нитритов в воде могут проявляться такие симптомы: отеки; слабость; рвота; понос, часто с кровью; синюшность кожных покровов; выраженная анемия; чувство усталости; снижение работоспособности.

ПДК нитратов в питьевой воде составляет 45 мг/дм ³ , нитритов 3 мг/дм ³ [7].

Полифосфаты. Они попадают в воду с промышленными канализационными сливами там, где очистные сооружения не справляются с очисткой стоков, а природные водоемы не в силах переработать загрязнения, которые сбрасываются в воду в больших объемах.

Фосфаты в воде при их переизбытке в крови и в тканях организма могут спровоцировать почечную недостаточность, преждевременную смерть, вызывают кальцифицирование, деформацию, повреждения стенок сосудов, увеличивают риск заболевания сердца, сердечные приступы, вымывают кальций из костей, делая их хрупкими, склонными к переломам, провоцируют кожные болезни, ускоряют старение, меняют состав крови — гемоглобин, сыворотку, количество белка, обостряют хронические болезни, вызывают отравления (при соединении с кальцием или с фтором становятся токсичными), нарушают водно-солевой обмен, кислотно-щелочной баланс, работу всех органов [5].

ПДК фосфатов в питьевой воде составляет 3,5 мг/дм ³ [7].

2 Практическая часть

2.1. Исследования качества воды

2.1.1 Исследование качества воды физико-химическими методами.

Отбор образцов для анализа проводился ежемесячно с ноября 2022 года по ноябрь 2023 года из одного и того же места акватории Южноуральского водохранилища. В этот же день отбирались образцы водопроводной воды. Всего было отобрано 26 образцов (Приложение 2). Они помещалась в прокаленные банки с завинчивающимися крышками. Для контроля использовалась бутилированная вода.

декабрь-22	январь-23
февраль-23	март-23
апрель-23	май-23
июнь-23	июль-23
август-23	сентябрь-23
октябрь-23	ноябрь-23

Рис. 2. Отбор проб

В ходе исследования были проведены качественный и количественный анализы воды.

Исследование органолептических свойств проб (таблица 1, 2, рис. 3, 4)

Запах: показатель «0» — запах полностью отсутствует, «5» — очень сильный. Мутность определяется концентрацией и размером твердых частиц. Определяют визуально по шрифту. Чистая вода (ПВ) должна иметь прозрачность не ниже 30 см. При прозрачности 20–30 см высоты водного столба воды признаётся слабо мутной (СМ) , 10–20 см — мутной (М) , менее 10 см — очень мутной (ОМ) [6].

Таблица 1

Результаты исследования органолептических свойств воды водохранилища

Номер пробы воды из водохранилища	11.22	12.22	01.23	02.23	03.23	04.23	05.23	06.23	07.23	08.23	09.23	10.23	11.23
Характеристика
Запах	1	2	1	1	2	4	2	3	3	2	3	2	1
Норматив, не более	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Мутность	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	СМ	М	СМ	М	М	СМ	М	ПВ	ПВ
Норматив	СМ	СМ	СМ	СМ	СМ	СМ	СМ	СМ	СМ	СМ	СМ	СМ	СМ

Рис. 3

Таблица 2

Результаты исследования органолептических свойств водопроводной воды

Номер пробы	11.22	12.22	01.23	02.23	03.23	04.23	05.23	06.23	07.23	08.23	09.23	10.23	11.23
Характеристика
Запах	0	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0
Норматив, не более	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Мутность	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ
Норматив	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ	ПВ

Рис. 4

Пробы «апрель», «июнь», «июль» и «сентябрь» показали неудовлетворительные результаты по запаху и мутности. Пробы водопроводной воды не имели постороннего запаха и были прозрачными.

Качественный анализ перманганатной окисляемости воды . Окисляемость воды — это показатель содержания в воде органических и минеральных веществ, это параметр, позволяющий судить о загрязнении воды в целом. Чем выше окисляемость воды, тем больше в ней находится продуктов разложения живой и неживой природы.

В образцах «март», «апрель», «май» и «июнь» обнаружен средний уровень окисляемости, что говорит об органическом загрязнении воды (рис. 5, таблица 3).

Рис. 5. Цветовая шкала для качественной оценки перманганатной окисляемости воды

Таблица 3

Результат качественной оценки перманганатной окисляемости воды

Исследуемый образец	Вода из водохранилища	Водопроводная вода
Ноябрь 2022	очень малая окисляемость	очень малая окисляемость
Декабрь 2022	очень малая окисляемость	очень малая окисляемость
Январь 2023	очень малая окисляемость	очень малая окисляемость
Февраль 2023	очень малая окисляемость	очень малая окисляемость
Март 2023	средняя окисляемость	очень малая окисляемость
Апрель 2023	средняя окисляемость	очень малая окисляемость
Май 2023	средняя окисляемость	очень малая окисляемость
Июнь 2023	средняя окисляемость	очень малая окисляемость
Июль 2023	малая окисляемость	очень малая окисляемость
Август 2023	малая окисляемость	очень малая окисляемость
Сентябрь 2023	малая окисляемость	очень малая окисляемость
Октябрь 2023	малая окисляемость	очень малая окисляемость
Ноябрь 2023	очень малая окисляемость	очень малая окисляемость

Количественный показатель основных параметров воды

Определение рН проб (Таблица 4). Водородный показатель (рН) позволяет оценить чистоту жидкости, даже когда визуально она не имеет примесей. На величину водородного показателя влияют вещества, растворяющиеся в воде. ПДК Ph — 6,5–8,5.

Все пробы по уровню кислотности соответствуют качеству питьевой воды.

Таблица 4

Результаты определения рН проб

Исследуемый образец	Вода из водохранилища	Водопроводная вода	норматив
Ноябрь 2022	8,5	8,0	в пределах 6,0–9,0
Декабрь 2022	8,0	7,6	в пределах 6,0–9,0
Январь 2023	7,9	7,5	в пределах 6,0–9,0
Февраль 2023	8,0	7,3	в пределах 6,0–9,0
Март 2023	7,0	8,0	в пределах 6,0–9,0
Апрель 2023	8,5	8,1	в пределах 6,0–9,0
Май 2023	8,0	8,2	в пределах 6,0–9,0
Июнь 2023	8,3	8,3	в пределах 6,0–9,0
Июль 2023	8,0	8,0	в пределах 6,0–9,0
Август 2023	7,5	7,6	в пределах 6,0–9,0
Сентябрь 2023	7,3	7,9	в пределах 6,0–9,0
Октябрь 2023	8,1	8,0	в пределах 6,0–9,0
Ноябрь 2023	8,5	8,0	в пределах 6,0–9,0

Определение нитратов, нитритов, железа, фосфатов (рис. 6, таблицы 5, 6) в пробах воды проводилось с помощью мини-лаборатории «NILPA PRO Plus». В чистой воде содержание нитратов не должно превышать 45 мг/л, нитритов — 3,3 мг/л.

Рис. 6. Определение нитратов, нитритов, железа оборудование для исследования NILPA PRO Plus. Тестирование проб

Таблица 5

Результаты определения нитратов, нитритов, железа, фосфатов в воде водохранилища

Вода из водохранилища	11.22	12.22	01.23	02.23	03.23	04.23	05.23	06.23	07.23	08.23	09.23	10.23	11.23
Характеристика
Нитраты NO3⁻(мг/л)	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Нитриты NO₂⁻(мг/л)	0,0	0,0	0,0	0,0	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,0	0,0	0,0	0,1
Железо(мг/дм³)	0,1	0,0	0,0	0,1	0,1	0,0	0,3	0,3	0,3	0,5	0,5	0,1	0,0
Фосфаты PO 4 3- (мг/ дм³)	0,25	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,5	1,0	1,0	1,0	0,5	0,25	0,25

Таблица 6

Результаты определения нитратов, нитритов, железа, фосфатов в водопроводной воде

Вода из водохранилища	11.22	12.22	01.23	02.23	03.23	04.23	05.23	06.23	07.23	08.23	09.23	10.23	11.23
Характеристика
Нитраты NO3⁻(мг/л)	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Нитриты NO₂⁻(мг/л)	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Железо (мг/дм³)	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,0
Фосфаты PO43-(мг/ дм³)	0,25	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,25	0,25	0,25	0,25	0,5	0,1	0,1

Превышение ПДК по нитратам и нитритам не обнаружено. По содержанию железа ПДК превышено в образцах «август» и «сентябрь», образцы с мая по июль показали пограничное значение. Превышения ПДК фосфатов зафиксировано не было, однако, отмечен рост фосфатов в летние месяцы.

Определение тяжелых металлов и прочих компонентов (таблица 7, 8) проводилось с использованием тестовых полосок для питьевой воды. Большая часть показателей осталась в пределах ПДК. Превышение фтора на 68 % отмечалось в пробах, отобранных в январе и феврале, 25 %-ные превышения отмечены с марта по май. Также отмечено двукратное повышение концентрации свинца в ноябре 2022 года и июле 2023 года.

Все показатели водопроводной воды соответствуют ПДК питьевой воды.

Таблица 7

Результаты определения тяжелых металлов и других веществ в воде из водохранилища

Номер пробы воды из водохранилища	11.22	12.22	01.23	02.23	03.23	04.23	05.23	06.23	07.23	08.23	09.23	10.23	11.23
Характеристика
Хлор (Cl 2 ) (мг/л)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Бром (мг/л)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Хром (мг/л)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Свинец (мг/л)	0,02	0	0	0	0	0	0	0,02	0	0	0	0	0,02
Медь (мг/л)	0	0	0	0	0	0	0	0	1,0	1,0	1,0	0	0
Ртуть (мг/л)	0,0003	0,0001	0,0003	0,0003	0,0003	0,0003	0,0003	0,0003	0,0001	0,0003	0,0001	0	0,0001
Фтор (мг/л)	0	0	2,00	2,00	1,50	1,50	1,50	0,50	0,50	0,25	0,50	0	0,5

Таблица 8

Результаты определения тяжелых металлов и других веществ в водопроводной воде

Номер пробы воды из водохранилища	11.22	12.22	01.23	02.23	03.23	04.23	05.23	06.23	07.23	08.23	09.23	10.23	11.23
Характеристика
Хлор (Cl 2 ) (мг/л)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Бром (мг/л)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Хром (мг/л)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Свинец (мг/л)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Медь (мг/л)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Ртуть (мг/л)	0	0	0,0001	0,0001	0,0001	0,0001	0,0001	0,0001	0,0001	0,0001	0	0	0
Фтор (мг/л)	0	0	1,0	1,0	0,5	0,5	0,5	0,25	0	0	0,25	0	0,25

2.2 Изготовление экспресс-теста для определения перманганатной окисляемости воды (рис. 7). В ходе выполнения работы было выявлено, что наиболее универсальным способом определения степени общей загрязненности воды является перманганатная окисляемость. Метод позволяет быстро определить пригодность воды для употребления.

Имеющиеся в продаже наборы имеют существенные недостатки: дороговизна и в качестве реактивов раствора кислоты (щавелевой или соляной), что небезопасно для человека и окружающей среды. Набор, созданный во время исследования, полностью экологичен, стоит в разы меньше и не содержит кислот. Предлагаемый экспресс-тест позволяет провести качественный анализ окисляемости воды. Для более точного определения, следует воспользоваться методикой, описанной в ГОСТе.

Рис. 7. Создание экспресс-набора для определения перманганатной окисляемости воды

Инструкция по использованию экспресс-набора для определения перманганатной окисляемости воды

Состав набора:

Стеклянный мерный стаканчик — 1 шт.

Флакон с реактивом для приготовления раствора — 1 шт.

Капсула с реактивом (1 г) — 1 шт.

Инструкция по использованию — 1 шт.

Цветовая шкала для определения ПО — 1 шт.

Методика тестирования с помощью цветовой шкалы:

1. Вскрыть флакон, вынуть капельницу.
2. Осторожно открыть капсулу, высыпать содержимое во флакон.
3. Закрыть флакон капельницей, закрутить крышку, перемешать.
4. Отобрать 50 мл исследуемой воды.
5. Добавить 2 капли раствора из флакона, перемешать. Подождать 20–30 минут.
6. На цветовую шкалу выставить стакан с тестируемой водой. Смотреть сверху и сравнивать исследуемою воду со шкалой, определяя уровень ПО.

Примечания : после проведения теста тщательно помойте стакан водопроводной водой. Вытрите стакан насухо чистой салфеткой.

2.3 Расчет бюджета изготовления экспресс-теста (таблица 9)

Таблица 9

Расчет бюджета изготовления экспресс-теста

Оборудование и материалы	Кол-во	Ед. изм.	Цена, руб.	Сумма, руб.
упаковочная коробка	1	упаковка, 10 шт.	420	420
стеклянный мерный стаканчик	1	набор, 10 шт.	210	210
капсула для реактива	10	шт.	18	180
флакон для приготовления раствора	10	шт.	15	150
перманганат натрия	1	50 г	70	70
дистиллированная вода	1	л	189	1,89*10=18,9
инструкция по использованию	10	шт.	0	0
цветовая шкала для определения ПО	10	5 листов	40	40
бумажный наполнитель	500 г		240	240
ИТОГО за 10 наборов				1328,90 руб.

Стоимость 1 набора составила 132,89 руб.

Заключение

В результате исследования была доказана гипотеза о том, что существует прямая зависимость между качеством воды и сезоном года, соответственно, цель достигнута.

Проведенное исследование позволяет сделать вывод о том, что качество и состав воды Южноуральского водохранилища напрямую зависит от фактора сезонности, при этом состояние водопроводной воды, не смотря на тотальный износ водопроводных труб Южноуральска, остается в пределах нормы не зависимо от даты забора проб.

Наиболее высокая сезонная изменчивость характерна для органолептических параметров, перманганатной окисляемости, содержания фосфатов и железа. Эта зависимость определяется не только техногенными факторами, но и особенностями климата. Паводок и установление положительных температур влекут за собой стремительный сток талых вод, несущих мусор, почву, песок и прочие взвеси, в водохранилище. Органика, обильно содержащаяся в этих водах, влияет на цвет, запах и, безусловно, на перманганатную окисляемость.

Увеличение содержания железа в конце лета, предположительно, связано с особенностями химического состава почвы и пород нашего района, богатого пиритом. Из глины и содержащегося в ней пирита железо довольно легко переходит в жидкость и к концу лета достигает максимальных концентраций.

Повышенная концентрация фтора наблюдается на протяжении зимы и в весенних водах. И это связано как раз с деятельностью ГРЭС, интенсивно нагревающей воду, так, что даже в зимнее время водохранилище никогда не замерзает полностью.

Больше всего фосфатов поступает в природу от сельскохозяйственной деятельности, из промышленных стоков, от эрозии грунтов и регенерации донных минеральных отложений. Скорее всего, летнее неуклонное увеличение содержания фосфатов в воде связано с интенсивным летним поливом полей и вымыванием удобрений из них в акваторию водоема. Одним из основных источников загрязнения воды соединениями свинца являются старые трубы.

В ходе работы над проектом и решения задач после изучения и анализа теоретических материалов, было проведено исследование качества воды Южноуральского водохранилища и питьевой воды на территории города. Подготовлена методика и предложен набор для определения качества одного из показателей воды.

В процессе изучения документов, относящиеся к водозабору и водоподготовке питьевой воды г. Южноуральска, я познакомилась с системой водоснабжения города, методикой очистки воды и проблемами водоснабжающей организации. Я научилась проводить анализ состояния воды с помощью доступных методов и инструментов.

Перспективы дальнейшего исследования заключаются в исследовании состоянии почв Увельского района. Практическое значение данной работы заключается не только в использовании данной тематики на классных часах, на конференциях и других мероприятиях, связанных с вопросами охраны окружающей среды, но и в выработке основных правил использования воды из открытых источников:

— не купаться в период массового цветения водорослей;

— при необходимости употребления воды из поверхностных водоемов необходимо фильтровать её, отстаивать и кипятить.

Набор «Определение перманганатной окисляемости» позволит быстро определить пригодность воды для использования в туристических походах. Владельцам домов без централизованного водоснабжения экспресс-тест поможет определить степень загрязнения воды в период паводка.

Аквариумистам набор пригодится для оперативного анализа состояния воды и контроля её чистоты. Для рыб загрязненная вода не менее опасна, чем для человека, в частности, дефицитом кислорода в воде и содержанием в ней различных отравляющих веществ. Так же с помощью набора начинающий аквариумист сможет подобрать рацион корма для рыб.

Литература:

1. Рабочая программа производственного контроля качества питьевой воды ООО «ВодоСнабжение плюс» с приложениями — Южноуральск, 2023. — 29 с.

2. Схема водоснабжения и водоотведения Южноуральского городского округа Челябинской области — Южноуральск, 2020, — 59 с.

3. Семёнова, О. В. Промышленная экология: учебное пособие для студентов высших учебных заведений/ О. В. Семёнова. — Москва: издательский центр «Академия», 2009. -528 с. ISBN 978–5–7695–4903–8

4. Концентрация хлора в воде // сайт «Вистарос». режим доступа: https://vistaros.ru/stati/analizatory/soderzhanie-hlora-v-vode.html

5. Что такое фосфаты в воде//DIAZELinginiring Режим доступа: https://diasel.ru/article/chto-takoe-fosfaty-v-vode/

6. Определение органолептических свойств воды. [электронный ресурс]/ Определение органолептических свойств воды.//Файловый архив студентов. Режим доступа: https://studfile.net/preview/6172045/page:4/

7. Р 2.2.2006–05. 2.2. Гигиена труда. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 29.07.2005) Приложение 13. Климатические регионы (пояса) России

8. Абросимов, И., Чащин, П. Экологическая катастрофа в Увельском районе. Без чистой воды рискуют остаться почти 40 тысяч южноуральцев [электронный ресурс]/ И.Абросимов, П. Чащин //31 канал. Режим доступа: https://31tv.ru/novosti/211739

9. СанПиН 1.2.3685–21 Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания

10. Гуськов, А. «Интер РАО» помогла «Арианту» добить челябинский питьевой водоем. В зону заражения попали 40 тысяч человек [электронный ресурс]/ А. Гуськов //Правда УРФО. Режим доступа: https://pravdaurfo.ru/polnotekst/405861-inter-rao-pomogla-ariantu-dobit-pitevoj-vodoem-v-chelyabinskoj-oblasti-v-zonu-zarazheniya-popali-40-tys-chelovek/ (дата публикации 20.09.2022)

11. Особенности воздействия ГРЭС на гидросферу [электронный ресурс]/ Особенности воздействия ГРЭС на гидросферу // Строительный портал.

12. Новицкий, И. Промышленное свиноводство и окружающая среда [электронный ресурс]/И. Новицкий. Промышленное свиноводство и окружающая среда//Сельхозпортал. Режим доступа: https://сельхозпортал.рф/articles/promyshlennoe-svinovodstvo-i-okruzhayu/ (дата публикации 04.07.2016)