Download - hasło Konkursu „Nauka nie musi być nudna”,

Monitoring jakości wód naturalnych i wody pitnej

za pomocą analiz chemicznych

Hasło Konkursu „Nauka nie musi być nudna”,

1.hasło Konkursu „Nauka nie musi być nudna”,1.hasło Konkursu „Nauka nie musi być nudna”,

Prezentacja przygotowana w ramach projektu „Kompetencje kluczowe drogą do kariery” współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego wraz z logotypami Projektu, WSP TWP, Unii Europejskiej i Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki”.

Autorami pracy konkursowej są uczniowie zespołu z3c:

Edyta MakarHelena FrankowskaMarta WyszowskaAleksandra ZamoraBarbara OlejniczakJoanna KonopMartyna WęsekMarcin Zaryczański

1.hasło Konkursu „Nauka nie musi być nudna”,1.hasło Konkursu „Nauka nie musi być nudna”,

Lokalizacja prowadzonych badań

Lokalizacja prowadzonych badań

Pomniejszony plan miasta

Gryfice: woj. zachodniopomorskie, powiat gryficki, gmina Gryfice.

Miejsca poboru próbek wody naturalnej do analiz chemicznych

Legenda:Próbka I – z parku ( staw miejski)Próbka II – z kąpieliska miejskiegoPróbka III – z oczka wodnego w parkuPróbka IV – z rzeki Regi (odc. Gryfice)Próbka V – z rzeki Regi ( odc. Płoty)

I II

III

IV

V

Dokumentacja fotograficzna pobierania próbek wody

Zajęcia w laboratorium – chemiczna analiza wody

Analiza i opracowywanie wyników badań próbek wody

Monitoring jakości wód naturalnych na terenie

Gryfic i okolic

Badane parametry jakości wód naturalnych

twardość całkowita twardość węglanowa zawartość soli kwasu fosforowego V (fosforanów) zawartość jonów amonowych, azotanowych zawartość jonów żelaza pH wody

Badanie twardości całkowitej wody w próbkach – metodyka badań

Naczynie wielokrotnie przepłukano wodą przeznaczoną do badania.

Naczynie napełniono wodą w ilości 5ml.

Wkroplono odczynnik licząc krople, po każdej kropli mieszano przechylając naczynie aż gama kolorów przeszła od koloru czerwonego do zielonego.

Wyniki analizy twardości całkowitej wody

Wnioski: Woda twarda występuje w kąpielisku miejskim w Gryficach i w

rzece Redze na terenie Płotów, a woda miękka w stawku miejskim, oczku wodnym i Redze w Gryficach.

Kontrola twardości ogólnej daje orientację co do ogólnej zawartości soli w wodzie.

Solami decydującymi o twardości są sole potasowe i magnezowe. Zawartość ww. soli ma istotny wpływ na fizjologię ryb (pracę komórek i poziom magnezu we krwi).

Numer próbki I II III IV V

Twardość całkowita wody miękka twarda miękka miękka Twarda

Badanie twardości węglanowej wody w próbkach – metodyka badań



Wkroplono odczynnik licząc krople, po każdej kropli mieszano przechylając naczynie aż gama kolorów przeszła od koloru niebieskiego do żółtego lub od koloru żółtego do pomarańczowego.

Wyniki analizy twardości węglanowej wody


Twardość węglanowej wody

miękka średnia średnia miękka średnia

Wnioski:Woda miękka występuje w stawku miejskim w Gryficach i w rzece Redze na terenie Gryfic, a woda średnia w kąpielisku miejskim, oczku wodnym i rzece Redze w Płotach. Twardość węglanowa podlega okresowym wahaniom i rzutuje na podstawową równowagę kwasową względnie na zdolność wody do wiązania kwasów. Zbyt niska wartość może powodować gwałtowny spadek pH i wymieranie ryb, zbyt wysoka lub zbyt niska wartość wpływa niekorzystnie na wzrost roślin.

Badanie pH w próbkach wody – metodyka badań



Następnie dodano 4 krople odczynnika, zamieszano i odstawiono na 3 minuty.

Wyniki analizy pH wody

Numer próbki

I II III IV V

pH wody 7,6 7,4 7,4 7,4 7,6

Wnioski: Zarówno w próbce pochodzącej ze stawku miejskiego,

oczka wodnego, kąpieliska miejskiego, rzece Redze na terenach Gryfic, jak i Płot, woda wykazuje lekko zasadowy odczyn.

Wyniki badań pH wody naturalnej wskazują na pierwszą klasę czystości wody. Dopuszczalne wartości pH w wodach powierzchniowych w naszym kraju dla wód I klasy czystości wynoszą - od 6,5 do 8.

Badanie zawartości jonów amonowych w wodzie – metodyka

badań

Dwa naczynia miernicze płuczemy wodą przeznaczoną do badania, następnie napełniamy wodą w ilości 5ml.

Do jednej z próbek dodajemy odczynniki w następującej kolejności:

a. 4 krople odczynnika 1 i dobrze mieszamy

b. 4 krople odczynnika 2 i dobrze mieszamy

c. 5 kropli odczynnika, dobrze mieszamy

i odstawiamy na 15 minut. Obie próbki umieszczamy w bloku

komparatora, próbkę z dodatkiem odczynników umieszczamy na gładkim końcu a próbkę bez odczynników na naciętym końcu bloku komparatora.

Blok komparatora z próbkami przesuwamy na skali komparatora i odczytujemy zawartość amonu.

Wyniki analizy obecności jonów amonowych – metodyka badan

Numer próbki

I II III IV V

Obecność jonów

amonowych0,25 0,25 0,25 0,25 0,5

Wnioski: Zawartość jonów amonowych w próbkach I-IV jest stosunkowo niewielka, największe stężenie tych jonów stwierdzono w próbce V pobranej z rzeki Regi na terenie miejscowości Płoty. Dopuszczanie stężenie jonów amonowych w wodach naturalnych wynosi 0,5 mg/l .Amon jest rozkładany przez bakterie nitryfikacyjne. Jego wysoka zawartość oznacza złą filtrację wody. Przy pH 7 i powyżej większa część amonu jest przekształcana w amoniak, który jest śmiertelnym zagrożeniem dla organizmów wodnych.

Badanie obecności jonów żelaza w próbkach wody – metodyka badań

Do dwóch wypłukanych wodą przeznaczoną do badania naczyń mierniczych wlewamy po 5 ml wody.

Do jednej z próbek dodajemy 5 kropli odczynnika Fe, mieszamy i odstawiamy na 5 minut.

Próbkę z dodatkiem odczynników umieszczamy w komparatorze, a próbkę bez dodatku odczynników na naciętym końcu komparatora.

Blok komparatora z obiema próbkami przesuwamy na skali aż kolor próbki z odczynnikiem odpowiadać będzie kolorowi pod próbką bez dodatku odczynników. Zawartość żelaza odczytujemy na nacięciu bloku.

Wyniki analizy obecności żelaza w wodzie

Wnioski: Zawartość żelaza w badanych próbkach bardzo się różni i waha od

<0,02 do 1,0. Największe stężenie jonów żelaza występuje w wodzie z rzeki Regi pobranej w miejscowości Płoty. Najmniejsze stężenie występuje w wodzie kąpieliska miejskiego i stawku w parku w Gryficach.

Dopuszczone stężenie jonów żelaza w wodzie wynosi 0,5 mg/l, w próbce nr V zostało ono przekroczona i wynosi 1,0 mg/l.

Woda w Redze w Płotach ma największe stężenie jonów żelaza. Jony te sprawiają, że woda ta ma nieprzyjemny smak i zapach. Duże stężenie jonów żelaza wywołuje zmiany w układzie krążenia kręgowców i bezkręgowców wodnych.


Obecność jonów żelaza (mg/l) <0,02 <0,02 0,05 0,4 1,0

Badanie zawartości fosforanów w pobranych próbkach wody

Probówkę oznaczoną symbolem PO4 napełniliśmy pobraną próbką wody do wysokości oznaczonej na probówce paskiem.

Dodaliśmy 10 kropli reagentu 1 z butelki oznaczonej symbolem PO4, potrząsając lekko wymieszaliśmy zawartość probówki.

Dodaliśmy 1 kroplę reagentu 2 z butelki oznaczonej symbolem PO4, potrząsając lekko wymieszaliśmy zawartość probówki.

Odczekaliśmy 5 minut i stawiając probówkę na odpowiednim kwadracie na arkuszu ze skalami kolorymetrycznymi, odczytaliśmy wartość badanego parametru.

Wyniki analizy zawartości fosforanów w pobranych próbkach wody

Wnioski: Zawartość fosforanów w badanych próbkach wody jest niska i

wskazuje na I klasę czystości wody. Stężenie fosforanów w I klasie czystości wody zawiera się w przedziale 0 – 0,2mg/l

Fosfor jest pierwiastkiem niezbędnym do życia i rozwoju roślin i zwierząt – jego brak w wodzie ogranicza wzrost roślin; aby nie dopuścić do eutrofizacji zbiorników przyjmuje się, że stężenie fosforu nie powinno przekraczać 1 mg/l.

Poziom fosforanów rośnie przy dużej ilości ryb, podawaniu nawozów, lub pokarmów bogatych w fosfor.


Zawartość fosforanów <0,02 0,05 0,1 0,05 0,2

Badanie zawartości azotanów w pobranych próbkach wody

Probówkę oznaczoną symbolem NO3 napełniliśmy pobraną próbką wody do wysokości oznaczonej na probówce paskiem.

Dodaliśmy 2 miarki reagentu z 1 butelki oznaczonej symbolem NO3, potrząsając lekko wymieszaliśmy zawartość probówki.

Dodaliśmy 1 miarkę reagentu 2 z butelki oznaczonej symbolem NO3, potrząsając przez 1 minutę wymieszaliśmy zawartość probówki.

Odczekaliśmy 10 minut i stawiając probówkę na odpowiednim kwadracie na arkuszu ze skalami kolorymetrycznymi, odczytaliśmy i oznaczyliśmy wartość badanego parametru.

Wyniki analizy zawartości azotanów w pobranych próbkach wody

Wnioski: Zawartość azotanów we wszystkich badanych próbkach wody

jest niska i wskazuje na I klasę czystości wód. Stężenie NO3 w I klasie czystości wody zawiera się w przedziale 0 – 5,0 mg/l.

Zwiększanie zawartości azotanów w wodach naturalnych może być wywołane ich spływem z pól nawożonych nawozami azotowymi, źródłem azotanów mogą byś również ścieki komunalne lub przemysłowe.


Zawartość fosforanów 0,025 0,1 0,5 0,5 0,4

Jakość wody pitnej – badania w Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej w Gryficach.

Badania wybranych parametrów wody pitnej przeprowadziliśmy w Powiatowej Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej w Gryficach.

Dzięki uprzejmości Dyrekcji i pracowników stacji poznaliśmy metodykę badań chemicznych oraz przeprowadziliśmy analizę wybranychparametrów wody pitnej.

Analizowaliśmy: mętność wody przewodność elektryczną stężenie jonów amonowych stężenie jonów żelaza pH wody

Analiza zawartości żelaza w wodzie pitnej

Zakres stosowania metody: metoda dla próbek laboratoryjnych spełniających

warunki: zawartość żelaza mieści się w granicach 0,02 – 10,0 mg/l oznaczenie wykonane w dniu pobrania próbki

Zasady metody: redukcja żelaza trójwartościowego do dwuwartościowego po redukcji wywołuje się reakcję barwną z 1,10 fenantroliną intensywność pomarańczowego zabarwienia jest

proporcjonalna do zawartości żelaza w próbce pomiar przeprowadzamy fotometrycznie

Analiza zawartości żelaza w wodzie pitnej

Metodyka badań 100ml próby wody 3 ml roztworu HCL 2,5 ml roztworu chlorowodorku hydroksyloaminy 10 ml buforu octanowego 2 ml fenantroliny odstawić na 10 minut przeprowadzić pomiary

Aparatura i przyrządy: cylindry Nesslera spekrtofotomert kuwety fotometryczne

Zajęcia w laboratorium – analiza zawartości żelaza

Wyniki analizy obecności żelaza w wodzie

Wnioski: Stężenie żelaza w badanych próbkach wody pitnej jest bardzo

niskie. Dopuszczalne stężenie żelaza w wodzie do picia wynosi 0,2

mg/dm3. Duża zawartość żelaza w wodzie wywołuje jej mętność, brunatną barwę i pogarsza walory smakowe. Wprowadzone ograniczenia uwzględniają właściwości organoleptyczne i kosmetyczne wody .

Numer próbki Absorbancja C Fe(mg/l)

I 0,006 0,035mg/l

II 0,014 0,085mg/l

III 0,006 0,036mg/l

IV 0,006 0,038mg/l

Oznaczanie pH w wodzie pitnej

Zakres stosowania metodyProcedurę pomiaru stosujemy dla oznaczania pH w

wodzie w zakresie 1-14.

Aparatura i przyrządy:pehametr laboratoryjny o dokładności nie mniejszej

niż 0,1 pH z aktualnym świadectwem wzorowania

elektroda zespolona z aktualnym świadectwem wzorowania

termometr szklany 0-50 stopni C z aktualnym świadectwem wzorowania

Oznaczanie pH w wodzie pitnej

Zasady metody Oznacznie pH polega na pomiarze potencjału elektrycznego na

elektrodzie zespolonej zanurzonej w badanym roztworze ( próbce wody).

Odczynniki i roztwory wzorce do kalibracji w zakresie od 1 d0 12 z aktualnym

świadectwem materiału odniesienia roztwór KCL

Przygotowanie próbki do badań Oznacznie pH wykonujemy po pobraniu próbki. Wynik pH zależy od temperatury, wpływ ten jest niwelowany

przez kompensator wbudowany w pehametr.

Zajęcia w laboratorium – oznaczanie pH

Wyniki analizy pH wody

Numer próbki

I II III IV V

pH wody 7, 45 7, 59 7, 69 7, 76 7,65

Wnioski: Wartość pH w próbkach wody pitnej wahała się od 7,45

do 7,76.

Zalecana wartość pH dla wody pitnej płynącej z naszych kranów zawiera się w przedziale od 6,5 do 9,5, więc badana przez nas woda mieści się w ww. przedziale.

Zajęcia w laboratorium – oznaczanie mętności wody

Oznaczanie mętności w wodzie pitnej

Zakres stosowania metodyProcedurę pomiaru stosujemy dla ilościowego

oznaczania mętności w wodzie w zakresie od 1-10000 FNU.

Zasady metody Metoda wykorzystuje zjawisko rozpraszania światła

przez ośrodki mętne i pomiar natężenia światła rozproszonego przez cząsteczki pod kontem 90 stopni w stosunku do kierunku światła padającego.

Oznaczanie mętności w wodzie pitnej

Aparatura i przyrządy mętnościomierz optyczny

Odczynniki i roztwory wzorce do kalibracji w całym zakresie pomiarowym : 0,02 NTU, 10 NTU, 100 NTU, 1750 NTU,

10000NTU, posiadane aktualne świadectwo wzorcowania

Przygotowanie próbki do badańMętność oznaczamy jak najszybciej po pobraniu

próbki.

Wyniki analizy mętności wody

Numer próbki

I II III IV V

pH wody 0,240 NTU 0,140 NTU 0,08 NTU 0,02 NTU 0,250 NTU

Wnioski:

Mętność wody pitnej w badanych próbkach wody zawiera się w przedziale od 0,02 do 0,250 NTU i jest zgodna z dyrektywą UE.

Na podstawie dyrektywy UE dotyczącej wody pitnej wartość graniczna wynosi 1,0 NTU.

Oznaczanie jonów amonowych w wodzie pitnej

Zakres stosowania metodyMetodę stosujemy dla próbek, które spełniają warunki: stężenie jonów amonu wynosi od 0,04 do 2,0 mg/l mętność jest mniejsza niż 10 mg/l barwa jest mniejsza niż 20,0 mg/l oznaczenie próbki wykonać w dniu pobrania.Zasady metody Jony amonowe reagują z dodanym do próbki odczynnikiem Nesslera tworząc związek kompleksowy o zabarwieniu żółtobrunatnym. Intensywność zabarwienia określamy fotometrycznie. Pomiar absorbancji dokonuje się na spektrofotometrze przy długości fal 400nm.

Oznaczanie jonów amonowych w wodzie pitnej

Aparatura i przyrządy cylindry Nesslera o poj. 50 ml spektrofotometr o zakresie obejmującym długość fali 400nm.kuwety fotometryczna

Odczynniki i roztwory Odczynnik Nesslera

Zajęcia w laboratorium – oznaczanie jonów amonu

Wyniki analizy stężenia jonów amonu

Numer próbki

I II III IV V

Absorbancja

0,003 0,002 0,oo1 0,007 0,006

Stężenie 0,01mg/l 0,01mg/l 0,01mg/l 0,01mg/l 0,03mg/l

Wnioski: Stężenie jonów amonowych w badanych próbkach wody jest bardzo niskie i mieści się w zakresie normy. Woda pitna może maksymalnie zawierać 0,5 mgNH4+/l, przy czym jeszcze do niedawna obowiązywała norma 1,5 mg NH4+/l dla wód niechlorowanych.

Badanie przewodności elektrycznej w wodzie

Zakres stosowania metodyMetodę stosujemy do oznaczania przewodności elektrycznej w wodzie w zakresie: 0- 199,9µS/cm 0,2-1999mS/cm

Zasady metody Metoda polega na badaniu bezpośredniej przewodności elektrycznej roztworów wodnych za pomocą przyrządu pomiarowego. Przewodność jest miarą prądu przewodzonego przez jony obecne w wodzie i zależy od stężenia jonów, natury jonów, temperatury roztworu i jego lepkości.

Badanie przewodności elektrycznej w wodzie

Aparatura i przyrządy przyrząd do pomiaru przewodność i elektrycznej o dokładności nie mniejszej niż 0,5% czujnik konduktometryczny termometr szklany 0d 0-50 stopni C

Odczynniki i roztwory roztwór wzorcowy chlorku potasu Aroztwór wzorcowy chlorku potasu B

Zajęcia w laboratorium – badanie przewodności elektrycznej w wodzie

Wyniki analizy przewodności elektrycznej w wodzie

Numer próbki

I II III IV V

Przewodność

507 µS/cm 523 µS/cm 523 µS/cm 506 µS/cm 523 µS/cm

Wnioski: Przewodność elektryczna badanych próbek wody jest stosunkowo niska i nie przekracza normy 2500µS/cm.

Na podstawie pomiaru przewodności elektrycznej badanej wody możemy wnioskować, że badana woda jest wodą bardzo czystą. Im mniejsza wartość tego wskaźnika woda jest czystsza.