Учебный центр «Крисмас+»

Исследование эффективности очистки питьевой воды фильтром «Гейзер-3» (Авторы: Ануров Максим, школа №252, 11-в класс; Николаев Роман, школа №252, 11-в класс. Руководитель: Михеева Оксана Сергеевна, учитель химии высшей категории)

Вода играет важную роль в природе. Она создает благоприятные условия для жизни растений, животных, микроорганизмов. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоёмах, но и в воздухе, в почве, и во всех живых существах, в том числе и людях (человек на 80% состоит из воды). Потеря 10-20% воды живыми организмами приводит к их гибели. Водные запасы на земле огромны, но запасов же пресной воды гораздо меньше — всего около 3% от общего объема воды на земле. При этом около 2% пресной воды в мире находится в прудах, ручьях, реках и озерах. Остальные запасы сосредоточены в подземных источниках, ледниках и снежных покровах.
Здоровье человека зависит от большого количества факторов. Один из них – качество питьевой воды. За последние годы была доказана прямая связь между качеством питьевой воды и здоровьем человека.
Для приготовления пищи и в качестве питьевой воды может быть использована природная вода, если она не содержит вредных микроорганизмов, а также вредных минеральных и органических примесей, если она прозрачна, бесцветна и не имеет привкуса и запаха. В соответствии с Государственным стандартом содержание минеральных примесей не должно превышать 1 г/л. Кислотность воды рН должна быть в пределах 6,5-9,5. Концентрация нитрат-иона не должна превышать 50 мг/л. Естественно, что она должна также отвечать бактериологическим требованиям и иметь допустимые показатели на токсичные химические соединения.  
Хозяйственная деятельность человека существенно влияет на истощение водных ресурсов и их загрязнение. С целью удаления загрязнителей природная вода перед подачей в распределительные сети очищается на специальных станциях. Но все же многие жители нашего мегаполиса считают водопроводную воду недостаточно чистой и используют для дополнительной очистки бытовые фильтры.
В магазинах сейчас очень большой выбор различных фильтров для воды. Мы выбрали для своего исследования стационарный фильтр «Гейзер-3».
Цель работы: исследовать эффективность очистки питьевой воды фильтром «Гейзер-3».
Задачи работы:
• Ознакомиться с классификацией и разнообразием фильтров
• Ознакомиться с методами очистки и химического анализа воды
• Сравнить химический состав питьевой воды до и после фильтрования
• Определить качество очистки воды в течение заявленного производителем среднего срока использования (1 год для семьи из 4 человек)
• Сравнить степень очистки воды в зависимости от скорости фильтрации
Анализу подвергалась питьевая вода, прошедшая очистку на водоочистной станции «Водоканала» и поступившая в водопроводную сеть.
Исследования химического состава воды проводились с интервалом в один месяц с ноября 2007 года по декабрь 2008, исключая летние месяцы.
В ходе исследования использовались такие методы, как органолептический, титриметрический, визуально-колориметрический, турбидиметрический. Определялись следующие характеристики воды: цветность, водородный показатель, содержание общего железа, общая жесткость, перманганатная окисляемость, активный хлор, наличие и количественный состав ионов: HCO₃^-, Cl^-, SO₄^2-, Na⁺, K⁺, Al³⁺, NH₄⁺, NO₃^-.
Результаты исследования:
1. Водопроводная невская вода отвечает санитарно-гигиеническим требованиям СанПиН 2.1.4.559-96 для питьевой воды.
2. Вода из Невы – мягкая, ультрапресная (минерализация меньше 0,2 г/л), гидрокарбонатно-натриево-калиевая. Водопроводная вода не содержит активного хлора.
3. Фильтр «Гейзер 3» уменьшает цветность воды, возвращает ей идеальную прозрачность, задерживает растворенное железо, органические соединения.
4. При использовании дозатора микроэлементов в воде отмечается увеличение содержания катионов кальция и магния.
5. На протяжении заявленного производителем срока эксплуатации фильтра сохранялась его способность качественной дополнительной очистки.
6. Степень очистки воды не зависит от времени контакта с адсорбентом, от скорости прохождения воды через фильтрующие блоки. Конструкция фильтра обеспечивает эффективную очистку воду, регулирует оптимальную скорость течения.
7. Использование стационарного фильтра «Гейзер -3» в городских условиях целесообразно.

Видео с интервью автора работы - на сайте конкурса

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для исследования водоемов и воды

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ