10

Каждый человек знает о том, что все живые организмы дышат кислородом, а, живущие в воде, растворённым в воде. Сколько его в воздухе, известно многим. У нас возник вопрос: «А сколько кислорода в воде?»

объектом исследования являлась вода. предметом исследования - концентрация кислорода.

Прогуливаясь мимо водоёмов, расположенных на окраине нашего посёлка, я обратил внимание, что работники периодически окашивают камыши вдоль береговой линии. Зная, что в прудах разводят промысловую рыбу, подумал, не случайно всё происходит. Возможно, это как-то связано с количеством кислорода, который так необходим водным обитателям. Мы решили определить количество кислорода растворённого в воде и узнать, а сколько же его необходимо живому организму, обитающему в водной среде.

исследовать различные образцы воды на наличие кислорода и выяснить, как различные факторы влияют на концентрацию, растворенного кислорода в воде.

Результаты исследования внесли в сводную таблицу(фото 1,2). 1. Дистиллированная вода, не содержащая примесей, имеет высокие показатели концентрации кислорода (степень насыщенности 92,4%). 2. Водопроводная вода, содержит растворимые примеси, поэтому концентрация кислорода в ней пониженная (степень насыщенности 69,29%). Однако имеет хороший показатель, так как по нормам СанПина концентрация кислорода не должна быть ниже 5мг/л (наш результат 9,52мг/л). Данный факт свидетельствует о том, что в нашей местности хорошо работают очистные сооружения. Показатель концентрации кислорода – это один из показателей качества воды. 3. Аквариумная вода имеет самый низкий показатель концентрации кислорода (степень насыщенности 63,77%). Это объясняется тем, что в аквариуме живут обитатели (рыбки, улитки), которым для дыхания необходим кислород, кроме того, органические продукты их жизнедеятельности также понижают содержание кислорода. Проведя аэрацию воздуха компрессором, концентрация кислорода возрастает, и степень насыщенности достигает 80%. 4. Талая вода, из всех исследованных проб, имеет самые высокие показатели концентрации кислорода (степень насыщенности 98,46%). Данный факт можно объяснить тем, что в ней практически не содержится примесей, понижающих его содержание, а также снег, из которого была получена вода, находился в прямом контакте с воздухом. Теперь понятно, почему при поливке растений талой водой они растут и развиваются лучше. Благотворное влияние талой воды на живые организмы были известны ещё нашим далёким предкам, которые поили скот такой водой, а также стремились на полях удержать как можно больше снега, выставляя в зимнее время временные заграждения вдоль дорог.

Так как объектом нашего изучения был домашний аквариум, подготовили рекомендации любителям, содержащим аквариумных рыбок. С результатами исследования и рекомендациями выступили перед учащимися 8 класса, во время изучения ими темы «Рыбы» на уроке биологии. Связались с лабораторией ОАО «КСМ» и выяснили, что здесь ведётся контроль содержания кислорода, растворённого в воде. Исследуется вода из реки Россь, используемая в качестве реагента, в производстве блоков из ячеистого бетона. По технологии производства содержание кислорода, растворённого в воде не должно быть меньше 4мг/л, а показатель исследования 7-9мг/л. Работники лаборатории отметили, что показатель зависит от сезонности, но разница не превышает 2-3мг/л. Посетили рыбное хозяйство РУСП «Племзавод Россь». В беседе с работниками хозяйства, узнали, что в весенне-летнее время они периодически окашивают прибрежные камыши(фото 5), так как излишняя растительность сильно понижает содержание кислорода растворенного в воде. В осенний период проводят донную чистку прудов, а зимой бурят лунки, таким образом, контролируют содержание кислорода растворённого в воде.

    Работа «Определение концентрации кислорода, растворенного в воде» была выполнена на базе средней школы №1 г.п. Россь, Волковысского района, Гродненской области Республика Беларусь. Работа носит исследовательский характер, в ней содержится описание кислорода по его свойствам, описаны экологические основания содержания его в воде, отмечены факторы, влияющие на его концентрацию.

   На содержание кислорода растворенного в воде исследованы следующие образцы:

      Дистиллированная вода;

      Водопроводная вода;

      Аквариумная вода;

      Талая вода.

   Для проведения эксперимента был избран химический метод Винклера. В этом методе растворенный кислород количественно реагирует со свежеосажденной гидроокисью Mn(II). При подкислении соединения марганца более высокой валентности высвобождает йод из раствора иодида в эквивалентных кислороду количествах. Высвобожденный йод далее определятся титрованием тиосульфатом натрия с крахмалом, в качестве индикатора (фото 3, фото4).

  Концентрацию растворённого кислорода рассчитывают исходя из соотношения, устанавливающего эквивалентность реагентов в химических реакциях, протекающих в водных растворах:

          V1/C1 = V2/C2,

где V1- объём анализируемой пробы воды, мл;  V2 - объём раствора Na2S2O3, израсходованный на титрование пробы, мл; С1 - молярная концентрация эквивалента кислорода, растворённого в воде – С(1/4О2) моль/л; С2 – молярная концентрация эквивалентов раствора  Na2S2O3  - С(Na2S2O3), моль/л.

Для сравнения полученных данных с данными научной литературы рассчитали массовую концентрацию Т(мг/л) кислорода и степень насыщенности воды кислородом R в исследованных  пробах воды.[6]  Расчеты производили по формулам:

           Т(О2) = Сэкв*V(р-ра)*Мэкв(О2), где

       Сэкв – молярная концентрация кислорода,

       V(р-ра) – объём раствора (1л),

       Мэкв(О2) – эквивалентная молярная масса кислорода (8г/моль).

          R = Т*100*760/(Сн*Р), где

       Т – массовая концентрация кислорода,

       760мм. рт. ст. – нормальное давление,

       Сн – нормальная концентрация кислорода при данной температуре и общем давлении 760мм. рт. ст. (табличное данное, равное 14,3мг/л при температуре 180С), 

       Р – давление по условиям проведения опыта.

   Полученные данные свили в таблицу (фото1,фото 2).

   Для учащихся нашей школы были разработаны рекомендации любителям, содержащим аквариумных рыбок.

Рекомендации.

1. Следи за чистотой в аквариуме, своевременно проводи очистку дна от остатков пищи и остатков жизнедеятельности аквариумных обитателей. Помни! Загрязнённая вода в аквариуме имеет пониженное содержание растворенного кислорода.
2. Очень важно поддерживать необходимый уровень концентрации кислорода в аквариуме, используй при необходимости искусственную аэрацию (продувку) при помощи специального компрессора с распылителями. Обогащение кислородом происходит в основном не за счет поднимающихся пузырьков воздуха, а за счет завихрений, образующихся на поверхности воды, и проводить этот процесс лучше в то время, когда аквариум лишен света. Аэрация в дневное время скорее приносит вред, чем пользу, так как создается большая, чем обычно, амплитуда колебания содержания кислорода в воде. Помни! Для обитателей аквариума оптимальная концентрация кислорода  жизненно необходима.
3. Следи за количеством воды в аквариуме, так как она испаряется. Недостаток пополняй, доливая свежую воду. При этом помни, что она должна быть такой же температуры как и в аквариуме. Перепад температур стресс для рыбок.
4. Своевременно удаляйте из аквариума излишки водорослей. Следите, чтобы водная поверхность имела 2/3 открытой воды (без поверхностных водорослей).

Желаем успехов! Наслаждайтесь красотой водного мира у себя дома!

 

  Работа представлялась на межрегиональных конференциях исследовательских ученических работ Гродненской области, где была отмечена дипломами 1 степени, а также на областной конференции «Хрустальная альфа» и на XVII Республиканской конференции, где бала отмечена дипломами 3 степени.