BADANIE WODY |
W praktyce sanitarnej zakres badania wody ustala się w zależności od jej przeznaczenia. Rozróżnia się trzy podstawowe zakresy badania wody: skrócony, rozszerzony i pełny.
Dla rutynowej kontroli jakości wody do picia i potrzeb gospodarstwa domowego wykonuje się badania skrócone.
Badania skrócone obejmują takie oznaczenia jak:
1) Temperatura 2) Mętność 3) Barwa 4) Zapach 5) odczyn(pH) 6) twardość 7) zasadowość(*) 8) żelazo ogólne(*) |
9) mangan(*) 10) chlorki 11) amoniak(*) 12) azotany(III) 13) azotany(V) 14) utlenialniść(*) 15) siarkowodór |
Badania rozszerzone obejmują dodatkowo takie oznaczenia jak:
1) sucha
pozostałość 2) pozostałość po prażeniu 3) straty po prażeniu 4) siarczany(VI) 5) azot albuminowy |
Badania pełne obejmują dodatkowo takie oznaczenia jak:
1) fluor 2) sód 3) potas 4) cynk 5) mied 6) glin 7) ołów 8) arsen 9) selen 10) chrom(V) 11) kadm 12) cyjanki |
13) fenol 14) substancje powierzchniowo czynne 15) substancje z wyciągu chloroformowego 16) węglowodory aromatyczne 17) krzemionka 18) poziom radioaktywności 19) BZT 20) rozpuszczony tlen 21) dwutlenek węgla wolny i agresywny 22) fosforany |
(*) nie będą uwzględnione w tych badaniach
W badaniach wody będą ujęte:
1) Temperatura 2) Mętność 3) Barwa 4) Zapach 5) odczyn(pH) 6) twardość 10) chlorki 12) azotany(III) 13) azotany(V) 15) siarkowodór |
Dopuszczalne wartości wskaźników zanieczyszczeń WÓD ŚRÓDLĄDOWYCH
W POSZCZEGÓLNYCH KLASACH CZYSTOŚCI
WSKAŹNIK |
JEDNOSTKI |
KLASY CZYSTOŚCI |
||
I |
II |
III |
||
Chlorki | mg(Cl-)*dm3 | 250 i poniżej | 300 i poniżej | 400 i poniżej |
Siarczany | mg(SO2-)*dm3 | 150 i poniżej | 200 i poniżej | 250 i poniżej |
Twardość wody | mmol*dm3 | 7 i poniżej | 11 i poniżej | 14 i poniżej |
Kwasowość pH wody | pH | 6,5-8,06 | 6,0-9,0 | 6,0-9,0 |
ZAWARTOŚĆ ZAOTANÓW I AZOTYNÓW W WODZIE |
||
Jakość wody | Stężenie NO3(mg/l) | Stężenie NO2(mg/l) |
I klasa czystości | 0 – 5,0 |
0 – 0,02 |
II klasa czystości | 5,01 – 7,0 |
0,021 – 0,03 |
III klasa czystości | 7,01 – 15,0 |
0,031 – 0,06 |
b. zanieczyszczona | powyżej 15,0 |
powyżej 0,06 |
Zawartość fosforanow w wodzie |
|
Stężenie fosforanów w mg/l |
Jakość wody |
0 – 0,2 |
I klasa czystości |
0,21 - 0,5 |
II klasa czystości |
0,51 – 1,0 |
III klasa czystości |
powyżej 1,0 |
b. zanieczyszczona |
Krótka charakterystyka wybranych wskaźników jakości wody
Temperatura
Temperatura
wód naturalnych zależy przede wszystkim od:
• ich pochodzenia
• strefy klimatycznej
• pory roku
• od dopływu ścieków przemysłowych i miejskich
Temperatura wody ma duży wpływ na współistnienie organizmów
wodnych oraz przebieg procesów fizycznych, chemicznych i
biologicznych zachodzących w wodach. Wzrost temperatury powoduje
zmniejszenie ilości rozpuszczonego tlenu, zwiększenie
biologicznego zapotrzebowania na tlen, przyspieszenie procesu nitryfikacji oraz
utleniania amoniaku do azotanów (III) i (V), co w efekcie
prowadzi do deficytu tlenowego w wodzie. Natomiast podwyższenie
temperatury o 10 °C powoduje blisko dwukrotne przyspieszenie
reakcji chemicznych i biologicznych zachodzących w wodzie. Podwyższona
temperatura zwiększa również toksyczność wielu substancji.
Podwyższenie temperatury wód podziemnych może świadczyć o
kontakcie z zanieczyszczonymi wodami powierzchniowymi.
Dopuszczalna temperatura wód powierzchniowych w Polsce wynosi 22 °C dla klasy czystości I oraz 26 °C dla klas czystości II i III.
Mętność
Mętność jest to właściwość optyczna,
polegająca na rozproszeniu i absorbowaniu części widma
promieniowania widzialnego przez cząstki stałe obecne w wodzie
lub ściekach. Mętność wody uwarunkowana jest obecnością nie
rozpuszczonych w niej cząstek pochodzenia nieorganicznego i
organicznego, które rozpraszają i absorbują promienie
świetlne. Mętność mogą powodować wytrącające się:
• związki żelaza, manganu i glinu
• kwasy humusowe
• plankton
• cząstki skał i gleb
• osady denne
• zawiesiny odprowadzane do wód ze ściekami
Pomiar mętności daje ogólne pojęcie o stopniu
zanieczyszczenia wody. Oznaczanie mętności jest jednak
niezbędne przy ocenie wody do picia oraz wody do celów gospodarczych i przemysłowych. Mętność
wody wpływa przede wszystkim na jej wygląd i smak. Wody mętne
nie nadają się do picia i celów gospodarczych.
Barwa
Barwa jest właściwością optyczną
polegającą na pochłanianiu części widma promieniowania
widzialnego przez substancje rozpuszczone, koloidalne oraz
cząstki zawiesin obecne w wodzie lub ściekach. Barwa wody może
być spowodowana przez wiele czynników takich jak:
• rodzaj roślinności i produkty jej rozkładu
• związki humusowe
• plankton
• jony metali
Przyczyną barwy wody może
być również dopływ ścieków z zakładów przemysłowych.
Wody naturalne mają barwę żółtozieloną potocznie nazywaną
barwą naturalną. Barwa wód wypływających z terenów
bagnistych, leśnych czy torfowisk, bogatych w związki humusowe,
jest żółtobrązowa.
Barwa wody nie ma większego znaczenia higienicznego, jeżeli jest pochodzenia naturalnego. Jednak inne odcienie barwy wody niż żółtozielony, może świadczyć o jej zanieczyszczeniu. |
Zapach
Zapach wody jest powodowany obecnością w
niej:
• gazów
• produktów rozkładu ciał organicznych, mikroorganizmów i
organizmów wodnych
• produktów rozkładu substancji nieorganicznych i
organicznych wprowadzanych ze ściekami
Zapach wody może świadczyć o jej zanieczyszczeniu, dlatego np.
przemysł spożywczy lub farmaceutyczny wymagają wody wolnej od zapachów.
Odczyn (pH)
Odczyn wód naturalnych waha się w
granicach pH 4 - 9 i zależy od wielu czynników:
• zawartości węglanów, wodorowęglanów i dwutlenku węgla
• charakteru podłoża glebowego, które może zawierać
związki o charakterze kwaśnym lub zasadowym
• zanieczyszczeń ściekami
• opadów atmosferycznych, które mogą powodować wzrost
ilości słabych i mocnych kwasów w wodach.
Woda deszczowa ma odczyn kwasowy, spowodowany obecnością, nawet w czystej atmosferze, dwutlenku węgla oraz kwasu węglowego. Istotny wpływ na pH wody deszczowej mają wprowadzane do atmosfery, w wyniku spalania paliw, tlenki siarki, tlenki azotu. Gazy te, reagując z wodą tworzą kwasy. Opady kwaśne obejmują swym zasięgiem tereny uprzemysłowione, ale mogą także być przenoszone, zgodnie z kierunkiem wiatru, na inne obszary.
Odczyn wody ma duże znaczenie dla organizmów żywych i przebiegu procesów biochemicznych oraz przemysłowego użytkowania wody. W wodach zbyt kwaśnych lub zbyt zasadowych zamiera życie biologiczne. Niskie pH wody przyspiesza wymywanie metali ciężkich z osadów dennych. Wody o odczynie kwaśnym mają właściwości korozyjne.
Twardość
Twardość wody jest jej właściwością
wynikającą z obecności rozpuszczonych w niej związków, głównie
wapnia i magnezu. Pierwotnie twardość wody była definiowana
jako właściwość wody polegająca na zużywaniu pewnej ilości
mydła bez wytwarzania piany podczas wstrząsania próbki wody z
mydłem. Wody twardej nie powinno się używać w gospodarstwach
domowych i przemyśle z następujących powodów:
• wzrasta zużycie mydła i środków piorących
• przy częstym myciu powoduje podrażnienie skóry
• powstaje kamień kotłowy, który utrudnia wymianę ciepła
• wywołuje korozje w wymiennikach ciepła wskutek hydrolizy
soli magnezu i wzrostu stężenia jonów wodorowych.
Chlorki
Dobra rozpuszczalność soli kwasu
solnego, zwanych chlorkami oraz ich powszechne występowanie w
przyrodzie powoduje, że jon chlorkowy występuje we wszystkich
wodach naturalnych. Niewielkie ilości jonów chlorkowych znajdują
się w wodach górskich i wodach opadowych. Chlorki mogą
przenikać do wód naturalnych z:
• gleby
• pokładów naturalnych soli
• ze ściekami
• z odpadkami pochodzenia zwierzęcego
Przy ocenie zawartości chlorków w wodzie istotne jest ustalenie
ich pochodzenia, to znaczy czy są one pochodzenia naturalnego, czy tez ich
obecność jest wynikiem zanieczyszczenia wody. W tym ostatnim
przypadku jonom, chlorkowym towarzyszą znaczne ilości związków
azotowych. Słony smak wody zależy od rodzaju soli
występujących w wodzie. Smak ten jest spowodowany obecnością w wodzie chlorku sodu.
Wysokie stężenie jonów chlorkowych zwiększa korozyjność wody. Stężenie chlorków powyżej 250 mg*dm-3 jest szkodliwe dla roślin. Według wymagań sanitarno-epidemiologicznych, zawartość chlorków w wodzie do picia nie powinna przekraczać 250 mg*dm-3, jeżeli są to chlorki pochodzenia naturalnego. Chlorki innego pochodzenia czynią wodę nieprzydatną do picia.
Azotany(III) i
azotany(V)
Azotany(III) mogą być pochodzenia
organicznego lub nieorganicznego. Są one produktem przejściowym
w cyklu azotowym zachodzącym w wodach naturalnych.
Azotany(III) są nietrwałe i łatwo przechodzą w amoniak lub azotany(V). Wskazane jest aby stężenie azotanów(III) w wodzie nie było większe niż l mg*dm-3.
Azotany(V) występują we wszystkich rodzajach wód. Azotany(V) do wód naturalnych dostają się ze ścieków komunalnych i przemysłowych, z pól nawożonych nawozami azotanowymi, a także z rozkładu organicznych związków azotowych. Azotany występujące w wodach powierzchniowych przyspieszają eutrofizację, co powoduje zmniejszenie wydajności procesów uzdatniania wody oraz pogarsza jej smak i zapach.
Obecność w wodzie naturalnej amoniaku, przy braku azotanów(III) wskazuje na świeże zanieczyszczenie wody ściekami zawierającymi azot.
Jeżeli w wodzie jednocześnie znajduje się amoniak i jony azotanowe(III) może to świadczyć o zanieczyszczeniu istniejącym od pewnego czasu.
Natomiast obecność azotanów(V), przy braku amoniaku i azotanów(ni), świadczy o tym, że zanieczyszczenie wody nastąpiło dawno i w tym czasie zaszedł proces samooczyszczenia wody.
Siarkowodór i
siarczki
Siarkowodór i siarczki mogą być
pochodzenia nieorganicznego i występować w postaci
rozpuszczonego siarkowodoru, rozpuszczalnych siarczków lub
pochodzenia organicznego jako wynik rozkładu biochemicznego
białek roślinnych i zwierzęcych w warunkach beztlenowych.
Siarczki mogą również powstawać na skutek redukcji siarczanów(VI)
przez bakterie siarkowe.
Siarkowodór występujący w wodzie nawet w małych stężeniach nadaje wodzie wyczuwalny, nieprzyjemny zapach. Obecność siarkowodoru w wodzie niekorzystnie wpływa na jej smak i właściwości korozyjne. Woda przeznaczona do picia nie może zawierać siarkowodoru, bez względu na jego pochodzenie organiczne czy też nieorganiczne.
POROSTY JAKO BIOWSKAŹNIK ZANIECZYSZCZENIA POWIETRZA.
Porosty (Lichenes) są niezwykłymi organizmami składającymi się z dwóch części: grzyba i glonu. Takie powiązanie pozwala porostom rosnąć na nagich skałach, drzewach, płotach a nawet na murach domów. Grzyb dostarcza z podłoża, na którym rośnie, wodę wraz z solami mineralnymi oraz chroni glon przed wysychaniem. Glon z kolei, dzięki zdolności do fotosyntezy, produkuje substancje organiczne będące pokarmem dla obydwu organizmów. Porosty mogą pobierać również substancje odżywcze prosto z atmosfery-zawarte w pyłach i gazach, a wraz z nimi związki trujące, akumulując je w sobie. Z tego powodu porosty okazały się bardzo dobrymi organizmami określającymi zanieczyszczenie atmosfery(biowskaźnikami, bioindykatorami). Głównym źródłem zanieczyszczenia powietrza jest dwutlenek siarki emitowany do atmosfery, produkt spalania węgla, benzyny, ropy. SO2 reaguje z tlenem atmosferycznym i przechodzi w SO3. Ten zaś wraz z cząsteczkami wody tworzy H2SO4 i w ten sposób powstają tzw. kwaśne deszcze, niszcząco działające na roślinność (umieranie lasów). W wyniku obserwacji okazało się, że porosty są szczególnie wrażliwe na kwaśne deszcze.
SKALA POROSTOWA JEST POMNIEJSZONA I PODZIELONA NA DWIE CZĘŚCI, ABY POWIĘKSZYĆ NALEŻY KLIKNĄĆ
ZWIERZETA WODNE JAKO WSKAŹNIK CZYSTOŚCI WÓD
WODA DOBRA | wypławek biały, słoniczka pospolita, kiełż zdrojowy, larwy jętek, larwy widelnic, odlepka ślimacza, pająk topik |
WODA PRZECIĘTNA | pijawka rybia, błotniarka stawowa, zatoczek rogowy, groszkówka rzeczna, ośliczka pospolita, skójka zaostrzona, pluskwiak nartnik, |
WODA ZŁA | larwa muchówki, rurecznik pospolity, ochotka (larwa, poczwarka, postać dorosła) |
Wyniki badań wody przeprowadzone w Opolu z Października 2001r.
Tabela I
Miejsce pomiaru |
Azotany |
pH |
Azotyny |
Twardość |
Fe2+ |
Cl- |
S2- |
Grabina | 50 |
6 |
0 |
3-4 |
brak |
+ + |
brak |
Krobusz | 50 |
7 |
0 |
7-14 |
brak |
+ + + |
brak |
Olbrachcice | 25 |
7 |
0 |
7-14 |
brak |
+ + + |
brak |
Biała- basen | 10 |
6 |
0 |
14-21 |
brak |
+ + + |
brak |
Biała- Szynowice | 0 |
7 |
0 |
7-14 |
brak |
+ + + |
brak |
Prężyna- staw | 25 |
7 |
0 |
7-14 |
brak |
+ + + |
brak |
Chlorki:
+ -niska zawartość
+ +- średnia zawartość
+ + +- wysoka zawartość
Wyniki badań wody przeprowadzone w PG w Białej
Tabela II
Miejsce pomiaru | Przejrzystość |
Zawartość
tlenu |
Prędkość nurtu m/s |
Barwa |
Zapach |
Azotany |
Azotyny |
pH |
Cl- |
Twardość mol/dm3 |
S2- |
Biała- basen 23.02.2002 | przejrzyste |
12,06 |
2,08 |
bezbarwna |
żaden |
10 |
0 |
7 |
+ |
7 |
brak |
Biała- basen 13.04.2002 | mętne |
9,37 |
1,5 |
bezbarwna |
mulisty - zgniły |
0 |
0 |
7 |
+ |
7 |
brak |
Biała- Szynowice 23.02.2002| | mętne |
12,37 |
2,2 |
szara |
mulisty - zgniły |
0 |
0 |
7 |
+ |
14 |
brak |
Biała- Szynowice 13.04.2002| | mętne |
9,98 |
1 |
brunatna -osad |
brak |
0 |
0 |
6,5 |
++ |
7 |
brak |
W okolicy Szynowic zauważono obecność pająka topika, ślimaka, zatoczka rogowego oraz pluskwiaka co wskazuje, że woda jest przeciętna jeśli chodzi o jej czystość. Obecność porostów skorupiastych i listkowatych wskazuje na niskie skażenie dwutlenku siarki w powietrzu na poziomie 60 mikrogramów SO2/m3. Woda w Białce na odcinku od Biała - basen do Szynowic jest wodą przeciętną o dobrej zawartości tlenu, w wodzie nie stwierdzono obecności azotanów i azotynów oraz jonów siarki: Natomiast w wodzie badanej stwierdzono obecność jonów chloru, twardość na poziomie od 7 do 14 co wskazuje na obecność od 70 do 140 mg CaO/l lub od 124,6 do 249,2 mg CaCO3/l. Badana woda ma niską przejrzystość, czyli jest zabrudzona resztakami roślinnymi oraz częściowo ziemią, piaskiem. Zapach mulisty , zgniły świadczy o rozkładających się resztkach roślinnych.