49
Osamnaesto predavanje Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 1

Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Osamnaesto predavanje

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 1

Page 2: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

CILJEVI PREDAVANJA

Oksido-redukcioni procesi Metabolički procesi

ISHODI PREDAVANJA

Na kraju predavanja studentće biti osposobljen da:

nacrta i objasni pe-pHdijagram za Fe, O2, H2O

nacrta i objasni pe-pHdijagram za N2, O2, H2O,

objasni biodostupnost,bioakumulaciju,biomagnifikaciju ibiotransformacijuksenobiotika.

Na kraju predavanja studentće biti osposobljen da:

nacrta i objasni pe-pHdijagram za Fe, O2, H2O

nacrta i objasni pe-pHdijagram za N2, O2, H2O,

objasni biodostupnost,bioakumulaciju,biomagnifikaciju ibiotransformacijuksenobiotika.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 2

Page 3: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi štoutiče na izmenu oksidacionog stanja supstanci u vodi.

Biološke i ekološke osobine supstanci zavise od oksidacionogstanja u kome se nalaze.

Živa u svom redukovanom obliku je mnogo manje toksičnaod žive u oksidovanom obliku, HgCH3

+ i Hg(CH3)2. Redoks sredina akvatičnih sistema može se okarakterisati

upotrebom Eh-pH dijagrama stabilnosti. Redoks status sredine određen je tendencijom da daje ili

prima elektrone i meri se kao aktivnost prisutnih elektrona(ae-): pE = -log ae-

U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi štoutiče na izmenu oksidacionog stanja supstanci u vodi.

Biološke i ekološke osobine supstanci zavise od oksidacionogstanja u kome se nalaze.

Živa u svom redukovanom obliku je mnogo manje toksičnaod žive u oksidovanom obliku, HgCH3

+ i Hg(CH3)2. Redoks sredina akvatičnih sistema može se okarakterisati

upotrebom Eh-pH dijagrama stabilnosti. Redoks status sredine određen je tendencijom da daje ili

prima elektrone i meri se kao aktivnost prisutnih elektrona(ae-): pE = -log ae-

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 3

Page 4: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

2

3

2

3

23

2

3

log

0591.0

0log

1

log0591.0

0

00

0

Fe

Fe

Fe

Fe

FeFe

Fe

Fe

a

apEpE

EpEpE

a

a

aa

a

aEpE

0591.0log

0591.0303.2log

log303.2

logloglog

1

0

00

00

)(2

)(3

2

3

2

3

3

2

EK

nE

RT

nFEK

nFEKRTG

a

aKapE

a

aK

a

aa

aK

FeeFe

Fe

Fee

Fe

Fe

e

eFe

Fe

aqaq

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 4

2

3

2

3

23

2

3

log

0591.0

0log

1

log0591.0

0

00

0

Fe

Fe

Fe

Fe

FeFe

Fe

Fe

a

apEpE

EpEpE

a

a

aa

a

aEpE

0591.0log

0591.0303.2log

log303.2

logloglog

1

0

00

00

)(2

)(3

2

3

2

3

3

2

EK

nE

RT

nFEK

nFEKRTG

a

aKapE

a

aK

a

aa

aK

FeeFe

Fe

Fee

Fe

Fe

e

eFe

Fe

aqaq

Pri nestandardnim uslovima koristi seNernst-ova jednačina za izračunavanjepE:

Zapamti: nizak pE znači redukcija(kao i nisko pH - kiselost)

Page 5: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Voda može biti oksidovana

Oksidacioni limit vode

Voda može biti redukovana

Primenom Nerst-ove jednačine mogu se izračunati granični usloviza vodu.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković)5

Oksidacioni limit vodePošto je koncentracija [H20] = 1; e- = 1Na granici je:

Tada je:pE = 20.75 + log(H+) ili

pE = 20.75 - pH

Page 6: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Redukcioni limit vodeNa granici je:

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 6

pE = - pH

Oksidujuća granica vode pE = 20.75 - pHRedukujuća granica vode pE = - pHOksidujuća granica vode pE = 20.75 - pHRedukujuća granica vode pE = - pH

Page 7: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Transformacije između ovih azotovih oksidacionih formi opisujuse sledećim jednačinama:

3

5

ON

2

3

ON

4

3

HN

Uobičajene forme azota u vodenoj sredini su:

pE0=+14.15

pE0=+15.14

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 7

pE0=+15.14

pE0=+14.90

Page 8: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

granica se izračunava se sledeće jednačine:

granica se izračunava iz sledeće jednačine:

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 8

granica se izračunava se sledeće jednačine:

Page 9: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Uneti vrednosti iz tabele za konstrukciju pE/pH dijagrama azota u vodi:

Granica pH pEO2/H2O 0 20.75

O2/H2O 10 10.75

H2/H2O 0 0

H2/H2O 10 -10

NO3-/NO2

- 0 14.15

NO3-/NO2

- 10 4.15

NO3-/NH4

+ 0 14.90

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 9

NO3-/NH4

+ 0 14.90NO3

-/NH4+ 10 2.40

NO2-/NH4

+ 0 15.14NO2

-/NH4+ 10 1.81

Page 10: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Šta se dešava ako vodi dodamo gvožđe?Fe2+ / Fe3+

Now

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 10

Na granici: reaktanti = proizvodiIznad granice = oksidovana forma je najstabilnijaIspod granice = redukovana forma je najstabilnija

Fe2+ / Fe3+ granica se javlja na pE = +13.2

Page 11: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

pE - pH dijagramNeka su u vodi prisutni: Fe2+, Fe3+, OH-, H+. Max koncentracija gvožđa je10-5 M.Vrste koje su prisutne u sistemu su: Fe2+, Fe3+ , Fe(OH)3 ,Fe(OH)2

Hemijske reakcije koje se odigravaju na granicama su:

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 11

Page 12: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Granica Fe(III)/Fe(II)

Ova jednačina se koristi da seizračunaju tačke na crvenoj linijina dijagramu.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 12

Page 13: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Granica Fe(II)/Fe(OH)2

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 13

Ova jednačina se koristi da seizračunaju tačke na crvenoj linijina dijagramu.

Page 14: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Granica Fe(III)/Fe(OH)3

Ova jednačina se koristi da seizračunaju tačke na crvenoj liniji nadijagramu.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 14

Ova jednačina se koristi da seizračunaju tačke na crvenoj liniji nadijagramu.

Page 15: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Ova jednačina se koristi da seizračunaju tačke na crvenoj linijina dijagramu.

Granica Fe(II)/Fe(OH)3

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 15

Ova jednačina se koristi da seizračunaju tačke na crvenoj linijina dijagramu.

Page 16: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Granica Fe(OH)3/Fe(OH)2

Ova jednačina se koristi da seizračunaju tačke na crvenoj linijina dijagramu.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 16

Ova jednačina se koristi da seizračunaju tačke na crvenoj linijina dijagramu.

Page 17: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Koncentracija gvožđa uvodenom rastvoru je većaukoliko je gvožđe prisutnokao +2, nego kao +3.Podzemne vode, koje su ukontaktu sa gvožđevitimzemljištem, će rastvaratigvožđe kao fero jon (Fe2+).Kada ova voda, koja sadržiFe2+, dođe u kontakt savazduhom, oksiduje se doFe3+ i taloži kao Fe(OH)3.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 17

Koncentracija gvožđa uvodenom rastvoru je većaukoliko je gvožđe prisutnokao +2, nego kao +3.Podzemne vode, koje su ukontaktu sa gvožđevitimzemljištem, će rastvaratigvožđe kao fero jon (Fe2+).Kada ova voda, koja sadržiFe2+, dođe u kontakt savazduhom, oksiduje se doFe3+ i taloži kao Fe(OH)3.

Na pH 7, rastvorljivost Fe2+je 15 reda veličine veća od Fe3+

Ovo je problem jer dobro rastvorno Fe2+u podzemnoj vodi , kada se pojavi uoksidujućoj sredini, oksiduje se i dolazi do stvaranja taloga od Fe(OH)3.Narandžasta boja u blizini mnogih rudnika gvožđa je usled taloženja Fe(OH)3.

pE/pH dijagrami grafički prezentuju termodinamičke podatke. Važno je znati dapoznavanje najstabilnije forme nekog elementa pod određenim uslovima, ne dajeinformaciju o tome koliko brzo se hem. r-ja odvija. Zbog toga je u prirodi mogućeda se oksidovane forme nekog elementa nađu u redukcionim sredinama i obrnuto.

Page 18: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Prilikom dospevanja supstance u vodu ona dospeva i dobioloških sistema, gde učestvuje u metaboličkim procesima.

Organizmi su razvili sisteme modifikacije toksičnih supstanciu bezopasne.

Opšti princip: egzogena supstanca se transformiše upolarniji oblik, a zatim se taj polarniji oblik vezuje za nekivisokopolarni fragment, kojim se eliminiše supstanca izorganizma.

Biljke sadrže drugačiji mehanizam: strana susptanca sevezuje za ugljovodonike i akumulira u određenim delovima(isključuje se iz opšteg metabolizma).

Mikroorganizmi razlažu organska jedinjenja na CO2 i H2O.

Prilikom dospevanja supstance u vodu ona dospeva i dobioloških sistema, gde učestvuje u metaboličkim procesima.

Organizmi su razvili sisteme modifikacije toksičnih supstanciu bezopasne.

Opšti princip: egzogena supstanca se transformiše upolarniji oblik, a zatim se taj polarniji oblik vezuje za nekivisokopolarni fragment, kojim se eliminiše supstanca izorganizma.

Biljke sadrže drugačiji mehanizam: strana susptanca sevezuje za ugljovodonike i akumulira u određenim delovima(isključuje se iz opšteg metabolizma).

Mikroorganizmi razlažu organska jedinjenja na CO2 i H2O.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 18

Page 19: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Ekotoksikokinetika je deo ekotoksikologije koja razmatrasudbinu ksenobiotika (ekopolutanata) u životnoj sredini:njihove izvore, raspodelu u abiotičkim i biotičkimelementima životne sredine, transformacije ksenobiotikau sredini u kojoj se nalaze, eliminaciju iz životne sredine.

Identifikacija izvora zagađujućih supstanci – važan korak uekotoksikološkoj karakterizaciji.

Ekotoksikokinetika je deo ekotoksikologije koja razmatrasudbinu ksenobiotika (ekopolutanata) u životnoj sredini:njihove izvore, raspodelu u abiotičkim i biotičkimelementima životne sredine, transformacije ksenobiotikau sredini u kojoj se nalaze, eliminaciju iz životne sredine.

Identifikacija izvora zagađujućih supstanci – važan korak uekotoksikološkoj karakterizaciji.

Page 20: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

1. Biodostupnost i procesi biodostupnosti

2. Biotičko i abiotičko razlaganje zagađujućihsupstanci

3. Perzistencija

4. Bioakumulacija

5. Biomagnifikacija

6. Biotransformacija

1. Biodostupnost i procesi biodostupnosti

2. Biotičko i abiotičko razlaganje zagađujućihsupstanci

3. Perzistencija

4. Bioakumulacija

5. Biomagnifikacija

6. Biotransformacija

Page 21: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Osnovni uslov za ispunjavanjeekotoksičnosti: biodostupnost

To je mogućnost hemijske komponente dabude usvojena od strane organizma.

Osnovni uslov za ispunjavanjeekotoksičnosti: biodostupnost

To je mogućnost hemijske komponente dabude usvojena od strane organizma.

Page 22: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Mnogobrojni abiotički (odvijaju se bez učešća živihorganizama) i biotički (odvijaju se sa učešćem živihorganizama) procesi u životnoj sredini usmereni su naeliminaciju (udaljavanje) ekopolutanata.

Mnogi ksenobiotici dospeli u vazduh, zemljište, vodudoprinose minimalnom oštećenju ekosistema s obzirom daje vreme njihovog delovanja kratko.

Mnogobrojni abiotički (odvijaju se bez učešća živihorganizama) i biotički (odvijaju se sa učešćem živihorganizama) procesi u životnoj sredini usmereni su naeliminaciju (udaljavanje) ekopolutanata.

Mnogi ksenobiotici dospeli u vazduh, zemljište, vodudoprinose minimalnom oštećenju ekosistema s obzirom daje vreme njihovog delovanja kratko.

Page 23: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Zagađujućasupstancija

Vremepolurazlaganja Sredina

DDT 10 godina ZemljišteTHDD 9 godina Zemljište

Atrazin 25 meseci Voda (pH 7,0)Benzoperilen 14 meseci Zemljište

Fenantren 138 dana ZemljišteKarbofuran 45 dana Voda (pH 7,0)

Zagađujućasupstancija

Vremepolurazlaganja Sredina

DDT 10 godina ZemljišteTHDD 9 godina Zemljište

Atrazin 25 meseci Voda (pH 7,0)Benzoperilen 14 meseci Zemljište

Fenantren 138 dana ZemljišteKarbofuran 45 dana Voda (pH 7,0)

Primeri: teški metali, policiklični polihalogenovani ugljovodonici, (polihlorovanidibenzodioksini, dibenzofurani, polihlotovani difenili), neki organohlorniinsekticidi (DDT, heksahlor, aldrin lindan) ...

Page 24: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Proces kojim organizmi kumulujutoksične supstance, izvlačeći ih izabiotičke faze (voda, zemljište,vazduh) i iz hrane (trofička predaja)naziva se bioakumulacija.

Faktor bioakumulacije -biokoncentracije (BCFBioConcentration Factor) – odnoskoncentracije zagađujućesupstancije u tkivima ribe i u vodi uravnotežnom odnosu.

Materija Faktorbioakumulacije

DDT 127.000

THDD 39.000

Endrin 6.800

Pentahlorbenzen 5.000

Proces kojim organizmi kumulujutoksične supstance, izvlačeći ih izabiotičke faze (voda, zemljište,vazduh) i iz hrane (trofička predaja)naziva se bioakumulacija.

Faktor bioakumulacije -biokoncentracije (BCFBioConcentration Factor) – odnoskoncentracije zagađujućesupstancije u tkivima ribe i u vodi uravnotežnom odnosu.

Materija Faktorbioakumulacije

DDT 127.000

THDD 39.000

Endrin 6.800

Pentahlorbenzen 5.000

Page 25: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

BIOAKUMULACIJA (kumulacija,deponovanje) PREDSTAVLJAAKUMULACIJU POTENCIJALNOTOKSIČNIH MATERIJA UORGANIZMU.

BIOAKUMULACIJOM SE TOKSIČNESUPSTANCE UKLANJAJU IZKRVI, ČIME SE SMANJUJENJIHOVA TOKSIČNOST.

TENDENCIJU AKUMULACIJE IMAJUSUPSTANCE KOJE SE SPOROIZLUČUJU, A POKAZUJUAFINITET PREMA ODREĐENIMORGANIZMIMA I NIHOVIMSPECIFIČNIM TKIVIMA.

MASNO TKIVO JE JEDAN ODNAJVAŽNIJIHBIOAKUMULATORA KODŽIVOTINJA

METAL Ka

Cd 2.260.000

Cu 3.000

Pb 5.300

BIOAKUMULACIJA (kumulacija,deponovanje) PREDSTAVLJAAKUMULACIJU POTENCIJALNOTOKSIČNIH MATERIJA UORGANIZMU.

BIOAKUMULACIJOM SE TOKSIČNESUPSTANCE UKLANJAJU IZKRVI, ČIME SE SMANJUJENJIHOVA TOKSIČNOST.

TENDENCIJU AKUMULACIJE IMAJUSUPSTANCE KOJE SE SPOROIZLUČUJU, A POKAZUJUAFINITET PREMA ODREĐENIMORGANIZMIMA I NIHOVIMSPECIFIČNIM TKIVIMA.

MASNO TKIVO JE JEDAN ODNAJVAŽNIJIHBIOAKUMULATORA KODŽIVOTINJA

Pb 5.300

Zn 28.000

Cr 200.000

Fe 291.000

KOEFICIJENT BIOAKUMULACIJE (Ka)TEŠKIH METALA U MORSKOJŠKOLJKI

Page 26: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Nekada molekuli toksikanta ostajuvezani za pojedine komponente itada su neaktivni, bez obzira nanjihovo povećano prisustvo nećeispoljavati toksične efekte.

Teški metali (Zn gore i Cu dole) imajuafinitet prema proteinima, sa njimagrade kompleksne molekule -METALOTIONEINE.

U masnom tkivu se bioakumulirajulipofilne supstance, na pr.polihlorovani insekticidi i bifenili,heksahlorbenzen, tiobarbiturati i dr.

Nekada molekuli toksikanta ostajuvezani za pojedine komponente itada su neaktivni, bez obzira nanjihovo povećano prisustvo nećeispoljavati toksične efekte.

Teški metali (Zn gore i Cu dole) imajuafinitet prema proteinima, sa njimagrade kompleksne molekule -METALOTIONEINE.

U masnom tkivu se bioakumulirajulipofilne supstance, na pr.polihlorovani insekticidi i bifenili,heksahlorbenzen, tiobarbiturati i dr.

Page 27: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Koncentracija zagađivača u vodenim organizmima može bitiveća za nekoliko redova veličina (3-4) u odnosu na njihovsadržaj u vodi.

Bioakumulacija / biokoncentracija - značajan proces udefinisanju sudbine zagađivača u životnoj sredini.Proces eliminacije supstance iz vode (ali ne i iz vodene

sredine) i prvi korak njenog uključivanja u lanac ishrane.

Koncentracija zagađivača u vodenim organizmima može bitiveća za nekoliko redova veličina (3-4) u odnosu na njihovsadržaj u vodi.

Bioakumulacija / biokoncentracija - značajan proces udefinisanju sudbine zagađivača u životnoj sredini.Proces eliminacije supstance iz vode (ali ne i iz vodene

sredine) i prvi korak njenog uključivanja u lanac ishrane.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 27

Page 28: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Bioakumulacija se najčešće javlja kada: se supstanca eliminiše procesima pasivnog transporta, se supstanca metaboliše sporo, supstanca ima malu rastvorljivost u vodi, supstanca ima veliku rastvorljivost u mastima.

Biokoncentracioni faktor (KB)

KB= koncentracija u organizmu (CB)/ koncentracija u vodi (CW)

Bioakumulacija se najčešće javlja kada: se supstanca eliminiše procesima pasivnog transporta, se supstanca metaboliše sporo, supstanca ima malu rastvorljivost u vodi, supstanca ima veliku rastvorljivost u mastima.

Biokoncentracioni faktor (KB)

KB= koncentracija u organizmu (CB)/ koncentracija u vodi (CW)

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 28

Page 29: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče
Page 30: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 30

Page 31: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Najjednostavniji model za biokoncentraciju posmatra samoraspodelu supstanci između masnog tkiva i vodenograstvora, kao dinamičku ravnotežu, ne vodeći računa omogućim metabolitičkim procesima i protoku krvi.

Ravnoteža se uspostavlja između lipidne frakcije biote i vode:

Najjednostavniji model za biokoncentraciju posmatra samoraspodelu supstanci između masnog tkiva i vodenograstvora, kao dinamičku ravnotežu, ne vodeći računa omogućim metabolitičkim procesima i protoku krvi.

Ravnoteža se uspostavlja između lipidne frakcije biote i vode:

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 31

Page 32: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 32

Page 33: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Da bi se supstanca akumulirala, potrebno je: dovoljno dugo delovanje na organizam, supstanca mora biti stabilna u odnosu na moguće procese

degradacije u vodenoj sredini.

Supstance stabilne u vodenoj sredini obično se u vodirastvaraju veoma slabo, pri tome su sposobne da stvarajuasocijacije sa sedimentima i suspendovanim česticama.

Organizmi koji borave pri dnu među sedimentimapodvrgnuti su delovanju većih koncentracija od onih kojise nalaze u površinskim slojevima iste vode, te je i stepenakumulacije veći.

Da bi se supstanca akumulirala, potrebno je: dovoljno dugo delovanje na organizam, supstanca mora biti stabilna u odnosu na moguće procese

degradacije u vodenoj sredini.

Supstance stabilne u vodenoj sredini obično se u vodirastvaraju veoma slabo, pri tome su sposobne da stvarajuasocijacije sa sedimentima i suspendovanim česticama.

Organizmi koji borave pri dnu među sedimentimapodvrgnuti su delovanju većih koncentracija od onih kojise nalaze u površinskim slojevima iste vode, te je i stepenakumulacije veći.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 33

Page 34: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

U cilju uništavanja komaraca ublizini jednog kalifornijskog jezeraupotrebljen je DDT. Posletretmana, sadržaj pesticida u vodiiznosio je 0,02 ppm. Posleizvesnog vremena u planktonimaje utvrđena koncentracija DDT od10 ppm, u tkivima riba koje su sehranile ovim planktonima 900ppm, kod riba grabljivica nađenoje 2.700 ppm, a u pticama koje suse hranile ovim ribama 21.000ppm. Odnosno, sadržaj DDT utkivima ptica koje nisu biledirektno izložene delovanjupesticida, bilo je milion puta višenego u vodi i 20 puta više nego uorganizmu ribe.

U cilju uništavanja komaraca ublizini jednog kalifornijskog jezeraupotrebljen je DDT. Posletretmana, sadržaj pesticida u vodiiznosio je 0,02 ppm. Posleizvesnog vremena u planktonimaje utvrđena koncentracija DDT od10 ppm, u tkivima riba koje su sehranile ovim planktonima 900ppm, kod riba grabljivica nađenoje 2.700 ppm, a u pticama koje suse hranile ovim ribama 21.000ppm. Odnosno, sadržaj DDT utkivima ptica koje nisu biledirektno izložene delovanjupesticida, bilo je milion puta višenego u vodi i 20 puta više nego uorganizmu ribe.

BIOMAGNIFIKACIJA DDT U AKVATIČNOMEKOSISTEMU, IZRAŽENA U ppm

Page 35: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

BIOMAGNIFIKACIJAPOLIHLOROVANIH BIFENILAU EKOLOŠKOM LANCUISHRANE EKOSISTEMAARKTIKA:

CRVENA BOJA – ZOOPLANKTONPELAGIJALA,

SVETLO ZELENA BOJA –BAKALAR,

TAMNO ZELENA BOJA –MORSKE PTICE

BIOMAGNIFIKACIJAPOLIHLOROVANIH BIFENILAU EKOLOŠKOM LANCUISHRANE EKOSISTEMAARKTIKA:

CRVENA BOJA – ZOOPLANKTONPELAGIJALA,

SVETLO ZELENA BOJA –BAKALAR,

TAMNO ZELENA BOJA –MORSKE PTICE

Page 36: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Organizmi koji se hrane filtrirajući vodu, akumuliraju u tkivuvisoke koncentracije zagađivača, koje se delom prenosepredatorskim organizmima.

Sediment i detritus obično sadrže najveće koncentracijezagađivača u zagađenom sistemu – životinje koje se njimahrane akumuliraju veće koncentracije zagađivača negoživotinje na višem trofičnom nivou.

Životni ciklus organizama na višem trofičnom nivou obično jeduži nego kod organizama na nižem nivou - na višemtrofičnom nivou starost organizma može biti značajan faktoruticaja na količinu akumuliranih metala, kao i

Trofična pozicija organizma – mesto u lancu ishrane.

Organizmi koji se hrane filtrirajući vodu, akumuliraju u tkivuvisoke koncentracije zagađivača, koje se delom prenosepredatorskim organizmima.

Sediment i detritus obično sadrže najveće koncentracijezagađivača u zagađenom sistemu – životinje koje se njimahrane akumuliraju veće koncentracije zagađivača negoživotinje na višem trofičnom nivou.

Životni ciklus organizama na višem trofičnom nivou obično jeduži nego kod organizama na nižem nivou - na višemtrofičnom nivou starost organizma može biti značajan faktoruticaja na količinu akumuliranih metala, kao i

Trofična pozicija organizma – mesto u lancu ishrane.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 36

Page 37: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Organizmi na prvomtrofičkom nivouapsorbuju pesticid izsredine i akumuliraju gau svojim telima(bioakumulacija). Zatim,svaki sledeći konzumentu trofičkom lancuakumulira zagađivač ujoš većoj meri. Tako sekoncentracija pesticidauvećava mnogo putakroz lanac ishrane.Organizmi na vrhu lancavrlo verovatnoakumuliraju zagađivač utoksičnimkoncentracijama.

Organizmi na prvomtrofičkom nivouapsorbuju pesticid izsredine i akumuliraju gau svojim telima(bioakumulacija). Zatim,svaki sledeći konzumentu trofičkom lancuakumulira zagađivač ujoš većoj meri. Tako sekoncentracija pesticidauvećava mnogo putakroz lanac ishrane.Organizmi na vrhu lancavrlo verovatnoakumuliraju zagađivač utoksičnimkoncentracijama.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 37

Page 38: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Fotohemijskadegradacija –

fotoliza(UV zračenje) Hidroliza

Page 39: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

39Hemija životne sredine I (T. Anđelković)

Page 40: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Objasni pravilo rastvorljivosti “slično se usličnom rastvara” na osnovuintermolekulskih sila koje postoje urastvoru.

Objasni pravilo rastvorljivosti “slično se usličnom rastvara” na osnovuintermolekulskih sila koje postoje urastvoru.

40Hemija životne sredine I (T. Anđelković)

Page 41: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Br2 je mnogo rastvorljiviji u CCl4 nego u vodi.Objasni.

41Hemija životne sredine I (T. Anđelković)

Page 42: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Zašto su jonske supstance sa većom E kristalnerešetke manje rastvorne u vodi od supstancisa manjom E kristalne rešetke.

Zašto su jonske supstance sa većom E kristalnerešetke manje rastvorne u vodi od supstancisa manjom E kristalne rešetke.

42Hemija životne sredine I (T. Anđelković)

Page 43: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Etil alkohol je mešljiv sa vodom na 20°C, alipentil akohol je rastvorljiv u vodi samo 2.7g/100 ml. Zašto.

Etil alkohol je mešljiv sa vodom na 20°C, alipentil akohol je rastvorljiv u vodi samo 2.7g/100 ml. Zašto.

43Hemija životne sredine I (T. Anđelković)

Page 44: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Rastvorljivost kiseonika je manja u slanoj vodi.

Tačno Netačno

Rastvorljivost kiseonika je manja u slanoj vodi.

Tačno Netačno

44Hemija životne sredine I (T. Anđelković)

Page 45: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

pE vrednost vode se kreće od -12 do 25.

Tačno Netačno

45Hemija životne sredine I (T. Anđelković)

Page 46: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Oksidujuća granica vode je određena sa pE = - pH, aredukujuća granica vode sa pE = 20.75 – pH.

Tačno Netačno

Oksidujuća granica vode je određena sa pE = - pH, aredukujuća granica vode sa pE = 20.75 – pH.

Tačno Netačno

46Hemija životne sredine I (T. Anđelković)

Page 47: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Podzemne vode, koje su u kontaktu sagvožđevitim zemljištem, će rastvarati gvožđekao Fe2+jon.

Tačno Netačno

Podzemne vode, koje su u kontaktu sagvožđevitim zemljištem, će rastvarati gvožđekao Fe2+jon.

Tačno Netačno

47Hemija životne sredine I (T. Anđelković)

Page 48: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Soli jakih kiselina i baza ne hidrolizuju.

Tačno Netačno

48Hemija životne sredine I (T. Anđelković)

Page 49: Procesi u vodi - Наставнички порталnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/18. Procesi u vodi2.pdf · U vodi se često menjaju oksidacioni i redukcioni uslovi što utiče

Organizmi koji borave pri dnu među sedimentimapodvrgnuti su delovanju većih koncentracija odonih koji se nalaze u površinskim slojevima istevode, te je i stepen akumulacije veći.

Tačno Netačno

Organizmi koji borave pri dnu među sedimentimapodvrgnuti su delovanju većih koncentracija odonih koji se nalaze u površinskim slojevima istevode, te je i stepen akumulacije veći.

Tačno Netačno

49Hemija životne sredine I (T. Anđelković)