1KONDICIONIRANJE VODAAkademska godina 2011/2012.
KONDICIONIRANJE VODA
Nositelj: Doc. dr. sc. Mirna HABUDA-STANI, dipl.in.(PTF, tel. 224-326)
Optereenje: 30 predavanja + 25 vjebe + 5 seminarECTS 5,0Studij: sveuilini diplomskiSemestar: izborni predmet II. semestraUsmjerenje: Hidrotehnika
Literatura:Osnovna literatura
Guli, I.: Kondicioniranje voda, HSGI, Zagreb, 2003. Dodatna literatura
Water Quality & Treatment. A handbook of Community Water Supplaies, (5th Edition), McGraw- Hill Book Company, London, 1999. Steel, E. W., Mc Ghee T. J.: Water Supply and Sewerage, (6th Edition), McGraw Hill Book Company, London, 1991.
2KONDICIONIRANJE VODA
1. -Uvod-Voda u prirodi-Fizikalni, kemijski i bioloki pokazateljikakvoe vode
2. -Voda za pie-standardi propisi i ciljevikakvoe vode
-Zdravstveni i estetski aspekti kakvoevode za pie
3. -Gospodarenje kakvoom vode-Upotrebljivost vode za pojedine namjene iizbor postupka ienja
4. -Pregled postupaka ienja vode za pie-konvencinalni i napredni postupci obrade vode za pie-Aeracija-Koagulacija i flokulacija
5. -Taloenje i flotacija
6. -Filtracija
I kolokvij
7. -Mekanje vode-Ionska izmjena i anorganska adsorpcija
8. -Uklanjanje eljeza i mangana -Kemijska precipitacija
9.-Membranski procesi obrade vode-Kemijska oksidacija-Adsopcija i organski spojevi
10. Dezinfekcija vode-Fluorizacija vode
11. -Unutranja korozija i kontrola taloga-Kontrola mikrobioloke kakvoe vode u distributivnom sustavu
12. -Postrojenje za ienje vode za pie : objekti postrojenja, funkcionalno i hidrauliko dimenzioniranje objekata, otpadne vode sa postrojenja, pratei
objekti i ureaju postrojenja, dispozicijapostrojenja
II kolokvij99 99
KONDICIONIRANJE VODA
1. Uvod
2. Postupci obrade vode2.1. Flokulacija koloidno disperziranih estica u vodi Jar-testom
2.2.Mekanje i dekarbonizacija vode2.2.1. Dekarbonizacija vode vapnom u vruem2.2.2. Dekarbonizacija ionskom izmjenom2.2.3. Termika dekarbonizacija
2.3. Adsorpcija na aktivnom ugljenu
3. Analitike metode 3.1. Odreivanje koncentracije H+ iona - pH vrijednost3.2. Odreivanje elektrovodljivosti3.3. Odreivanje alkaliteta3.4. Odreivanje ukupne tvrdoe
3.4.1. Odreivanje ukupne tvrdoe3.4.2. Odreivanje kalcija-kompleksometrijski3.4.3.Odreivanje magnezija3.5. Odreivanje otopljenog kisika3.6. Odreivanje biokemijske potronje kisika
3.7. Odreivanje oksidativnosti 3.8. Odreivanje koncentracije eljeza3.9. Odreivanje organskih tvari UV-spektroskopijom
4.Literatura
Sveuilite J. J. Strossmayera u OsijekuGraevinski fakultet
Zavod za hidrotehniku i zatitu okolia
Doc. dr. sc. Mirna Habuda-Stani
KONDICIONIRANJE VODA
Upute za laboratorijske vjebe
Osijek, 2012.
3KONDICIONIRANJE VODA- VODA U PRIRODI
vv
oo
dd
aa
multifunkcionalni resursmultifunkcionalni resurs
prirodno i gospodarsko dobroprirodno i gospodarsko dobro
ivotni prostor za biljke i ivotni prostor za biljke i ivotinjeivotinje
iveivena namirnicana namirnica
transportni medijtransportni medij
izvor i prenositelj energijeizvor i prenositelj energije
prijamnik i otpremnik neprijamnik i otpremnik neistoistoaa
sredstvo koje grije sredstvo koje grije, h, hladi, perladi, pere, e, otapa, razrotapa, razrjeujejeuje
sredstvo za industrijsku i poljoprivrednu proizvodnjusredstvo za industrijsku i poljoprivrednu proizvodnju
osnovni osnovni imbenik gospodarskog i kulturnog razvojaimbenik gospodarskog i kulturnog razvoja
Struktura molekule vodeStruktura molekule vode
Molekula vode je Molekula vode je dipoldipol
Molekula nije linearna (104,5Molekula nije linearna (104,5))
Tetraedarska prostorna reTetraedarska prostorna reetkaetka
Molekule vode meusobno su povezane Molekule vode meusobno su povezane vodikovim vezamavodikovim vezama
Tri agregatna stanja vode:Tri agregatna stanja vode:
Kruto Kruto ledled
TekuTekue e vodavoda
Plinovito Plinovito vodena paravodena para
HH22OO
Fazni dijagram vode
Fazni dijagram vode
KONDICIONIRANJE VODA- VODA U PRIRODI
4Voda pokazuje neobiVoda pokazuje neobina svojstvana svojstva
18,66-61-8634,08H2S40,71100018,02H2O23,26-33-7817,03NH3
8,16-162-18216,04CH4
Toplina isparavanja
kJ/mol
VreliteC
TaliteC
MrSpoj
GustoGustoa, a, g/cmg/cm33 0.9970.997
DielektriDielektrinana konstantakonstanta 78,5478,54
Viskoznost, Viskoznost, g/cm sg/cm s 0.8900.8901010--22
KONDICIONIRANJE VODA- VODA U PRIRODI
Voda pokazuje neobiVoda pokazuje neobina svojstvana svojstva
GustoGustoaa Za veZa veinu tvari poviinu tvari povienjem temperature enjem temperature
gustogustoa se smanjujea se smanjuje Kod vode sniKod vode snienjem temperature gustoenjem temperature gustoa prvo a prvo
raste do raste do maxmax. pri +4. pri +4C, a zatim opadaC, a zatim opada Negativni volumen taljenja Negativni volumen taljenja smrzavanjem smrzavanjem
dolazi do dolazi do irenja, a ne skupljanja vodeirenja, a ne skupljanja vode AnomalnaAnomalna promjena gustopromjena gustoe s temperaturom e s temperaturom
od ogromnog znaod ogromnog znaaja za oaja za ouvanje uvanje ivota u vodi ivota u vodi (led na povr(led na povriniini))
LediLedite & Vrelite & Vrelitete Kad bi se voda ponaKad bi se voda ponaala kao ostali spojevi ala kao ostali spojevi
slisline strukturene struktureTTll = = --8787CC TTvv= = --7070CC
Voda se ponaVoda se ponaa kao da ima puno vea kao da ima puno veu u molekularnu masumolekularnu masu
KONDICIONIRANJE VODA- VODA U PRIRODI
HH22OO
5Voda pokazuje neobiVoda pokazuje neobina svojstvana svojstva
PolarnostPolarnost Velika razlika u Velika razlika u
elektronegativnostielektronegativnosti izmeu O i Hizmeu O i H; molekula ; molekula nije linearna (104,5 nije linearna (104,5 ))
Posljedica toga je da je Posljedica toga je da je molekula vode vrlo polarnamolekula vode vrlo polarna
Otapanje ionskih spojeva Otapanje ionskih spojeva ((hidratacijahidratacija))
PovrPovrinska napetostinska napetost Velika povrVelika povrinska napetost inska napetost
posljedica je niza vodikovih posljedica je niza vodikovih veza veza molekule molekule vrsto vrsto vezane jedna uz druguvezane jedna uz drugu
Prodiranje vode u biljke,Prodiranje vode u biljke, ZadrZadravanje vode u tluavanje vode u tlu
TermiTermike osobineke osobine Voda posjeduje veliki toplinski Voda posjeduje veliki toplinski
kapacitet (75,5 J/kapacitet (75,5 J/molKmolK)) Karakterizira je visoka Karakterizira je visoka
toplinska vodljivost toplinska vodljivost brz brz prijelaz toplineprijelaz topline
Ima visoku toplinu taljenja (60 Ima visoku toplinu taljenja (60 kJ/mol) i toplinu isparavanja kJ/mol) i toplinu isparavanja (44 kJ/mol) (44 kJ/mol) mora se razbiti mora se razbiti velik broj vodikovih vezavelik broj vodikovih veza
KONDICIONIRANJE VODA- VODA U PRIRODI
HH22OO
Na Zemlji ima oko 1,4 milijarde kmNa Zemlji ima oko 1,4 milijarde km33 vode od vode od ega najveega najvei dio i dio otpada na slanu vodu mora i oceanaotpada na slanu vodu mora i oceana
2,5 %2,5 %slatke vodeslatke vode
(35 000 (35 000 000000 m3)m3)
97,5 % 97,5 % slane vodeslane vode(1 385 000 000 m3)
< 1 % rijeke i jezera
30 % podzemne vode
69,9 % zamrznuto na polovima
Samo oko 0,8 % od ukupne koliSamo oko 0,8 % od ukupne koliine vode dostupno za ljudsku uporabuine vode dostupno za ljudsku uporabu
Zalihe vodeZalihe vode
6 Voda na Zemlji je u stalnom Voda na Zemlji je u stalnom pokretu pokretu isparavanje vode, padaline, isparavanje vode, padaline, rijerijeni tokovi, struje mora i oceanani tokovi, struje mora i oceana
Ovo kruOvo kruenje vode uenje vode uinkovit nainkovit nain in proproiiavanjaavanja vodavoda
Danas se potroDanas se potronja vode krenja vode kree od e od 10 do 1500L/dan po stanovniku,u 10 do 1500L/dan po stanovniku,u slusluajevima visokog standarda ajevima visokog standarda --3000 3000 L/dan po stanovnikuL/dan po stanovniku
mnoge sredine suomnoge sredine suoene su s ene su s nedostatkom vodenedostatkom vode
KONDICIONIRANJE VODA- VODA U PRIRODI
Zalihe vodeZalihe vodeGodiGodinje 110 000 kmnje 110 000 km33 padalina:padalina:
NajveNajvei dio neposredno ispari (71 000 kmi dio neposredno ispari (71 000 km33))
Preostalih 39 000 kmPreostalih 39 000 km33 obnovljiva vodna zalihaobnovljiva vodna zaliha
nestabilna zalihanestabilna zaliha otjeotjee rijekama (64 %)e rijekama (64 %)
stabilna zalihastabilna zaliha povrpovrinske stajainske stajae vode i podzemne vodee vode i podzemne vode
** procjenjuje se da oko 1/3 svjetskog ** procjenjuje se da oko 1/3 svjetskog stavnovnistavnovnitvatva nema nema dovoljnu niti kvalitetnu opskrbu vodomdovoljnu niti kvalitetnu opskrbu vodom
**predv**predviaju se oruiaju se oruani sukobi zbog ani sukobi zbog plavog zlataplavog zlata
(200 (200 ariarita)ta)
**poznata **poznata ariarita: ta: TurskaTurska--SirijaSirija--Irak (akumulacije)Irak (akumulacije)
EgipatEgipat--SudanSudan--Etiopija (Nil)Etiopija (Nil)
IzraelIzrael--Sirija (Golanska visoravan)Sirija (Golanska visoravan)
GodiGodinje obnovljiva kolinje obnovljiva koliina vode po kontinentima ina vode po kontinentima ((GlavaGlava, 2001.), 2001.)
7,33738,830Ukupno
75,5771,965Australija
34,94910,380Ju. Amerika
13,9255,960Sjev. Amerika
6,5814,225Afrika
4,13013,190Azija
4,4103,110Europa
m3/god./st.km3/god.kontinent
KONDICIONIRANJE VODA- VODA U PRIRODI
7U nekim regijama svijeta prisutan je U nekim regijama svijeta prisutan je nedostatak pitke vode (prirodni, klimatski nedostatak pitke vode (prirodni, klimatski uzroci, prevelika gustouzroci, prevelika gustoa stanovnia stanovnitva, tva, nedovoljna zanedovoljna zatita izvora vode)tita izvora vode)
NajveNajvei i potropotroaa vode je poljoprivreda (do vode je poljoprivreda (do 70%), a zatim industrija (do 24%), a tek oko 70%), a zatim industrija (do 24%), a tek oko 8% vode tro8% vode tro i se za kui se za kuanske i komunalne anske i komunalne potrebe. potrebe.
KoliKoliina godiina godinje potronje potroene vode (ene vode (GlavaGlava, 2001.), 2001.)
6453,240Ukupno
58617Australija
332106Ju. Amerika
1451608Sjev. Amerika
19910Afrika
54298Azija
626455Europa
potronja po stanovniku
ukupna potronja (km3)god.
kontinent
KONDICIONIRANJE VODA- VODA U PRIRODI
1 m31 m3 zagaene otpadne vode ispu zagaene otpadne vode isputen u ten u vodne cjelinevodne cjeline
ili vodotoke oneili vodotoke oneisti isti 88--10 m310 m3 iste iste vode.vode.
2 milijuna tona2 milijuna tona otpada otpada dnevnodnevnodospijeva u rijeke, jezera, i dospijeva u rijeke, jezera, i
podzemne vodepodzemne vode
1 L benzina 1 L benzina ~~ 10 L vode10 L vode
1 kg 1 kg elika elika ~~ 100 L vode100 L vode1 kg papira 1 kg papira ~~ 330 L vode330 L vode
1 kg krumpira 1 kg krumpira ~~ 1000 L vode1000 L vode
KONDICIONIRANJE VODA- VODA U PRIRODI
8(WHO, UNESCO, UNHCR)
Vie od 1,2 milijarde ljudi (20% stanovnitva Zemlje) ne raspolae sigurnim izvorima pitke vode.
Oko 2,4 milijarde ljudi nema najosnovnije sanitarne uvjete.
U posljednjih 10 god. globalna potranja za vodom porasla je 6-7 puta.
Krajem 20. stoljea procjenjuje se da je u svijetu oko 25 milijuna eko-izbjeglica
KONDICIONIRANJE VODA- VODA U PRIRODI
POKAZATELJI KAKVOE VODE
9Prema Uredbi o klasifikaciji vode (NN 107/95) dvije su Prema Uredbi o klasifikaciji vode (NN 107/95) dvije su skupine pokazatelja.skupine pokazatelja.
I skupinaI skupina-- obvezni pokazatelji za ocjenu ope ekoloke funkcije vode (fizikalno-kemijski pokazatelji, reim kisika, hranjive tvari, mikrobioloki i bioloki pokazatelje)
II skupinaII skupina-- metali, organski spojevi i radioaktivnost, metali, organski spojevi i radioaktivnost, koji se ispituju temeljem posebnih programa koji se ispituju temeljem posebnih programa sadrsadranih u planovima za zaanih u planovima za zatitu voda, prutitu voda, pruaju aju iru ocjenu opiru ocjenu ope ekoloe ekoloke funkcije voda. ke funkcije voda.
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
Pokazatelji kakvoPokazatelji kakvoe vodee vode
I. Fizikalni pokazatelji kakvoe vode
II. Kemijski pokazatelji kakvoe vode
III. Bioloki pokazatelji kakvoe vode
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
10
I. Fizikalni pokazatelji kakvoe vode
1. SUSPENDIRANE TVARI- organske ili anorganske tvari- taloive ili netaloive- odreuje se pomou Imhoffova stoca
2. MUTNOA- nastaje uslijed prisutnosti koloida - mjeri se pomou turbidimetra
3. BOJA- prisutnost odreenih tvari (otopljene ili
suspendirane)-mjeri se fotometrom
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
Fizikalni pokazatelji kakvoe vode
4. TRANSPARENTNOST- svojstvo odreeno bojom i koliinom otopljenih tvari- odreuje se tzv. Secchi metodom
5. PROVODLJIVOST- esto mjereni pokazatelj - ovisi o prisutnosti ioniziranih i otopljenih tvari u vodi- mjeri se konduktometrom
6. MIRIS I OKUS- ista voda ne smije sadravati miris ili okus- voda mora imati pitki okus- odreuje se senzorski
7. TEMPERATURA- odreuje koliinu otopnjenog kisika,- vaan parametar u procesu obrade vode- mjeri se termometrom
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
11
Kemijske primjese u vodi mogu se podijeliti na tri skupine:
1. SKUPINA1. SKUPINA tvari koje se nalaze u prirodnim vodama,tvari koje se nalaze u prirodnim vodama,
2. SKUPINA2. SKUPINA tvari koje po sastavu ili koncentraciji bitno tvari koje po sastavu ili koncentraciji bitno ne pogorne pogoravaju moguavaju mogunost uporabe vode, ali su neponost uporabe vode, ali su nepoeljne u eljne u veveim koliim koliinama,inama,
3. SKUPINA3. SKUPINA tvari koje po svom sastavu i/ili tvari koje po svom sastavu i/ili koncentraciji koncentraciji ine vodu neupotrebljivom za odreene ine vodu neupotrebljivom za odreene namjene, a mogu biti i otrovne.namjene, a mogu biti i otrovne.
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
II. Kemijski pokazatelji kakvoe vode
Uobiajeni ioni u prirodnim vodama
GLAVNI SASTOJCI1,0-1000 mg/L
NatrijKalcij
MagnezijHidrogenkarbonati
SulfatiKloridi
OSTALI SASTOJCI0,01-10 mg/L
eljezoStroncij
KalijKarbonatiFluoridiNitratiBor
Silicij
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
12
NajNajeei kemijski pokazatelji kojima se procjenjuje stanje kakvoi kemijski pokazatelji kojima se procjenjuje stanje kakvoe vode:e vode:
1. ukupno otopljene tvari1. ukupno otopljene tvari
2. koncentracija vodikovih iona2. koncentracija vodikovih iona
3. alkalitet3. alkalitet
4. tvrdo4. tvrdoaa
5. otopljeni plinovi5. otopljeni plinovi
6. organske tvari6. organske tvari
7. hranjive tvari7. hranjive tvari
8. kovine ili metali8. kovine ili metali
9. ostali kemijski pokazatelji9. ostali kemijski pokazatelji
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
1. Ukupno otopljene tvari1. Ukupno otopljene tvari
Ukupno otopljene tvari u vodi su one koje ostaju nakon cijeenja, a utvruju se isparavanjem na 105C pa se ovaj pokazatelj esto naziva i suhi ostatak procijeene vode.
otopljene tvari u vodi u posljedica procesa otapanja kroz atmosferu,po tlu ili u podzemlju.
Izraava se u mg/L suhe tvari
Otopljene tvari mogu biti u vodi u obliku iona ili molekula i spojeva koji nisu ionizirani
arenjem suhog ostatka na 600C ostaje anorganska tvar-areni ostatak
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
13
2. Koncentracija vodikovih 2. Koncentracija vodikovih iona (pH)iona (pH)
Koncentracija vodikovih iona pokazuje kiselost ili luKoncentracija vodikovih iona pokazuje kiselost ili lunatost vodanatost voda odreuje se mjerenjem elektromotorne sile u odreuje se mjerenjem elektromotorne sile u lanku lanku koji sadrkoji sadri i
indikatorsku elektrodu (elektroda koja reagira na vodikove ione,indikatorsku elektrodu (elektroda koja reagira na vodikove ione,staklena elektrodastaklena elektroda--stavlja se u ispitivani uzorak) i referentnu stavlja se u ispitivani uzorak) i referentnu elektrodu. elektrodu.
Razlika od jedne pH jedinice stvara promjenu potencijala od 58,1Razlika od jedne pH jedinice stvara promjenu potencijala od 58,16 6 mVmV na 20 na 20 C ili 59,16 C ili 59,16 mVmV na 25 na 25 C. C.
Voda za piVoda za pie mora reagirati neutralno do slabo alkalno (pH = 7,0 e mora reagirati neutralno do slabo alkalno (pH = 7,0 7,4 ) jer kisele vode nagrizaju vodovodne cijevi, dok alkalne vo7,4 ) jer kisele vode nagrizaju vodovodne cijevi, dok alkalne vode de stvaraju talog.stvaraju talog.
Prirodne vode u granicama su od 5,5 do 8,6Prirodne vode u granicama su od 5,5 do 8,6 Koncentracija vodikovih iona mjeri se Koncentracija vodikovih iona mjeri se elektrometrijskomelektrometrijskom metodom metodom
(pH(pH--metrom), odnosno voltmetrom visokog otpora podemetrom), odnosno voltmetrom visokog otpora podeenim na enim na pH vrijednost. pH vrijednost.
**** **** Visoke vrijednosti pH smanjuju uVisoke vrijednosti pH smanjuju uinak kod inak kod kloriranjakloriranja pri pri dezinfekciji vode.dezinfekciji vode.
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
3. Alkalitet3. Alkalitet
Alkalitet predstavlja kvantitativnu sposobnost vodenog medija daAlkalitet predstavlja kvantitativnu sposobnost vodenog medija dareagira s vodikovim ionima. reagira s vodikovim ionima.
Alkalitet odreuje koliAlkalitet odreuje koliina iona u vodi koja neutralizira vodikove ina iona u vodi koja neutralizira vodikove ioneione
U prirodnim vodama alkalitet tvore slijedeU prirodnim vodama alkalitet tvore slijedei ioni: karbonati, i ioni: karbonati, hidrogenkarbonatihidrogenkarbonati, , hidroksidihidroksidi, silikati, borati, fosfati, i , silikati, borati, fosfati, i hidrogensulfidihidrogensulfidi
Alkalitet se odreuje kao Alkalitet se odreuje kao alkalitet prema alkalitet prema fenolftaleinufenolftaleinu (A(APP) ) koji predstavlja djelomikoji predstavlja djelomini alkalitet (udio svih hidroksida i ni alkalitet (udio svih hidroksida i polovica udjela karbonata u vodi) i polovica udjela karbonata u vodi) i alkalitet prema metil alkalitet prema metil crvenomcrvenom (A(ATT) koji predstavlja ukupni alkalitet (udio svih ) koji predstavlja ukupni alkalitet (udio svih karbonata, karbonata, hidrogenkarbonatahidrogenkarbonata i hidroksida u vodi). i hidroksida u vodi).
Alkalitet se izraAlkalitet se izraava u mg/L CaCOava u mg/L CaCO3 3
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
14
4. Tvrdo4. Tvrdoa vodea vode odreena koncentracijom polivalentnih metalnih kationa u otopini- u uvjetima zasienosti metalni kationi reagiraju s anionima u vodi i tvore TVRDOU VODE.
sadraj Ca i Mg soli kamen kotlovac
izraava se SI jedinicom mol/L ili stupnjevima
UT sve Ca i Mg soli (karbonati, hidrogenkarbonati, sulfati, kloridi, nitrati, silikati)
Odreivanje ukupne tvrdoe titracijom uz EDTA i eriokrom-crno T kao indikator - najtonijih i najbrih postupaka
podjela:meke vode < 9njumjereno tvrde 9-18njtvrde vode 18-26njvrlo tvrde vode > 26nj
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
Jedinice tvrdoJedinice tvrdoee
11nj = 10 mg CaO/Lnj = 10 mg CaO/L
11f = 10 mg CaCOf = 10 mg CaCO33/L/L
11e= 1 e= 1 graingrain CaCOCaCO33/galon = 10 mg CaCO/galon = 10 mg CaCO33/0,7L = 14,3 mg CaCO/0,7L = 14,3 mg CaCO33/L/L
mg CaCOmg CaCO33/L/L
eqveqv/L/L
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
15
5. Otopljeni plinovi5. Otopljeni plinovi
Od otopljenih plinova u vodi obiOd otopljenih plinova u vodi obino se ispituju:no se ispituju:
KISIK OKISIK O22 : : dospjevadospjeva u vodu otapanjem iz zraka i fotosintezomu vodu otapanjem iz zraka i fotosintezom
UGLJIUGLJINI DIOKSID CONI DIOKSID CO22 ::prisutan u svim vrstama prirodnih voda u koncentracijama od nekoprisutan u svim vrstama prirodnih voda u koncentracijama od nekoliko liko mg/L (povrmg/L (povrinske vode) do nekoliko stotina mg/L (podzemne vode)inske vode) do nekoliko stotina mg/L (podzemne vode)--slobodan ili vezan u spojevima s karbonatima i slobodan ili vezan u spojevima s karbonatima i hidrogenkrbonatimahidrogenkrbonatima--slobodan COslobodan CO22 u vodi je u otopljenom stanju u vodi je u otopljenom stanju pripadnipripadni i i agresivniagresivni--kikinica ne sadrnica ne sadri i hidrogenkarbonatehidrogenkarbonate--cijeli COcijeli CO22 je agresivanje agresivan--korozijakorozija--ako je slobodni CO2 manji od pripadnogako je slobodni CO2 manji od pripadnog--izdvajaju se netopivi izdvajaju se netopivi karbonatikarbonati-- sedrenesedrene barijere (Plitvice, Krka) barijere (Plitvice, Krka)
VODIKOV SULFID HVODIKOV SULFID H22SS ::posljedica razgradnje posljedica razgradnje orgorg. tvari ili vulkanske djelatnosti. tvari ili vulkanske djelatnosti--daje neugodan miris, oksidacijom do sulfata snidaje neugodan miris, oksidacijom do sulfata sniava pH vode i ava pH vode i uzrokuje koroziju betona.uzrokuje koroziju betona.
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
6. Organske tvari u vodi6. Organske tvari u vodi
- prisutne u vodi u rasprenom ili otopljenom obliku
- dijele se na:Netopljive organske tvari:
produkt biljnog ili animalnog raspada, mikroorganizmi, ulja, humusne tvari i sl.
Topljive organske tvari:humusne tvari, masne kiseline, proteini, peptidi,
aminokiseline, saharidi, otopljeni organski plinovi (npr. metan), topljivi ekstrakti biljnog i ivotinjskog porijekla, sintetski organski spojevi (pesticidi, otapala, itd.) i sl.
- odreuju se metodama TOC, UV, utroak KMnO4
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
16
7. Hranjive tvari u vodi
hranjive tvari (hranjive tvari (biostimulantibiostimulanti) ) --tvari potrebne za proizvodnju tvari potrebne za proizvodnju prvoredneprvoredne organske tvari (alge, zelene biljke). organske tvari (alge, zelene biljke). DuDuik i fosfor obiik i fosfor obine ne ine ograniine ograniavajuavajue e initelje rasta algi i zelenih biljaka. initelje rasta algi i zelenih biljaka.
DuDuikovi spojevi ikovi spojevi su neposu nepoeljni sastojak vode eljni sastojak vode --organski duorganski du ik i amonijak troik i amonijak troe kisik, amonijak je e kisik, amonijak je tetan za ribe, a nepotetan za ribe, a nepoeljan eljan kod kod kloriranjakloriranja vode (vode (kloraminikloramini))--nitrati i nitriti nitrati i nitriti --methemoglobinemijamethemoglobinemija--amonijak je pokazatelj svjeamonijak je pokazatelj svjeeg oneeg oneiienja, nitenja, nitriti razmjerno bliskog, a riti razmjerno bliskog, a nitrati nitrati davnog zagaenja organskom tvari u povrdavnog zagaenja organskom tvari u povr inskim vodama.inskim vodama.
Fosfor Fosfor u vodi dolazi u obliku u vodi dolazi u obliku ortofosfataortofosfata, , polifosfatapolifosfata i organski vezanog fosfora. i organski vezanog fosfora. --povepoveane koliane koliine P u vodama pojavljuju se zbog umjetnih gnojiva i ine P u vodama pojavljuju se zbog umjetnih gnojiva i detergenatadetergenata, , a razgradnja spojeva fosfora je sporaa razgradnja spojeva fosfora je spora--opasnost od opasnost od eutrofikacijeeutrofikacije vodnog sustavavodnog sustava
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
8. Kovine (metali)8. Kovine (metali)
U vodu U vodu dospjevajudospjevaju ispiranjem zemljiispiranjem zemljita, otapanjem minerala, ta, otapanjem minerala, antropoloantropolokim djelovanjemkim djelovanjem
Otrovne kovineOtrovne kovine koje mogu biti otopljene u vodi jesu: arsen, barij, koje mogu biti otopljene u vodi jesu: arsen, barij, kadmij, krom, olovo, kadmij, krom, olovo, iva, srebro i iva, srebro i drdr..
Neotrovne kovineNeotrovne kovine kao natrij, kao natrij, eljezo, aluminij, bakar i cink u malim eljezo, aluminij, bakar i cink u malim kolikoliinama nuinama nuni su za ni su za ivot organizama. Uz kalcij i magnezij i ivot organizama. Uz kalcij i magnezij i navedene kovine nalaze se u prirodnim vodamanavedene kovine nalaze se u prirodnim vodama
tetnost mogutetnost mogua nakupljanjem u tkivu organizmaa nakupljanjem u tkivu organizma
Kovine se najKovine se najeee odreuju postupcima atomske apsorpcije i e odreuju postupcima atomske apsorpcije i spektrofotometrijomspektrofotometrijom. Izra. Izraavaju se u mg/L odavaju se u mg/L odreenog elementareenog elementa
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
FeFe
17
III. BioloIII. Bioloki pokazatelji kakvoki pokazatelji kakvoe vodee vode
1.Stupanj 1.Stupanj saprobnostisaprobnosti
2. Stupanj biolo2. Stupanj bioloke proizvodnjeke proizvodnje
3. Mikrobiolo3. Mikrobioloki pokazateljiki pokazatelji
4. Stupanj otrovnosti4. Stupanj otrovnosti
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
1.1. Stupanj Stupanj saprobnostisaprobnosti--podjela:podjela:
A) Oligosaprobna zona
Oligosaprobna zona ili prvi stupanj vrijednosti je voda u kojoj ima dovoljno kisika. Voda ima veliku prozirnost. Ukupni broj bakterija je manji od 100 u 1 mL.
Takve su vode po kakvoi I. vrste, a svojstvene su za planinske potoke i jezera.
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
18
B) Beta-mezosaprobna zona voda
Beta Beta mezosaprobnamezosaprobna zona voda ili drugi stupanj vrijednosti voda zona voda ili drugi stupanj vrijednosti voda obiljeobiljeava malo oneava malo oneiiene vode.ene vode.
Vladaju Vladaju aerobiaerobi uvjeti, a koliuvjeti, a koliina otopljenog kisika je joina otopljenog kisika je jodovoljnadovoljna
Prozirnost vode je joProzirnost vode je jo izraizraena.ena.
Ukupni broj bakterija je manji od 100.000 u 1 mL.Ukupni broj bakterija je manji od 100.000 u 1 mL.
VeVea jezera, donji tokovi vea jezera, donji tokovi veih nezagaenih rijekaih nezagaenih rijeka..
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
C) Alfa-mezosaprobne zone
Vode oneVode oneiiene organskom tvari.ene organskom tvari.
Zbog razgradnje i fotosinteze, postoje znaZbog razgradnje i fotosinteze, postoje znaajne razlike ajne razlike otopljenog kisika otopljenog kisika
(po danu do 130%, po no(po danu do 130%, po noi zasii zasienost pada do 80%).enost pada do 80%).
Ukupan broj bakterija veUkupan broj bakterija vei je od 100.000 u 1mL.i je od 100.000 u 1mL.
Vode pripadaju III vrsti kakvoVode pripadaju III vrsti kakvoee
rijerijeni rukavci, s slabijom izmjenom vode, oneni rukavci, s slabijom izmjenom vode, oneiieni eni vodotoci, bare, melioracijski kanali i sl.vodotoci, bare, melioracijski kanali i sl.
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
19
D) Polisaprobna zona
Jako oneJako oneiiene vode.ene vode.
Zbog izraZbog izraene razgradnje organske tvari, prevladavaju ene razgradnje organske tvari, prevladavaju anaerobni uvjeti, a otopljenog kisika u vodi nema.anaerobni uvjeti, a otopljenog kisika u vodi nema.
Kao proizvod truljenja pojavljuje se vodikKao proizvod truljenja pojavljuje se vodik--sulfid, koji se sulfid, koji se osjeosjea po mirisu.a po mirisu.
Ukupan broj bakterija veUkupan broj bakterija vei je od 150.000 u 1mL.i je od 150.000 u 1mL.
Vode pripadaju IV. vrste kakvoVode pripadaju IV. vrste kakvoe, jako onee, jako oneiieni eni vodotoci, dijelovi potoka i rijeko nizvodno od izljeva vodotoci, dijelovi potoka i rijeko nizvodno od izljeva kanala otpadnih voda.kanala otpadnih voda.
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
ZZStupanj bioloStupanj bioloke proizvodnje nekog vodenog sustava ke proizvodnje nekog vodenog sustava ovisi o ovisi o trofikacijitrofikaciji, odnosno raspolo, odnosno raspoloivoj hrani (fosfor, ivoj hrani (fosfor, klorofil, uk. br. stanica, klorofil, uk. br. stanica, orgorg. proizvodnja, prozirnost). proizvodnja, prozirnost)
ZZ vedski biolog vedski biolog NeumannNeumann je 1919. godine oznaje 1919. godine oznaio io oligotrofneoligotrofne vode siromavode siromane, a ne, a eutrofneeutrofne vode bogate vode bogate hranjivim solima.hranjivim solima.
2. 2. Stupanj bioloStupanj bioloke proizvodnjeke proizvodnje
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
Pokazatelji Pokazatelji trofikacijetrofikacije voda stajavoda stajaicaicaS. S. TedeschiTedeschi (1997.)(1997.)
20
ZZ Voda je vrlo povoljna okolina za Voda je vrlo povoljna okolina za ivot ivot mirkoorganizamamirkoorganizama
ZZ osim uobiosim uobiajenih mikroorganizama, u vodi se mogu naajenih mikroorganizama, u vodi se mogu nai i fekalni i i fekalni mikroorganizmi (pojedini su patogeni)mikroorganizmi (pojedini su patogeni)
ZZ patogeni mikroorganizmi (virusi, bakterije, plijesni, patogeni mikroorganizmi (virusi, bakterije, plijesni, protozoeprotozoe..)..)
ZZ utvruje se pomo utvruje se pomou u organizma pokazateljaorganizma pokazatelja-- koliformnikoliformniorgnizmiorgnizmi
ukupni koliformiukupni koliformi-- E. Coli, E. Coli, AerobacterAerobacter, , SeratiaSeratia marcenscesmarcensces, , ProvidenciaProvidencia i dr.i dr.
fekalni koliformifekalni koliformi-- E. ColiE. Coli
fekalni streptokokifekalni streptokoki StreptococcusStreptococcus faecalis..faecalis..
3. 3. MikrobioloMikrobioloki pokazateljiki pokazatelji
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE
Biotestovima se utvruje:
Koncentracija odreene tvari kad ugiba 50% ispitivanih organizama u odreenom vremenu (srednja smrtonosna koncentracija- LC 50).
Najvea koncentracija kad se ne opaa uinak na ispitivane organizme tijekom 96 sati (srednja granica podnoljivosti TLm)
-- odreuje se odreuje se biotestombiotestom s odreenom skupinom organizama u ispitivanoj s odreenom skupinom organizama u ispitivanoj vodivodi
4. 4. Stupanj otrovnosti ili toksiStupanj otrovnosti ili toksinostnost
KONDICIONIRANJE VODA POKAZATELJI KAKVOE VODE