Ocena wybranych wyników badań prób wody Dr Dietmar Petersohn Laboratorium Berliner Wasserbetriebe.

Prezentacja na temat: "Ocena wybranych wyników badań prób wody Dr Dietmar Petersohn Laboratorium Berliner Wasserbetriebe."— Zapis prezentacji:

1 Ocena wybranych wyników badań prób wody Dr Dietmar Petersohn Laboratorium Berliner Wasserbetriebe

2 Badania zmysłowe czyli subiektywne odczucia na temat analitów powinny podlegać ocenie. Często są zaniedbywane, a ich znaczenie podważane. Jednak równie często pomagają w dalszych dochodzeniach i są źródłem ważnych wniosków. Parametry estetyczne: kolor, mętność, zapach, smak (badany wyłącznie przy zachowaniu środków bezpieczeństwa). Badania fizyczne i fizykochemiczne określają niektóre cechy wody jako takiej oraz w powiązaniu z jej składem chemicznym. Badania chemiczne określają zawartość w wodzie poszczególnych związków chemicznych lub ich grup (np. utlenialność) Badania bakteriologiczne pozwalają określić ile bakterii jest obecnych w jednostce objętości i czy wśród nich znajdują się mikroorganizmy pochodzenia ludzkiego lub zwierzęcego. Rozpoznaje się obecność w wodzie organizmów wywołujących choroby zakaźne. Celem badania biologicznego jest określenie zasiedlenia wody przez organizmy roślinne i zwierzęce i / lub ich rodzajów i liczebności przez badania ekologiczne i mikroskopowe.

3 Zapach i smak może zostać znacząco zmieniony przez nawet bardzo małe stężenia obcych substancji organicznych i nieorganicznych. Woda przeznaczona do spożycia powinna być pozbawiona zapachu i obcego smaku. Dlatego też badanie zapachu i smaku może dostarczyć pierwszych ważnych wskazówek na temat zanieczyszczenia. Określanie zapachu i smaku pozostaje niezastąpioną metodą rutynowego monitoringu, w szczególności w przypadku wody do spożycia. Badanie zapachu przeprowadza się zawsze przed badaniem smaku. Szklaną butelkę zamkniętą szklanym korkiem przepłukuje się kilkakrotnie badaną wodą, następnie wypełnia tą wodą do połowy, zamyka korkiem i silnie wstrząsa. Zapach badany jest natychmiast po wyjęciu korka. Badanie to powtarza się kilkakrotnie. Rodzaje (zapachu): brak, ziemisty, zatęchły, przypominający gnojowicę, nieprzyjemny, rybny, owocowy, przypominający benzynę, metaliczny Związek: siarkowodór, różne węglowodory aromatyczne, estry… Intensywność: brak, słaby, silny 3

4 Ocena Obcy zapach i smak Jeżeli pogorszony jest zapach i smak wody, może mieć to związek ze związkami groźnymi dla zdrowia. Naturalne związki nadające wodzie smak i zapach - sole żelaza, siarkowodór, huminy, produkty przemiany materii mikroorganizmów, wpływy antropogeniczne (ścieki, produkty ropopochodne), niewłaściwe materiały budowlane (dodatki stosowane w lutowaniu) - mikroorganizmy, takie jak sinice (zapach ziemisty) lub glony z gatunku Diatoma (zapach rybi) - fenol i inne substancje organiczne nawet w małych ilościach, a w szczególności produkty ich reakcji z chlorem używanym do dezynfekcji, dają bardzo nieprzyjemny zapach i smak - smak mogą pogorszyć również nadmierne stężenia sodu, chloru i siarczanów

5 Zabarwienie wody jest wynikiem zmiany składu spektrum światła widzialnego przechodzącego przez nią. Za zabarwienie wody uważa się tylko zmianę spektrum wywołaną rozpuszczonymi w wodzie substancjami. Czysta woda w cienkiej warstwie jest bezbarwna. Na kolor wody wpływ ma również otocznie, w którym ją oglądamy. Istnieją trudności w określeniu konkretnych mierzalnych wartości zabarwienia lub mętności wody. Zabarwienie wody bada się umieszczając ją w butelce z niebarwionego szkła, na białym tle, oświetlając pośrednio światłem dziennym Opis intensywności i koloru oraz klarowności próby: lekko żółtawa, próba nie mętna…

6 Mętność wywołują drobne, nierozpuszczalne lub tworzące koloid cząstki materii organicznej i nieorganicznej, co prowadzi do zmniejszenia przejrzystości wody (np. błoto, krzemiany, wodorotlenki żelaza i aluminium, cząstki wapienia i węgla, koloidy organiczne, plankton). Mętność bada się w wodzie przeznaczonej do spożycia i dla przemysłu. Jest ona stosowana jako orientacyjna mierzalna zmienna przy określaniu jakości wód powierzchniowych i ścieków, jeżeli znane są wystarczająco pewne korelacje z materiałami filtracyjnymi. Mętność wody bada się umieszczając ją w butelce z niebarwionego szkła i obserwując pod światło; opisuje się intensywność zmętnienia, na przykład: przezroczysta, lekko zmętniona, zmętniona, silnie zmętniona, nieprzezroczysta

7 Ocena Zabarwienie i mętność wody mogą mieć związek z zanieczyszczeniem, dlatego też określa się rodzaj i pochodzenie zmętnienia i mętności. Mętność wody gruntowej / do spożycia - po silnej penetracji opadów atmosferycznych do niewystarczająco przefiltrowanej wody powierzchniowej (niebezpieczeństwo higieniczne) - substancje pochodzące z ziemi: huminy, glina, wapień, wodorotlenek żelaza (często dopiero po dłuższym okresie stagnacji) - przesycenie wody powietrzem (np. w wyniku nagrzania) - zawartość miedzi w wodzie w instalacji domowej; woda do spożycia koloru niebieskiego wywołująca przebarwienia na urządzeniach sanitarnych - obecność żelaza w końcowych odcinkach wodociągów nadaje wodzie zabarwienie od żółtego do brązowego

8 Konduktywność wody uzależniona jest od obecności w niej jonów. Zależy od: - stężenia oraz stopnia dysocjacji elektrolitów - położenia jonów w porządku elektrochemicznym - mobilności jonów, czyli prędkość jonów w polu elektrycznym - temperatury roztworu Cechą charakterystyczną roztworów soli jest przewodzenie prądu elektrycznego. Przenoszenie ładunku następuje przez migrację jonów poruszających się swobodnie w roztworze. Przy stałej temperaturze konduktywność jest funkcją stężenia jonów.

9 Ocena Konduktywność jest miarą ogólnego stężenia jonów, przy czym stężenie poszczególnych rodzajów jonów i ich ładunku jest ważona. Roztwory chlorku sodu i siarczanu wapnia, których stężenie wynosi 1 mmol/L mają konduktywność 126 i / lub 279 µS/cm.

10 pH określa się jako minus logarytm dziesiętny aktywności jonów hydroniowych Woda może mieć odczyn kwaśny, neutralny lub alkaliczny. Reakcję tę wywołuje obecność jonów H+ (hydroniowych H3O+). Wartość pH (łac. pondus hydrogeni = waga wodoru) opisuje ten efekt liczbą równą minus logarytmowi dziesiętnemu aktywności jonów hydroniowych. Logarytm wybrano ze względów praktycznych, ponieważ stężenie jonów H+ w wodzie jest bardzo niewielkie i przez to niewygodne do wyrażania w formie liczb. Na przykład, woda o pH 7,0:107 mol/L = 0.0000001 g/L = 100 ng/L jonów H+ Ocena Wartość pH stanowi miarę kwasowości lub alkaliczności wody i jest niezwykle istotna dla wszystkich procesów chemicznych i biologicznych. Woda czysta chemicznie ma pH 7 przy 24°C, czyli ma odczyn neutralny. Jednak w wodach powierzchniowych rozpuszczone związki i gazy wpływają na wartość pH, czyli ma miejsce słaba reakcja kwaśna lub zasadowa. Odczyn wody przeznaczonej do spożycia waha się w zakresie 6,5 < pH < 9,5. Ze względu na możliwość szybkiej zmiany pH wody w wyniku działania czynników chemicznych, fizycznych i biologicznych i niemożliwość samorzutnego powrotu do stanu pierwotnego, w miejscu pobrania powinna nastąpić regulacja odczynu. pH = lg {a H2O + } = lg {c H3O + * f H2O + } 10

11 CO2 rozpuszczony w wodzie asymilowany jest przez rośliny, co zaburza stan pierwotny. Stężenie jonów hydroniowych zmniejsza się, wartość pH się zwiększa, odczyn wody staje się bardziej zasadowy. Wzbogacenie wody CO2 przez oddychanie roślin i zwierząt, jak również rozkład substancji organicznych powoduje wzrost stężenia jonów H3O+, tzn. obniżenie wartości pH i zmianę odczynu wody na bardziej kwaśny. Zazwyczaj fizykochemiczna stabilność metalicznych i niemetalicznych materiałów użytych do wykonania instalacji domowej zwiększa się wraz z pH (= wraz z wzrastającą zasadowością wody). Oznacza to, że zanieczyszczenie wody produktami korozji takimi, jak metale ciężkie zmniejsza się wraz ze wzrostem pH. Rury miedziane są tego najlepszym dowodem. Wykres stężenia miedzi w wodzie do spożycia po 8 godzinach stagnacji w instalacji domowej porównany z wartością pH na wykresie o skali dwulogarytmicznej da linię prostą.

12 Temperatura Określenie temperatury w miejscu próbobrania ma fundamentalne znaczenie dla badania wody. Sprawdza się ją przy pomocy skalibrowanych termometrów. Podziałka termometru 0,1°C. Podczas pomiaru termometr nie może być wystawiony na bezpośrednie działanie światła słonecznego, ani inne źródła ciepła. Jeżeli nie jest to możliwe, pomiar odbywa się w butelce do pobierania prób pojemności co najmniej 1l. Temperaturę powietrza mierzy się na wysokości ok. 1m nad wodą lub gruntem. Ocena Parametr ten określa się szybko i tanio, a jednocześnie jest on niezwykle istotny. 12

13 Dziękuję za uwagę