Sposoby oceny jakości wód

Sposoby oceny jakości wód

naturalnych

naturalnych

Ochrona

Ochrona

wód

wód

Dr inż. Jolanta Gumińska

Dr inż. Jolanta Gumińska

"Gruba Kaśka" jest największą eksploatowaną w Polsce studnią z
promienistym systemem drenów. Jej głębokość wynosi 40, a
średnica 11 metrów

Źródła wody – rodzaje i

Źródła wody – rodzaje i

charakterystyka

charakterystyka

Wody opadowe

Wody opadowe

Wody powierzchniowe

Wody powierzchniowe

:

:



płynące,

płynące,



stojące.

stojące.

Wody podziemne

Wody podziemne

:

:



zaskórne – występują tuż pod powierzchnią ziemi, nie nadają się

zaskórne – występują tuż pod powierzchnią ziemi, nie nadają się

do celów wodociągowych,

do celów wodociągowych,



gruntowe - oddzielone są od powierzchni ziemi przepuszczalną

gruntowe - oddzielone są od powierzchni ziemi przepuszczalną

warstwą gruntu zabezpieczającą je przed bezpośrednim

warstwą gruntu zabezpieczającą je przed bezpośrednim

kontaktem z glebą,

kontaktem z glebą,



wgłębne - nie są bezpośrednio zasilane z powierzchni ziemi,

wgłębne - nie są bezpośrednio zasilane z powierzchni ziemi,

występują w warstwach, w których strop i spąg są wodoszczelne,

występują w warstwach, w których strop i spąg są wodoszczelne,

stanowią właściwe źródło zaopatrzenia ludności w wodę,

stanowią właściwe źródło zaopatrzenia ludności w wodę,



głębinowe –znajdują się głęboko pod powierzchnią ziemi i są

głębinowe –znajdują się głęboko pod powierzchnią ziemi i są

w znacznym stopniu zmineralizowane, nie nadają się do celów

w znacznym stopniu zmineralizowane, nie nadają się do celów

wodociągowych.

wodociągowych.

Wody infiltracyjne

Wody infiltracyjne

–

–

mieszanina wody powierzchniowej oczyszczonej

mieszanina wody powierzchniowej oczyszczonej

w gruncie i wody infiltracyjnej (ujęcie „Gruba Kaśka”)

w gruncie i wody infiltracyjnej (ujęcie „Gruba Kaśka”)

Fizyczne właściwości wody

Fizyczne właściwości wody



rozpuszczanie ciał stałych,

rozpuszczanie ciał stałych,



gęstość i lepkość dynamiczna,

gęstość i lepkość dynamiczna,



rozpuszczalność gazów w wodzie

rozpuszczalność gazów w wodzie

Prawo Henry-Daltona

Prawo Henry-Daltona

- rozpuszczalność każdej

- rozpuszczalność każdej

składowej

mieszaniny

gazów

jest

wprost

składowej

mieszaniny

gazów

jest

wprost

proporcjonalna do ciśnienia cząstkowego danego

proporcjonalna do ciśnienia cząstkowego danego

gazu nad roztworem. Rozpuszczalność gazów rośnie

gazu nad roztworem. Rozpuszczalność gazów rośnie

wraz ze wzrostem ciśnienia, natomiast maleje ze

wraz ze wzrostem ciśnienia, natomiast maleje ze

wzrostem temperatury i stężenia soli w wodzie.

wzrostem temperatury i stężenia soli w wodzie.

Najczęściej spotykane składniki wód

Najczęściej spotykane składniki wód

naturalnych

naturalnych



Domieszki stałe

Domieszki stałe

-

-

glina, piasek, iły, nierozpuszczone

glina, piasek, iły, nierozpuszczone

części gleby, humusy, organiczne odpady (bakterie,

części gleby, humusy, organiczne odpady (bakterie,

pleśń),

pleśń),



Rozproszone koloidy

Rozproszone koloidy

- krzemiany, SiO

- krzemiany, SiO

2

2

, wodorotlenki

, wodorotlenki

glinu, żelaza i manganu,

glinu, żelaza i manganu,



Zdysocjowane sole

Zdysocjowane sole

- głównie kationy sodu, potasu,

- głównie kationy sodu, potasu,

wapnia, magnezu, cynku, żelaza i manganu, kation

wapnia, magnezu, cynku, żelaza i manganu, kation

amonowy i wodorowy, w mniejszych ilościach - kationy

amonowy i wodorowy, w mniejszych ilościach - kationy

metali ciężkich. Spośród anionów są to zazwyczaj

metali ciężkich. Spośród anionów są to zazwyczaj

węglany, chlorki, siarczany i siarczki oraz fosforany,

węglany, chlorki, siarczany i siarczki oraz fosforany,



Domieszki gazowe

Domieszki gazowe

- głównie tlen, azot, dwutlenek i

- głównie tlen, azot, dwutlenek i

tlenek węgla, amoniak, siarkowodór, metan i gazy

tlenek węgla, amoniak, siarkowodór, metan i gazy

szlachetne.

szlachetne.

Wskaźniki fizyczne jakości wody

Wskaźniki fizyczne jakości wody



temperatura

temperatura



zapach

zapach

pochodzenia naturalnego (roślinny, gnilny)

pochodzenia naturalnego (roślinny, gnilny)

pochodzenia sztucznego (specyficzny)

pochodzenia sztucznego (specyficzny)



smak

smak

(słony, gorzki, kwaśny, słodki)

(słony, gorzki, kwaśny, słodki)



barwa

barwa

rzeczywista - powodowana obecnością substancji

rzeczywista - powodowana obecnością substancji

rozpuszczonych w wodzie, oznaczenie wg skali

rozpuszczonych w wodzie, oznaczenie wg skali

platynowo-kobaltowej

platynowo-kobaltowej

pozorna - wywoływana zawiesinami o własnym

pozorna - wywoływana zawiesinami o własnym

zabarwieniu, specyficzna - wywoływana domieszkami

zabarwieniu, specyficzna - wywoływana domieszkami

ściekowymi

ściekowymi



mętność

mętność

Wskaźniki fizyczne jakości wody

Wskaźniki fizyczne jakości wody



temperatura

temperatura



zapach

zapach

pochodzenia naturalnego (roślinny, gnilny)

pochodzenia naturalnego (roślinny, gnilny)

pochodzenia sztucznego (specyficzny)

pochodzenia sztucznego (specyficzny)



smak

smak

(słony, gorzki, kwaśny, słodki)

(słony, gorzki, kwaśny, słodki)



barwa

barwa

rzeczywista - powodowana obecnością substancji

rzeczywista - powodowana obecnością substancji

rozpuszczonych w wodzie, oznaczenie wg skali

rozpuszczonych w wodzie, oznaczenie wg skali

platynowo-kobaltowej

platynowo-kobaltowej

pozorna - wywoływana zawiesinami o własnym

pozorna - wywoływana zawiesinami o własnym

zabarwieniu, specyficzna - wywoływana domieszkami

zabarwieniu, specyficzna - wywoływana domieszkami

ściekowymi)

ściekowymi)



mętność

mętność

Wskaźniki chemiczne jakości wody

Wskaźniki chemiczne jakości wody



odczyn



przewodnictwo właściwe

- wskaźnik zawartości substancji

rozpuszczonych w

wodzie,



zasadowość wody (Zm, Zp)

- zdolność do neutralizowania

dodawanych do niej silnych kwasów mineralnych ,



kwasowość wody (Km, Kp)

- zdolność do zobojętniania dodawanych

do niej

silnych zasad,

Zasadowość i kwasowość wody stanowi jej naturalny

układ

buforujący

, który jest zdolny do neutralizowania dodawanych do

wody niewielkich ilości silnych kwasów (H+) i alkaliów (OH-) . Wiąże
się z obecnością wolnego dwutlenku węgla i jonów dwuwęglanowych
(reakcje)

Metody oceny agresywności i

Metody oceny agresywności i

korozyjności wody (indeksy określające

korozyjności wody (indeksy określające

stan równowagi węglanowo-wapniowej)

stan równowagi węglanowo-wapniowej)

Indeks Langeliera

Indeks Langeliera

J

J

L

L

J

L

= pH – pH

s

pH – wartość rzeczywista odczynu wody
pH

s

- wartość odczynu wody w stanie nasycenia

pH

s

= (9,3 +A +B) – (C + D)

, gdzie:

Poszczególne współczynniki (wyznaczane tabelarycznie) są funkcjami: A- całkowitej

zawartości rozpuszczonych soli w wodzie, B- temperatury wody, C- twardości
wapniowej wody, D – zasadowości ogólnej wody

J

L

˂ 0 – woda jest nienasycona w stosunku do CaCO

3

i ma własności agresywne

J

L

˃ 0 – woda ma skłonności do wytwarzania osadów CaCO

3

i jest nieagresywne

J

L

= 0 – woda jest stabilna

Indeks Ryznera J

R

= 6,25 – 6,75 – wody stabilne

J

L

= 2pH

s

- pH

Skala twardości wód naturalnych :

ocena wody

jednostk

a

wartość

woda bardzo

miękka

mval/dm

3

2

woda miękka

mval/dm

3

24

woda średnio

twarda

mval/dm

3

47

woda twarda mval/dm

3

 7

woda bardzo

twarda

mval/dm

3

 11

Wskaźniki chemiczne jakości wody

Wskaźniki chemiczne jakości wody

c.d.

c.d.



żelazo

żelazo

- wpływa na smak, czasem mętność wody, może

- wpływa na smak, czasem mętność wody, może

powodować

powodować

powstawanie

brunatnych

plam

na

bieliźnie

powstawanie

brunatnych

plam

na

bieliźnie

i

i

urządzeniach

urządzeniach

sanitarnych,

sanitarnych,



mangan

mangan

,

,



tlen rozpuszczony

tlen rozpuszczony

- może pochodzić z powietrza oraz z

- może pochodzić z powietrza oraz z

procesów

procesów

fotosyntezy

fotosyntezy

roślin wodnych.

roślin wodnych.



siarkowodór i siarczki

siarkowodór i siarczki

- w wodach naturalnych mogą być

- w wodach naturalnych mogą być

pochodzenia

pochodzenia

mineralngo

lub

organicznego.

Siarkowodór

mineralngo

lub

organicznego.

Siarkowodór

pochodzenia mineralnego

pochodzenia mineralnego

występuje w wodach głębinowych

występuje w wodach głębinowych

wskutek rozkładu pirytów pod

wskutek rozkładu pirytów pod

wpływem kwasu węglowego:

wpływem kwasu węglowego:

FeS + 2 CO

FeS + 2 CO

2

2

+2 H

+2 H

2

2

O

O





Fe(HCO

Fe(HCO

3

3

)

)

2

2

+H

+H

2

2

S

S

Wskaźniki chemiczne jakości wody

Wskaźniki chemiczne jakości wody

c.d.

c.d.

Określenie zawartośc zawiązków organicznych

Określenie zawartośc zawiązków organicznych



ChZT

ChZT

(chemiczne zapotrzebowanie tlenu)

(chemiczne zapotrzebowanie tlenu)



BZT

BZT

(biochemiczne zapotrzebowanie tlenu)

(biochemiczne zapotrzebowanie tlenu)



sucha pozostałość

sucha pozostałość

- pozostałość po odparowaniu wody i wysuszeniu

- pozostałość po odparowaniu wody i wysuszeniu

w temp.

w temp.

105

105





C

C



związki azotu

związki azotu

(pochodzenia organicznego i nieorganicznego) - azot

(pochodzenia organicznego i nieorganicznego) - azot

organiczny,

organiczny,

azot amonowy, azot azotynowy, azot azotanowy,

azot amonowy, azot azotynowy, azot azotanowy,



związki fosforu

związki fosforu

,

,



chlorki

chlorki

.

.