WODA

- problemy globalne

- zanieczyszczenie wód

- racjonalna gospodarka

właściwości:

- temp. wrzenia 100st.

- temp. krzepnięcia 0st.

- max. gęstość 1g/cm^3 w temp. 4st.C

- rozpuszcza sole, substancje..

- najbardziej rozpuszczalny zw. chem. w przyrodzie

- funkcjonuje w środ. w ukł. zamkniętym

- zasoby wody to bogactwo naturalne

Woda:

woda konstytucyjna (gr. –OH)

ciecz

para

lód

woda krystalizacyjna

woda zeolityczna (w glebie, w glinokrzemianach, rośliny mogą pobierać)

Zasoby naturalne

H2O odnawialny zasób

Postać strumieni (?)

Jest to jedyna subst. występująca w środowisku w 3 fazach (c.stałe,...).

Woda pokrywa ¾ pow. Ziemi.

2/3 ludzkiego ciała stanowi woda.

To składnik wszystkich artykułów spożywczych (pomidory 95% :], mleko 90%).

woda - zastosowanie:

- składnik Żywności i pasz najważniejsze)

- do celów przemysłowych

- cele sanitarne

- oczyszczanie substancji

- do rozdzielania substancji np. flotacja

- nośnik ciepła

- substrat w reakcjach chemicznych

- rozpuszczalnik

- medium do przenoszenia energii (energetyka...)

- turbiny parowe

- środowisko Życia zwierząt, roślin

H2O w Żywieniu zwierząt gospodarskich

1. rozpuszczalnik dla substancji smakowych (glukoza, jony)

2. metabolizm

3. wydalanie

4. regulacja temp.

5. pocenie

~73% masy ciała (oprócz (?) tłuszczu)

~40% w mięśniach

straty wody:

- mocz

- odchody

- woda transpiracyjna przy oddychaniu

dzienne zużycie wody przez zwierzęta na 1kg:

krowa 22-66 litrów

świnia 11-20 litrów

koń 30-45 litrów

kurczak 0,2-0,4 litra

zużycie wody technologicznej:

1kg penicyliny(?) – 200 000 l

1kd H2SO4 – 1 000 l

1t stali – 2 000 m^3

1 piwo – 20 l

ubój 1 sztuki trzody chlewnej – 150 l

Struktura H2O

97,200% słona woda w oceanach

2,014% lodowce

0,600% woda gruntowa

0,009% woda powierzchniowa

skład wody morskiej:

Mg,Ca,K,CO3 2-,SO2,Br

cykl obiegu wody:

ciecz -> lód

zamknięty cykl wody pod wpływem energii słonecznej i siły ciężkości:

- cykl zamknięty duży między kontynentami i oceanami

- cykl mniejszy – cyrkulacja wody w war. lokalnych

duży obieg wody

zamknięty cykl obrębu(?) między oceanami, atmosferą, kontynentami

mały obieg wody

krążenie między kontynentem i atmosferą

woda pitna 2,5% zasobów

2/3 tych zasobów to lodowce

ludzkość ma do dyspozycji 30-50 tys. km^3

1000m^3/osobę to minimalny standard

najbogatsza w wodę jest Ameryka Północna 50%

Azja 25%

2 mln. umiera / 1 rok przez deficyt wody

woda:

toaleta 45%

kąpiele 30%

gotowanie, picie 5%

pranie i mycie naczyń 20%

co składa się na jakość wody?

- nieobecność zanieczyszczeń

- dobry smak

zawartość NaHCO3 i CaSO4 o podobnym stęż. jak w ślinie

10st.C

możliwie nisko chlorowana

- miano Ca i Mg odpowiadające za twardość wody; śmiertelność (choroby krążenia) jest

większa w rejonach z miękką wodą (niż na tych z twardą)

- miedź jest potrzebna do adsorpcji i metabolizowania Żelaza, ale 1mg/l powoduje, Że

woda nie smakuje

- smak związany z zawartością toksycznych zw.

woda w Polsce

99,7% terytorium to zlewisko Bałtyku, jest w granicach zlewni 2 rzek

Wisły 54%

Odry 33,9%

mamy 9 000 o pow. powyżej 1 ha

63,1 mld./m^3/rok zasoby wód powierzchniowych

krajowe problemy

pod wzgl. dostępności do wody słodkiej Polska jest na ostatnim miejscu w Europie – 1660

m^3/osobę

wyst. korzystna tendencja do zużycia

standardy jakości wody w rzekach:

klasa I – zaopatrywanie ludności, pewnych zakładów przemysłowych, hodowla ryb

łososiowatych

klasa II – hodowla ryb, zwierząt gospodarskich, rekreacja

klasa III – przemysł i nawadnianie w rolnictwie

klasa IV – wody pozaklasowe (ścieki)

struktura czystości wód:

kl.I 32%

kl.II 46%

kl.III 12%

kl.IV 10%

oczyszczanie ścieków w Europie:

Węgry 22%

Portugalia 42%

Polska 68%

Niemcy 92%

Hiszpania 45%

ścieki odprowadzane do wód powierzchniowych:

91,3% miast i 30% wsi korzysta z wodociągów

83,..% ścieków oczyszczanych jest..

zanieczyszczenie rzek europejskich – fosforany [mg/l]:

Dunaj – 0,115

Loara – 0,163

Odra – 0,346

Tamiza – 1,184

Łaba – 0,194

Wisła – 0,233

zanieczyszczenie rzek europejskich – azotany [mg/l]:

- kontakt odchodów hodowlanych w wodą powierzchniową

struktura zużycia wody w Polsce

przemysł 66%

rolnictwo i leśnictwo 11%

gospodarka komunalna 23%

regionalną gospodarkę wodną kształtuje:

a) konieczność pełnego zaspokojenia potrzeb

b) spełnienie standardów jakościowych

c) warunki zdrowotne

d) koszty uzdatniania wody

e) koszty oczyszczanie ścieków

f) kształtowanie cen wody

g) ochrona terenów wodnistych(?)

h) ochrona ujść wodnych – strefy ochronne

polityka samorządowa – kształtuje ceny wody. polityka sanitarna.

przyczyny zanieczysz. wody:

- odpady z hodowli zwierząt gospodarskich

- odpady ropopochodne

- pozostałości pestycydów

- detergenty w ściekach

- ścieki przemysłowe

Jakość wody, zanieczyszczenia, eutrofizacja

Źródła wody:

-studnie -powierzchniowe

-rzeki, jeziora -gruntowe

-strumienie -miejskie, wodociągi

Woda jest gromadzona w podziemnych komorach i formacjach wodonośnych.

Studnie (np.:ARTESIAŃSKIE)

ZALETY: brak kontaktu z fauną, brak patogenów

WADY: wysoki poziom rozpuszczonych gazów(azot, ditlenek węgla)

Niskie stężenie rozpuszczonego tlenu

Wody GRUNTOWE:

ZALETY: niski koszt, kontakt z fauną

WADY: techniczne trudności z poborem,

Wysoka zawartość subst. organicznych

Zawartość skł. nawozowych

Woda WODOCIĄGOWA:

ZALETY: wysoka jakość, gwarancja jakości, brak patogenów

WADY: subst. dezynfekcyjne(chlor, chloraminy), Wysoka cena

Rzeki, Jeziora Strumienie:

ZALETY: duże objętości, niskie koszty

WADY: zanieczyszczenia, fauna, skł.odżywczo-nawozowe

Wody POWIERZCHNIOWE:

ZALETY: niskie koszty

WADY: zanieczyszczenia, podatne na suszę i powódź

ŹRÓDŁA:

ZALETY: stała temperatura, brak patogenów

WADY: koszty tłoczenia, jeśli nie ma możliwości wykorzystania grawitacji

SMAK I ZAPACH:

1.cierpki smak- SO4

2.smak metaliczny- Fe

3.słony smak- NaCl

4.smak mydlany- rozpuszczone sole

5.smak dezynfekcyjny- Cl

6.zgniły smak- subst. organiczne

7.zapach ZGNIŁYCH JAJ-H2S

Jakość wody: badania

-dzienne i tygodniowe testy

-badania okresowe, kwartalne, roczne

Zakres badań dziennych:

-rozpuszczony tlen -ditlenek węgla

-związki azotu - pH

-alkaliczność - twardość

- temperatura - siarczki

-zawiesina - chlorki

BADANIA OKRESOWE-ROCZNE:

-kadm - miedź - Żelazo -ołów -mangan -rtęć -fosfor

-toksyny -cynk -ozon

ROZPUSZCZONY TLEN:

Ważne:

Najważniejsza przyczyna śmiertelności organizmów Żywych

Rozpuszczalność zależy od:

1.temperatury

2.wysokości npm

3.zasolenia

BEZPIECZNY POZIOM: wyższe stężenie niż 5mg/L

BIOLOGICZNE ZAPOTRZEBOWANIE TLENU:

-ilość tlenu wymagana do rozkładu materii org. obecnej w wodzie

-pięciodniowe BZT

-naturalna czysta woda ma BZT ok.1-4 mg/dm3

ROZPUSZCZONY TLEN:

-jest wskaźnikiem stężenia tlenu w wodzie

-mierzymy w mg/dm3 lub jako %. Max.stęŻenie=10mg/dm3 w 16 st.C (jeśli próbka ma 6 to

60% itd.)

-ryby wymagają 4-6 mg/dm3 do przeżycia

Stężenie AZOTANÓW W WODZIE:

-W amerykańskich wodach 0.2-2.0 mg/L

-Unia EU 50 mg/L

ZWIĄZKI AZOTU:

Forma:

-rozpuszczona

-gazy

-amoniak

-azotany, azotyny

AMONIAK:

- jest wynikiem rozkładu pokarmu ryb i odchodów

- 2 formy: niezjonizowany i w formie jonowej

- st.niezjonizowanego amoniaku zależy od pH i T

stężenie 0.06 mg/L formy niezjoniz. jest TOKSYCZNE!!!! dla organizmów Żywych

AZOTYNY:

-są zw. pośrednim w procesie rozkładu amoniaku na drodze mikrobiologicznej do azotanów

-poziom wyższy niż 0.6 mg/L lub 10 x wyższy jest toksyczny dla ryb

AZOTANY:

-są finalnym produktem rozkładu amoniaku

-są mało toksyczne dla ryb w ST. Mniejszych niż 3.0mg/L

NIEZBĘDNE 3 MOLE TLENU DO PRZEMIANY 1 MOLA AMONIAKU DO 1 MOLA

AZOTANU

pH:

zakres bezpieczny 6.5-9.0

DITLENEK WĘGLA:

Źródła: półprodukt oddychania ryb i fitoplanktonu

Usuwanie: napowietrzanie, bufory

ALKALICZNOŚĆ:

Jest zdolnością buforowania wody w wahaniach pH

Akceptowany przedział 40-100mg/L

ZAWARTOŚĆ FAZY STAŁEJ: ŹRÓDŁA

-pozostałość subst. pokarmowych

-odchody

-depozycja

bezpieczny poziom poniżej 1.0mg/L

usuwanie: filtracja,

sedymentacja w odstojnikach

wirowanie

CHLOR:

-środek dezynfekcyjny

-do uzdatniania wody pitnej

-do czyszczenia zbiorników

Bezpieczny poziom poniżej 0.3 mg/L

Usuwanie:

-intensywne napowietrzanie

-dodatek tiosiarczanu sodu

-światło słoneczne

TEMPERATURA:

-szybkość przemian podwaja się przy wzroście T o 10 st.

-wpływa na ilość ikry ryb

-wpływa na wzrost ryb gatunki ryb)))

1.ciepłowodne 24+

2.coolwater 16-24

3.coldwater 8-18

TWARDOŚĆ WODY:

Jest oceną zawartości dwuwart. kationów: Mg i Ca

Wskaźnik ten inf. również o alkaliczności ALE nie jest jej miarą

Siarczan Mg i Ca powoduje wzrost twardości wody.

Woda miękka 0-60 mg/L

Twarda 121-180 mg/L

SIARKOWODÓR:

Źródło: wody ze studni, niewłaściwa filtracja,

Usuwanie: intensywne napowietrzanie

GŁÓWNE ZANIECZYSZCZENIA WODY:

1.odpady z hodowli zwierząt gospodarskich

2.odpady ropopochodne

3.pozostałości pestycydów

4.detergenty w ściekach

5.ścieki przemysłowe

6.wody irygacyjne z pól/nawozy

7.odcieki ze składowisk odpadów

8.ścieki komunalne i przemysłowe

9.ścieki burzowe

10.depozycja atmosferyczna

11.wody kopalniane

ZANIECZYSZCZENIA WODY POWODUJĄ:

1.choroby w krajach rozwijających się (są przyczyną80%)

2.syntetyczne zw.org.

3.subst.nieorg. i mineralne

4.osady

5.subst.radioaktywne

6.odpady powodujące zużycie tlenu

7.nawozowe skł. pokarmowe

8.termiczne efekty

STRUKTURA Zużycia WODY W POLSCE:

Przemysł 66% Rolnictwo i leśnictwo 11% gospodarka komunalna 23%

ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZENIA WODY:

1.PUNKTOWE-oczyszczalnie ścieków, stacje paliw, składowiska odpadów

2.ROZPROSZONE-odcieki z pól, depozycja atmosferyczna, erozja (pochodzą z powierzchni)

ZANIECZYSZCZENIA:

Jest to subst. lub efekt, który zmienia środowisko powodując zaburzenia wzrostu

organizmów, przedostaje się do łańcucha pokarm, jest toksyczny, wpływa na stan zdrowia

Wymaga ustalenia standardów limitujących stężenia lub dawki

FORMY ZANIECZYSZCZEŃ WODY:

-nieorganiczne: kwasy, sole, zw. metali

-w aglomeracjach przemysłowych do wód pomierzch. Przedostają się zw. kadmu, arsenu, rtęci,

chromu, niklu, molibdenu, cynku, miedzi, selenu, talu, berylu

-organiczne substancje, środki ochrony roślin, rozpuszczalniki

-jedna KROPLA oleju może skazić do 25 L wody

ODPADY Z HODOWLI ZWIERZĄT GOSPODARSKICH:

w przypadku nadmiernej ilości materii organicznej, która jest zrzucana do wody, obecne

mikroorganizmy będą namnażać się w sposób nadmierny. ST.tlenu obniży się. Beztlenowce

rozpoczną rozkład materii z wydzieleniem gazów: metan, amoniak, siarkowodór. Doprowadzi

to do śmierci org.wodnych.

POZOSTAŁOŚCI PESTYCYDÓW:

Pestycydy mają natychmiastowy wpływ na Życie wodne, mogą się również akumulować w

łańcuchu pokarmowym do poziomu toksycznego.

DDT był w przeszłości wykorzystywany . Teraz zakaz w wielu państwach

DETERGENTY:

Obecne w nawozach azotany powodują wzrost alg oraz wyższych roślin, powodując

wzmożony zakwit alg a to prowadzi do śmierci ryb.

Fosforany powodują eutrofizację.

ZANIECZYSZCZENIA TERMALNE:

Oddziaływuje na 26% zasobów wodnych USA

W miejscu wlania gorącej wody następuje wzbogacenie termalne

WODY GRUNTOWE(ZANIECZYSZCZENIA):

Wszystkie zanieczyszczenia z wyjątkiem termalnego wpływają na w.gruntowe

CZAS ODNOWY:

Rzeki- 12-20 dni

Wilgotność gleby 280 dni

Wody gruntowe 300 lat!!

SKŁADOWANIE ODPADÓW-ODCIEKI:

-składowanie odpadów komunalnych

-skład. przyfabryczne

-skład. Odpadów niebezpiecznych

-dzikie składowiska

-wiejskie gnojowiki

-mogilniki

EUTROFIZACJA:

Wzbogacanie się zbiorników wodnych w subst. odżywcze pierwiastki biogenne (N, P, K, Na)

powodują nadmierną produkcję biomasy glonów co objawia się ZAKWITEM glonów.

Występuje w wodach stojących.

Prowadzi do zmiany właściwości wody, zabarwienia, zapachu, mętności, dużych wahań

stężeń tlenu i pH w warstwie górnej i powstania warunków beztlenowych głębiej co

powoduje ŚMIERĆ ryb. Dominują wtedy org.beztlenowe(saprobionty)

Eutrofizacja:

możee doprowadzić zbiornik do spłycenia

-zapobieganie polega na ograniczeniu spływu subst. biogennych, zabiegi agrotechniczne,

stosowanie nawozów

RODZAJE ZANIECZYSZCZEŃ TOKSYCZNYCH:

*OSTRA toksyczność: gdy substancja wywołuje śmierć lub zagrożenie bezpośrednie

*CHRONICZNA toksyczność: długoterminowe działanie stężenia niższego niż śmiertelne,

wstrzymuje rozwój, reprodukcję

BIOINDYKATORY(organizmy)

1.TOLERANT:tolerują obecność zanieczyszczenia i są stosowane jako indykatory w

zanieczyszczonych rzekach i jeziorach

2.INTOLERANT: nie tolerują zanieczyszczonej wody; stosowane w wodach czystych