Krótka charakterystyka wybranych wskaźników jakości wody

Temperatura

Temperatura wód naturalnych zależy przede wszystkim od:
• ich pochodzenia
• strefy klimatycznej
• pory roku
• od dopływu ścieków przemysłowych i miejskich
Temperatura wody ma duży wpływ na współistnienie organizmów wodnych oraz przebieg procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych zachodzących w wodach. Wzrost temperatury powoduje zmniejszenie ilości rozpuszczonego tlenu, zwiększenie biologicznego zapotrzebowania na tlen, przyspieszenie procesu nitryfikacji oraz utleniania amoniaku do azotanów (III) i (V), co w efekcie prowadzi do deficytu tlenowego w wodzie. Natomiast podwyższenie temperatury o 10 °C powoduje blisko dwukrotne przyspieszenie reakcji chemicznych i biologicznych zachodzących w wodzie. Podwyższona temperatura zwiększa również toksyczność wielu substancji. Podwyższenie temperatury wód podziemnych może świadczyć o kontakcie z zanieczyszczonymi wodami powierzchniowymi.

Dopuszczalna temperatura wód powierzchniowych w Polsce wynosi 22 °C dla klasy czystości I oraz 26 °C dla klas czystości II i III.

Mętność
Mętność jest to właściwość optyczna, polegająca na rozproszeniu i absorbowaniu części widma promieniowania widzialnego przez cząstki stałe obecne w wodzie lub ściekach. Mętność wody uwarunkowana jest obecnością nie rozpuszczonych w niej cząstek pochodzenia nieorganicznego i organicznego, które rozpraszają i absorbują promienie świetlne. Mętność mogą powodować wytrącające się:
• związki żelaza, manganu i glinu
• kwasy humusowe
• plankton
• cząstki skał i gleb
• osady denne
• zawiesiny odprowadzane do wód ze ściekami
Pomiar mętności daje ogólne pojęcie o stopniu zanieczyszczenia wody. Oznaczanie mętności jest jednak niezbędne przy ocenie wody do picia oraz wody do celów gospodarczych i przemysłowych. Mętność wody wpływa przede wszystkim na jej wygląd i smak. Wody mętne nie nadają się do picia i celów gospodarczych.

Barwa
Barwa jest właściwością optyczną polegającą na pochłanianiu części widma promieniowania widzialnego przez substancje rozpuszczone, koloidalne oraz cząstki zawiesin obecne w wodzie lub ściekach. Barwa wody może być spowodowana przez wiele czynników takich jak:
• rodzaj roślinności i produkty jej rozkładu
• związki humusowe
• plankton
• jony metali
Przyczyną barwy wody może być również dopływ ścieków z zakładów przemysłowych. Wody naturalne mają barwę żółtozieloną potocznie nazywaną barwą naturalną. Barwa wód wypływających z terenów bagnistych, leśnych czy torfowisk, bogatych w związki humusowe, jest żółtobrązowa.

Barwa wody nie ma większego znaczenia higienicznego, jeżeli jest pochodzenia naturalnego. Jednak inne odcienie barwy wody niż żółtozielony, może świadczyć o jej zanieczyszczeniu.

Zapach
Zapach wody jest powodowany obecnością w niej:
• gazów
• produktów rozkładu ciał organicznych, mikroorganizmów i organizmów wodnych
• produktów rozkładu substancji nieorganicznych i organicznych wprowadzanych ze ściekami

Zapach wody może świadczyć o jej zanieczyszczeniu, dlatego np. przemysł spożywczy lub farmaceutyczny wymagają wody wolnej od zapachów.

Odczyn (pH)
Odczyn wód naturalnych waha się w granicach pH 4 - 9 i zależy od wielu czynników:
• zawartości węglanów, wodorowęglanów i dwutlenku węgla
• charakteru podłoża glebowego, które może zawierać związki o charakterze kwaśnym lub zasadowym
• zanieczyszczeń ściekami
• opadów atmosferycznych, które mogą powodować wzrost ilości słabych i mocnych kwasów w wodach.

Woda deszczowa ma odczyn kwasowy, spowodowany obecnością, nawet w czystej atmosferze, dwutlenku węgla oraz kwasu węglowego. Istotny wpływ na pH wody deszczowej mają wprowadzane do atmosfery, w wyniku spalania paliw, tlenki siarki, tlenki azotu. Gazy te, reagując z wodą tworzą kwasy. Opady kwaśne obejmują swym zasięgiem tereny uprzemysłowione, ale mogą także być przenoszone, zgodnie z kierunkiem wiatru, na inne obszary.

Odczyn wody ma duże znaczenie dla organizmów żywych i przebiegu procesów biochemicznych oraz przemysłowego użytkowania wody. W wodach zbyt kwaśnych lub zbyt zasadowych zamiera życie biologiczne. Niskie pH wody przyspiesza wymywanie metali ciężkich z osadów dennych. Wody o odczynie kwaśnym mają właściwości korozyjne.

Twardość
Twardość wody jest jej właściwością wynikającą z obecności rozpuszczonych w niej związków, głównie wapnia i magnezu. Pierwotnie twardość wody była definiowana jako właściwość wody polegająca na zużywaniu pewnej ilości mydła bez wytwarzania piany podczas wstrząsania próbki wody z mydłem. Wody twardej nie powinno się używać w gospodarstwach domowych i przemyśle z następujących powodów:
• wzrasta zużycie mydła i środków piorących
• przy częstym myciu powoduje podrażnienie skóry
• powstaje kamień kotłowy, który utrudnia wymianę ciepła
• wywołuje korozje w wymiennikach ciepła wskutek hydrolizy soli magnezu i wzrostu stężenia jonów wodorowych.

Chlorki
Dobra rozpuszczalność soli kwasu solnego, zwanych chlorkami oraz ich powszechne występowanie w przyrodzie powoduje, że jon chlorkowy występuje we wszystkich wodach naturalnych. Niewielkie ilości jonów chlorkowych znajdują się w wodach górskich i wodach opadowych. Chlorki mogą przenikać do wód naturalnych z:
• gleby
• pokładów naturalnych soli
• ze ściekami
• z odpadkami pochodzenia zwierzęcego
Przy ocenie zawartości chlorków w wodzie istotne jest ustalenie ich pochodzenia, to znaczy czy są one pochodzenia naturalnego, czy tez ich obecność jest wynikiem zanieczyszczenia wody. W tym ostatnim przypadku jonom, chlorkowym towarzyszą znaczne ilości związków azotowych. Słony smak wody zależy od rodzaju soli występujących w wodzie. Smak ten jest spowodowany obecnością w wodzie chlorku sodu.

Wysokie stężenie jonów chlorkowych zwiększa korozyjność wody. Stężenie chlorków powyżej 250 mg*dm^-3 jest szkodliwe dla roślin. Według wymagań sanitarno-epidemiologicznych, zawartość chlorków w wodzie do picia nie powinna przekraczać 250 mg*dm^-3, jeżeli są to chlorki pochodzenia naturalnego. Chlorki innego pochodzenia czynią wodę nieprzydatną do picia.

Azotany(III) i azotany(V)
Azotany(III) mogą być pochodzenia organicznego lub nieorganicznego. Są one produktem przejściowym w cyklu azotowym zachodzącym w wodach naturalnych.

Azotany(III) są nietrwałe i łatwo przechodzą w amoniak lub azotany(V). Wskazane jest aby stężenie azotanów(III) w wodzie nie było większe niż l mg*dm^-3.

Azotany(V) występują we wszystkich rodzajach wód. Azotany(V) do wód naturalnych dostają się ze ścieków komunalnych i przemysłowych, z pól nawożonych nawozami azotanowymi, a także z rozkładu organicznych związków azotowych. Azotany występujące w wodach powierzchniowych przyspieszają eutrofizację, co powoduje zmniejszenie wydajności procesów uzdatniania wody oraz pogarsza jej smak i zapach.

Obecność w wodzie naturalnej amoniaku, przy braku azotanów(III) wskazuje na świeże zanieczyszczenie wody ściekami zawierającymi azot.

Jeżeli w wodzie jednocześnie znajduje się amoniak i jony azotanowe(III) może to świadczyć o zanieczyszczeniu istniejącym od pewnego czasu.

Natomiast obecność azotanów(V), przy braku amoniaku i azotanów(ni), świadczy o tym, że zanieczyszczenie wody nastąpiło dawno i w tym czasie zaszedł proces samooczyszczenia wody.

Siarkowodór i siarczki
Siarkowodór i siarczki mogą być pochodzenia nieorganicznego i występować w postaci rozpuszczonego siarkowodoru, rozpuszczalnych siarczków lub pochodzenia organicznego jako wynik rozkładu biochemicznego białek roślinnych i zwierzęcych w warunkach beztlenowych. Siarczki mogą również powstawać na skutek redukcji siarczanów(VI) przez bakterie siarkowe.

Siarkowodór występujący w wodzie nawet w małych stężeniach nadaje wodzie wyczuwalny, nieprzyjemny zapach. Obecność siarkowodoru w wodzie niekorzystnie wpływa na jej smak i właściwości korozyjne. Woda przeznaczona do picia nie może zawierać siarkowodoru, bez względu na jego pochodzenie organiczne czy też nieorganiczne.

---