Ugrás a tartalomhoz

"B" Tételű modul - Fenntartható mezőgazdasági rendszerek és környezettechnológia

Szaktudás Kiadó Ház ZRt. (2008)

Szaktudás Kiadó Ház ZRt. a TÁMOP 4.1.2 pályázat keretein belül

A víz kémiai jellemzői

A víz kémiai jellemzői

A víz kémiai jellemzői közül egyik legfontosabb paraméter a pH érték, amely jelentős mértékben befolyásolja a vízben lejátszódó kémiai és biokémiai folyamatokat.

A tiszta természetes vizek pH értéke 4,5-8,3 között van. A pH 4,5 alá csökkenését a szabad szervetlen és szerves savak okozzák. Ha a pH>8,3, akkor a víz CO32-, OH- iont, vagy szerves bázist tartalmaz. A desztillált víz esetében, amely egyensúlyban van a tiszta levegő CO2 tartalmával (0,03 tf%) a pH érték 5,65. A felszíni vizek pH-ja 6,5-8,5 közötti, a talajvízé 5,5-7,5 közötti. A pH értékek a biológiai folyamatokat jelentős mértékben befolyásolják. Így a biológiai nitrifikáció folyamán a felszabaduló hidrogén ionok reakcióba lépnek a HCO3- vagy CO32- ionokkal, szabad CO2 képződik és a víz pH-ja csökken.

A víz összes sótartalma koncentrációban (mg/l) nagy vezető képességben (EC, μS/cm) fejezhető ki, és a víz szervetlen vegyületeinek mennyiségét fejezi ki.

A vízben lévő kalcium és magnézium mennyiséget a keménységgel fejezi ki. Nálunk a keménység kifejezésére a német keménységi fokot (NKo) használják. A NKo = 10 mg CaO-dal egyenértékű Ca2+ illetve Mg2+ mennyisége, 1 dm3 vízben.

Az összes keménység a vízben oldott Ca és Mg sók összege, a változó (karbonát) keménység a Ca és Mg hidrokarbonátjai összessége, az állandó (nem karbonát) keménység a Ca és Mg kloridjai, szulfátjai, nitrátjai mennyiségét fejezi ki.

A vízben oldott gázok közül a legjelentősebb az oxigén és a szén-dioxid. Az aerob vízi élőlények oxigénszükségletüket a vízben oldott oxigénből fedezik, ezért életfeltételeik az oldott O2 mennyiségétől függnek. A víz öntisztulása aerob folyamat ezért mértéke ugyancsak az oldott O2 tartalom függvénye.

A vizekben és különösen a szennyvizekben a szerves vegyületek széles spektruma fordulhat elő. Mivel ezeket külön-külön meghatározni nehéz, ezért szükséges ezek együttes meghatározása.

Az egyik lehetőség az összes szerves szén (total organic carbon; TOC) meghatározása. A meghatározás lényege, hogy a szerves szenet oxigénnel és hőközléssel, ultraibolya sugarakkal kémiai oxidáló szerekkel vagy ezek variációival széndioxiddá oxidálják. A széndioxid mennyiséget különböző elveken működő analizátorokkal mérik, és az eredményt szénre vonatkoztatják.

A biokémiai oxigén igény a vízben lévő szerves anyagot mikroorganizmusok által történő biokémiai oxidálódásához szükséges oldott molekuláris oxigén mennyiségét adja meg egy meghatározott időintervallumra vonatkozóan (rendszerint 5 nap). Értékét (BOI5) mg/l mértékegységben adjuk meg.

A teljes biokémiai oxigénigény (TBOI) a vízben lévő szerves anyagok teljes biokémiai lebontáshoz szükséges oxigén mennyisége.

Az elméleti oxigénigény (EOI) széndioxid és vízig történő teljes oxidáláshoz elméletileg szükséges oxigénigény

Az elméleti biokémiai oxigénigény reakció görbéje

A biokémiai oxigénigény az aerob mikroszervezetek által a vízben lévő szerves anyagok oxidációjához szükséges oxigénmennyiség a következő séma szerint:

oldott O2 + szerves anyag = baktérium és protozóa =CO2 + biológiai növekedés

Amennyiben megfelelő számú nitrifikáló baktérium áll rendelkezésre a vízmintában a másodlagos oxigénigény az ammónia nitrifikálásához szükséges a következők szerint:

oldott O2 + H3N =nitrifikáló baktérium = NO3- + baktérium növekedés

A folyamathoz állandó hőmérsékletet (20 °C) kell biztosítani, azért a vizsgálathoz szükséges mintákat megfelelő előkészítés után, termosztátba kell helyezni, tekintettel arra, hogy a BOI a hőmérséklettől is függ

mikroszennyezők

A technológiai forradalom óta egyre nagyobb mértékű vízszennyezések korlátozzák a vízhasználatokat. A hagyományos szennyezők mellett egyre több olyan anyag jelenik meg a vízben, amelyek jellemzője, hogy viszonylag kis koncentrációban is rendkívül káros hatásúak.

Ezek lehetnek kedvezőtlen organoleptikus (szag, íz rontás) jellegűek, de tehetnek toxikus esetleg rákkeltő (karcinogen) hatásnak.

Mivel ezek az anyagok már kis koncentrációban is kifejtik ezeket a káros hatásokat ezeket mikroszennyezőknek nevezzük.

Ezek a mikroszennyezők természetes folyamatok eredményeként is bekerülhetnek a vízbe. Így például a kőzetek bomlásából fémionok, a falevelek korhadásából fenol, az elszaporodott algák anyagcsere terméke kerülhet a vízbe.

Az emberi tevékenység hatására különösen a szerves mikroszennyezők száma és koncentrációja nőtt.