Vízminőség, vízvédelem. 3. előadás Kémiai-fizikai alapok II.

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Vízminőség, vízvédelem. 3. előadás Kémiai-fizikai alapok II."

Klára Kelemenné
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Vízminőség, vízvédelem 3. előadás Kémiai-fizikai alapok II.

2 Kation Kation Természetes vizek Mg K Ca Na HCO 3 Anion SO 4 NO 3 Cl Kisebb koncentrációban: Fe, Mn NH 4, NO 2, PO 4

3 Maucha 1932.

4 Szivárgó - csepegő - vizek iontartalma ionegyenértékek alapján Akna után 10 m NO 3 Cl Na K SO 4 Szemlő-hegyi-barlang Ca HCO 3 Mg Csipkés-kút SO4 HCO3 Ca Baradla-barlang NO3 Cl

5 H 2 O + CO 2 H 2 O + CO 2 =H 2 CO 3 CO 2 CaCO 3 + H 2 CO 3 = Ca(HCO 3 ) 2 CO 2 A mészkő oldódása

6 Kalcium (mészeny), magnézium (kesereny) Alkáli földfémek Előfordulás: A földkéreg 5. ill. 8. leggyakoribb elemei -kőzetképző ásványokban, karbonátokban (mészkő, dolomit, gipsz, keserűsó) -szilikátokban -másodlagos szilikátokban (agyagok) Természetes vizekbe (oldatba) kerülés: -Kőzetek mállása -szénsavas oldás -talajban lejátszódó biokémiai folyamatok

leggyakoribb elemei -kőzetképző ásványokban, karbonátokban (mészkő, dolomit, gipsz,

7 Biológiai szerep Kalcium: egyik legnagyobb mennyiségben előforduló fém a szervezetben minden élő sejt egyik építőköve -Mészvázas élőlények Életkor -Csontok, fogak -Izmok, idegrendszer, véralvadás Ajánlott napi kalciumbevitel életkor szerint: [1] Kalcium (mg/nap) 0 6 hónap hónap 270 Magnézium: Klorofill Enzimek Fehérje, zsír, szénhidrát anyagcsere Érrendszer, idegek, izmok, csontok 1 3 év év év év év 1200

kalciumbevitel életkor szerint: [1] Kalcium (mg/nap) 0 6 hónap 210 7 12 hónap 270 Magnézium: Klorofill Enzimek

8 mg/l 200,0 180,0 160,0 Ca Mg 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Csapadék Visegrád Aggtelek Források Visegrád Patak Ipoly Folyó Baradla Szemlő Beszivárgó víz A kalcium- és a magnézium-ion koncentrációja különböző víztípusokban

Visegrád Patak Ipoly Folyó Baradla Szemlő Beszivárgó víz

9 Ca + Mg HCO 3 Összes keménys nység = Karbonát t keménys nység Ca + Mg HCO 3 Összes keménys nység = Állandó keménys nység Karbonát t keménys nység

10 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Csapadék Visegrád Aggtelek Források Visegrád Patak Ipoly Folyó Baradla Szemlő Beszivárgó víz 100 % = összes keménység Állandó keménység Karbonát keménység Keménységformák arányai a különböző víztípusokban

Beszivárgó víz 100 % = összes keménység Állandó keménység

11 Mértékegység mekv/l nk ( nk) e f ( th) mg/l CaCO 3 gpg CaCO 3 1 mekv/l nk ( nk) e f ( th) mg/l CaCO gpg CaCO nk ( nk) német keménységű az a víz, melynek 1 literében 10 mg/l kalciumoxiddal (CaO) egyenértékű (Ca és/vagy Mg) só van feloldva. 1 mekv/l keménységű az a víz, melynek 1 literében 1 mekv, azaz 1 mg egyenértéksúlynyi keménységet okozó (Ca és/vagy Mg) só van feloldva. 1 e azaz 1 angol keménységi fok keménységű az a víz, melynek 0,8 literében 10 mg kalciumoxiddal (CaO) egyenértékű keménységet okozó (Ca és/vagy Mg) só van feloldva. (Másképp 1 angol keménységi fok (Clark ) keménységű az a víz, melynek 1 gallonjában (ti. Imp. Gallon UK. 4,546l) 1 grain azaz 0,0648 gramm CaCO 3 -tal egyenértékű keménységet okozó (Ca és/vagy Mg) só van feloldva.) 1 F ( th): francia keménység, 1 F=10mg/l kalcium karbonáttal (CaCO 3 ) egyenértékű (Ca és/vagy Mg) só van 1 liter vízben feloldva. 1 mg/l CaCO 3 keménységű az a víz, melynek 1 literében 1 mg CaCO 3 -tal egyenértékű keménységet okozó (Ca és/vagy Mg) só van feloldva. 1 GPG CaCO 3 : 1 grain/us gallon keménységű az a víz, melynek 1 US gallonjában (ti. US gallon, 3,785 liter) 1 grain azaz 0,0648 gramm CaCO 3 -tal egyenértékű keménységet okozó (Ca és/vagy Mg) só van feloldva. 1 GPG=17,136 mg/l kalcium karbonát (CaCO 3 ).

1 1 1 nk ( nk) német keménységű az a víz, melynek 1 literében 10 mg/l kalciumoxiddal (CaO) egyenértékű (Ca és/vagy Mg) só van feloldva.

12 nk keménység 0-4 nagyon lágy 4-8 lágy 8-18 közepesen kemény kemény 30 felett nagyon kemény Szabvány szerinti mértékegység: 1 mg/l kalciumoxiddal (CaO) egyenértékű (Ca és/vagy Mg) só 1 liter vízben (nk / 10)

szerinti mértékegység: 1 mg/l kalciumoxiddal (CaO)

13 Nátrium (szikeny), Kálium (hamany) Alkáli fémek Előfordulás: Szilikátok (K<Na, illit) Kősó tengervíz Sóik vízben oldhatóak Sejtek ozmotikus nyomásának fenntartása (vízegyensúly) Idegrendszeri ingerület átvitele Vérnyomás-szabályozás Enzimaktivitás Régebbi adatsoroknál gyakran egy komponensként (Na+K) adták meg.

nyomásának fenntartása (vízegyensúly) Idegrendszeri ingerület átvitele

14 Nitrogén-formák Nitrogén forgalom nagy része élőlényekhez kötött nitrátammonifikáció (nitrátredukció) nitrogénkötés Nitrogén molekula denitrifikáció dinitrogén -oxid Ammónium ion Amino csoport hiposalétromossav Nitrit Nitrát nitrifikáció

Nitrogén molekula denitrifikáció dinitrogén -oxid Ammónium

16 Ammonifikáció Elhalt élőlények szerves anyagának bakteriális lebontása N-tartalom (amin-csoport) ammóniává alakítása. (Pl. Pseudomonas) Nitrifikáció Nitrifikáló baktériumok oxidációja: ammónia nitrit nitrát szervetlen szén szerves anyag (Pl. Nitrosomonas, nitrobakter) Nitrátammonifikáció (nitrátredukció) Anaerob körülmények közötti bakteriális lebontás Nitrát nitrit ammónia (ill. Ammónium) (Pl. Pseudomonas) Denitrifikáció Anaerob körülmények közötti bakteriális lebontás Szervesanyag+nitrát dinitrogénoxid, nitrogéngáz (Pl. Nitrococcus denitrifikans)

Nitrosomonas, nitrobakter) Nitrátammonifikáció (nitrátredukció) Anaerob körülmények közötti bakteriális lebontás Nitrát nitrit ammónia

17 Nitrogénformák aránya aerob (oxidatív) anaerob (reduktív) viszonyok tisztulási folyamatok Ammónia, ammónium (ph 11 6) Felszíni vizek: kis mennyiségben a vegetációs időszakban Talajvíz: mikrobiális tevékenység Reduktív körülmények pl. mocsár Szennyvíz NH 3 - sejtméreg kopoltyúban vérzés (légzőhám pusztulás), izmok, úszók görcsei Klór + ammónium vegyületek = klóramin (szag+rákkeltő hatás)

mikrobiális tevékenység Reduktív körülmények pl.

18 Nitrit Ammónium oxidációja, vagy nitrát redukciója gyors átalakulás Tartós, nagy mennyiségű jelenléte fekáliás szennyeződésre utal Nitrát Felszíni vizek: kis koncentráció öntisztulási folyamatok Nagy mennyiségben (ill. felszín alatti vizekben) szennyezés Ivóvíz Csecsemőkori methemoglobinemia bélcsatronában a nitrát nitritté redukálódik hemoglobin methemoglobinná oxigénszállítás megszünése

19 mg/l 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 NO3 NO2 NH4 250 mg/l 0,0 Csapadék Visegrád Aggtelek Források Visegrád Patak Ipoly Folyó Baradla Szemlő Beszivárgó víz Nitrogénformák koncentrációja különböző víztípusokban

Visegrád Patak Ipoly Folyó Baradla Szemlő Beszivárgó

20 Nitrogénformák koncentrációja különböző tavakban

21 Foszfor, foszfát-vegyületek Élőlények energiaháztartása (ATP) Nukleinsavak (RNS, DNS) Sejtmembrán (foszfolipidek) Csontok,kötőszövetek Liebig-féle minimumtörvény: az a tápanyag korlátozza a termelést, ami a többihez képest a legkisebb arányban van jelen C : N : P = 106 : 16 : 1 A foszfor az ökoszisztémák legfontosabb növekedéskorlátozó, limitáló eleme

23 Növényi felvétel csak foszfát alakban -Szervetlen foszfát (ortofoszfát, hidrogén- és dihidrogénfoszfát) -Szerves molekulában Könnyen kicsapódik, ill. adszorbeálódik (talaj, üledékek) DE! ph változásra visszaoldódhatnak Eutrofizáció: Liebig-törvény! A nagy mennyiségű oldott foszfát fő forrása: ipari, mezőgazdasági és háztartási szennyezés

24 mg/l 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, ,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 a forrástól mért távolság, km Az Apátkúti-patak orto-foszfát-ion koncentrációjának változása a távolság és az idő függvényében

25 Kén, kénvegyületek Élőlényekben kisebb mennyiségben Egyes baktérium- és gombafajok energiaforgalmában fontos szerep ásványi szulfátok - gipsz (CaSO 4 ), ill. keserűsó (MgSO 4 ) gyökereken keresztül közvetlen felvétel lebontók baktériumok, gombák (Aspergillus, Neurospóra) Természetes vizekben szulfát formájában szulfidok, kénhidrogén (anaerob körülmények)

27 mg/l 180,0 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Csapadék Visegrád Aggtelek Források Visegrád Patak Ipoly Folyó Baradla Szemlő Beszivárgó víz A szulfát-ion koncentrációja különböző víztípusokban

Hasonló dokumentumok

MSZ 20135: Ft nitrit+nitrát-nitrogén (NO2 - + NO3 - -N), [KCl] -os kivonatból. MSZ 20135: Ft ammónia-nitrogén (NH4 + -N),

MSZ 20135: Ft nitrit+nitrát-nitrogén (NO2 - + NO3 - -N), [KCl] -os kivonatból. MSZ 20135: Ft ammónia-nitrogén (NH4 + -N), Az árlista érvényes 2018. január 4-től Laboratóriumi vizsgálatok Talaj VIZSGÁLATI CSOMAGOK Talajtani alapvizsgálati csomag kötöttség, összes só, CaCO 3, humusz, ph Talajtani szűkített vizsgálati csomag