Podział wód naturalnych: powierzchni, podziemne, atmosferyczne.
Wody atmosferyczne:
-forma gazowa – para wodna,
-forma ciekła – deszcz, rosa,
-forma stała – grad, szron,
-forma koloidalna – chmury, mgły.
Powstawanie kwaśnych deszczy:
SO2+H2O®H2SO3
H2SO3+ H2O2® H2SO4
SO2+ H2O2®SO3
SO3+ H2O® H2SO4
W 60-70% odczyn wód opadowych spowodowany jest obecnością H2SO4.
W 30-40% odczyn wód opadowych spowodowany jest obecnością HNO3.
2NO+2O2®NO2
2NO2+H2O®HNO2+HNO3.
Rodzaje zanieczyszczeń w wodach opadowych.
I grupa: rozpuszczone gazy,
IIgrupa: zanieczyszczenia stałe: (rozpuszczone, silnie zdyspergowane)
III grupa: zan. bakteriologiczne.
Wody podziemne. Skład uzależniony od miejsca występowania, od jakości wód infiltrujących, od natury ośrodka skalnego, w którym one występują, od zachodzących procesów fizyko–chemicznych, od procesów biogeochemicznych. Podział:
1.wody podpowierzchniowe (zaskórne, hipodermiczne), 2.wody gruntowe (freatyczne) – najbardziej dostępne, 3.wody wgłębne – większe głębokości, odizolowane utworami nieprzepuszczaln. – lita skała, glina, 4.wody głębinowe – są odizolowane od pow. Ziemi, silnie zmineralizowane.
Strefa saturacji – położona jest poniżej strefy aeracji, jest ona częścią warstwy wodonośnej, w której wszelkie przestrzenie otwarte są wodą. Strefa aeracji – oprócz wody występuje faza gazowa (powietrze i inne). Granicę pomiędzy strefami tworzy zwierciadło wody podziemnej. Czas przemieszczania wody przez st. aeracji – od kilku m-cy do kilku lat.
Wody mineralne – wody, w których zawartość niektórych kationów lub anionów (wł. lecznicze) może przekraczać ilość dopuszczalną normą wody pitnej.
1.wody wodorowęglanowe (zaw. Ca i Mg),
2.wody solankowe (NaCl i KCl),
3.wody wodorowęglanowosiarczanowe (CaHCO3, MgHCO3, MgSO4),
4.wody żelaziste ( Fe(HCO3)2 ),
5.wody siarczanowo – siarkowodorowe (CaSO4, MgSO4, H2S),
6.wody radoczynne ( Ra i V w bardzo małych ilościach).
Na jakość wód podziemnych wpływają:
1.procesy ługowania (wymywania) sub. mineralnych, 2.procesy degradacji mikrobiologicznej sub. organicznych, 3.procesy dyspersji, 4.procesy sorbcji i wymiany jonowej, 5.wymiana gazowa powietrze – grunt, 6.procesy rozcieńczania,
Rodzaje skażeń wód: 1.Zanieczyszczenia geogeniczne (naturalne), 2.Zanieczyszczenia antropogeniczne (wywołane przez człowieka): chemiczne, biologiczne, radioaktywne.
Wg zasięgu oddziaływania:
1.Ogniska punktowe (szambo, magazyny).
2.Ogniska liniowe (drogi, ciągi komunikacyjne).
3.Ogniska małopowierzchniowe (duże osadniki, pola filtracyjne).
4.Ogniska wielkoprzetrzeniowe (tereny intensywnego nawożenia).
Wody powierzchniowe.
1.oceaniczne, 2.morskie, 3.śródlądowe (płynące, stojące)
Wody powierzchniowe płynące.
Duża zmienność składu (ilościowy, jakościowy). Jest uzależniony od: rodzaju podłoża, gleb w zlewni rzeki lub strumienia, od ilości wód zasilających, klimatu, pory roku, ilości wód opadów atmosferycznych, od przyboru wód powodziowych, zagospodarowania i topografii zlewni, od procesów życiowych org. wodnych, od rodzaju, ilości, charakteru zanieczyszczeń doprowadzanych ze ściekami.
Zanieczyszczenia w wodach: mineralne, biogenne, zw. organiczne, gazy rozpuszczone, zan. bakteriologiczne.
Wody pow. stojące dzielimy na:
1. małe zbiorniki (stawy, jeziora),
2. duże zbiorniki (średnie, duże jeziora).
Skład wody uzależniony od podłoża i warunków atmosferycznych. Silne opady powodują rozcieńczenie zanieczyszczeń.
W średnich i dużych jeziorach koncentracja zan zależy od: 1.ilości, jakości dopływających zanieczyszczeń, 2.rodzaju podłoża, 3.rodzaju gleb zlewni.
Pr. chem. wpływające na jakość wód:
1.reakcje utleniania i redukcji, 2.reakcje kwas + zasada, 3.reakcje wymiany pomiędzy atmosferą i wodą, 4.wytrącanie, 5.rozpuszczanie ciał stałych, 6.reakcje kompleksowania, 7.adsorpcji i desorpcji.
Skład wód naturalnych.
Odczyn wód naturalnych zależy od: 1.tzw. układu węglanowego, 2.rodzaju podłoża, 3.rodzaju gleb w zlewni (lub warstwy wodonośnej), 4.doprowadzanych zanieczyszczeń.
Układ węglanowy.
-CO2 gazowy, CO2 rozpuszczony w wodzie, - kwas węglowy, - kwaśne węglany, - węglany nierozpuszczalne w wodzie
Układ węglanowy powoduje buforowanie wód naturalnych.
Poszczególne formy u.w. uczestniczą w;
- reakcjach zachodzących w procesie fotosyntezy,
- reakcjach zachodzących w procesie respiracji,
- przy rozpuszczaniu ciał stałych,
- przy wytrącaniu ciał stałych,
- w procesach biochemicznego rozkładu zw. organicznych.
Gazy rozpuszczone w wodach naturalnych.
CO2 Rozpuszczalność CO2 w wodzie w temp. 20°C i ciśn. 1 atm. wynosi 1688 mg/dm3. CO2 w wodach podziemnych: z infiltracyjnych wód, z opadowych wód, produkt przemiany biochemicznej w procesach saturacji i aeracji, w wyniku redukcji siarczanów w obecności węgla organicznego,
O2 rozpuszczony Rozpuszczalność tlenu w 20°C i 1 atm. wynosi 43,8 mg/dm3. Rozpuszczalność rośnie wraz ze wzrostem ciśnienia, spada - ze wzrostem temperatury.
Tlen pochodzi z dyfuzji ze strefy aeracji. W wodach wgłębnych i głębinowych - procesy radiolizy pod wpływem sub. promieniotwórczych.
Siarkowodór H2S W płytkich i głębinowych wodach podziemnych, w warstwach przydennych. Produkt - po rozkładzie siarczanów, siarczków. Formy występowania zależą od pH. Przy pH 5-7 - gazowy siarkowodór, jon HS-.
Azot Formy azotu w wodach: azotany, azotyny, azot amonowy (kation).
Do głównych źródeł azotanów: spływy powierzchniowe, zanieczyszczenia obszarowe, dopływające ścieki, opady atm., procesy nitryfikacji zachodzące w wodach.
Azotany do wód podziemnych mogą przenikać w sposób naturalny i działalności człowieka - przenawożenie gleb nawozami naturalnymi, naw. mineralnymi, niewłaściwe przechowywanie nawozów, odcieki z wysypisk odpadów, opady atm.
Azotyny NNO2- Zawartość w wodach naturalnych jest bardzo mała. Forma bardzo nietrwała, koncentracja uzależniona od potencjału redoks. Azotyny zawarte w wodach mogą powodować utlenianie Fe2+.
Siarczany Podstawowy składnik wód naturalnych.
Pochodzenie: wskutek wymywania skał, wymywanie gleb, opady atmosferyczne, biochemiczne utlenianie innych form siarki, ścieki.
Siarka może być z : - procesów spalania paliw kopalnianych, - emisja SO2 do atmosfery, - składowanie odpadów górniczych, - utlenianie siarki organicznej (gleba i ścieki), - składowiska odpadów komunalnych.
Siarczany wapnia i magnezu nadają wodzie gorzki smak.
Krzemiany
Źródła: wietrzenie skał, wymywanie minerałów (albit NaAlSi3O8),
Formy: - koloidalna, - zawiesina (krzemionka, glinokrzemiany), - roztwory rzeczywiste.
Formy chemiczne w wodzie:
- niezdysocjowana krzemionka - SiO2,
- niezdysocjowany kwas metakrzemowy - SiO2xH2O (H2SiO3),
- niezdysocjowany kwas polikrzemowy - X SiO2 Y H2O,
Kationy
Amonowy NH4+ Występuje w postaci kationu jak i amoniaku NH3.
Zawartość azotu amonowego uzależniona jest od: - dopływu amoniaku ze źródeł punktowych i obszarowych, - potencjału redoks, - wartości temperatury, - rozwoju roślinności wodnej.
Wody podziemne 0,5 ¸ 50 mg/dm3.
Źródła: ługowanie ze skał (wietrzenie skaleni)
Naturalne przyczyny wysokich stężeń:
- naturalne występowanie wód słonych, - ługowanie złóż soli kamiennej, - zanieczyszczenia antropogeniczne sodem (odprowadzenie wód kopalnianych, eksploatacja złóż ropy i gazu, przecieki z rur transportujących solankę, odpady z przemysłu chemicznego, ścieki komunalne, odcieki ze składowisk odpadów komunalnych, zimowe utrzymanie dróg),
- bardzo rozpowszechniony w wodach naturalnych, - w wodach opadowych b. małe stężenie, - w w. podziemnych - wietrzenie skał (skalenie, biotyt),
Formy: Ca2+, CaSO4, CaHCO3, ługowanie skał (kalcyt, dolomit), stężenie zależy od pH i od zawartości CO2, aktywny w procesach sorpcji i wymiany jonowej, składowiska popiołów, odpadów komunalnych, odpadów przemysłowych (górnictwo), największy emiter wapnia - białe morza - odpady z przemysłu sodowego,
Wybrane parametry organiczne
1) wskaźniki organiczne ogólne,
2) wskaźniki organiczne specyficzne,
Ad.1) ChZT, BZT, OWO, ogólne zap. tlenu, straty przy prażeniu, absorbancja w nadfiolecie, ekstrakt węglowo - chloroformowy.
Ogólne zap. tlenu - zużycie tlenu na utlenienie wszys...
Bonifacy7