Felszíni vizek mintavétele

1. Felszíni vizek mintavétele

2. Szennyezés-terjedésFolyóvíz • vízhozam • sebesség → koncentráció (keveredés: turbulens diffúzió) • + biodegradáció és szedimentáció

3. A folyamat • T=CQ=aQ+b+cQ(Q-Q1) • Q: vízhozam • aQ: vízhozammal arányos alapterhelés • b: vízhozamtól független szenyező anyag • Q-Q1: időegység alatt bekövetkező vízhozam-változás • c: ártérről bemosódó terhelés

4. Kiegyenlített vízjárás • T=CQ=aQ+b • C=a+b/Q

5. Szélsőséges vízjárás • T=CQ=aQ+b+cQ2 • C=a+b/Q+cQ

6. Szennyezés terjedés - Állóvizek • diffúzió • hőmérséklet • hullámzás • ha a tó átfolyásos – a terjedés is gyorsabb

7. Szennyezés terjedés - Állóvizek diffúzió: nagyobb koncentráció felől a kisebb felé - adott molekula átmérője - a víz viszkozitása - és a hőmérséklet befolyásolja A hőmérséklet növekedésével csökken a viszkozitás és felgyorsul az anyagmozgás

8. Szennyezés terjedés - Állóvizek hőmérséklet: a víz 4oC-on a legsűrűbb → lehűléskor átkeveredik → felmelegedéskor átkeveredik

10. Szennyezés terjedés - Állóvizek hullámzás: a szél miatt alakul ki, hatására a felső réteg átkeveredik - sekélyebb vizek teljesen átkeverednek

11. Szennyezés terjedés - Állóvizek hol jut be a szennyező anyag? • epilimnion/hipolimnion • ennek megfelelően dúsul a koncentráció – átjárás a 2 rétek között kicsi

12. Mintavétel ideje • a mérendő komponenseknek napi/évszakos/éves ritmusa lehet • hőmérséklet és ami ezzel összefügg • tervezés! • ha napi ciklusú a mérendő komponens, akkor lehetőleg mindig ugyanabban az időpontban kell mintát venni (ha csak be nem bizonyosodik, hogy kicsi az ebből adódó szóródás)

13. Mintavétel • a vízminőség-változás nyomon követéséhez min 6 minta kell 24 óra alatt (20 minta minimálisan a vízminőség jellemzéséhez) • heti ciklus esetén a hét különböző napjain kell mintát venni • ha nincs ciklikusság, akkor a mintavételi időszakot egyenlő időközökre kell bontani

14. Mintavétel a gyakoriságot befolyásolja • a mért értékek viszonya a határértékekhez • adatok szórása • kevés minta is elég, ha kicsi a szórás, és/vagy határérték alattiak • sok minta gyakran, ha határérték felettiek a mérések és gyakoriak a kiugró értékek

15. Mintavételi helyek • geometriai jellemzők • morfológia • a szennyező anyag belépési pontja (ha van ilyen)

16. Állóvizek • a mintavétel tükrözze a víztér: • alakját • hosszát • szélességét • mélységét • rétegzettségét • a szennyező források helyzetét

17. Folyóvizek • szennyező anyag belépési pont • mederszélesség, mélység • vízhozam

20. Folyóvizek • az ábra félrevezető, mert ez csak igen ritkán látszódik így (és az már elég baj) • a keresztszelvény legalább 3 pontjából kell minta • és/vagy hosszszelvényben a szennyezés irányában

21. Mintavételi hely • terv (elméleti) • elsődleges a mintavevő személy biztonsága • megközelíthetőség (gaz, magaspart stb)

22. Mintatípusok • pontminta: a mintázott közeg egy adott pontjának abban az időpontban tapasztalt állapotát tükrözi • ha a vizsgált paraméter nagyon változékony • azt az időszakot akrjuk meghatározni, amikor a szennyező anyagok jelen vannak • ha az átlagminta elfedné az adott minták közti különbséget

23. Mintatípusok • átlagminta: a víz átlagos minőségét mutatja • időbeli átlagminta: azonos hely, de eltérő időpontok • területi átlagminta: azonos időpont, de eltérő helyek • vertikális átlagminta: 1 pont, de eltérő mélységek a részminták egyesítése előtt meg kell győződni arról, hogy a vízminőség nem változott

24. Mintatípusok átlagminta-képzés szabályai: • tavak (a mintavételi időszakban) egyenletes vízhozamú vízfolyások esetében a részminták térfogata pontosan megegyezzen • változó vízhozam esetén a vízhozammal arányosan kell a részmintákat begyűjteni (térfogatarányos időbeli minta) • ha a részminták összekeverése során csapadék képződik, kerülni kell a használatát

25. Mintavételi típusok • egyszeri • periodikus: idő/ térfogat/ vízhozamfüggő • folyamatos: állandó/ áramlással arányosan változó sebességgel Áramló vizeknél: - nem izokinetikus - izokinetikus (a mintavétel sebessége= az áramló vízével) mintavétel

27. Az egyenlő távolságú osztásközök módszere RT: átfolyási arány; W: szélesség; V: az egyes osztásközökből begyűjtött minta mennyisége, mely helyről helyre változik az átfolyó víz mennyiségének függvényében

28. csak akkor, ha van kép a mederaljzatról Az egyenlő vízhozamok módszere. A mintákat osztásközönként abból a vonalból kell begyűjteni, ahol a vonal mindkét oldalán ugyanannyi víz folyik át

29. Hogyan helyes a kinetikus mintavétel? - Alapelvek • a mintavevő leeresztésének és felhúzásának ideje meghatározza a begyűjthető minta mennyiségét • a leeresztés/felhúzási sebesség minden függélyben meg kell, hogy egyezzen (próba kell a legmélyebb függélyben – derüljön ki, mi az a leglassabb sebesség, amikor a mintatartó nem töltődik túl) • minden függélyben ugyanolyan mintavételi eszköz, ugyanakkora mintatárolóval • kerülni kell a mesterséges elemek által keltett örvényeket • keresztszelvényben legalább 3, max 10-14 kell mintát gyűjteni • ha a mintavevő eléri a meder alját, meg kell szakítani a felkavarodó iszap miatt

30. Hogyan helyes a kinetikus mintavétel? - Alapelvek Nem lehet izokinetikus, ha: • a vízfolyás sebessége túl gyors (>10ms) • a vízfolyás sebessége túl lassú (<0,5m/s) • a mélység túl kicsi • pl. automata monitoring állomáson

31. Mintavételi eszközök

32. LISST-SL

35. Mintavevők

36. Merítéses mintavétel általános vízkémiai vizsgálathoz, felúszó szennyeződések, oldott fémek, szerves szennyezők meghatározásához

37. ne keveredjen fel a víz a minatvevő eszköztől és személytől ajánlott a folyásiránynak háttal állni nem menni bele, ha mély a víz/gyors a sodrás

38. Van Dorn

39. Kemmerer

43. Mintatartók • szerves komponens: üveg, fém, vagy teflon (nem: zárószelepben neoprén tömítés, olajjal megkent alkatrész) • szervetlen összetevők: üveg, fluorokarbon polimer, egyéb inert nem színezett műanyag • nyomelem: gumi, fém nem ajánlott, polietilén ehhez jó • fényre bomló szennyezőknél barna boroszilikát üveg kell

44. Mintatartók

45. Minta tartósítás • általában hűtés 4oC-ra • kénsav <2 pH (fémek, ammónium, KOI, keménység, szerves szén, foszfor) • nátrium-hidroxid >12 pH (cianid) • nátrium-tioszulfát (halogének, aromás vegyületek, fenolok, benzidinek, dioxin) • tárolás sötétben: PAH

46. Felszín alatti vizek • a szennyezők (részben) ugyanazok, de más a megítélés • (pl. nitrát) • természetes háttérszennyezettség (D-Alföld: 139 ammónium; arzén 73; 13 bór)

47. Szennyezésterjedés • talajvíz mélység • 2 fázisú/3 fázisú zóna • hézagtérfogat • effektív porozitás: pórustér/teljes térfogat

48. Szennyezésterjedés • szivárgási tényező

49. Szennyezésterjedés • dielektromos állandó

50. földtani közeg adszorpciós tulajdonságai • talajvíz áramlás iránya = [m] vsz= k × I [m/s].