350 likes | 848 Views
Voda kao životni medij. mjerenja fizikalno-kemijskih parametara vode i njihova interpretacija. “Voda je osnov svega, iz vode je sve, i sve se u vodu vraća. “ Tales (600 g. pr.n.e.). jedna od osnovnih tvari u prirodi
E N D
Voda kao životni medij mjerenja fizikalno-kemijskih parametara vode i njihova interpretacija
“Voda je osnov svega, iz vode je sve, i sve se u vodu vraća. “ Tales (600 g. pr.n.e.) • jedna od osnovnih tvari u prirodi • pokriva 71 % Zemljine površine životni prostor za mnoge organizme • izgrađuje 50-90 % svakog živog organizma • ima jednu od ključnih uloga u formiranju klime • oblikuje reljef • sudjeluje u kruženju materije i protoku energije u ekosustavima
Svojstva vode od osobite važnosti za žive organizme • polarna molekula dobro otapalo kemijski čista voda u prirodi ne postoji • važni anioni: CO32-, HCO3-, NO3-, PO43-, Cl- • važni kationi: Ca+, K+, NH4+, Na+ • otopljeni plinovi: O2 , N2 , CO2 , SO2 • velika površinska napetost • najgušća kod 4°C (anomalija vode)
homogenost i konstantnost temperature akvatičkih sustava u odnosu na atmosferu • relativno visok specifični toplinski kapacitet • dobra termalna provodljivost Život u vodi • organizmi hipotonični, hipertonični ili izotonični s vodom - važan je sastav iona u vodi (razlika more-slatke vode)
Raspodjela vode na Zemlji 97,2% - mora i oceani 2,8% - voda na kopnu 2,24% - polarni led i glečeri 0,61% - podzemna voda 0,009% - jezera 0,0001% - tekućice
Pitka voda • 0,003% od ukupne vode na Zemlji • nedovoljne zalihe za današnji stupanj gospodarskog i kulturnog razvitka čovječanstva • oko 40 000 akumulacijskih jezera • oko 70% zaliha slatke vode troši poljoprivreda • oko 22-24% industrija • 6-8% kućanske potrebe (perilica rublja140 l, wc i tuširanje 95 l)
Posljedice potrošnje vode i zagađivanja mora i slatkih voda • onečišćenje vode ksenobioticima • promjena prirodnih tokova i jezera • promjena fizikalnih, kemijskih i bioloških svojstava vode • promjene životnih zajednica voda, smanjenje biološke raznolikosti
mjerenja fizikalno-kemijskih svojstava vode • poboljšavaju monitoring površinskih kopnenih voda i priobalnog područja mora i oceana • ukazuju na promjenukvalitete vode • razvijaju kod učenika svijest o važnosti vode kao prirodnog i gospodarskog dobra
Izbor postaje - opis • lokacija - geografske koordinate • prema količini otopljenih soli • slana voda • slatka voda • prema tipu vodene površine • potok, rijeka • jezero, akumulacija • more, ocean • ribnjak • kanal za odvodnju
frekvencija mjerenja - 1 tjedno • Što se mjeri? • prozirnost • temperatura vode • otopljeni kisik • nitrati • pH vode • električna vodljivost • alkalitet • salinitet
Prozirnost • određuje kako duboko prodire svjetlost u vodu gdje omogućuje rast i razvoj alga i podvodih viših biljaka (makrofita) • pokazuje koliki je produktivni sloj vodenog tijela • ovisi o količini suspendiranih tvari, boji vode i količini algi u vodi • suspendirane čestice u vodu dolaze erozijom obala i iz pritoka • većina prirodnih voda ima prozirnost od 1 do nekoliko metara • 1 m - visoko produktivne vode
antropogeni utjecaj - sječa obalne vegetacije, • utjecaj na organizme - zatrpavanje, talože se na škrge,... • mjeri se Secchi-jevim diskom (more, jezera) i turbidity epruvetom • To je prvo mjerenje na terenu
Temperatura vode • ukazuje na količinu topline apsorbirane u vodi • ovisi o solarnoj radijaciji, brzini vode, dubini vode, veličini vodene površine, okolnoj vegetaciji, podzemnim vodama, antropogenom utjecaju • ima velik utjecaj na količinu i raznolikost živog svijeta u vodi • utječe na topljivost kisika, dostupnost hranjivih tvari, stopu razgradnje organskih tvari, metabolizam • mjeri se alkoholnim termometrom, odmah na terenu
Otopljeni kisik • pokazuje masu molekula kisika otopljenih u vodi po jedinici volumena • manje ga je u vodi nego u atmosferi (oko 25 x) • dolazi u vodu iz atmosfere i procesom fotosinteze vodenih algi i viših biljaka • ovisi o temperaturi (bolje se otapa u hladnoj vodi) - zasićenost kisikom ispod 80% ukazuje na povećanu potrošnju
ovisi o brzini vode i tipu toka • nadmorska visina utječe na topljivost ( veći tlak zraka, veća topivost kisika) • ovisi o salinitetu (veći salinitet, manje otopljenog kisika) • udio kisika ovisi količina organske tvari u vodi (procesi razgradnje) • bez dovoljne količine O2 - život u vodi nije moguć (ispod 3 mg/l - biološka kriza) • kritičan period - ljeto - više temperature
antropogeni utjecaj - otpadne vode opterećene organskim tvarima bakterijska razgradnja potrošnja O2 • mjeri se pomoću opreme (kita) za otopljeni kisik (tzv. Winklerova metoda), odmah na terenu
pH vode • mjera kiselosti (negativni logaritam koncentracije vodikovih iona) • većina rijeka i jezera - pH između 6,5 i 8,5 (prirodno ovisi o tipu tla) • kišnica - pH između 5 i 6 (otapaju se CO2 i dr. plinovi) • “kisela kiša” - pH oko 4
utječe na kemijske procese u vodi • niži pH može djelovati toksično • mjeri se pH-indikatorskim papirom, pH-penom ili pH-metrom
Nitrati • najčešći oblik dušika u vodi (NO3-) • u prirodnim vodama u niskim koncentracijama (<1 mg/l N-NO3-) • više koncentracije mijenjaju miris i okus vode • potrebni biljkama za rast (uz fosfate su limitirajući faktor) • prirodno ulaze u vodu oborinama i raspadom organskih tvari u tlu i sedimentu • antropogeni utjecaj - umjetna gnojiva i otpadne vode
povećane koncentracije povećan razvoj algi i višeg bilja (porast primarne produkcije, eutrofikacija, “cvjetanje”) • mjere se pomoću opreme (kita) za nitrate
Električna vodljivost vode • mjerimo sposobnost provođenja el. struje u uzorku vode ovisi o količini iona indirektno određujemo količinu otopljenih tvari u vodi • prirodne vode imaju veću vodljivost ukoliko se nalaze na području od topljivih stijena (vapnenac) • pitka voda mora imati < 750 µS/cm (tj. < 500 mg/l otopljenih tvari) • mjeri se konduktivimetrom
Alkalitet vode • mjera puferske sposobnosti vode (sposobnost da neutralizira kiselinu) • ovisi o količini negativnih iona (CO32-, HCO3-,OH-) • vode s visokim alkalitetom vezane uz topljive sedimentne stijene • pokazuje koliko je stanište osjetljivo na acidifikaciju • kiselina ulazi u vodu putem oborina, a rjeđe kroz tlo
veliki utok kiseline (npr. snažne i dugotrajne oborine) u uvjetima niskog alkaliteta vode (ispod 100 mg/l) pad pH vode opasno za sve organizme • kritičan period - otapanje snijega • vode s visokim alkalitetom su kemijski stabilniji za okoliš, budući da negativni ioni vežu teške metale u neškodljive komplekse • mjeri se pomoću opreme (kita) za alkalitet
Salinitet • sadržaj soli u vodi • slane vode - more oko 35 ‰ (35 g/kg; ppt) • poluslane ili boćate vode - 0,5 do 35 ‰ • slatke vode - ispod 0,5 ‰ • određuje živi svijet koji obitava u vodi • salinitet mora i oceana se sporo mijenja • određuje se iz gustoće (areometar) i temperature vode • važno poznavati vrijeme plime i oseke
Nastavljamo druženjem na terenu. Ugodan ostatak dana.