WODA

1. WODA

2. Co to jest woda? Woda jest jednym z głównych elementów środowiska naturalnego i zajmuje około 75% powierzchni naszego globu, z czego 97% stanowią morza i oceany, około 2% wody lodowcowe, a resztę wody głębinowe, jeziora i rzeki oraz woda w atmosferze. Woda znajduje się w stałym obiegu: ziemia–atmosfera–ziemia. Stosowana jest do wielu celów: bytowych (pożywienia, higiena), w rolnictwie, przemyśle i transporcie.

3. Właściwości wody • Woda pokrywa ponad 2/3 powierzchni Ziemi. Ze względu na właściwości fizyczne jest substancją niepospolitą. Ma niezwykle dużą pojemność cieplną , co oznacza, że pochłonięcie lub oddanie przez wodę znacznych ilości ciepła nie powoduje dużych zmian temperatury. Woda cechuje się dużym ciepłem topnienia i krzepnięcia, te właściwości wody sprawiają, że powoli paruje, zamarza i topnieje. Wśród szczególnych właściwości wody na podkreślenie zasługuje to, że największą gęstość woda osiąga w 4 st. Celsjusza.

4. Skład chemiczny wody Z punktu widzenia chemika woda jest związkiem chemicznym składającym się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu.

5. Mętność wody Mętność jest to właściwość optyczna, polegająca na rozproszeniu i adsorbowaniu części widma promieniowania widzialnego przez cząstki stale obecne w wodzie lub ściekach. • Mętność mogą powodować: wytrącające się związki żelaza, manganu i glinu, kwasy humusowe, plankton, cząstki skał i gleb, osady denne, zawiesiny odprowadzane do wód ze ściekami, nadmiar koagulantów. • W przypadku głębokich zbiorników wodnych, gdzie od intensywności naświetlania zależą procesy w niej zachodzące, zamiast pomiaru mętności dokonuje się pomiaru przeźroczystości wody. • Wymaganie fizykochemiczne, co do tego jaką mętność powinna mieć woda do spożycia wynosi 1mg/dm3

6. Twardość wody • Twardość wody jest jej właściwością wynikającą z obecności rozpuszczonych w niej związków, głównie wapnia i magnezu. Rozróżnia się następujące rodzaje twardości wody: • Twardość ogólna – odpowiada całkowitej zawartości jonów wapnia i magnezu oraz innych jonów metali powodujących twardość wody. • Twardość węglanowa – odpowiada zawartości wodorowęglanów wapnia i magnezu, zwana niekiedy niezupełnie ściśle twardością przemijającą, ponieważ podczas gotowania wody zanika (wytrącają się osady węglanów i wodorotlenków wapnia, magnezu, manganu i żelaza, tworząc tzw. kamień kotłowy powodujący straty ciepła i większe zużycie paliwa podczas ogrzewania wody). • Twardość niewęglanowa – stanowi różnicę między twardością ogólną a twardością węglanową i określa zawartość chlorków, siarczanów, azotanów i innych rozpuszczalnych soli, głównie wapnia i magnezu. Często stosowany jest podział na twardość wapniową i twardość magnezową.

7. Zawartość pH w wodzie • Odczyn (pH) wody jest obojętny. • Odczyn wód naturalnych waha się w granicach pH 4-9 i zależy od wielu czynników: − zawartości węglanów, wodorowęglanów i dwutlenku węgla (wody węglanowe są zasadowe, ubogie w węglany – kwaśne); − charakteru podłoża glebowego, które może zawierać związki o charakterze kwaśnym lub zasadowym; − zanieczyszczeń ściekami; − opadów atmosferycznych, które mogą powodować wzrost ilości słabych i mocnych kwasów w wodach. • Dopuszczalne wartości pH wynoszą w wodzie do picia 6,5-8,5, w wodach powierzchniowych klasy I: 6,5-8,0, klasy II: 6,5-9,0 i klasy III: 6,0-9,0.

8. Występowanie wody • Wody naturalne występujące w przyrodzie dzielimy na 3 rodzaje: • opadowe - opady deszczu, śniegu, gradu lub rosy. Ich skład zależy od atmosfery przez którą przechodzą. Zawierają zwykle dość duże ilości gazów jak O2, N2, CO2 i innych (ok.25cm3/dm3). • powierzchniowe – są to spływające wody po powierzchni ziemi i gromadzące się w naturalnych zbiornikach. Obszar, z którego spływa woda do zbiornika nazywa się zlewnią. Woda taka ma skład zmienny w szerokich granicach . • podziemne – powstają wskutek infiltracji wód opadowych i powierzchniowych, które po dojściu do warstwy nieprzepuszczalnej wypełniają wolne przestrzenie między cząstkami piasku. Takie warstwy wodonośne mogą występować na różnych głębokościach.

9. Właściwości fizyczne wody • temperatura topnienia pod ciśnieniem 1 atm: 0 °C = 273,152519 K • temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1 atm: 99,97 °C = 373,12 K • gęstość w temperaturze 3,98 °C: 1 kg/l (gęstość maksymalna). • temperatura krytyczna: 647,096 K (ok. 374 °C) • ciśnienie krytyczne: 22,064 MPa • ciepło właściwe: 4187 J/(kg·K) = 1 kcal/(kg·K) J • ciepło parowania: 2257 kI/kg • ciepło topnienia: 333,7 kJ/kg • masa cząsteczkowa: 18,01524 Da • względna przenikalność elektryczna w stałym polu elektrycznym: 87,9 (0 °C), 78,4 (25 °C), 55,6 (100 °C) • barwa: lekko jasnoniebieska (w małych objętościach wydaje się bezbarwna) • zapach: bezwonna • odczyn: 7,0

10. Woda jako rozpuszczalnik • Najbardziej rozpowszechnionym zastosowaniem wody jest wykorzystanie jej jako rozpuszczalnika. Nie jest ona rozpuszczalnikiem uniwersalnym, który rozpuszcza wszystko. Słabo rozpuszcza substancje pochodzenia organicznego, natomiast bardzo dobrze substancje w których występuje wiązanie jonowe. Spowodowane jest to między innymi obecnością w wodzie cząsteczek wody jako dipoli. W chemii często używa się następującego uogólnienia - podobne rozpuszcza podobne. Oznacza to, że substancje rozpuszczane wtedy będzie bardzo dobrze rozpuszczała się, jeżeli ma strukturę i właściwości podobne do cząsteczek rozpuszczalnika. Z tego powodu woda jest dobrym rozpuszczalnikiem substancji polarnych (alkohol etylowy) i substancji o budowie jonowej (sól kuchenna).

11. Przeznaczenie wody • Przeznaczenie wody: A – woda przeznaczona do picia i potrzeb gospodarczych B – woda przemysłowa (woda stosowana dla celów energetycznych, woda technologiczna, woda chłodnicza) • Za dobrą wodę do picia uważa się taką wodę, która odpowiada poniżej przedstawionym podstawowym wymaganiom sanitarno-epidemiologicznym: a) woda powinna być klarowna, bezbarwna, bezwonna i orzeźwiająca w smaku, b) nie powinna zawierać bakterii chorobotwórczych, pasożytów zwierzęcych oraz ich larw i jaj ani związków trujących, nadmiernych ilości związków wapnia, magnezu, żelaza i manganu, c) nie może zawierać składników lub domieszek szkodliwych dla zdrowia i ujemnie wpływających na jej walory smakowe, d) musi być stale chroniona i zabezpieczana przed zanieczyszczeniem

12. Zanieczyszczenia wód • Główne zanieczyszczenia pochodzą od niedostatecznie oczyszczonych ścieków przemysłowych i miejskich odprowadzanych do wód. Często są one zabarwione. Wody powierzchniowe nie powinny być bez oczyszczenia używane do picia. Z upływem czasu, wskutek zachodzących procesów biochemicznych ulegają pod wpływem mikroorganizmów i tlenu samooczyszczeniu tzn. utlenianiu związków organicznych do CO2, NO2,SO3.

13. Ochrona wody • Ochrona wód to zapewnienie jak najlepszej jakości wód, w tym utrzymywanie ilości wody na poziomie zapewniającym ochronę równowagi biologicznej. Oto podstawowe sposoby ochrony wody:- Ochrona wód przed degradacją. - Całkowite oczyszczanie ścieków. - Stosowanie bezściekowych technologii w produkcji przemysłowej - Zamykanie obiegów wodnych w cyklach produkcyjnych i odzysk wody ze ścieków;- Utylizacja wód kopalnianych oraz powtórne wtłaczanie tych wód do góro-tworów; - Zabezpieczanie hałd i wysypisk; - Oczyszczanie ścieków i unieszkodliwianie osadów ściekowych. - Budowa zbiorników retencyjnych. - Napowietrzanie wód stojących.

14. Metody badania wody • W praktyce sanitarnej zakres badania wody ustala się w zależności od jej przeznaczenia. Rozróżnia się trzy podstawowe zakresy badania wody: skrócony, rozszerzony i pełny. • Badania skrócone: temperatura, mętność, barwa, zapach, odczyn(pH), twardość, zasadowość, żelazo ogólne, mangan, chlorki, amoniak, azotany, utlenialność, siarkowodór • Badania rozszerzone: sucha pozostałość, pozostałości po prażeniu, straty po prażeniu, siarczany (VI), azot albuminowy • Badania pełne: fluor, sód, potas, miedź, cynk, arsen, selen, glin, ołów, kadm, cyjanki, chrom (VI), dw. węgla, fosforany, rozpuszczony tlen, BZT, substancje powierzchniowo czyste, fenol, substancje powierzchniowo czynne, węglowodory aromatyczne

15. Skala kolorymetryczna • Skala kolorymetryczna to szereg wzorców o wzrastającej intensywności zabarwienia lub o różnych barwach w postaci roztworów, papierków, filtrów itp. do porównania z nimi badanych próbek.

16. Wody w naszej gminie

17. Ogólnie o wodzie w naszej gminie • Wody podziemne czwartorzędowego poziomu wodonośnego występują na terenie całej gminy i związane są z piaskami, pospółkami oraz żwirami, rzecznymi i wodnolodowcowymi. Wodonośność tego poziomu uzależniona jest od opadów atmosferycznych i w większości przypadków jest minimalna. • Przez obszar gminy Klwów przebiega granica wododziałów zlewni Pilicy i Radomki. Większa część gminy położona jest w zlewni rzeki Drzewiczki, prawego dopływu Pilicy, natomiast kilka cieków w południowej części gminy należy do zlewni Wiązownicy, będącej lewobrzeżnym dopływem Radomki.

18. Zaopatrzenie w wodę w naszej gminie • Na terenie gminy funkcjonuje 5 systemów zbiorowego komunalnego zaopatrzenia ludności w wodę pitną i na cele gospodarcze (w tym hodowlane) bazujące na studniach głębinowych zasilanych w wodę z utworów czwartorzędowych. Zasięg poszczególnych systemów wodociągowych przedstawia się następująco: - Ujęcie Ulów o wydajności 360m sześciennych/d, obsługuje miejscowości: Ulów i Kolonia Ulów, dotyczy 531 mieszkańców • Ujęcie Głuszyna o wydajności 840m sześciennych/d, obsługuje miejscowości: Głuszyna i Kłudno, dotyczy 741 mieszkańców • Ujęcie Kadź o wydajności 192m sześciennych/d, obsługuje miejscowość Kadź, dotyczy 202 mieszkańców • Ujęcie Przystałowice Duże o wydajności 540m sześciennych/d, obsługuje miejscowości: Sady Kolonia i Przystałowice Kolonia, dotyczy 594 mieszk. • Ujęcie Borowa Wola o wydajności 720m sześciennych/d, obsługuje miejscowości: Borowa Wola, Klwów i Podczasza Wola, dotyczy 875 mieszk.

19. Sieci wodociągowe w naszej gminie

20. Gospodarka ściekowa naszej gminy • Na terenie gminy zorganizowane, zbiorowe systemy odprowadzania i oczyszczania ścieków nie funkcjonują. Około 30% ogółu gospodarstw domowych posiadających instalacje wodociągowe (z zasilaniem lokalnym lub komunalnym) oraz obiekty użyteczności publicznej odprowadzają ścieki do bezodpływowych wybieralnych zbiorników lokalizowanych w granicach obsługiwanej posesji. Punkt zlewny ścieków – oczyszczalnia została wybudowana.

21. Wyniki badań fizyko - chemicznych

22. Nasze badania

23. Dodawanie potrzebnych odczynników

24. Dodawanie reagentów.

25. Wyniki badania wody stojącej w Ulowie, skala kolometryczna.

26. Opis badania wody stojącej w Ulowie. • Fosforany (Po4) – 0 • Azotany (V) (NO3) – 10 mg/l • Amon (NH4) – 0,2 mg/l • Azotany (III) ≥0,02 mg/l • pH – 7 • Twardość – 6 stopni niemieckich – miękka (1 st. niemiecki – 10 mg CaO na dm sześcienny wody)

27. Wyniki badania wody płynącej w Klwowie, skala kolorymetryczna

28. Opis badania wody płynącej w Klwowie. • Fosforany (PO4) – 0,5mg/l • Azotany (V) (NO3) – 0 • Amon (NH4) – 0,05mg/l • Azotany (III) ≥ 0,02mg/l • pH – 8 • Twardość - 9 stopni niemieckich – twarda (1 st. niemiecki – 10 mg CaO na dm sześcienny wody)

29. Wyniki badania wody z wodociągów w Ulowie, skala kolorymetryczna

30. Opis badania wody z wodociągów w Ulowie • Fosforany (Po4) – 0,5mg/l • Azotany (V) (NO3) – 0 • Amon (NH4) - 0,05mg/l • Azotany (III) (NO2) ≥ 0,02mg/l • pH – 8 • Twardość – 8 stopni niemieckich – twarda • (1 st. niemiecki – 10 mg CaO na dm sześcienny wody)

31. Wnioski • Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić iż: • - badania prowadzone dla wody płynącej w Klwowie i wody z wodociągów w Ulowie są podobne za wyjątkiem twardości, • - woda pochodząca z zbiornika stojącego różni się w porównaniu z wodą płynącą i z wodą z wodociągów zawartością azotanów(v), azotanów(III), fosforanów, amonu, pH oraz twardością.

32. KONIEC • Prezentacja ta jest wynikiem mojej pracy nad projektem edukacyjnym w ramach – Regionalnego programu stypendialnego dla uczniów szczególnie uzdolnionych w roku szkolnym 2011/2012. Prowadzona była pod kierunkiem mgr Małgorzaty Kopczyńskiej. • Mam nadzieję, że spodobała się Państwu. Wyk. Weronika Płosarek Źródła: internet, dokumentacja Urzędu Gminy w Klwowie, „Geomorfologia” P. Migoń, „Meteorologia dla geografa” – A. Woś, „Przewodnik do ćwiczeń z hydrologii ogólnej” – E. Bajkiewicz-Grabowska, A. Magnuszewski, Z. Mikulski Ekologia Środowisko Przyroda T. Umiński i inne.