430 likes | 670 Views
oxid uhličitý a jeho iontové formy. nejdůležitějším protolytickým systémem v přírodních a užitkových vodách je uhličitanový systém CO 2 – HCO 3 ¯ – CO 3 ² ¯ který významně ovlivňuje složení a vlastnosti vod ( pH, neutralizační a tlumivou kapacitu, agresivitu, inkrustační účinky )
E N D
oxid uhličitý a jeho iontové formy nejdůležitějším protolytickým systémem v přírodních a užitkových vodách je uhličitanový systém CO2 – HCO3¯– CO3²¯ který významně ovlivňuje složení a vlastnosti vod ( pH, neutralizační a tlumivou kapacitu, agresivitu, inkrustační účinky) pH pro pitnou vodu 6,5 – 9,5 MH
formy výskytu ve vodách volný CO2 (symbol H2CO3 ) je rozpuštěný ve vodě vázaný CO2 hydrogenuhličitany HCO3 , CO3 celkový oxid uhličitý TIC anorganicky vázaný uhlík
výskyt ve vodách volný oxid uhličitý – v přírodních vodách s pH < 8,3 (jednotky – desítky mg/l prosté podz.vody a více v minerálních vodách) v závislosti na hodnotě pH hydrogenuhličitany – jsou běžnou převládající součástí podz. vod, s vyšší Σ M ztrácí dominantní postavení uhličitany - v nízkých koncentracích, proto nejsou analyticky dokazatelné malé koncentrace v podz. v. jsou prokazatelné až při pH> 8,3
neutralizační kapacitou se rozumí látkové složení silné jednosytné kyseliny (zásady) v mmol, které spotřebuje 1 litr vody k dosažení určité hodnoty pH kyselinová kapacita KNK zásadová kapacita ZNK neutralizační kapacita je integrálem tlumivé kapacity v daném rozmezí pH v přírodních vodách je to KNK4,5 a ZNK8,3 KNK4,5 (mmol/l) = HCO3 (mmol/l)
agresivní CO2 rovnovážný CO2 je volný (H2CO3 ), který je v rovnováze s koncentrací iontů vápníku a hydrogenuhličitanů =vápenato-uhličitanová rovnováha CaCO3 + H2CO3 = Ca + 2HCO3 při jeho poklesu – inkrustace při jeho nadbytku – agresivní CO2 (Heyerova zkouška) Langelierův index Is (rozdíl mezi skutečnou a fiktivní hodnotou pH ) Is = 0 rovnovážný stav Is < 0 agresivní Is > 0 inkrustující
radioaktivní látky • nuklid – druh atomů,které mají stejné protonové (atomové) číslo Z a nukleonové (hmotnostní) číslo A • Pokud mají nuklidy stejná protonová čísla, ale rozdílná nukleonová čísla nazývají se izotopy Nuklidy : stabilní radionuklidy : přírodní umělé Radionuklid- poločas přeměny – druh záření a jeho energií Mírou mohutnosti radioaktivního zdroje je aktivita
radioaktivní látky měření radioaktivity : celková objemová aktivita α, β stanovení jednotlivých radionuklidů (radon,radium,tritium,uran…) jednotkou aktivity je becquerel Bq vyhláška Státního úřadu pro jadernou bezpečnost č. 184/1997 směrné hodnoty : ²²² Rn , aktivita α, aktivita β 50 0,2 0,5 (Bq/l) pro vodu dodávanou do veřejných vodovodů MH pro 15 přírodních radionuklidů
grafické zpracování chemismu – podzemní voda z permokarbonu
grafické zpracování chemismu –křída – kvartér – břehová infiltrace
grafické zpracování chemismu –křída – kvartér – břehová infiltrace
grafické zpracování chemismu –křída – kvartér – břehová infiltrace ΣM 1067 301
alekinova klasifikace : 3 třídy -3 skupiny – 4 typy Cl 9,2 Na III I. HCO3- >Ca a Mg II. HCO3- < (Ca+Mg)<HCO3- +SO4--) III. HCO3-+ SO4--<Ca + Mg IV. HCO3- = 0 I. II. III.
Hodnocení chemismu kontrola analýz : součet c.z kationtů = c.z. aniontů analýzy kontrolních vzorků akreditace laboratoří r e p r e z e n t a t i v n í v z o r k y v o d hydrogeochemické hodnocení hydrobiologické hodnocení mikrobiologické hodnocení
hydrogeochemické hodnocení v prostoru : náhlé prostorové změny v chemismu (vliv hg. poměrů) kontinuální prostorové změny (interakce hornina – voda = zonálnost) v čase : náhlé časové změny v chemismu změna hydrodynamických podmínek periodické změny klima –vymývání NO3- systematické změny zásah do proudění podzemní vody
Hodnocení chemismu • účel hydrochemických prací • informace o analyzovaných vzorcích (dokumentace odběrových míst, způsob odběru, druhy analýz, laboratoř, protokoly rozborů • základní zjištěné údaje : celková mineralizace, pH, typ vody, zjištěné charakteristické údaje – tabulky, grafy • hodnocení jakosti vody podle účelu hydroch. prací • hypotéza o tvorbě chemismu, včetně zdrojů znečištění • předpověď vývoje jakosti vody • návrh dalšího sledování
Minerální voda Σ mineralizace>1g/l – 5, 5-15, >15g/l Σ CO2 rozpuštěný> 1 g/l = kyselky Teplota > 25oC (termy) SII> 1 mg/l, I-> 5 mg/l , Fe> 10 mg/l, As> 0,7 mg/l , Rn 1 370 Bq/l chemismus podzemní vody • Prostá podzemní voda • Σ mineralizace< 1 g/l
Chemismus podzemní vody • Hlavní kationty:vápník-hořčík-sodík-draslík • Hlavní anionty: hydrogenuhličitany HCO-3 • sírany SO4 2- • chloridyCl- • Běžně se vyskytující se ionty v nízkých koncentracích: mangan, železo,amoniak • dusičnany, obsah CO2 • Teplota vody 8-120 C, pH 6,5 -9,5
Látky ovlivňující změnu jakosti podzemní vodypřirozené x antropogenní • Mikrobiologické a biologické ukazatele : • Fekální koliformní bakterie > enterokoky >koliformní >mezofillní >psychrofilní bakterie • Živé a mrtvé organismy
Látky ovlivňující změnu jakosti podzemní vody zdravotně významné Fyzikální a chemické ukazatele : • Anorganické Sb,As,Be,B,(bromičnany), Cd,Cr,Cu,CN-F-,Pb,Hg,Ni,Se,Ag Mn,NO3-,NO2-
Látky ovlivňující změnu jakosti podzemní vody zdravotně významné • Organické • Těkavé (TOL)- BTEX, Cl-U • Obtížně těkavé – PAU,PCB,ostatní RL • Pesticidy
UKAZATELÉ, jejichž zvýšené hodnoty mohou negativně ovlivnit jakost pitné vody Rozpuštěné látky >1g/l Na BARVA Al CHUŤ PACH SO4 pH Cl CHSKMn ZÁKAL NH4 NEL Fe
POŽADAVKY NA VODU • -PITNÁ – BALENÁ KOJENECKÁ- BALENÁ STOLNÍ – BALENÁ PITNÁ • VODA PRO CHOV DOBYTKA A DRŮBEŽE – PRO CHOV RYB VODA PRO ZÁVLAHU
VODA VE STAVEBNICTVÍ • KOROZE • POŽADAVKY NA JAKOST VODY : DOPRAVOVANÉ POTRUBÍM BETONÁŘSKÉ VODY NÁPOROVÉ VODY (PROPUSTNOST HORNINOVÉHO PROSTŘEDÍ X ODOLNOST BETONU)
AGRESIVNÍ NÁPOROVÉ VODY • VODY MÁLO MINERALIZOVANÉ (HLADOVÉ) VODY KYSELÉ VODY S AGRESIVNÍM CO2 VODY SÍRANOVÉ VODY S VYŠŠÍM OBSAHEM Mg VODY S VYŠŠÍM OBSAHEM NH4 OSTATNÍ VODY CEMENTOVÝ BACIL 3CaO.Al2O3 .3CaSO4 . 30H2O Ettringit= Candlotova sůl 30 H2O
odběry reprezentativních vzorků vod povrchové vody srážkové vody
odběry reprezentativních vzorků vod četnost odběrů – cíl hydrochemických prací finance • variabilita sledovaného ukazatele – • důležitost vybraného objektu ve zvodněném systému
zásady správného odběru vzorků vod spolupráce s laboratoří před odběrem prameny: zachycené – nezachycené využívané - čerpané objekty : místo odběru, hloubka čerpadla, Q, s, využívané přetokové objekty: místo odběru,Q,tlak+atm. nevyužívané objekty: vystrojení, způsob odběru : Q, s,t, před odběrem, čerpadlo-vzorkovač povrchové vody: povrchový-hloubkový odběr vzorků srážkové vody : jednorázové x směsné vzorky