Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

VÍZMINŐSÉG, VÍZMINŐSÍTÉS. BAKTERIOLÓGIAISZENNYEZÉS.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "VÍZMINŐSÉG, VÍZMINŐSÍTÉS. BAKTERIOLÓGIAISZENNYEZÉS."— Előadás másolata:

1 VÍZMINŐSÉG, VÍZMINŐSÍTÉS

2

3

4 BAKTERIOLÓGIAISZENNYEZÉS

5

6 Hogyan minősítünk? A természetes víz különös kémiai összetételű oldat, és egyúttal bonyolult keverék is, a vízi élővilág élettere. A vízminősítés során a víz tulajdonságait elsősorban a használatok alapján osztályozzuk: antropocentrikus szemlélet. Az ökocentrikus szemlélet nem az vízhasználatok szerinti „alkalmasságot” veszi alapul, hanem a víz ökológiai állapotát.

7 VÍZMINŐSÉG  A víz tulajdonságainak összessége  Sokféle, egyidejűleg lejátszódó fizikai, kémiai és biológiai folyamat alakítja  Meghatározás: fizikai, kémiai, biológiai, bakteriológiai jellemzők alapján VÍZMINŐSÍTÉS  A vízminőség meghatározása  Megfelel az adott vízhasználati célnak (ember központú)?

8 VÍZHASZNÁLATOK IVÓVÍZELLÁTÁS IPARI VÍZIGÉNYEK ÖNTÖZÉS REKREÁCIÓ: ÜDÜLÉS, FÜRDÉS HALÁSZAT VÍZIENERGIA HAJÓZÁS ÖKOLÓGIAI VÍZIGÉNY

9

10 VÍZ KERETIRÁNYELV (WATER FRAMEWORK DIRECTIVE) Cél: Felszíni és felszín alatti vizek jó ökológiai állapotának elérése, romlás megakadályozása. Vízterek  részvízgyűjtők  vízgyűjtők Minősítés: hidromorfológiai, fizikai-kémiai és ökológiai jellemzők alapján. Referencia paraméterek meghatározása: Torzulások az ökoszisztémában a zavartalan állapothoz képest Határidők, ellenőrző rendszer (monitoring), beszámolási kötelezettség, cselekvési programok kidolgozása (vízgyűjtő gazdálkodási terv)

11 1.1 Hőmérséklet  Oldhatóságot befolyásolja  Biológiai folyamatok meghatározója  Felszíni vizek: szezonális ingadozás  Hőrétegzettség (mély tavak)  Felszín alatti vizek: viszonylag állandó hőmérséklet  Termálvizek (állandóan 20 C felett) 1. FIZIKAI JELLEMZŐK

12 1.2 Összes oldott anyag  0.45 µm szűrőpapíron átszűrt mintából bepárlás, majd 105 ºC-on súlyállandóságig szárítva 1.3 Lebegőanyag  Szűrőn fennmaradt rész  Szervetlen anyagok (hordalék) és élő szervezetek (plankton)  Általában: oldott, partikulált, szerves, szervetlen komponensek (KOI, P, N stb.) Oldott és lebegőanyag tartalom (a víz komplex keverék) Valódi oldatKolloid r.Diszperz rendszer 1 nm200 nm Nem ülepedő Ülepedő

13 1.4 Zavarosság  Szerves és szervetlen lebegőanyagok, kolloid részecskék okozzák  Meghatározás: a lebegõ részecskék által szórt fény mérésével (nefelométerrel, NTU – ”Nephelometric Turbidity Unit”) – a kolloid részecskéken szóródó fény intenzitásának mérésén alapul 1.5 Átlátszóság  Fény elnyelése  Szín és zavarosság határozza meg  Fotikus zóna (eutrofizálódás)  Mérés: fotocella, Secchi korong

14 Fény mérése Secchi-korong (Secchi-átlátszóság) 20 cm átmérő Durva összefüggés a Secchi-átlátszóság és az oldott szervesanyag tartalom között. Secchi x2  fotikus réteg A felszíni fény ~10%-a

15 1.6 Szín  Vízben oldott anyagok (huminsavak, szennyvizekkel bekerülő festékanyagok, mikroorganizmusok anyagcsere termékei)  Mérés: fényelnyeléssel - TCU („True Colour Unit”) 1.7 Íz és szag  Szennyvíz, szerves anyagok bomlástermékei, (pl. kénhidrogén)  Ipari (fenol, merkaptán, kátrány, acetilén stb.)  Mikroorganizmusok (vasbaktériumok, szulfátredukáló kénbaktérium, bizonyos algák)  Szervetlen oldott anyagok

16 1.8 Vezetőképesség  Oldott ásványi sók (anionok és kationok) koncentrációjával arányos  Mérés: platinalemezek közötti ellenállás (µS/cm)

17 2.1 Leggyakoribb anionok és kationok („természetes” állapot)  Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+  HCO 3 -, CO 3 2-, SO 4 2-, Cl Keménység  Ca és Mg ionok okozzák (pl. Ca(HCO 3 ) 2 ; (nk – CaO eé)  Változó keménység: forralással eltávolítható HCO 3 - mennyiségével egyenértékű 2. KÉMIAI JELLEMZŐK

18 Ca HCO 3 - Ca 2+ + H 2 O + CO 2 + CO 3 2- CaCO 3 képződés

19 2.1 Leggyakoribb anionok és kationok („természetes” állapot)  Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+  HCO 3 -, CO 3 2-, SO 4 2-, Cl Keménység  Ca és Mg ionok okozzák (pl. Ca(HCO 3 ) 2 ; (nk – CaO eé)  Változó keménység: forralással eltávolítható HCO 3 - mennyiségével egyenértékű  Állandó keménység: összes – változó 2.3 Oldott CO 2 – szervetlen C formák 2. KÉMIAI JELLEMZŐK CO 2, H 2 CO 3, HCO 3 -, CO 3 2- (pH függésük) pH 4.5 pH 8.3

20 2.4 Kloridok  Természetes előfordulás: NaCl, KCl, CaCl 2 sók formájában  Mesterséges források: utak sózása, ipar (pl. Cl előállítás), sóbányákból 2.5 pH  pH = - log(H + ), semleges víz: mol H proton/l  7  Természetes vizek: pH 6.5 – 8.5 (csapadékvíz pH 5.5)  Befolyásolja: mész-szénsav egyensúly, humin- és fulvinsavak, biológiai aktivitás  Biokémiai folyamatok lejátszódása pH érzékeny 2.6 Savasság, lúgosság  Puffer kapacitás (semlegesítő képesség) a savas, lúgos behatással szemben  Természetes védelem: hidrokarbonát ionok (hazai adottságok) – (2)

21 2.7 Oxigén háztartás  Oldott oxigén, oxigén telítettség (hőmérséklet, nyomás függő)  Befolyásoló tényezők (források és nyelők): diffúzió, lebontás, fotoszintézis, légzés stb. 2.8 Szervesanyag tartalom  Biokémiai oxigénigény: baktériumok általi oxidációhoz szükséges oxigén mennyisége (mérése) 5 20 nap BOI  Kémiai oxigénigény (KOIp  KOIcr)  Összes szerves szén BOI 5 BOI 20 KOI TOC Elméleti oxigénigény 100% 0%

22 2.9 Nitrogénvegyületek  Nitrát és nitrátosodás: methemoglobinemia  Szervetlen N formák (NH 4 +, NO 2 -, NO 3 - ): eutrofizálódás  O 2 fogyasztás: Kjeldahl N (szerves + NH4-N) Atmoszférikus N Szerves N (proteinek, aminósavak, karbamid) Ammónium N kötés Hidrolízis, ammonifikáció Nitrit Nitrát Nitrifikáció (Nitrobakter) Denitrifikáció Nitrifikáció (Nitrosomonas) Nitrát redukció Asszimiláció Oxidált állapotok Redukált állapotok 5 20 nap BOI BOI C BOI N  Biokémiai folyamatok:

23 2.10 Foszforvegyületek  Eutrofizálódás: minimum tényező (Liebig elv)

24 Tápanyagok Liebig-féle minimumtörvény: az a tápanyag korlátozza a termelést, ami a többihez képest a legkisebb arányban van jelen C : N : P = 106 : 16 : 1 Tápelemek körforgalmakban vannak

25 2.10 Foszforvegyületek  Eutrofizálódás: minimum tényező (Liebig elv)  Oldott formák: főként ortofoszfát (PO 4 3- ) - növények által felvehető (DIP)  Partikulált P: szervetlen, szerves (alga, detritusz)  Biológiailag hozzáférhető P  Mérés: ÖP (összes foszfor), PO4-P, frakcionálás (hibák?)  Nincs gáz halmazállapot  P ciklus Orto- foszfát Adszorb. P Foszfát ásványok Foszfát ásványok Szerves P (detritusz) Szerves P (biomassza) Oldódás Csapadék- képződés Deszorpció Adszorpció Asszimiláció Mineralizáció Hidrolízis Oldódás Csapadék- képződés

26 2.11 Kénvegyületek  Szulfidok (redukált forma): H 2 S, szerves szulfidok, fémszulfidok (Fe, Zn, Cu stb.)  Szulfát (SO 4 2- )  Anaerob biokémiai folyamatok: SO 4 2-  H 2 S  Biokémiai oxidáció: H 2 S  H 2 SO 4  Bűzhatás  2.12 Vas- és mangánvegyületek  Oldott állapotban (Fe 2+ ): felszín alatti vizekben tározók fenékiszapjában (hidrogén-karbonátos, szulfátos, huminsavas kötésben)  Oxigén jelenlétében: Fe(OH) 3 (vashidroxid, oldhatatlan)  A vas és a mangán közegészségügyi szempontból nem ártalmas, de esztétikailag kifogásolható

27 2.13 Mikroszennyezők  Kis koncentrációk (μg/l, ng/l) – analitika!  Íz és szagrontó hatás, gyakran mérgezőek (önmagukban vagy más anyagokkal képzett komplexeikben)  Bioakkumulációs hajlam, karcinogén hatás és mutagenitás  Szervetlen mikroszennyezők:  nehézfémek (Hg, Cd, Pb, Cr, Ni, Cu, Zn), As, cianid, Al  Oldhatóságtól függ a veszélyesség (pH, redox)  esszenciális elemek is!  Szerves mikroszennyezők:  Ásványolaj, olajszármazékok, PAH vegyületek, klórozott szénhidrogének, PCB-k (benzol, fenol, kloroform,...)  növényvédőszerek (DDT, lindán, atrazin...)  Felületaktív detergensek,, oldószerek  Trihalometánok - fertőtlenítés mellékterméke  EU direktívák, WHO: veszélyes anyagok listája  Természetes eredetűek is lehetnek (humin- és fulvinsavak az elhalt növények lebomlásából, fenol a korhadó falevelekből, As és más fémionok a kőzetek oldódásából, algatoxinok)

28 Kiváltó okok: Kommunális szennyvíz Lefolyás burkolt felületekről Állattartó telepek, háztáji állattartás Fertőzés lehetősége: Ivóvíz Fürdés (közvetlen kontaktus) Közvetett kontaktus (horgászat, csónakázás, vízi sportok) Halfogyasztás Kórokozók (patogén élőlények) Baktériumok, vírusok, protozoák, gombák 3. BAKTERIOLÓGIAI JELLEMZŐK (vízzel terjedő, járványt/fertőzést okozó betegségek - kolera, tífusz, vérhas, hepatitisz) USA ( ): évi járvány. Fejlődő világ??

29 Baktériumok: Patogének (Vibrio cholerae - kolera, Shigella - vérhas, Esherichia coli - vastagbél, véd/de gyulladást is okoz, Salmonella - tífusz, Staphylococcus, Cyanobaktériumok stb.) Mérés: indikátor (patogének jelenlétére utaló) baktérium csoportok Összes coliform (TC) – talajban, üledékben található nem spórás, pálcika alakú baktériumok Fekál coliform (FC) – emberek és melegvérű állatok bélrendszeréből származó coli baktériumok (44.5 C-on tenyésztik, ahol a nem fekális eredetűek növekedése már gátolt) Fekál streptococcus (FS) – az emberi és állati zsigerekben élő baktériumok FC/FS > 4 emberi eredetű, FC/FS < 1 állati eredetű szennyezés Csíratesztek

30 Vírusok Gazdaszervezet nélkül nem képesek szaporodni, azt fertőzik Környezeti hatásoknak (pH, hőmérséklet, stb.) elég jól ellenállnak Vízben előfordulók: Enterális vírusok (spirális alakú paraziták, méretük nm), Hepatitis A Patogén protozoák: „új” patogének (vízellátó rendszerekből származó járványok leggyakoribb okozói, véglények) Cryptosporidium (USA, 1987) Giardia lambdia (ostoros protozoa) Klasszikus víztisztításnak ellenállnak (vírusok is) Indikátorok hiányosságai Kockázat-szemlélet

31 Giardia lamblia Cryptosporidium parvum Parazita protozoák 1993 – Milwaukee: több mint Ember betegedett meg Alacsony dózis: Cryptosoridium ciszta Giardia ciszta

32 4. BIOLÓGIAI VÍZMINŐSÍTÉS  A víz azon tulajdonságainak összessége, amelyek a vízi ökoszisztémák életében „fontosak”  Egységes minősítési módszer nem ismert  Élőlénytársulások, fajlistákon alapuló meghatározás  Világszerte kutatják, az EU VKI kulcskérdése  Problémák megoldásának sorrendiség  Több információ: akut és kumulatív hatások  Számszerűsítés ???  Felföldy féle eljárás: kémiai vízminősítés alapján!

33 FELFÖLDY FÉLE MÓDSZER  Halobitás: a víz biológiai szempontból fontos szervetlen kémiai tulajdonságainak vez.kép, ionok  Trofitás: az elsődleges szervesanyag termelés mértéke. Alapja a fotoszintézis, amelyhez fény, szervetlen növényi tápanyagok, megfelelõ hőmérséklet és klorofilltartalmú növényzet (alga, hínár) szükséges. Biomassza, Chl-a, P formák, elsődleges termelés, fitoplankton összetétel stb.  A szaprobitás a vízben lévő holt szerves anyagok lebontásának mértéke. Ez a heterotróf vízi szervezetek számára táplálékul alkalmas nem mérgezõ, biokémiailag lebontható szerves anyagok mennyiségétõl függ. O 2, BOI 5, KOI, baktérium szám, Pantle-Buck index stb.  Toxicitás: a víz mérgezőképessége, a vízi élővilág életműködését zavaró mérgező anyagok jelenléte. Exotoxinok és endotoxinok (élővilág által termelt). Mikroszennyező koncentrációk, ökotoxikológiai tesztek stb.

34 VÍZMINŐSÍTÉS: Víz Keretirányelv („Water Framework Directive”) (2000/60/EEC) Ivóvíz előállítására használt felszíni vizek minőségi követelményei (75/440/EEC) Halak életteréül szolgáló felszíni vizek követelményei (78/695/EEC) Rákok, kagylók életteréül szolgáló felszíni vizek követelményei (79/869/EEC) Talajvíz minősége (80/68/EEC) Szabadtéri fürdőzésre használt víz (76/160/EEC) Ivóvíz (98/83/EEC) EU immissziós irányelvek

35 VÍZMINŐSÍTÉS: Természetes vizek minősége: MSZ (1993): Felszíni vizek minősége, minőségi jellemzők és minősítés (EU VKI szerinti minősítési rendszer még kidolgozás alatt, (elvek: 31/2004 (XII.30.) KvVM rendelet a felszíni vizek megfigyeléséről és állapotértékeléséről) MSZ 10433:1 (1984): Felszín alatti vizek minősége, értékelési és minősítési rendszer Használat szerinti vízminőségi követelmények: 201/2001. (X. 25.) Korm. rendelet az ivóvíz minőségi követelményeiről és az ellenőrzés rendjéről (korábban: MSZ 450:1 (1989), MSZ 450:3 (1992) 6/2002 (XI.5.) KvVM rendelet az ivóvízkivételre használt vagy ivóvízbázisnak kijelölt felszíni víz, valamint a halak életfeltételeinek biztosítására kijelölt felszíni víz szennyezettségi határértékei MSZ-13690/3 (1989): Fürdővíz minúsítés bakteriológiai vizsgálat alapján MI /9 (1990) Az öntözővíz vizsgálata, minősítési rendje MSZ (1979): Kazántápvíz, kazánvíz minőségi követelményei Hazai szabványok, rendeletek

36 Vizsgálandó jellemzők: Oxigén háztartás (Old O 2, O 2 %, BOI, KOI, TOC, Szapr.index) Tápanyag háztartás (N- P formák, Chl-a) Mikrobiológiai jellemzők (CF, FCF, FS, Salm.) Mikroszennyezők és toxicitás (szervetlen és szerves mikroszennyezők, toxicitás, radioaktív anyagok) Egyéb jellemzők (pH, vez.kép., T, LA, OA, Fe, Mn, keménység, an- és kationok) Vízminőségi osztályozás: 5 vízminőségi osztály (I - V) Besorolás 90 %-os tartósság alapján MSZ (1993): Felszíni vizek minősége, minőségi jellemzők és minősítés

37 Felszíni vizek minősítése: határértékek összehasonlítása

38 Felszín alatti vizek minősítése Vizsgált komponensek: pH, vez.kép., keménység, Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, NH4, Cl, SO4, HCO3, NO3, NO2, KOI, bakteriológia Osztályozás: I.Ivóvíznek alkalmas (fertőtlenítés) II/.1.Gáz-, savtalanítás, Fe-, Mn eltávolítás II./2.As, NH4+, NO3-, szervesanyag eltávolítás II./3.Lágyítás, keményítés III.Nincs gazdaságosan alkalmazható technológia

39 5. „RECEPT”  Mi a „természtes víz” összetétele? Eredeti állapot?  Mi a probléma? Egy vagy több?  Kölcsönhatások? Melléktermékek?  Terhelés(ek) dinamikája? Vízminőség idő és térbeli változása?  Gyors változások és/vagy kumulatív hatások?  Van ok-okozati kapcsolat? Tudomány vs döntéshozás;  Mi a célunk?  Melyek a vízminőségi indikátorok?  Állnak rendelkezésre adatok vagy mérni is kell? Hiba? Célmérés?  Rendelkezésre álló pénz és idő? Kockázatok?  Mérés, értékelés és utóbbi módszerei


Letölteni ppt "VÍZMINŐSÉG, VÍZMINŐSÍTÉS. BAKTERIOLÓGIAISZENNYEZÉS."

Hasonló előadás


Google Hirdetések