Felszíni vizek mintavétele

Szennyezés-terjedés Folyóvíz vízhozam sebesség → koncentráció (keveredés: turbulens diffúzió) + biodegradáció és szedimentáció

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

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

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

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

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

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

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

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

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)

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

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

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

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

Folyóvizek szennyező anyag belépési pont mederszélesség, mélység vízhozam

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Mintavételi eszközök

Üledékmintavevő folyóvízből (D-95 modell, Federal Interagency Sedimentation Project, 2000) LISST-SL

Mintavevők

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

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

Van Dorn

Kemmerer

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

Mintatartók

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

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

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

Szennyezésterjedés szivárgási tényező Fizikai talajféleség szivárgási tényező (m/s) Vízvezető-képesség kavics 102 < jó vízvezető homokos kavics 102 - 10-1 kavicsos homok 10-1 - 10-2 durva homok 10-2 - 10-3 finom homok 10-3 - 10-4 közepes vízvezető iszap 10-4 - 10-7 rossz vízvezető agyag 10-7 - 10-9 vízzáró

relatív dielektromos állandó () Szennyezésterjedés dielektromos állandó A vizsgált közeg relatív dielektromos állandó () levegő 1 desztillált víz 80 metanol 32,6 etanol 25 aceton 21,45 paraffin olaj 2,3 benzol 2,28 száraz homok (hézagtérfogat: 0,4) 2,5 ugyanez a homok csapvízzel telítve 20

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

védőidom az üzemelő vagy tervezett vízkivételi műveket körülvevő felszín alatti térrész, amelyet a vízkivétel mennyiségi és minőségi védelme érdekében fokozott biztonságban kell tartani védőterület az üzemelő vagy tervezett vízkivételi műveket körülvevő terület, amelyet a vízkivétel mennyiségi és minőségi védelme érdekében fokozott biztonságban kell tartani védőövezet a vízbázisok védőterületének részegysége, ahol a veszélyeztetés mértékétől függően korlátozások, tilalmak rendelhetőek el. A területhasználatot érintő korlátozások egységes rendszert alkotnak.

Belső védőövezet: kút, vagy egyéb vízkivételi hely környezetében kell kijelölni, ivóvízkút esetében mindig ki kell jelölni, a méretezésnél a 20 napos elérési időhöz tartozó területet kell figyelembe venni (vagyis azt, ahonnan a szennyezett víz 20 napon belül elérheti a kút vizét). Ha ez kevesebb, mint 10 méter, biztonsági okokból akkor is be kell tartani a minimum 10 méteres távolságot. Emellett szigorú előírásokat kell betartani: be kell keríteni, csak a személyzet léphet be, a vízmű tulajdonosának rendelkeznie kell a terület tulajdonjogával. Külső védőövezet: ez esetben az elérési idő, amit tervezésnél figyelembe kell venni 6 hónap, de minimálisan 100 m sugarú körnek kell lennie a vízkivételtől számítva. E területen belül szigorúan szabályozott az építkezés, a közlekedés és a földhasználat és minden olyan tevékenység, ami a vízminőségre hatással lehet. „A” hidrogeológiai védőövezet: az 5 éves elérési időhöz tartozó terület. „B” hidrogeológiai védőövezet: az 50 éves elérési időhöz tartozó védőterület. „C” hidrogeológiai védőövezet: a teljes vízgyűjtő – tulajdonképpen az a terület, ahonnan a szennyező anyag egyáltalán eljuthat a vízkivételi helyhez. Kijelölése nem kötelező.

mintavételi előírások: MSZ-21464:1998

Eszközök