Stanovení organického znečištění vody: Metody a význam

Stanovení organického znečištění vody je klíčové pro posouzení její kvality a identifikaci potenciálních rizik pro životní prostředí a lidské zdraví. V odpadních splaškových vodách jsou látky rozpuštěné i nerozpuštěné.

Procesy samočištění vody

Pochody samočištění postihují jak látky nerozpuštěné, tak látky rozpuštěné a jsou úzce propojené. Vrátí znečištěnou vodu téměř do normálního, původního stavu. Nezastupitelnou úlohu v procesech samočištění pak mají mikroorganismy, zejména baktérie a mikromycety (tzv. vodní hyfomycety).

V samočištění jsou pochody biologické obvykle větší než ve vodách stojatých. Rychlost samočištění souvisí s mikrobiálními nárosty (biofilmy) na dně toku. Dochází k bakteriálnímu rozkladu organických látek toxických (sirovodík, čpavek). Tyto procesy však neprobíhají navzájem odděleně, ale jsou úzce propojené.

V kyslíkatém prostředí má mnohem větší spektrum organismů včetně ryb. Pro rozklad halogenovaných polutantů jsou anaerobní procesy naprosto nezbytné. Teplotě vody a kyslíkových poměrech mikroorganismů je třeba uvažovat o jejich komplexním působení. V rámci jednotlivých trofických úrovní daného vodního ekosystému, biochemicky stabilní a rezistentní sloučeniny se nemění.

Zdroje znečištění

Znečištění je způsobené odpadními vodami, resp. (recipientů) a mohou ohrozit jakost těchto vod. Odpadní vody odvádějí věřejnými kanalizacemi z domácností, ze závodů, pokud jsou na tuto kanalizaci připojeny a dále dešťové vody. Většinou se zahrnují i odpadní vody ze zemědělských závodů a souvisí s průmysle, s provozem spalovacích zařízení apod. Života obyvatel, životní úrovni a technické vybavenosti domácnosti i obce. Mají charakteristické složení podle výroby, ze které pocházejí. Odpadní vody při výrobě papíru, kartonů apod. jsou odbouratelnými látkami. Například silně zasolené, kyselé, obsahující těžké kovy, někdy i radioaktivní látky z broušení. Zpracování (válcovny, ocelárny) a související výroby (koksovny) produkují málo odpadních vod, především na chlazení. Obsahují těžké kovy, jedovaté kyanidy, příp. kyseliny z moření.

Čtěte také: Jak na emise CO2 bez údajů?

Vliv znečištění

V důsledku obohacení živinami vzroste abundance druhů tolerantních. V případě erozívního povodí některého toku (např. těžba ropy, letiště), ale také únikem nebo haváriemi. Sledovat její kvalitu tak, abychom získali průkazné výsledky. Kumulovaný vliv více faktorů na živé organismy. V trofických článcích (ptáci, savci, člověk), patogenních mikroorganismů, virů a parazitů. Toxické látky (např. vod) vytváří mazlavé bahno (též na povrchu organismů). Teploty vody a nasycení vody rozpuštěným kyslíkem, vzdálenosti pod zdrojem znečištění. Znečištění (viz obr…) vyvolaných rozkladnými pochody, primární produkce, orgánů živočichů, v případě ostrých částic (např. brusných kotoučů) dochází i k jejich přímému poškozování.

Metody stanovení organického znečištění

Pro zjištění a porovnání síly různých odtoků používáme BSK. BSK je potenciál k redukci množství kyslíku ve vodě. Splaškové domovní vody mají BSK 250-350 g.m-3, znečištěná říční voda může mít hodnoty BSK okolo 10 g.m-3. Nejlépe a nejdéle znám vliv organicky znečištěných vod, tj. BSK je podobné jako u vod znečištěných suspendovanými látkami. Během metabolických procesů je spotřebováván kyslík, re-aerací z atmosféry a UV zářením jsou součástí samočištění. Jakost nebo teplota, příp. aktivitu aerobních rozkladačů poklesne.

Mezi základní ukazatele kvality odpadní vody řadíme stanovení CHSKCr , BSK5 , NL , N-NH4+ a Pcelk.Nějaký z těchto ukazatelů se stanovuje v podstatě na všech čistírnách odpadních vod, septiků a dalších zařízeních sloužících k čištění odpadních vod. Pojďme se na ně podívat blíže a objasnit co se pod těmito zkratkami skrývá.

CHSKCr

Chemická spotřeba kyslíku stanovená metodou s dichromanem draselným. Jedná se o nespecifický ukazatel a slouží k odhadu organického znečištění ve vodě. V podstatě se jedná o veškeré znečištění organického původu, které se do vody dostalo. Nevyhovující výsledek tohoto stanovení ukazuje na celkový špatný stav čistírny. Vyjadřuje hmotnostní koncentraci kyslíku, která je ekvivalentní hmotnosti silného oxidačního činidla spotřebovaného za přesně vymezených reakčních podmínek na oxidaci oxidovatelných látek ve vodě. Vzhledem k rozdílným čistotám vod jsou pro stanovení CHSK používány metody s oxidačním činidlem buď dichroman draselný, pod označením CHSKCr , nebo manganistan draselný, pod označením CHSKMn. Metoda s manganistanem draselným se používá na čisté vody. Pro stanovení CHSK v povrchových a odpadních vodách se používá metoda s dichromanem draselným CHSKCr .

BSK5

Biochemická spotřeba kyslíku s dobou inkubace 5 dní. Metoda slouží k nepřímému stanovení množství organických látek, které podléhají biochemickému rozkladu při aerobních podmínkách. Stejně jako u CHSK se jedná o nespecifický ukazatel znečištění, které so do vody dostává běžně. Například z lidského organismu. Nevyhovující výsledek tohoto stanovení ukazuje na příliš velkou koncentraci rozložitelných látek ve vodě a celkový špatný stav čistírny. Vyjadřuje hmotnostní koncentraci rozpuštěného kyslíku spotřebovaného za daných podmínek biochemickou oxidací organických, popřípadě anorganických látek ve vodě za určitý čas. Organické látky stanovené jako BSK hrají roli při odčerpávání rozpuštěného kyslíku z vody, a proto je BSK důležitým ukazatelem kyslíkového režimu vod. Zvýšené množství tak může vést k vyčerpání kyslíku z vody a k snížení biodiverzity rozkladačů znečištění až k anaerobnímu rozkladu, kdy voda začíná vyhnívat.

Čtěte také: Stanovení množství odpadu

NL

Nerozpuštěné látky. Jak již název napovídá, jedná se o látky které jsou ve vznosu, nebo sedimentují a nejsou schopny se ve vodě rozpustit. Nevyhovující výsledek tohoto stanovení ukazuje například na únik kalu z čistírny.

N-NH4+

Amoniakální dusík. Dusík je jedním z makro biogenních prvků nutných k životu mikroorganismů. Do vody se dostává jako produkt lidského metabolismu. V čistírnách se odstraňuje pomocí přirozené nitrifikace, kterou provádějí nitrifikační bakterie. V podstatě se jedná o proces na jehož konci se uvolňuje plynný dusík do atmosféry. Nevyhovující výsledek tohoto stanovení ukazuje na nedostatečný vnos kyslíku do procesu čištění, příliš nízké, nebo naopak vysoké pH, nebo na nízkou teplotu vody při jejím čištění.

Pcelk

Celkový fosfor. Fosfor je také jako dusík makro biogenní prvek. Do vody se dostává z lidského organismu, hnojiv, či z pracích prostředků. Fosfor je hlavní příčinou rozvoje sinic v povrchových vodách v letním období. Z odpadních vod se v závislosti na technologii procesu čištění odstraňuje jen z několika procent.

Bioindikace

V biomonitorovacích programech se zkoumány pomocí nákladných fyzikálně-chemických analýz. Bioindikace je např. geologické prospekce rudných nalezišť. V tekoucích vodách bioindikačně velmi vhodnou, bentických bezobratlých shrnují např. Armitage et al. Staly práce Kolkwitze a Marsona (1908, 1909).

Index Shannonův, resp. interpretaci dat viz např. Washington (1984), Losos et al. Dáávat „falešně negativní“ výsledky - např. zvýšení hodnoty indexu včetně živin, kovů a pesticidů. Indikační hodnoty druhů nebo skupin druhů a rozmanitosti společenstva. Vlastním výsledkem měření je tzv. hodnocení organického znečištění . Indexu je založeno na tom, že je empirický. Druhů (viz např. Sládeček & Sládečková 1996, 1997). Nejnověji tento podklad revidovánv normě ČSN 757716 z roku 1998, stupně tolerance k organickému znečištění (viz Armitage et al. 1983). Používá pouze kvalitativní odběr a identifikaci na úroveň čeledí. Použití tzv. využíváno v USA (viz např. Plafkin et al. 1989). Obdobou BMWP je tzv. biotic index (FBI), tj. určování nalezených jedinců do úrovně čeledí. Za náhradu za BI, Ceratopogonidae 6, Chironomini 8, ost. Some org. pollu. Org. Predikci fauny na stanovišti pomocí environmentálních proměnných. Z požadavků Rámcové směrnice EU o vodách, vyvolaného znečištěním na říční biotu.

Čtěte také: Organická hmota a ekosystémy

Fyzikálních změn, faunu, říčních a břehových (riparian) fyzikálních habitatů podél 500 m úseku. Nakalibrován na minimálně ovlivněné podmínky referenčního území, disturbancemi.

Tabulka 1: Výpočet zbytkového znečištění organického původu

Stanovení ekotoxicity a biodegradability

Jednotná právní úprava v třetí části nařízení č. 440/2008, kterým se stanoví zkušební metody podle nařízení Evropského parlamentu a Rady č. 1907/2006 o registraci, hodnocení a povolování a omezování chemických látek, jsou zařazeny metody zkoušení ekotoxicity chemických látek a směsí. Část C nařízení ES č. 440/2008 dále zahrnuje metody zkoušení biodegradability chemických látek. Následující text obsahuje stručný přehled požadovaných metod pro zkoušení ekotoxicity a biodegradability chemických látek.

C.1 Akutní toxicita pro ryby

Účelem zkoušky je stanovit akutní letální toxicitu látek pro sladkovodní ryby. V této zkoušce se akutní toxicita vyjadřuje prostřednictvím střední letální koncentrace (LC50), tj. takové koncentrace látky ve vodě, která během nepřetržité expozice po určitou dobu způsobí úhyn 50 % jedinců ve zkušební skupině ryb. Postup: Ryby se vystaví účinku různým koncentracím zkoušené látky přidané do vody po dobu 96 hodin.

C.2 Zkouška akutní imobilizace dafnií (Dafnia sp.)

Metoda popisuje zkoušku akutní toxicity ke stanovení účinku chemických látek na dafnie. EC50 je koncentrace odhadnutá pro imobilizaci 50 % dafnií během stanovené expoziční doby. Dafnie Mladé dafnie, staré méně než 24 hodin při zahájení zkoušky, jsou vystaveny zkoušené látce v určitém rozsahu koncentrací po dobu 48 hodin.

C.3 Zkouška inhibice růstu řas

Účelem zkoušky je stanovit účinky látky na růst jednobuněčných zelených řas. Výhodou metody je, že relativně krátkodobými zkouškami (72 hodin) lze posoudit účinky na několik generací řas. LC50 - v této metodě jde o koncentraci zkoušené látky, která má za následek 50% snížení růstu (EbC50) nebo růstové rychlosti (ErC50) vzhledem ke kontrole. NOEC (no observed effect concentration) - v této metodě jde o nejvyšší zkušební koncentraci, při níž není pozorováno žádné významné snížení růstu nebo růstové rychlosti ve srovnání s kontrolou. Postup: Zkušební roztoky se kultivují 72 hodin, během nichž se alespoň každých 24 hodin měří hustota buněk v každém roztoku.

C.5 Rozklad - biochemická spotřeba kyslíku BSK

Metoda je určena pro měření biochemické spotřeby kyslíku (BSK) pevných nebo kapalných organických látek. Vhodné použití metody: Metodu lze použít pouze pro organické látky, které nemají v koncentracích používaných při zkoušce inhibiční účinek na bakterie. Biochemická spotřeba kyslíku (BSK) je množství rozpuštěného kyslíku, které je nutné k biochemické oxidaci...

Závěr

Na základě provedených analýz a stanovení různých ukazatelů organického znečištění vody lze efektivně monitorovat a řídit kvalitu vodních zdrojů. Důležité je komplexní posouzení všech faktorů ovlivňujících kvalitu vody a výběr vhodných metod čištění a monitoringu.

tags: #stanovení #organického #znečištění #vody #metody

Oblíbené příspěvky:

• Počasí v Anglii
• Inspirace pro těhotenské foto
• Klimatický region MCH v ČR
• Znečištění Vysočina
• Aktivity Valašského ekocentra