WODOCIĄG

ŹRÓDŁA ZAOPATRZENIA W WODĘ

CHARAKTERYSTYKA JAKOŚCI WÓD

Struktura źródeł poboru wód w Polsce w roku 2011 (według
GUS 2012 r.)

Pobór wody ogółem wynosił 11152,2 hm

3

, w tym:

wody powierzchniowe 9461,6 hm

3

(84,8%)

wody podziemne 1628,5 hm

3

(15,2%)

Pobór wód na eksploatację wodociągów łącznie wynosił 2033 hm

3

, w

tym:

z wód powierzchniowych 610,5 hm

3

(30%)

z wód podziemnych 1422,5 hm

3

(70%)

Pobór wody na cele produkcyjne wynosił 8008,1 hm

3

, w tym:

wody powierzchniowe 7740 hm

3

(96,7%)

wody podziemne 206 hm

3

(2,6%)

Twardość ogólna (

całkowita)

Właściwość wywołana obecnością substancji rozpuszczonych w wodzie, głównie
soli wapnia i magnezu, ale również innych kationów, takich jak jony żelaza, glinu,
manganu oraz metali ciężkich; Jednostką twardości jest 1 mg CaCO

3

/dm

3

.

Twardość ogólną klasyfikuje się wg obecności wszystkich kationów (w tym
twardość wapniowa i twardość magnezowa) lub wg obecności wszystkich
anionów (w tym twardość węglanowa i twardość niewęglanowa).
Twardości wody do picia:

dopuszczalna w wodzie do spożycia 60-500 mg

CaCO

3

/dm

3

dzieli się następująco:

woda bardzo miękka to <75 mg CaCO

3

/dm

3

woda miękka 75-150 mg CaCO

3

/dm

3

woda średnio twarda 150-300 mg CaCO

3

/dm

3

woda twarda 300-500 mg CaCO

3

/dm

3

woda bardzo twarda >500 mg CaCO

3

/dm

3

Twardość węglanowa

(przemijająca)

Jest spowodowana obecnością rozpuszczonych w wodzie wodorowęglanów,
wodorotlenków
i węglanów, głównie wapnia i magnezu. Podczas podgrzewania wody
wodorowęglany wapnia i magnezu wytrącają się częściowo z roztworu w wyniku
odwracalnych reakcji rozkładu i hydrolizy – powstaje tzw. kamień kotłowy.
 

Twardość niewęglanowa

(stała)

Jest spowodowana obecnością rozpuszczonych w wodzie chlorków, siarczanów,
krzemianów, chlorków itd. – te związki nie rozkładają się i nie wytrącają z
roztworu podczas podgrzewania wody.

O

H

OH

H

2









2

2

2

3

CO

O

H

CO

H

2











2

2

3

CO

O

H

HCO

H











Przy miareczkowaniu wody kwasem w obecności fenoloftaleiny (do pH=8,3)
otrzymuje się

zasadowość Z

p

, a reakcja przebiega zgodnie z równaniami:

Miareczkując wodę w obecności metyloranżu (do pH=4,3) otrzymuje się w
sumie

zasadowość ogólną Z

m

,

na którą składają się reakcje:

zobojętnianie
węglanów:

zobojętnianie
wodorowęglanów:

Zasadowość wody

Zasadowość wody – to zdolność wody do neutralizowania kwasów mineralnych.

Właściwość tę nadają wodzie głównie obecne w niej wodorowęglany, węglany i
wodorotlenki.

Zasadowość wody oznaczana jest przez miareczkowanie próbki wody kwasem
solnym
w obecności kolejno wskaźników: fenoloftaleiny i oranżu metylowego.

najpierw przy pH=1011 neutralizowane są wodorotlenki:

następnie zobojętnieniu ulegają węglany:











3

2

3

HCO

CO

H

Współistnienie wodorotlenków i wodorowęglanów wyklucza się wzajemnie zgodnie z reakcją:

HCO

3

-

+ OH

-

CO

3

2-

+ H

2

O

neutralizowanie wodorotlenków:

O

H

OH

H

2









Wynik oznaczeń

zasadowości

Zasadowość wody spowodowana obecnością

jonów

[ mval/dm

3

]

OH

-

CO

3

2-

HCO

3

-

Z

p

=0, Z

m

>0

0

0

Z

m

2 Z

p

<Z

m

czyli (Z

m

-Z

p

)>Z

p

0

2 Z

p

Z

m

- 2 Z

p

2 Z

p

=Z

m

0

2 Z

p

0

2 Z

p

>Z

m

>Z

p

czyli Z

p

> (Z

m

-Z

p

)

2 Z

p

- Z

m

2 (Z

m

- Z

p)

0

Z

p

=Z

m

Z

m

0

0

gdzie:

Z

p

- zasadowość wobec fenoloftaleiny,

Z

m

- zasadowość wobec metyloranżu

Współobecność jonów wodorotlenowych, wodorowęglanowych i węglanowych

w wodzie o pH < 9 przy różnej zasadowości wody:

Równowaga węglanowo-wapniowa wody jest utrzymywana przez obecność
dwutlenku węgla

:

Ca(HCO

3

)

2

 CaCO

3

 + H

2

O + CO

2

Obecność dwutlenku węgla w wodzie:

związany dwutlenek węgla:

HCO

3

-

– dwutlenek węgla półzwiązany (pH=4,512)

CO

3

2-

– dwutlenek węgla związany (pH>8,3)

wolny dwutlenek węgla

CO

2w

(rozpuszczony w wodzie):

CO

2p

– dwutlenek węgla równowagi węglanowo-wapniowej, tzw.

„przynależny”

CO

2a

–

dwutlenek węgla agresywny

, przy czym CO

2a

=CO

2w

-CO

2p

CO

2a

zależy od zasadowości wody, gdy zasadowość , CO

2p

, CO

2a

.

CO

2a

zależy od węglanowej twardości wody, gdy twardość , CO

2p

, CO

2a

.

Środowisko wodne posiada niezwykłą zdolność buforowania niekorzystnych zmian
składu,
a jest to możliwe dzięki zachowaniu równowagi węglanowo-wapniowej.
Jeżeli ta równowaga zostanie trwale zakłócona, np. w procesach uzdatniania wody
metodami chemicznymi, pojawia się zagrożenie wzrostem agresywności wody.