METODY OCENY JAKOŚCI WÓD
Mówiąc o stanie czystości wód powierzchniowych w Polsce mamy na myśli wody rzek, jezior, morza Bałtyckiego. W ocenie czystości wód bierze się pod uwagę ich cechy fizyczne, chemiczne i biologiczne. Określa się je za pomocą wskaźników zanieczyszczeń. Podstawowymi są wskaźniki fizykochemiczne i biologiczne.
Do fizykochemicznych wskaźników należą:
• Temperatura, która powinna mieścić się w granicach od 0 do 250C.
• Smak wody, który może być słony (obecność chlorku sodowego), gorzki (siarczan magnezowy), słodki, kwaśny.
• Zapach, który jest związany z występowaniem związków organicznych, drobnoustrojów, niektórych gazów, produktów rozkładu. Rozróżniamy zapachy: R - roślinny, wywołany przez plankton, rośliny, ziemię, S - specyficzny, wywołany o0becnościa związków chemicznych jak fenole, nafta, aceton, smoła, chlor, G - gnilny, wywołany przez pleśń, fekalia, butwiejące szczątki, siarkowodór. Smak i zapach wody bada się organoleptycznie. Podając wyniki badania zapachu wody, należy uwzględnić temperaturę (zimna 200C, gorąca 600C) oraz intensywność w skali od 0 do 5 (0 - brak zapachu, 1 - b. słaby, 2 - słaby, 3 - wyraźny, 4 - silny, 5 - b. silny), np. zapis g3G oznacza, że zapach był określany na gorąco (600C), był wyraźny i należał do zapachów gnilnych.
• Odczyn wody (wartość pH) - najbardziej pożądana jest woda o pH w granicach 6,5 - 8,5; odczyn wody oznacza się metodą kolorymetryczną.
• Twardość wody zależy od obecności w niej soli wapnia, magnezu oraz jonów glinu, żelaza, cynku. Twardość mierzy się uwzględniając 6 - stopniową skalę twardości wody (bardzo miękka, miękka, średnio twarda, znacznie twarda, twarda, bardzo twarda). Twardość wody można również obliczać metodą mydlaną (Clarka).
• Mętność zależy od obecności w wodzie nierozpuszczalnych substancji organicznych, zwierzęcych i roślinnych oraz nieorganicznych, np. piasku, gliny. Mętność oznacza się metodą krzemionkową (silica), polegającą na wizualnym porównaniu próbki badanej z wzorcami z zawiesiny krzemionkowej (SiO2 w mg/dm3); wizualnej oceny przezroczystości wody w zbiornikach naturalnych można dokonać krążkiem Sacchiego.
• Utlenialność to ilość tlenu potrzebna do utlenienia substancji organicznych zawartych w wodzie; jest to umowny wskaźnik określający zużycie nadmanganianu potasowego (KmnO4) przez zawarte w wodzie łatwo utleniające się substancje organiczne i nie organiczne, np. siarkowodór, siarczyny, azotyny. Utlenialność wód wynosi od 4 mg02/dm3 dla wód czystych oraz mgO2/dm3 dla wód zanieczyszczonych. Wzrost utlenialności jest związany z dopływem ścieków, a więc wskazuje na wzrost zanieczyszczeń; jest bardzo ważnym wskaźnikiem z punktu widzenia sanitarnego.
• Biochemiczne zapotrzebowanie na tlen (wskaźnik BZT51) jest to umowny wskaźnik określający ilość zużytego tlenu do rozkładu (utlenienia) związków organicznych zawartych w wodzie lub ściekach w temperaturze 200C, w określonym czasie, przy udziale mikroorganizmów. Oznaczenia O2 dokonuje się za pomocą metody Winklera lub metodą elektrochemiczną.
• Chemiczne zapotrzebowanie na tlen (wskaźnik ChZT) jest to umowny wskaźnik jakości wód, wrażający ilość zużytego tlenu (mgO2/dm3) na procesy utleniania związków organicznych i nieorganicznych, ulegających utlenianiu w warunkach otoczenia. Informuje on o zawartości związków organicznych oraz niektórych nieorganicznych (np. sole żelazowe, siarczki) ulegających utlenianiu pod wpływem silnych utleniaczy. W oznaczaniu wykorzystuje się dwuchromian potasu (metoda dwuchromianowa).
Ponadto przy ocenie stopnia zanieczyszczenia wody zwraca się uwagę na obecność wskaźników takich, jak: azotany, siarczany, chlorki, metale ciężkie, oleje, tłuszcze i inne.
Wskaźniki biologiczne zanieczyszczenia wód to przede wszystkim miano Coli i Indeks saprobowości.
• Miano Coli to oznaczenie określające najmniejszą ilość wody wyrażoną w cm3, w której znajduje się jedna bakteria z grupy Coli (np. pałeczki okrężnicy), np.:
woda czysta - miano Coli = 1 bakteria w 100 cm3
woda brudna - miano Coli = 1 bakteria w 1 cm3
Obecność bakterii świadczy o zanieczyszczeniu przez kał lub ścieki bytowe.
• Indeks saprobowości to biologiczny wskaźnik jakości wody, ustalany za pomocą saprobów, charakterystycznych dla wód o różnym stopniu zanieczyszczenia. Określa się go na podstawie występowania w wodzie tzw. gatunków wskaźnikowych, czyli określonych zespołów organizmów roślinnych i zwierzęcych charakterystycznych dla danego stopnia czystości wód, np. obecność okrzemek wskazuje na wysoki stopień czystości wód, natomiast obecność sinic - na bardzo duże zanieczyszczenia. Organizmy stanowiące wskaźniki zanieczyszczenia wody dzieli się na cztery podstawowe grupy:
- polisaprobowe - w najbardziej zanieczyszczonych wodach
- - mezosaprobowe - w średnio zanieczyszczonych wodach
- -mezosaprobowe - w średnio zanieczyszczonych wodach
- oligosaprobowe - w najmniej zanieczyszczonych wodach