Édesvizek kémiája
Nádori Gergely
2003/01/19 22:43
2747 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.
Az idei évet az ENSZ az édesvíz évének nyilvánította. Ez a minden élő számára nélkülözhetetlen anyag a világ számos részén - hazánk kivételes helyzetben van - kincset ér. Érdemes hát vigyáznunk rá és megőriznünk a lehető legtermészetesebb állapotában. Segíthet ebben az is, ha jobban megismerjük az édesvizek kémiáját és ennek biológiai hatásait.

A Föld vízkörforgásában az élőlények számára hozzáférhető édesvíz szinte elhanyagolható mennyiség a tengerek sós víztömegéhez, de a sarkvidékek örök hó és jég mennyiségéhez képest is. A víz és a benne oldott vegyületek nélkül nincs élet.
A légkörbe kerülő és a vízben oldható vagy a vízzel kémiai reakcióba lépő gázok a csapadékkal elérik a talajt, majd a felszíni vizeket is.

Nem véletlen, hogy a csapadékvíz pH-ja 5,6 körüli a légköri széndioxid miatt (jól hígított szódavíz). Ez a csapadékvíz még savasabbá válhat a jelentős helyi pl. ipari, közlekedési, vulkáni eredetű széndioxid, de más gázok miatt is. A nagy kéntartalmú barnaszén, lignit elégetésekor kéndioxid keletkezik, mely vízzel kénessavat képez, a főleg ipari nitrogénoxid-kibocsátás a csapadék salétromossav és salétromsav mennyiségét növeli, így savas eső keletkezik.

A meszes talaj jól semlegesíti (nagy a pufferkapacitása), de a vulkáni kőzeten kialakult savanyú talaj nem tudja semlegesíteni a savas eső hatását. A svéd grániton képződött ezernyi tó jelentős részében a savas eső miatt nincs élet, a gerinctelenek, de a halak is érzékenyek a pH változásra, csak egyes kovamoszatok tűrik a savanyú vizet.

A légköri, a talaj és a talajvíz szennyezői is előbb-utóbb elérik a felszíni vizeket. Az EU Víz Keretirányelv jól kidolgozott feltételrendszere is egyetlen cél köré csoportosul: a vizek jó ökológiai állapotát kell mindenek felett biztosítani. A Víz keretirányelv megtalálható a hálón , olvashatunk róla NGO szemmel az MTVSz honlapján az EEB-kézikönyvben magyarul. Bisel vizsgálat végzése

A vízi élethez nemcsak megfelelő pH érték, hanem az oldott vegyületek megfelelő aránya is szükséges. Az élőlényeket felépítő vegyületek aránya állandó, emiatt pl. a vízből felvehető oldott foszfát és nitrát együtt szabja meg az algák maximális mennyiségét. A Balatonban a foszfát, a Dunában a nitrát mennyisége limitálja az algaszaporodást, hiába van a másik vegyületből bővebben.

A különféle nehézfém ionok, mérgező szerves vegyületek (ipari szennyezők vagy pl. mezőgazdasági peszticidek stb.) koncentrációja jelentősen befolyásolja a vízi életközösség fajösszetételét és egyedszámát, egyben a víz természetes öntisztuló képességét is. A szennyezőkre különböző mértékben érzékeny vízi makrogerinctelenek vizsgálata jól jelzi egy víztest általános állapotát, ezzel nem deríthető ki viszont, hogy mi volt a konkrét szennyező anyag.

Ilyen a BISEL módszer (Biotic Index at Secondary Education Level rövidítése), melyet egyre több középiskola vesz át és segítségével egy-két közeli kisebb vízfolyás állapotát rendszeresen, évszakonként ellenőrzi.

A módszer a vízminőség ökológiai változásait kutatja , a mederlakó makroszkopikus gerinctelen indikátorok jelenlétére, vagy éppen hiányára összpontosít. Ezek az élőlények állandóan a vízben tartózkodnak, így a ritkán előforduló és a nagyon kis mértékű szennyeződéseket is észlelik. A BISEL aktív módon integrálja a rendszertant és az ökológiát: a makrogerinctelenek meghatározása a rendszertan segítségével történik, a vízminőség értékelése pedig összefüggésben áll az emberek által megváltoztatott környezettel. Ha a BISEL használatát összekapcsoljuk kémiai vizsgálatokkal, következtetéseket vonhatunk le a szennyeződés okairól is.

A víz kémiai jellemzői

  • A víz kémhatása: Univerzális indikátorpapírt mártunk a vízmintába, majd összehasonlítjuk a színét a mellékelt színskálával, először rögtön a bemártás után, majd kb. 10 mp múlva. A két érték közül az első a mérvadó a vizsgált víz kémhatására.
  • A víz "oxigén-fogyasztása": A vizekben lévő szerves eredetű szennyezőanyagok közül igen sok oxidálható KMnO4 -tal. Ezért egy adott vízmennyiség által "elfogyasztott" permanganát mennyisége általában jellemző a víz szerves szennyezettségére. Az oxidálható szennyeződést a KMnO4 redukálódása, s így lila színének eltűnése jelzi. Adott mennyiségű vízmintába cseppenként adagoljuk a permanganát oldatot (sötétsége olyan legyen, mint az iható málnaszörpé), minden csepp után összekeverjük és kicsit várunk. Az oxidálható anyagok "elfogyását" a lila szín megmaradása jelzi.
  • A víz vastartalma: A felszíni vizekben igen kis mennyiségű oldott vas található, mert a vízinövények hamar felveszik, nélküle zavarok keletkeznének a fotoszintézisükben és a szaporodásukban. Ez a kis mennyiség is kimutatható rodanidionok /SCN/ segítségével ugyanis élénk vörös színű vegyületet képeznek vele. Ha előtte a Fe2+ ionokat Fe3+ -ionokká oxidáljuk (permanganáttal és pár csepp HCl -oldattal), egy vizsgálattal a víz összes vastartalmát kimutathatjuk.
    Vízszennyezés
  • A víz nitrittartalma: Nitritionok a vízben fertőzöttséget jeleznek, mert szennyvizekkel, illetve mikroorganizmusok okozta fehérjebomláskor jelennek meg. Kimutatása: ujjnyi vízmintához 15.20 csepp Griess-Ilosvay reagenst adunk, s melegítjük egy kicsit, a nitritionok jelenlétét vörös színreakció mutatja.Ha a nitrit-próba negatív volt, a nitrátionokat redukáljuk nitritionná (az oldathoz 15 csepp ecetsav.oldatot és egy kis darab Zn-et adunk, 5 percig várunk a redukcióra), s ezután elvégezzük a nitrit-próbát. Ha a nitrit-próba pozitív, indigókárminnal mutathatjuk ki a nitrátionokat.

A kémiai vízvizsgálatokhoz sok hasznos "receptet", tudnivalókat találunk a következő könyvekben:

  • Kropog Erzsébet: Környezettani vizsgálatok. Műszaki Könyvkiadó,2000.
  • Kárász Imre: Ökológia és környezetelemzés (terepgyakorlati praktikum). Pont Kiadó,1996.
  • Dobóné Tarai Éva -Tarján András: Környezetvédelmi praktikum tanároknak. Mezőgazda Kiadó, 1999.

A Folyóvizeink öntisztuló képessége is jelentősen lecsökkent elsősorban a vegyi szennyezések miatt. A főleg baktériumokkal táplálkozó egysejtűek annyira károsodnak, hogy nem képesek olyan ütemben "kienni" a kommunális szennyvízzel bekerült és részben fertőzőképes bélbaktériumokat, vírusokat, mint néhány évtizeddel ezelőtt.

Csatlakozz hozzánk!

Ajánljuk

European Schoolnet Academy Ingyenes online tanfolyamok tanároknak
School Education Gateway Ingyenes tanfolyamok és sok más tanárok számára
ENABLE program Program iskoláknak a bullying ellen
eBiztonság Minősítés Minősítési rendszer oktatási intézményeknek
Jövő osztályterme Modern tanulási környezetekről a Sulineten