5.cv_Hydrosféra II
5.cv. Hydrosféra II
Nekovové anorganické kontaminanty
Chloridy Cl-
- vyskytujú sa bežne vo všetkých vodách 10- 100 mg.dm-3
- morská voda obsahuje až vyše
- priemyselné odpadové vody ( neutralizácia vôd HCl, vysolovanie s NaCl)
- splaškové odpadové vody
- človek spotrebuje denne 10-
- nie sú C“- zdravotne škodlivé
- koncentrácie okolo 150 mg.dm-3 ešte neovplyvňujú senzorické vlastnosti vody
- podľa STN- 100 mg.dm-3 Cl-
Fluoridy F-
- v prírodných vodách sa bežne vyskytujú v malých koncentráciách
- priem.odpadové vody (chemický, silikátový priem. fluór vo vodách má osobitný hygienický význam
- nedostatok fluóru (<0,5 mg.dm-3) spôsobuje nadmernú kazivosť zubov
- vyššia koncentrácia fluóru spôsobuje chronické ochorenie zubov tzv. dentálnu fluorózu
- v niektorých úpravniach pitnej vody a v prípade nedostatku fluóru umelo pridávajú zlúčeniny fluóru ( fluoridácia pitnej vody)
- STN 1,5 mg.dm-3 F-
Bromidy Br-
- v podzem. a povrch.vodách sa vyskytujú v stopových množ., výnimkou sú morská voda a minerálne vody
- morská voda obsahuje Br- v koncentráciách 65 mg.dm-3
- pomer medzi Cl: Br je 292:1
- priemyselné odpadové vody / chemický, farmaceutický priemysel)
- bromo- organické zlúčeniny v poľnohospodárstve ( biocídy, pesticídy)
- koncentrácie vyše 0,05 mg.dm-3 indikuje prítomnosť priemyselných odpadov
Metán CH4
- plyn, nachádzajúci sa najmä vo vodách ropných ložísk, kde vzniká činnosťou metánových baktérií
Oxid uhličitý CO2
- vyskytuje sa vo vodách všetkých typov v týchto troch formáach
- vo vode rozpustný molekulový CO3, čiastočne hydratovaný na H2CO3- voľný oxid uhličitý
- hydrogénuhličitany ( HCO3-)
- uhličitany CO32-
- súčet všetkých foriem CO2 sa označuje ako celkový oxid uhličitý
- vyšší obsah voľného CO2 spôsobuje agresivitu vody ( stavebný materiál, betón, kovy)
Amonikakály dusík N- NH4+
- vyskytuje sa vo forme nedisociovaného amoniaku NH3 (NH3.H2O), alebo v disociovanej forme ako NH4+
- zastúpenie týchto dvoch foriem závisí od pH
- ak je pH< 10, pomer medzi formami je 1:1
- aj je pH> 10, prevažuje nedisociovaný hydrát NH3.H2O
- všetky prírodné vody obsahujú desatiny mg.dm-3 amoniakálneho dusíka
- NH4+ sú indikátormi čerstvého znečistenia, mestké ČOV
- vo vodách je nestály, nitrifikáciou ( biochemická oxidácia) sa mení na NO2- a NO3-
- STN- 0,5 mg.dm-3 NH4+
- toxický pre ryby, pre človeka len vyššie koncentrácie
Dusičnany NO3-
- konečným produktom rozkladu organický viazaného dusíka
- všetky prírodné vody obsahujú jednotky mg.dm-3 NO3-
- umelý vstup NO3- spôsobujú hnojivá používajú v poľnoh..- sú indikátormi čerstvého znečistenia
- vo vodách nestále, nitrifikáciou ( biochemická oxidácia sa mení na NO2- ( + amíny -> nitrozamíny)
- NO2- + hemoglobin -> methemoglobín ( nie je schopná prenášať O2 v krvi
Kyanidy CN-
- patria medzi najtoxickejšie, blokujú cytochrómoxidázu ( nedostatok O2 v tkanivách)
- viažu sa na Fe3+ v hemoglobíne- blokujú O2- poškodenie mozgu- smrť
- KCN- silný jed, blokuje prenos O2 v organizme- vytvorí ireverzibilnú väzbu na atóm železa v molekule hemoglobínu, vzniká kyanohemoglobín
- pri požití 100 mg nastáva smrť- okamžite
- KCN, NaCN- biele kryštalické látky, vo vlhkom prostredí so slabo mandľovým zápachom
- spôsob použitia:
o KCN sa používa ako fumigant ( pesticídny prípravok na ničenie škodcov)
o HCN sa používa na výrobu akrylátov, kyanidových solí, herbicídov a farbív...
- limit STN- 0,1 mg.dm-3
vo vodách- aj rádionuklidy ( prírodná a umelá rádioaktivita) ako napr. 226Ra, 90Sr- veľmi toxický, po dlhú dobu ostáva v organizme
Organické látky ( OL) vo vode
- polutanty hydrosféry- neustále zvyšovanie och koncentrácii vo vodách
- ich účinky- A, neškodné, B, škodlivé
- karcinogénne, mutagénne, teratogénne účinky
- OL- vplyv na kvalitu a vlstnosti prírodných vôd
Fenoly, fenolové zlúčeniny
- súčasť rastlín, drevín
- sekundárne metabolity
- flavóny, flavonoly
- kys. hydroxybenzoová
- vylúčenie polyfenolov viac vo vegetačnom období do vôd (správanie ako organické kyseliny)
- majú rôznu farbu, ľahko sa nerozkladajú
- vodu sfarbujú do žlta, žltohneda
Jednoduché rastlinné fenoly
- do vôd- humifikačným procesom
Rastlinné triesloviny
- vo vakuolách rastlín, využívané v garbiarskom priemysle
- do vôd – aj z odpadov drevárskeho priemyslu, vylúhovaním skládok
- rastlinné triesloviny= taníny
- ich delenie: hydrolyzovateľné a kondenzované
Ligníny
- nerozpustné vo vode, výskyt v dreve ( príprava celulózy)
- odpadové vody z výroby celulózy- veľmi škodlivé
- spôsobujú hnede zafarbenie povrchových vôd, penivosť a zápach
Fenoly umelého pôvodu
- zdroje: odpadové vody z tepelného spracovania uhlia, rafinérií, výroby pesticídov...
- pri biologickom čistení odpadových vôd znečistených fenolmi sa tvoria rlzne polyfenoly, pri úprave takýchto vôd chloráciou na pitnú vodu môžu vznikať fenoly negatívne pôpsobiace na senzorické vlastnosti vody
- sem patria ja nitrofenoly- v odpadových vodách toxické
Humínové látky
- organické látky fenolového typu, vznik humifikačnými pochodmi ( rozkladné procesy primárnej organickej hmoty)- dôležitosť biochemických, chemických reakcií sacharidov, lignínov, trieslovín
- obsah v pôde 0,5%
- patria sem: humínové kyseliny, humíny, humusové uhlie, fulvokyseliny
- do všetkých prírodných vôd- z pôd, rašelín
- spôsobujú zhoršenie senzorickej kvality vody ( žlté, hnedé sfarbenie, pachuť)
- Toxické organické látky vo vode.
Pesticídy- zlúčeniny chemických látok syntetického alebo aj prírodného pôvodu, určených na potláčanie rastu a ničenie škodcov, nežiaducich rastlinných kultúr a živočíchov, prenášače chorôb, surovín a výrobkov, ničenie hmyzu obťažujúceho človeka a zvieratá
Podľa biologického účinku ich delíme na:
- insekticídy- proti hmyzom
- herbicídy- proti burinám
- fungicídy- proti hubám
- zoocídy- proti živočíšnym škodcom
- iné- napr. repelenty, atraktany...
- Najvýznamnejšie pesticídy- chlórované uhľovodíky a organofosfátové zlúčeniny. DDT (pôvodne objavený ako liek proti malárii a žltej horúčke, rozpustný v roztokoch, v prírode sa neodbúrava, je karcinogénny, kedysi sa používal na posyp proti pásavkám zemiakovým. Dnes je zakázané ho aplikovať)
- DDT sa kumuluje hlavne v tukovom tkanive v organizmoch (aj v mlieku), ovplyvňujú aj rozmnožovaciu schopnosť u cicavcov
Chlórovné uhľovodíky-malá rozpustnosť, vysoká kumulácia živými organizmami
- PCB- vyše 200 možných izomérov
- PCP- pentachlórgenol, HCB- hexachlórbenzén- vysoká schopnosť perzistencie v ŽP, aj karcinogénne účinky, vysoká embryotoxicita, poškodzuje pečeň, CNS a obličky
- väčšina pesticídov sa kumuluje vo vodách v sedimentoch na dne riek, jazier, oceánov
- vhoršujú senzorické vlastnosti vody, veľmi negatívne vplývajú na samočistiacu schopnosť vody
Organofosfáty
- väčšina z nich pôsobí ako kontaktné jedy ( hmyz hynie po kontakte s pesticídom)
- sú extrémne jedovaté v živých organizmoch, aj napriek pomerne rýchlej degradácii
- blokujú činnosť cholínexterázy- neštiepenie acetylcholínu, jeho hromadenie v tkanivách ( nešírenie nervových impulzov )
- príznaky: muskarínový efekt- vplyv na hladké svalstvo, srdce, zvýšená sekrécia žliaz, zníženie tlaku, poruchy CNS
- nikotínový efekt- kŕče svalov- až paralýza
Karbamáty vo vodách
- podobný účinok ako organofosfáty, tiež inhibujú cholínesterázu, ale reverzibilné (nastáva reparácia poškodeného enzýmu)
- sú to nervové jedy
- ich deriváty spôsobujú vznik nádorov
- toxicita pre človeka je veľmi nízka
Tenzidy a detergenty
- tenzidy- povrchovo aktívne látky so schopnosťou znižovať povrchové napätie na rozhraní dvoach fáz, vo vodnom roztoku- účinok prací, zmáčajúci, emulgačný peniaci
- detergent- prací, čistiaci prostriedok- vyššia čistiaca, pracia účinnosť
- využitie- textilný priemysel, výroba a spracovanie plastických látok, ropný priemysel, výroba celulózy, potravinársky priemysel,poľnohospodárstvo
- sú tvorené sulfínovými, hydroxylovými skupinami
- vo vodách- zvyšujú rozpustnosť iných organických látok, znižujú kyslíkovú bilanciu tukov, sú ťažko biodegradovateľné
Znečisťovanie vody ropnými látkami
- ŽP ohrozuje nielen ťažba a preprava ropy, ale aj využívanie produktov z ropy. Produkty ropy môžu počas prepravy znečistiť a ohroziť rieky, moria aj podzemnú vodu
- ropné látky - havárie, petrochemický priemysel
- 1/5 použitých olejov - do vôd a pôdy,
- tvoria súvislý film - narúša O2 bilanciu,
- už pri 5-
- patria sem: uhľovodíky všetkých typov, polárne i nepolárne látky, produkty sprac. ropy, oleje, benzín.