Tehnološki Fakultet u LeskovcuUniverzitet u Nisu

Fizički parametri kvaliteta vode- seminarski rad -

- TEHNOLOGIJA VODE –

Predmetni nastavnik: Prof.dr Ljiljana Takić

Studenti: Marija Lazarević 5114/11

Aleksandra Aleksić 4618/08

Milena Stojiljković 5231/12

maj 2014, Leskovac

Sadržaj

1. Uopšteno o vodi ……………………………………………………............................4

1.1. Molekul H2O…………………………………………………………….…….……..4

1.2. Agregatna stanja…………………………………………………………..…………4

1.3. Anomalija vode…………………………………….……………………..…………..5

1.4. Provodnik………………………………………………………………….……........5

2. Podela vode……………………………………………………………………………6

2.1. Prema poreklu prirodna voda može biti……………………………………………6

2.2. Prema nameni voda se može razvrstati na………………………………………….7

2.3. Prema postupku kojim je dobijena voda može biti………………………………...7

3. Zanimljivosti o vodi…………………………………………………………………..8

3.1. Voda kroz religiju i filozofiju…………………………………………………….…..8

3.2. Poruka vode…………………………………………………………………………..9

4. Fizičko-hemijske osobine vode……………………………………………………..10

4.1. Osnovni fizičko-hemijski sastav i karakter vode…………………………………10

4.2. Gustina vode……………………………………………………………………...…10

4.3. Električna provodljivost …………………………………………………………...10

4.4. pH vrednost…………………………………………………………………………11

4.5. Rastvorene materije……………………………….……………………………..…11

4.6. Viskoznost…………………………………………………………………………...12

5. Kvalitet vode………………………………………………………………………...13

5.1. Higijenska ispravnost vode za piće………………………………………………...14

5.2. Fizički parametri kvaliteta vode…………………………………………………...15

5.2.1. Mutnoća vode…………………………………………………………………….…15

5.2.2. Obojenost vode-boja……………………………………………………………….16

5.2.3. Miris i ukus vode………………………………………………………………..…17

5.2.4. Temperatura vode………………………………………………………………….17

5.2.5. Providnost…………………………………………………………………………..19

5.3. Ocena kvaliteta vode ……………………………………………………………....20

5.4. Fizičke osobine propisane pravilnikom………………………………………..….21

5.5. Podela vode u klase…………………………………………………………………25

Zaključak……………………………………….…………………………….……..27

Literatura…………………………………………………………………………....28

1. Uopšteno o vodi

Voda je hemijsko jedinjenje kiseonika i vodonika, hemijske formule H2O. Voda je supstanca bez mirisa, ukusa i boje. Temperatura mržnjenja vode je 0°C, a temperatura ključanja je 100°C. 

1.1. Molekul H2O

Voda je tečnost bez mirisa i ukusa koja je prisutna skoro svuda: u okeanima, morima , rekama, jezerima , gasovita u oblacima, zamrznuta u glecerima  ili u velikim podzemnim bazenima ispod krečnjačkih stena.Vodu neprestano koristi živi svet koji bez nje ne može da živi. Ljudsko telo čini 72 odsto vode, pri čemu ono stalno unosi i izbacuje nove količine. Voda je presudna za metabolizam u organizmu, pošto omogućuje varenje i kasnije rastvaranje hrane u ćelijama, ali i čišćenje ćelija od otpada.

Smatra se da bi svakog dana u telo trebalo uneti oko osam čaša vode, ali to nije naučno potkrepljeno pošto mnogi ljudi piju znatno manje vode. Kako bi zadovoljila svoje ogromne potrebe za vodom, ljudska civilizacija vodu crpe ispod zemlje, iz reka, ili iz mora, a potom je vodovodima dovodi u gradove , do stanova i česmi. Sva voda, hemijski posmatrana sačinjena je od istog molekula H2O. Ovo nam govori da je voda sastavljena od dva atoma vodonika (Н) i jednog atoma kiseonika (O). Električne karakteristike i prostorni izgled ovog molekula su zaista specifične, pa određuju mnoge od dobro poznatih svojstava vode. (1)

1.2. Agregatna stanja

U zavisnosti od temperature i pritiska, rastojanja između molekula vode su manja ili veća, a veze među njima jače ili slabije pa se voda javlja u više stanja: čvrsto, tečno i gasovito. Prelazak vode iz jednog agregatnog stanja u drugo postiže se povećanjem ili smanjenjem temperature. Voda prelazi u gasovito agregatno stanje zagrejavanjem do temperature od 100°C. U gasovitom agregatnom stanju molekuli vode su

dovoljno međusobno udaljeni da se mogu haotično kretati bez mnogo sudaranja. Prelazak vode iz tečnog u gasovito agregatno stanje se naziva isparavanje. U tečnom agregatnom stanju molekuli vode su više približeni i oni poprimaju oblik suda u kome se nalaze. Čvrsto

4

agregatno stanje se postiže hlađenjem do temperature od 0°C. U čvrstom agregatnom stanju molekuli vode skoro da se i ne pomjeraju i grade čvrstu kristalnu rešetku. Za razliku od tečnog i gasovitog stanja, čvrsto stanje ne mora da poprima oblik suda u kome se nalazi, već je u obliku kristala. Manje je poznato da da voda delimično isparava i na nižim temperaturama od 100°C, ali ne u velikim količinama. Ovo isparavanje omogućuje da voda neprestano kruži u prirodi, iz zemlje ka oblacima, pa potom nazad u vidu kiše i drugih padavina. Sneg je takođe voda, pošto je svaka pahulja kristal leda malih dimenzija. Prelazak vode iz čvrstog u gasovito stanje naziva se Sublimacija. (1)

1.3. Anomalija vode

Anomalija vode je veoma važna za život svih vodenih stvorenja. To je u stvari svojstvo da voda koja je hladnija od 4°S uvijek bude na iznad vode od 4°C. Led ima manju gustinu od vode u tečnom stanju pa zato pliva po površini. Voda je najgušća na temperaturi od 4°C, tako da će se u zamrznutim rekama sva voda hladnija od 4°C popeti ka površini. Anomalija vode omogućava da se rijeke i jezera nikad ne zamrzavaju do dna, tako da živa bića u rekama prezimljavaju u toploj vodi. Zbog geometrije svog molekula, voda ima niz specifičnih svojstava, kao što je površinski napon-karakteristika da na

svojoj površini voda formira opnu, što omogućuje da se voda uvek drži na okupu i između ostalog, postepeno formira vodene kapi. Voda je vrlo retko čista, bez dodataka i primesa. Voda u kojoj ima samo H2O molekula, naziva se destilovana i dobija se samo u industrijama i laboratorijama, procesim hemijske destilacije. (1)

1.4. Provodnik

Voda se smatra dobrim provodnikom električne struje. To i nije sasvim tačno, pošto čista voda, H2О, obično ne provodi struju. Struja kroz vodu protiče zahvaljujući rastvorenim mineralima. Voda koja sadrži izuzetno veliki udeo minerala, naziva se mineralna voda. U njoj se nalaze pojedina jedinjenja koja su korisna za organizam. Mehurići koji se nalaze u flaširanim vodama su najčešće industrijski dodatak dodat radi dužeg trajanja i boljeg ukusa (dodat je gas ugljen-dioksid CO2 koji se dodaje u sva gazirana pića). Za razliku od slatkih, u morskoj vodi je rastvoreno mnogo minerala natrijum-hlorida NaCl

(kuhinjska so). Voda je takođe i odličan rastvarač i to joj omogućava višestruku upotrebu. Kada je voda toplija rastvaranje je brže. (1)

2. Podela vode

5

Može se izvršiti na više načina:

prema poreklu, prema nameni i prema postupku kojim je dobijena.

2.1. Prema poreklu prirodna voda može biti:

Atmosferska voda, koja dospeva na zemlju padavinama (kiša, sneg, grad, magla) je najčistija prirodna voda, ali i ona, pored apsorbovanih gasova iz vazduha (kiseonika, azota i ugljen-dioksida) sadrži organske i neorganske materije, čija količina i sastav zavise od okolne atmosfere. U okolinu naselja i industrijskih centara u atmosferskim padavinama nalaze se sumpor-vodonik, SO2, SO3, čestice prašine, čađi i dr. U blizini mora u atmosferskoj vodi nalazi se i nešto

rastvorenog natrijum-hlorida. Ukupan sadržaj soli u atmosferskoj vodi, u nenaseljenim oblastima, kao i u krajevima bez termoelektrana ili velikih industrijskih postrojenja, ne prelazi vrednost 3-5 mg/l. Atmosferska voda u blizini velikih naselja i (ili) velikih industrijskih ili termoenergetskih postrojenja sa značajnom emisijom gasovitih materija dostiže vrednost ukupnog sadržaja soli i od 50 mg/l. Veoma je meka i po svojim karakteristikama je slična destilovanoj vodi.(8)

Površinske vode (reke, jezera, mora, bare) sadrže pretežno nerastvorene mehaničke nečistoće organskog i neorganskog porekla i nešto rastvorenih soli (sa izuzetkom morske vode). Osobine površinskih voda zavise prvenstveno od toga da li su stajaće, tekuće ili morske. Posebno, stajaće (jezerske i barske) vode mogu imati kiseli karakter usled gasova i kiselina nastalih raspadanjem biljaka i ostataka živih organizama. Osobine površinskih voda određene su vrstom tla kao i

količinom i osobinama podzemnih i atmosferskih voda, kao i otpadnih (industrijksih i komunalnih) voda. Kako se količina površinskih voda (reka i jezera u prvom redu) menja tokom godine u znatnim granicama (period topljenja snega, period učestalih padavina i dr.) menjaju se i njene osobine. Rečne vode sadrže relativno malu količinu rastvorenih soli - najviše od 500 do 600 mg/l, dok vode mora i okeana sadrže znatno više- približno 35 g/l.(8)

Podzemne vode nastaju poniranjem atmosferskih i površinskih voda kroz tlo, pri čemu se, prolazeći kroz različite slojeve zemljine kore, prečišćavaju od mehaničkih primesa, ali pri tom rastvaraju niz soli. Lako rastvorljive soli, kao što su natrijum-hlorid (NaCl), natrijum-sulfat (Na2SO4), magnezijum-sulfat (MgSO4) i dr. se tom

6

prilikom direktno rastvaraju. Teško rastvorljive soli, kao što su karbonati magnezijuma, kalcijuma i gvožđa (MgCO3, CaCO3, FeCO3) rastvaraju se zahvaljujući prisustvu ugljen-dioksida (CO2) u vodi. Kao rezultat ovih reakcija obrazuju se bikarbonati Ca, Mg, Fe, disocirani na katjone Ca2+, Mg2+ i Fe2+ i anjone HCO3-. Prisustvo rastvorenih silikata u vodi posledica je dugotrajnog delovanja vode na silikate i alumino-silikate (granit, kvarc i dr.) u prisustvu organskih kiselina. Ukupan sadržaj soli dostiže vrednosti 1500-2000 mg/l.(8)

2.2. Prema nameni voda se može razvrstati na:

higijensko-sanitarnu, koja predstavlja mehanički i biološki čistu vodu;

kotlovsku napojnu, koja predstavlja hemijski pripremljenu vodu za napajanje parnih kotlova;

rashladnu vodu, koja je najčešće mehanički i delimično hemijski pripremljena i koja se koristi kao rashladno sredstvo;

vodu za ispiranje i pranje, koja predstavlja nepripremljenu ili samo mehanički pripremljenu vodu ;

pogonsku vodu, koja predstavlja pripremljenu vodu koja se koristi kao pogonsko sredstvo u određenim hemotehničkim procesima.

2.3. Prema postupku kojim je dobijena voda može biti:

prirodna (bez ikakve pripreme); čista (mehanički prečišćena); meka (voda okjoj su delimično odstranjene soli kalcijuma i

magnezijuma - soli koje čine vodu tvrdom); destilat (dobijena destilacijom); kondenzat (voda koja je isparila i izvršila određeni rad i koja

se posle toga kondenzovala); demineralizovana (dejonat) voda bez soli; otpadna (tehnički iskorišćena voda više ili manje zagađena).

7

3.Zanimljivosti o vodi

3.1.Voda kroz religiju i filozofiju

Vavilonska boginja Meseca, Ishtar, bila je povezana sa svetim izvorima, i njen hram je smešten u prirodnim pećinama u kojima se javljaju izvori. U njihovoj mitologiji prvi Bogovi potekli su iz slane vode (Tiamat) i slatke vode (Apsu).Priče starih Egipćana su propovedale da Bog Sunca Atum (Ra) počiva u prvobitnom moru (Nun). Afrodita, drevna grčka boginja ljubavi, je rođena u moru.U svetoj knjizi Islama - Kuranu stoje reći: "Iz vode možemo stvoriti svako živo biće."U religioznoj odi Suncu, St. Francis slavi Boga vode: "O

slavljen bio ti, o Gospode, za sestru vodu koja je vrlo korisna, skromna, dragocena i časna."Rimski filozof Seneca izjavio je "Tamo gde nastaje izvor ili vodeni tok tu valja graditi oltar i položiti žtrvu."U Kini, voda se smatra kao posebno prebivalište zmajeva, iz razloga što svaki život polazi iz vode. Na osnovu spisa Wang Chia u Kini postoji verovanje da voda sa fontane Pon Lai nudi "hiljadu života onima koji je piju".

U različitim kulturama sa vodom su često povezivane duhovne vođe. U Keltskoj mitologiji, Sulis je bila boginja termalnih izvora; dok je u Hinduizmu Ganges oličenje ove boginje. U grčkoj i rimskoj mitologiji Peneus je bio bog reka. U Islamu ne smatra se da voda daje samo život, već da je svaki život ustvari i sačinjen od vode: "Svaka živa stvar na zemlji sačinjena je od vode."

U većini religija voda se smatra za svetu tečnost koja čisti telo od grehova. Većina verovanja sa ritualnim "pranjem" organizma vezuje se za hrišćanstvo, islam, hinduizam i judizam. Krštenje vodom je centralna ceremonija hrišćanstva, a deo je i ceremonije micva u Judizmu. U Islamu, u većini slučajeva pristupanje dnevnim molitvama se obavlja nakon pranja određenih delova tela čistom vodom. U indijanskom plemenu Shinto voda se koristi u gotovo svim ritualima za čišćenje duše ili tela, kao što je recimo ritual-misogi.Mnoge religije takođe smatraju izvore ili pojave vode svetima, a takvi primeri uključuju Lourdes u rimskom katolicizmu, bunar Zamzam u Islamu i reku Gang (među mnogim drugim) u Hinduizmu.Grčki filozof Empedocle je propovedao da je voda pored vatre, zemlje i vazduha jedan od 4 bitna elementa, i da predstavlja osnovnu materiju univerzuma. Voda je isto tako smatrana jednim od pet elemenata u tradicionalnoj kineskoj filozofiji zajedno sa zemljom, vatrom, drvetom i metalom.Voda igra i glavnu ulogu u literaturi kao simbol pročišćenja. Kao primer daje se kritična važnost reke u delu Williama Faulknera "Dok sam ležao umirući", kao i u sceni davljenja u Hamletovoj "Ofeliji".

8

Prema rečima Leonarda da Vinčija "Voda je pokretač prirode."Poznati grčki filozof Tales iz Mileta u svojim propovedanjima govorio je da "Voda sve održava." O vrednosti vode govorio je i Thomas Fuller u Gnomologiji, 1732: “Ne znamo vrednost vode sve dok izvor ne presuši.” "Nijedan žvi organizam ne može da živi bez vode u bilo kojoj od njenih formi. Razlog je jednostavan: naše želije, sva živa bića, uljučujući nas same, žive u vodenom okruženju. Prema tome, postoje stalne hemijske razmene kroz membrane naših ćelija između spoljnjeg okruženja koje se sastoji od krvi i unutarćelijske tečnosti koja se sastoji od raznih supstanci rastvorenih u vodi. živa bića su prvenstveno i uglavnom sačinjena od vode s obzirom da voda postoji unutar i van njihovih ćelija." (Claude Villeneuve, Eau secours) (9)

3.2.Poruka vode

Fotografije i informacije svog rada, kreativni japanski istraživač dr Masaru Emoto izdao je u veoma interesantnoj knjizi pod nazivom "Poruka vode". U ovoj knjizi Dr Emoto prikazao je interesantne činjenice do kojih je došao u toku svog istraživačkog rada na molekulu vode. Svoja istraživanja bazirao je na dejstvu ljudske energije, misli, reči i muzike na strukturu molekula vode. Dr Emoto je dokumentovao ove molekularne promene. On je zamrzavao

kapljice vode, a zatim ih proučavao pod mikroskopom, sa fotografskim mogućnostima. Dr Emoto je otkrio mnogo fascinatnih razlika u kristalnoj strukturi vode, poreklom iz različitih izvora i pod različitim uslovima širom planete. Voda iz planinskih tokova i izvora ima prelepo, geometrijski formiran kristal vode, dok su kristali zagađenih voda iz industrijskih oblasti totalno drugačijeg izgleda.

4.Fizičko-hemijske osobine vode

4.1.Osnovni fizičko-hemijski sastav i karakter vode

9

Prirodne vode su složeni sistemi koji sadrže materije u obliku jona i molekula, mineralna i organska jedinjenja u obliku koloida, suspenzija i emulzija. U vodi su rastvoreni gasovi koji ulaze u sastav atmosfere, a takodje i materije koje nastaju kao rezultat životnih aktivnosti vodenih organizma i procesa hemijske interakcije u samoj vodenoj sedini. Sastav prirodnih voda nastaje kao rezultat interakcije vode sa sredinom- mineralima, zemljištem i atmosferom.Pri tome se odvijaju sledeći procesi:

a) rastvaranje jedinjenja; b) hemijska interakcija materija sa vodom i vodenim rastvorima; c) biohemijske interakcije i d) koloidno-hemijske interakcije.

Delovanje svakog navedenog procesa opredeljuje se takvim uslovima interakcija materija sa vodom kao što su: temperatura, pritisak i geološke specifičnosti. Na formiranju sastava površinskih, podzemnih i atmosferskih voda, znatno utiče i raznovrsna ljudska delatnost.(6)

4.2.Gustina vode

Povećanje temperature dovodi do smanjenja gustine. Međutim, zavisnost gustine vode od temperature pokazuje izvesnu nepravilnost. Uobičajeno, gustina neke supstance u čvrstom agregatnom stanju veća je od njene gustine u tečnom. Prema tome komad takve čvrste supstance tone u sopstvenoj tečnoj fazi. Međutim, nasuprot tome, kod vode, čvrsta faza (led) umesto da tone, pliva na površini svoje tečne faze. U intervalu temperature od 0°C do 4°C gustina vode raste i na 4°C dostiže svoj maksimum, da bi daljim povećanjem temperature gustina počela da opada. Ovakva nepravilnost zavisnosti gustine od temperature se tumači fizičkom strukturom vode. Led zbog svoje strukture kristalne rešetke ima manju gustinu od vode u tečnom stanju te na njoj pluta. Primer za to su lednici na Severnom i Južnom polu. Zagrevanjem dolazi do razaranja kristalne rešetke pa se gustina vode postepeno povećava. Sve do temperature od 4°C u vodi se nalaze sitni kristalni agregati (grupacije) čijim se razbijanjem gustina vode povećava. Na temperaturama višim od 4°C dolazi do povećavanja kinetičke energije molekula i njihovog izraženijeg kretanja, a rezultat je smanjenje gustine vode. (6)

4.3.Električna provodljivost

Provodljivost je vode sposobnost da provodi električnu struju predstavlja provodljivost. Ona zavisi od prisutnih jona, njihove koncentracije, pokretljivosti i valentnosti, kao i temperature sistema i daje informaciju o stepenu mineralizacije vode. Ukoliko je koncentracija solipreviše visoka, život vodenih organizama biva ugrožen, ali i korišćenje takve vode za navodnjavanje postaje problem. Sadržaj mineralnih materija u rekama i jezerima se povećava za vreme obilnih kiša, oticanja vode i isparavanja i spiranja poljoprivrednog zemljišta. Merenje provodljivosti vrši se aparatima konduktometrima, a internacionalni sistem jedinica (SI sistem) kao jedinicu preporučuje S/m (simens po metru). Budući da provodljivost zavisi i od temperature vode, odnosno da se sa povećanjem temperature povećava provodljivost, da bi se rezultati mogli porediti preračunavaju se na standardnu temperaturu (25°C). Ovako izražena vrednost se naziva specifična električna provodljivost. Uobičajene vrednosti električne provodljivosti u pijaćoj vodi iznose od 0,005-0,05 S/m, dok morska voda ima vrednost od oko 5 S/m. Na osnovu električne provodljivosti može se odrediti salinitet vode, odnosno

10

sadržaj rastvorenih soli. Salinitet se izražava u promilima (‰) što predstavlja ukupan sadržaj soli izraženo u gramima u 1000g vode. U proseku salinitet svetskih okeana iznosi 35‰. Salinitet se smanjuje u severnim morima (salinitet Baltičkog mora je svega oko 20‰), kao i onim morima koja se odlikuju većim brojem pritoka, dok se južna mora odlikuju povećanim salinitetom. Da li ste nekada čuli koje je najslanije more na svetu? Najslanije more na svetu je Mrtvo more. Mrtvo more je jezero na Bliskom istoku koje se uobičajeno naziva morem. (6)

4.4.pH vrednost

Mera relativne kiselosti (aciditeta) ili baznosti (alkaliteta) sredine izražava se preko pH vrednosti. pH vrednost nema jedinicu i za poređenje vrednosti se koristi skala od 0 do 14. Kod kiselih rastvora pH vrednost je manja od 7, a kod baznih veća od 7. Neutralni rastvori imaju pH vrednost 7. Tako na primer, kiseli karakter imaju kisele otpadne vode u rudnicima (1,0) i kisele kiše (4-4,5) koje značajno doprinose snižavanju pH vrednosti prirodnih voda. Potpuno čista voda je neutralnog karaktera, a bazni karakter ima morska voda (8,0). Većina kopnenih voda ima pH u opsegu 6,5-8,5. Kiselost ima značajan efekat na organizme. Najveći broj organizama biva ugrožen ukoliko se pH spusti ispod 6 ili poraste iznad 8. Kiselost može da utiče i na druge parametre vode. Kada kisela voda dođe u kontakt sa određenim jedinjenjima ili metalima (bakar, aluminijum, živa), ona ih čini toksičnijim nego što oni to jesu u neutralnim sredinama. Kiselost utiče i na rastvaranje soli azota i fosfora koji su veoma važni za razvoj vodenih biljaka i planktonskih organizama. U toku godine sa promenom dubine jezera i pH vrednost može da varira. Ovakve promene uslovljene su promenama u intenzitetu fotosinteze i drugih hemijskih reakcija. Generalno, tokom leta, gornji slojevi jezera u kojima je proizvodnja organskih materija od strane biljaka i planktonskih organizama intenzivna, pH se kreće između 7,5-8,5. U dubljim slojevima pH je niža i kreće se od 6,5-7,5. (6)

4.5.Rastvorene materije

Voda je odličan rastvarač i u njoj se nalaze rastvorene neorganske i organske materijerazličitog sastava. U njoj se mogu naći gotovo svi elementi periodnog sistema. Neki od njih mogu biti štetni za živi svet, dok su neki neophodni ili korisni. Ugljenik (C), kiseonik (O), azot (N), fosfor (P), kalijum (K), kalcijum (Ca), sumpor (S), magnezijum (Mg) i gvožđe (Fe) neophodni su za rast i razvoj organizama pa se nazivaju biogeni elementi. Pored ovih elemenata veliki značaj imaju i tzv. mikroelementi cink (Zn), bakar (Cu), molibden (Mo) i drugi, koji su neophodni za normalno funkcionisanje životnih procesa. (6)

4.6.Viskoznost

11

Viskoznost je veličina koja opisuje otpor neke tečnosti prema tečenju. Prema Newtonovoj teoriji slojevi tečnosti se kreću različitom brzinom. Iznos sile viskoznog trenja (τ) je proporcionalan gradijentu brzine, a konstanta proporcionalnosti je koeficijent viskoznosti (η) čija je jedinica paskal-sekunda Paxs.

Viskoznost vode iznosi 8,90 × 10−4 Pa·s ili 8,90 × 10−3 din·s/cm2 ili 0.890 cP na temperaturi oko 25 °C.Kao funkcija od temperature T (K): μ(Pa·s) = A × 10B/(T−C)

gdje je

A = 2,414 × 10−5 Pa·sB = 247,8 KC = 140 K.Viskoznost tečne vode na različitim temperaturama pri normalnoj tački ključanja data je u tabeli ispod.

Temperatura Viskoznost[°C] [Pa•s]

10 1,308 × 10−320 1,003 × 10−330 7,978 × 10−440 6,531 × 10−450 5,471 × 10−460 4,668 × 10−470 4,044 × 10−480 3,550 × 10−490 3,150 × 10−4100 2,822 × 10−4

5.Kvalitet vode

12

Kvalitet vode uslovljava svekupnost u njoj rastvorenih mineralnih i organskih materija, gasova, koloida, suspendovanih materija i prisustvo mikroorganizma. Razvoj industije, usavršavanje metoda obrade vode i briga o zdravlju ljudi, uslovljavaju usavršavanje standarda koji određuju kvalitet vode za piće. Donošenju standarda predhodi veliki rad hemičara, medicinara i mikrobiologa, koji su na osnovu sanitarno-mikrobioloških, sanitarno-toksikoloških i kliničko- statističkih podataka utvrdili maksimalno dozvovljene koncetracije hemijskih jedinjenja i precizirali nivo posebnih pokazatelja kvaliteta vode.Ocena kvaliteta vode započinje od karakterizacije fizičkih pokazatelja vode- boja, ukus, miris, temperatura, providnost, sadržaj suspendovanih materija. Fizičke osobine vode su karakteristike koje se mogu registrovati čulima (boja, miris) ili izmeriti bez promena njenih osobina. Čista voda nema boju, ukus ni miris. Gustina vode je 1 kg/l i ova vrednost se uzima kao standard za određivanje gustine drugih supstanci.

U vodi vladaju izrazito složeni odnosi između svih članova ekosistema. Prisustvo organskih materija može da izazove brojne teškoće.

Oranski sadržaj vode je osnovni uzročnik problema u vezi sa sa bojom vode. Izvesna organska jedinjenja izazivaju neprijatan ukus i misris vode za piće. Prisustvo organskih jedinjenja u već pripremljenoj vodi može izazvati problema u vezi sa neželjenom promenom kvaliteta biološke prirode u distribucionom sistemu.

Određivanje sadržaja organske supstance u vodi može se izvršiti orjentaciono na osnovu boje vode, a mnogo pouzdanuje na osnovu parametra.(5,6)

5.1.Higijenska ispravnost vode za piće

13

Vode u Srbiji su dobro od opšteg interesa i predstavljaju prirodno bogatstvo koje se nalazi u društvenoj svojini. Naša zajednica pokazuje posebno interesovanje za očuvanje, plansko korišćenje i zaštitu vode od zagadjenja, a naročito za zaštitu kvaliteta i zdravstvene, odn. higijenske ispravnosti vode za piće.

Pravilnikom o higijenskoj ispravnosti vode za piće razlikuju se tri vrste vode:

flaširana prirodna voda(voda izvandrednih prirodnih, fizičko-hemijskih, mikrobioloških i radioloških osobina, koja se iz higijenskih kaptiranog izvora, obezbedjenog sanitarno zaštitnim zonama, neposredno na izvoru puni u sterilnu ambalažu bez predhodnog prečišćavanja i dezinfekcije, izuzev dezinfekcije radijacijama).

prečišćena i dezinfikovana voda neprečišćena voda

Za svaku od ovih voda date su posebne bakteriološke i hemijske norme u redovnim prilikama i norme za vode za piće u vandrednim prilikama.

Higijenska ispravnost vode za piće utvrdjuje se osnovnim, proširenim i periodičnim pregledom, pregledom vode iz novih zahvata i pregledom naa osnovu higijensko-epidemioloških indikacija.Pregledi obuhvataju mikrobiološke, fizičke, fizičko-hemijske i hemijske pokazatelje i to:

mikrobioloških: sadržaj ukupnih koliformnih bakterija, koliformnih bakterija fekalnog porekla i ukupan broj aerobnih mezohermnih bakterija

fizičkih, fizičko-hemijskih i hemijskih paramtra:temperature, boje, mirisa, ukusa, mutnoće, pH, utroška KMnO4, konc. amonijaka, rezidualnog hlora, nitrita i fluorida(u vodovodima u koje se fluoriše voda).

Broj pregleda higijenske ispravnosti vode za piće iz vodovoda za javno snabdevanje stanovništva zavisi od broja stanovnika koji se snabdeva tom vodom(ekvivalentni stanovnici).

Broj uzoraka se odredjuje na sledeći način:

Prilikom svakog pregleda vode iz vodovoda uzorci se uzimaju:

a) iz svakog izvorišta(ako su izvorišta direktno povezana na vodovodnu mrežu, odnosno iz rezervoara sirove vode);

b) iz vodovodne mreže broj uzoraka se odredjuje zavisno od broja ekvivalentnih stanovnika;

c) za vodovode veće od 600 000 ekvivalentnih stanovnika uzimaće se iz svakih sledećih 200 000 stanovnika još po jedan uzorak. (2,7)

5.2.Fizički parametri kvaliteta vode

14

5.2.1.Mutnoća vode

Nastaje najčešće prodiranjem padvina sa površine tla, a može poticati i od živih i mrtvih mikroorganizama i od odpadnih voda. Sadržaj vode pored rastvorenih materija čine i nerastvorene čestice različite veličine. Mutnoća vode je posledica prisustva nerastvorenih čestica u obliku algi i bakterija, zatim uginule organske materije i neorganskih, mineralnih materija. Prisustvo algi dovodi do sezonskih promena u mutnoći vode. Sezonske promene nastaju u skladu sa povoljnošću uslova za razmnožavanje algi, pa je tako mutnoća izazvana algama veća leti kada su temperaturni uslovi i uslovi ishrane povoljni. Organski materijal je proizvod rasta biljaka i raspadanja uginulih organizama. Dodatna količina organskih materija u vodi dospeva i spiranjem okolnog zemljišta. Neorganske čestice u vodu dospevaju erozijom zemljišta, podizanjem mulja i ulivanjem pritoka. Mutnoća u vodi uzrokuje skretanje svetlosti jer dolazi do sudaranja sunčevih zraka sa nerastvorenim česticama. Veća mutnoća znači da će i više sunčevih zraka biti rasuto. Samim tim manje svetlosti će prodirati u vodu što različito utiče na živi svet.

Mutnoća se određuje upoređivanjem uzorka vode sa standardnim vodenim suspenzijama silikatne zemlje. Upoređivanje se vrši golim okom. Određivanje treba izvršiti što pre, istog dana.

Nefelometrijska metoda se zasniva na efektu disperzije svetlosti, koja nastaje pri prolasku svetlosti kroz uzorak koji sadrži čestice u koloidnom, suspendovanom i emulgovanom obliku. Jačina dispergovane svetlosti upravo je proporcionalana mutnoći vode. Merenje se vrši tubidimetrom, upoređujući jačinu dispergovane svetlosti pri prolasku kroz standardnu suspenziju.

Mutnoća se izražava u nefelomertijskim jedinicama NTU (Nephelometric Turbidizy Unit).1NTU=0.13 mgSiO2/LKad se govori o mutnoći može se koristiti i parametar providnosti. Povezanost providnosti i mutnoće definiše sledeća jedinica:Providnost = 4.170(NTU)-0.772 ; gde je NTU-mutnoćaizražena u nefelometrijskim jedinicama (NTU). Od brojnih brojnih parametra koji se koriste za ocenu trofičnog statusa stajaćih voda najbrže i najjednostavnije je merenje providnosti odrežene dubinom na kojoj se

15

gubi slika seki-diska. Na taj način se transparetnost vodenih masa dovodi u vezu sa dubinom dopiranja fotosinteze i sama zavisi od koncetracije algi, odnosno produkcije. (4)

5.2.2.Obojenost vode-boja

Čista voda je bezbojna. Međutim, prisustvo različitih supstanci u vodi može dovesti do obojenja. Recimo huminske i fulvo kiseline i njihove rastvorene soli, alge, mogu “najaviti” boju vode. Takođe, gvožđe vodi daje žutu ili crvenkastu boju, organske materije u fazi truljenja boje vodu u žuto ili braonkasto. Boja zavisi i od uslova osvetljenja, površine vode, apsorpcije i odbijanja svetlosti, dubine, prozirnosti, planktona, pritoka. Supstance koje čine boju obuhvataju prirodno rastvorene metalne jone, humnske, tininske i druge organske supstance, koje potiču od planktona makrofilita. Humanske materije spadaju u grupu organskih jedinjenja koja se načešće sreću u prirodnim vodama. Ove supstance najčešće daju boju. Najčešće je to žuto-mrki ton koji potiče od visoko molekularnih humanskih supstanci koje se spiraju iz zemljišta ili se obrazuju kao produkt razgrdnje biljnih materijala u vodotocima i akumulacijama. Prema nekim izvorima boja vode nejvećim delom je obezbeđena sadržajem fulvokiselina (98%), dok samo oko 10% opada na humanske materije. Voda koja sadrži humanske materije ne smeju se hlorisati, jer sa hlorom daju trihalometane i druge kancerogene materije. Određivanje obojenosti se vrši kolorimetrijskom metodom Boja se određuje vizuelno, najksnije za 24 sata posle uzrokovanja, upoređivanjem uzorka sa obojenim rastvorima poznate koncetracije. Kao standardna metoda za merenje boje data je platinsko-kobaltna metoda. Upoređivanje se vrši rastvorima koji sadrže određene koncetracije kalijum-heksahloroplatinana (IV) i kobalt (II)- hlorida. Saglasno standardima obojenosti vode ne treba da bude iznad 20º prema platinsko- kobaltnoj skali. Dozvoljava se obojenost vode do 35º. (4)

5.2.3.Miris i ukus vode

16

Miris je estetska karakteristika koja zavisi od ljudskog čula. Supstance koje proizvode mirise učestvuju i u formiranju ukusa vode. Ipak, mnoge supstance daju ukus, ali ne i miris. Neorganske supstance češće izazivaju pojavu ukusa vode, bez pojave mirisa. Sa druge strane, organske supstance mogu da proizvedu i miris i ukus. Miris vode može da ukaže na njeno potencijalno zagađenje. Produkti nekih algi i bakterija u vodi mogu dovesti do razvoja različitih mirisa: mirisa zemlje, buđi, voća i povrća, trave, ribe itd. Biološka razgradnja često je praćena nastankom gasova i jednostavnijih organskih supstanci, uzročnika mirisa. Takoće miris i ukus prirodnih voda uslovljavaju rastvorene soli, gasovi i organska jedinjenja nastala u toku života vodenih organizma. Mirisi se dele na prirodne i veštačke. Prirodni miris nastaju kao rezultat životne aktivnosti vodenih organizma, kao i pri razlaganju organskih materija. Veštački misirisi (fenoli, hlorfenoli i dr.) nastaju pri zagađivanju izvora odpadnih voda. Miris i ukus se određuju organoleptički, u vodi se zapaža gorki, slatki, kiseli ili slani ukus. Svi ostali osećaji ukusa odrežuju se se kao sporedni ukusi.

Mirs se u vodi određuje neposredno po uzimanju uzurka ili najkasnije za dva sata organoleptički na sobnoj temperaturi i na 40ºC. Intezitet mirisa raste sa porastom temperature.

Ukus se određuje samo kod voda kod kojih se ne sumnja na mikrobiološku i toksikološku ispravnost vode. Ukus se određuje organoleptički na hladno (12º) i na sobnoj temperaturi (25º).

Intezitet misrisa vode ne sme da bude iznad 2 boda pri 40ºC dok ukus vode takođe, ne sme da bude veći od 2 boda pri 25ºC. (4)

5.2.4.Temperatura vode

Temperatura je samo orjentacioni uopšteni parametar, i voda u datim vrednostima je najpitkija. Voda ispod 7ºC je hladana i neprijatna za pranje, umivanje, pa čak i za piće, dok je voda iznad 20ºC bljutava i ne osvežava. Temperatura vode je važna za život riba. Kod limnoloških studija, temperatura se meri na različitim dubinama. Podaci o temperaturi vode su potrbni pri postupcima hlađenja u industriji acidobazne ravnoteže između karbonata i rastvorenog ugljen-dioksida. Temperatura se meri odmah pri uzimanju uzorka termometrom sa podeocima od 0.1 stepen.

U slučaju površinskih voda zavisi od nekoliko stvari (faktora):

17

- Geografske širine. Temperatura je viša u područjima bližim ekvatoru gde iznosi u proseku 27-28°C. Idući ka polovima ona opada, pa tako u suptropskim oblastima prosečna temperatura iznosi 20-23°C, u umerenim 6-11°C, a u polarnim ima negativne vrednosti i voda se nalazi u obliku leda. Prosečna vrednost temperature svetskog okeana iznosi 17,5°C. Najtopliji je Tihi okean sa temperaturom od 19,4°C, a najhladniji Severni ledeni sa 0,75°C.

- Boje i prozirnosti vode. Tamnije obojena ili zamućena voda u većoj meri apsorbuju sunčevo zračenje što dovodi do povećanja temperature.

- Uslova osvetljenja vode. Vegetacija na obali sprečava prodiranje sunčevih zrakai zagrevanje vode.

- Dubine i zapremine vode. Za zagrevanje voda većih dubina zapremina potrebno je više vremena, pa su samim tim i hladnije u odnosu na pliće vode.Pritoka. Reke i jezera mogu se hraniti putem padavina, podzemnih voda, otapanja snega, spiranjem okolnog zemljišta, ali u njih mogu dospevati i otpadne vode koje često imaju temperaturu veću od njihove.

- Sezone. Temperatura vode se menja u zavisnosti od godišnjeg doba.

Na površini je voda hladnija (0-3°C) ili se formira led, dok se temperatura vode na dnu kreće oko 4°C. U proleće dolazi do ponovnog zagrevanja površinskih slojeva vode, cirkulatornih i turbulentnih kretanja koja uslovljavaju mešanje vode i izjednačavanje temperature njenih slojeva.

Slika. Temperaturne zone jezera

Na proces zagrevanja vode u značajnoj meri može uticati i čovek, ispuštanjem otpadnih voda iz energetskih postrojenja, industrije, kao i komunalnih otpadnih voda. Većina organizama

18

koji naseljavaju vodenu sredinu je veoma osetljiva na promenu temperature jer je njihova telesna temperatura zavisna od temperature okoline. Zahvaljujući životnim procesima, temperatura tela riba je u odnosu na okolinu viša za 0,5-10°C. Temperatura direktno utiče na intenzitet disanja, kretanje, rast i razmnožavanje. Veoma značajna posledica temperaturnih promena vodene sredine je i njima uslovljena promena količine rastvorenog kiseonika. Sa porastom temperature smanjuje se količina kiseonika u vodi. (3,4)

5.2.5.Providnost

Na providnost vode utiče niz faktora: ugao sunčevih zraka, vremenske prilike, količina materija prisutnih u vodi, organska produkcija. Na osnovu providnosti vode se mogu podeliti na:

bistre; skoro bistre; slabo zamućene; zamućene; veoma mutne; neprovidne.

Providnost je najveća u toplim morima, a idući ka polovima se smanjuje.Merenje providnosti se vrši pomoću limenog diska koji se spušta u vodu, poznatiji kao – „Secchi disk“ (Slika). Beleže se vrednosti dubine na kojoj se disk gubi iz vida i opet uočava pri podizanju. Zatim se izračunava prosečna dubina vidljivosti diska, odnosno providnost vode, tako što se ove dve dubine saberu i podele sa dva. (4)

5.3.Ocena kvaliteta vode

Karakteristika kvaliteta vode često se definiše kao: fizičke, hemijske ili biološke.

19

Parametri vezani za hemijski kvalitet vode, takozvani indikatori hemijskog kvaliteta su:

Ukupno rastvorene čestice (USS) Ukupni organski ugljenik(UOU) Nastala količina CO2 u procesu perminalne oksidacije organskih supstanci u vodi Ukupni zahtev za kiseonikom (UPK) – predstavlja teorijsku količinu kiseonika

potrebnu za oksidaciju svih oksidativnih supstanci Hemijska potrošnja kiseonika(HPK) (2)

5.4.Fizičke osobine propisane pravilnikom

20

(7)

21

(7)

(7)

22

(7)

23

(7)

24

5.5.Podela vode u klase

(10)

25

(10)

26

Zaključak

Na osnovu karakteristika i samog kvaliteta površinskih i podzemnih voda, zaključujemo da je bolje koristiti podzemne vode kao izvor vode za piće.

Osnovni cilj bi bio regulisati kvalitet vode “Celokupno stanovništvo snabdevati zdravom pijućom vodom i obezbeđivanje potpunije zaštite podzemnih i površinskih voda”.

Uvođenje odgovarajućeg monotoringa nadzora, kontrole i provere dobijenih rezultata je put i obaveza za regionalne i lokalne vodovode i druge vrste vodnih objekata, kako bi se stekli uslovi za sigurnu vodu za piće i zaštitu zdravlja potrošača, ali i ispravili nedostaci u tehnologiji pripreme vode.

Kvalitet vode za piće mora odgovarati propisima koji se odnose sa obzirom na fiziološke efekte koje voda za piće može da izazove.

27

Literatura

1. Dragutin A. Đukić, Vitko M. Ristanović: Hemija i mikrobiologija voda, Novi Sad, 2005.

2. Zbornik radova: Kvalitet vode, smanjenje gubitka vode i određivanje odpadnih voda, Jahorina, Pale 2006

3. Časopis udruženja za tehnologiju vode i sanitarno inženjerstvo: Voda i sanitarna tehnoka, Beograd 2011

4. Voda; Vladimir Stojanović;str. 5; Gornji Milanovac 2005.

5. Priručnik, Voda- Izvor održanja razvoja, Inženjeri zaštite životne sredine, Novi Sad,2011

6. Dalmacija B i saradnici 1996, Kvalitet vode za piće, Preporučeni standardi inormativi,Beograd 1996

7. PRAVILNIK O HIGIJENSKOJ ISPRAVNOSTI VODE ZA PIĆE ("Sl. list SRJ", br. 42/98 i 44/99)

8. http://www.aquaserbia.com/?strana=o_vodi&id=opste

9. http://www.nmw.co.rs/nmw/index.php?page=24

10. Službeni glasnik SRS", br.5/68

28