43
Petnaesto predavanje Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 1

Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

  • Upload
    lyxuyen

  • View
    264

  • Download
    12

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Petnaesto predavanje

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 1

Page 2: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

CILJEVI PREDAVANJA

Prirodna organska materijavode – sastav, poreklo,koncentracija

BPK HPK TOC

ISHODI PREDAVANJA

Na kraju predavanja studentće biti osposobljen da:

objasni poreklo prirodneorganske materije

objasni sastav ikoncentraciju organskematerije u vodi

objasni BPK, HPK i TOCmetodu analize organskematerije.

Prirodna organska materijavode – sastav, poreklo,koncentracija

BPK HPK TOC

Na kraju predavanja studentće biti osposobljen da:

objasni poreklo prirodneorganske materije

objasni sastav ikoncentraciju organskematerije u vodi

objasni BPK, HPK i TOCmetodu analize organskematerije.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 2

Page 3: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Organski matriks prirodnih voda se sastoji od prirodnih organskihjedinjenja (samo u izuzetnim slučajevima antropogeni polutantidominiraju).

Ne predstavljaju zagađivač u klasičnom smislu reči, ali troše veliku količinuoksidanata i koagulanata u procesu prečišćavanja vode, vezuju se zahidrofobne polutante i teške metale uvećavajući njihovu rastvorljivost,puferuju vode niske alkalnosti, utiču na biološku aktivnost.

Prisustvo huminskih materija u vodi koja služi za vodosnabdevanje jenepoželjno iz više razloga:1) Huminske materije čine vodu obojenom dajući joj žuto-mrki ton.2) Tokom hlorisanja vode ove materije su prekursori u stvaranju potencijalno

opasnih trihalometana i većeg broja organohlornih jedinjenja.3) Tokom koagulacije stabilizuju dispergovane i koloidne čestice.4) Tokom ozonizacije se transformišu u biodegradabilna organska jedinjenja i

zbog toga povećavaju rast mikroorganizama u distribucionom sistemu.5) Mogu negativno da utiču na adsorpciju drugih polutanata na granulovanom

aktivnom uglju, a kada se nalaze u većim koncentracijama talože se udistribucionom sistemu.

Organski matriks prirodnih voda se sastoji od prirodnih organskihjedinjenja (samo u izuzetnim slučajevima antropogeni polutantidominiraju).

Ne predstavljaju zagađivač u klasičnom smislu reči, ali troše veliku količinuoksidanata i koagulanata u procesu prečišćavanja vode, vezuju se zahidrofobne polutante i teške metale uvećavajući njihovu rastvorljivost,puferuju vode niske alkalnosti, utiču na biološku aktivnost.

Prisustvo huminskih materija u vodi koja služi za vodosnabdevanje jenepoželjno iz više razloga:1) Huminske materije čine vodu obojenom dajući joj žuto-mrki ton.2) Tokom hlorisanja vode ove materije su prekursori u stvaranju potencijalno

opasnih trihalometana i većeg broja organohlornih jedinjenja.3) Tokom koagulacije stabilizuju dispergovane i koloidne čestice.4) Tokom ozonizacije se transformišu u biodegradabilna organska jedinjenja i

zbog toga povećavaju rast mikroorganizama u distribucionom sistemu.5) Mogu negativno da utiču na adsorpciju drugih polutanata na granulovanom

aktivnom uglju, a kada se nalaze u većim koncentracijama talože se udistribucionom sistemu.

Page 4: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Organska materija vode po svojoj prirodi se može podeliti na onukoja ulazi u sastav živih bića u vodi i na organske materije kojeprestavljaju proizvode životne aktivnosti i razlaganja izumrlihorganizama.

Pri koncentracijama DOC koje su veće od 20 mgL–1, huminskesupstance postaju vidljive golim okom, dajući žutu boju prirodnimvodama.

Koncentracija HS pokazuje tendenciju direktne proporcionalnostiapsolutnoj vrednosti DOC.

U vodama sa neizraženom bojom (npr., oligotrofna jezera) 25%rastvorenog ugljenika potiče od HS, dok kod jako obojenih voda(npr., močvarne vode) ta vrednost može biti 90%.

Obično su 85% huminskih supstanci fulvo kiseline, a preostalih15% huminske kiseline.

Organska materija vode po svojoj prirodi se može podeliti na onukoja ulazi u sastav živih bića u vodi i na organske materije kojeprestavljaju proizvode životne aktivnosti i razlaganja izumrlihorganizama.

Pri koncentracijama DOC koje su veće od 20 mgL–1, huminskesupstance postaju vidljive golim okom, dajući žutu boju prirodnimvodama.

Koncentracija HS pokazuje tendenciju direktne proporcionalnostiapsolutnoj vrednosti DOC.

U vodama sa neizraženom bojom (npr., oligotrofna jezera) 25%rastvorenog ugljenika potiče od HS, dok kod jako obojenih voda(npr., močvarne vode) ta vrednost može biti 90%.

Obično su 85% huminskih supstanci fulvo kiseline, a preostalih15% huminske kiseline.

Page 5: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Velika sličnost koja postoji između akvatičnih iterestričnih huminskih supstanci ukazuje nazemljišno, terestrično poreklo barem jednog delaakvatične huminske materije.

Izvori huminskih supstanci, mogu biti grupisani u: alohtone, koji ulaze u akvatični sistem iz zemljišta i autohtone, koji potiču iz samog vodenog tela i to alga,

bakterija itd. koje rastu u vodi. Veći deo DOC-a potiče od degradacionih

proizvoda organskih ostataka koji se izlužuju izzemljišta i transportuju podzemnim vodama ipotocima.

Velika sličnost koja postoji između akvatičnih iterestričnih huminskih supstanci ukazuje nazemljišno, terestrično poreklo barem jednog delaakvatične huminske materije.

Izvori huminskih supstanci, mogu biti grupisani u: alohtone, koji ulaze u akvatični sistem iz zemljišta i autohtone, koji potiču iz samog vodenog tela i to alga,

bakterija itd. koje rastu u vodi. Veći deo DOC-a potiče od degradacionih

proizvoda organskih ostataka koji se izlužuju izzemljišta i transportuju podzemnim vodama ipotocima.

Page 6: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Huminske supstance u rekama su alohtonog porekla, potiču izizvora van vodenog tela, kao što je zemljište i teretrične biljke.

Huminske supstance jezera mogu biti i alohtonog i autohtonogporekla. Autohtoni izvori, na prvom mestu alge, postaju glavniizvor ukoliko je jezero veće.

U analizama rečne i jezerske organske materije izražavanjekoncentracije TOC (engl. Total Organic Carbon - ukupni organskiugljenik) se pokazalo nepotpunim kod analize nefiltriranih uzorakavode, jer nije poznata frakcija TOC-a koja je prisutna u čestičnojformi.

Stoga je uveden termin DOC (engl. Disolved Organic Carbon -rastvoreni organski ugljenik) i POC (engl. Particulate OrganicCarbon - čestični organski ugljenik), pri čemu je arbitrarno uzeto daje granica između ovih vrednosti 0.45μm.

DOC čine organski molekuli i makromolekuli kao što su HS, lignin,tanin, ugljeni hidrati, amino kiseline, proteini, masne kiseline, dokPOC vrednost uključuje bakterije, fito i zooplankton.

Huminske supstance u rekama su alohtonog porekla, potiču izizvora van vodenog tela, kao što je zemljište i teretrične biljke.

Huminske supstance jezera mogu biti i alohtonog i autohtonogporekla. Autohtoni izvori, na prvom mestu alge, postaju glavniizvor ukoliko je jezero veće.

U analizama rečne i jezerske organske materije izražavanjekoncentracije TOC (engl. Total Organic Carbon - ukupni organskiugljenik) se pokazalo nepotpunim kod analize nefiltriranih uzorakavode, jer nije poznata frakcija TOC-a koja je prisutna u čestičnojformi.

Stoga je uveden termin DOC (engl. Disolved Organic Carbon -rastvoreni organski ugljenik) i POC (engl. Particulate OrganicCarbon - čestični organski ugljenik), pri čemu je arbitrarno uzeto daje granica između ovih vrednosti 0.45μm.

DOC čine organski molekuli i makromolekuli kao što su HS, lignin,tanin, ugljeni hidrati, amino kiseline, proteini, masne kiseline, dokPOC vrednost uključuje bakterije, fito i zooplankton.

Page 7: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Kao mera sadržaja organskih materija u otpadnoj vodiodređuju se: biološka potrošnja kiseonika (BPK), hemijska potrošnja kiseonika (HPK), ukupni organski ugljenik (TOC).

Kao mera sadržaja organskih materija u otpadnoj vodiodređuju se: biološka potrošnja kiseonika (BPK), hemijska potrošnja kiseonika (HPK), ukupni organski ugljenik (TOC).

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 7

Page 8: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Mera sadržaja biorazgradljivih komponenata u otpadnojvodi.

BPK je količina kiseonika potrebna da se izvrši biološkaoksidacija prisutnih biološki razgradljivih sastojaka vode.

BPK se najčešće određuje u toku pet dana na temperaturi od20°C (BPK5), pri čemu se smatra da se tom analizomobuhvata oko 60-70% biorazgradljivih organskih materija.

BPK predstavlja količinu kiseonika koju potrošemikroorganizmi pri prirodnom aerobnom samoprečišćavanjuu vodi.

Mera sadržaja biorazgradljivih komponenata u otpadnojvodi.

BPK je količina kiseonika potrebna da se izvrši biološkaoksidacija prisutnih biološki razgradljivih sastojaka vode.

BPK se najčešće određuje u toku pet dana na temperaturi od20°C (BPK5), pri čemu se smatra da se tom analizomobuhvata oko 60-70% biorazgradljivih organskih materija.

BPK predstavlja količinu kiseonika koju potrošemikroorganizmi pri prirodnom aerobnom samoprečišćavanjuu vodi.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 8

Page 9: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

U praksi se određuje ili potpuna BPK ili za period od 21 dan (BPK21), alikako je proces najintenzivniji prvih pet dana, najčešće se određujevrednost za 5 dana (BPK5).

Metode za određivanje BPK: metoda razblaživanja, manometarska metoda, Kulometrijska metoda.

Određivanje BPK vrednosti se sastoji u pripremanju smeše otpadnevode, mikroorganizama i rastvorenog kiseonika i njenog stavljanja uspecijalnu zatvorenu posudu tačno poznate zapremine – BPK-bocu imerenju utrošene količine kiseonika u funkciji vremena.

Kada promena koncentracije rastvorenog kiseonika sa vremenompostane jednaka nuli kao rezultat se dobija potpuna ili ukupna BPK(BPKP).

U praksi se određuje ili potpuna BPK ili za period od 21 dan (BPK21), alikako je proces najintenzivniji prvih pet dana, najčešće se određujevrednost za 5 dana (BPK5).

Metode za određivanje BPK: metoda razblaživanja, manometarska metoda, Kulometrijska metoda.

Određivanje BPK vrednosti se sastoji u pripremanju smeše otpadnevode, mikroorganizama i rastvorenog kiseonika i njenog stavljanja uspecijalnu zatvorenu posudu tačno poznate zapremine – BPK-bocu imerenju utrošene količine kiseonika u funkciji vremena.

Kada promena koncentracije rastvorenog kiseonika sa vremenompostane jednaka nuli kao rezultat se dobija potpuna ili ukupna BPK(BPKP).

Page 10: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

BPK karakteriše biološku aktivnost otpadnih voda ipredstavlja glavni pokazatelj zagadjenosti otpadnih voda.

Pojedine komponente ne oksidišu do CO2 pri biološkojreakciji, pa je potrebna manja masa kiseonika u odnosu navrednost odredjenu stehiometrijskim proračunima veličineHPK. Na primer, biološka reakcija oksidacije glukoze završavase nakon potrošnje 150 g O2 po molu glukoze, dok HPKvrednost iznosi 192 g O2 po molu glukoze.

Prisutnost biološki nerazgradivih materija u otpadnoj vodimanifestuje se većom vrednošću HPK u odnosu na BPK.

BPK karakteriše biološku aktivnost otpadnih voda ipredstavlja glavni pokazatelj zagadjenosti otpadnih voda.

Pojedine komponente ne oksidišu do CO2 pri biološkojreakciji, pa je potrebna manja masa kiseonika u odnosu navrednost odredjenu stehiometrijskim proračunima veličineHPK. Na primer, biološka reakcija oksidacije glukoze završavase nakon potrošnje 150 g O2 po molu glukoze, dok HPKvrednost iznosi 192 g O2 po molu glukoze.

Prisutnost biološki nerazgradivih materija u otpadnoj vodimanifestuje se većom vrednošću HPK u odnosu na BPK.

Page 11: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

U biološki nerazgradive organske materije spadaju:celuloza, ugljena prašina, lignin, tanin i većinasintetičkih organskih jedinjenja.

Odnos HPK/BPK5 karakteristika je pojedine otpadnevode, i u zavisnosti od sastava može biti različit iutvrđuje se laboratorijskim postupcima.

U biološki nerazgradive organske materije spadaju:celuloza, ugljena prašina, lignin, tanin i većinasintetičkih organskih jedinjenja.

Odnos HPK/BPK5 karakteristika je pojedine otpadnevode, i u zavisnosti od sastava može biti različit iutvrđuje se laboratorijskim postupcima.

Page 12: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Glavne komponente mikrobiološke populacije priodređivanju BPK su bakterije i protozoe, pri čemu se ovedruge prvenstveno hrane bakterijama, odnosno imaju ulogusekundarnih potrošača.

Biohemijska oksidacija organske materije je vrlo spor proces iteorijski bi bilo potrebno beskonačno dugo vreme da se onapotpuno završi. Međutim, za 20 dana biva oksidisano 95 do99% prvobitno prisutne organske materije. Pošto je i to, sapraktične strane gledišta, vrlo dug vremenski periodusvojeno je da inkubacioni period pri standardnomodređivanju BPK bude 5 dana, pri čemu se, na temperaturiod 20°C, oksidiše 60-70% prvobitno prisutne organskematerije (BPK5).

Glavne komponente mikrobiološke populacije priodređivanju BPK su bakterije i protozoe, pri čemu se ovedruge prvenstveno hrane bakterijama, odnosno imaju ulogusekundarnih potrošača.

Biohemijska oksidacija organske materije je vrlo spor proces iteorijski bi bilo potrebno beskonačno dugo vreme da se onapotpuno završi. Međutim, za 20 dana biva oksidisano 95 do99% prvobitno prisutne organske materije. Pošto je i to, sapraktične strane gledišta, vrlo dug vremenski periodusvojeno je da inkubacioni period pri standardnomodređivanju BPK bude 5 dana, pri čemu se, na temperaturiod 20°C, oksidiše 60-70% prvobitno prisutne organskematerije (BPK5).

Page 13: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Prva faza u kojoj dolazi do oksidacije ugljenika do CO2 ivodonika do vode traje relativno kratko vreme 7 - 10 dana.

Druga faza u kojoj azot oksiduje do nitrita, a zatim do nitrata- nitrifikacija, traje znatno duže vreme.

Krive BPK za azot (1) i ugljenik (2)

Page 14: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Sa porastom temperature vode, raste i brzinapotrošnje kiseonika, odnosno biohemijska oksidacija.

Biohemijska potrošnja kiseonika u zavisnosti od vremenaza tri različite temperature, 1 - prva faza, 2 - druga faza.

Page 15: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Količina kiseonika koju mikroorganizmi troše za potpunu oksidacijuugljenika i vodonika do ugljendioksida i vode zove se potpunabiohemijska potrošnja kiseonika (BPKpot).

U opštem slučaju vrednost BPK proporcionalna je količini ugljenika ivodonika u organskoj materiji, odnosno koncentraciji organskematerije.

BPK je osnovni pokazatelj koji služi i kao indikator pretpostavljenoguticaja zagadjenih voda na vodu prijemnika u kome dolazi dosniženja sadržaja rastvorenog kiseonika. Kao pravilo važi da se kododredjivanja stepena prečišćavanja zagadjenih voda napostrojenjima u efluentu postigne takva BPK vrednost koja nećesmanjiti sadržaj rastvorenog kiseonika nizvodno u vodotoku(recipijentu).

Količina kiseonika koju mikroorganizmi troše za potpunu oksidacijuugljenika i vodonika do ugljendioksida i vode zove se potpunabiohemijska potrošnja kiseonika (BPKpot).

U opštem slučaju vrednost BPK proporcionalna je količini ugljenika ivodonika u organskoj materiji, odnosno koncentraciji organskematerije.

BPK je osnovni pokazatelj koji služi i kao indikator pretpostavljenoguticaja zagadjenih voda na vodu prijemnika u kome dolazi dosniženja sadržaja rastvorenog kiseonika. Kao pravilo važi da se kododredjivanja stepena prečišćavanja zagadjenih voda napostrojenjima u efluentu postigne takva BPK vrednost koja nećesmanjiti sadržaj rastvorenog kiseonika nizvodno u vodotoku(recipijentu).

Page 16: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

BPK se izražava u mg/l, g/m3, g/(st⋅d), g/d. Za gradske kanalizacione vode vrednost BPK5 izražena po

stanovniku i danu iznosi oko 60 g/(st⋅dan). Deo BPK5 odučešća rastvorenih materija iznosi 40 g/(st⋅dan), a od učešćasuspendovanih iznosi 20 g/(st⋅dan).

Za specifičnu potrošnju vode izraženu po stanovniku i danuqsp = 200 l/(st⋅dan) dobija se vrednost za ukupno opterećenjegradskih kanalizacionih voda koje izraženo preko BPK5 iznosi300 g/m3.

BPK se izražava u mg/l, g/m3, g/(st⋅d), g/d. Za gradske kanalizacione vode vrednost BPK5 izražena po

stanovniku i danu iznosi oko 60 g/(st⋅dan). Deo BPK5 odučešća rastvorenih materija iznosi 40 g/(st⋅dan), a od učešćasuspendovanih iznosi 20 g/(st⋅dan).

Za specifičnu potrošnju vode izraženu po stanovniku i danuqsp = 200 l/(st⋅dan) dobija se vrednost za ukupno opterećenjegradskih kanalizacionih voda koje izraženo preko BPK5 iznosi300 g/m3.

Page 17: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Mera organskog opterećenja vode i predstavlja pokazateljzagadjenosti otpadnih voda.

HPK je količina kiseonika potrebna da se izvrši oksidacija svihoksidabilnih materija (organskih komponenata i neorganskih soli)hemijskim putem.

HPK se najčešće izražava potrošnjom O2 u mg/l. Laboratorijsko odredjivanje HPK vrši se dihromatnom oksidacijom

u jako kiselom rastvoru. Izmerene vrednosti su obično manje odteorijskih.

Najbolji pokazatelj koncentracije organskih komponenata jeteorijska vrednost HPK, koja odgovara količini kiseonikapotrebnoj za oksidaciju organskog ugljenika. Odredjuje se naosnovu stehiometrijskih jednačina reakcija oksidacijeorganskihkomponenata poznatog hemijskiog sastava.

HPK karakteriše oksidacija komponenata samo u CO2, H2O i NH3.

Mera organskog opterećenja vode i predstavlja pokazateljzagadjenosti otpadnih voda.

HPK je količina kiseonika potrebna da se izvrši oksidacija svihoksidabilnih materija (organskih komponenata i neorganskih soli)hemijskim putem.

HPK se najčešće izražava potrošnjom O2 u mg/l. Laboratorijsko odredjivanje HPK vrši se dihromatnom oksidacijom

u jako kiselom rastvoru. Izmerene vrednosti su obično manje odteorijskih.

Najbolji pokazatelj koncentracije organskih komponenata jeteorijska vrednost HPK, koja odgovara količini kiseonikapotrebnoj za oksidaciju organskog ugljenika. Odredjuje se naosnovu stehiometrijskih jednačina reakcija oksidacijeorganskihkomponenata poznatog hemijskiog sastava.

HPK karakteriše oksidacija komponenata samo u CO2, H2O i NH3.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 17

Page 18: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

HPK otpadne vode predstavljakoličinu dihromata (K2Cr2O7)redukovanu uzorkom tokom 2hrefluktovanja u prisustvu 50%H2SO4 i Ag2SO4 kao katalizatora.

HPK otpadne vode predstavljakoličinu dihromata (K2Cr2O7)redukovanu uzorkom tokom 2hrefluktovanja u prisustvu 50%H2SO4 i Ag2SO4 kao katalizatora.

Page 19: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Sva organska jedinjenja koja se nalaze u komunalnimotpadnim vodama mogu se zbirno reprezentovatihemijskom formulom C10H19O3N.

Hemijski potrebna količina kiseonika (HPK) može se odreditina osnovu reakcije potpune oksidacije C10H19O3N:

2 C10H19O3N + 25 O2 = 20 CO2 + 2 NH3 + 16 H2O

Sva organska jedinjenja koja se nalaze u komunalnimotpadnim vodama mogu se zbirno reprezentovatihemijskom formulom C10H19O3N.

Hemijski potrebna količina kiseonika (HPK) može se odreditina osnovu reakcije potpune oksidacije C10H19O3N:

2 C10H19O3N + 25 O2 = 20 CO2 + 2 NH3 + 16 H2O

Page 20: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Masa O2 potrebna za oksidaciju 1 kg C10H19O3N je:

Hemijski potrebna količina kiseonika HPK je:

Poslednja jednačina se koristi za određivanje koncentracije organskogzaprljanja u vodi preko podatka o HPK:

Page 21: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,
Page 22: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Mera sadržaja organski vezanog ugljenika u vodi. TOC u površinskim vodama potiče usled razlaganja prirodne

organske materije (NOM) i iz sintetičkih izvora. Huminske kiseline, fulvo kiseline, amini i urea predstavljaju

česte vidove NOMa. Deterdženti, pesticidi, đubriva, industrijske hemikalije i

hlorisane organske supstance predstavljaju sintetičkeorganske hemikalije.

Stupanjem na snagu Safe Drinking Water Act, TOC se javljakao brz i precizan pokazatelj kvaliteta nasuprot BPK i HPK.

Određuje se merenjem količine CO2 nastalog oksidacijomorganskog ugljenika.

Mera sadržaja organski vezanog ugljenika u vodi. TOC u površinskim vodama potiče usled razlaganja prirodne

organske materije (NOM) i iz sintetičkih izvora. Huminske kiseline, fulvo kiseline, amini i urea predstavljaju

česte vidove NOMa. Deterdženti, pesticidi, đubriva, industrijske hemikalije i

hlorisane organske supstance predstavljaju sintetičkeorganske hemikalije.

Stupanjem na snagu Safe Drinking Water Act, TOC se javljakao brz i precizan pokazatelj kvaliteta nasuprot BPK i HPK.

Određuje se merenjem količine CO2 nastalog oksidacijomorganskog ugljenika.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 22

Page 23: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Ukupniugljenik TC

Ukupnineorganskiugljenik TIC

Ukupniorganski

ugljenik TOC

Ukupnineorganskiugljenik TIC

PIC DIC

Ukupniorganski

ugljenik TOC

POC NPOC

DOC PtOC

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 23

Page 24: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Ukupni ugljenik Total Carbon (TC) – sav ugljenik u uzorku, koji uključuje ineorganski i organski ugljenik.

Ukupni neorganski ugljenik Total Inorganic Carbon (TIC) – neorganski ugljeniku formi karbonata, bikarbonata i rastvorenog CO2.

Ukupni organski ugljenik Total Organic Carbon (TOC) – supstance koje potičuod raspadanja vegetacije, bakterijskog rasta, metaboličkih aktivnostiorganizama.

Neisterljiv organski ugljenik Non-Purgeable Organic Carbon (NPOC) –organski ugljenik koji zaostaje u kiselom uzorku nakon propuštanja gasa krozuzorak.

Isterljiv (isparljiv) organski ugljenik Purgeable (volatile) Organic Carbon(POC) – organski ugljenik koji je uklonjen iz neutralnog ili kiselog uzorkapropuštanjem inertnog gasa. Ovo su iste supstance koje se nazivaju isparljiveorganske supstance (volatile organic compounds – VOC).

Rastvoreni organski ugljenik Dissolved Organic Carbon (DOC) – organskiugljenik koji zaostaje u uzorku nakon filtriranja uzorka kroz 0.45 μm filter.

Suspendovani organski ugljenik Suspended Organic Carbon – takođe se zove ičestični organski ugljenik (PtOC); ugljenik u čestičnoj formi koja je suviševelika da prođe kroz filter.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 24

Ukupni ugljenik Total Carbon (TC) – sav ugljenik u uzorku, koji uključuje ineorganski i organski ugljenik.

Ukupni neorganski ugljenik Total Inorganic Carbon (TIC) – neorganski ugljeniku formi karbonata, bikarbonata i rastvorenog CO2.

Ukupni organski ugljenik Total Organic Carbon (TOC) – supstance koje potičuod raspadanja vegetacije, bakterijskog rasta, metaboličkih aktivnostiorganizama.

Neisterljiv organski ugljenik Non-Purgeable Organic Carbon (NPOC) –organski ugljenik koji zaostaje u kiselom uzorku nakon propuštanja gasa krozuzorak.

Isterljiv (isparljiv) organski ugljenik Purgeable (volatile) Organic Carbon(POC) – organski ugljenik koji je uklonjen iz neutralnog ili kiselog uzorkapropuštanjem inertnog gasa. Ovo su iste supstance koje se nazivaju isparljiveorganske supstance (volatile organic compounds – VOC).

Rastvoreni organski ugljenik Dissolved Organic Carbon (DOC) – organskiugljenik koji zaostaje u uzorku nakon filtriranja uzorka kroz 0.45 μm filter.

Suspendovani organski ugljenik Suspended Organic Carbon – takođe se zove ičestični organski ugljenik (PtOC); ugljenik u čestičnoj formi koja je suviševelika da prođe kroz filter.

Page 25: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Određivanje TOC-a je značajno zbog: TOC je mera kontaminacije uzorka organskih

materija i stepena biodegradacije organskihmaterija prisutnih na površini vode. Nivo TOC-a je veoma koristan za određivanje

efikasnosti tretmana čistih i otpadnih voda.

Određivanje TOC-a je značajno zbog: TOC je mera kontaminacije uzorka organskih

materija i stepena biodegradacije organskihmaterija prisutnih na površini vode. Nivo TOC-a je veoma koristan za određivanje

efikasnosti tretmana čistih i otpadnih voda.

Page 26: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Instrument firme „Shimadzu“ služi za mjerenje koncentracije ugljenika uuzorcima vode. Radi na principu samostalnog uzimanja mikrolitarskihkolicina vode, njihovom spaljivanju u peći na temperaturi od 680°C gde seuzorak pretvara u gasovito stanje, te prolaskom nastalih gasova krozdetektor za CO2 koji beleži nastalu količinu istog. Daljim računskimkonverzijama dobija se rezultat sadržaja ugljenika sadržanog u uzorku.

Instrument ima mogućnost određivanja 4različite modifikacije rastvorenog ugljenika uvodi i to: 1. ukupni ugljenik 2. neorganski ugljenik 3. NPOC- non-purgeable organic carbon

Za pripremu uzorka koristi se samozakiseljavanje na pH 2-3 kojim se neorganskiugljenik u obliku hidrogenkarbonata ikarbonata prevede u CO2 koji se zatim nainstrumentu izdvoji gasom.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 26

Instrument ima mogućnost određivanja 4različite modifikacije rastvorenog ugljenika uvodi i to: 1. ukupni ugljenik 2. neorganski ugljenik 3. NPOC- non-purgeable organic carbon

Za pripremu uzorka koristi se samozakiseljavanje na pH 2-3 kojim se neorganskiugljenik u obliku hidrogenkarbonata ikarbonata prevede u CO2 koji se zatim nainstrumentu izdvoji gasom.

Page 27: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Primenom odgovarajuće spetroskopske metode moguće jeodređivanje ukupnog sadržaja UV apsorbujućih komponenatavode (UV/VIS spektrofotometrija), ukupnih masti, ulja,ugljovodonika poreklom iz nafte (IR spektroskopija), površinskiaktivnih supstanci kao i dr. komponenti koje apsorbuju zračenjeu datom delu spektra.

Primenom odgovarajuće spetroskopske metode moguće jeodređivanje ukupnog sadržaja UV apsorbujućih komponenatavode (UV/VIS spektrofotometrija), ukupnih masti, ulja,ugljovodonika poreklom iz nafte (IR spektroskopija), površinskiaktivnih supstanci kao i dr. komponenti koje apsorbuju zračenjeu datom delu spektra.

Page 28: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Predstavlja jednu od metoda koja se zasniva naosobini molekula da apsorbuje elektromagnetnozračenje.

UV/VIS spektrofotometrijskom tehnikommoguće je odrediti široku paletu organskihjedinjenja i to: alifatične, aromatične ipoliaromatične ugljovodonike, fenole, anjonske ikatjonske površinski aktivne komponente,zasićene alifatične halogene komponente,huminske, fulivinske kiseline, odnosno sveorganske komponente koje izraženo apsorbujuzračenje u ovom delu spektra.

Predstavlja jednu od metoda koja se zasniva naosobini molekula da apsorbuje elektromagnetnozračenje.

UV/VIS spektrofotometrijskom tehnikommoguće je odrediti široku paletu organskihjedinjenja i to: alifatične, aromatične ipoliaromatične ugljovodonike, fenole, anjonske ikatjonske površinski aktivne komponente,zasićene alifatične halogene komponente,huminske, fulivinske kiseline, odnosno sveorganske komponente koje izraženo apsorbujuzračenje u ovom delu spektra.

Page 29: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

UV/VIS spektrofotometrija ima značajnuprimenu u cilju karakterizacije u okviruanalize vode. U praksi je veoma rasprostranjenjo merenje

intenziteta apsorbcije zračenja na 254 nm. Često se primenjuje i specifična apsobcija

koja predstavlja vrednost UV apsorbcije pomg/L TOC.

UV/VIS spektrofotometrija ima značajnuprimenu u cilju karakterizacije u okviruanalize vode. U praksi je veoma rasprostranjenjo merenje

intenziteta apsorbcije zračenja na 254 nm. Često se primenjuje i specifična apsobcija

koja predstavlja vrednost UV apsorbcije pomg/L TOC.

Page 30: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

CO2 Detector Recorder

Syringe

O2

Condensor

Furnace

Sample Inlet

CO2 Detector Recorder

Syringe

O2

Condensor

Furnace

Sample Inlet

Page 31: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

CO2 Detector Recorder

Syringe

O2

Condensor

SampleInlet

PersulfateSolution

UV Reactor

CO2 Detector Recorder

Syringe

O2

Condensor

SampleInlet

PersulfateSolution

UV Reactor

Page 32: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 32

Page 33: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 33

Page 34: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Platino–kobaltnom skalom se određuje bojavode.

Tačno Netačno

Platino–kobaltnom skalom se određuje bojavode.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 34

Page 35: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Dozvoljena vrednost turbiditeta za pijaću voduje 10,0 NTU.

Tačno Netačno

Dozvoljena vrednost turbiditeta za pijaću voduje 10,0 NTU.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 35

Page 36: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Porastom mutnoće vode, koncentracijakiseonika u vodi raste.

Tačno Netačno

Porastom mutnoće vode, koncentracijakiseonika u vodi raste.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 36

Page 37: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Elektroprovodljivost vode se izražava uomima.

Tačno Netačno

Elektroprovodljivost vode se izražava uomima.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 37

Page 38: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Disanje i razlaganje OM u vodi snižava pH vode.

Tačno Netačno

Disanje i razlaganje OM u vodi snižava pH vode.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 38

Page 39: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Alkalitet se meri titracijom uzorka bazom.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 39

Page 40: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Na pH 8 dobija se karbonatni alkalitet aukoliko se titracija nastavi do pH 4.5, dobijase ukupni alkalitet.

Tačno Netačno

Na pH 8 dobija se karbonatni alkalitet aukoliko se titracija nastavi do pH 4.5, dobijase ukupni alkalitet.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 40

Page 41: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Ukupni neorganski ugljenik vode jeneorganski ugljenik u formi karbonata,bikarbonata i rastvorenog CO2.

Tačno Netačno

Ukupni neorganski ugljenik vode jeneorganski ugljenik u formi karbonata,bikarbonata i rastvorenog CO2.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 41

Page 42: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Količina od 8 ppm O2 u vodi je neprihvatljiva zavećinu akvatičnih organizama.

Tačno Netačno

Količina od 8 ppm O2 u vodi je neprihvatljiva zavećinu akvatičnih organizama.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 42

Page 43: Osnovni pokazatelji kvaliteta voda - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/746/15. Osnovni pokazatelji... · CILJEVI PREDAVANJA Prirodna organska materija vode – sastav,

Voda koja pokazuje BPK manju od 2 ppm,može se smatrati da je zagađena.

Tačno Netačno

Voda koja pokazuje BPK manju od 2 ppm,može se smatrati da je zagađena.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 43