BUGACI FÜZETEK 8.

Pozsgai Erika

PUSZTA–VÍZ

CSEMETE

2

Bugaci füzetek 8. – Puszta-víz

3

Bugaci füzetek 8.

Pozsgai Erika

Puszta-víz

Szeged, 2005.

4

Írta Pozsgai Erika

Lektorálta Szalma Elemér

Rajzolta

Bojtos Ferenc

Technikai szerkesztő Bojtos Ferenc

A programfüzet a Környezetvédelmi és Vízügyi Célelőirányzat (KÖVICE), a Közép- és Kelet-Európai Regionális Környezetvédelmi Központ (REC) a Mobilitás az Ökotárs, a CSEMETE Természet- és

Környezetvédelmi Egyesület és a KÖRLÁNC Szegedi Munkacsoport támogatásával készült. Ez a füzet a CSEMETE és a Szegedi Önkormányzat „Zöld Családok” mozgalmának is ajánlott.

ISSN 1418-59-46 ISBN 963 00 5611 9

5

Tartalomjegyzék

Bevezetés ............................................................................................... 7

Hogyan használd a munkafüzetet? .................................................... 8

A víz....................................................................................................... 9

A táborhelyek bemutatása ................................................................ 11

A mintavétel ....................................................................................... 15

A víz jellemzői .................................................................................... 16

Tudnivalók a vízvizsgálatok elvégzéséhez........................................ 17

A víz fizikai jellemzőinek vizsgálata................................................. 19

A víz kémiai jellemzőinek vizsgálata................................................ 24

Összegzés ............................................................................................ 36

Vízminőségi jellemzők és határértékek a Magyar Szabvány (MSZ) 12749/1993 kivonata szerint.................................................. 37

Szükséges anyagok, eszközök............................................................ 38

Minta táblázat .................................................................................... 39

Irodalomjegyzék ................................................................................ 40

6

7

„Hát egy tó, egy folyó, egy tenger ugyanolyan halandó, mint mi emberek? A válasz világosan és egyértelműen: Igen! Tíz felkiáltójellel!”

Konrad Lorenz

Bevezetés Az emberi társadalmaknak meg kell változtatniuk a természethez való viszonyukat, mivel az már nem képes kielégíteni igényeiket vagy elvi-selni káros hatásaikat. Jogunk van a természet nyújtotta haszonhoz, de az nem lesz elérhető, ha nem óvjuk meg azokat a rendszereket, amelyek ezt biztosítják. Ezen felül minden a természetben meglévő faj és rendszer tiszteletet érdemel tekintet nélkül hasznosságukra az emberiség szempontjából - mondja ki a Természetvédelmi Világkarta központi üzenete. A természet sorsával való törődést és a fenntartható módon való életvitelt az mindenkinek a saját meggyőződése, környezete iránt érzett elkötelezettsége irányítja. Ez a környezettudatos életvitel, a természetbarát magatartás közösségen keresztül juthat csak el igazán hozzátok, gyerekekhez. Ennek a közösségi erőnek kitűnő színhelyei ezek a nyári táborok. Ez a munkafüzet a CSEMETE Kömpöci Oktatóközpont és Mérőállomásán és a Bugaci Oktatóközpontjában szervezett természetvédelmi, környezetvédelmi táborokhoz, terepgyakorlatokhoz, erdei iskolák programjához nyújt

8

segítséget. A füzetben leírtak tanulmányozásával, a vizsgálatok elvégzésével az oktatóközpontok területén és környezetükben található felszíni és felszín alatti vizek összetételét, állapotát, minőségét ismerheted meg. Ennek tükrében következtetéseket vonhatsz le, milyen hatást gyakorol ez az itt élő életközösségekre, fény derülhet egyes vízszennyezésekre. Remélem sok új élményben, játékban, vizsgálódásban, kutatásban, fel-fedezésben lesz részed!

Hogyan használd a munkafüzetet? A munkafüzet a felszíni és felszín alatti természetes vizek állapotának megismeréséhez, felméréséhez kíván segítséget nyújtani. A munkafüzet feladatainak megoldásakor a vizek fizikai- és legjellemzőbb kémiai tulajdonságait ismerheted meg. A mérések során használt eszközökkel a vízminőségi vizsgálatok a terepen gyorsan, a kívánt pontossággal vé-gezhetők el. A mért eredményeket rögtön értékelhetitek. A 37. oldalon lévő táblázatban megtalálod a természetes vizekre vonatkozó vízminő-ségi szabvány adatait. Minden kémiai vizsgálat elvégzése után hason-lítsd össze a mért értékeket a szabvány adataival és ennek megfelelően minősítsd a vizet! Majd elemezd a mért tulajdonságok értékeit és ezek esetleges változását! Keresd az összetevők mennyiségének okát, az élővilágra gyakorolt hatását! Az elvégzett vizsgálatok csak a víz kémiai összetételét tükrözik. A hivatalos minősítéshez elengedhetetlenek a biológiai vizsgálatok, amelyek azt mutatják meg, hogy tartalmaz-e a víz az egészségre káros baktériumokat, vírusokat. A víz biológiai minősítését a vízügyi hatóságok végzik, ezzel mi most nem foglalkozunk. Tehát ha mi a víz minőségéről beszélünk, csak a kémiai minőségét értjük ez alatt.

A munkafüzetben négy szimbólummal találkozhatsz:

Nagyító jelöli a fizikai vizsgálatokat, számításokat; lombik jelzi a kémiai jellemzők mérését. Ha mosolygó Napocskát látsz, érdekességekről olvashatsz, a Figyelem! tábla után pedig nagyon fontos tudnivalók következnek.

9

A víz A víz a Földön a leggyakoribb vegyület. Az élet maga is az óceánokból indult ki, és az édesvizeken keresztül hódította meg a szárazulatokat. Az élő szervezetek alapvető alkotó eleme. A vízben csaknem minden anyag oldódik, ha igen kis mértékben is. A természetes vizek szerves és szervetlen anyagok oldatai, lényegében híg sóoldatok. A természetben olyan tiszta víz nincs, amelyben oldott anyag ne lenne. A természetes vizek minősége és élővilága szempontjából a benne oldott anyagok mennyisége és minősége a meghatározó. A Föld felszínének 70%-át óceánok borítják, de vízkészletünknek nem egészen 3%-a csak az édesvíz. Mintegy 37 millió köbkilométer ivó-vízzel számolhatunk, melynek csaknem 4/5-e az állandó hó és jég biro-dalmában van szilárd halmazállapotban megkötve, 1/5-e pedig felszín alatti víz. Vízellátásunk fő forrásai – a Föld folyói, tavai és a légkör páratartalma – a teljes édesvízkincsnek alig 1%-át teszi ki. A Földön előforduló víztípusok a következők: édesvíz: - csapadék

- folyó vizek - álló vizek - talajvíz: az első vízzáró réteg felett a talajban elhelyezkedő

víz; 0-20 m-ig, pl. ásott vagy fúrt kutak vize, talajvízszint észlelő kutak vize

- rétegvíz: két vízzáró réteg között rekedt víztömeg, amely lehet 20 m mélyen, de több km mélységben is, pl. ártézi kutak, kerekeskutak vize

- karsztvíz: a mészkőhegységekbe beszivárgó csapadékvíz sósvíz:- egyes rétegvizek

- egyes lefolyástalan tavak vize - tengervíz - óceánok vize.

A következő oldalon látható ábrasor az egyes víztípusok arányait ábrá-zolja kördiagrammal. A népesség nagy arányú növekedése, az egyre erőteljesebb városia-sodás, a világszerte rohamosan haladó iparosodás következtében növekszik a vízigény, és ezzel együtt a szennyvíz termelés. A jövőben az ipari- és ivóvíz ellátás a felszíni és felszín alatti vízkészletek nagyobb arányú hasznosításával biztosítható. Viszont a növekvő vízfogyasztással arányosan megnövekedett szennyvíztermelés is ezeket a vízkészleteket terheli. A természetes vizek minőségét erősen sújtja a

10

vegyszerek (műtrágyák, növényvédő szerek) nagymértékű felhasználása a mezőgazdaságban. A vizsgálatok során te is közelebbről megismerheted – a természet értékei és szépségei mellett – az emberi tevékenység ezen káros hatásait is. Mivel Földünk vízkészletének csak 1%-át teszi ki az ivóvízbázisként felhasználható vízkészlet, ezért különösen fontos szennyezésük elkerülése, állapotuk fenntartása, minőségük folyamatos figyelemmel kísérése. A vízi környezetvédelem célja, hogy vizeink összetétele minden vízben élő számára és minden vízhasználónak megfelelő legyen, illetve megfelelő maradjon.

Keresd meg a fenti ábrán és írd a jegyzetfüzetedbe, mely víztí-pusokból nyerhető ivóvíz!

sósvíz97%

édesvíz3%

A Föld vízkészlete

hó és jég79% talajvíz

20%

felszíni vizek1%

Édesvíz

tavak52%

légnedvesség8%

élőlények víztartalma

1%talaj-nedvesség

38%

folyók1%

Felszíni vizek

11

A táborhelyek bemutatása A CSEMETE Kömpöci Oktatóközpontja és Mérőállomása Kömpöc az Alföld déli részén található a Szeged–Balástya–Kiskunmajsa útvonalon, Szegedtől 42 km-re. Az oktatóközpont a falutól 2 km-re fekszik. A tábor körül mezőgazdasági művelés alatt álló területek húzódnak. A kerítéstől 10 m-re található a Kiskunmajsai Főcsatorna. Ezt a csatornát az 1960-as évek végén építették, hogy az akkor még vizenyős területről levezessék a vizet és megművelhessék a földeket. A mérőállomás köré 1968-ban talajvízszint észlelő csőkutakat fúrtak, hogy vizsgálhassák, milyen hatással van a csatorna a talajvízre. A terület lecsapolása azt eredményezte, hogy a hajdan vizenyős magas talajvízszintű terület ma sárgás színű homokvidék. A hajdani jó víz-ellátottságra ma már csak a csatorna mellett itt-ott megjelenő vízkedvelő menta fajok emlékeztetnek. Az ivóvizet a mérőállomás fúrt kútja biztosítja. A szennyvíz az udvaron ásott emésztőbe kerül. A falu nincs csatornázva, a vezetékes vizet regionális hálózat szolgáltatja. A talajvizet az emésztőkből elszivárgó szennyvíz és a mezőgazdaság által használt vegyszerek károsíthatják. A csatornában általában az aszály miatt csak 10-20 cm mélységű pangó víz található. Vízmintát a fúrt kút vizéből, a csatornából, illetve a táborban és a tábor előtt húzódó hatos jelű kútsorból vehetsz. Ezek a kutak csak egy lefúrt csőből állnak. A csövekben vízszintjelző szalag van elhelyezve egy ellensúllyal. Belső felületük nagyon elkorrodálódott. Tetejük bezárható. Mintavételkor óvatosan távolítsd el a tetőt, mert mindegyik csőben lakik egy német darázs család. A darázsfészkekre és lakóikra nagyon kell ügyelni a mintavételkor. A mintavételt egy, pontosan a csövekbe illő mintave-vővel kell elvégezni. Érdekes dolgokat fedezhetsz fel, ha összehason-lítod a fúrt kút rétegvizének, a csőkutak talajvizének és esetleg a csatorna vizének összetételét.

A CSEMETE Bugaci Oktatóközpontja Ez a bázis a Kiskunsági Nemzeti Park védett területén található. Messze távolban csak a puszta látszik, ahol a homok az úr. A KNP pásztormúzeuma mögött vezetővel lehet meglátogatni a fokozottan védett homokbuckákra települt Ősborókást. A hajdani, jóval magasabb vízállású időszakok emlékeként nagy kiterjedésű vizes területet találunk az oktatóközpontnak otthont adó Balogh-tanyától nyugatra. A homokpusztán főként a tavaszi időszakban találkozunk nagyobb kiter-jedésű vízfelületekkel, elsősorban a mélyebb fekvésű részeken. Állandó

12

kis mesterséges tavacska húzódik meg - szintén nyugati irányban haladva - az ősborókás szélén, a sózóval együtt felállított magasles tövében. A Fekete-szék medrében is találhatunk két olyan mélyedést, amely egész évben rendelkezik vízkészlettel. A mellette található Demeter-tanya vízellátását szélkerekes szivattyú biztosítja. A legköze-lebb azonban a közvetlenül a Balogh-tanya háta mögött található kis mesterséges tó helyezkedik el, amit még annak idején a tanya előző tulajdonosa, Balogh János akadémikus úr ásatott. Az oktatóközpont és a Szűcs-tanya közt időszakosan a vályogvető gödörben maradhat meg a víz, illetve a szomszédsághoz tartozó, szervesanyaggal erősen terhelt kacsaúsztatóban. A táborban a vizet fúrt kút szolgáltatja, de mint a környéken még számos helyen, itt is működik még a gémeskút is. Hasonló gémes-kutakkal találkozhatunk a szomszédos Szűcs-tanyán, az oktatóköz-ponttól északnyugatra lévő Fekete-tanyán, de több ponton a homok-pusztán is – ezeket a jószágok itatására használják. A területen csapadékos években megjelenő pangó vizek levezetésére készült az északnyugat-délkelet irányú csatornahálózat. A legnagyobb vízlevezető csatorna az oktatóközpont mögött nyugatra kanyarodó Kelő-éri csatorna, amely a Fekete-szék felől érkező másik ágával a kisvasút móriczgáti megállóhelye előtt egyesül.

Ismerd meg a vizsgálat helyszínét és jellemezd a környezetet! Eszközök: térkép, távcső, fényképezőgép, papír, ceruza

• Sétáld végig a tábor területét és annak környékét! Nevezd meg a vizsgálat földrajzi helyét Magyarországon belül! Melyek a környék jellemző növény- és állatfajai? Tetszik-e neked a környék? Miért?

• Rajzolj térképet a táborról! Jelezd, hogy jutottál a táborba, melyik a táborhoz legközelebbi település!

• Jelöld a térképen a vizsgálni kívánt felszíni víz elhelyezkedését, a kutak, csatornák helyét! Nevezd meg a vizsgálni kívánt víz típusát! Csatornázott-e a terület? Honnan kapjátok az ivóvizet (vezeték, fúrt vagy ásott kút esetleg forrás)? Kerül-e valamilyen szennyező anyag közvetlenül a vizsgált felszíni vízbe?

13

A Kömpöci Oktatóközpont

14

A Bugaci Oktatóközpont (Balogh-tanya) környéke

15

A mintavétel A vízvizsgálatokat mindig meg kell hogy előzze a mintavétel! A helyes mintavétel fontos és elengedhetetlen feltétele annak, hogy a kapott vizsgálati eredmények megismételhetőek, valamint a gyakorlatban alkalmazhatóak legyenek.

A mintavétel eszközei: 1. Mintavételi eszköznek legcélszerűbb egy jól záródó csavaros tetővel ellátott befőttes üveg. 2. 5-6 m hosszú, az üvegre erősíthető erős zsineg. 3. Gumicsizma, vagy csónak, lehetőség szerint.

A mintavétel alapelvei: 1. Az elemzésre vett minta képviselje a mintavételi hely viszonyait! Az állóvizek minősége különböző helyeken és mélységekben eltérő. Ezért több helyről (partközeli és belsőbb területek) és több mélységből vegyél mintát! (Használj gumicsizmát, csónakot!) Az álló-, és folyóvizeknél igyekezz mozgó (hullámzó) és nyílt vízfelületű helyekről mintát venni! Kerüld a növényekkel benőtt, pangó vizű parti sávokat a mintavételkor! 2. A minta mennyisége elegendő legyen (1/2 l)! 3. A vizsgálatokat a mintavételt követően lehetőség szerint azonnal el kell végezni, hogy az összetevők ne változzanak meg.

A mintavétel ideje: Mintát naponta egyszer, illetve naponta háromszor (reggel, délben, este) kell venni. A lényeg az, hogy azonos napszakban mindig ugyanabban az időpontban történjen a mintavétel (pl. reggel 8.00-kor).

A mintavétel módja: 1. A mintavétel előtt foszfátmentes mosószerrel gondosan tisztítsd ki a mintavevő üveget! 2. Ügyelj arra, hogy ne maradjanak az üvegben mosószer maradványok, öblítsd át többször csapvízzel, majd desztillált vízzel is! 3. A mintavétel helyén az üveget öblítsd át többször a vizsgálandó vízzel! (Vigyázz, hogy ne keverd fel a mintavevő hely vizét!) Majd töltsd fel lassan, buborékmentesen az üveget, és jól zárd le! 4. Mintavétel után jelöld meg az üvegeket, nehogy összekeveredjenek. A mintavétel történhet felszíni és felszín alatti természetes vizekből:

- felszíni vizek: állóvizek, folyóvizek - felszín alatti vizek: talajvíz, rétegvíz.

Mintát vehetsz még: csatornákból, víztárolókból, medencékből, veze-tékes vízből.

16

Add meg a mintavételi helyek számát, írd le a közvetlen környéküket!

• Jelöld be az általad készített térképen a kiválasztott mintavételi helyeket! Milyen a talaj illetve a meder anyaga? Természetes vagy kiépített-e a part? Milyen a vízpart növényzetének szintezettsége?

• Talajvíz vizsgálat esetén járj utána, mikor fúrták vagy ásták a kutat, milyen intenzíven és mire használják a kút vizét! Van-e szennyező forrás a környéken? Ha igen, milyen jellegű?

A víz jellemzői A kémiailag tiszta víz színtelen, szagtalan, ízletes folyadék. A hidrogén és az oxigén stabil vegyülete, képlete: H2O. A természetben teljesen tiszta víz nem fordul elő. Ha ilyet akarunk előállítani, akkor a különféle anyagokat tartalmazó vizes oldatból a vizet desztillálás során gőzzé alakítjuk majd lehűtve kondenzálás után tiszta edényben összegyűjtjük. A visszamaradó tömény oldat tartalmazza az oldott anyagokat. A természetes vizek jellegét, élővilágát a benne oldott szervetlen és szerves anyagok mennyisége és minősége határozza meg. A víz használata, élővilágának tanulmányozása előtt meg kell győződnünk összetételéről. A munkafüzet segítségével az alábbi fizikai és kémiai jellemzők vizsgálata végezhető el:

A víz fizikai jellemzői: - hőmérséklet

- szín - szag - átlátszóság - lebegőanyag tartalom - hab

A víz kémiai jellemzői: - pH

- összes keménység - összes foszfor tartalom - ammóniumion tartalom - nitrition tartalom - nitrátion tartalom

17

Tudnivalók a vízvizsgálatok elvégzéséhez • A vizsgálatokat 2-4 fős csoportokban végezzétek az alábbi

beosztás segítségével: 1. csoport: - hőmérséklet mérés (a megjelölt helyen vett vízminta

hőmérséklete és a levegő hőmérséklete) - szín meghatározása - szag meghatározása 2. csoport: - átlátszóság mérés - lebegő anyag vizsgálat - hab vizsgálat 3. csoport: - pH meghatározás - oldott oxigén tartalom meghatározás 4. csoport: - összes keménység meghatározás - összes foszfor meghatározás 5. csoport: - ammóniumion meghatározás - nitrition meghatározás - nitrátion meghatározás

• A méréseket a csoportok forgószínpadszerűen végezzék, tehát a csoportok naponta cseréljék a feladatot! Így mindenki megismer-kedhet az összes vizsgálattal.

• Készíts külön-külön táblázatot a jegyzetfüzetedbe minden mintavé-teli helyhez a 39. oldalon látható minta alapján. Ide írd be minden vizsgálat után az eredményeket! Minden este számolj be társaidnak az eredményekről, egészítsd ki a táblázatodat a többi csoport által megállapított értékekkel! A tábor végén közösen értékeljétek a vizsgálatok adatait! Minősítsd a vizet a szabványokat tartalmazó táblázat segítségével (37. oldal)! Vonj le következtetéseket a vízminták, és ezzel együtt a vízminőségre vonatkozóan.

• Mielőtt elvégeznéd a vizsgálatokat, gondosan olvasd végig a megfelelő fejezeteket!

• Ellenőrizd az eszközlistán (38. oldal), hogy a vizsgálatokhoz szükséges összes anyag és eszköz nálad legyen!

• Az egyes vizsgálatok leírásánál feltüntetett eszközökön kívül minden csoportnál kell, hogy legyen egy jól záródó mintavevő üveg! A vizsgálatok előtt a Mintavétel című fejezetben leírtak szerint kell mintát venni.

• Minden csoportnál legyen legalább egy karóra, hogy a mintavétel időpontját és a reakcióidőket mérni tudd, és egy puha rongydarab

18

az esetleg elcseppenő vegyszerek felitatására. Ezt célszerű nejlon-zacskóban tartani.

• A mintavevő üvegen kívül minden csoport vigyen magával egy másik jól záródó üveget, amibe az elhasznált oldatokat, vegysze-reket gyűjtsd össze a mérés folyamán! Az üveg tartalmát – mivel a táborokban csatornázott lefolyó nincs – gondosan elzárva bizton-ságos helyen kell tárolni, majd a táborozás végén a táborvezetőtök fogja hazaszállítani.

• A hőmérsékletet és az oldott oxigén mennyiségét naponta három-szor kell mérni, a többi vizsgálatot elég naponta egyszer elvégezni.

• Az egyes csoportok munkájához szükséges eszközöket, anyagokat egy hátizsákban – a vegyszereket gondosan lezárva, külön zacs-kóba téve – gyűjtsd össze és azzal együtt hiánytalanul, kitisztítva add tovább a következő csoportnak!

• A terepen keress egy vízszintes felületet, pl. kisebb tisztást, padot, farönköt, ahova leállíthatod a dobozokat, üvegeket, mérőedényeket, és kényelmesen, nyugodtan el tudod végezni a vizsgálatokat!

• A reagens csomagok kitűnően használhatók a terepen. A vegy-szerek azonban mérgezőek, erősen maró hatásúak lehetnek. Vigyázz, hogy ne érjen baleset! A vegyszerek ne kerüljenek a bő-rödre, a szemedbe, a szádba! Ha mégis baleset történne, rögtön szólj a tanárodnak!

• A reagens üvegek maximális biztonságot nyújtanak, ha megfelelő módon használod őket. A vegyszeres üvegeket mindig függőlege-sen tartva nyisd ki! Vigyázz, hogy a pipetták, a csepegtető üvegek nyílásai, és a mikrokanalak ne érjenek a vizsgált vízbe, oldatba! A reagens oldatokat csak függőlegesen tartva csepegtesd! Ügyelj arra, hogy minden csepp vegyszer a mérőedénybe kerüljön! Csak így lesz pontos és használható a mérés eredménye. Használat után a reagens üvegeket azonnal zárd le és tedd a helyére!

• A tesztcsíkokat úgy fogd meg, hogy ne érj hozzá a tesztzónákhoz! A használt tesztcsíkokat gyűjtsd össze és ragaszd a feladatlapodba a megfelelő fejezetekhez!

• Vigyázz, hogy jelenléteddel ne zavard meg a területen élő növé-nyek, állatok életét!

19

A víz fizikai jellemzőinek vizsgálata A fizikai jellemzőket vizsgálhatjuk mérőműszerek segítségével (hőmér-séklet) és érzékszerveinkkel (szín, szag, átlátszóság, lebegőanyag, hab).

Hőmérsékletmérés A hőmérséklet talán a legfontosabb fizikai jellemzője a természetes vizeknek. A hőmérséklet változása jelentősen megváltoztatja a víz összetételét, koncentrációját, valamint a vízben végbemenő kémiai, biokémiai folyamatokat. A kémiai és biokémiai reakciók a hőmérséklet növekedésével gyorsulnak, így a vizek öntisztuló képessége gyáron gyorsabb mint télen. Viszont a hőmérséklet hatására felgyorsuló élet-folyamatok számos egyéb tényező olyan mértékű megváltozását ered-ményezhetik, amelyek az élő szervezetek pusztulásához vezethetnek (pl. az oldott oxigén koncentráció csökkenése). A „magas hőmérséklet” mint fizikai jellemző a hőszennyezés mértékét jelzi, amelyet elsősorban hőerőművek és hűtővizet kibocsátó ipari üzemek okoznak. Az erős felmelegedés gondot jelent a nyári hőségek idején is. Az édesvízi élő szervezetek normális populáció összetétele általában 30-32oC-ig tart-ható fenn. A hőszennyezés a halakon kívül káros a vízben élő baktériumokra, a növényi (fito-) és állati (zoo-) planktonra. Bármelyik szervezetcsoportot károsító hőhatás a tápláléklánc egyensúlyának meg-bomlása miatt hat a többi élőlényre is. A hőszennyezés közvetlen hatása mellett általában gyakoribb és nagyobb károkat okoz a közvetett hatás. Ezek közül az egyik a halak és más vízi állatok számára létfontosságú oldott oxigén csökkenése. A vízhőmérséklet módosítja a toxikus (mérgező) szennyező anyagok hatását, általában a hőmérséklet növekedésével növekszik a toxikus hatás. A normálisnál (10-20oC) alacsonyabb hőmérsékleten a biokémiai folyamatok sebessége csökken, valamint az élő szervezetek fajonkénti összetétele is megváltozik. Az alacsonyabb hőmérséklet hatása elsősorban a folyamatok lassulásával jelentkezik, de káros hatása sokkal kisebb mértékű, mint a normálisnál magasabb hőmérsékletnek. A 8oC-nál alacsonyabb vízhőmérséklet a nitrogén forgalomra van kritikus hatással. 8oC alatt a nitrifikáló baktériumok működése leáll, ezáltal a fehérjék bomlásából keletkező ammónia koncentrációja megnő, komoly gondokat okozva a téli időszakban. Minden vízi életközösség érzékenyen reagál a vízhőmérséklet változásaira, amit a természetes életközösségekben a napszakok és az évszakok befolyásolnak.

20

Mérd meg a mintavételi helyeken a víz és a levegő hőmér-sékletét!

Eszköz: 0.1 – 0.5 fokonkénti beosztású higanyos hőmérő Hőmérsékletmérés módja: A víz hőmérsékletét mindig a mintavétellel egyidőben mérd! A mérés lehetőleg a felszíni vízben történjen, ha erre nincs mód, a mintavevő edényben mérd meg a vízminta hőmérsékletét! A levegő hőmérsékletét száraz hőmérővel, árnyékban mérd, távol minden hőforrástól és legalább 1 méterrel a föld felszíne felett! A mérés olyan hosszú ideig tartson, amely elegendő a hőmérő higanyoszlopának beállításához! A víz és a levegő hőmérsékletét naponta háromszor és naponként lehe-tőleg ugyanabban az időben mérd! Írd be a mért értékeket a táblázatod megfelelő helyére! Mire következtetsz a hőmérséklet alakulásából, változásából a víz ösz-szetételére és az életfolyamatokra vonatkozóan?

A víz színe A víz a felületére eső fény egy részét visszaveri, egy részét elnyeli. A visszavert fényből ismerjük meg a víz színét. A tiszta természetes víz rendszerint színtelen. A felszíni vizek színét főleg a humin anyagok és a vasvegyületek okozzák. A színt befolyásolják még a víztartó réteg geológiai viszonyai, a vízben lévő lebegő anyagok (pl. mikroszervezetek, lebegő szilárd szemcsék).

Figyeld meg a víz színét! Eszközök: üveghenger vagy pohár, fehér papírlap

A színmeghatározás módja: A vízmintát töltsd a mintavevő edényből a vékony falú, színtelen üveg-hengerbe úgy, hogy a vízoszlop magassága legalább 10 cm legyen! Állítsd a hengert a fehér papírlapra, majd nappali fényben felülről nézve határozd meg a víz színét és a szín intenzitását, a következő beosztás szerint: színerősség: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7; színtelen 0; a teljes színerősség 7. a domináló szín színtelen 0 sárga 1

zöld 2 kék 3 szürke 4 barna 5

fekete 6 vörös 7

21

a kísérő szín színtelen 0 sárgás 1 zöldes 2 kékes 3

szürkés 4 barnás 5 feketés 6 vöröses 7

Pl. ha víz közepes színerősségű, zöldes-sárgás, akkor a szín meghatáro-zását a következőképpen jelöljük: 4–2–1. A hármas kód első tagja a színerősséget, a második a domináns-, a harmadik pedig a kísérő színt jelöli. Írd be az adataidat a táblázatodba!

A víz szaga A víz szagát a vízbe jutó gázok, illékony szennyező anyagok idézhetik elő. A természetes vizekben szagot többek között a bomlási folyamato-kat kísérő kénhidrogén gáz okozhat (jelenlétében záptojás-szag érez-hető). A vizek kellemetlen szagát vagy a bejuttatott szennyvíz, vagy az iszapban és a vízfázisban végbemenő bomlási folyamatok idézik elő.

Állapítsd meg, milyen szagú a vízminta! Eszközök: 100 ml-es főzőpohár, borszeszégő, vasháromláb,

porcelán háromszög A vízminta melegítését csak a táborban, valamilyen zárt helyiségben, asztalon végezd! A vízmintából tölts 50 ml-t a főzőpohárba, szagold meg a mintát! Ha nem érzel jellegzetes szagot, melegítsd borszeszégőn a vizet. Lehet, hogy hidegen nem, de melegen jellegzetes szag észlel-hető szennyezés következtében. A szag jellegének megállapításához a következő kifejezések kódját használd: szagtalan 0 halszagú 4 klórszagú 1 rothadó mocsárszagú 5 földszagú 2 fekália szagú 6 kátrányszagú 3 gyógyszerszagú 7 A vízminta szagának jellemzését a számok segítségével a táblázatodba jegyezd!

A víz átlátszósága A víz átlátszósága a különböző szemcseméretű (pl. kolloid), oldha-tatlan, szervetlen és szerves eredetű anyagok jelenlétével függ össze. A felszíni vizeknél szerves kolloidok, mikroorganizmusok, vas-hidroxid, iszap, kovasav, planktonok rontják az átlátszóságot. A talajvizekben főleg az oldhatatlan ásványi anyagok befolyásolják azt.

22

Az átlátszóságot annak a vízoszlop magasságának értéke jelenti, amely-nél a vízoszlop alján elhelyezett szálkereszt illetve írás még éppen látható. Az eljárás tájékoztató eredményeket ad. Az eredményt milli-méterben fejezzük ki.

Határozd meg a vízminta átlátszóságát! Eszközök: üveghenger, jól látható írott szöveg

Módszer: A jól olvasható nagybetűs írásra helyezd az üveghengert, és addig töltsd az összerázott vízmintát míg éppen olvasható a szöveg! Ezután mérd meg a vízoszlop magasságát! A vizsgálatot jó megvilágí-tású helyen szórt nappali fénynél kell végezni. Többször is ismételd meg a mérést! A vízminta átlátszóságának értékét írd a táblázatodba!

Hab a vízen Gázbuborékok vízben való finom eloszlása hab képződését eredmé-nyezheti. A habképződést elősegítik a felületi feszültséget csökkentő anyagok, mint például a szappanok, a szintetikus mosószerek. A felszíni vizekben jelentkező habképződés szinte kizárólag a szintetikus mosószereknek tulajdonítható. Ezek mind a háztartásból, mind külön-féle ipari tevékenységből származva kerülnek a szennyvízbe és az ezt befogadó környezetbe. A hab káros hatása többrétű. Egyrészt csökkenti a vízoldott oxigén utánpótlását, másrészt nagyobb tömegben megakadályozza a fény behatolását a vízrétegbe.

Állapítsd meg, van-e hab a víz felszínén a mintavételi helye-ken! Ha van, jellemezd (színe, mennyisége, elhelyezkedése)!

Adataidat a táblázatodba írd! Ha találtál habot a vízen, derítsd fel, hon-nan származhat, és milyen hatással van a víz élővilágára! Mit tudnál tenni a szennyeződés ellen?

A lebegőanyag makroszkopikus vizsgálata Természetes eredetű lebegőanyag szinte minden vízben található. A lebegőanyag lehet szervetlen (pl. agyag, homok) és szerves jellegű (pl. bomlástermékek, mikroorganizmusok). A házi szennyvíz főleg szerves; a cukor-, konzerv-, festék- és textilgyárak szennyvize nagy mennyiségű szerves és kevés szervetlen, a porcelángyárak, ércdúsítók szennyvizei pedig főleg szervetlen lebegő anyagot tartalmaznak. Folyó vizeknél a lebegő anyag – a hordalék – a víz áramlási sebessé-gének és a mederviszonyoknak a függvénye (pl. áradó folyó).

23

Az élővizek magas lebegőanyag-tartalmának káros hatásai a követ-kezők: - zavarja a vizek öntisztuló képességét, - beborítja az élőlényeket (csökken a növények fotoszintézise, romla-

nak az állatok életfeltételei), - zavarosságot okozva a vizet esztétikailag is károsítja. Minthogy a lebegőanyag nagy része a szennyvizekből mechanikai tisztítással eltávolítható, törekedni kell arra, hogy minél kevesebb lebegőanyag kerüljön a természetes vizekbe. A makroszkopikus vizsgálat a lebegőanyag-tartalom mennyiségének és minőségének a becslésére szolgál.

Vizsgáld meg a vízminta lebegőanyag tartalmát! Eszközök:500 ml-es főzőpohár, tölcsér, szűrőpapír, olló

Módszer: 1. Helyezz az 500 ml-es főzőpohárba egy üvegtölcsért, amibe hajtogass

szűrőpapírt! 2. Vágj ki a szűrőpapírból egy olyan négyzetet, amelynek oldalhosszú-

sága megegyezik a tölcsér mélységének kétszeresével! Hajtsd félbe a papírt, majd ismét félbe, az előző hajtásra merőlegesen! Ekkor egy kisebb négyzetet kapsz. Ezután hajtsd meg kétszer abban az átlóban, aminek a csúcsa a kiindulási négyzeted közepe volt! Majd vágd ívesre az ellenkező sarkokat! Így ha kihajtod a lapot, egy kör alakú redős szűrőpapírt kapsz, amit illessz a tölcsérbe!

3. Ezután óvatosan szűrd le a kimért vízmintát! 4. A szűrés után hajtsd szét a szűrőpapírt, szárítsd meg, majd alaposan

vizsgáld meg (ha rendelkezésre áll sztereómikroszkóp, az alatt), hogy milyen lebegő anyagot tartalmazott a vízminta!

Tapasztalataidat jegyezd a füzetedbe, a beragasztott szűrőpapír mellé!

24

A víz kémiai jellemzőinek vizsgálata A természetes víz kémiai jellemzői a víz összetételével, az abban oldott sók és gázok minőségével és mennyiségével kapcsolatosak. A termé-szetes vizek összetételében szerepet játszó oldott szervetlen és szerves anyag minősége és mennyisége a környezet függvénye. Ezeket a víz a talajból (mederből, fenékből) és a levegőből oldja ki, illetve a vízi élet anyagcsere folyamatainak, a biokémiai reakcióknak eredményeként a vízben keletkeznek. A életfolyamatok során képződő szerves anyagot a vízi életközösség a táplálékláncok szintjein, hálózatán át feldolgozza, átalakítja. E folyamat révén játszódik le a vizek öntisztulása. Az anyagok zavartalan körfor-gása mindaddig folytatódik, amíg valamilyen szennyezés föl nem borítja ezt az érzékeny egyensúlyt. Szerves szennyeződések főleg szennyvizekkel jutnak a természetes vizekbe. A leggyakoribb szerves szennyező anyagok a következők: fehérjék, zsírok, szénhidrátok, kőolaj származékok, rovarirtó-, illetve növényvédő szerek. A szennyező anyagok bomlása során egy részük mérgező vegyületekké, kellemetlen szagú gázokká alakul. Más részük a növényeknek szolgál táplálékul. A tápanyag feldúsulás (eutrofizáció) a növények elburjánzását, majd a tavak, lassú vízfolyások „feltöltődését” vonja maga után. A továbbiakban a víz általános kémiai jellemzőivel (pH, oldott oxigén, összes keménység, összes foszfor-, ammóniumion-, nitrition-, nitrátion tartalom) foglalkozunk. Minden vizsgálathoz a 15. oldalon leírtak alapján kell mintát venni!

A vízminta előkészítése a kémiai vizsgálatokhoz Ha szemmel látható mennyiségű lebegő anyagot tartalmaz a vízminta, ami esetleg zavarná a színreakciókat, szűrd meg azt a lebegőanyag vizsgálatánál leírtak szerint.

Figyelem! Az oldott oxigén mérésekor a vizet nem szabad megszűrni, mert szűrés közben a levegővel érintkezve növe-kedhet a minta oxigén tartalma.

A pH érték A pH azt jelzi, hogy a víz milyen mértékben tartalmaz olyan oldott anyagokat, amelyek a víz savasságát, vagy lúgosságát okozzák. A pH értékeit 1-14-ig jelzik. A tiszta víz semleges kémhatású, pH értéke 7. Ha ennél kisebb az érték, akkor savas, ha nagyobb, akkor lúgos kémhatású a víz. A legtöbb természetes vízben a pH értéke 4.5 és 8.3

25

között változik. A pH értékre hatással vannak a hidrokarbonátok, a humin anyagok, a karbonátok. A szennyezett felszíni vizekben erősen befolyásolják a pH-t a bekerülő savas és lúgos vegyületek.

Mérd meg a vízminta pH értékét! Eszközök: kémcső vagy pohár, pH tesztcsík

Módszer: A pH méréséhez a vizsgálandó vízmintából pohárba vagy kémcsőbe önts annyi mintát, hogy a tesztcsíkot könnyen belemeríthesd! Ezután vegyél elő egy pH tesztcsíkot úgy, hogy a tesztzónákhoz ne érj hozzá! Helyezd a tesztcsíkot a tesztzónát tartalmazó végével a mintába! Hagyd benne addig, amíg a tesztzóna színe változik (maximum 1 perc), majd vedd ki a csíkot és a még nedves tesztzónák színét hasonlítsd össze a dobozon lévő színskálával! Olvasd le a megfelelő értéket! A mért eredményt jegyezd fel a táblázatodba, majd az eredményeket hasonlítsd össze a szabvány értékeivel! A tábor ideje alatt mérd meg a csapadék pH értékét is!

Érdekes! A szikes tavak sóinak (Na2CO3, NaHSO4) vizes oldata lúgos kémhatású (pH 9-10). A lápvizek savas kémhatását (pH 4) a szerves anyagok bomlá-

sából származó, évek alatt felszaporodó humin savak okozzák.

Az oldott oxigén Az élet nélkülözhetetlen eleme az oxigén. Bár vannak olyan szerve-zetek, amelyek képesek oxigén nélkül élni (egyes baktériumok, gombák), az élőlények többsége nem létezhet oxigén nélkül. Ismert, hogy a szárazföldi életközösségek számára az oxigén a légkörből gya-korlatilag korlátlan mennyiségben áll rendelkezésre. A vízi életközös-ségek számára viszont az oxigén rossz oldhatósága miatt meglehetősen korlátozott mennyiségben vehető igénybe. A levegővel érintkező víz egyensúlyi koncentrációban tartalmaz oxi-gént, amelynek mennyisége függ:

- a légnyomástól, - a hőmérséklettől, - a víz oldott sótartalmától.

Az adott vízhőmérséklethez tartozó oxigén telítettségi koncentráció értékeit a 28. oldalon található táblázat tartalmazza. Nagy befolyással vannak a vízi élőlények okozta folyamatok is az oldott oxigénszintre, mert a víz oxigéntartalma az élőlények benépesedésével és a vízi élet egész menetével szoros kapcsolatban van. A vízben oldott oxigén mennyiségét a vízi élőlények

26

életfolyamataik révén befolyásolják. A vizek oxigénháztartása szempontjából nagyon lényeges a víz oldott sótartalma. Az ásványi sókban gazdag vizekben a növényi élet számára rendelkezésre áll a tápanyag, így a növények fotoszintetikus oxigéntermelése is fokozottabb. A szerves anyagok lebontása során viszont oxigén felhasználására kerül sor. A nitrifikáció (33. oldal) folyamata is oxigént igényel. A légkörből történő oxigénfelvételnek kedvez a víz mozgása, amely szerepet játszik egy adott víztömeg oxigénellátásában is. Oldódása nő, ha nő a vízfelület és a vele határos levegő határfelülete, ha a víz kevere-dik, mozgásban van (pl. gyors folyású zuhatagos patakok, erős hul-lámzás). A tápanyagban feldúsult (eutrofizálódott) tavak vize, a talajvizek és az egyéb, vízbefolyásokkal rendelkező felszíni vizek több-kevesebb oxi-génhiánnyal rendelkeznek. Az oxigénhiány gátolja az aerob (oxigénnel végbemenő) életfolyamatokat, illetve az életműködéseket. A megha-tározott oxigéntartalom és az oxigén hőmérséklettől függő elméleti telí-tettségi koncentrációjának különbsége megadja a víz oxigénhiányának mértékét. A tényleges oxigéntartalomnak az egyensúlyi koncentrációtól való eltérését előidézhetik: - fizikai jelenségek (gyors légnyomásváltozás, a víz hőmérséklet

változása), - fizikai-kémiai változások (oxidáció), - természetes környezetben lejátszódó biokémiai jelenségek (szerves

anyagok aerob biológiai lebontása oxigén elvonással jár, a mikro-organizmusok asszimilációja oxigén felszabadulást okoz).

Határozd meg a vízben az oldott oxigén mennyiségét! Eszközök: reagens csomag az oldott oxigén meghatározásához

Mintavétel: az oldott oxigén meghatározása esetén a mintavételnél nagyon kell ügyelni arra, hogy a mintavevő üveg átöblítésekor ne a mintavevő hely közelébe öntsd vissza a vizet, mert az intenzív vízmoz-gás a vizsgálat eredményét befolyásolhatja! Ügyelj arra, hogy az üvegbe buborékmentesen áramoljon a víz! A mintavételt követően azonnal el kell végezni a mérést! Naponta háromszor, reggel, délben, és este mérd az oldott oxigén szintet! Eredményeidet írd a jegyzetfüzetedben lévő táblázatba! A mért értéke-ket hasonlítsd össze a szabvány értékeivel! Keress összefüggéseket az oxigén szintjének, a szint változásának okában és következményeiben (időjárás-változás, szennyezés, eutrofizáció)!

27

Számold ki a víz oxigénhiányának értékét!

A számításhoz az oxigén hőmérséklettől függő egyensúlyi koncent-rációit a következő táblázatban találod. Az eredményt jegyezd be a táblázatodba!

Példa: a mért vízhőmérséklet: 10.5 oC az oxigén egyensúlyi koncentrációja (táblázatból): 10.8 mg/dm3 a minta oxigéntartalma (mért érték): 9.3 mg/ dm3 az oxigénhiány (számított) 1.5 mg/ dm3

Érdekes! A folyóvizekben az áramlás döntően módosíthatja az oxigén-viszonyokat, ugyanis a mozgó víz gazdagabb oxigénben, mint

az álló. A rohanó hegyi patakok hideg vize a benne élő életközösségek nagy oxigénigényét is kielégítik. A környezeti viszonyoknak megfelelően az élőlények oxigénnel szembeni tűrőképessége is élőhelyükhöz alkal-mazkodott: - a tavi pontyok 4 mg/dm3 oxigénszintnél, - a gyors folyású patakokban élő pisztrángok már 6 mg/dm3 oxigénszint

esetén légzési nehézségekkel küszködnek. A vízfelszín levegővel érintkező részén még nagy hiány esetén is több az oldott oxigén, mint a mélyebb rétegekben. Ezért odagyülekeznek az oxigénhiánytól szenvedő halak, amelyek még levegőt nyelve is igye-keznek oxigénhez jutni; így mondják: „pipálnak”.

28

Az oxigén hőmérséklettől függő telítettségi koncentrációi: mgO2/l

T (°C) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,0 14,16 14,12 14,08 14,04 14,00 13,97 13,93 13,89 13,85 13,81 1,0 13,77 13,74 13,70 13,66 13,63 13,59 13,55 13,51 13,48 13,44 2,0 13,40 13,37 13,33 13,30 13,26 13,22 13,19 13,15 13,12 13,08 3,0 13,05 13,01 12,98 12,94 12,91 12,87 12,84 12,81 12,77 12,74 4,0 12,70 12,67 12,64 12,60 12,57 12,54 12,51 12,47 12,44 12,41 5,0 12,37 12,34 12,31 12,28 12,25 12,22 12,18 12,15 12,12 12,09 6,0 12,06 12,03 12,00 11,97 11,94 11,91 11,88 11,85 11,82 11,79 7,0 11,76 11,73 11,70 11,67 11,64 11,61 11,58 11,55 11,52 11,50 8,0 11,47 11,44 11,41 11,38 11,36 11,33 11,30 11,27 11,25 11,22 9,0 11,19 11,16 11,14 11,11 11,08 11,06 11,03 11,00 10,98 10,95

10,0 10,92 10,90 10,87 10,85 10,82 10,80 10,77 10,75 10,72 10,70 11,0 10,67 10,65 10,62 10,60 10,57 10,55 10,53 10,50 10,48 10,45 12,0 10,43 10,40 10,38 10,36 10,34 10,31 10,29 10,27 10,24 10,22 13,0 10,20 10,17 10,15 10,13 10,11 10,09 10,06 10,04 10,02 10,00 14,0 9,98 9,95 9,93 9,91 9,89 9,87 9,85 9,83 9,81 9,78 15,0 9,76 9,74 9,72 9,70 9,68 9,66 9,64 9,62 9,60 9,58 16,0 9,56 9,54 9,52 9,50 9,48 9,46 9,45 9,43 9,41 9,39 17,0 9,37 9,35 9,33 9,31 9,30 9,28 9,26 9,24 9,22 9,20 18,0 9,18 9,17 9,15 9,13 9,12 9,10 9,08 9,06 9,04 9,03 19,0 9,01 8,99 8,98 8,96 8,94 8,93 8,91 8,89 8,88 8,86 20,0 8,84 8,83 8,81 8,79 8,78 8,76 8,75 8,73 8,71 8,70 21,0 8,68 8,67 8,65 8,64 8,62 8,61 8,59 8,58 8,56 8,55 22,0 8,53 8,52 8,50 8,49 8,47 8,46 8,44 8,43 8,41 8,40 23,0 8,38 8,37 8,36 8,34 8,33 8,32 8,30 8,29 8,27 8,26 24,0 8,25 8,23 8,22 8,21 8,19 8,18 8,17 8,15 8,14 8,13 25,0 8,11 8,10 8,09 8,07 8,06 8,05 8,04 8,02 8,01 8,00 26,0 7,99 7,97 7,96 7,95 7,94 7,92 7,91 7,90 7,89 7,88 27,0 7,86 7,85 7,84 7,83 7,82 7,81 7,79 7,78 7,77 7,75 28,0 7,75 7,74 7,72 7,71 7,70 7,69 7,68 7,67 7,66 7,65 29,0 7,64 7,62 7,61 7,60 7,59 7,58 7,57 7,56 7,55 7,54 30,0 7,53 7,52 7,51 7,50 7,48 7,47 7,46 7,45 7,44 7,43 31,0 7,42 7,41 7,40 7,39 7,38 7,37 7,36 7,35 7,34 7,33 32,0 7,32 7,31 7,30 7,29 7,28 7,27 7,26 7,25 7,24 7,23 33,0 7,22 7,21 7,20 7,20 7,19 7,18 7,17 7,16 7,15 7,14 34,0 7,13 7,12 7,11 7,10 7,09 7,08 7,07 7,06 7,05 7,05 35,0 7,04 7,03 7,02 7,01 7,00 6,99 6,98 6,97 6,96 6,95 36,0 6,94 6,94 6,93 6,92 6,91 6,90 6,89 6,88 6,87 6,86 37,0 6,86 6,85 6,84 6,83 6,82 6,81 6,80 6,79 6,78 6,77 38,0 6,76 6,76 6,75 6,74 6,73 6,72 6,71 6,70 6,70 6,69 39,0 6,68 6,67 6,66 6,65 6,64 6,63 6,63 6,62 6,61 6,60 40,0 6,59 6,58 6,57 6,56 6,56 6,55 6,54 6,53 6,52 6,51

29

A vízkeménység A természetes vizek mindig tartalmaznak oldott gázokat, sókat, és más vegyületeket. Ezek a talajból, illetve a kőzetekből oldódtak ki. Származhatnak az esetleges szennyvíz-hozzáfolyásokból, vagy a talajban lejátszódó mikrobiológiai folyamatok révén juthatnak a vizekbe. A legfontosabb oldott sók a nátrium, kalcium és magnézium sói, amelyek kloridok, szulfátok és hidrogén-karbonátok alakjában vannak jelen. A víz keménységét a vízben oldott kalcium-, és magnéziumsók határozzák meg. Mivel melegítés hatására a hidrogén-karbonátok karbonátokká alakulnak át, forraláskor a kalciumsók egy része nehezen oldható CaCO3-ként kicsapódik. Ezt a forralással megszüntethető keménységet nevezzük karbonátkeménységnek vagy változó kemény-ségnek. Az állandó-, illetve nem karbonátkeménységet a magnéziumnak és a kalciumnak az a része okozza, amely hidroxid, klorid, szulfát, nitrát, foszfát formájában van jelen. A karbonát-, és a nem karbonátkeménység összege adja a víz összes keménységét. A vízkeménységet keménységi fokokban mérjük. A keménység mértékegysége országonként változik. Magyarországon a német keménységi fok használata terjedt el (onk). 1 német keménységi fokú az a víz, amelynek 1 dm3 -ében 10 mg kalcium-oxiddal egyenértékű kalcium- és magnéziumsó van oldva.

Határozd meg a víz összes keménységének értékét! Eszközök: reagens csomag a víz összes keménységének megha-

tározásához A mért értékeket hasonlítsd össze az alábbi minősítéssel, és ennek meg-felelően jegyezd le milyen a vizsgált víz keménysége! Tudod-e, hogy a lakóhelyeden milyen a víz keménysége?

Összes keménység (onk) A víz minősége 0 - 4 nagyon lágy 4 - 8 lágy 8 - 18 közepesen kemény 18 - 30 kemény 30 - nagyon kemény

30

Érdekes! Nagyon lágy az esővíz, a völgyzáró gátnál összegyűlő víz és a forrásvíz csapadékos vidékeken az esős időszakban, továbbá

csekély oldhatóságú kőzetek esetén, így pl. olyan helyeken, ahol az alapkőzet gránit, gneisz vagy homokkő. A csapadékban szegény vidékek vize, vagy a vezetékes víz hosszan tartó szárazság után rendszerint keményebb. Mészköves vagy gipszes területeken az átszivárgó víz sok ásványi anyagot old fel, úgyhogy ezeken a területeken a víz keménysége nagyon magas. Néhány ipari felhasználási célra csak meghatározott vízminőség alkal-mas, pl. a sörgyártásra használt víz keménysége meghatározza a sör jellegét. A beton készítésekor kerülendők a nagyon kemény, nagy só-tartalmú vizek. A textil-, papír-, és cellulóziparban felhasznált vizeknek kiváltképpen vas- és mangánvegyületektől kell mentesnek lenniük. Nagy a jelentősége a vízkeménységnek a kazánvizek esetében is. A kemény víz mosásra, tisztításra nem alkalmas, ugyanis a felhasznált szappan és mosószer egy része a keménységet okozó kalcium- és mag-néziumionok kicsapására használódik el. A keletkező nagy felületű csapadék hozzátapad a kelméhez és ezáltal a további szappan-mennyiség tisztító hatását is akadályozza. A leglágyabb víz az esővíz. Ezt már régen kitapasztalták, és gyűjtötték az esővizet mosáshoz, hajmosáshoz. Napjainkban miért nem tanácsos esővízben hajat mosni, vagy akár az esőben megázni a nagyvárosok, iparvidékek környékén?

31

Foszforvegyületek jelenléte, meghatározása a vizekben A foszforvegyületek természetes felszíni vizekben csak nyomokban fordulnak elő. Apatitból, guanóból kerülnek a vizekbe a kőzetek mállása és oldódása során. A foszfor jelenléte és mennyisége a vízben biológiai szempontból nagyon lényeges, mert a növények szervesanyag termelésében a foszfor, mint tápanyag meghatározó: A foszfor (P) a bioszférában általában a maximális oxidációs formában ortofoszfát-anionként (PO4

3-) van jelen. A teszt a foszfor és az ortofosz-fát-anion együttes koncentrációjának, azaz az összes foszfor mennyisé-gének meghatározására szolgál. A foszfátok főleg a szennyvizekből, a talajból (műtrágya-bemosódás) vagy szerves anyagok bomlásakor kerülnek a természetes vizekbe. A vízi életközösségekben a foszfor

- vízben oldva - a fenéküledékben - a vízi élőlények szervezetében található.

A víztömegben, az üledékben és az élőlényekben lévő foszfor állandó és élénk cserekapcsolatban van, amely a természetes életközösségek anyagforgalmában kialakult egyensúly szerint működik. Ez az egyen-súly mindaddig fennáll, míg valamilyen külső hatás a foszfor mennyi-ségét meg nem változtatja. A foszforszint növekedéséért leginkább a foszfáttartalmú mosóporok és a foszfortartalmú műtrágyák felelősek. A műtrágyák nagymértékű alkalmazása jelentős termésnövekedéshez vezet a mezőgazdasági termelésben, de sajnos a vizekbe jutva az ott élő növények túlzott mértékű elszaporodásához is vezet. Az így képződött nagy mennyiségű szerves anyag a nagy vízgyűjtő területeken, a tavakban, kisebb állóvizekben, holtágakban eutrofizációt, a vízben lévő tápanyag feldúsulását idézi elő. A mezőgazdasági területek erőteljes műtrágyázása azt eredményezi, hogy a földekről jelentős mennyiségű foszfor jut a vizekbe. A talajok átlagos foszforvesztesége évenként 50 kg P/km2. A szennyvízben a lakosság személyenként naponta az élettani kiválasztó folyamatok útján 2 g foszfort ürít. Ehhez járul még a csatornázott településekben 2 g P/fő a foszfortartalmú mosószerekből. A foszfor eredetű tápanyagmennyiség növekedése a megnövekedett nitrogénforrás mellett fokozza a növényzet szaporodását. Amikor a víz alatti növényzet elpusztul és lesüllyed a tó fenekére, az ott lévő baktéri-umok elkezdik bontani. Az iszapban aerob bomlás játszódik le, ami oxigént igényel. Az oxigénfogyás sebessége nagyobb, mint az után-

32

pótlás sebessége, emiatt oxigénhiány lép fel. Az oxigénhiány következ-tében a halak és a vizek más lakói egymás után pusztulnak el. A bomló szerves anyagtól sötétre változik a víz színe és nem engedi át a fényt. Így fokozatosan megszűnik a fotoszintézis is. A sok szerves anyag felhalmozódik és a bomlási, rothadási folyamatok kerülnek túl-súlyba. A víz eliszaposodik, elmocsarasodik, a part menti növényzet egyre nagyobb területet foglal el, majd kiszárad az állóvíz. Megszűnik egy vízi életközösség. Ez az eutrofizációs folyamat természetes körül-mények között is lejátszódik egyes helyeken (holtágak), de leginkább az emberi beavatkozás idézheti elő és gyorsíthatja ezt a káros folyamatot.

Határozd meg a vízmintában az összes foszfor mennyiségét Eszközök: reagens doboz foszfor meghatározáshoz

Fontos! Az eszközöket csak foszfátmentes tisztítószerrel mosd el!

Az eredményeket írd a jegyzetfüzetedbe! A szabvány adatait hasonlítsd össze a mért értékekkel! Jellemezd a vizsgált víz foszforkoncentrá-cióját! Mi lehet a mért értékek oka? Hogyan hat ez a vizsgált víz élővi-lágára? Mit tehetsz Te a természetes vizek foszfor szennyeződése ellen?

Érdekes! A Balaton körül az egyes szőlőterületeket közvetlenül a part mentén telepítették. A lejtőirányú sorok és művelési mód hatására a csapadék évente 177 tonna/ha talajt mos a

Balatonba, amelyben 136 kg nitrogén és 14 kg foszfor van. Kiszámították, hogy ha a lejtőre keresztirányban művelnék a földjeiket a gazdák, akkor csupán 25 tonna/ha/év lenne a talajveszteség és benne már „csak” 20 kg nitrogén és 1,7 kg foszfor kerülne a tóba. A bejutott foszfor és nitrogén többféleképpen kerül ki a Balaton vizéből: - a nád és a többi vízinövény a nitrogénterhelés 95%-át, a foszforter-

helés 90%-át távolítja el saját szervezetébe beépítve a vízből, - az árvaszúnyogoknak egyedfejlődésük során szintén szükségük van

foszforvegyületekre és kirajzásukkal közel 100kg foszfort „visznek ki” a Balatonból évente.

33

Nitrogén formák vizsgálata A természetes vizekben a nitrogén különböző vegyületek formájában fordulhat elő. Szervetlen vegyületekben ammónia (NH3), illetve ammó-niumion (NH4

+), nitrition (NO2-) és nitrátion (NO3

-) formájában talál-ható. Szerves kötésű nitrogént elsősorban a fehérjék, az anyagcsere-termékek tartalmaznak. A vizek szennyezettségének megítélésénél a nitrogénformák mennyisé-gének meghatározását minden esetben el kell végezni. Az ammónia és az ammóniumion a talajvizekben nagyon kis mennyi-ségben a mikroorganizmusok tevékenységeként keletkeznek. A felszíni vizekben kis mennyiségben a vegetációs időszakban fordulnak elő, szennyvizek szervesanyag tartalmának biokémiai lebontása során kelet-keznek. Alacsony hőmérsékleten, ha a nitrifikáció nem játszódik le, az ammónia feldúsulhat. A vízben a szabad ammónia (NH3) és ammóniumion (NH4

+) arányát elsősorban a víz pH értéke szabja meg (az ammóniumion az ammónia gáz vízben történő oldásakor képződik). Az NH3:NH4

+ arány az élőlé-nyek számára nagyon fontos tényező, mivel a szabad ammónia erős méreg. A pH növekedésével az alábbi táblázat adatai alapján nő a szabad ammónia aránya egy adott hőmérsékleten:

Az ammónia és az ammóniumion százalékos megoszlása a pH függvényében

pH 6 7 8 9 10 11 12 NH3 % 0 1 4 25 78 96 100 NH4

+ % 100 99 96 75 22 4 0

A vizekben lévő ammónia oxidációs folyamatok útján nitritté, majd nitráttá alakul. Ezt a folyamatot nevezzük nitrifikációnak. A nitrifikációt a nitrifikáló baktériumok hajtják végre. Az ammónium-nitrit-nitrát átalakulást végző baktériumok számára foszfátion, oldott oxigén és megfelelő kationok (nátrium, kalcium) jelenléte szükséges. Hőigényük is meghatározó az életközösségben: a nitritképző baktériumok nem hidegtűrők, ezért 8oC alatt a vizeket ért szervesanyag-szennyeződés lebontási folyamata csak az ammóniáig jut el. A felszíni vizek baktériumok által végzett öntisztulási folyamatának elején tehát a mérgező ammónia oldódik, és az így jelenlévő ammó-niumion oxidálódik nitritté. A felszíni vizekben a nitrit általában gyorsan tovább oxidálódik nitráttá, ezért a mennyisége csupán 0.001 és 0.1 mg/dm3 között változik. Ennél nagyobb nitrition tartalom néhány

34

ipari szennyvízben és házi szennyvízben fordul elő. Az ivóvíz nagy nitrit tartalma többnyire friss fekáliás szennyeződésre utal. A nitrátion magas koncentrációja a felszín alatti vizeknél jelentkezik. A 60-as, 70-es évek mértéktelen műtrágyázása és a rovarirtó szerek hasz-nálata a mai napig is tovább terheli a felszín alatti vízkészletet. A talaj-víz elnitrátosodása miatt ma 3000 településünkből 900-ban az ott élő 300 ezer ember zacskós vizet fogyaszt, mert a kutak vize több mint 50 mg/dm3 nitrátiont tartalmaz. Az ivóvíz szabvány szerinti megenged-hető nitrátmennyisége: 40 mg/dm3. Míg a növények számára tápanyag, addig az embernek nagy koncentrá-cióban méreg a nitrátion. A csecsemők számára a nitrátos víz halált jelent. Az ivóvízzel elfogyasztott nitrát a bélcsatornában nitritté alakul, ami az oxigént szállító vörös vértestekhez kötődik az oxigén helyére. Így a szervezet nem jut elegendő oxigénhez. A mérgezett személy elké-kül és megfullad. A csecsemőknél a nitrátos víz még akkor is megbete-gedést okoz, ha rendszeresen ebben fürdetik őket. Ha terhes anyák fogyasztanak nitrátos ivóvizet, leendő gyermekük már magzati korban mérgeződik. Felnőtteknél a nitrátos víz fogyasztása növeli a daganatos megbetegedések számát. Az említett szennyező források révén a talajba került nitrát magas kon-centrációja az öntözővízben is veszélyes lehet, mert a gyorsan növő, nagy levelű zöldségfélékben – saláta, spenót, sóska – felhalmozódhat.

A nitrát forralással nem távolítható el a vízből!

Vizsgáld meg a víz ammóniumion, nitrition, és nitrátion tartalmát! Eze-ket a vizsgálatokat nagyon gondosan végezd el, mert a reagens vegy-szerek erősen mérgező anyagok! A három ion kimutatását ugyanabból a vízmintából, közvetlen egymás után végezd el!

Határozd meg a víz ammóniumion (NH4+) tartalmát!

Eszközök: reagens doboz az ammóniumion mennyiségének meg-határozásához

Határozd meg a víz nitrition (NO2

-) tartalmát! Eszközök: reagens doboz nitrition meghatározáshoz

35

Határozd meg a víz nitrátion (NO3-) tartalmát!

Eszközök: tesztcsíkok nitrátion meghatározáshoz A méréseid eredményeit a táblázatod megfelelő helyére írd be! Hason-lítsd össze a mért értékeket a szabvány értékeivel! Jellemezd a vizsgált víz ammónium-, nitrit- és nitrátion tartalmát! Honnan kerülhetett nitrogén tartalmú szennyeződés a vízbe? Milyen hatással vannak a mért értékek a víz élővilágára? A nitrát teszttel könnyen és gyorsan megállapítható a felszíni és felszín alatti vizek, csapvíz, akváriumvíz, a talaj és egyes növények, gyümöl-csök, zöldségek nitrátion tartalma. A mérés nagyon fontos, a nitrátion már előbb leírt egészségre ártalmas hatásainak elkerülése miatt.

Mérd meg a talajminta nitrát tartalmát! Eszközök: kémcső, illetve pohár, 1 db 250 ml-es főzőpohár,

desztillált víz, tölcsér, szűrőpapír, tesztcsíkok nitrátion meghatározáshoz Módszer: 1. Végy talajmintát, majd önts hozzá vele azonos térfogatú desztillált

vizet és jól keverd össze az elegyet, majd ülepítés után szükség szerint szűrd le!

2. Végezd el a vizsgálatot a vízmintánál ismertetett módon!

Mérd meg egy friss gyümölcs vagy zöldség nitráttartalmát! Eszközök: kés, tesztcsíkok nitrátion meghatározáshoz Módszer:

1. Késsel vágj le egy darabot a friss növényből, termésből (pl.: gyü-mölcsből vagy zöldségből) és a friss vágási felületre nyomd rá a tesztcsík tesztzónáját 1-10 mp-re, amíg az átnedvesedik!

2. Várj 1 percig, majd a színskála segítségével olvasd le a minta nitrátion koncentráció értékét!

Hasonlítsd össze a mért értékeket a szabvány adataival! Mire következ-tetsz abból, ha magas a nitrát tartalom?

36

Összegzés Állapítsd meg, hogy milyen vízminőségi osztályba tartoznak az általad vizsgált vizek! Ehhez először mintavételi helyenként illetve víztípusonként az összes mért értéket vessétek össze a szabvány adataival! Minden vízmintánál a legrosszabb eredményt adó vízminőségi jellemző határozza meg a víz minőségi osztályát! Ha egy víztípust vizsgálsz több napon keresztül, hasonlítsd össze az azonos vízminőségi jellemzők értékeinek naponkénti változását! (Vigyázz, hogy azonos napszakban, azonos időpontban történjen a vizsgálat!) Ha különböző víztípusokat vizsgálsz, akkor az eltérő eredetű vízminták azonos vízminőségi jellemzőinek értékeit tudod összehasonlítani. Tapasztaltál-e változást? Ha igen, mi lehet az oka? Tégy megállapításokat, keress összefüggéseket a víz környezetének állapota, az emberi tevékenység hatása, a víz minősége és élővilágának összetétele között! Te mit tehetsz a víz állapotának megőrzése, illetve minőségének javí-tása érdekében itt, és otthon a lakóhelyeden? Mit tanácsolsz az itt élőknek?

37

Vízminőségi jellemzők és határértékek a Magyar Szabvány (MSZ) 12749/1993 kivonata szerint

Határértékek az

I. kiváló

II. jó

III. tűrhető

IV. szeny- nyezett

V. erősen szeny- nyezett

Víz- minőségi jellemzők

Mér- ték- egy-

ségek

vízminőségi osztályokban pH 6,5-8,0 8,0-8,5 6,0-6,5

8,5-9,0 5,5-6,0 9,0-9,5

<5,5 >9,5

oldott oxigén mg/l 7 6 4 3 <3 összes foszfor mg/l 40 100 200 500 >500 ammónium-ion mg/l 0,2 0,5 1,0 2,0 >2,0

nitrition mg/l 0,01 0,03 0,1 0,3 >0,3 nitrátion mg/l 1 5 10 25 >25

A vízminőségi osztályok jellemzése I. osztály, kiváló víz: mesterséges szennyező anyagoktól mentes, tiszta, természetes állapotú víz, amelyben az oldottanyag-tartalom kevés, közel teljes az oxigén telítettség. II. osztály, jó víz: külső szennyező anyagokat és biológiailag hasznosítható tápanyagokat kismértékben tartalmazó víz. A vízi szervezetek fajgazdagsága nagy, egyedszámuk kicsi. III. osztály, tűrhető víz: mérsékelten szennyezett víz, amelyben a szerves és szervetlen anyagok valamint a biológiailag hasznosítható tápanyagtartalom mennyisége akkora, amely már eutrofizálódást ered-ményezhet. IV. osztály, szennyezett víz: külső eredetű szerves és szervetlen, szennyvizekkel terhelt, biológiailag hasznosítható tápanyagokban gaz-dag víz, ami kedvezőtlenül hat a magasabb rendű vízi növényekre és állatokra. V. osztály, erősen szennyezett víz: különféle eredetű szerves és szer-vetlen anyagokkal, szennyvizekkel erősen terhelt, esetenként mérgező (toxikus) hatású víz, amelyben a biológiailag káros anyagok és az oxigénhiány korlátozzák az életfeltételeket. A víz átlátszósága kicsi, za-varos, bűzös, színe jellemző és változó. A bomlástermékek és a káros anyagok koncentrációja igen nagy, a vízi élet számára toxikus szinten van.

38

Szükséges anyagok, eszközök

Minden csoportnak szükséges: Jegyzetfüzet, íróeszköz, távcső, fényképezőgép, karóra, gumicsizma, 3 db jól zárható befőttes üveg, 5-6 m hosszú zsineg, mérőhenger, 500 ml-es főzőpohár, üvegtölcsér, szűrőpapír, olló, puha rongy, ragasztó szalag, desztillált víz.

A különböző mérésekhez a csoportbeosztásnak megfelelően: 1. csoport: 0.1–0.5 fokonkénti beosztású higanyos hőmérő, üveg-henger vagy pohár, fehér papírlap, 100 ml-es főzőpohár, borszesz égő, vasháromláb, porcelán háromszög, gyufa. 2. csoport: üveghenger, írott szöveg, főzőpohár. 3. csoport: tesztcsíkok pH méréshez, reagens doboz az oldott oxigén mennyiségének meghatározásához, 2 db pohár vagy kémcső. 4. csoport: reagens doboz a víz összes keménységének kimutatásához, reagens doboz foszfor mennyiség méréséhez. 5. csoport: kémcső vagy pohár, reagens doboz ammóniumion meghatározáshoz, reagens doboz nitrition méréshez, reagens doboz nitrátion mennyiségi kimutatásához, kémcső vagy pohár, 250 ml-es főzőpohár, tölcsér, szűrőpapír, kés, desztillált víz.

39

Minta táblázat Név: Csoport:

A mintavétel helye: A víz típusa:

A mintavétel ideje: év hónap nap óra perc

vízminőségi jellemző

mértékegység mért érték szabvány szerinti

minősítés vízhőmérséklet °C

levegő-hőmérséklet

°C

szín –

szag –

átlátszóság mm

hab (+/–) –

lebegőanyag (+/–)

–

pH érték –

oldott oxigén mg/l

oxigénhiány mg/l

összes keménység

°nk

összes foszfor mg/l

ammóniumion mg/l

nitrition mg/l

nitrátion mg/l

40

Irodalomjegyzék Benedek-Literáthy: Vízminőség, szabályozás a környezetvédelemben, Műszaki könyvkiadó, 1979.

Fekete Endre - Szabó S. András - Tóth Árpád: A vízszennyezés ökológiája, Pro Natura Kiadó, 1991.

Dr. Felföldy Lajos: Hidrobiológia szavakban, Vízgazdálkodási Intézet

Dr. Felföldy Lajos: A vizek környezettana, Általános hidrobiológia, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1981.

Magyar Szabvány, MSZ 12749, Magyar Szabványügyi Hivatal, 1993.

Földünkért - Az élet fenntartásának stratégiái, KTM Budapest, 1992.

Dr. László Ferenc: Környezetvédelem korszerűen, Budapest, 1988.

Dr. Literáthy Péter: Környezetvédelem analitikája II., Vízanalitika, Budapest, 1975.

Dr. Nádai Magda: Gyümölcs a tudás fájáról, Aqua Kiadó, Budapest, 1992.

KIADJA A CSEMETE TERMÉSZET- ÉS KÖRNYEZETVÉDELMI EGYESÜLET FELELŐS KIADÓ: DR. ILOSVAY GYÖRGY

E-mail: csemete@csemete.com; http://www.csemete.com/ Adószámunk: CSEMETE - 19368575-1-06

A kiadvány a Németh László Gimnázium és Általános Iskola,

Hódmezővásárhely közreműködésével jött létre.

Nyomás és kötés készült az OFFICINA Nyomda Kft.-ben Megjelent 600 példányban