Základní informace o vlastnostech a složení vody (Kroupová, H., Máchová, J.)

1. Základní informace o vlastnostech a složení vody(Kroupová, H., Máchová, J.) Rozdělení vody podle původu: - přírodní - odpadní - splaškové - průmyslové

2. Látky obsažené ve vodách • Přirozeného původu (výskyt nezávislý na činnosti člověka) • Antropogenního původu (výskyt související s životem a činností člověka – odpadní vody, nečistoty v ovzduší, splachy z polí

3. Látky přítomné ve vodě(rozdělení z fyzikálně chemického hlediska ) • Anorganické -iontově rozpuštěné - kationty - anionty - neiontově rozpuštěné - neelektrolyty - nerozpuštěné – neusaditelné - usaditelné - vzplývavé

4. Organické látky ve vodách Tyto látky významně ovlivňují chemické i biologické vlastnosti vody Rozdělení podle biologické rozložitelnosti: • Látky podléhající biologickému rozkladu • Látky biochemicky rezistentní (biologicky těžko rozložitelné)

5. Rozdělení podle kvantitativního zastoupení • Makrokomponenty – koncentrace > 10 mg/l • Mikrokomponenty - koncentrace 1 – 10 mg/l • Stopové součásti - koncentrace < 1 mg/l

6. Organoleptické vlastnosti vody Vlastnosti, které můžeme posoudit svými smyslovými orgány - teplota - barva - zákal - pach - chuť

7. Teplota vody ovlivňuje chemickou a biochemickou reaktivitu, formu výskytu některých sloučenin

8. Teplota (podzemní vody) • Teplota podzemních vod vzrůstá s hloubkou jejich formování (33 m.K-1) a je v podstatě neměnná, nezávislá na ročním období • Termální voda – přírodní voda s teplotou vyšší než 25°C • Hypertermální voda – t = 40 – 50 ºC

9. Teplota (povrchové vody) ovlivňuje : • rozpustnost kyslíku (a plynů i pevných látek obecně) • rychlost biochemických pochodů a tím i celý proces samočištění V hlubších jezerech a nádržích letní a zimní teplotní stratifikace.

10. Teplota vody (pitná voda) • Optimum: 8 – 12 °C • Voda s teplotou vyšší než 15 ºC neosvěžuje • Voda s teplotou nižší než 5 °C může poškozovat trávicí soustavu

11. TEPLOTA (význam z výskytu ryb) • ryby jsou poikilotermní, tj. teplota silně ovlivňuje všechny jejich fyziologické pochody • dobře snášejí sezónní změny teplot x nebezpečné náhlé změny teplot! • optimální teploty pro růst a vývoj: podle druhu ryb • tolerance ryb k teplotám ležícím mimo optimální rozmezí závisí na: druhu ryb, vývojovém stádiu, zdravotním stavu ryb, teplotní adaptaci, konc. rozp. kyslíku ve vodě, znečištění vody • nízká teplota - např. ztráta jasného zbarvení, nižší příjem potravy, strnulost • přesazení nakrmených ryb do chladnější vody autointoxikace amoniakem

12. Teplota(chov ryb) Optimum pro kaprovité ryby: 18 – 28 ºC pro lososovité ryby: 8 – 18 °C Nebezpečné jsou náhlé změny teploty!

13. Barva vody • Přirozeného původu (vyvolaná přítomností humínových látek, - obvykle žlutá, hnědá, dále jíl, fytoplankton apod.) • Antropogenního původu (přítomnost odpadních vod z barvírenského průmyslu, textilního průmyslu apod.)

14. Barva vody Rozlišujeme: barvu skutečnou – vyvolanou jen přítomností rozpuštěných látek barvu zdánlivou – vyvolanou přítomností nerozpuštěných látek a látek rozpuštěných koloidního charakteru

15. Zákal vody • snížení průhlednosti vody v důsledku přítomnosti nerozpuštěných látek (jílové minerály, hydratované oxidy kovů, přítomnost bakterií, planktonu, detritu (jemně dispergované zbytky živočišných a rostlinných těl)

16. Pach vody • Pach biologického původu – životní činností a odumíráním rostlin, řas, bakterií, plísní, živočichů • Pach vyvolaný odpadními splaškovými a průmyslovými vodami (amoniak, ropné látky, fenoly apod.)

17. Chuť vody • Obvykle ovlivněna látkami, které ovlivňují i pach vody • U přírodních vod je chuť ovlivňována koncentrací vápníku, hořčíku, železa, manganu, zinku, mědi, hydrogenuhličitanů atd. • Chuť je ovlivňována i hodnotami pH vody (optimum 6,5 – 7,5, vyšší než 8 dává vodě mýdlovou příchuť)

18. Další důležité parametry kvality vody

19. KYSLÍK • zdroje kyslíku ve vodě: vzduchování, difúze z atmosféry, fotosyntetická asimilace rostlin • spotřeba kyslíku: rozkladem organických látek respirací přítomných organismů • vyjadřování koncentrace kyslíku: absolutní hodnoty - v mg.l-1 relativní hodnoty - v % nasycení optimální koncentrace kyslíku rozpuštěného ve vodě: podle druhu ryb

20. Optimální koncentrace kyslíku rozpuštěného ve vodě z hlediska chovu ryb Ryby lososovité: 8 – 10 mg.l-1 (při poklesu pod 3 mg.l-1 příznaky dušení) Ryby kaprovité: 6 – 8 mg.l-1 (při poklesu na 1,5 – 2 mg.l-1 příznaky dušení)

21. Hodnota pH • V čistých přírodních vodách v rozmezí 8,3 - 4,5 a obvykle je dána rovnováhou mezi volným CO2 a vázaným CO2 „uhličitanová rovnováha“

22. UHLIČITANOVÁ ROVNOVÁHA(H2CO3* - HCO3- - CO32-) ovlivňuje tlumivou kapacitu vody, pH vody Tři formy výskytuH2CO3*- volný oxid uhličitý c pHHCO3- - hydrogenuhličitanyCO32- - uhličitany c pH pH 4,5 - 8,3: celková alkalita: KNK4,5  c (HCO3-) v mmol.l-1celková acidita: ZNK8,3 c (H2CO3*) v mmol.l-1 vysoká konc. CO2 ve vodě - často v podzemních vodách, ryby nejsou schopny vyloučit dostatečné množství CO2, porucha acidobazické rovnováhy krve (acidóza) - neklid, ztráta rovnováhy, úhyn. Nepřímý účinek = snižování pH

23. pH optimální hodnoty pH vody: závisí na druhu ryb zvyšování pH: činností zelených organismů - odčerpávají fotosyntetickou asimilací CO2 ( pH až na 9,0 - 10,0), denitrifikace snížování pH: respirace, nitrifikace, chlorace vody, voda z rašelinišť (huminové l.), kyselé deště (acidifikovaná jezera) extrémní hodnoty pH: zvýšené vylučování hlenu na kůži a vnitřní straně skřelí, poškození tkání, zejména žaber pH ovlivňuje toxicitu celé řady látek: N-III, S-II, kyanidů, kovů

24. Kovy a polokovy • S výjimkou Na, K, Ca, Mg v přirozených vodách pouze stopového množství • Přirozeného původu - ve stopových množstvích v závislosti na přírodním (geogenním) pozadí • Antropogenního původu – OV z těžby rud, úpraven kovů, agrochemikálie, znečištěné atmosférické vody atd.

25.  (Ca+Mg) „TVRDOST VODY“ (Ca+Mg) - koncentrace vápníku a hořčíku v mmol.l-1 staré nesprávné pojmy: tvrdost vody (celková, přechodná, stálá) staré jednotky: 1) německý stupeň (°N, dGH, dH -deutsche Gesamt-harte): 1 °N = 10 mg.l-1 CaO = 17,9 mg.l-1 CaCO3 2) francouzský stupeň (°F): 1 °F = 10 mg.l-1 CaCO3 3) anglický stupeň (° Clark): 1 °Clark = 14,3 mg.l-1 CaCO3 4) americký stupeň (ppm): 1 ppm = 1 mg.l-1 CaCO3

26.  (Ca+Mg) „TVRDOST VODY“

27. KOVY – toxicita pro vodní organismy • toxicita silně závisí na formách výskytu (jednoduché ionty x komplexy), toxicita ovlivněna složením vody • sleduje se hlavně měď a zinek (toxičtější pro ryby než pro člověka), dále hliník, železo, nikl • směsi kovů často synergické účinky • pozor na měděné a zinkové potrubí, nádoby MĚĎ: nejvyšší přípustná konc. 0,001 až 0,01 mg.l-1, příznaky otravy - dýchací potíže, zahlenění ZINEK: letální konc. 0,O1 až 0,1 mg.l-1 (pro lososovité ryby), mimořádně citlivý je plůdek, příznaky otravy podobné jako u mědi

28. Nekovy ve vodách • Především plyny (kyslík, dusík, oxid uhličitý, chlor, ozon, amoniak ) • Sloučeniny dusíku, síry, fosforu apod.

29. Sloučeniny dusíku

30. AMONIAKÁLNÍ DUSÍK (N-III) dvě formy: NH3 (toxická forma), NH4+ vzájemný poměr závisí na: pH, teplotě LC50 NH3: lososovité ryby 0,5 - 0,8 mg.l-1, kaprovité ryby 1,0 - 1,5 mg.l-1 projevy otravy: neklid, zrychlený dech, výskoky nad hladinu, křeče, zblednutí povrchu těla, žábry silně překrvené (až nekróza) autointoxikace amoniakem: náhlým snížení teploty vody, zvýšením pH (příp. poškození žaber) - porucha vylučování odpadních produktů z těla ryb, zvýšení hladiny amoniaku v krvi, projevy jako u otravy amoniakem

31. DUSITANY • meziprodukt nitrifikace a denitrifikace (především v intenzivních chovech ryb s recirkulací vody) • vážou se na krevní barvivo hemoglobin za vzniku methemoglobinu - hnědá barva žáber a krve, způsobují mnoho další fyziologických poruch • se zvyšující se koncentrací chloridů ve vodě se snižuje toxicita dusitanů (letální koncentrace udávat ve vztahu ke koncentraci Cl- ve vodě) • toxicita silně závisí na druhu a věku ryb (nejcitlivější lososovité ryby) • prevence - přídavek kuchyňské soli (NaCl) do vody

32. Dusičnany – NO3-(zdroje výskytu) 1)Vznikají sekundárně při nitrifikaci amoniakálního dusíku, jsou konečným produktem rozkladu dusíkatých organických látek v oxickém prostředí 2) Splachy ze zemědělsky obhospodařovaných půd 3) Atmosférické vody

33. Sloučeniny fosforu • Přirozeného původu – rozpouštěním minerálů, živočišné odpady, rozklad fytoplanktonu, makrovegetace • Antropogenního původu – aplikace fosforečných hnojiv, OV z prádelen, živočišné odpady

34. Fosfor – klíčový faktor eutrofizace(rozdělení vod podle trofie – úživnosti) • Ultraoligotrofní: < 4 μg.l -1 P • Oligotrofní: 4 – 10 μg.l -1 P • Mezotrofní: 10 – 35 μg.l -1 P • Eutrofní: 35 – 100 μg.l -1 P • Hypertrofní: > 100 μg.l -1 P

35. Sloučeniny síry • Anorganické sloučeniny: sulfan, thiokyanatany, elementární síra, thiosírany, siřičitany, sírany • Organické sloučeniny: bílkoviny, aminokyseliny, sulfosloučeniny

36. Organické látky • Přírodní organické znečištění: výluhy z půdy a sedimentů (půdní a rašelinný humus, výluhy z listí a tlejícího dřeva), produkty životní činnosti rostlinných a živočišných organismů a bakterií (vysokomolekulární látky na bázi sacharidů, peptidů, aminokyselin atd.)

37. Organické látky • Znečištění antropogenního původu: splaškové a průmyslové odpadní vody, odpady ze zemědělství, skládek (alifatické i aromatické uhlovodíky)

38. Organické látkyskupinová stanovení • CHSK chemická spotřeba kyslíku (manganistanem draselným, dichromanem draselným) • TOC, DOC – stanovení organického uhlíku • BSK5 - biochemická spotřeba kyslíku