WYKRYWANIE ZANIECZYSZCZEŃ WODY POWIERZA I GLEBY Instrukcja przygotowana w Pracowni Dydaktyki Chemii Zakładu Fizykochemii Roztworów. 1. Zanieczyszczenie wody. Polska nie należy do krajów posiadających znaczne zasoby wody. Rzeki, jeziora i inne zbiorniki wodne, które mamy, są już tak zanieczyszczone, że należałoby się zastanowić zarówno nad przyczynami zanieczyszczenia jak i nad sposobami ich ograniczenia oraz usuwania. a) Związki azotu Śladowa zawartość NH3 w wodzie świadczy o zachodzących w niej procesach rozkładu związków organicznych, których ostatecznym produktem jest właśnie amoniak. Pojawia się często w studniach wiejskich, do których przesączają się zanieczyszczone wody powierzchniowe lub z gnojowiska. Obecność azotanów (V) i azotanów (IIn w wodach powierzchniowych i studziennych świadczy o wypłukiwaniu z gleby nawozów sztucznych np.: saletry amonowej NH 4 NO 3 lub też o zachodzących procesach gnilnych związków organicznych, które poprzez amoniak utleniają się dalej do azotanów (III) i azotanów (V) zgodnie z następującym schematem: 2NH 3 + 30 2 2HNO 2 + 2H 2 O i dalej 2HNO 2 + O 2 2HNO 3 b) Chlorki Cl - Aniony chloru w wodzie pochodzą zwykle z samych procesów oczyszczania, to znaczy unieszkodliwiania bakterii chlorem, jak też z wypłukiwanych pokładów soli. c) Siarkowodór H2S. Obecność tego gazu w wodzie czyni ją nie zdatną do celów spożywczych. Zawartość H2S w wodzie świadczy o jej zanieczyszczeniu produktami rozkładu białek w warunkach beztlenowych d) Jony żelaza (III) Fe 3+ 1
Zawartość jonów Fe 3+ w wodach powierzchniowych i studziennych nie powinna przekraczać 0,3-0,6 mg / dm 3. e) Siarczany (VI) Źródła pochodzenia siarczanów bywają różne. I tak w wodach powierzchniowych głównym ich źródłem są spłukiwane opadami nie przyswojone jeszcze przez glebę i rośliny nawozy sztuczne np.: (NH 4 )SO 4. Z kolei w wodach głębinowych siarczany(vi) pochodzą zwykle z minerałów rozpuszczonych w czasie wędrówki podziemnej. 2) Zanieczyszczenia powietrza Wśród najgroźniejszych i najczęściej spotykanych zanieczyszczeń powietrza należy wymienić: ditlenek siarki, siarkowodór, tlenki azotu, tlenki węgla, węglowodory i sadze. Wyemitowany do atmosfery SO 2 ulega przemianom pod wpływem tlenu i pary wodnej. Powstaje aerozol zawierający w swym składzie zarówno kwas siarkowy (VI) i kwas siarkowy (IV) wywierający szkodliwy wpływ na roślinność, a także - po opadnięciu na ziemię - zakwaszenie gleby. Tlenki azotu wydzielane przede wszystkim podczas procesów chemicznych np.: powstają w zakładach produkujących azotowe nawozy sztuczne i przy spalaniu węgla w energetyce i ciepłownictwie. Również rozwój motoryzacji powoduje zwiększenie zawartości tlenków azotu w powietrzu, ponieważ są one obecne w gazach spalinowych. 3) Zanieczyszczenia gleby Zanieczyszczenie gleb jest spowodowane w dużej mierze przez dostanie się do niej określonych substancji z powietrza oraz z wód najczęściej rzecznych, a także ze ścieków. Jednakże mogą to być również substancje stałe w postaci pyłów i sadzy lub też odpady stałe z przemysłu i gospodarki komunalnej. Odczyn gleby ulega okresowym wahaniom. Zależy od rodzaju nawożenia, intensywności pobierania składników pokarmowych przez rośliny, obfitości opadów atmosferycznych, działania mikroorganizmów i wielu innych czynników. Klimat panujący w naszym kraju wyraźnie sprzyja wypłukiwaniu z gleby składników zasadowych i zakwaszeniu gleby. Zakwaszeniu gleby przeciwdziała się przez dobór odpowiednich nawozów mineralnych oraz stosując wapnowanie. Skażenie gleb jest nierozerwalnie związane ze skażeniem roślin na nich uprawianych, co ma dalszy niepożądany wpływ na organizmy ludzkie i zwierzęce, które te rośliny spożywają. 2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Wykaz odczynników do ćwiczeń UWAGA! Wymagane środki ostrożności w trakcie wykonywania ćwiczenia zawarte są w regulaminie Pracowni Dydaktyki Chemii Zakładu Fizykochemii Roztworów. Karty charakterystyk używanych związków chemicznych w wykonywanym ćwiczeniu dostępne są w wersji elektronicznej na komputerze stojącym w pracowni laboratoryjnej. 12