Voda

Zakon o varstvu okolja pokriva tudi vodo. Mi se bomo ukvarjali z industrijskimi odpadnimi vodami.
Uredba o emisiji snovi in toplote pri odvajanju odpadnih vod v vode in javno kanalizacijo
Notri so točne vrednosti parametrov, kakšne morajo biti vrednosti, če se naša odpadna voda zliva v reko.
Naša zakonodaja določa, da je potrebno zasledovati strupenost voda. Za osnovo so si zbrali vodne bolhe.
Notri so tudi kovine, ki so strupene. Kovine je potrebno kontrolirati. Tudi sulfat, sulfid je treba kontrolirati. Grafična in papirna industrija ni velik onesnaževalec z anorganskimi parametri.
Pri organskih snoveh pa je drugače. Ne določa se, katere snovi so v vodi, ampak koliko jih je:
To se določa po TOC, KPK, BPK, … 
Naša zakonodaja nam daje poročila, kakšni morajo biti parametri, če vodo zlivamo v kanalizacijo ali ven.
Če gre v javno kanalizacijo, bo ta voda prišla v komunalno čistilno napravo, kjer se bo izvajalo biološko čiščenje. Je pa strožje, če se zlivajo odpadne vode kr direkt v reke. Tu pa ni vmes čistilne naprave.
Neka industrija, ki onesnažuje vode, potrebuje za svoje obratovanje dovoljenje. Za to dovoljenje pa mora izpolnjevat zahteve zakonodaje. Če je to neka industrija, ki onesnažuje neke odpadne vode v velikih količinah, mora imeti monitoring. To pomeni, da mora izvajati meritve svojih odpadnih snovi.
V Sloveniji je veliko onesnaževalcev, ki morajo izvajati monitornig. Glede na rezultate se plačajo okoljske dajatve. Če izvajamo neke meritve, morajo biti izvedene v laboratorijih.
Za vse parametre onesnaževanja obstajajo neki standardi, ki določajo, kako se zmerijo. Zato so inštituti, ki to delajo za industrijo, ki nima ustrezne opreme.
Industrija celuloze in papirja je velik onesnaževalec.
Iz leta 2007 obstajajo nove uredbe in industrija papirja mora upoštevati že to. Ker so posamezne uredbe za njihovo stroko.
Kontrola odpadne vode
V vodi se lahko merijo naslednje stvari: Vsebnost kisika se lahko izmeri na terenu, prav tako pH, temperatura itd. Nekatere stvari pa je potrebno izdelovati v laboratoriju, ker so prezapletene za na teren.
Splošni parametri onesnaževanja vod
Temperatura, pH, neraztopljene snovi, obarvanost…
Obstajajo laboratorijski in prenosni pH metri. pH vrednost, ki jo naša zakonodaja dovoljuje, je od 6,5-9, v kanalizaciji pa je do 9,5. To pa zato, da mikroorganizmi ne odmrejo v preveč kislem ali alkalnem. Če odpadna voda nima take pH vrednosti, jo je potrebno nevtralizirati. Če je alkalna voda, potem se doda neko HCl, če pa je voda kisla, pa dodamo raztopino NaOH, da jo nevtraliziramo.
Neraztopljene trdne snovi se določajo s tem, da se stehta filter, potem se da čez voda in ko se filter posuši, se ta še enkrat stehta in se vidi masa.
Za določanje usedljivih trdnih snovi so Imhoffovi liji. Odčita se volumen netopnih snovi, ki se usedejo na dno lija.
Obarvanost je tudi pomembna in je tudi splošen parameter. Ena obarvanost je navidezna. To pomeni, da ocenimo, kakšne barve in kakšen barvni ton ima naša barva. To je vizualna ocena. Ocenimo odpadno vodo, ne da bi jo filtrirali. Potem pa se dela še s transmisijskim spektrofotometrom. Meri se absorbanca pri 3 valovnih dolžinah, ki jih zakon navaja. Na transmisijskem spetrofotometru se meri, koliko svetlobe se prepušča skozi obarvano in kontrolno vodo. Vsa svetloba, ki pade na čisto vodo, gre skozi. Pri obarvani odpadni vodi pa gre za to, da bolj bo voda obarvana, več svetlobe se absorbira. Večja je absorbanca, manjša je prepustnost svetlobe. Treba je upoštevati dolžino svetlobne poti skozi kiveto. Dolžina kivete nam da spektralni absorpcijski koeficient.
Vsi postopki merjenja so standardizirani. ISO je mednarodni standard. EN je evropski standard. SIST pomeni, da je prevzet tudi v Slovenščino. To ne pomeni, da je preveden, ampak samo sprejet. DIN je nemški standard.
Motnost vode
Naša zakonodaja ne predpisuje, da se meri tudi motnost vod. Razlika med motnostjo in obarvanostjo je, da na obarvanost vplivajo neke kemikalije, neki delci v vodi, kemijski. Modnost pa določajo neki trdni delci, ki v vodi niso topni. Motnost se podaja na neke standarde. Motnost vode je pokazatelj, da so v vodi neki delci, ki so netopni. Ni nujno, da je barva, ampak netopni delci. Pri transmisijskem spektrofotometru se zato meri, koliko svetlobe se sipa na netopnih delcih.
Organski parametri onesnaženja vod
TOC pomeni celotni organski ogljik – to je, koliko je organskih snovi v vodi. KPK je kemijska potreba po kisiku, ki je tudi, koliko je organskih snovi v odpadni vodi. BPK – biokemijska potreba po kisiku, ki določa, koliko je bioloških organskih spojin v vodi.
BPK
Za BPK bi potrebovali mikroorganizme. Meri se, koliko organskih snovi mikroorganizmi razgradijo v določenem času. Pri določitvi BPK se meri, koliko je raztopljenega kisika v neki vodi. V reki mora bit raztopljen kisik. Višja je temperatura, manj je raztopljenega kisika, tudi to ni vredu. Zato mora imeti odpadna voda 30°C.
BPK je merilo onesnaženja vod z biološko razgradljivimi organskimi snovmi.
Biokemijska potreba po kisiku BPK
To je, koliko je v vodi razgradljivih organskih snovi. Mi gledamo, če se bo naša voda lahko nekje očistila. Ali se bo biološko voda lahko očistila.
V prisotnosti kisika se razgrajujejo organske snovi v CO2 in H2O. Poraba, kisika, ki ga mikroorganizmi uporabljajo za razgradnjo, je premo sorazmerna količini organskih snovi v vodi.
Na začetku bo več kisika, kot pa po razgradnji. Biokemijska potreba po kisiku se določa po 5 oz. 7 dneh.
Organske snovi v odpadni vodi se popolnoma razgradijo, če so prisotni mikroorganizmi ne vem kolik dni, ker bluzi kr nekaj ženska, fakinšit.
Zmeri se koncentracija kisika na začetku in na koncu po 5 oz. 7 dneh. Bolj, kot se zmanjša koncentracija, več organskih snovi je bilo izhodiščno v odpadni vodi. Gre za elektrokemijski način merjenja raztopljenega kisika. Naprava se imenuje oksimeter. Posebnost tega je prepustna membrana, skozi katero difundira kisik.
Obstajajo še posebne naprave, ki ves čas spremljajo, koliko je kisika v odpadni vodi, ampak so še dražje.
Za to obstajata 2 standarda, ki smo ju v Sloveniji sprejeli.
En je za nerazredčene odpadne vode. Drug pa je za razredčene ­odpadne vode, ker včasih je tok snovi v vodi, da jo je potrebno razredčevat.
BPK – biokemijska potreba po kisiku à to je koncentracija kisika, ki so ga mikroorganizmi porabli za razgradnjo organskih snovi. Enota je mg/l. Ta vrednost pove tudi, koliko je v odpadni vodi biološko razgradljivih organskih snovi.
Vedno se vzporedno dela še slepi test. Tu imamo samo navadno vodo in izmerimo količino kisika po 5 ali 7 dni inkubacije.
Vzorec pa razredčimo z čisto vodo, v katero damo hranilne snovi zato, da bodo imeli mikroorganizmi tudi nekaj hrane za življenje poleg odpadnih snovi.
Mikroorganizmi so aerobne vrste. Ti mikroorganizmi so cepivo. Tako se jim reče.
Razredčevalna voda se imenuje cepilna voda.
Kakšno cepilno vodo vzeti, pa je odvisno, koliko je v vodi organskih snovi. Koliko je pač ona voda onesnažena.
Pomembno je, da vzorec napolnimo do vrha, da zgoraj ni nič kisika. Potem pa se vstavijo še vzorci v inkubator, da se vzdržuje temperatura 20°C.
Če pa ima vzorec zelo malo organskih snovi, pa ga ni treba redčiti. Potem so meritve enostavnejše. Izmerimo BPK na začetku in na koncu.
Zakonsko predpisana vrednost za BPK industrijskih odpadnih voda, ki se odlivajo direktno v vode, je 25 mg/l. Če bi bile vrednosti višje, bi morala voda na biološko čiščenje, kjer bodo mikroorganizmi razgradili biološko razgradljive organske snovi. Če pa jih je zeelo veliko, pa je prej mogoče dobro narediti neko fizikalno kemijsko čiščenje.
Kemijska potreba po kisiku KPK
To je koncentracija kisika, ki je ekvivalentna količini porabljenega kalijevega dikromata (oksidanta) za kemijsko oksidacijo organskih snovi (raztopljenih in suspendiranih oz. razgradljivih in nerazgradljivih) v vodi.
KPK je višja vrednost od BPK.
Kalijev bikromat je strupen in kancerogen. Povzroča tudi alergije, če se polijemo.
Naša zakonodaja, pravi, da mora biti KPK 120 mg/l. Nikjer pa ni napisano, kakšna mora biti vrednost, če se voda zliva v kanalizacijo.
Lahko se kupijo epruvete, kamor se da reakcijska zmes in se potem na spektrofotometru meri barva.
BPK in KPK
Zelo pomembno je, koliko je BPK proti KPK, ker to nam daje informacijo, kako je naša voda biološko razgradljiva. Večja kot je BPK, bolj je voda razgradlijva.
TOC
Total Organic Carbon – celoten organski ogljik
Ta oznaka ni napisana v slovenščini, ampak je ostala angleška.
To je količina organsko vezanega ogljika v odpadni vodi. To je količina ogljika, ki je vezan v organskih snoveh. TOC je merilo, koliko je v vodi organskih snovi. TOC je podobno kot KPK, samo enote so druge. KPK in BPK lahko med sabo primerjamo, ker imajo enake enote, TOC pa težje. Ni nujno, da TOC vedno podajajo. TOC analizator deluje hitreje, kot pa če izvajamo KPK. TOC je hitrejši, ampak dražji.
Če pa odpadno vodo samo prefiltriramo in to merimo na TOC analizatorju, pa dobimo vrednost DOC (koliko je organski vodi raztopljenih organskih snovi). Netopne organske snovi so ostale na filtru, zmerili pa smo samo filtrat. Tako dobimo parameter DOC (raztopljene organske snovi).
TOC analizator izmeri, koliko je anorgansko vezanega ogljika in koliko je celotno vezanega ogljika. Določi koliko je anorgansko vezanega in koliko je organsko vezanega. TOC se zračuna tako, da se celotni odšteje od anorganskega. In dobimo TOC. Vse enote so iste in ni panike. J
Pri TOC analizatorju je jeklenka, kjer je čist zrak ali kisik. To je nosilni plin, ki nosi produkte razgradnje oksidacije, ki poteka pred tem, do detektorja.
Tehnik mora prej narediti umeritveno krivuljo za celotni organski ogljik.
Zakonsko predpisana TOC vrednost je 20 mg C/l.
Adsorbljivi organsko vezani halogeni (AOX)
Vrednoti, koliko je v odpadni vodi halogeniranih spojin. To je dobro za papirnice, ki uporabljajo halogenirana belila. So zelo nevarna onesnaževala. So strupena za vodne organizme ali če se ne razgrajujejo v okolju.
AOX je nevarna snov, ki je prisotna v odpadnih vodah.
Adsorbljivi so, ker se določajo z adsorpcijo na aktivno oglje. AOX aparat je hiter, ampak drag, ja itak, heh..
Vzorec odpadne vode se najprej nakisa, potem pa se vrši adsorpcija na aktivno oglje.
Potem je potrebno odločit, koliko snovi se je vezalo na aktivno oglje.
Dodaja se srebrov kation. Vsi srebrovi kationi reagirajo s halidnimi ioni in glede na to, koliko srebrovih kationov se je porabilo, sklepamo, koliko je halidnih ionov.
Mejna vrednost AOX je 0,5 mg Cl/l za zlivanje v odpadne vode.
V odpadni vodi se pojavljajo vsi elementi. Tudi flor, jod, itd…
Ekotoksikološki testi = biološki testi strupenosti odpadnih vod in strupenosti kemikalij
Ti testi se uporabljajo za vrednotenje strupenosti odpadnih vod. Če imamo neko kemikalijo, ki ima varnostni list, potem so gor tudi napisani neki ekotoksikološki parametri, ki so bili dobljeni s temi testi. Ti testi so za merjenje strupenosti odpadnih vod in kemikalij.
Testni organizmi so bakterije, zelene alge, ribe, vodne bolhe. V vseh laboratorijih se izvajajo na enak način. Test z ribami traja do 96 ur, z vodnimi bolhami do 48 ur. Z bakterijami pa 30 min.
To so kratki akutni testi, s katerimi ocenjujemo strupenost vod. Obstajajo tudi dolgi kronični testi, ki trajajo po 21 dni.
LC = lethal concentration = smrtna (letalna) koncentracija
Je koncentracija snovi ali odpadne vode, ki v določenem času povzroči smrt določenega odstotka testnih organizmov.
48LC50 = koncentracija,ki v 48 urah povzroči smrt 50% testnih organizmov.
 EC = efektivna koncentracija = effective concentration
Je koncentracija snovi ali odpadne vode, ki v določenem času povzroči specifičen odziv (spremembe v dihanju, gubanju) določenega odstotka testnih organizmov.
30minEC20 = koncentracija, ki v 30 min povzroči specifičen odziv 20% testnih organizmov.
Take teste dela kemijski inštitut, zavod za zdravstveno varstvo, inštitut za celulozo, …
Test na zelenih algah
Če je voda strupena, se alge ne bodo tako razmnožile, kot če ni v vodi strupenih snovi. Če bi bila voda ok, bi se gostota povečala, drugače se bo pa zmanjšala. Te alge se preštejejo pod mikroskopom. To se vse trese 3 dni in potem se pogleda.
Testi na ribah
Ne vzamejo odraslih rib, ampak embrio rib, ki so v akvarijih z različno koncentracijo strupenih snovi.
Test z bakterijami
Test se izvaja na luminescenčnih morskih bakterijah, ki oddajajo svetlobo. Če te morske bakterije izpostavimo strupenim snovem, se bo premo sorazmerno s koncentracijo teh snovi zmanjšala intenziteta svetlobe. 30 min se spremljajo bakterije in njihovo oddajanje svetlobe.
30minEC50 pomeni, da v 30 min se zmanjša svetilnost za 50%.
To merimo z inštrumentom, ki se mu reče luminometer. Tako se meri lahko strupenost hrane, zemlje ali česa drugega.
Test z mikroorganizmi
Ti mikroorganizmi živijo v aktivnem blatu. Tako kontrolirajo, ali je določena voda strupena za organizme ali ne.
Test z vodnimi bolhami
Velike so 3 mm. Test se dela 24 ur. Vodne bolhe morajo biti natančno stare, točno vse po standardu.
Za vodne bolhe mora biti točno določena raztopina, da ne bodo umrle zaradi lakote. V to razredčevalno vodo damo 5 vodnih bolh, za katere se pričakujejo, da se bodo gibale tudi po 2 dneh. To se mora delati na 20°C. Test traja ali 1 ali 2 dni. Po 1 dnevu gledamo, koliko vodnih bolh se ne giba več. Za negibljive se šteje tiste, ki ne plavajo več, tudi če premikajo tipalke.
Vodne bolhe so zelo vredu za delanje testov strupenosti vode. Lahko jih uporabimo v akutnem (kratkem) ali kroničnem testu (21 dni). V tem pa se res gleda, koliko jih preživi.
Biorazgradljivost odpadnih voda in kemikalij
Biološka razgradljivost odpadne
Gre za to, da vemo, ali se bo odpadna voda lahko razgradila biološko, ali ne.
Test traja 28 dni pri 20°C. Pri tej biološki razgradljivosti želimo doseči popolno aerobno biorazgradnjo. Ta razgradnja se lahko doseže v več kot 20 dneh. Posebnost tega testa je, da tudi časovno zasledujemo, koliko se je snovi razgradilo v določenem številu dni.
Dodaja se tudi kisik, da lahko organizmi razgrajujejo. Končne snovi pa so plini, voda, organske snovi, novi mikroorganizmi.