Hydrochemie - Zápočet - PDF

HYDROCHEMIE METEOROLOGICKÉ A FYZIKÁLNĚ-CHEMICKÉ FAKTORY  při odběrech vzorků se pozoruje, měří a zapisuje řada faktorů, které charakterizují situaci na lokalitě v době odběru a v době, která odběru předcházela  většina těchto faktorů má charakter meteorologických parametrů a pomáhá...

HYDROCHEMIE METEOROLOGICKÉ A FYZIKÁLNĚ-CHEMICKÉ FAKTORY  při odběrech vzorků se pozoruje, měří a zapisuje řada faktorů, které charakterizují situaci na lokalitě v době odběru a v době, která odběru předcházela  většina těchto faktorů má charakter meteorologických parametrů a pomáhá objasnit příčiny chemických poměrů, které ve vodě vznikly ČAS ODBĚRU  čas odběru je důležitý údaj pro analýzu vzorku vody  mají – li se srovnávat některé chemické faktory vody různých lokalit, pak u těch faktorů, které se během 24 hodin mění, je nutné odebírat vzorky pro stanovení ve stejnou denní dobu (pH, rozpuštěný kyslík, oxid uhličitý atp.) TEPLOTA VODY A VZDUCHU  teplotní výkyvy jsou ve vodě daleko menší než ve vzduchu (vysoká měrná kapacita) a v důsledku toho působí větší nádrže v krajině jako jakési tepelné regulátory či moderátory klimatu okolní krajiny.  změny teploty v nádržích se časově opožďují za změnami teploty ovzduší, a to tím více, čím je nádrž hlubší  u hlubokých údolních nádrží činí toto zpoždění až 1 měsíc  teplotní výkyvy jsou ve vodě daleko menší než ve vzduchu (vysoká měrná kapacita)  molekulový přenos tepla vodou je bezvýznamný, téměř veškerý přenos pohybem (prouděním)  teplota vody přímo ovlivňuje množství plynů rozpuštěných ve vodě – čím je voda teplejší, tím méně se v ní plynů rozpustí, což platí absolutně  teplota ovlivňuje rychlost chemických reakcí, jako jsou oxidace a rozkladné pochody v procesu samočištění  změny teploty vody během roku v hlubokých nádržích pak ovlivňuje nejen jejich tepelný, ale i chemický režim v důsledku střídajících se cyklů stagnace a cirkulace během roku  sezonní střídání organismů v ekosystémech (sukcese) jak rostlinných, tak živočišných je přímo podmíněno teplotou  stagnace = zadržení vody, ustrnutí PRŮHLEDNOST A ZÁKAL VODY  významná fyzikální vlastnost ovlivňující množství světla pronikajícího vodním sloupcem nádrží a toků  na propustnosti vody pro světlo závidí hloubka tzv. kompenzačního bodu fotosyntézy, v němž se intenzita fotosyntézy fytoplanktonu vyrovnává s intenzitou jeho dýchání (měřeno produkcí a spotřebu kyslíku)  průhlednost závidí především na zákalu (množství suspendovaných látek) a barvě vody  v rybnících vykazuje několik decimetrů a nanejvýš 1-2 metry, v jezerech několik metrů až desítek metrů (Bajkal - 40 m), v mořích a oceánech několik desítek až stovek metrů.  v zimě bývá průhlednost větší než v létě, kdy je ovlivňována především intenzitou rozvoje fytoplanktonu (vegetační zákal)  zákal vody může být způsoben buď neživými, jemně rozptýlenými částicemi (abiosestonem) nebo drobnými planktonními živými organismy (biosestonem)  rozlišení biogenního a nebiogenního zákalu je pro rybářskou praxi velmi důležité, poněvadž biogenní zákal nepřímo informuje o intenzitě primární produkce planktonu, kolísání obsahu O 2 a CO2 a pH, i o dostatku biogenů v rybníce  průhlednost vody určuje sílu eufotické vrstvy, tj. vrstvy vody, v níž probíhá fotosyntetická asimilace. Podle průhlednosti vody, pokud je funkcí rozvoje fytoplanktonu, je možno rozhodovat o nasazení či zastavení hnojení nádrže VODIVOST (MĚRNÁ VODIVOST – KONDUKTIVITA)  vodivost je převrácená hodnota odporu a její jednotkou je 1 S (siemens)  destilovaná voda je prakticky nevodivá, voda se stává vodivou pro elektrický proud vlivem rozpuštěných minerálních látek  vodivost vody závisí na: o koncentraci a disociačním stupni elektrolytů o nábojovém čísle iontů o pohyblivosti iontů v elektrickém poli o teplotě vody  v hydrochemii se udává konduktivita v jednotkách μS.cm-1nebo mS.m-1, kdy 1 μS.cm-1=0,1 mS.m-1  pro měření konduktivity se používají konduktometry  stanovená konduktivita vody nám dává informaci o obsahu aniontů a kationtů rozpuštěných ve vodě  na základě výsledku lze odhadovat stupeň mineralizace vody, stanovení je vhodné pro kontrolu kvality destilované vody a při dlouhodobém sledování daného druhu vody, protože konduktivita prokáže změny v koncentraci rozpuštěných látek.  nejčistší voda má při 18 °C vodivost 0,038 µS.cm-1, což je způsobeno disociací vody  destilovaná voda má konduktivitu 0,3-0,5 µS.cm-1, povrchové a spodní vody 50-500 µS.cm-1 (s výjimkou minerálních)  změna teploty o 1 °C vyvolá změnu konduktivity asi o 2 %. NEUTRALIZAČNÍ (ACIDOBAZICKÁ) KAPACITA  je integrálem tlumivé kapacity ve zvoleném rozmezí pH  kvantitativně vyjadřuje obecnou vlastnost vod vázat vodíkové nebo hydroxidové ionty  jde o látkové množství silné kyseliny nebo silné zásady, které se spotřebuje na 1litr vody pro dosažení určité hodnoty pH rozeznává se kyselinová neutralizační kapacita (KNK) – alkalita a zásadová neutralizační kapacita (ZNK) – acidita  udává se v mmol/l-1, hodnota pH se připojuje jako index   většina přírodních vod reaguje alkalicky na methyloranž (4,4-4,5) a kysele na fenolftalein (8,3)  v přírodních vodách, kde hlavní proteolytický systém tvoří CO2 a jeho iontové formy, má z analytického hlediska největší význam stanovení KNK 4,5  u odpadních vod má z technologického hlediska největší význam stanovení neutralizační kapacity do pH 7 PH VODY – KONCENTRACE VODÍKOVCÝ JONTŮ  kyselost vodných roztoků je způsobena nadbytkem vodíkových H+ iontů, zásaditost nadbytkem hydroxylových iontů OH-. Koncentrace vodíkových iontů kolísá ve velmi širokém rozmezí mnoha řádů, proto se k vyjádření používá záporně vzatý dekadický logaritmus jejich koncentrace (aktivity).  (alfa H+) = 10 – Ph  pH = -log (aH+)  platí následující rovnice: pH + pOH = 14  hodnota pH destilované vody zbavené rozpuštěného CO2 je při 20 °C 7,0. Destilovaná voda, která je v rovnováze s CO2 přítomném ve vzduchu (0,03%) obsahuje při 20 °C asi 0,55 mg.l -1 rozpuštěného CO2. Výsledné pH destilované vody pak vychází na 5,65  dobrá rybniční voda má mít pH mezi 7,0 až 8,0, tj. slabě alkalickou reakci. O udržení pH v těchto mezích rozhoduje především dostatečné množství Ca (HCO3)2, který společně s H2CO3 brání většímu kolísání pH  nízké pH vody bývá nejčastěji tam, kde je ve vodě málo vápníku a kde se rozkládá mnoho organických látek (listí, jehličí, rašeliniště)  snížení pH povrchových vod bývá často způsobeno kyselými odpadními vodami, které nebyly dostatečně nebo vůbec neutralizovány, nebo kyselými dešti  zvýšení pH je nejčastěji způsobeno intenzivní fotosyntézou vodních rostlin, sinic a řas ROZPUŠTĚNÝ KYSLÍK  kyslík je významnější z rozpuštěných plynů ve vodě, která s ním netvoří iontové sloučeniny  obsah rozpuštěného kyslíku ve vodě se vyjadřuje hmotností koncentrací (mg.l -1) a v procentech nasycení vody kyslíkem, vztažených k rovnovážné koncentraci kyslíku ve vodě za dané teploty a daného atmosférického tlaku.  u podzemních a pitných vod se obvykle nestanovuje, nemá význam ani hygienický ani chuťový.  množství kyslíku ve vodě značně ovlivňuje většinu biochemických procesů a často proto bývá limitujícím faktorem pro život různých organismů.  množství rozpuštěného kyslíku ve vodě závisí na atmosférickém tlaku, množství rozpuštěných látek ve vodě, a především na teplotě vody  s rostoucí teplotou, množstvím rozpuštěných látek ve vodě a rostoucím tlaku se ve vodě rozpouští stále méně kyslíku.  do vody se kyslík dostává jednak ze vzduchu, jednak z fotosyntézy vodních rostlin, řas a sinic.  kyslík je z vody spotřebováván na dýchání všech organismů a na veškeré oxidační procesy jak organických, tak anorganických látek.  vodu, která má obsah kyslíku odpovídající daným fyzikálním podmínkám (tj. tlaku a teplotě), označujeme jako vodu nasycenou kyslíkem na 100 %  rovnovážná koncentrace kyslíku (mg. l-1 ) v destilované vodě, která je ve styku se vzduchem za dané teploty a standardního tlaku (101,3 kPa)  v tekoucích neznečištěných vodách se nasycení vody kyslíkem pohybuje neustále kolem 85-100 %. Případné nedosycení nebo přesycení vody kyslíkem (peřejnaté úseky) je neustále vyrovnáváno pohybem vody, zejména jejím vířením.  množství kyslíku je přibližně stejné v celém vodním sloupci   ve stojatých vodách je obsah kyslíku závislý především na fotosyntetické činnosti rostlin a dýchání všech organismů  kolísání obsahu kyslíku během 24 hodin v nádrži i rozdíly v nasycení u hladiny a u dna je tím výraznější, čím je biotop na organismy bohatší  pro kapra je optimální obsah kyslíku během vegetačního období nad 6,5 mg/l-1, obsah kyslíku 3,0 - 3,5 mg/l-1je již dlouhodoběji nepřijatelný. V zimním období nemá poklesnout obsah O 2 pod 3 mg/l-1.  s růstem průměrné kusové hmotnosti se nárok na kyslík významně snižuje. K 1 =1, K2 =0,5-0,7, Kv =0,3-0,4  spotřeba kyslíku kaprem = 1, pstruh 2,83; peleď 2,20; candát 1,76; plotice 1,51; jeseter 1,50; okoun 1,46; cejn 1,41; štika 1,10; úhoř 0,83; lín 0,83.  obsah kyslíku ve vodě je důležitý i pro vývoj jiker o lososovité ryby, žijící v chladné a na kyslík bohaté vodě, mají jikry poměrně velké, zatímco kaprovité ryby, které žijí ve vodách na kyslík chudších, mají jikry daleko menší, aby poměr objemu jikry k jejímu povrchu byl co nejvýhodnější a zásobování zárodku kyslíkem co nejlepší. SLOUČENINY DUSÍKU  organickým zdrojem N jsou odpady ze zemědělské výroby (močůvka, siláže), biomasa odumřelých organismů  produkce celkového dusíku: 12 g na 1 obyvatele za 1 den  hlavní formy výskytu N ve vodách: o N elementární o N anorganicky vázaný  amoniakální dusík N-NH4+ resp. N-NH3  dusitanový dusík  dusičnanový dusík  dusík umělého původu (kyanidy, kyantany, thiokyantany) o N organický vázaný AMONIAKÁLNÍ DUSÍK N-NH4  je primárním produktem rozkladu organických dusíkatých látek, produkt metabolismu živočichů  organického původu je amoniakální N také ve splaškových vodách a v odpadech ze zemědělských výrob  sekundárně může vznikat redukcí NO2– nebo NO3–  anorganického původu je z odpadních vod z plynáren, koksáren, generátorových stanic, z pitných vod dezinfikovaných chloraminací, z průmyslových exhalací  jednoduché amonné soli se nevyskytují jako minerály  při rozpouštění amoniaku vzniká hydrát NH3.H2O, který disociuje na ionty NH4+ a OH- o poměr zastoupení obou forem je závislý na pH a teplotě vody.  amoniak může tvořit komplexy s ionty mnoha kovů  podzemní vody a čisté povrchové obvykle do 0,1 mg/l-1  koncentrace v povrchových vodách převážně v desetinách mg/l-1  v podzemních vodách spojených s ropnými může být i přes 100 mg/l-1  organicky znečištěné povrchové vody i desítky mg/l-1  v mořské vodě ve svrchních vodách desítky µg.l -1 , ve větších hloubkách až jednotky mg/l-1 DUSITANOVÝ N – NO2  nevyskytují se jako minerály, ve vodách vznikají biochemickou oxidací amoniakálního dusíku nebo biochemickou redukcí dusičnanů  tvoří se při elektrických výbojích v atmosféře oxidací elementárního N  bohaté na NO2 – jsou odpadní vody z výroby barviv a ze strojírenských závodů (NO 2 – se používají jako inhibitory koroze)  v čistých podzemních a povrchových vodách pouze ve stopách  desetiny mg/l-11 N-NO2 – v železnatých a rašelinných vodách, v hypolimniu nádrží, ve vodách s nízkou koncentrací kyslíku DUSIČNANOVÝ N  v minerálech zřídka (dusičnan sodný)  vznikají hlavně sekundárně při nitrifikaci amoniakálního dusíku  jsou konečným stupněm rozkladu N-látek v aerobním prostředí  vznikají při elektrických výbojích v atmosféře oxidací elementárního N  dalším zdrojem je hnojení zemědělsky obdělávaných půd, odtoky čistíren odpadních vod  v čistých podzemních a povrchových vodách obvykle v jednotkách mg/l -1  znečištěné podzemní a povrchové vody i desítky mg/l-1 CHLORIDY  chloridy jsou spolu s hydrogenuhličitany a sírany hlavními anionty povrchových vod, běžně jsou obsaženy jednotky až desítky mg. l-1 Cl-  ve vodách jsou chemicky i biochemicky poměrně stabilní, při infiltraci vody se v půdách prakticky nezadržují  ve vodách s vyšší mineralizací díky dobré rozpustnosti chloridových solí můžeme najít i desítky g/l - 1 - Cl  v mořské vodě je průměrně 19 g/l-1Cl-, (Mrtvé moře 88–127 g/l-1 Cl-)  v rybářství nejsou chloridy nebezpečné, hraniční hodnota se pohybuje kolem 3 g/l-1 Cl-, mnoho ryb snáší bez následků změny mezi sladkou, brakickou a slanou vodou SLOUČENINY SÍRY  v přírodních a odpadních vodách se síra vyskytuje v různých oxidačních stupních (0, II, IV, VI)  přírodním zdrojem S je rozklad organických látek (bílkovin), v kterých síra udržuje trojrozměrné uspořádání a výluhy z minerálů sádrovec (CaSO4.2H2O), anhydrit (CaSO4)  umělým zdrojem jsou odpadní vody z moříren kovů, městské a průmyslové exhalace  v běžných přírodních vodách nejčastěji ve formě jednoduchého iontu SO42- , v jednotkách, desítkách i stovkách mg/l-1, thiosírany a siřičitany se v přírodních vodách téměř nevyskytují SLOUČENINY FOSFORU  přirozeným zdrojem P jsou minerály a horniny např. apatit, fosforit, kaolinit a rozklad odumřelé vodní fauny a flóry  umělého původu je P ze splaškových vod, živočišných odpadů, odpadních vod z pivovarského a textilního průmyslu, prádelen a ze splachů obdělávané půdy hnojené fosforečnými hnojivy  ve vodách se P vyskytuje v nejrůznějších formách buď rozpuštěný nebo nerozpuštěný (suspendovaný), organický nebo anorganický  v koloidně rozptýlené formě a ve formě orthofosforečnanů je nejpřijatelnější pro primární producenty NEJDŮLEŽITĚJŠÍ KATIONTY VE VODÁCH VÁPNÍK  obsah v zemské kůře 3,5 % do vody vyluhováním převážně vápenců, dolomitů, sádrovce, a dalších minerálů  větší množství Ca ve vodách je dáno obsahem rozpuštěného CO2, který výrazně zvyšuje rozpustnost látek na bázi uhličitanů  umělým zdrojem Ca jsou odpadní vody z provozů, kde dochází k neutralizaci vápnem nebo vápencem nebo při odkyselování  Ca ve vodě převážně jako jednoduchý kationt Ca2+, v alkalické oblasti‚(pH nad 9) výrazně stoupá podíl iontového asociátu [CaCO3 (aq)] 0  Ca je důležitý stavební prvek, především mechanických pletiv a rozhoduje o stabilitě pH vody  množství Ca ve vodách závisí převážně na geologickém podloží, v prahorních útvarech (žuly, ruly) mívají toky pouze několik mg/l-1, vody z vápencových (krasových) útvarů i několik set mg/l-1 ŽELEZO  do vod nejčastěji vyluhováním z železných rud: pyrit, krevel, magnetovec, hnědel, siderit a hlinitokřemičitanů, rozpouštění napomáhá přítomnost CO2 a humusových kyselin  umělým zdrojem železa jsou odpadní vody z drátoven, válcoven a také korozní procesy v potrubí  ve vodách nejčastěji v oxidačním stupni II (bezkyslíkaté prostředí) a III (kyslíkaté prostředí) v rozpuštěné nebo nerozpuštěné formě, část Fe i v koloidním stavu  v podzemních vodách až několik desítek mg. l-1 Fe, v prostých povrchových setiny až jednotky mg.l-1 Fe  v rybářských provozech můžou vyšší koncentrace Fe způsobit značné problémy, především v odchovnách raných stádií ryb a líhních  Fe se sráží na alkalicky reagujících žábrách ryb a na jikrách. Sraženina zabraňuje výměně plynů, dochází k pomnožení železitých baktérií a úhynům jiker a ryb.  úprava přítokových vod (prokysličení – vysrážení Fe v oxidačním stupni III).  nejčastější problémy u vod s nižším pH (chov lososovitých ryb)  koncentrace Fe v rozpuštěné formě je limitována pod 0,2 mg. l-1 Fe pro kaprovité a pod 0,1 mg.l-1 pro lososovité. ORGANICKÉ LÁTKY  přirozeného původu jsou z výluhů okolní půdy a sedimentů, z produktů životní činnosti rostlinných a živočišných organismů žijících ve vodě  umělého původu jsou z odpadních vod splaškových, průmyslových, odpady a splachy ze zemědělství  z biologického hlediska může jít o látky podléhající biologickému rozkladu, nebo o látky biochemicky rezistentní  obsah organických látek se ve vodách pohybuje v širokém rozmezí, v pitných vodách jsou přítomny desetiny až jednotky mg.l-1 , v povrchových desítky mg.l-1 a ve znečištěné vodě i desítky g.l-1  významně ovlivňují kvalitu a vlastnosti povrchových vod, některé jsou toxické, karcinogenní, mutagenní, jiné ovlivňují kyslíkovou bilanci, senzorické vlastnosti vody, barvu vody aj.  především huminové látky tvoří komplexní sloučeniny (cheláty) s řadou kovů, které jsou asimilovatelné primárními producenty a umožňují tak pokrytí metabolické potřeby mikroelementů  hrají důležitou roli (i v minimálních koncentracích) v orientaci lososovitých ryb při návratu na trdliště  celkové množství a druhová pestrost organických látek antropického původu neustále narůstá.  stanovení organických látek – dokonalá přímá metoda doposud není k dispozici, nejběžnější nepřímé metody založené na chemické nebo biochemické oxidaci   obsah organických látek se obvykle vyjadřuje údajem o spotřebě kyslíku na jejich oxidaci  základní metody: o stanovení chemické spotřeby kyslíku (CHSK), stanovení biochemické spotřeby kyslíku (BSK) a stanovení organického uhlíku (TOC) KVALITA VODY PODLE ČISTOTY KVALITA VODY  moderní technický termín jakost vody shrnuje všechny které ovlivňují využití vody pro člověka.  povrchové vody jsou zdrojem pitné a užitkové vody a slouží pro rekreační účely, chov ryb aj. Současně jsou však recipientem splaškových a průmyslových odpadních vod.  vlivem přísunu nečistot se porušuje biologická rovnováha v recipientech a jejich schopnost samočištění  vliv odpadních vod na jakost povrchové vody se posuzuje podle chemických, biologických a estetických změn vody, kterými jsou poškozeny veřejné zájmy  nejnápadnějším jevem je úhyn ryb.  hodnocení přípustného znečištění vod se posuzuje jednak podle emisních limitů (max. přípustné koncentrace v odpadní vodě vypouštěné do recipientu), jednak podle imisních limitů (koncentrace ve vodním recipientu, které by při vypouštění odpadních vod neměly být překročeny)  klasifikací toků se rozumí normované roztřídění toků podle jakosti vody Ke klasifikaci se využívají ukazatele (indikátory) vyjadřující fyzikální, chemický nebo biologický stav vodního prostředí.  nařízení vlády č. 401/2015 Sb.: o o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech  klasifikace jakosti vod musí být založena na hodnocení všech vybraných ukazatelů jakosti vod  mezi vybrané ukazatele patří: saprobní index makrozoobentosu, biochemická spotřeba kyslíku, chemická spotřeba kyslíku dichromanem, amoniakální dusík, dusičnanový dusík a celkový fosfor  výsledná třída se určí podle nejnepříznivějšího zatřídění u jednotlivých vybraných ukazatelů. VLIV PRODUKČNÍHO RYBÁŘSTVÍ NA KVALITU VOD  vliv rybářského hospodaření na kvalitu vod je rozdílný v závislosti na podmínkách chovu, zda se jedná o chov ryb v rybnících nebo ve speciálních zařízeních.  RYBNÍKY: o rozdíly v jakosti vody odtékající z rybníků v porovnání s přítokovou vodou závisí na celé řadě faktorů (výše obsádky ryb, intenzitě přikrmování, hnojení, vápnění, klimatických podmínkách, kvalitě a množství přítokové vody a mnoha dalších)  o obecně platí, že odtékající voda z rybníků v průběhu vegetačního období má vyšší teplotu, vyšší obsah organických látek, nižší obsah dusičnanového dusíku o z hlediska obsahu dusíku a fosforu lze u rybníků obecně sledovat snižování jejich obsahu ve srovnání s přítokovou vodou, neplatí to ale při vysoké intenzitě chovu spojené s aplikací hnojiv  naprostá většina našich rybníků se nachází v určitém stupni eutrofie  mezotrofní a oligotrofní rybníky s nízkou biomasou primární produkce jsou na našem území vzácností  typickým stavem je vysoké přesycení rozpuštěným kyslíkem, vysoká hodnota pH a nízký obsah CO2 u hladiny, který je spojený, v důsledku intenzivních rozkladných procesů, s nedostatkem kyslíku a vyšším obsahem iontů fosforu, železa a amoniakálního dusíku u dna rybníka  tento stav je ale závislý na dostatku fotosynteticky aktivního záření, v případě zatažené oblohy dochází k výraznému omezení rychlosti fotosyntetických pochodů, převládnutí pochodů respiračních a poklesu obsahu kyslíku i hodnoty pH v celém vodním sloupci.  změny intenzity fotosyntézy mohou probíhat v rybnících velmi rychle, stejně tak i kolísání základních fyzikálně chemických faktorů a celý systém je tak značně nestabilní  samostatnou kapitolou z hlediska kvality vody je vypouštění rybníka při výlovu a vlastní výlov ryb.  v tomto období se v odtékající vodě výrazně zvyšuje podíl nerozpuštěných látek a hlavních nutrientů – dusíku, uhlíku a fosforu  hlavní část odnosu tvoří období výlovu, kdy vlivem snížení hladiny vody a intenzivního pohybu ryb v lovišti rybníka, dochází k víření usazeného sedimentu a jeho odtoku s vypouštěnou vodou  koncentrace jednotlivých složek v odtékající vodě výrazně kolísají v závislosti na jednotlivých fázích výlovu (zátah, vydávání ze sítě, jadření aj.)  celkově při výlovu odtečou řádově tuny až desítky tun různých látek  v případě základních nutrientů (P, N, C) tvoří výlov významné procento z jejich celkového ročního odtoku  většina fosforu (99 %) je ale vázáno na nerozpuštěné látky, tedy látky s nízkým eutrofizačním potenciálem  hlavní příčinou vysokých koncentrací nutrientů v sedimentech rybníků je eroze zemědělsky obhospodařované půdy a přítok na nutrienty bohatých vod z ČOV  problematické jsou především zvýšené průtoky (povodně), kdy není část odpadních vod vůbec čištěna a rovněž častá praxe ČOV – vypouštět část aktivovaného kalu do toků  stanovit míru vlivu jednotlivých činností na kvalitu vody rybníků je vzhledem k nedostatku informací o vnosu znečišťujících látek velmi problematické  vliv vlastního rybářského hospodaření na zvyšování obsahu nutrientů v sedimentech rybníků je většinou, vzhledem k hlavním uvedeným vstupům znečištění, výrazně nižší.  v některých případech může být i obsah nutrientů ve vylovených rybách vyšší, než vnos nutrientů násadovými rybami, krmením a hnojením. SPECIÁLNÍ ZAŘÍZENÍ K CHOVU RYB  v současnosti, vzhledem k stále se rozšiřujícímu intenzivnímu chovu ryb ve speciálních zařízeních (především recirkulačních systémů), vzrůstá i význam zatížení recipientů odtékající vodou z těchto objektů.  obecně má odtékající voda z těchto zařízení nižší obsah rozpuštěného kyslíku a vyšší podíl nerozpuštěných látek, organických látek, celkového fosforu a dusíku (především v dusičnanové formě)  hlavním znečišťujícím faktorem v intenzivním chovu ryb je krmivo  čištění těchto vod je problematické, především pro nízkou koncentraci znečišťujících látek  hlavní podíl znečišťujících látek je ve formě tuhých exkrementů ryb a zbytků nespotřebovaného krmiva, proto se čištění těchto vod přednostně zaměřuje na separaci nerozpuštěných látek z vody   odstraňování nerozpuštěných látek se nejčastěji realizuje formou sedimentace v různých typech usazovacích nádrží nebo v mikrosítových separátorech (nejčastěji bubnový filtr).  ke krmení ryb se používají kompletní krmné směsi (KKS) s vysokým obsahem bílkovin  průměrně obsahuje 100 kg KKS 8 kg dusíku a 1 kg fosforu  část nutrientů z krmiva je využita pro růst ryb, další část je v nerozpuštěné formě součástí exkrementů ryb  do vody se pak v rozpuštěné formě dostane přibližně 4,5 kg dusíku a 0,3 kg fosforu  na 1 tunu vyprodukovaných ryb tak lze počítat se zatížením odtokové vody přibližně 3 kg PT a 45 kg NT ODBĚR A KONZERVACE VZORKŮ VODY  chyby vzniklé nesprávným odběrem vzorku nebo jeho nesprávným skladováním před započetím analýzy již nelze napravit!  vzhledem k velké rozmanitosti podmínek, které musíme při odběru zohledňovat, nelze sestavit podrobný, jednotný a obecný předpis pro odběr vzorků vod  technika odběru vzorků jakož i terénní vybavení musí odpovídat účelu, pro jaký se vzorky odebírají  typy vzorků: o prostý (bodový) vzorek – jednorázově a nahodile odebraný vzorek z vodního útvaru v časové i místní závislosti o směsný (slévaný) vzorek – dva nebo více vzorků se smísí za účelem získání charakteristického složení vody v daném časovém intervalu nebo v daném prostoru  druhy vzorků: o jednorázový odběr – vzorek se odebere pouze jednou a hodnotí se samostatně o řadové odběry – odebírá se více vzorků v prostorové nebo časové návaznosti  vzorky hloubkového profilu (zonační)  vzorky plošného profilu  periodické (časově závislé)  režimové (závislé objemově nebo průtokově)  množství vzorku a vzorkovnice: o množství vzorku se řídí rozsahem rozboru a určí se z množství vzorku, požadovaného pro jednotlivé složky rozboru (nutno pamatovat na případné opakování některého stanovení) o pro základní rozbor povrchových vod postačuje 1-2 litry vzorku o vzorkovnice se plní celá z důvodu nestálosti některých složek na vzduchu o vzorek se odebírá do skleněných nebo plastových láhví – vzorkovnic ZPŮSOB ODBĚRU A ODBĚROVÉ ZAŘÍZENÍ  voda se odebírá přímo do vzorkovnice, alespoň 1x vypláchnuté vzorkem vody, ponořené alespoň 20 cm pod hladinu vody.  v nádržích zpravidla dochází k teplotní i chemické stratifikaci a je proto žádoucí separátní odběr vzorků vody z různých hloubek nádrže.  větší a členitější nádrže můžou mít rozdílné chemické parametry i v jednotlivých částech nádrže.  k odběru vzorků vody v různých hloubkách slouží hlubinné vzorkovače, které zabezpečí, že vzorkem bude pouze voda ze zvolené hloubky odběru  další jsou rutterův odběrák, Friedingerův odběrák, Hrbáčkova láhev  automatické odběrové zařízení KONZERVACE, DOPRAVA A SKLADOVÁNÍ VZORKŮ  při odběru vzorku se ihned na místě měří teplota vzduchu a vody, průhlednost vody, barva, zápach, zákal, hodnota pH, obsah rozpuštěného kyslíku (popř. se provádí fixace kyslíku) a konduktivita  pokud nelze vzorky analyzovat v předepsané lhůtě, je možné obsah některých iontů na určité období konzervovat (jde o dny, maximálně týdny).  doba, která uplyne mezi odběrem a rozborem vzorku by měla být co nejkratší  odebrané vzorky nutno co nejdříve dopravit do laboratoře k analýze (nejlépe v chladících přenosných boxech při teplotě 2-5 °C)  při odběru vzorku musí být proveden záznam (protokol)  je nutné zapsat důležité údaje (místo odběru, typ vzorku, způsob odběru atd.),  dále je třeba zjistit další významné okolnosti týkající se vzorku vody (např. sluneční svit, srážkovou činnost, sílu a směr větru apod  láhve s odebranými vzorky musí být dobře označeny, aby nemohlo dojít k jejich záměně. (číslo vzorku, datum odběru a název lokality) ÚPRAVA VZORKŮ PŘED STANOVENÍM HOMOGENIZACE  před vlastním analytickým stanovením složek vody je velmi často třeba vzorek vody upravit  způsob této úpravy (předúpravy) závisí na vlastnostech vzorku a na účelu, jemuž má úprava vzorku sloužit.  dalším účelem úpravy vzorku před stanovením je odstranění látek, které by při dané analytické metodě rušily stanovení.  homogenizace o pro stanovení nerozpuštěných látek a dalších složek při stanovení jejich celkového obsahu (rozpuštěné i nerozpuštěné formy) lze vzorek homogenizovat pouhým protřepáním vzorku vody  o pokud je pro stanovení konkrétní složky nutný speciální způsob homogenizace vzorku měl by být uveden v předpisu stanovení této složky FILTRACE  pro oddělení kapalné a tuhé fáze v odebraném vzorku vody, které je nutné pro stanovení specifických složek rozpuštěných i nerozpuštěných je normativně předepsána filtrace  z fyzikálně-chemického hlediska jsou za nerozpuštěné (hrubě dispergované, suspendované) látky obvykle považovány látky s rozměrem částic větších než 1,0 µm.  za rozpuštěné látky jsou považovány ty ionty nebo molekuly, jejichž rozměr dosahuje maximálně jednotek nm  látky, jejichž rozměr částic má hodnotu v rozmezí jednotek nm až 1,0 µm jsou považovány za látky koloidně dispergované  z praktických důvodů byla v chemii a technologii vody obecně přijata dohoda, že za tzv. „rozpuštěné složky“ se budou považovat látky, které projdou filtrem s velikostí pórů 0,45 ± 0,05 µm  nerozpuštěné složky jsou pak ty látky, které se na filtru uvedené porozity zachytí  v ČR se užívají převážně membránové filtry z nitrocelulosy, stále častěji se ale doporučují filtry ze skleněných vláken  papírové filtry jsou nevhodné (využitelné max. pro předfiltraci vzorku)  všechny druhy filtrů je nutno před vlastním použitím zbavit nečistot, obvykle vymýváním destilovanou vodou CHEMIKÁLIE  chemické látky spadají v rámci EU pod jednotný systém evidence a hodnocení  jedná se o tzv. legislativu REACH (Registrace, Evaluace a Autorizace CHemických látek), která vstoupila v platnost 1. 6. 2007, a má zajistit, aby se nejpozději od roku 2020 používaly pouze chemické látky se známými vlastnostmi a to způsobem, který nepoškozuje životní prostředí a zdraví člověka  v ČR je legislativa REACH, podle které se hodnocení chemických látek a přípravků provádí, implementována v tzv. chemickém zákoně č. 350/2011 Sb. a vyhlášce č. 402/2011 Sb. o hodnocení nebezpečných látek a směsí, balení a značení  v posledních letech došlo u označování chemikálií ke změně výstražných symbolů nebezpečnosti a rovněž ke změně standardních vět o nebezpečnosti chemických látek a jejich směsí a vět s pokyny pro bezpečné zacházení s chemickými látkami  dřívější R–věty a S–věty (směrnice o nebezpečných látkách – DSD) jsou nově nahrazeny H–větami a P– větami (nařízení o klasifikaci, označování a balení chemických látek a směsí – CLP) METODY MĚŘENÍ PH VODY  hodnota pH se určuje jednak kolorimetricky, jednak potenciometricky  kolorimetrické metody: o papírky pH-an o univerzální indikátory o komparátory o tlumivé roztoky  potenciometrické metody: o měrná skleněná elektroda, referenční kalomelová nebo argentchloridová elektroda   v současnosti se k měření pH téměř výhradně využívá skleněná elektroda nejčastěji ve tvaru baničky naplněná tlumivým roztokem  skleněná elektroda pracuje v širokém rozsahu pH a je zatěžována pozitivní chybou (naměřená hodnota pH je nižší než skutečná) v alkalické oblasti (nad pH 10).  v kyselé oblasti pozorujeme negativní chybu (naměřená hodnota je vyšší než skutečná)  referenční elektroda kalomelová je tvořena rtutí pokrytou vrstvičkou chloridu rtuťnatého, elektroda argentchloridová je tvořena postříbřeným Pt drátkem, povlečeným chloridem stříbrným. Oba typy jsou ponořeny nejčastěji do roztoku chloridu draselného STANOVENÍ KONCENTRACE ROZPUŠTĚNÉHO KYSLÍKU VE VODĚ  Winklerova metoda o princip: podstatou Winklerovy metody je oxidace hydroxidu manganatého na manganitý kyslíkem rozpuštěným ve vodě. o po okyselení vzorku se sraženina hydroxidu rozpustí a za přítomnosti přebytku jodidu (KI) se uvolní takové množství jódu, které je ekvivalentní množství rozpuštěného kyslíku obsaženého ve vodě o uvolněný jód se titruje odměrným roztokem thiosíranu sodného za využití škrobu jako indikátoru o kyslík se tedy stanovuje nepřímo, a to jako jód o a) Speciální odběr a fixace vzorku o vzorek vody se odebírá do speciální reagenční lahvičky – kyslíkovky, přesného objemu se zabroušenou šikmo seříznutou zátkou o při odběru vzorku vody odběrákem se voda do kyslíkovky vypouští pomocí gumové hadičky, dosahující až ke dnu lahvičky. Voda se do kyslíkovky nechá proudit tak, aby se objem alespoň jednou vyměnil. Standardně se vzorek odebírá pomocí Hrbáčkovy lahve o kyslíkovka se pak uzavře tak, aby pod zátkou nezůstala bublina. Zátka se znovu vyjme a pipetou se pod hladinu vzorku přidá 1 ml manganaté soli a další pipetou pod hladinu 1 ml hydroxidu. Kyslíkovka se uzavře a dobře promíchá. Vzniklá sraženina se nechá usadit. o dle intenzity hnědavého zbarvení sraženiny hydroxidů manganu můžeme usuzovat na množství rozpuštěného kyslíku ve vodě. o bílá nebo jen nahnědlá barva signalizuje nízké koncentrace kyslíku, naopak silně rezavá barva dostatek kyslíku. o tato (Heyerova) metoda je pouze orientační a stanovuje obsah kyslíku s přesností ± 2,0 mg.l -1.  membránovou elektrodou – sondou o princip: metoda využívá sondy složené ze dvou elektrod (indikační a referenční), které jsou od měřeného prostředí odděleny pro plyny propustnou membránou z plastu o kyslík difunduje membránou a na povrchu elektrody se redukuje na hydroxidové ionty o elektroda je polarizována na potenciál difúzního proudu kyslíku o proud procházející systémem je tak úměrný koncentraci kyslíku rozpuštěného ve vodě o elektrický signál sondy je závislý na teplotě. o vlastní měření: ponoření sondy do měřeného prostředí a odečtení hodnoty po ustálení signálu  optickou elektrodou – sondou o princip: Sondy LDO nemají membránu, ale dvě LED diody (červenou referenční a modrou excitační), které emitují světlo odrážené od molekul kyslíku a zaznamenávané měřící fotodiodou. o čím víc O2 je přítomno ve vzorku, tím kratší je čas luminiscence červeného světla. o výhodou je minimální údržba optických sond, pouze jednou za 1-2 roky se vymění víčko sondy o nemá elektrody, nemusí se kalibrovat a při měření není nutný pohyb vody kolem sondy o vlastní měření: ponoření sondy do měřeného prostředí a odečtení hodnoty po ustálení signálu