ANALÝZA VODY PRAMENE KLOUBOVKA

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE Přírodovědecká fakulta Katedra analytické chemie

ANALÝZA VODY PRAMENE KLOUBOVKA Analysis of Kloubovka Spring Water

Bakalářská práce studijního oboru Klinická a toxikologická anal ýza

Praha 2010

Petra Sudová

2 Název práce:

Analýza vody pramene Kloubovka

Anotace:

Práce se věnuje analýze vody pramene Kloubovka a následnému zjištění zda je voda pitná, minerální a zda–li neosahuje nějakou látku, která by měla léčivý účinek na pohybový systém. Ve vzorcích vody byly stanoveny chemické parametry a to celková mineralizace, měrná vodivost, kyselost vody, tvrdost vody, chemická spotřeba kyslíku, radioaktivita a dále jednotlivé kationty a anionty jako sodík, draslík, vápník, hořčík, ţelezo, mangan, olovo, sírany, chloridy, dusičnany, hydrogenuhličitany. Z výsledků stanovení je patrné, ţe Kloubovka je přírodní minerální voda se slabou mineralizací a podle Vyhlášky Ministerstva zdravotnictví ČR 423/2001 Sb. se jedná o sirnou vodu s blahodárným účinkem na pohybový systém. Na druhou stranu podle vyhlášky Ministerstva zdravotnictví ČR 252/2001 Sb. nevyhovuje poţadavkům pro pitnou vodu.

Klíčová slova:

přírodní voda, chemická analýza

Title:

Analysis of Kloubovka spring water

Annotation:

This thesis provides an analysis of Kloubovka spring water and subsequent to detect whether the water is potable, mineral, and it does not contain a compound with the healing effects on the movement system. In the water samples were determined chemical parameters as is total mineralization, conductivity, acidity of water, water hardness, chemical oxygen demand, radioactivity and individual of anions and cations as sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, manganese, lead, sulfates, chlorides, nitrates, bicarbonates. It was found that Kloubovka is natural mineral water with low mineralization and on the basis of the regulation of Ministry of Health CR 423/2001 Sb. it is the sulfuric water to a beneficial effect on the movement system. On the other hand according the regulation of Ministry of Health CR 252/2001 Sb. this water does not satisfying the requirements for potable water.

Key words:

natural water, chemical analysis

3 Tato bakalářská práce vznikla v souvislosti s řešením výzkumného záměru MSM0021620857.

Prohlášení Prohlašuji, ţe jsem tuto bakalářskou práci vypracovala samostatně, pod vedením školitele RNDr. Karla Nesměráka, Ph.D., a ţe jsem všechny pouţité prameny řádně citovala. Jsem si vědoma toho, ţe případné vyuţití výsledků, získaných v této práci, mimo Univerzitu Karlovu v Praze je moţné pouze po písemném souhlasu této univerzity. V Praze dne 30. června 2010.

4

Poděkování Ráda bych poděkovala především mému školiteli RNDr. Karlu Nesměrákovi, Ph.D. za odborné vedení, které mi pomohlo při vypracování této bakalářské práce. Dále děkuji RNDr. Václavu Červenému, Ph.D. za pomoc s atomovou absorpční a plamenovou spektrometrií a Doc. RNDr. Ladislavu Lešetickému, CSc. za pomoc s radioaktivitou. Děkuji rovněţ svým rodičům za veškerou podporu a pomoc, které se mi od nich dostává.

5

Obsah

1

Úvod, cíl práce ................................................................................................................. 7

2

Lokalizace pramene Kloubovka, geologie lokality .......................................................... 8

3

Chemický rozbor vody ................................................................................................... 10

3.1

Stanovení rozpuštěných látek (celková mineralizace) .................................................... 11

3.2

Měrná vodivost ............................................................................................................... 11

3.3

Kyselost vod ................................................................................................................... 12

3.4

Tvrdost vody .................................................................................................................. 12

3.5

Chemická spotřeba kyslíku............................................................................................. 13

3.6

Význam a stanovení vybraných kationtů........................................................................ 14

3.6.1

Sodík a draslík ................................................................................................................ 14

3.6.2

Hořčík a vápník .............................................................................................................. 15

3.6.3

Ţelezo ............................................................................................................................. 16

3.6.4

Mangan ........................................................................................................................... 17

3.6.5

Olovo .............................................................................................................................. 17

3.7

Význam a stanovení vybraných anionů .......................................................................... 18

3.7.1

Sírany ............................................................................................................................. 18

3.7.2

Chloridy.......................................................................................................................... 19

3.7.3

Dusičnany ....................................................................................................................... 20

3.7.4

Hydrogenuhličitany ........................................................................................................ 21

3.8

Radioaktivita .................................................................................................................. 21

4

Experimentální část........................................................................................................ 23

4.1

Odběr vzorků .................................................................................................................. 23

4.2

Pouţité chemikálie ......................................................................................................... 23

4.3

Stanovení rozpuštěných látek (celková mineralizace) .................................................... 24

4.4

Stanovení měrné vodivosti ............................................................................................. 24

4.5

Potenciometrické stanovení pH ...................................................................................... 25

4.6

Stanovení tvrdosti vody .................................................................................................. 25

4.7

Stanovení chemické spotřeby kyslíku Kubelovou metodou ........................................... 26

4.8

Stanovení sodíku a draslíku plamenovou fotometrií ...................................................... 27

6 4.9

Stanovení vybraných kovů atomovou absorpční spektrometrií ...................................... 28

4.10

Spektrofotometrické stanovení síranů s chloranilanem barnatým .................................. 30

4.11

Spektrofotometrické stanovení chloridů s thiokayanatan rtuťnatým .............................. 31

4.12

Spektrofotometrické stanovení dusičnanů v UV oblasti................................................. 32

4.13

Spektrofotometrické stanovení hydrogenuhličitanů ....................................................... 32

4.14

Stanovení aktivity vody kapalinovým scintilačním detektorem ..................................... 33

4.15

Statistické zpracování výsledků ..................................................................................... 33

5

Výsledky a diskuse ......................................................................................................... 35

5.1

Stanovení globálních parametrů ..................................................................................... 35

5.2

Stanovení vybraných kovů (kationtů)............................................................................. 36

5.3

Stanovení vybraných aniontů ......................................................................................... 37

5.4

Stanovení aktivity vody .................................................................................................. 38

5.5

Diskuse ........................................................................................................................... 38

6

Závěr .............................................................................................................................. 40

7

Literatura........................................................................................................................ 42

1 Úvod, cíl práce

1

7

ÚVOD, CÍL PRÁCE

V této práci jsem se zabývala analýzou vody pramene Kloubovka, které lidé odpradávna připisují zázračnou moc. Jak její název napovídá, měla být mít blahodárné účinky na nemoci pohybové ústrojí i na celkové zklidnění organismu. Zvláštností je, ţe voda natočená do láhve, vydrţí i půl roku a je stále čerstvá, jak je napsáno na kapličce u pramene. Dále je zde uvedeno, ţe známý sušický léčitel páter František Ferda měl pro tuto vodu slova nejvyššího uznání. Podle lidových receptů by se měl obklad namočený v této vodě přikládat na nemocné klouby na 20 aţ 30 minut a následně několikrát opakovat. Vodu z pramene je moţno i vyuţít k běţnému pití. Jelikoţ se u pramene nenachází jeho chemický rozbor, nabízí se otázka, jestli je voda opravdu pitná a zda má takové léčivé účinky, jak se uvádí. Z tohoto důvodu jsem stanovila vybrané chemické ukazatele vody, které by mohly vypovědět o kvalitě a léčivých účincích vody Kloubovka.

2 Lokalizace pramene Kloubovka, geologie lokality

2

8

LOKALIZACE PRAMENE KLOUBOVKA, GEOLOGIE LOKALITY

Pramen Kloubovka se ukrývá v lese nad obcí Kotouň, v okresu Plzeň–jih, asi 9 km od Nepomuka (obr. 2.1). Leţí v nadmořské výšce 560 metrů nad mořem a jeho zeměpisné souřadnice jsou: N 49°26'46" E 13°40'23" (cit. [1]).

Obr. 2.1 Lokalizace pramene Kloubovka (převzato z [2]).

Na geologické mapě (obr. 2.2) je vidět, ţe území, kde vyvěrá pramen Kloubovka je tvořeno přeměněnými (metamorfovanými) horninami, přičemţ největší zastoupení mají pararuly aţ migmatity. Pararuly jsou sloţeny hlavně z křemene (SiO2), ţivce zejména plagioklasu (NaAlSi3O8 a CaAl2Si2O8 ) a ze slídy, z níţ převládá biotit (K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH,F)2). Migmatity se skládají ze dvou sloţek: rulové a granitové (ţulové). Minerálním sloţením jsou migmatity blízké pararulám, způsobem vzniku magmatickým horninám, které vznikají tuhnutím magmatu. V okolí pramene Kloubovka se také vyskytují hlubinné vyvřelé (magmatické) horniny ţulového

2 Lokalizace pramene Kloubovka, geologie lokality

9

charakteru tzv. granodiority, které jsou sloţeny převáţně ze ţivce, křemene a z biotitu [4].

Obr. 2.2 Geologická mapa lokality pramene Kloubovka v měřítku 1:500 000: horniny:

svorové ruly, pararuly aţ migmatity,

a velmi pokročilé migmatity, aţ pararuly,

poloha pramene,

granitoidy a ţuly,

ortoruly, granulity

vulkanické horniny zčásti metamorfované,

břidice, fylity, svory

fylity, svory (převzato z [3]).

Důleţitým činitelem ovlivňujícím kvalitu vody je radonové znečištění. Orientačně je průměrná míra aktivity radonu v různých jednotkách geologického podloţí znázorněna na mapě radonového indexu podloţí (obr. 2.3). Oblast, kde vytéká pramen Kloubovka se nachází v místě se středním obsahem radonu.

Obr. 2.3 Mapa radonového indexu podloţí lokality pramene Kloubovka v měřítku 1:500 000; poloha pramene, převaţující radonový index: (převzato z [5]).

nízký,

přechodný,

střední,

vysoký.

3 Chemický rozbor vod

3

10

CHEMICKÝ ROZBOR VODY

Chemický a fyzikální rozbor vody zahrnuje stanovení celé řady chemických a fyzikálních ukazatelů vody. Výběr ukazatelů pro kaţdý druh rozboru se řídí typem analyzované vody a účelem, pro který se rozbor vody provádí [6]. Podzemní vody se podle chemického sloţení mohou rozdělit na prosté a minerální vody. Pro podzemní léčivé a přírodní minerální vody je způsob a rozsah hodnocení předepsán Vyhláškou Ministerstva zdravotnictví ČR 423/2001 Sb. [7]. Minerální vodou pro léčebné vyuţití se podle zákona [8] rozumí přirozeně se vyskytující podzemní voda původní čistoty s obsahem rozpuštěných tuhých látek nejméně 1 g l−1 nebo s obsahem rozpuštěného oxidu uhličitého nejméně 1 g l−1, nebo s obsahem jiného pro zdraví významného chemického prvku, anebo která má při vývěru přirozenou teplotu vyšší neţ 20 °C, nebo radioaktivitu radonu nad 1,5 kBq l–1. Zdrojem přírodní minerální vody je přirozeně se vyskytující podzemní voda původní čistoty, stálého sloţení a vlastností, která má z hlediska výţivy fyziologické účinky dané obsahem minerálních látek, stopových prvků nebo jiných součástí. Pro druhy a rozsah rozboru podzemní vody za účelem pouţití jako vody pitné platí vše, co je uvedeno pro rozbory pitné vody ve Vyhlášce Ministerstva zdravotnictví ČR č. 252/2004 Sb. [9]. Úplný rozbor pitné vody zahrnuje podle této vyhlášky stanovení padesáti dvou chemických a fyzikálních ukazatelů a voda musí téţ vyhovovat i mikrobiologickým, biologickým a radiologickým poţadavkům [10]. Běţně se provádí jen základní (krácený) rozbor podle potřeb zákazníka nebo za účelem, ke kterému má analýza slouţit. Následně jsou popsány chemické ukazatele, které byly stanoveny ve vzorcích z pramene podzemní vody Kloubovka.


3.1

11

Stanovení rozpuštěných látek (celková mineralizace)

Odpařením zfiltrovaného vzorku zkoumané vody na vodní lázni a následným vysušením odparku do konstantní hmotnosti se získá informace o obsahu rozpuštěných látek. Avšak při odpařování a sušení se některé anorganické látky mohou přeměňovat (např. hydrolyzovat nebo rozkládat) a hmotnost odparku tak neodpovídá původnímu obsahu anorganických látek ve vzorku vody. Stanovení rozpuštěných látek ve vodách je tedy velmi přibliţnou mírou skutečného obsahu rozpuštěných látek. Proto se někdy pouţívá spíše pojem celková mineralizace, jako míra skutečného obsahu anorganických látek ve vodách. Je dána součtem látkových nebo hmotnostních koncentrací jednotlivých rozpuštěných tuhých anorganických makrokomponent. Pro výpočet celkové mineralizace lze za makrokomponentu povaţovat anorganickou sloţku, jejíţ koncentrace ve vodě převyšuje 1% celkové mineralizace a za mikrokomponentu se povaţují látky přítomné v koncentracích niţších neţ 1 mg l−1. Jsou tedy sčítány koncentrace zejména makrokomponent jako jsou Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl−, HCO3−, SO42−, NO3− ; z mikrokomponent přichází v úvahy jen ty, které by výrazně ovlivnily celkovou bilanci. Celková mineralizace tedy není číselně totoţná s mnoţstvím odparku [11]. V tabulce 3.1 je zachyceno rozdělení minerálních a přírodních vod podle míry celkové mineralizace. Tabulka 3.1 Rozdělení minerálních a přírodních vod podle míry celkové mineralizace (podle [10]). vody mineralizované velmi slabě slabě středně silně velmi silně

3.2

celková mineralizace, mg l–1 minerální vody přírodní vody < 50 < 100 50 – 500 100 – 200 500 – 1 500 200 – 500 1 500 – 5 000 500 – 1 000 > 5 000 > 1 000

Měrná vodivost

Vodivost (konduktivita) vyjadřuje schopnost roztoků elektrolytů vést elektrický proud. Vodivost závisí na koncentraci iontů, stupni disociace elektrolytů, na nábojovém čísle iontů a na jejich pohyblivosti v elektrickém poli a na teplotě roztoku.


12

Stanovení vodivosti vzorku vody slouţí zejména k odhadu stupně mineralizace nebo k dlouhodobému sledování změn v koncentraci rozpuštěných látek [6]. V hydrochemii se udává konduktivita nejčastěji v jednotkách mS m−1. Prosté podzemní vody mají konduktivitu obvykle v rozmezí 5–50 mS m−1 (pro srovnání konduktivita destilované vody je mezi 0,05–0,5 mS.m−1). Mezní hodnota konduktivity pitné vody činí 125 mS m−1 (cit. [9]).

3.3

Kyselost vod

U přirozených vod a hlavně u vod podzemních je hodnota pH určena poměrem přítomných hydrogenuhličitanových aniontů a volného oxidu uhličitého [12]. V čistých přírodních vodách se pH většinou pohybuje v rozmezí 4,5–8,3, pH prostých podzemních vod bývá mezi 5,5–7,5 (cit. [13]). Mezní hodnota pH pro pitné vody by měla být v rozmezí od 6,5 do 9,5 (cit. [9]). Kyselost vod můţe být ovlivněna celou řadou biologických procesů a látek. Pokles pH pod 4,5 je způsoben přítomností anorganických i organických volných kyselin, oxidací amoniaku na dusičnany nebo oxidací síry. Naopak hodnotu pH nad 8,3 způsobují uhličitanové nebo hydroxidové ionty, fotosyntéza a přeměna dusičnanů na elementární dusík [13]. Dále ovlivňuje hodnotu pH např. vyšší obsah huminových látek, odčerpáním oxidu uhličitého fotosyntézou, ve výjimečných případech téţ vyšší obsah solí podléhajících hydrolýze [14].

3.4

Tvrdost vody

Celková tvrdost vody je definována jako součet koncentrací kationtů dvojmocných kovů alkalických zemin, převáţně vápníku a hořčíku [6]. U pitných vod je doporučená hodnota z hlediska zdravotního 2,0–3,5 mmol l−1, protoţe vápník napomáhá ke zdravému růstu a zabraňuje odvápnění organizmu (cit. [9]). Tvrdost vody se stanovuje hlavně chelatometrickou titrací, která je vhodná pro všechny typy vod [14]. Jako titrační činidlo se pouţívá disodná sůl ethylendiamintetraoctové kyseliny, Chelaton 3. Titrace se provádí v prostředí Schwarzenbachova pufru za indikace na eriochromčerň T.


3.5

13

Chemická spotřeba kyslíku

Chemická spotřeba kyslíku (CHSK) je definována jako mnoţství kyslíku, které se za přesně vymezených podmínek spotřebuje na oxidaci organických látek ve vodě silným oxidačním činidlem. Výsledek se vyjadřuje v miligramech kyslíku v jednom litru vody. Tímto stanovením se zjistí celkový obsah organických látek ve vodě a je tedy ukazatelem organického znečistění. Chemická spotřeba kyslíku je nezbytnou součástí kaţdého rozboru vody [6]. Pro stanovení CHSK bylo navrţeno mnoho metod, v současnosti se pouţívá buď metoda manganistanová (CHSKMn), kdy je oxidačním činidlem manganistan draselný, nebo metoda dichromanová (CHSKCr), při níţ je oxidačním činidlem dichroman draselný. Dichromanová metoda je účinnější a dosahuje proti manganistanové metodě vyššího oxidačního účinku, protoţe pouţívá větší koncentraci oxidačního činidla, delší reakční dobu, vyšší teplotu při oxidaci a zejména stříbrné ionty jako katalyzátor. Nevýhodou manganistanové metody je nízký stupeň oxidace organických látek. Nelze pouţít velké koncentrace manganistanu ani vysokou teplotu, protoţe manganistan podléhá autoredukci. Také je potřeba dodrţovat pracovní postup, zejména dobu varu. Na druhé straně výhodou manganistanové metody je jednoduchost, malá spotřeba činidel i tepelné energie oproti metodě dichromanové [6]. Další výhodou manganistanové metody je, ţe lze stanovit i hodnoty CHSK < 1 mg l−1, proto se jí pouţívá při hodnocení organického znečištění pitných, uţitkových a podzemních vod [10]. Pro stanovení CHSK odpadních vod je pouţívána výhradně dichromanová metoda [6]. Manganistanová metoda známá téţ jako Kubelova metoda je zaloţena na oxidaci organických látek obsaţených ve vzorku vody manganistanem draselným v kyselém prostředí kyseliny sírové při desetiminutovém varu. Oxidace probíhá za přebytku manganistanu podle rovnice MnO4– + 5 e– + 8 H+  Mn2+ + 4 H2O

(3.1)

Úbytek manganistanu, tedy jeho mnoţství spotřebované na oxidaci přítomných organických látek, se zjistí tak, ţe po ukončené oxidaci se do reakčního roztoku přidá známé mnoţství standardního odměrného roztoku šťavelové kyseliny, která se zpětně


14

titruje manganistanem draselným podle rovnice 2 MnO4– + 5 (COOH)2 + 6 H+  2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O

(3.2)

V poţadavcích na jakost pitné vody je uvedena mezní hodnota pro chemickou spotřebu kyslíku stanovenou manganistanovou metodou 3,0 mg l−1 (cit [9]). Průměrné hodnoty CHSKMn se u pitných vod podzemního původu pohybují od 0,75 do 1,62 mg l−1 (cit [10]).

3.6

Význam a stanovení vybraných kationtů

Kationty ve vodě se nejčastěji stanovují spektrometrickými metody a to atomovou absorpční spektrometrií nebo plamenovou fotometrií.

3.6.1

Sodík a draslík

Sodné a draselné kationty se do vody uvolňují zvětráváním některých hlinitokřemičitanů (např. slíd). Zdrojem sodných kationtů můţe být i výměna vápenatých iontů za sodné při styku vody s jílovými minerály. V důsledku malé komplexační schopnosti se draslík a sodík ve vodách vyskytují převáţně jako jednoduché kationty Na+ a K+. U vod s vyšším obsahem síranů nebo uhličitanů mohou vytvářit s těmito anionty stabilní iontovou dvojici. V podzemních a povrchových vodách je téměř vţdy více sodíku neţ draslíku. Je to způsobené tím, ţe ionty draslíku jsou půdními minerály více sorbovány a je důleţitou anorganickou ţivinou pro rostliny, a proto je v podzemních vodách přednostně vyčerpáván [10]. Oba kationty nejsou ve vodách hygienicky významné, a proto není jejich stanovení důleţitou součástí rozboru pitných vod, ale u minerálních vod je stanovení běţné [6]. Mezní hodnota sodíku v pitné vodě je 200 mg l−1 (cit. [9]). V minerálních vodách se koncentrace sodíku pohybuje v řádech tisícin miligramů na jeden litr vody a koncentrace draslíku převyšují i 100 mg l−1. Od roku 1960 se sleduje moţnost škodlivého vlivu sodíku v pitné vodě, protoţe můţe nepříznivě působit na zdraví osob trpících srdečními chorobami, hypertenzí a cirhózou jater [10]. Jandová [15] ale uvádí, ţe u pitných kúr přírodních minerálních vod s vysokým obsahem sodíku nebyl prokázán vzestup krevního tlaku. Pitné kúry minerálních vod mají význam při léčbě


15

ţaludečních chorob, chorob ţlučových cest, při úrazech a po operacích jater a také u metabolických poruch. Inhalace slaných vod se vyuţívá při respiračním onemocnění a zevní balneoterapie v dermatologii k léčbě atopického ekzému. Ke stanovení obou kationtů se hlavně pouţívá plamenová emisní nebo atomová absorpční spektrometrie [6]. Plamenová fotometrie je rozhodující metodou, protoţe pro alkalické kovy je citlivější [12].

3.6.2

Hořčík a vápník

Tyto kationty se dostávají do přírodních vod rozpouštěním vápence (CaCO3), magnezitu (MgCO3), rozkladem hlinitokřemičitanů vápenatých i hořečnatých a jiných minerálů. Obohacení podzemních vod vápníkem a hořčíkem závisí na rozpuštěném oxidu uhličitém, který podstatně zvyšuje rozpustnost minerálů na bázi uhličitanů a podporuje tak zvětrávání hlinitokřemičitanů. CaCO3 + CO2 + H2O  Ca2+ + 2 HCO3ˉ

(3.3)

Kdyţ po vývěru podzemní vody dojde k úniku oxidu uhličitého do atmosféry, rovnováha se poruší, vyloučí se uhličitan vápenatý z vody a původní obsah vápníku se tím sníţí. Ve vodě se vyskytují ve formě jednoduchých kationů Ca2+ a Mg2+. Stejně jako sodík a draslík mohou ve vodách se zvýšeným obsahem síranů a hydrogenuhličitanů tvořit s těmito anionty iontové dvojice. Obsah hořčíku ve vodách je obvykle menší, protoţe v porovnání s vápníkem je měně zastoupen v zemské kůře a podléhá sorpci a výměně iontů při styku vody s některými horninami a jílovými minerály. Z hygiennického hlediska je přítomnost hořečnatých a vápenatých kationtů ve vodě ţádoucí, neboť například nedostatek hořčíku můţe podporovat vznik srdečních arytmií. Uvádí se, ţe přítomnost hořčíku v pitné vodě souvisí se sníţením úmrtnosti způsobené akutním infarktem myokardu. Vápník je důleţitý pro sníţení nervosvalové dráţdivosti, ovlivňuje sráţení krve a je součástí kostí [10]. Vody s vysokou koncentrací hořčíku mají projímavý účinek a ve spojení s chloridy a sírany ovlivňuje chuť vody [13]. Mezní hodnota hořčíku v pitné vodě je 10 mg l−1, tato hodnota ale představuje minimum. Doporučená hodnota by se měla pohybovat mezi 20–30 mg l−1. Pro vápník je mezní hodnota 30 mg l−1 a doporučená 40–80 mg l−1 (cit. [9]).


16

U minerálních vod se koncentrace hořčíku pohybuje v řádech desítek miligramů na jeden litr vody a pro vápník aţ v řádech stovek miligramů na jeden litr vody [10]. Vápník a hořčík se stanovují atomovou absorpční spektrometrií a pro pitné i povrchové vody se stává dokonce metodou rozhodující [6]. Tato metoda se volí v případech, kdy vzorek obsahuje nízké koncentrace hořčíku i vápníku [12]. Oba ionty lze dohromady stanovit chelatometrickou titrací na eriochromčerň T v tlumivém prostředí při pH 10, kdy získáme hodnotu celkové tvrdosti vody (viz kap. 3.4). Samotný vápník se stanovuje taktéţ chelatometricky při pH = 12–13 většinou na murexid. Hořčík se pak zjistí z rozdílu hodnot celkové tvrdosti vody a vápníku. Hořčík lze i stanovit chelatometricky po odstranění vápníku štavelanem při pH 10 na indikátor eriochromčerň T [6].

3.6.3

Železo

Ţelezo se snadno vyluhovává z hornin a minerálů. Zdrojem jsou přírodní uhličitany, ţelezné rudy a některé hlinitokřemičitany. Pouhým rozpouštěním těchto látek se vody obohacují jen malým mnoţstvím ţeleza. K rozpouštění napomáhá přítomnost huminových kyselin a oxidu uhličitého. V přírodních vodách je ţelezo zastoupeno v několika formách, jeţ závisejí na hodnotě pH, oxidačně–redukčním potenciálu a komplexotvorných látek přítomných ve vodě [10]. Jako kationt Fe2+ se vyskytuje především u podzemních vod, tedy v bezkyslíkatém prostředí a je nejčastěji navázán na hydrogenuhličitanový, chloridový či síranový aniont. U povrchových vod s rozpuštěným kyslíkem je ţelezo přítomno ve formě Fe3+, protoţe dvojmocné ţelezo se vlivem kyslíku oxiduje na trojmocné ţelezo, zvláště není-li voda dostatečně kyselá. Sloučeniny trojmocného ţeleza se následně hydrolyzují na hydroxid ţelezitý. Hydratovaný roztok hydroxidu ţelezitého způsobuje ţlutohnědého zabarvení vod, které se právě projeví ihned po odběru [12]. Mezní hodnota ţeleza v pitné vodě je 0,20 mg l−1 (cit. [9]). V minerálních vodách se koncentrace ţeleza pohybuje v řádech setin aţ desetin miligramů na jeden litr vody. Pokud je koncentrace ţeleza v minerálních vodách vyšší jak 10 mg l−1, tak se tyto vody nazývají ţeleznaté [10]. Pitné kúry se osvědčily v léčbě hematoonkologických chorob po ukončení akutní fáze, při úpravě deficitu ţeleza při chronických chorobách. Je nutné pít tyto přírodní minerální vody přímo u vývěru pramene, kdy je


17

ţelezo v dvojmocné formě a je schopné vstřebávání v gastrointestinálním traktu. Oxidací dvojmocného ţeleza vzniká trojmocné ţelezo, které není zdravotně závadné, ale negativně ovlivňuje chuť vody [15]. Ke stanovení ţeleza ve vodách se pouţívá atomová absorpční spektrometrie [16].

3.6.4

Mangan

Mangan se do vod dostává z manganových rud, z půd, sedimentů a některých odumřelých částí rostlin. V přírodních vodách se vyskytuje ve třech formách: Mn2+, Mn3+, Mn4+. Za nepřítomnosti kyslíku převládá kationt Mn2+ [13]. Naopak v přítomnosti kyslíku začne být nestabilní a oxiduje se a hydrolyzuje na málo rozpustné vyšší oxidy manganu [10]. Pro pitné vody je limitní hodnota manganu 0,050 mg l−1 (cit. [9]). V podzemních vodách koncentrace manganu nepřevyšuje 1 mg l−1 (cit. [13]). Minerální vody nejsou na mangan nijak zvlášť bohaté, jen mimořádně lze vyšší hodnoty najít v kyselých vodách z okolí rudných nalezišť [10]. V dostupné literatuře nejsou uvedeny údaje o aplikaci přírodní minerální vody s vyšším obsahem manganu v lázeňství [15]. Ke stanovení manganu v přírodních vodách se pouţívá atomová absorpční spektrometrie [16].

3.6.5

Olovo

Zdrojem olova v přírodních vodách mohou být některé olověné rudy. V závislosti na hodnotě pH a koncentraci celkového oxidu uhličitého, převaţuje z rozpuštěných forem v kyselé oblasti iont Pb2+ a v neutrální a slabě alkalické oblasti karbonatokomplex [PbCO3(aq)]0. Pro svou toxicitu je olovo ve vodě závadné, poněvadţ se v lidském organismu hromadí především v kostech, působí neurotoxicky a povaţuje se za karcinogen [10]. V poţadavcích na jakost pitné vody se uvádí nejvyšší mezní hodnota 0,01 mg l −1 (cit [9]). Olovo se v přírodních vodách stanovuje atomovou absorpční spektrometrií [16].


3.7

Význam a stanovení vybraných aniontů

3.7.1

Sírany

18

Hlavními zdroji síranových aniontů jsou minerály sádrovce (CaSO4.2H2O) a anhydritu (CaSO4). Většinou se vyskytují ve formě jednoduchého síranového aniontu SO42–. Ve vodách s vyšším obsahem síranů se vytváří iontové dvojice tzv. sulfatokomplexy jako je např. [CaSO4(aq)], [MgSO4(aq)] a jiné [10]. Mezní hodnota síranů u pitných vod je 250 mg l−1 (cit. [9]). V roce 2002 byla průměrná koncentrace v pitných vodách dodávaných do veřejných vodovodů 60 mg l−1. V prostých podzemních vodách se koncentrace pohybuje v řádech desítek aţ stovek miligramů na jeden litr vody. Vody s vysokým obsahem síranů se nazývají síranové vody a jsou vyuţívány pro své léčivé účinky k léčebným účelům [10]. Ve vyhlášce [7] je uvedena jen jedna kategorie sirných vod. Jandová [15] uvádí, ţe lázeňskými odborníky došlo k rozdělení skupiny sirných vod podle klinických účinků na skupinu A tzv. síranové (sulfátové) vody a na skupinu B tzv. sirné vody. U sirných vod typu A obsah síranů (sulfátů) tvoří v těchto vodách nejméně 20% z celkového obsahu aniontů nad 2 mg titrované síry na jeden litr vody. Pitné kúry se pouţívají při onkologickém onemocnění gastrointestinálního traktu, po operacích i úrazech jater a u metabolických poruch. Efekt těchto kůr se osvědčil při léčbě degenerativních kloubních procesů. Při zevní balneoterapie se zlepšuje revmatické onemocnění, pohyblivost u kloubních onemocnění a zmírňuje se bolest. Bylo prokázáno, ţe za dva dny po koupeli se část síranových (sulfátových) iontů fixuje jako chondroitinsulfát v mezodermu. Léčba těmito minerálními vody se vyuţívá i v dermatologii. [15]. Síranové vody s vyšší koncentrací hořčíku a sodíku mají projímavý účinek a ovlivňují chuť vody [10]. V koncentracích 1000 aţ 2000 mg l−1 mohou vyvolat potíţe v zaţívacím traktu. U dětí se toxické působení projeví uţ při koncentracích 600 aţ 1000 mg l−1 (cit. [13]). Sírany se v přírodních vodách stanovují titračně i spektrofotometricky. U obou metod je potřeba odstranit kationty, aby nerušily stanovení [16]. Stanovení síranů spektrofotometrickou metodou s chloranilanem barnatým je zaloţeno na reakci chloranilanu barnatého se síranovými ionty v kyselém prostředí za vzniku síranu


19

barnatého a červenofialového chloranilanu, jehoţ absorbanční maximum je při 530 nm. Před stanovením je zapotřebí odstranit kationy filtrací přes katex, jinak by došlo k tvorbě nerozpustných chloranilanů. Intenzita zabarvení komplexu je úměrná koncentraci síranů ve vodě [17].

3.7.2

Chloridy

Chloridy se dostávají do vody vyluhováním z půdy [13]. Ve vodě se vyskytují ve formě aniontu Cl−, protoţe mají slabé komplexační schopnosti. Při vyšších koncentracích vytváří s některými kovy chlorokomplexy [10]. Mezní hodnota chloridů pro pitné vody je 100 mg l−1. V případech, kdy vyšší hodnoty chloridů jsou způsobeny geologickým prostředím, se hodnoty aţ do 250 mg l−1 povaţují za vyhovující poţadavkům vyhlášky ministerstva zdravotnictví (cit. [9]). V prostých podzemních vodách se pohybují koncentrace v rozmezí jednotek aţ desítek miligramů na jeden litr vody, v minerálních vodách i v řádech tisícin miligramů na jeden litr vody. Průměrná koncentrace chloridů v pitných podzemních vodách byla 24 mg l−1 a pitná voda dodávaná do veřejných vodovodů obsahovala 18,6 mg l−1 chloridů (cit. [10]). Vody s vysokým obsahem chloridů ovlivňují její chuť a spolu se sodíkem se řadí do slaných vod, jejich vyuţití k léčbě je popsáno v pododdíle 3.6.1. Ke stanovení chloridů se pouţívají odměrné metody a to argentometrie nebo merkurimetrie, při čemţ argentometrická metoda je rozhodující. Spektrofotometrické metody jsou vhodné ke stanovení nízkých koncentrací chloridových iontů [6]. Kromě těchto metod se osvědčilo pro stanovení velmi nízkých koncentrací aţ do 10−5 mol l−1 pouţití iontově selektivní chloridové elektrody [12]. Spektrofotometrické stanovení chloridů je zaloţeno na reakci chloridů s thiokyanatanem rtuťnatým za vzniku nerozpustného chloridu rtuťnatého. Uvolněné thiokyanatanové ionty reagují se ţelezitými ionty za vzniku červeného komplexu. Intenzita zabarvení komplexu je úměrná koncentraci chloridů ve vodě. Měří se absorbance při vlnové délce 463 nm [17].


3.7.3

20

Dusičnany

Jelikoţ se dusičnany skoro vůbec v minerálech nevyskytují, pochází jejich výskyt ve vodě především z oxidace amoniakálního dusíku nebo z rozkladu dusíkatých organických látek v kyslíkatém prostředí. V oxickém prostředí jsou stabilní a za neoxických podmínek podléhají denitrifikaci, coţ je přeměna dusičnanů na elementární dusík. Ve vodách se vykytují jen jako jednoduché anionty NO3ˉ [10]. U podzemních vod, které se vyskytují v oblastech s písčitou, dobře propustnou půdou a borovými lesy, je koncentrace dusičnanů vyšší, protoţe tato půda obsahuje ve svrchní vrstvě bakterie, které jsou schopné fixovat elementární dusík i nitrifikační bakterie [13]. V čistých přírodních vodách se koncentrace dusičnanů mění v závislosti na vegetačním období. V zimním období je koncentrace dusičnanů v podzemních vodách nejvyšší, protoţe se snadno vyluhují z půdy a v letním období je naopak niţší, jelikoţ jsou odčerpávány vegetací [10]. Dusičnany jsou ukazatelem staršího organického znečištění [6]. Vysoké koncentrace dusičnanů jsou pro lidský organismus nebezpečné, poněvadţ se v gastrointestinálním traktu činností bakterií přeměňují na toxičtější dusitany, z nichţ dále vznikají karcinogenní nitrosaminy [13]. Dusitany se váţí na hemoglobin za vzniku methomoglobinu, který v krvi nemá schopnost přenášet kyslík. U minerálních vod je jejich koncentrace jen v řádech jednotek miligramů na jeden litr vody [10]. Mezní hodnota dusičnanů v pitné vodě činí 50 mg l−1 (cit. [9]). Pro stanovení dusičnanů ve vodách existuje mnoho metod a kaţdá metoda má ještě celou řadu modifikací. Ţádnou metodu nelze označit za absolutně nejpřesnější a ani univerzální, jelikoţ se rušivě uplatňují různé sloţky vody [6]. Kromě iontově selektivní elektrody je nejčastěji pouţívanou metodou spektrofotometrie v UV oblasti, protoţe dusičnany absorbují záření při vlnové délce 220 nm. Je ale potřeba, aby voda obsahovala minimální mnoţství organických sloučenin, které by stanovení mohly rušit. Vliv organických látek lze tedy eliminovat tak, ţe se od změřené hodnoty absorbance při vlnové délce 220 nm odečte hodnota absorbance změřená při 250 nm, kdy je absorbance dusičnanů prakticky zanedbatelná a uplatňuje se pouze absorbance organických látek [6, 16].


3.7.4

21

Hydrogenuhličitany

Hydrogenuhličitany ve vodách pocházejí ze zvětrávání hlinitokřemičitanů v důsledku působení oxidu uhličitého a vody anebo reakcí mezi uhličitanovými minerály (např. kalcitem) a oxidem uhličitým dle rovnice (3.3). Hydrogenuhličitany se ve vodě vyskytují ve formě iontu HCO3ˉ a v silně mineralizovaných vodách tvoří iontové dvojice např. [CaHCO3]+, [NaHCO3] (cit. [10]). U vod, které mají pH < 4,5 ionty HCO3ˉ se nevyskytují, zatímco při pH > 8,3 převládají [6]. Přestoţe hydrogenuhličitany ovlivňují chuť vody, ve vyhlášce ministerstva zdravotnictví [9] pro ně není uvedena doporučená či mezní hodnota. V prostých podzemních vodách se koncentrace pohybuje v řádech desítek aţ stovek miligramů na jeden litr vody, v minerálních vodách by mohla koncentrace dosahovat i několik tisícin miligramů na jeden litr vody [13]. Takové to vody se pak nazývají hydrogenuhličité a mají balneologický význam. Průměrná koncentrace hydrogenuhličitanů v pitné vodě v síti veřejných vodovodů byla 128 mg l−1 a v pitných vodách podzemního původu 160 mg l−1 (cit. [10]). Stanovení obsahu hydrogenuhličitanů je obvykle zaloţeno na základě výpočtu z hodnot celkové a zjevné alkality [16] nebo z hodnot obsahu oxidu uhličitého a pH [6]. Spektrofotometrické stanovení hydrogenuhličitanů je zaloţeno na měření změny koncentrace vodíkových iontů po smíšení vzorku vody s dihydrogefosforečnanovým činidlem. Koncentrace vodíkových iontů je měřena na základě absorbance methylčerveně (která je součástí činidla) při vlnové délce 525 nm, která se se zvyšující koncentrací hydrogenuhličitanů sniţuje [18].

3.8

Radioaktivita

Přírodní (přirozená) radioaktivita je způsobena jednak kosmickým záření a jednak přírodními radionuklidy, které se vyskytují v ţivotním prostředí. Přírodní radionuklidy lze podle původu rozdělit na radionuklidy vznikající jadernými reakcemi při interakci kosmického záření se stabilními prvky jako je např. 3H,

14

C, na prvotní

radionuklidy, které vznikly současně ze zemí např. 238U, 40K, 232Th, a na radionuklidy vznikající sekundárně z původních radionuklidů tvořících rozpadové řady [19].


22

Přírodní radionuklidy jsou většinou zářiče α a γ [6]. Všechny přírodní vody vykazují slabou radioaktivitu, protoţe radionuklid

40

K je doprovázen přírodním draslíkem

v hmotnostním zlomku 0,012%. V podzemních vodách se mohou nacházet zejména přírodní radionuklidy; v úvahu přicházejí především radionuklidy uranové rozpadové řady (238U, 226Ra, 230Th, 210Pb, 210

Po a

222

Rn), které představují ze zdravotního hlediska nebezpečí pro svůj dlouhý

poločas přeměny, velkou energii záření a akumulační schopnosti. Hlavní sloţkou minerálních vod je plynný radon, vznikající α-přeměnou z

226

Ra, ale jeho

radioaktivita není stálá, jelikoţ má krátký poločas rozpadu a při vývěru vody na povrch se uvolňuje do ovzduší [10] . Radon sám o sobě není nebezpečný, ale riziko představují jeho dceřinné produkty (218Po,

214

Pb,

214

Bi). Vzhledem k těkavosti je

příjem vodou podstatně zanedbatelný, ale nebezpečí představuje vdechnutí radonu. Ve vyhlášce č. 307/2002 Sb. [20] jsou uvedeny směrné hodnoty radionuklidů v pitné vodě. Minerální voda s radioaktivitou > 1500Bq.l−1 způsobenou

222

Rn se

nazývá radonová voda [7] a vyuţívá se v lázeňství zejména k zevní balneologii, kde má blahodárný léčivý účinek na všechny nemoci pohybového aparátu. Tyto vody mají také význam při léčbě cévních poruch a metabolických onemocnění. Radonové vody mají účinek analgetický, diuretický, sniţují počet lymfocytů a eozinofilů v krvi a působí protizánětlivě [15]. Základní rozbor vody obsahuje stanovení celkové objemové aktivity α i β a stanovení objemové aktivity 222Rn [10]. Měření radioaktivity je zaloţeno na detekci ionizujícího záření ionizačními, scintilačními a polovodičovými detektory. [6].

4 Experimentální část

4

EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST

4.1

Odběr vzorků

23

Vzorky vody pramene Kloubovka byly odebírány do polyethylenových lahví od Dobré vody neperlivé o objemu 1,5 l přímo z výtoku pramene. Teplota vody, změřena rtuťovým teploměrem, při jednotlivých odběrech byla v rozmezí 5–9 °C. Voda byla vţdy čirá, bez zápachu a bez sedimentace v odběrové lahvi. Odběrová láhev byla několikrát propláchnuta odebíranou vodou a následně naplněna aţ po hrdlo, aby nedocházelo k reakci a výměně látek mezi vzduchem a vodou. Vzorky nebyly konzervovány. Vzorky byly uchovány v chladničce při teplotě pod 8 °C. Vzorky byly otevřeny aţ v laboratoři při analýze a zpracovány byly nejpozději do pěti dnů od odběru.

4.2

Použité chemikálie

Pro jednotlivá stanovení byly pouţity tyto chemikálie: amoniak, 25% vodný roztok, p. a. (Lach–Ner); denaturovaný ethanol, 95%; dihydrát dihydrogenfosforečnanu sodného, p. a. (Lach–Ner); dihydrát hydrogenfosforečnanu sodného p. a. (Lachema); dihydrát šťavelové kyseliny, p. a. (Lachema); dusičnan draselný, p. a. (Lachema); eriochromčerň T (směs s NaCl v poměru 1:100); fenolftalein; hexahydrát síranu ţeleznato–amonného, p. a. (Lachema); hydrogenuhličitan sodný, p. a, (Lachema); Chelaton 3, p. a. (Lachema); chloranilan barnatý, p. a. (Lachema); chlorid amonný, p. a. (Lachema); chlorid draselný, p. a. (Lachema); chlorid sodný, p. a. (Lach–Ner); kyselina dusičná, 65%, pur. (Lach–Ner); kyselina chlorovodíková, 35%, p. a. (Lach– Ner); kyselina fosforečná, 85%, pur. (Lachema); kyselina sírová, 96%, p. a. (Lach– Ner); manganistan draselný, pur. (Lachema); měnič kationů Dowex 50 W; měnič kationů Ostion KS; methanol, p. a. (Fluka); methylová červeň (sodná sůl), p. a. (Lachema); monohydrát dusičnanu rtuťnatého, p. a. (Lach–Ner); scintilační roztok Omni–Szintisol, Merck; síran sodný, p. a. (Lachema); standardní kalibrační roztok


24

K+, c = 100 000 ppm; standardní kalibrační roztok Na+, c = 10 ppm; standardní kalibrační roztoky Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, Pb2+, c = 1,000 ± 0,002 g l−1 (Astasol); thiokyanatan draselný, pur. (Lachema). Stanovení rozpuštěných látek (celková mineralizace)

4.3

Pracovní postup Ze vzorku vody byl pomocí odměrné baňky odměřen jeden litr vody, který byl v předem vytárované kádince postupně odpařen do sucha na vodní lázni. Odparek byl dosušen v sušárně při 120 °C. Stanovení měrné vodivosti

4.4

Reagencie  Zásobní roztok chloridu draselného o přesné koncentraci 0,01 mol l−1 byl připraven naváţením 0,1864 g chloridu draselného a rozpuštěním v destilované vodě v odměrné baňce na objem 250 ml. Literatura [6] udává, ţe specifická vodivost tohoto roztoku při 20 °C je 127,8 mS m−1. Pracovní postup: Specifická vodivost byla měřena na přístroji Jenway Conductivity meter 4330 s platinovou elektrodou. Odporová konstanta vodivostních elektrod Θ [m−1]. Byla zjištěna pomocí zásobního roztoku chloridu draselného ze vzorce Θ

κ G

(4.1)

kde κ je měrná vodivost zásobního roztoku chloridu draselného [S m−1] a G naměřená vodivost tohoto roztoku [S]. Následně byla změřena vodivost vzorku vody, jejíţ specifická vodivost byla vypočítána z upraveného vztahu (4.1).


4.5

25

Potenciometrické stanovení pH

Pracovní postup Ke stanovení pH vzorku vody byl pouţíván přístroj pH meter Jenway 4330 s kombinovanou skleněnou elektrodou, kalibrovaný na standardní pufry pH = 4,01, 7,01 a 10,01 (Hannah, Rumunsko)

4.6

Stanovení tvrdosti vody

Reagencie  Odměrný roztok Chelatonu 3 o koncentraci 0,01 mol l−1 byl připraven naváţením 7,4440 g Chelatonu 3 a rozpuštěním v destilované vodě v odměrné baňce na objem 2 l  Schwanzerbachův pufr o pH = 10 byl připraven smícháním 13,5 g chloridu amonného s 90 ml 25 % roztoku amoniaku v odměrné baňce, baňka byla doplněna destilovanou vodou na objem 250 ml. Pracovní postup Do titrační baňky bylo napipetováno 50,00 ml vzorku vody, 5 ml Schwanzerbachova tlumivého pufru a byl přidán indikátor eriochromčerň T. Reakční směs byla titrována odměrným roztokem Chelatonu 3 z oranţově červeného zabarvení do červenofialového zabarvení. Tvrdost vody byla vypočtena podle vzorce c (Ca2+ + Mg2+) =

V (Ch3)c(Ch3)  10 3 V (vzorek)

(4.2)

kde c(Ca2+ +Mg2+) je celková koncentrace vápníku a hořčíku [mmol l−1], V(Ch3) spotřeba odměrného roztoku Chelatonu 3 při titraci [ml], c(Ch3) přesná koncentrace odměrného roztoku Chelatonu 3 [mol l−1] a V(vzorek) objem titrovaného vzorku [ml].


4.7

26

Stanovení chemické spotřeby kyslíku Kubelovou metodou

Reagencie  Zásobní roztok manganistanu draselného o koncentraci 0,2 mol l−1 byl připraven naváţením 7,9 g manganistanu draselného a rozpuštěním ve 250 ml destilované vody. Roztok byl uchován v tmavé lahvi.  Odměrný roztok manganistanu draselného o koncentraci 0,002 mol l−1 byl připraven odměřením 5,5 ml 0,2 mol l−1 zásobního roztoku manganistanu draselného do 500 ml odměrné baňky, baňka byla doplněna destilovanou vodou po rysku. Jelikoţ je odměrný roztok KMO4 nestálý, je potřeba ho připravit v den pouţití  Zásobní roztok šťavelové kyseliny o koncentraci 0,05 mol l−1 byl připraven naváţením 6,3033 g dihydrátu šťavelové kyseliny a rozpuštěním naváţky ve zředěné kyselině sírové (1:15) v odměrné baňce na objem 1 l.  Odměrný roztok šťavelové kyseliny o koncentraci 0,005 mol l−1 byl připraven odměřením 50,00 ml 0,05 mol l−1 zásobního roztoku šťavelové kyseliny do odměrné baňky a baňka byla doplněna zředěnou kyselinou sírovou (1:15) na objem 500 ml. Pracovní postup Nejprve byla zjištěna přesná koncentrace odměrného roztoku manganistanu draselného. Do titrační baňky bylo odpipetováno 10,00 ml odměrného roztoku kyseliny šťavelové a 100 ml zředěné kyseliny sírové (1:15). Směs byla zahřátá k varu na elektrickém vařiči a následně byla titrována odměrným roztokem manganistanu draselného do slabě růţového zabarvení. Ze spotřeby odměrného roztoku manganistanu draselného byla vypočtena jeho přesná koncentrace, jeţ byla 0,0019 mol l−1 a faktor byl tedy 1,0526. Pro zjištění hodnoty chemické spotřeby kyslíku bylo do titrační baňky napipetováno 100,00 ml vzorku vody, 5 ml zředěné kyseliny sírové (1:2) a z byrety bylo přidáno 20,00 ml odměrného roztoku manganistanu draselného. Směs sytě růţové barvy byla umístěna na elektrický vařič a byla zahřívaná k varu. Po dosaţení varu byla směs udrţována při varu 10 minut. Poté bylo ke směsi ihned připipetováno


27

20,00 ml odměrného roztoku kyseliny šťavelové o koncentraci 0,005 mol l−1 (došlo k odbarvení směsi). Následně byla ještě horká reakční směs titrována odměrným roztokem manganistanu draselného o přesné koncentraci do prvního růţového zabarvení. Chemická spotřeba kyslíku byla vypočtena podle vzorce

CHSK

Mn



5 c(KMnO4 ) A(O) (V (KMnO4 ) – V (KMnO4 , SV))   10 3 2 V(vzorek)

kde CHSKMn je chemická spotřeba kyslíku vzorku vody [mg l−1],

(4.3)

5 titrační 2

přepočítávací faktor ze stechiometrie rovnice, c(KMO4) přesná koncentrace roztoku KMnO4 [mol l−1], A(O) atomová hmotnost kyslíku [15,9994 g mol−1], V(KMO4) objem odměrného roztoku manganistanu draselného spotřebovaný při titraci vzorku [ml], V(KMO4, SV) objem odměrného roztoku manganistanu draselného spotřebovaný při titraci slepého stanovení [ml] a V(vzorek) objem titrovaného roztoku vzorku vody [ml], Slepým vzorkem je destilovaná voda, ze které byly připravovány roztoky. Spotřeba odměrného roztoku manganistanu draselného na slepý vzorek byla nulová, a proto není potřeba ji ve vztahu (4.3) zohledňovat.

4.8

Stanovení sodíku a draslíku plamenovou fotometrií

Reagencie  Ze standardního roztoku sodného kationtu o koncentraci 10 ppm byla naředěním deionizovanu vodou připravena sada kalibračních roztoků o objemu 100 ml a koncentraci 0,0, 0,5, 1,0, 1,5 a 2,0 ppm.  Standardní roztok draselného kationtu o koncentraci 100 ppm byl připraven odpipetováním 0,1 ml standardního roztoku draselného kationtu o koncentraci 100 000 ppm do odměrné baňky a baňka byla doplněna deionizovanou vodou na objem 100 ml.  Ze standardního roztoku draselného kationtu o koncentraci 100 ppm byla naředěním deionizovanou vodou připravena sada kalibrační roztoků o objemu 100 ml a koncentraci 0,0, 0,5, 1,0, 1,5 a 2,0 ppm.


28

Pracovní postup Měření bylo realizováno na přístroji AAS 3 za pouţití plamene acetylen–vzduch (průtok acetylenu byl 60 l h−1 a vzduchu 67 l h−1) při šířce spektrálního intervalu 0,3 nm a vlnové délce pro sodík 589,0 nm, resp. 766,5 nm pro draslík. Byl naměřen emisní signál kalibračních roztoků od nejniţší koncentrace po nejvyšší. Emisní signál vzorku vody byl naměřen pro vzorek naředěný deionizovanou vodou 1:9 pro sodík a 1:4 pro draslík. Vyhodnocení probíhalo metodou kalibrační přímky.

4.9

Stanovení vybraných kovů atomovou absorpční spektrometrií

Metodou AAS byly ve studovaných vzorcích vody stanoveny koncentrace vápníku, hořčíku, ţeleza, manganu a olova. Parametry měření jsou uvedeny v tabulce 4.1. Pro přípravu kalibračních roztoků u vápenatých resp. hořečnatých iontů byla potřeba pouţít standardní roztok vápenatého resp. hořečnatého kationtu o koncentraci 10 ppm, a proto byl odpipetován 1 ml standardního roztoku vápenatého resp. hořečnatého kationtu o koncentraci 1000 ppm do odměrné baňky a baňka byla doplněna deionizovanou vodou na objem 100 ml. Měření bylo realizováno na přístroji AAS 3. K detekci byly pouţity výbojky s dutou katodou. Výsledky měření byly vyhodnoceny metodou kalibrační přímky.

0, 5, 10, 15, 20

0,0, 0,5, 1,0, 2,0, 4,0

0,0, 2,0, 4,0, 6,0, 8,0

99:1

99:1

99:1 c

c

c

1:24

1:24

ředění vzorku vody

acetylen–vzduch

acetylen–vzduch

acetylen–vzduch e

e

e

acetylen–oxid dusný

d

acetylen–oxid dusnýd

plamen

10

10

5

8

8

mA

ţhavení výbojky

1,0

0,2

0,2

0,5

0,5

nm

spektrální interval

Ke kaţdému kalibračnímu roztoku připraveným ve 100 ml odměrných baňkách byl přidán 1 ml kyseliny dusičné.

Do odměrné baňky na 100 ml byl nepipetován 1ml kyseliny dusičné a baňka byla doplněna vzorkerm vody po rysku.

Průtok acetylenu 185 l h−1, průtok oxidu dusného 64 l h−1.

Průtok acetylenu 60 l h−1, průtok vzduchu 67 l h−1.

c

d

e

1 ml standardního roztoku draselného kationtu o koncentraci 100 000 ppm a dále byl ještě přidán 1ml kyseliny dusičné.

217,0

279,5

248,3

285,2

422,7

nm

vlnová detekce

Pro potlačení ionizace kationtu byl ke kalibračním roztokům i vzorku vody připravovaným ve 100 ml odměrných baňkách přidán

olovo

b

0,0, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4

0,0, 0,5, 1,0, 2,0, 4,0

mg l

−1

kalibrační roztoky

b

a

b

mangan

ţelezo

b

hořčík

a

vápníka

kation

Tabulka 4. 1 Parametry stanovení vybraných kovů metodou atomové absorpční spektrometrie


29


4.10

30

Spektrofotometrické stanovení síranů s chloranilanem barnatým

Reagencie  Zásobní roztok síranů o koncentraci 10 mg ml−1 byl připraven napipetováním 5,7 ml 96% kyseliny sírové do odměrné baňky a baňka byla doplněna destilovanou vodou na objem 1000 ml. Přesná koncentrace síranových iontů byla zjištěna titrací 0,2 mol l−1 odměrným roztokem hydroxidu sodného na fenolftalein. Přesná koncentrace síranových aniontů v zásobním roztoku činila 10,23 mg l−1.  Fosfátový pufr o pH = 1,8 byl připraven rozpuštěním 13,6 g dihydrogenfosforečnanu sodného v 60,5 ml 85% kyseliny fosforečné v odměrné baňce a následným doplněním destilovanou vodou na objem 100 ml.  Roztok HCl o koncentraci 3 mol l−1, jeţ byl pouţit na zregenerování kolony byl připraven odměřením 19,9 ml 35% HCl a 55,0 ml destilované vody. Pracovní postup: Nejprve byly připraveny dvě iontoměničové kolony s kyselými katexy a to Ostionem KS. a Dowexem 50 W. Do kádinky bylo odváţeno 75 g příslušného katexu a bylo ponecháno 24 hodin bobtnat v destilované vodě. Poté byl katex převeden do skleněné kolonky. Katexy v kolonách byly vţdy regenerovány 75 ml roztoku kyseliny chlorovodíkové s následným výplachem destilovanou vodou do neutrální pH. Vzorek vody byl nejprve zbaven rušivých kationů převedením 25,00 ml vzorku přes čerstvě zreagovanou kolonku rychlostí 1 kapka za sekundu. Eluát byl jímán do odměrné baňky na 50 ml. Po protečení tohoto vzorku kolonou byla propláchnuta 25 ml destilované vody, příslušný eluát byl jímán do odměrné baňky s předchozím eluátem vzorku vody (takţe koncentrace síranů ve výsledném eluátu byla dvakrát naředěna). Kalibrační roztoky o koncentraci 0; 20; 40; 60; 80 a 100 ppm byly připraveny napipetováním 0; 39; 78; 117; 156 a 196 μl zásobního roztoku síranů do 100 ml Erlenmayerovy baňky se zábrusem a naředěním 20 ml destilované vody. Vzorek vody k měření byl připraven odpipetováním 20,00 ml eluátu z iontoměniče do 100 ml Erlenmayerovy baňky. Do všech Erlenmayerových baňek, jak s kalibračními roztoky, tak i se vzorky vody, bylo přidáno 25,00 ml 95% ethanolu, 1,00 ml roztoku


31

chloridu amonného, 4,00 ml destilované vody a 75 mg chloranilanu barnatého. Směsi v baňkách byly třepány po dobu 1 hodiny na třepačce Heidolph Vibramax 100. Následně bylo z kaţdé baňky přefiltrováno 25,00 ml reakční směsi do 25 ml odměrné baňky. Po přidání 5 kapek fosfátového pufru do kaţdé baňky byla měřena absorbance roztoků při 535 nm proti destilované vodě. Měření bylo provedeno na spektrofotometru Hewlett Packard 8453 s diodovým polem a s vyuţitím programu UV–Visible ChemStation Software. Výsledky byly vyhodnoceny metodou kalibrační přímky.

4.11

Spektrofotometrické stanovení chloridů s thiokayanatan rtuťnatým

Reagencie  Zásobní roztok chloridů o koncentraci 10 ppm byl připraven naváţením 0,0165 g chloridu sodného a rozpuštěním v destilované vodě v odměrné baňce na objem l l.  0,3% roztok thioakyanatanu rtuťnatého v methanolu (roztok musí být připraven den před pouţitím). Thiokyanatan rtuťnatý byl připraven reakcí 6,14 g thiokyanatanu draselného rozpuštěného v co nejmenším mnoţství destilované vody s 10,25 g dusičnanu rtuťnatého rozpuštěného taktéţ v co nejmenším mnoţství vody. Vzniklá sraţenina byla přefiltrována a vysušena v exsikátoru.  3,2% roztok ţelezitých iontů byl připraven naváţením 5,0 g hexahydrátu síranu ţeleznato–amonného a rozpuštěním ve 20 ml destilované vody v kádince. Následně bylo přidáno 38 ml kyseliny dusičné a byla provedena oxidace varem na elektrickém vařiči. Pak byl roztok kvantitativně převeden do odměrné baňky a baňka byla doplněna na objem 100 ml destilovanou vodou. Pracovní postup: Ze zásobního roztoku chloridů byly do odměrných baněk na 25 ml připraveny kalibrační roztoky o koncentraci 0, 1, 3, 5, 6, 7, 8 a 9 ppm a baňky byly doplněny destilovanou vodou po rysku. Ke 25,00 ml příslušného kalibračního roztoku nebo vzorku vody bylo přidáno 5,00 ml roztoku ţelezitých iontů a 2,50 ml roztoku thiokyanatanu rtuťnatého. Po 10 minutách byla změřena absorbance kalibračních roztoků a vzorku vody proti slepému roztoku při vlnové délce 463 nm. Měření bylo


32

provedeno na spektrofotometru Hewlett Packard 8453 s diodovým polem a s vyuţitím programu UV–Visible ChemStation Software. Výsledky byly vyhodnoceny metodou kalibrační přímky.

4.12

Spektrofotometrické stanovení dusičnanů v UV oblasti

Reagencie  Zásobní roztok dusičnanů o koncentraci 100 mg l−1 byl připraven naváţením 0,0163 g KNO3 a rozpuštěním v destilované vodě na objem 100 ml. Pracovní postup Ze zásobního roztoku dusičnanů byly do odměrných baňek na 10 ml připraveny kalibrační roztoky o koncentraci 0, 5, 10, 15, 20, 25 a 30 mg l−1 a baňky byly doplněny destilovanou vodou po rysku. Byla změřena absorbance kalibračních roztoků a vzorku vody proti destilované vodě při vlnové délce 520 a 570 nm. Měření bylo provedeno na spektrofotometru Hewlett Packard 8453 s diodovým polem a s vyuţitím programu UV–Visible ChemStation Software. Hodnota absorbance při 570 nm byla odečtena od hodnoty absorbance při 520 nm, aby byl potlačen rušivý vliv organických látek. Výsledky byly vyhodnoceny metodou kalibrační přímky.

4.13

Spektrofotometrické stanovení hydrogenuhličitanů

Reagencie  Redestilovaná voda prostá oxidu uhličitého byla připravena povařením jednoho litru redestilované vody po dobu 10 minut a jeho následným probuláním argonem po dobu 15 minut.  Zásobní roztok hydrogenuhličitanu sodného o koncentraci 0,02 mol l−1 byl připraven naváţením 0,0420 g hydrohenuhličitanu sodného a rozpuštěním naváţky v redestilované vodě prosté oxidu uhličitého v odměrné baňce na objem 25 ml.  Dihydrogenfosforečnanové činidlo (tedy roztok 0,25 mol l−1 dihydrogenfosforečnanu sodného, který zároveň obsahuje 10−3 mol l−1 methylčerveně) bylo připraveno naváţením 1,9501 g dihydrátu dihydrogenfosforečnanu sodného a 0,0145 g


33

methylčerveně a následným rozpuštěním naváţky v redestilované vodě prosté oxidu uhličitého v odměrné baňce na objem 50 ml. Pracovní postup Kalibrační roztoky hydrogenuhličitanu sodného o koncentraci 0, 17, 34, 50, 67, 84 a 118 mg l−1 byly připraveny napipetováním 0,00, 0,25, 0,50, 0,75, 1,00, 1,25 a 1,75 ml zásobního roztoku hydrogenuhličitanu sodného do odměrných baněk na objem 25 ml. Do kaţdé baňky bylo dále přidáno 5,00 ml dihydrogenfosforečnanového činidla a následně byly baňky doplněny po rysku redestilovanou vodou prostou oxidu uhličitého. Vzorek vody byl připraven smícháním 20,00 ml vzorku vody s 5,00 ml dihydrognfosforečnanového činidla, který zároveň obsahuje 10−3 mol l−1 methylčerveně. Byla změřena absorbance kalibračních roztoků a vzorku vody proti redestilované vodě při vlnové délce 525 nm. Měření bylo provedeno na spektrofotometru Hewlett Packard 8453 s diodovým polem a s vyuţitím programu UV–Visible ChemStation Software. Výsledky byly vyhodnoceny metodou kalibrační přímky.

4.14

Stanovení aktivity vody kapalinovým scintilačním detektorem

Pracovní postup Do scintilační nádobky bylo pipetováno 10 ml vzorku vody a 10 ml scintilačního koktejlu Omni–Szintisol. Do další nádobky bylo pipetováno 10 ml koktejlu (jako pozadí). Na kapalinovém scintilačním detektoru Beckman LS 6000SE byla změřena celková objemová aktivita beta, celková objemová aktivita alfa a aktivita tritia.

4.15

Statistické zpracování výsledků

Naměřená data byly zpracovány běţnými statistickými postupy [21]. Odlehlost výsledků jednotlivých měření byla zjištěna Deanovým–Dixonovým testem. Výsledky stanovení jsou uvedeny jako medián s rozpětím a relativní směrodatnou odchylkou mediánu. Lineární závislost dvou proměnných byla zpracována metodou lineární regrese se statistickým vyhodnocením v programu Microcal Origin 6.0 (Microcal Software


34

USA). Limit detekce z kalibračních závislostí (LOD), který představuje koncentraci, kdy lze ještě s definovanou pravděpodobností tvrdit, ţe je analyt přítomen, ovšem nelze určit jeho koncentrace byl vypočten podle vztahu

LOD =

3s x/y a

(4.4)

kde sx/y je směrodatná odchylka, která charakterizuje rozptýlení bodů okolo regresní přímky, a a je směrnice lineární regrese. Limit kvantifikace z kalibračních závislostí (LOQ), který představuje koncentraci, kdy lze s definovanou pravděpodobností jiţ tvrdit, ţe je analys přítomen v dané koncentraci, byl vypočten podle vztahu

LOQ =

10s x/y a

(4.5)

5 Výsledky a diskuse

35

5

VÝSLEDKY A DISKUSE

5.1

Stanovení globálních parametrů

Stanovení globálních parametrů, charakterizujících analyzovanou vodu z pramene Kloubovka jako celek, bylo provedeno vţdy pro tři nezávislé odběry, aby bylo moţné zjistit, zda se příslušný parametr neliší v čase. Výsledky stanovení pro jednotlivé sledované parametry jsou uvedeny v tabulce 5.1. Tabulka 5. 1 Výsledky stanovení vybraných globálních parametrů vody z pramene Kloubovka pro jednotlivé nezávislé odběry a jejich medianizované hodnoty

parametr celková mineralizace, mg l–1 −1 κ l−1,mS m pH tvrdost vody, mmol l−1 CHSKMn, mg l−1 a Stanovení neprovedeno.

datum odběru 4.10. 2009

11.10. 2009

9.11. 2009

203 22,0 6,0 0,82 2,32

-a 20,6 5,9 0,82 2,24

-a 20,7 5,9 0,82 2,32

medián 203 20,7 5,9 0,82 2,32


5.2

36

Stanovení vybraných kovů (kationtů)

Stanovení vybraných kovů ve vzorku vody z pramene Kloubovka bylo provedeno v jednom odběru metodou plamenové spektrometrie a atomové absorpční spektrometrie. Parametry naměřených kalibračních přímek a výsledky stanovení jsou uvedeny v tabulce 5.2. Příklad naměřené kalibrační přímky pro stanovení vápníku metodou atomové absorpční spektrometrie je uveden na obr. 5.1. Tabulka 5. 2 Rovnice naměřených kalibračních přímek, vypočítané hodnoty limitu stanovení a limitu kvantifikace a výsledky stanovení vybraných kovů ve vzorku vody z pramene Kloubovka

kov

metoda

a

rovnice kalibrační přímky

LOD,

LOQ,

mg l−1

mg l−1

−1

sodík FS A = 0,66 c [mg l ] 0,09 0,29 −1 draslík FS A = 0,512 c [mg l ] 0,11 0,36 vápník AAS A = 0,120 c [mg l−1] + 0,016 0,20 0,68 −1 hořčík AAS A = 0,80 c [mg l ] + 0,02 0,03 0,11 ţelezo AAS A = 0,039 c [mg l−1] – 0,010 0,68 2,26 −1 mangan AAS A = 0,088 c [mg l ] + 0,008 0,08 0,27 olovo AAS A = 0,018 c [mg l−1] + 0,023 1,04 3,47 a FS–plamenová spektrometrie, AAS–atomová absorpční spektrometrie

stanovená hodnota ve vzorku vody medián, mg l−1

sr, %

9,83 ± 0,38 4,00 ± 0,77 16,8 ± 3,8 7,95 ± 1,92 < LOD < LOD < LOD

0,5 2.66 3,16 3,34 – – –

0.6

A 0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0.0 0

1

2

3

4

c(Ca), mg l

5 –1

Obr. 5. 1 Kalibrační přímka pro stanovení vápníku metodou atomové absorpční spektrometrie


5.3

37

Stanovení vybraných aniontů

Stanovení vybraných aniontů ve vzorku vodu z pramene Kloubovka bylo provedeno v jednom odběru spektrofotometrickými metodami popsanými v kap. 4.10–4.11. Při stanovení síranů ve vzorku vody byla nejprve ověřena správná funkce vybraných iontoměničů Dowex 50 W a Ostion KS. K ověření byla pouţita minerální voda Korunní, která má podle výrobce udán obsah síranových iontů 57,30 mg l−1. Výsledky měření ukázaly, ţe správné výsledky poskytuje pouze stanovení s pouţitím iontoměniče Dowex 50 W, při jehoţ pouţití naměřená hodnota pouţitou metodou s chloranilanem barnatým v minerální vodě Korunní činila 55,6 ± 7,7 mg l−1 (sr = 1,93 %). Dále bylo zjištěno, ţe od výsledků stanovení je nutné odečíst výsledek stanovení slepého pokusu, v němţ se nechá kolonkou s iontoměničem prokapat místo vzorku analyzované vody stejný objem destilované vody (tato skutečnost byla pravděpodobně způsobena tím, ţe docházelo k uvolňování sulfonylových skupin z měničů kationtů do roztoku). Při stanovení hydrogenuhličitanů byla nejprve ověřena správnost pouţité metody. K ověření byla pouţita balená Dobrá voda, která má podle výrobce udán obsah hydrogenuhličitanových iontů na 105 mg l−1. Pouţitou metodou byl obsah hydrogenuhličitanů v této vodě stanoven na 91,6 ± 1,2 mg l−1 (sr = 1,62 %). Parametry

naměřených

kalibračních

přímek

a

výsledky

stanovení

jednotlivých vybraných aniontů jsou uvedeny v tab. 5.3. Příklad naměřené kalibrační přímky pro stanovení chloridů spektrometrickou metodou s thiokyanatanem rtuťnatým je uveden na obr. 5.2. Tabulka 5. 3 Rovnice naměřených kalibračních přímek, vypočítané hodnoty limitu stanovení a limitu kvantifikace a výsledky stanovení vybraných aniontů ve vzorku vody z pramene Kloubovka

aniont 2−

metoda

a

rovnice kalibrační přímky −3

−1

−4

SO4 4.10 A = 3,15×10 c [mg l ] + 5,2×10 − Cl 4.11 A = 0,0214 c [mg l−1] + 0,0025 − NO3 4.12 A = 0,0606 c [mg l−1] + 0,0755 HCO3− 4.13 A = 5,5×10−4 c [mg l−1] – 0,107 a Číslo odkazuje na číslo kapitoly, kde je stanovení popsáno.

LOD,

LOQ,

mg l−1

mg l−1

0,72 0,67 0,85 24,7

2,39 2,22 2,85 82,4

stanovená hodnota ve vzorku vody medián, mg l−1

sr, %

79,7 ± 1,28 7,78 ± 0,51 17,6 ± 0,0 < LOD

0,22 0,91 0,0 –


38

0.25

A 0.20

0.15

0.10

0.05

0.00 0.0

2.5

5.0

7.5 –

c(Cl ), mg l

10.0 –1

Obr. 5. 2 Kalibrační přímka pro stanovení chloridů spektrofotometrickou metodou s thiokyanatenem rtuťnatým

5.4

Stanovení aktivity vody

Ve zkoumaném vzorku vody pramene Kloubovka byla naměřena celková objemová aktivita alfa: 209 Bq l−1 , celková objemová aktivita beta: 348 Bq l−1, objemová aktivita tritia: 128 Bq l−1.

5.5

Diskuse

Zhodnocení výsledků je provedeno na základě vyhlášky 423/2001 Sb.[7] a vyhlášky Ministerstva zdravotnictví [9]. Mineralizaci vody lze posuzovat podle mnoţství rozpuštěných látek a hodnoty vodivosti. Změřením vodivosti ve vodě Kloubovka bylo tedy zjištěno, ţe tento pramen patří mezi prosté podzemní vody. Na základě obsahu rozpuštěných látek daných mnoţstvím odparku nebo přesněji součtem koncentrace rozpuštěných látek, lze Kloubovku podle tabulky 3.1 posuzovat buď jako minerální vodu slabě mineralizovanou nebo jako přírodní vodu středně mineralizovanou. Naměřená hodnota vodivosti vyhovuje poţadavkům pro pitné vody. Hodnota pH Kloubovky je nepatrně niţší neţ je mezní hodnota pro pitné vody.


39

Podle zjištěné hodnoty tvrdosti vody má pramen niţší hodnotu neţ je doporučená ze zdravotního hlediska, nicméně koncentrace vápníku i hořčíku vyhovuje vyhlášce pro pitné vody. Jak napovídá zjištěná hodnota chemické spotřeby kyslíku, voda z pramene Kloubovka vyhovuje poţadavkům pro pitné vody, takţe není znečištěna organickými látkami. Obsah vybraných kationtů (kovů), tj. sodíku, draslíku, vápníku, hořčíku, ţeleza, manganu a olova, i aniontů tj. síranů, chloridů, dusičnanů a hydrogenuhličitanů ve vodě z pramene Kloubovka plně odpovídá poţadavkům pro pitné vody. Z hlediska moţného pozitivního účinku na lidské zdraví připadá v úvahu zejména obsah síranů. Ty se v lázeňství vyuţívají k léčbě pohybového ústrojí. Pokud minerální voda obsahuje více jak 2 mg l−1 titrované síry, nazývá se vodou sirnou. Přepočtem nalezeného mnoţství síranů ve vodě z pramene Kloubovka na titrovanou síru byla získána hodnota titrované síry v této vodě jako 28 mg l−1, proto ji lze zařadit mezi vody sirné typu A. Z hlediska radioaktivity voda z pramene Kloubovka radioaktivní není a aktivita tritia ve vodě je nevyhovující poţadavkům pro pitnou vodu. Aby se dalo posoudit, zda je voda pitná, je potřeba znát i výsledky mikrobiologického rozboru. Jeho provedení ovšem nebylo součástí této bakalářské práce, ale byl však proveden v roce 2008 Obecním úřadem obce Oselce [22]. Jeho výsledky nevyhovují poţadavkům pro pitnou vodu, protoţe bylo zjištěno, ţe jsou ve vodě přítomny intestinální enterokoky, ale jen v nepatrném mnoţství.

6 Závěr

6

40

Závěr

Cílem této bakalářské práce byla analýza vody pramene Kloubovka a zjistit tak, jestli je voda pitná, minerální a zda–li neobsahuje nějaký analyt, který se vyuţívá k léčbě pohybového ústrojí. Na základě dosaţených výsledků lze konstatovat, ţe voda z pramene Kloubovka je podzemní přírodní minerální voda se slabou mineralizací. Z hlediska Vyhlášky Ministerstva zdravotnictví ČR č. 423/2001 Sb. [7] se sice jedná o vodu sirnou typu A, jenţ se pouţívá k léčbě pohybového ústrojí, ale koncentrace síranů v Kloubovce se pohybuje jen do 100 mg l−1. Samozřejmě, ţe čím více síranů by bylo přítomno ve vodě, tím by měla voda jistě vyšší léčebný účinek. Voda Kloubovka podle Vyhlášky Ministerstva zdravotnictví ČR č. 252/2004 Sb. [9] nevyhovuje poţadavkům pro pitnou vodu. Nevyhovujícími parametry jsou pH, tvrdost vody, z mikrobiologického stanovení mnoţství enterokoků a aktivita tritia. Výsledky všech provedených stanovení a jejich porovnání s limitními hodnotami pro pitnou vodu jsou uvedeny v tabulce 6.1.

6 Závěr

41

Tabulka 6. 1 Přehled naměřených hodnot sledovaných parametrů vody z pramene Kloubovka a jejich porovnání s limity pro pitnou vodu podle Vyhlášky Ministerstva zdravotnictví ČR č. 252/2004 Sb. [9]. (NMH–nejvyšší mezní hodnota, MH–mezní hodnota, DH–doporučená hodnota) sledovaný parametr

naměřené hodnota

limit hodnota

vyhovuje

203 20,7 5,9 0,82 2,32 9,83 4,00 16,8 7,95 < LOD < LOD < LOD 79,7 7,78 17,6 < LOD 128

–a 125 (MH) 6,5 – 9,5 (MH) 2,0–3,5 (DH) 3,0 (MH) 200 (MH) –a 30 (MH) 10 (MH) 0,20 (MH) 0,050 (MH) 0,010 (NMH) 250 (MH) 100 (MH) 50 (NMH) –a 100 (MH)c

nehodnoceno ano ne ne ano ano nehodnoceno ano ano –b –b –b ano ano ano –b ne

celková mineralizace, mg l−1 κ, mS m−1 pH tvrdost vody, mmol l−1 CHSKMn, mg l−1 sodík+, mg l−1 draslík, mg l−1 vápník, mg l−1 hořčík, mg l−1 ţelezo, mg l−1 mangan, mg l−1 olovo, mg l−1 sírany, mg l−1 chloridy, mg l−1 dusičnany, mg l−1 hydrogenuhličitany, mg l−1 tritium, Bq l−1 a Není předepsáno. b

Limit detekce pouţité metody je výše neţ poţadovaná mezní hodnota.

c

Podle vyhlášky č. 307/2002 Sb. [20].

7 Literatura

42

Literatura

[1]

Národní registr pramenů a studének. Záznam číslo 780-Kloubovka. Dostupné na WWW: [cit. 2.4.2010].

[2]

http://www.mapy.cz/#mm=TP@x=131360768@y=133694848@z=13 [cit. 22.6.2010]

[3]

www.geology.cz/app/ciselniky/lokalizace/show_map.php?mapa=g500&y=806240&x=11060 11&r=50000&s=1&legselect=0 [cit. 2.4.2010]

[4]

McGavin G. C.: Horniny a minerály. 3. vyd. Praha, Euromedia 2005

[5]

http://www.geology.cz/app/ciselniky/lokalizace/show_map.php?mapa=radon500&y=806240 &x=1106007&s=1 [cit. 2.4.2010]

[6]

Horáková M., Lischke P., Grünwald A.: Chemické a fyzikální metody analýzy vod. Praha, SNTL/ALFA 1986.

[7]

Vyhláška Ministerstva zdravotnictví ČR č. 423/2001 Sb. ze dne 20. listopadu 2001, kterou se stanoví způsob a rozsah hodnocení přírodních léčivých zdrojů a zdrojů přírodních minerálních vod a další podrobnosti jejich vyuţívání,

poţadavky na ţivotní prostředí a

vybavení přírodních léčebných lázní a náleţitosti odborného posudku o vyuţitelnosti přírodních minerální

léčivých

zdrojů a klimatických podmínek k léčebným účelům, přírodní

vody k výrobě přírodních minerálních vod a o stavu ţivotního

prostředí

přírodních léčebných lázní (vyhláška o zdrojích a lázních). [8]

Zákon č. 164/2001 Sb. ze dne 13.4.2001 o přírodních léčivých zdrojích, zdrojích přírodních minerálních vod, přírodních léčebných lázních a lázeňských místech a o změně některých souvisejících zákonů

[9]

Vyhláška Ministerstva zdravotnictví ČR 252/2004 Sb. ze dne 22.4. 2004, kterou se stanoví hygienické poţadavky na pitnou a teplou vodu a četnost a rozsah kontroly pitné vody.

[10]

Pitter P.: Hydrochemie. 4. aktual. vyd. Praha, VŠCHT 2009.

[11]

Pitter P.: Výpočet celkové mineralizace a její význam v hydrochemii. Chemické listy 92 (1998), 772–776.

[12]

Adam J.: Metody chemické analýzy vody. Praha, Státní pedagogické nakladatelství 1976

[13]

Grünwald A.: Hydrochemie. Praha, ČVUT 1993.

[14]

Hofmann P., Havránek M. a kol.: Jednotné metody chemického rozboru vod. Praha, Státní nakladatelství technické literatury 1965.

[15]

Jandová D.: Balneologie. Praha, Grada 2009.

7 Literatura

[16]

43

Kobrová M. a kol.: Metody chemické analýzy přírodních vod. Praha, Ústřední ústav geologický 1983.

[17]

Malát M.: Absorpční anorganická fotometrie. Praha, Academia 1973.

[18]

Yan D. R., Rössner B., Schwedt G.: Vergleichende untersuchungen zur titrimetrischen, photometrischen und ionen-chromatographischen hydrogencarbonat-bestimmung in trinkund mineralwässern. Analytica Chimica Acta 162 (1984), 451–455.

[19]

Státní ústav radiační ochrany. Přírodní radioaktivita a problematika radonu. Dostupné na WWW: [cit. 16.5.2010].

[20]

Vyhláška státního úřadu pro jadernou bezpečnost č. 307/2002 Sb. ze dne 13.6.2002 o radiační ochraně.

[21]

Miller J. N., Miller J. C: Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry.

[22]

Oselecká Kloubovka. Protokol o zkoušce č. 20080411. Dostupné na Obecním úřadě Oselce.

ANALÝZA VODY PRAMENE KLOUBOVKA

Recommend Documents