Felszíni vizek mintavétele
Szennyezés-terjedés Folyóvíz vízhozam - sebesség → koncentráció (keveredés: turbulens diffúzió) - + biodegradáció és szedimentáció -
A folyamat
T=CQ=aQ+b+cQ(Q-Q1) Q: vízhozam aQ: vízhozammal arányos alapterhelés b: vízhozamtól független szenyező anyag Q-Q1: időegység alatt bekövetkező vízhozamváltozás c: ártérről bemosódó terhelés
Kiegyenlített vízjárás
T=CQ=aQ+b C=a+b/Q
Szélsőséges vízjárás
T=CQ=aQ+b+cQ
C=a+b/Q+cQ
2
Szennyezés terjedés - Állóvizek
diffúzió hőmérséklet hullámzás ha a tó átfolyásos – a terjedés is gyorsabb
Szennyezés terjedés - Állóvizek diffúzió: nagyobb koncentráció felől a kisebb felé - adott molekula átmérője - a víz viszkozitása - és a hőmérséklet befolyásolja A hőmérséklet növekedésével csökken a viszkozitás és felgyorsul az anyagmozgás
Szennyezés terjedés - Állóvizek hőmérséklet: a víz 4oC-on a legsűrűbb → lehűléskor átkeveredik → felmelegedéskor átkeveredik
Szennyezés terjedés - Állóvizek hullámzás: a szél miatt alakul ki, hatására a felső réteg átkeveredik - sekélyebb vizek teljesen átkeverednek
Szennyezés terjedés - Állóvizek hol jut be a szennyező anyag? - epilimnion/hipolimnion - ennek megfelelően dúsul a koncentráció – átjárás a 2 rétek között kicsi
Mintavétel ideje
a mérendő komponenseknek napi/évszakos/éves ritmusa lehet
hőmérséklet és ami ezzel összefügg
tervezés! ha napi ciklusú a mérendő komponens, akkor lehetőleg mindig ugyanabban az időpontban kell mintát venni (ha csak be nem bizonyosodik, hogy kicsi az ebből adódó szóródás)
Mintavétel
a vízminőség-változás nyomon követéséhez min 6 minta kell 24 óra alatt (20 minta minimálisan a vízminőség jellemzéséhez) heti ciklus esetén a hét különböző napjain kell mintát venni ha nincs ciklikusság, akkor a mintavételi időszakot egyenlő időközökre kell bontani
Mintavétel a gyakoriságot befolyásolja a mért értékek viszonya a határértékekhez adatok szórása
kevés minta is elég, ha kicsi a szórás, és/vagy határérték alattiak sok minta gyakran, ha határérték felettiek a mérések és gyakoriak a kiugró értékek
Mintavételi helyek
geometriai jellemzők morfológia a szennyező anyag belépési pontja (ha van ilyen)
Állóvizek
a mintavétel tükrözze a víztér: alakját hosszát szélességét mélységét rétegzettségét a szennyező források helyzetét
Folyóvizek
szennyező anyag belépési pont mederszélesség, mélység vízhozam
Folyóvizek
az ábra félrevezető, mert ez csak igen ritkán látszódik így (és az már elég baj) a keresztszelvény legalább 3 pontjából kell minta és/vagy hosszszelvényben a szennyezés irányában
Mintavételi hely
terv (elméleti) elsődleges a mintavevő személy biztonsága megközelíthetőség (gaz, magaspart stb)
Mintatípusok
pontminta: a mintázott közeg egy adott pontjának abban az időpontban tapasztalt állapotát tükrözi ha a vizsgált paraméter nagyon változékony azt az időszakot akrjuk meghatározni, amikor a szennyező anyagok jelen vannak ha az átlagminta elfedné az adott minták közti különbséget
Mintatípusok
átlagminta: a víz átlagos minőségét mutatja időbeli átlagminta: azonos hely, de eltérő időpontok területi átlagminta: azonos időpont, de eltérő helyek vertikális átlagminta: 1 pont, de eltérő mélységek a részminták egyesítése előtt meg kell győződni arról, hogy a vízminőség nem változott
Mintatípusok átlagminta-képzés szabályai: tavak (a mintavételi időszakban) egyenletes vízhozamú vízfolyások esetében a részminták térfogata pontosan megegyezzen változó vízhozam esetén a vízhozammal arányosan kell a részmintákat begyűjteni (térfogatarányos időbeli minta) ha a részminták összekeverése során csapadék képződik, kerülni kell a használatát
Mintavételi típusok
egyszeri periodikus: idő/ térfogat/ vízhozamfüggő folyamatos: állandó/ áramlással arányosan változó sebességgel
Áramló vizeknél: - nem izokinetikus - izokinetikus (a mintavétel sebessége= az áramló vízével) mintavétel
Az egyenlő távolságú osztásközök módszere RT: átfolyási arány; W: szélesség; V: az egyes osztásközökből begyűjtött minta mennyisége, mely helyről helyre változik az átfolyó víz mennyiségének függvényében
csak akkor, ha van kép a mederaljzatról
Az egyenlő vízhozamok módszere. A mintákat osztásközönként abból a vonalból kell begyűjteni, ahol a vonal mindkét oldalán ugyanannyi víz folyik át
Hogyan helyes a kinetikus mintavétel? - Alapelvek
a mintavevő leeresztésének és felhúzásának ideje meghatározza a begyűjthető minta mennyiségét a leeresztés/felhúzási sebesség minden függélyben meg kell, hogy egyezzen (próba kell a legmélyebb függélyben – derüljön ki, mi az a leglassabb sebesség, amikor a mintatartó nem töltődik túl) minden függélyben ugyanolyan mintavételi eszköz, ugyanakkora mintatárolóval kerülni kell a mesterséges elemek által keltett örvényeket keresztszelvényben legalább 3, max 10-14 kell mintát gyűjteni ha a mintavevő eléri a meder alját, meg kell szakítani a felkavarodó iszap miatt
Hogyan helyes a kinetikus mintavétel? - Alapelvek Nem lehet izokinetikus, ha: - a vízfolyás sebessége túl gyors (>10ms) - a vízfolyás sebessége túl lassú (<0,5m/s) - a mélység túl kicsi - pl. automata monitoring állomáson
Mintavételi eszközök
Üledé ledékmintavevő kmintavevő folyó folyó vízbő zbő l (D(D-95 modell, Federal Interagency Sedimentation Project, Project, 2000)
LISST-SL
Mintavevők
Merítéses mintavétel
általános vízkémiai vizsgálathoz, felúszó szennyeződések, oldott fémek, szerves szennyezők meghatározásához
ne keveredjen fel a víz a minatvevő eszköztől és személytől ajánlott a folyásiránynak háttal állni nem menni bele, ha mély a víz/gyors a sodrás
Van Dorn
Kemmerer
Mintatartók -szerves komponens: üveg, fém, vagy teflon (nem: zárószelepben neoprén tömítés, olajjal megkent alkatrész) -szervetlen összetevők: üveg, fluorokarbon polimer, egyéb inert nem színezett műanyag -nyomelem: gumi, fém nem ajánlott, polietilén ehhez jó -fényre bomló szennyezőknél barna boroszilikát üveg kell
Mintatartók
Minta tartósítás
általában hűtés 4oC-ra kénsav <2 pH (fémek, ammónium, KOI, keménység, szerves szén, foszfor) nátrium-hidroxid >12 pH (cianid) nátrium-tioszulfát (halogének, aromás vegyületek, fenolok, benzidinek, dioxin) tárolás sötétben: PAH
