Computer 22 WATERKWALITEITSONDERZOEK COMP + LQ WATERKWALITEITSONDERZOEK Bij het onderzoeken van de waterkwaliteit kunnen vele metingen worden gemaakt. In dit experiment ga je de watertemperatuur, geleidbaarheid en pH meten. Watertemperaturen in beken kunnen variëren van 0 °C in de winter tot boven de 30°C in de zomer. Koeler water in een stroom wordt in het algemeen als gezonder beschouwd dan warmer water. Problemen doen zicht meestal voor als veranderingen in temperatuur op dezelfde dag in dezelfde beek worden opgemerkt. Wat voorbeelddata staan vermeld in tabel 1. Tabel 1: Watertemperaturen van geselecteerde rivieren Seizoen
Temperatuur (°C)
Seizoen
Temperatuur (°C)
Hudson River, Poughkeepsie, NY
Winter
5
Summer
25
Mississippi River, Memphis, TN
Winter
7
Summer
29
Rio Grande, El Paso, TX
Winter
16
Summer
21
Missouri River, Garrison Dam, ND
Winter
3
Summer
14
Willamette River, Portland, OR
Winter
9
Summer
22
Lokatie
Geleidbaarheidswaardes in meren en rivieren worden meestal gevonden in het gebied van 100 tot 500 µS/cm. In gebieden met hard water of water met een bijzonder hoog zoutgehalte kan de geleidbaarheid oplopen tot 1000 µS/cm. Drinkwater heeft meestal een geleidbaarheid in het 5 1000 µS/cm bereik. Voorbeeldgegevens zijn vermeld in tabel 2. Tabel 2: Geleidbaarheid in geselecteerde rivieren Seizoen
Geleidbaarheid (µS/cm)
Seizoen
Geleidbaarheid (µS/cm)
Hudson River, Poughkeepsie, NY
Lente
180
Herfst
238
Mississippi River, Memphis, TN
Lente
266
Herfst
440
Rio Grande, El Paso, TX
Lente
1020
Herfst
1220
Sacramento River, Keswick, CA
Lente
142
Herfst
120
Ohio River, Benwood, WV
Lente
600
Herfst
286
Locatie
Het beste pH-bereik voor de meeste waterorganismen is pH 6,5 tot 8,2. De pH-waarden van beken en meren ligt meestal tussen pH 7 en 8. Hard water heeft vaak pH-waarden tussen 7,5 en 8,5. Bij het uitvoeren van dit experiment kun je ervoor kiezen om de waterkwaliteit te vergelijken op twee of meer punten in dezelfde beek, in twee of meer verschillende beekjes of meren, of in een meer en een beek die erin uitkomt.
Eurofysica B.V. | Postbus 3435 | 5203 DK ’s-Hertogenbosch | tel. +31(0)73 623 26 22 | fax. +31 (0)73 621 97 21 | www.eurofysica.nl |
[email protected]
Computer 22 WATERKWALITEITSONDERZOEK COMP + LQ DOELEN In dit experiment ga je een temperatuursensor gebruiken om de watertemperatuur te meten. een geleidbaarheidsensor gebruiken om de geleidbaarheid van water te meten. een pH-sensor gebruiken om de pH van water te meten. visuele observaties doen op de testlocaties. de waterkwaliteit vergelijken.
MATERIALEN Computer Vernier computerinterface Temperatuursensor Geleidbaarheidsensor
pH-sensor Kleurloze plastic fles Lange stok met grijper om watermonsters te nemen
Figuur 1
Kies een methode Methode 1 moet gebruikt worden bij GO! sensoren of een LabQuest mini-interface met een
laptop. Methode 2 moet worden gebruikt bij een LabQuest.
Eurofysica B.V. | Postbus 3435 | 5203 DK ’s-Hertogenbosch | tel. +31(0)73 623 26 22 | fax. +31 (0)73 621 97 21 | www.eurofysica.nl |
[email protected]
Computer 22 WATERKWALITEITSONDERZOEK COMP + LQ PROCEDURE Methode 1: sensoren blijven verbonden met de computer (laptop) Deel I Temperatuur meten 1.
Vul de plastic fles met water uit het meer of de beek. Neem het watermonster één meter van de kant af net onder het wateroppervlak. Waarschuwing: neem alle nodige voorzorgsmaatregelen om je veiligheid te garanderen!
2.
Meet de temperatuur van het watermonster. a. Sluit de temperatuursensor aan op de computer. b. Start Vernier Logger Pro of Logger Lite en open het bestand “22a Water Field StudyTemp” uit de map en-US “Middle school with Vernier”. c. Houd de temperatuursensor in het watermonster. Noteer de gemeten waarde in de gegevenstabel wanneer de waarde stabiliseert. d. Haal de temperatuursensor uit de interface.
Deel II pH meten 3.
Meet de pH van het watermonster a. Sluit de pH-sensor aan op de computer. b. Open het bestand “22b Water Field Study-pH” uit de map en-US “Middle school with Vernier”. c. Haal de pH-sensor uit zijn opslagflesje. d. Spoel de pH-sensor met het watermonster. e. Steek de pH-sensor in het watermonster. Noteer de gemeten waarde in de gegevenstabel wanneer de waarde stabiliseert. f. Spoel de pH-sensor met gedestilleerd water af en steek deze terug in het opslagflesje. g. Haal de pH-sensor uit de interface.
Deel III Geleidbaarheid meten 4.
Meet de geleidbaarheid van het watermonster. a. Sluit de geleidbaarheidsensor aan op de computer. b. Open het bestand “22c Water Field Study-con” uit de map en-US “Middle school with Vernier”. c. Spoel de geleidbaarheidsensor met het watermonster. d. Steek de geleidbaarheidsensor in het watermonster. Noteer de gemeten waarde in de gegevenstabel wanneer de waarde stabiliseert. e. Dep de geleidbaarheidsensor voorzichtig droog met een tissue.
5.
Bekijk en noteer de helderheid van het watermonster.
6.
Bekijk en noteer andere waarnemingen (met betrekking tot algen, planten, waterdiertjes, dieren, stroomsnelheid, enz.) met betrekking tot de waterkwaliteit op de locatie.
7.
Herhaal stap 1-6 op één of meerdere plaatsen.
Eurofysica B.V. | Postbus 3435 | 5203 DK ’s-Hertogenbosch | tel. +31(0)73 623 26 22 | fax. +31 (0)73 621 97 21 | www.eurofysica.nl |
[email protected]
Computer 22 WATERKWALITEITSONDERZOEK COMP + LQ Methode 2: gebruik een LabQuest Deel I Temperatuur meten 1.
Vul de plastic fles met water uit het meer of de beek. Haal het watermonster één meter van de kant af net onder het wateroppervlak. Waarschuwing: neem alle nodige voorzorgsmaatregelen om je veiligheid te garanderen!
2.
Sluit de temperatuursensor aan op de LabQuest en kies ‘Nieuw’ uit het menu bestand.
3.
Meet de temperatuur van het watermonster. a. Houd de temperatuursensor in het watermonster. b. Beweeg de sensor voorzichtig in het water en let op de waarde van de temperatuur. c. Noteer de gemeten waarde in de gegevenstabel wanneer de waarde stabiliseert. d. Haal de temperatuursensor uit de LabQuest.
Deel II pH meten 4.
Meet de pH van het watermonster a. Sluit de pH-sensor aan op de LabQuest. Kies ‘Nieuw’ uit het menu bestand. b. Haal de pH-sensor uit zijn opslagflesje. c. Spoel de pH-sensor met het watermonster. d. Steek de pH-sensor in het watermonster. Beweeg de sensor kort heen en weer in het water. e. Noteer de gemeten waarde in de gegevenstabel wanneer de waarde stabiliseert. f. Spoel de pH-sensor met gedestilleerd water af en steek deze terug in het opslagflesje. g. Haal de pH-sensor uit de interface.
Deel III Geleidbaarheid meten 5.
Meet de geleidbaarheid van het watermonster. a. Zet de geleidbaarheidsensor op de 0 – 2000 µS/cm positie. b. Sluit de geleidbaarheidsensor aan op de LabQuest en kies ‘Nieuw’ uit het menu bestand. c. Spoel de geleidbaarheidsensor met het watermonster. d. Steek de geleidbaarheidsensor in het watermonster. Noteer de gemeten waarde in de gegevenstabel wanneer de waarde stabiliseert. e. Dep de geleidbaarheidsensor voorzichtig droog met een tissue.
6.
Bekijk en noteer de helderheid van het watermonster.
7.
Bekijk en noteer andere waarnemingen (met betrekking tot algen, planten, waterdiertjes, dieren, stroomsnelheid, enz.) met betrekking tot de waterkwaliteit op de locatie.
8.
Herhaal stap 1-6 op één of meerdere plaatsen.
Eurofysica B.V. | Postbus 3435 | 5203 DK ’s-Hertogenbosch | tel. +31(0)73 623 26 22 | fax. +31 (0)73 621 97 21 | www.eurofysica.nl |
[email protected]
Computer 22 WATERKWALITEITSONDERZOEK COMP + LQ GEGEVENS Locatie Temperatuur (°C) Geleidbaarheid (µS/cm) pH Helderheid
Andere waarnemingen
ANALYSEER DE GEGEVENS 1.
Hoe kun je de waterkwaliteit op de verschillende locaties vergelijken?
2.
Welke verschillen heb je gevonden? Verklaar de verschillen.
3.
Welke overeenkomsten heb je gevonden? Verklaar de overeenkomsten.
4.
Op welke locatie was het water het ‘beste’? Verklaar waarom deze het beste is.
5.
Welke nieuwe ideeën voor het testen van de waterkwaliteit kwamen bij je op terwijl je het experiment aan het uitvoeren was?
UITBREIDINGEN 1.
Onderzoek de waterkwaliteit op dezelfde plaats op verschillende tijdstippen.
2.
Onderzoek het effect van regen of sneeuw op de waterkwaliteit.
3.
Onderzoek de waterkwaliteit op plaatsten stroomopwaarts en stroomafwaarts van een afvalwaterzuiveringsinstallatie.
Eurofysica B.V. | Postbus 3435 | 5203 DK ’s-Hertogenbosch | tel. +31(0)73 623 26 22 | fax. +31 (0)73 621 97 21 | www.eurofysica.nl |
[email protected]