Ekološka istraživanja rijeke Bjelovacke i Česme
Ekološka istraživanja u Bjelovarsko - Bilogorskoj županiji

Mentor: dr. sc. Ernest Meštrović
ernest@chem.pmf.hr
Mentor iz škole: prof: Danica Margetić
margetic@hpd.botanic.hr
Učenik: Krešimir Lončar
loncar@hpd.botanic.hr

Voda je spoj vodika i kisika. U molekuli vode su atomi vodika i atom kisika vezani kovalentnom vezom. Jezgra kisika jače privlači elektrone nego jezgra vodika, pa se naboj nejednoliko raspodjeljuje, zbog čega je jedan dio molekule elektronegativan, a drugi elektropozitivan. Molekula vode ima svojstvo električnog dipola zbog kojeg se u vodi otapaju sve polarne molekule - slično se otapa u sličnom. Stoga se nepolarne molekule, koje nemaju električni naboj, ne otapaju u vodi. Molekule se udružuju tako da se pozitivni kraj jedne molekule okreće prema negativnom kraju druge molekule (tvoreći vodikove veze). Voda reagira s alkalijskim i zemnoalkalijskim metalima, s mnogim anorganskim solima, ali i s mnogim organskim spojevima.Oko 3/4 Zemljine površine pokriveno je vodom.Od ukupne vode na Zemlji otpada:
- 97.2% na mora i oceane
- 2.15% na ledenjake
- 0.0171% na rijeke i jezera
- 0.625% na podzemne vode
- 0.001% na vodenu paru u zraku

Voda ima veliki udio u živoj tvari. Od 50% do 90% težine živih organizama je voda. Ima vrlo široku primjenu (ona je nezamjenjivi sastojak hrane, sredstvo za pranje i higijenu, sirovina i pomagalo u industriji i obrtu,itd).

Voda za piće

Mora biti bistra, ugodna okusa, bezbojna, bez mirisa. Poželjno je da sadrži otopljene soli (primjerice natrijev klorid i natrijevhidrogenkarbonat) i plinove (ugljik dioksid i kisik), pH mora biti između 6.9 i 8.2. Voda ne smije sadržavati soli mangana (gorak okus), soli željeza, nitratne ione, nitritne ione, amonijak iznad dozvoljenih koncentracija, patogene mikroorganizme.

Zagađivanje vode

Kao posljedica ispuštanja toplih industrijskih voda i voda iz nuklearnih elektrana u rijeke, uz sva ostala zagađenja, nastaje još i termalno zagađenje. Povišenjem temperature kisik se slabije otapa u vodi (i metabolizam životinja unutar vode se ubrzava, pa troše više kisika), a upravo količina otopljenog kisika važan je pokazatelj kakvoće vode. Ako je zagađenje veliko (koncentracija otopljenog kisika je mala). Anaerobne bakterije ugljikov dioksid, nitratne, sulfatne i fosfatne ione, reduciraju u metan, amonijak, sumporovodik i fosfin (bistre vode se pretvaraju u močvare). Najčešći zagađivači vode su pesticidi i umjetna gnojiva, kao i drugi anorganski i organski spojevi. Prisutstvo organskih tvari u vodi se može dokazati u obliku amonijaka NH3, nitrita NO2-, nitrata NO3- i u obliku fosfata PO43-. U zavodu za javno zdravstvo je grupa učenika III.d razreda Bjelovarske gimnazije uz pomoć inžinjera i tehničara ispitivala vode iz Bjelovacke i Česme. Uzorci su uzimani na 4 različita mjesta.

 
Bjelovacka - Brezovac, Bjelovacaka - Korenovo, Česma - Narta, Česma - Čazma

 

Metodologija rada

metoda rada - spektofotometrija
materijali - uzorci ispitivane vode u rijekama Bjelovackoj i Česmi
  - reagensi za dokazivanje amonijaka, nitrita, nitrata i fosfata
  - spektofotometar

Organska onečišćenja u vodi se mogu dokazati u obliku amonijaka, nitrita, nitrata, a u rezultatu se iskazuju u mg N/L (mg P/L) (vode).Dobiveni rezultati se uspoređuju s baždarnim krivuljama za svaki pojedini reagens.

Dokazivanje amonijaka NH3

Kemikalije

SIGNETOVA SOL - 250 g kalijevog natrijevog tartarata se otopi u 400 ml destilirane vode, zagrijava se dok se volumen ne smanji na polovinu. Otopina se ohladi I nadopuni destiliranom vodom do 500 ml.
NESSLEROV REAGENS – u 100 ml vode otopi se 50 g HgI2 i 35 g KI. U 250 ml vode se otopi 80 g NaOH i ohlađena otopina se pomiješa s otopinom KI i HgI2 i nadopuni do 500 ml. Smjesa stoji dok se talog ne slegne, nakon čega se otopina oddekantira.

Postupak:

25 ml ispitivanog uzorka + 1 ml SIGNETOVE soli + 1 ml NESSLER reagensa. Pričeka se 5 minuta da se razvije boja (žuta). Mjerenje se vrši u spektofotometru na 425 nm. Paralelno se radi i slijepa proba* (25 ml destilirane vode + reagensi).

 
*(slijepa proba je postupak kod kojeg umjesto uzorka koristimo destiliranu vodu i odgovarajući reagens) baždarna krivulja za određivanje slobodnog amonijaka snimano kod 425 nm - 25 ml - Nessler metoda

Dokazivanje nitrata

Kemikalije:

sumporna kiselina (4+1)
brucin sulfat
1 g brucin sulfata i 0,1 g sulfanilne kiseline se otopi u 70 ml vruće destilirane vode. U ohlađenu otopinu doda se 3 ml koncentrirane klorovodične kiseline i nadopuni vodom do 100 ml.

Postupak

U 2 ml uzorka doda se 1 ml brucina, 10 ml sumporne kiseline i ostavi se stajati u tami 10 minuta. Zatim se doda 10 ml destilirane vode i pusti da se razvije boja (žuta boja). U tami se ostavi 20 minuta. Mjeri se na spektofotometru l = 410 nm. Paralelno se radi slijepa proba.

 
baždarna krivulja za određivanje slobodnih nitrata snimano kod 410 nm - 10 ml - brucin metoda


Dokazivanje nitrita

Kemikalije:

Otopina EDTA dinatrijeva sol etilendiaminoctene kiseline 500 mg EDTA otopi se u vodi i nadopuni do 100 ml.
SULFANILNA KISELINA 600 mg sulfanilne kiseline otopiti u 70 ml tople vode, ohladiti i dodati 20 ml koncentrirane klorovodične kiseline i dobro promješati.
a - NAFTILAMINKLORID 600 mg a - NAFTILAMINKLORIDA otopiti u destiliranoj vodi uz dodatak 1 ml konc. klorovodične kiseline, zatim nadopuniti vodom do 100 ml dobro promješati i čuvati u tmnoj boci na hladnom.
STOCK OTOPINA Otopiti u vodi 1,232 g natrijeva nitrita u destiliranoj vodi nadopuniti vodom do 1000 ml i dodati 1 ml kloroforma. - pufer otopina - natrijev acetat

Postupak:

U 50 ml uzorka doda se 1 ml EDTA. 1 ml sulfanilne kiseline i 1 ml a - NAFTILAMINKLORIDA i ostavi se stajati 3-5 minuta. Zatim se doda 1 ml pufer otopine i opet ostavi stajati 10-30 minuta dok se ne pojavi ružičasta boja. Mjeri se na spektofotometru na 520 nm.

 
baždarna krivulja za određivanje nitrita snimano kod 500 nm - 25 ml - L-Mastil metoda


Dokazivanje fosfata

Kemikalije:

Reagens za fosfate - amonijev molibdat (NH4)6Mo7O24 x 4 H2O25 g amonijeva molibdata se otopi u 175 ml destilirane vode. U odmjerenoj tikvici od 1 L pažljivo se dodaje 280 ml koncentrirane H2SO4 u 400 ml destilirane vode. U ohlađenu otopinu sumporne kiseline doda se otopina molibdata i nadopuni do litre destiliranom vodom.
Otopina kositrova(II)klorida 2,5 g SnCl2 x 2H2O se otopi u 100 ml glicerola i ostavi se da stoji oko 1 dan

Postupak:

U 25 ml uzorka doda se 1 ml reagensa za fosfate i 2-3 kapi otopine SnCl2 i ostavi se stajati 15 minuta do pojave plave boje. Mjeri se na spektofotometru na 690 nm. Paralelno se radi i slijepa proba.

 
baždarna krivulja za određivanje fosfata snimano kod 690 nm - 25 ml - SnCl2 metoda

 

Rezultati dobiveni ispitivanjem uzoraka uzetih na različitim mjestima su različiti, ali neznatno odstupaju od dozvoljenih granica. Ako se usporede rezultati za Bjelovacku u odnosu na Česmu vidi se da amonijaka ima najviše u Bjelovackoj kod Korenova, nitrata i fosfata kod Brezovca a nitrita u Česmi kod Čazme.

mjesto uzimanja uzorka Bjelovacka - Brezovac Bjelovacaka - Korenovo Česma - Narta Česma - Čazma
NH3 mg N/L 1,28 1,54 1,17 0,7
NO2- mg N/L 0,033 0,00 0,0423 0,06
NO3- mg N/L 4,2 0,07 0,7 1,0
PO43- mg P/L 2,24 0,12 0,26 0,67

 

Što je tome razlog?
Vjerojatno različiti utjecaji. Bjelovacka protječe kroz urbano područje dok Česma većim djelom protječe kroz poljoprivredno područje.


1999

geografija kemija biologija astronomija fizika

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija  
back