VODY V PRÍRODE

Pôvod a vývoj hydrosféry je úzko spojený s vývojom ostatných častí Zeme. Medzi plášťom a zemskou kôrou, medzi hydrosférou, atmosférou, litosférou a biologickou hmotou dochádza neustále k výmene vody, ktorá spôsobuje zmeny chemického a izotopového zloženia vôd.

Vody vyskytujúce sa v prírode podľa pôvodu delíme na vody:

· zrážkové (atmosferické),

· povrchové,

· podpovrchové.

Procesy určujúce kvalitatívne a kvantitatívne zloženie prírodných vôd sú povahy fyzikálnej, chemickej a biochemickej. Okrem toho charakter prírodných vôd ovplyvňujú aj klimatické pomery, celkový ráz krajiny, hustota a druh jej osídlenia a pod.

Zrážková (atmosferická) voda

Voda je stálou súčasťou atmosféry, kde sa vyskytuje v troch formách:

- vo forme pár ako vlhkosť ovzdušia,

- vo forme kvapiek alebo zrniek a kryštálikov tvoriacich oblaky,

- vo forme atmosferických zrážok, ktoré padajú na zem.

Pod pojmom zrážková voda sa rozumie voda v kvapalnom alebo tuhom skupenstve, ktorá pri kondenzácii vodných pár prechádza z ovzdušia na zemský povrch. V závislosti od teploty a stupňa nasýtenia vzduchu parami môže ísť o zrážky:

· kvapalné ( dážď, rosa, hmla),

· tuhé ( sneh, ľadovec, inovať, poľadovica).

Rosa je dážď nepatrnej výdatnosti. Tvorí sa za jasných nocí ochladením najspodnejších vzdušných vrstiev zemským povrchom pod rosný bod.

Hmla sa skladá z kvapôčok vody veľkosti 0,006 – 0,04 mm; tvorí sa ochladzovaním prízemného vzduchu pod rosný bod.

Mrholenie vzniká zrážaním hmly.

Ľadovce sú kúsky ľadu veľkosti 5 – 50 mm. Tvoria sa najmä v lete pri silnom ochladení, keď veľmi vlhký vzduch rýchlo vystúpi do veľkej výšky.

Inovať vzniká z prechladenej hmly pri styku s tuhými telesami.

Poľadovica je ľadový povlak vznikajúci pri daždi z podchladených kvapiek, ktoré po dopadnutí na zamrznutú zem okamžite tuhnú.

To isté množstvo vody, ktoré sa dostane do atmosféry v dôsledku vyparovania, vracia sa potom na zemský povrch ako zrážky. Atmosferické zrážky ovplyvňujú kvantitatívne a kvalitatívne zásoby podpovrchových vôd.

Atmosferická voda je najčistejším druhom prírodnej vody, avšak prechodom vrstvou ovzdušia sa znečisťuje. Najväčší vplyv na chemické zloženie atmosferických vôd má vrstva atmosféry siahajúca od zemského povrchu do výšky 1000 - 1500 m. Kvapky dažďa aj sneh počas prechodu vrstvou atmosféry „vymývajú“ zo vzduchu značné množstvo aerosólov, ktorých najdôležitejšie zdroje sú kontinentálny prach, soli strhávané vetrom z povrchu ľadu, z hladiny morí, vulkanická činnosť a antropogénna činnosť. Okrem množstva a zloženia aerosólov vznik chemického zloženia atmosferických zrážok najmä od vodnatosti oblakov, množstva zrážok, charakteru predzrážkového obdobia, veľkosti častíc aerosólov, dĺžky trvania zrážok, veľkosti kvapôčok atď.

Atmosferická voda obsahuje predovšetkým rozpustené plyny, ktoré tvoria normálne zloženie vzduchu ( kyslík, dusík, oxid uhličitý a vzácne plyny), ďalej plynné znečisteniny ovzdušia ( oxid siričitý, oxid sírový, oxidy dusíka, amoniak a i.), ako aj tuhé látky ( dym, prach, atď.). Celkové množstvo anorganických rozpustených látok (mineralizácia) v atmosferickej vode sa pohybuje asi od 10 do 100 mg.l^-1 (v priemyselných alebo prímorských oblastiach tieto hodnoty môžu byť podstatne vyššie). V prímorských oblastiach môže atmosferická voda obsahovať až 300 mg.l^-1 chloridov.

Prirodzená kyslosť zrážkovej vody v rovnováhe s atmosferickým oxidom uhličitým má pH 5,65. Atmosferické zrážky sa považujú za kyslé, ak celkový náboj kyslých aniónov je väčší ako náboj katiónov a hodnota pH je nižšia ako 5,65. Zrážková voda obsahuje z aniónov hlavne sírany, dusičnany a chloridy, v menšej miere anióny slabých minerálnych a organických kyselín. Sírany sa na kyslosti zrážkovej vody podieľajú asi 60 - 70 %, dusičnany 25 - 30 %. Podiel chloridov a aniónov slabých minerálnych aj organických kyselín je malý. Chloridový anión je takmer výlučne súčasťou neutrálnych solí, prevážne morského pôvodu. Z katiónov majú dominantné zastúpenie ióny vápenaté, horečnaté, sodné a draselné.

Anorganické zlúčeniny dusíka (hlavne dusičnany a amoniakálny dusík) sú v atmosferických vodách zastúpené v desatinách až jednotkách mg.l^-1. S atmosferickými vodami sa dostávajú, ako dôležitý biogénny prvok, do vody a môžu byť preto významným zdrojom dusíka pre poľnohospodárstvo.

pH atmosferických vôd je ovplyvnené nie len prítomnosťou CO₂ a HCO₃^-, ale aj ďalších zložiek, ktorých vplyv je niekedy dominujúci (napr. vplyv oxidov síry a dusíka, amoniakálneho dusíka). Hodnotu pH môžu zvyšovať hydrogénuhličitany a amoniakálny dusík iba ak sú vo väčších koncentráciách. Ostatné zložky znižujú hodnotu pH.

V Európe v súčasnosti klesá pH atmosferických vôd, v dôsledku exhalátov obsahujúcich oxidy síry a oxidy dusíka, v priemere na 4 až 4,5, pričom sa oxidy dusíka môžu podieľať až jednou polovicou na kyslosti zrážok.. Hovorí sa o tzv. kyslých dažďoch.

Problém kyslých dažďov sa najskôr prejavil v 60. rokoch v Škandinávskych štátoch, kde došlo ku poškodeniu vegetácie a vodnej fauny v jazerách. Kyslé atmosferické zrážky spôsobujú napr. v škandinávskych jazerách a riekach hynutie vzácnych druhov rýb - pstruhov a lososov. Ukázalo sa, že ide o celosvetový problém. Najviac postihnutou oblasťou je východné pobrežie USA a Kanady.

Kyslé dažde sú príčinou nežiaduceho okysľovania povrchových vôd a pôdy. Zvyšuje sa koncentrácia iónov SO₄^2-, NO₃^- a NH₄⁺, ktoré čiastočne menia ich chemické zloženie a sú nežiaduce z hľadiska úpravy týchto vôd na pitnú vodu. Väčšie koncentrácie hlinitých iónov a iónov ostatných kovov v kyslých povrchových vodách znižuje reprodukčnú schopnosť rýb. Hodnoty pH okolo 4 prežíva iba uhor.

Okrem zníženia rybného bohatstva majú kyslé dažde nepriaznivý vplyv na zloženie pôdy (pôda sa ochudobňuje o katióny výmenou za vodíkové ióny), a tak aj na rast rastlín. Okyslením pôd kyslými dažďami sa vylúhujú Al a Fe, ktoré pôsobia ako koreňové jedy a stromy odumierajú. Prispieva k tomu aj priame pôsobenie atmosferického oxidu siričitého na asimilačné orgány rastlín.

Kyslé dažde spôsobujú aj značnú koróziu betónu, malty, železa a iných kovov.

Povrchová voda

Je to voda odtekajúca alebo zadržovaná v prirodzených a umelých nádržiach na zemskom povrchu. Vzniká zo zrážok, z výronov podzemnej vody a z roztápania ľadovcov. Prevládajúcim zdrojom povrchovej vody u nás sú atmosferické zrážky.

Vodný recipient (vodný útvar prijímajúci vodu z určitého povodia) vzniká buď prirodzenou cestou alebo umele, zásahom človeka. Voda v recipiente sa buď pohybuje, alebo je stojatá.

Vody v recipiente rozlišujeme na:

· stojaté: a) prirodzené ( moria a oceány, jazerá, močiare),

b) umelé ( rybníky, priehradné nádrže);

· tečúce: a) prirodzené ( potoky, rieky, bystriny),

b) umelé ( kanály, prieplavy).

Podľa lokality sa povrchové vody delia na:

· morské vody,

· povrchové vody kontinentálne.

Svetový oceán obsahuje 1338 miliónov km³ vody, čo predstavuje asi 96,5 % všetkých vodných zásob Zeme. Podiel obyčajnej vody tvorí necelé 3 % zásoby vody na Zemi. Pomer objemu pevnín nad morom k objemu morí je 1 : 11.

Najvýznamnejšou vlastnosťou morskej vody je pomerne stále chemické zloženie. Výnimku tvoria niektoré stopové prvky a prvky, ktoré sa zúčastňujú na biologických procesoch v morskej vode (dusík a fosfor) alebo podľa podmienok ľahko prechádzajú z rozpustných do nerozpustných foriem a opačne (Fe a Mn). Morská voda má pH 8,0 - 8,3. Väčšina iónov je v morskej vode čiastočne komplexne viazaná.

Morská voda obsahuje priemerne 35 g.l^-1 rozpustených látok, pričom však tento obsah nie je vo všetkých moriach rovnaký. Prevažujúcou zložkou je chlorid sodný. Jeho zásoby vo všetkých moriach sveta predstavujú 35.10¹⁷ kg. S hĺbkou sa zloženie vody mení len asi do 200 m. Neobyčajne malým výkyvom podlieha teplota oceánu. Teplota povrchových vrstiev závisí od zemepisnej šírky a pohybuje sa od 0°C do 30°C. V hĺbkach pod 3000 m je teplota konštantná v rozmedzí asi 0° - 3°C.

More je špecifickým vodným životným prostredím, ktoré sa vyznačuje prítomnosťou dostatočných zásob energie a výživy, ich rovnomernou distribúciou, ako aj stálosťou podmienok. Toto všetko má pre prírodu a živé organizmy základný význam.

Mŕtve more z hľadiska podmienok pre život predstavuje najdrsnejšie miesto na Zemi. V jednom litri vody tohto mora je až 340 g rôznych solí, čo je desaťkrát viac ako v typickej morskej vode.

Kontinentálne povrchové vody vznikajú z atmosferickej a z podpovrchovej vody. Ich chemické zloženie je určované predovšetkým reakciami medzi atmosferickou vodou, pôdou a horninami. (V poslednom období toto zloženie významne ovplyvňuje ľudská činnosť). Povrchové vody zásobované podpovrchovými vodami sú silnejšie mineralizované, kým pri prevahe atmosferických vôd je mineralizácia slabšia. Zastúpenie uvedených zdrojov, pôsobenie klimatických vplyvov (zrážky, teplotné pomery), zloženie geologických vrstiev, zloženie vodných prítokov určuje charakter povrchových vôd.

Povrchové vody sa od morskej odlišujú nielen oveľa menšou mineralizáciou, ale aj väčšími rozdielmi v ich chemizme. V morských vodách je prevládajúcou soľou chlorid sodný, v povrchových hydrogenuhličitan vápenatý. Pre život vodných organizmov a samočistiacu schopnosť povrchových vôd je významný obsah rozpusteného kyslíka, ktorý je funkciou teploty, obsahu organických látok a intenzity fotosyntézy. V letnom období je obsah rozpusteného kyslíka v rozmedzí 8 - 12 mg.l^-1, v zimnom asi 6 - 8 mg.l^-1. Obsah kyslíka kolíše aj v priebehu dňa (riasy produkujú kyslík cez deň).

Priemerný obsah chemických prvkov (aniónov a katiónov) v povrchových vodách Zeme (% hmotn.) (podľa Polanského a Smulikowského)je uvedený v tab. 1.

Zložky	Morská voda	Obyčajná ľadovcová voda
Anióny
O	6,29	44,10
Cl	55,30	5,68
S	1,54	4,08
Br	0,19	Stopy
C	0,07	7,05
Si	stopy	5,47
N	stopy	0,20
Spolu	63,39	66,58
Katióny
Na	30,60	5,79
Mg	3,73	3,41
Ca	1,20	20,40
K	1,11	2,12
Fe	stopy	0,94
Al	stopy	0,69
Spolu	36,64	33,35
Mineralizácia (%)	3,5	0,027
Anióny	Cl>SO₄>CO₃ >Br	CO₃ >SO₄ >Cl
Katióny	Na>Mg>Ca>K	Ca >Na >Mg >K

Tabuľka 2 Priemerný obsah chemických prvkov v povrchových vodách Zeme

Obsah voľného oxidu uhličitého v povrchových vodách je veľmi nízky. Do povrchových vôd sa dostáva rozpúšťaním zo vzduchu, ako aj biologickými procesmi prebiehajúcimi pri rozklade organických látok vo vode. V závislosti od obsahu CO₂ kolíše hodnota pH povrchových vôd. V zimnom období je obsah CO₂ vyšší (pH asi 6,5 - 7,7) ako v lete (pH až 8,8) pri silnom rozvoji vegetácie. Povrchové vody obsahujú obvykle väčšie množstvá organických látok. Sú to napr. humínové látky a iné polyfenoly, produkty životnej činnosti vodných organizmov (prirodzené zdroje), ako aj organické znečisteniny splaškových a priemyselných odpadových vôd (umelé zdroje).

Medzi zložky odpadových vôd, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú stav vodných tokov a zloženie vody v nich, patria:

1. Látky ľahšie ako voda - plávajúce. Môžu nimi byť tuhé látky vo forme plávajúcich predmetov ( hlavne plastické látky), ktoré vlastný tok prakticky neovplyvňujú, ale pôsobia esteticky odpudivo. Nepriaznivý vplyv majú oleje a tuky, ktoré sa na hladine rozprestierajú - izolujú vodu, čím bránia rozpúšťaniu vzdušného kyslíka vo vode.

2. Látky ťažšie ako voda, ktoré sa v pomalších úsekoch vodného toku usadzujú na dne. Organické látky v usadenine podliehajú biochemickému rozkladu. Na povrchu prebieha aerobne, v usadenine prejde do anaerobných podmienok za tvorby plynu (CO₂ a metánu). Ak je kal organického charakteru, zanáša dno toku a tým ničí jeho ekosystém.

3. Látky rozpustné vo vode pôsobia v celom objeme vodného toku. Organické látky podliehajú biochemickému rozkladu a tým dochádza ku znižovaniu koncentrácie kyslíka vo vode. Rozpustené anorganické látky sú príčinou zvýšenej korózie kovov a stavebných materiálov.

4. Špecifické látky z priemyselnej výroby, napr. kyseliny, zásady, soli ťažkých kovov, ropné látky, fenoly, kyanidy, tenzidy, pesticidy. Ovplyvňujú pH vody, pôsobia na jej toxicitu ( kyanidy, pesticidy, ťažké kovy, fenoly), chuť ( fenoly - hlavne po dezinfekcii vody chloráciou, pričom vznikajú chlorfenoly a ďalšie chlorované látky) a fyzikálno-chemické vlastnosti ( tenzidy znižujú povrchové napätie, čo je príčinou silnej penivosti vody a emulgovaniu tukov - utopenie vodných vtákov po odmastení ich peria).

5. Mikroorganizmy - baktérie, vírusy a iné. Ako škodlivý vplyv sa hodnotí ich patogenita, na druhej strane sa podieľajú na rozkladných procesoch organických látok, čím prispievajú k samočisteniu vody.

6. Oteplenie vody v tokoch - prejavuje sa znížením koncentrácie kyslíka a tým sa menia existenčné podmienky biocenózy. Teplota vody v recipiente by sa nemala zmeniť o viac ako 5°C oproti prirodzenej teplote.

7. Radioaktívne látky - podľa svojho charakteru poškodzujú organizmy rôznymi druhmi žiarenia a môžu prechádzať aj do potravinových reťazcov.

Opis a triedenie kvalitatívnych vlastností kontinentálnych povrchových vôd sa uskutočňuje u nás podľa ukazovateľov začlenených do štyroch skupín:

a) ukazovatele kyslíkového režimu (obsah rozpusteného kyslíka, nasýtenia kyslíkom, biochemická spotreba kyslíka za 5 dní, chemická spotreba kyslíka vyjadrujúca obsah organických látok, voľný sulfán a biologický stav),

b) ukazovatele základného chemického zloženia (obsah chloridov, síranov, celková tvrdosť, obsah vápnika, horčíka a látok rozpustených i nerozpustených),

c) osobitné ukazovatele (obsah amónnych iónov, dusičnanov, železa, mangánu, fenolov, detergentov, kyanidov, ďalej teplota, zápach, zafarbenie, oleje a patogénne zárodky),

d) ukazovatele mikrobiálneho znečistenia (počet koliformnýh mikróbov).

Pre špeciálne potreby sa ďalej odporúča súbor pomocných ukazovateľov. Sú to: - škodlivé látky (napr. olovo, arzén, ortuť a i.),

- zdravotne toxikologické ukazovatele (napr. selén, fluoridové ióny, benzén a i.),

- senzorické ukazovatele (napr. sulfán, ropa a i.),

- rádioaktívne látky.

Podpovrchové vody

Podpovrchová voda sa vyskytuje pod zemským povrchom vo všetkých formách a skupenstvách. Podľa pôvodu delíme podpovrchové vody na:

- vadózne, vznikajúce presakovaním (infiltráciou) zrážkových a povrchových vôd do zeme a v malej miere aj kondenzáciou vodných pár atmosferického pôvodu pod povrchom;

- juvenilné, vznikajúce kondenzáciou vodných pár unikajúcich z chladnúcej magmy v zemskom vnútri. Môžu sa dostať pozdĺž puklín v zemskej kôre až na povrch a vyvierať ako termálne pramene, žriedla alebo gejzíry.

Podpovrchová voda je v profile viazaná chemicky a mechanicky. Chemicky viazaná voda je z hydrologického hľadiska nevyužiteľná. Mechanicky viazaná voda sa vyskytuje jednak v pásme nasýtenia ako podzemná voda, jednak v pásme prevzdušnenia ako pôdna voda.

Pôdna voda

Pôdna voda je časť podpovrchovej vody (bez ohľadu na skupenstvo), ktorá nevytvára súvislú hladinu a nevypĺňa všetky póry. Vyskytuje sa v prevzdušnenom pásme, kde sú póry vyplnené vodou a vzduchom. Podľa síl, ktoré pri pôsobení prevládajú, rozlišujú sa tri druhy pôdnej vody:

Gravitačná pôdna voda – jej pohyb a účinky sú dané prevažne pôsobením zemskej príťažlivosti. Vzniká pri vsakovaní zrážok do zeme a preteká prevzdušneným pásmom do pásma nasýtenia. Obohacuje zásoby podzemnej vody.

Kapilárna pôdna voda – jej pohyb a účinky určuje prevažne pôsobenie kapilárnych síl v malých póroch. Vzniká pri vsakovaní zrážok a vzlínaním z hladiny podzemnej vody.

Adsorpčná pôdna voda – je viazaná adsorpčnými silami pôdnych a horninových častíc.

Podzemná voda

Podzemná voda je tá časť podpovrchovej vody, ktorá vypĺňa dutiny zvodnených hornín bez ohľadu na to, či vytvára alebo nevytvára súvislú hladinu, a časť vytvárajúca súvislú hladinu v pôde.

Podľa mineralizácie (celkového množstva rozpustených tuhých látok) a obsahu plynov sa delia podzemné vody na obyčajné a minerálne.

Obyčajné podzemné vody

Obyčajné podzemné vody sú vody s nízkym obsahom rozpustených tuhých látok, plynov, či mikroorganizmov, ktoré nespĺňajú žiadne z kritérií pre minerálnu vodu. Ide o vodu, ktorá sa objavuje pri bežných zemných prácach. Zásoby podzemnej vody sa dopĺňajú presakovaním atmosferickej a povrchovej vody priepustnými vrstvami, ďalej kondenzáciou vodných pár v pôde a kondenzáciou pár z magmy.

Vo všeobecnom obehu vody na Zemi sú podzemné vody najmenej pohyblivé. Zatiaľ čo objem vody v atmosfére sa vymení každých 9 dní, v oceánoch a moriach priemerne každých 2000 rokov, v podzemných vodách priemerne len každých 8000 rokov, hoci v tomto ohľade sa vyskytujú značné rozdiely. Podobne je to aj s rýchlosťou prúdenia podzemných vôd. V povrchových častiach zemskej kôry sa podzemné vody pohybujú obyčajne rýchlosťou 1-1000 m ročne, kým v hĺbke 1000-2000 m rýchlosťou 0,0001-0,1 m ročne. Pre porovnanie rýchlosť pohybu vody v riekach je asi 5 km za hodinu.

Chemické zmeny podzemných vôd sú výsledkom zložitých procesov prebiehajúcich v systéme voda – hornina – atmosféra. Sú to procesy fyzikálne, chemické a biochemické, prebiehajúce súčasne alebo tesne za sebou. Pre formovanie chemického zloženia má rozhodujúci význam rozpúšťanie, hydrolýza, adsorpcia, výmena iónov, oxidácia a redukcia, difúzia a osmóza.

Podzemné vody sa klasifikujú z rôznych hľadísk. Podľa množstva rozpustených látok sa podzemné vody delia na:

- obyčajné s obsahom rozpustených látok do 1 g.l^-1,

- slabo mineralizované s obsahom rozpustených látok 1-5 g.l^-1,

- stredne mineralizované s obsahom rozpustených látok 5-15 g.l^-1,

- silne mineralizované s obsahom rozpustených látok nad 15 g.l^-1.

Podľa hlavných iónových zložiek sa zaraďujú podzemné vody do tried“

I. trieda: hydrogénuhličitanové vody,

II. trieda: síranové vody,

III. trieda: chloridové vody.

Jednotlivé triedy sa delia na skupiny s prevládajúcim katiónom:

1. skupina – Na⁺,

2. skupina – Mg²⁺,

3. skupina – Ca²⁺.

Podzemné vody sa delia podľa upravárenských kritérií do rôznych kategórií akosti.

Minerálne vody

Minerálna vody sa čerpá z hĺbky niekoľko sto metrov z vodonosných vrstiev, z ktorých získala minerálne látky. Každá minerálna vody musí mať na etikete napísané zloženie.

Minerálne vody sa od obyčajných podzemných vôd odlišujú svojím chemickým zložením a fyzikálnymi vlastnosťami. (pozri pokusy – Minerálne vody)

Rozlišujeme:

1. prírodné minerálne vody sú vody z prírodného zdroja, ktoré obsahujú v mieste výveru viac ako 1000 mg .l^-1 rozpustených tuhých látok alebo viac ako 1 g.l^-1 rozpusteného CO₂.

2. prírodné liečivé vody sú vody z prírodného zdroja, ktoré vzhľadom na svoje chemické zloženie a fyzikálne vlastnosti majú vedecky dokázané farmakodynamické účinky, takže ich možno využívať na liečebné účely.

3. prírodné minerálne vody stolové sú vody z prírodného zdroja bez výrazných farmakodynamických účinkov, ktoré obsahujú viac ako 1 g.l^-1 CO₂ a najviac 5 g.l^-1 rozpustených tuhých látok a ktoré svojimi chuťovými vlastnosťami sú vhodné ako osviežujúce nápoje.

Minerálne vody rozdeľujeme a hodnotíme podľa:

1. obsahu rozpustených plynov na:

a) uhličité vody - kyselky , ktoré v mieste výveru obsahujú aspoň 1 g.l^-1 voľného CO₂;

b) sírne (sírovodíkové) vody obsahujú v mieste výveru aspoň 1 mg.l^-1 H₂S + HS^-.

2. celkovej mineralizácie na:

a) obyčajné – obsah rozpustených tuhých látok majú nižší ako 1 g.l^-1,

b) slabo mineralizované – obsah rozpustených látok v rozmedzí 1 – 5 g.l^-1,

c) stredne mineralizované – obsah rozpustených látok v rozmedzí 5 – 15 g.l^-1,

c) silne mineralizované – obsah rozpustených látok nad 15 g.l^-1.

3. prevládajúcich iónov

rozdeľujeme prírodné minerálne vody do tried a skupín:

I. trieda: hydrogénuhličitanové a uhličitanové vody,

II. trieda: síranové vody,

III. trieda: chloridové vody,

IV. trieda: vody s iným prevládajúcim aniónom.

Jednotlivé triedy sa delia na skupiny s prevládajúcim katiónom:

1. skupina – sodné,

2. skupina – horečnaté,

3.skupina – vápenaté,

4.skupina – s iným katiónom.

Na prvom mieste sa uvádza názov prevládajúceho aniónu a na druhom mieste názov prevládajúceho katiónu. Vody, v ktorých popri prevládajúcom anióne a katióne dosahujú aj ďalšie ióny koncentráciu aspoň 20 % z celkového množstva mólov chemických ekvivalentov, sú zmiešané typy vôd. Napr. hydrogénuhličitanová vápenato-horečnatá voda.

4. biologicky a farmakologicky významných súčastí sa minerálne vody delia na:

a) sírne – obsahujú aspoň 1 mg.l^-1 titrovateľnej síry (H₂S, HS^-, S₂O₃^2-),

b) jódové – obsahujú aspoň 5 mg.l^-1 jodidov,

c) železnaté – obsahujú aspoň 10 mg.l^-1 železa (Fe²⁺),

d) so zvýšeným obsahom arzénu, brómu, fluóru, medi, zinku, kobaltu, molybdénu, lítia, stroncia, bárya, kyseliny boritej, kyseliny kremičitej.

5. pH hodnoty sa vody hodnotia len vtedy, ak ide o vody

a) veľmi kyslé (pH <3,5),

b) veľmi alaklické (pH > 8,5).

6. rádioaktivity sa označujú ako radónové vody tie, ktorých aktivita (spôsobená radónom a jeho izotopmi) je najmenej 1,37 kBq.l^-1.

7. prirodzenej teploty s teplotou vyššou ako 25 ºC sa označujú ako termálne vody a to:

a) vlažné, s teplotou 25 – 35 ºC,

b) teplé, s teplotou 35 – 42 ºC,

c) horúce, s teplotou nad 42 ºC.

8. osmotického tlaku sa delia vody na:

a) hypotonické,

b) izotonické,

c) hypertonické.

Slovensko je mimoriadne bohaté na výskyt prírodných minerálnych vôd. Celkovo je registrovaných okolo 1200 minerálnych prameňov. Najznámejšie prírodné liečivé vody sú v Piešťanoch, Smrdákoch, Trenčianskych Tepliciach, Nimnici, Lúčkach, Korytnici, Brusne, Bardejove, Sliači, Turčianskych Tepliciach, Dudinciach, Sobranciach a v Číži.

Najznámejšie prírodné minerálne stolové vody sú Slatina, Maštinská (Poltár), Baldovská (Baldove), Salvátor (Lipovec), Santovka, Budišská a iné.

Pitná voda

Pitná voda je pre svoju nezastupiteľnú úlohu v živote človeka najdôležitejším druhom prírodnej vody. Z hľadiska kvality sa kladú na ňu vysoké nároky. Pitná voda je jednou z najviac kontrolovaných zložiek výživy. Nesmie obsahovať žiadne, alebo takmer žiadne minerálne látky.

Je jednou zo základných zložiek ľudskej výživy. Vyžaduje sa, aby nielenže neškodila ľudskému organizmu, ale aby mala aj biologickú hodnotu mala by obsahovať množstvo látok, predovšetkým stopové biogénne prvky v takom množstve a pomere, aby sa zabezpečila ich optimálna využiteľnosť ľudským organizmom.

V pitnej vode sa preto vyžaduje a sleduje aj prítomnosť a množstvo látok, ktoré ľudský organizmus potrebuje pre správny vývoj a rast. Prostredníctvom pitnej vody možno tieto látky organizmu dodávať. Najvhodnejšie zoskupenie biogénnych prvkov mávajú práve podzemné vody. Príkladom vôd s vysokou biologickou hodnotou sú liečivé minerálne vody.

Využitie pitnej vody je veľmi rozmanité. Používame ju jednak na pitie a prípravu potravy, jednak na rôzne iné účely, napr. na umývanie, pranie, kúpanie a pod.

Ideálne pre človeka je vypiť dva litre vody denne. Človek má pocit smädu keď stratí množstvo vody, ktoré sa rovná 1 % jeho hmotnosti. Pri strate 2 % hmotnosti vody v tele dochádza k zníženiu výkonnosti až o 10 %. Pretože pitná voda nemá žiadne kalórie, môžeme ju piť vo veľkých množstvách. Potením sa strácajú predovšetkým stopové prvky (Fe, Zn, P, I, Mn) dôležité pre látkovú výmenu. Ich nedostatok spôsobuje zníženie telesného i duševného výkonu.

Pitná voda pochádzajúca z akéhokoľvek prírodného zdroja musí vyhovovať predpísaným zdravotným a technickým požiadavkám.

Má byť chutná, bez nepríjemného pachu, má mať dobrý vzhľad a primeranú teplotu, aby pôsobila osviežujúco.

V norme na kvalitu pitnej vody sú uvedené dve skupiny požiadaviek: jednak bakteriologické a biologické, jednak chemické a fyzikálne požiadavky.

Z hľadiska biologických a bakteriologických vlastností pitná voda nesmie obsahovať žiadne choroboplodné zárodky. Fyzikálne a chemické vlastnosti pitnej vody sú uvedené v tabuľke.

Záväzné ukazovatele		Stanovené ukazovatele
(prípustná koncentrácia)
	(mg/l)		(mg/l)
Ortuť	0,001	Rozpustený kyslík	min. 50%
Selén	0,01	Aktívny chlór	min. 0,05
Kadmium	0,01		max. 0,3
Vanád	0,01	Amoniak a NH₄ ⁺	max. 0,5
Chróm	0,05	železo-hromadné zás.	max. 0,3
Arzén	0,05	-indiv.zás.	max. 0,5
Striebro	0,05	Mangán-hromad.zás	max. 0,1
Olovo	0,05	-indiv.zás	max. 0,3
Meď	0,05	Hliník	max. 0,3
Báryum	1,5	Zinok	max. 5
Kyanidy	0,01	Horčík	max. 125
Sírovodík	0,01	Celkový obsah vápnika
Fluoridy	1,5	a horčíka	min. 0,375 mmol/l
Fenoly	0,05	Alkalita (metyloranž)	min. 0,375 mmol/l
Ropa a ropné látky	0,01	PH	6 – 8
CHSK(Mn)	3,0	Fosforečnany	max. 1,0
Farba	20 (Pt)	Dusitany	max 0,1
Zákal	5 ZF	Dusičnany	max. 50
Rádioaktivita		Chloridy	max. 100
Celková alfa-aktivita	0,1 Bq/l	Sírany	max. 250
Celková beta-aktivita	1 Bq/l	Tenzidy (aniónové)	max. 0,2
		Humínové látky	max. 2,5
		Extrahovateľné látky	max 0,2
		všetky rozpustené látky	max. 1000

Tabuľka 3 Požiadavky na fyzikálne a chemické vlastnosti pitnej vody

Zdroje pitnej vody

Pitná voda sa získava z rôznych prírodných zdrojov. Podľa pôvodu to môže byť voda podzemná, povrchová alebo zrážková.

Podzemná voda je svojimi vlastnosťami a zložením ako pitná voda najvhodnejšia. Zo zdrojov podzemnej vody možno čerpať vodu s vysokou biologickou hodnotou a s priaznivými fyzikálnymi a bakteriologickými vlastnosťami. Obyčajne nevyžaduje zvláštnu úpravu, iba zabezpečenie po zdravotnej stránke (napr. dezinfekciu).

Povrchová voda sa svojimi vlastnosťami a zložením nevyrovná podzemnej vode. Vzhľadom na obmedzené zdroje podzemnej vody a rastúcu potrebu pitnej vody význam povrchových vôd pre zásobovanie obyvateľstva rastie.

V povrchovej vode sa negatívne prejavuje nestálosť zloženia, kolísanie teploty, nedostatok biogénnych prvkov, a najmä jej stále rastúce znečistenie. Tieto skutočnosti spôsobujú, že úprava povrchovej vody je náročný a nákladný technologický proces.

Pri úprave surovej vody na vodu pitnú sa používajú najmä tieto procesy: mechanické predčistenie, sedimentácia, filtrácia, čírenie, odkysľovanie, odstraňovanie železa a mangánu, adsorpcia na aktívnom uhlí a hygienické zabezpečenie. Okrem nich sa v niektorých druhoch podzemných vôd musí znížiť obsah Ca a Mg na hodnotu danú normou, najčastejšie dekarbonatáciou (zmäkčovanie vody). Niektoré povrchové vody naopak vyžadujú zvýšenie obsahu vápenatých a horečnatých solí (stvrďovanie) vody.

Napriek neustálemu zdokonaľovaniu úpravárenskej technológie mnoho rezistentných látok z povrchových vôd sa dostáva až k spotrebiteľovi. Ide napr. o zvyšky pesticídov, ropné látky, fenoly, tenzidy, dusičnany a pod.

Prevažná časť potreby vody pre obyvateľstvo sa kryje odbermi z vodných tokov alebo vodárenských nádrží. Spotreba pitnej vody vzrastá a preto je zrejmé, akú úlohu pri zásobovaní bude musieť hrať povrchová voda. O to väčší význam nadobúda jej ochrana pred ďalším znečisťovaním.

Zrážková voda nemá význam pre hromadné zásobovanie obyvateľstva pitnou vodou.

Kvalita pitnej vody vo významnej miere závisí od kvality surovej vody z vodného zdroja. Každý druh surovej vody vyžaduje príslušnú náročnosť úpravy.

Úžitková a prevádzková voda

Úžitková voda je voda hygienicky nezávadná, nepoužíva sa ako pitná voda a na varenie. Môže pochádzať z akéhokoľvek zdroja, ak vyhovuje zdravotným a technickým požiadavkám, používa sa na umývanie, kúpanie a na výrobné účely. Na úžitkovú vodu sa nekladú také prísne kritériá, pokiaľ ide o fyzikálne vlastnosti (teplota, farba, zákal), ako na pitné vody, ale nesmie byť odpudivá, nesmie obsahovať toxické látky a zo zdravotného hľadiska musí vyhovovať norme platnej pre pitnú vodu.

Prevádzková (technologická) voda sa používa na rôzne prevádzkové účely v priemysle a poľnohospodárstve. Delí sa podľa účelu použitia na vody výrobné, chladiace, závlahové, pracie a pod.

Pri výrobných procesoch v priemysle sú potrebné vody veľmi odlišných vlastností. Závisí to od druhu závodu a od technologických procesov výroby. Kým napr. potravinársky priemysel potrebuje vodu hygienicky nezávadnú, výroba liečiv a chemikálii dokonca destilovanú, v iných podnikoch vystačia z jednoducho upravenou alebo aj neupravenou povrchovou vodou (metalurgických, strojárenských, silikátových a iných). Nevhodná akosť prevádzkovej vody môže spôsobiť zhoršenie kvality výrobkov a koróziu zariadení.

Okrem špecifických požiadaviek na akosť vody pre rôzne priemyselné odvetvia sú niektoré požiadavky spoločné pre väčšinu prevádzok.

Voda - musí byť bezfarebná, bez zákalu a sedimentujúcich látok, bez tukov a olejov,

- má obsahovať iba nízku koncentráciu železa, mangánu, rozpustených látok a organických nečistôt,

- nesmie byť agresívna voči kovom a stavebninám,

- musí byť hygienicky nezávadná ak prichádza do styku s výrobkami potravinárskeho priemyslu.

Tabuľka 2 Priemerný obsah chemických prvkov v povrchových vodách Zeme

Báryum