Ποιότητα του νερού

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Ένας δειγματολήπτης ροζέτας χρησιμοποιείται για συλλογή δειγμάτων στα βαθιά νερά, όπως στις Μεγάλες Λίμνες ή ωκεανούς, για τον έλεγχο της ποιότητας του νερού.

Η ποιότητα του νερού αναφέρεται στα χημικά, φυσικά, βιολογικά και ραδιολογικά χαρακτηριστικά του νερού.[1] Είναι ένα μέτρο των συνθηκών του νερού σχετικά με τις απαιτήσεις ενός ή περισσότερων βιοτικών ειδών και/ή σε οποιαδήποτε ανθρώπινη ανάγκη ή σκοπό.[2] Συνήθως χρησιμοποιείται ως αναφορά σε ένα σύνολο προτύπων ως προς το οποίο η συμβατότητα μπορεί να υπολογιστεί. Τα πιο συνηθισμένα πρότυπα χρησιμοποιούνται για αξιολόγηση της ποιότητας του νερού ως προς την υγεία των οικοσυστημάτων, την ασφάλεια της ανθρώπινης επαφής και του πόσιμου νερού.

Πρότυπα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στον καθορισμό των προτύπων, οι υπηρεσίες κάνουν πολιτικές και τεχνικές/επιστημονικές αποφάσεις ως προς το πώς θα χρησιμοποιηθεί το νερό.[3] Στην περίπτωση των φυσικών υδάτινων μαζών, εκτελούν κάποιες λογικές εκτιμήσεις των αρχικών συνθηκών. Διαφορετικές χρήσεις εγείρουν διαφορετικά θέματα και συνεπώς εξετάζονται από διαφορετικά πρότυπα. Οι φυσικές υδάτινες μάζες ποικίλουν ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι περιβαλλοντικοί επιστήμονες εργάζονται για να κατανοήσουν πώς λειτουργούν αυτά τα συστήματα, που με τη σειρά του βοηθά στην ταυτοποίηση των πηγών και της συμπεριφοράς των ρυπαντών. Νομικοί του περιβάλλοντος και οι πολιτικοί εργάζονται για να καθορίσουν νομοθεσίες με σκοπό τη διατήρηση του νερού στην κατάλληλη ποιότητα για την προβλεπόμενη χρήση.

Η μεγάλη πλειοψηφία των επιφανειακών υδάτων του πλανήτη δεν είναι ούτε πόσιμα, ούτε τοξικά. Αυτό παραμένει αληθές όταν το θαλάσσιο νερό στους ωκεανούς (που είναι υπερβολικά αλμυρό για πόση) δεν λαμβάνεται υπόψη. Μια άλλη γενική άποψη της ποιότητας του νερού είναι ότι είναι μια απλή ιδιότητα που λέει αν το νερό είναι μολυσμένο ή όχι. Στην πραγματικότητα, η ποιότητα του νερού είναι ένα σύνθετο θέμα, μερικώς επειδή το νερό είναι ένα σύνθετο μέσο έμφυτα συνδεμένο με την οικολογία της γης. Βιομηχανικές και εμπορικές δραστηριότητες (π.χ. κατασκευές, εξόρυξη, μεταφορές) είναι οι κύριες αιτίες της ρύπανσης του νερού όπως και η επιφανειακή απορροή από αγροτικές περιοχές, η αστική απορροή και η απόχυση επεξεργασμένων και ανεπεξέργαστων λυμάτων.

Κατηγορίες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι παράμετροι για την ποιότητα του νερού καθορίζονται από την σκοπούμενη χρήση. Η εργασία για την ποιότητα του νερού τείνει να εστιάζεται στο νερό που επεξεργάζεται για ανθρώπινη κατανάλωση, βιομηχανική χρήση, ή για το περιβάλλον.

Ανθρώπινη κατανάλωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι ρύποι που μπορεί να υπάρχουν στο ανεπεξέργαστο νερό περιλαμβάνουν μικροοργανισμούς όπως ιούς, πρωτόζωα και βακτήρια· ανόργανους ρύπους όπως άλατα και μέταλλα· οργανικούς ρύπους από βιομηχανικές επεξεργασίες και χρήση πετρελαίου· παρασιτοκτόνα και ζιζανιοκτόνα καθώς και ραδιενεργούς ρύπους. Η ποιότητα του νερού εξαρτάται από την τοπική γεωλογία και το οικοσύστημα, καθώς και για τις ανθρώπινες χρήσεις όπως η διασπορά των λυμάτων, η βιομηχανική ρύπανση, η χρήση των υδάτινων μαζών ως απαγωγών θερμότητας και η υπερκατανάλωση (που μπορεί να χαμηλώσει το επίπεδο του νερού).

Η Υπηρεσία προστασίας περιβάλλοντος των ΗΠΑ (EPA) περιορίζει τις ποσότητες συγκεκριμένων ρυπαντών στο νερό του δικτύου που παρέχεται από τα δημόσια συστήματα νερού. Η Πράξη ασφαλούς πόσιμου νερού εξουσιοδοτεί το EPA να δίνει δύο τύπους προτύπων: πρωτογενή πρότυπα που καθορίζει τις ουσίες που επηρεάζουν δυνητικά την ανθρώπινη υγεία και δευτερογενή πρότυπα που περιγράφουν αισθητικές ποιότητες, αυτές που επηρεάζουν γεύση, οσμή, ή εμφάνιση. Οι κανονισμοί της Υπηρεσίας Τροφίμων και Ποτών (FDA) των ΗΠΑ καθορίζουν όρια για ρύπους στο εμφιαλωμένο νερό που πρέπει να παρέχει την ίδια προστασία για τη δημόσια υγεία. Το πόσιμο νερό, συμπεριλαμβανομένου του εμφιαλωμένου νερού, μπορεί λογικά να αναμένεται ότι θα περιέχει τουλάχιστον μικρές ποσότητες κάποιων ρύπων. Η παρουσία αυτών των ρύπων δεν δείχνει κατ' ανάγκη ότι το νερό θέτει έναν κίνδυνο για την υγεία.

Στις αστικές περιοχές παγκοσμίως, η τεχνολογία καθαρισμού του νερού χρησιμοποιείται στα δημοτικά συστήματα του νερού για να αφαιρεί ρύπους από το πηγαίο νερό (επιφανειακό νερό ή υπόγεια ύδατα) πριν τη διανομή του σε σπίτια, εργασίες, σχολεία και άλλους χρήστες.Το νερό που λαμβάνεται άμεσα από ποτάμια, λίμνες, ή υδροφορείς και το οποίο δεν υφίσταται καμιά επεξεργασία θα είναι αβέβαιης ποιότητας.

Βιομηχανική και οικιακή χρήση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τα διαλυμένα υλικά μπορεί να επηρεάζουν την καταλληλότητα του νερού για μια περιοχή βιομηχανικών και οικιακών σκοπών. Τα πιο οικεία διαλυμένα υλικά είναι προφανώς τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου που επιδρούν στην καθαριστική ικανότητα του σαπουνιού και μπορούν να σχηματίσουν σκληρά θειικά και μαλακά ανθρακικά υπολείμματα σε θερμαντήρες νερού ή λέβητες.[4] Το σκληρό νερό μπορεί να μαλακώσει αφαιρώντας αυτά τα ιόντα. Η διαδικασία αποσκλήρυνσης αντικαθιστά συχνά τα κατιόντα νατρίου.[5] Το σκληρό νερό μπορεί να προτιμάται από το μαλακό για ανθρώπινη κατανάλωση, επειδή προβλήματα υγείας έχουν συσχετιστεί με υπερβολικό νάτριο και έλλειψη ασβεστίου και μαγνησίου. Το μαλακό νερό μειώνει την θρέψη και μπορεί να αυξήσει την αποτελεσματικότητα καθαρισμού.[6]

Περιβαλλοντική ποιότητα νερού[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αστική απόρριψη υδάτων σε παράκτια ύδατα

Η περιβαλλοντική ποιότητα του νερού, σχετίζεται με υδάτινες μάζες όπως λίμνες, ποτάμια και ωκεανούς. Τα πρότυπα ποιότητας του νερού για επιφανειακά ύδατα ποικίλουν πολύ λόγω των διαφορετικών περιβαλλοντικών συνθηκών , οικοσυστημάτων και των σκοπούμενων ανθρώπινων χρήσεων. Τοξικές ουσίες και υψηλοί πληθυσμοί συγκεκριμένων μικροοργανισμών μπορεί να παρουσιάζουν κινδύνους υγείας για σκοπούς μη πόσιμου νερού όπως άρδευση, κολύμβηση, ψάρεμα, λεμβοδρομίες και βιομηχανικές χρήσεις. Οι συνθήκες αυτές μπορεί επίσης να επηρεάσουν την άγρια ζωή, που χρησιμοποιεί το νερό ως πόσιμο ή ως ενδιαίτημα. Σύγχρονοι νόμοι ποιότητας του νερού καθορίζουν γενικά την προστασία των περιοχών αλιείας και των χρήσεων αναψυχής και απαιτούν, ως ένα ελάχιστο, διατήρηση των υφιστάμενων προτύπων ποιότητας.

Σατιρικό σκίτσο που εμφανίζει μια γυναίκα να παρατηρεί θηρία σε μια σταγόνα του νερού του Λονδίνου (την εποχή της έκθεσης της Επιτροπής για την τροφοδοσία του Λονδίνου με νερό, 1828)

Υπάρχει κάποια επιθυμία μεταξύ του κοινού για επιστροφή των υδάτινων μαζών στις αρχικές, ή προβιομηχανικές συνθήκες. Οι περισσότεροι υφιστάμενοι περιβαλλοντικοί νόμοι εστιάζονται στην περιγραφή συγκεκριμένων χρήσεων των υδάτινων μαζών. Σε μερικές χώρες αυτοί οι περιγραφές επιτρέπουν προσδιορισμό κάποιας ρύπανσης του νερού εφόσον ο συγκεκριμένος τύπος ρύπου δεν είναι επιβλαβής για τις σκοπούμενες χρήσεις. Με δεδομένες τις αλλαγές των τοπίων (π.χ., οικοδομική ανάπτυξη, αστικοποίηση, αποψίλωση δασών) στις λεκάνες απορροής πολλών μαζών φρέσκου νερού, η επιστροφή στις αρχικές συνθήκες θα ήταν μια σημαντική πρόκληση. Σε αυτές τις περιπτώσεις, οι περιβαλλοντικοί επιστήμονες εστιάζουν στην επίτευξη του σκοπού της διατήρησης υγειών οικοσυστημάτων και μπορεί να επικεντρώνονται στην προστασία των πληθυσμών των απειλούμενων ειδών και την προστασία της ανθρώπινης υγείας.

Δειγματοληψία και μετρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η περιπλοκότητα της ποιότητας του νερού ως θέμα αντανακλάται στους πολλούς τύπους μετρήσεων των δεικτών της ποιότητας του νερού. Οι πιο ακριβείς μετρήσεις της ποιότητας του νερού γίνονται επί τόπου, επειδή το νερό βρίσκονται σε ισορροπία με το περιβάλλον του. Οι μετρήσεις που γίνονται συνήθως επιτόπου και σε άμεση επαφή με το νερό της εξεταζόμενης πηγής περιλαμβάνουν τη θερμοκρασία, το pH, το διαλυμένο οξυγόνο, την αγωγιμότητα, το κανονικό δυναμικό οξειδοαναγωγής, τη θόλωση και βάθος του δίσκου Σέκι (Secchi).

Συλλογή δείγματος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ένας αυτόματος σταθμός δειγματοληψίας που έχει εγκατασταθεί στον ανατολικό κλάδο του ποταμού Μιλγουόκι (Milwaukee), στο Γουισκόνσιν (Wisconsin). Το κάλυμμα του αυτόματου δειγματολήπτη των 24 φιαλών (κέντρο) είναι μερικώς ανυψωμένο για να εμφανίζει μέσα τις φιάλες δειγματοληψίας. Ο αυτόματος δειγματολήπτς είναι προγραμματισμένος να συλλέγει δείγματα ανά χρονικά διαστήματα, ή ανάλογα με τη ροή σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο. Ο καταγραφέας δεδομένων (λευκό ερμάριο) καταγράφει θερμοκρασία, ειδική αγωγιμότητα και επίπεδα διαλυμένου οξυγόνου.

Πιο σύνθετες μετρήσεις γίνονται συχνά στο εργαστήριο που απαιτεί τη συλλογή, διατήρηση, μεταφορά και ανάλυση του δείγματος του νερού αλλού. Η διεργασία δειγματοληψίας του νερού εισάγει δύο σημαντικά προβλήματα. Το πρώτο θέμα είναι η ποσότητα στην οποία μπορεί να είναι αντιπροσωπευτικό το δείγμα της πηγής του εξεταζόμενου δείγματος. Πολλές πηγές νερού ποικίλουν με τον χρόνο και τη θέση. Η εξεταζόμενη μέτρηση μπορεί να ποικίλει με την εποχή, ή από ημέρα σε νύχτα, ή ανάλογα με κάποια δραστηριότητα του ανθρώπου ή των φυσικών πληθυσμών των υδρόβιων φυτών και ζώων.[7] Οι εξεταζόμενες μετρήσεις μπορεί να ποικίλουν με τις αποστάσεις, από τα άκρα του νερού, με την υπερκείμενη ατμόσφαιρα και το υποκείμενο ή περικλειόμενο έδαφος. Η δειγματοληψία πρέπει να προσδιορίσει αν η μέτρηση μιας φοράς και σε συγκεκριμένη θέση καλύπτει τις ανάγκες της έρευνας, ή αν η χρήση του εξεταζόμενου νερού μπορεί να προσπελαστεί ικανοποιητικά από τις μέσες τιμές με τον χρόνο και/ή την θέση, ή αν τα κρίσιμα όρια (ελάχιστα και μέγιστα) απαιτούν ξεχωριστές μετρήσεις σε μια περίοδο χρόνου, θέσεων και/ή συμβάντων. Η διαδικασία συλλογής του δείγματος πρέπει να εξασφαλίζει σωστή ζύγιση κάθε ξεχωριστού δείγματος, για την περίπτωση που χρησιμοποιούνται ξεχωριστά δείγματα, ανάλογα με τον χρόνο και τις θέσεις και να εμφανίζονται οι μέσες τιμές.[8]:39–40 Όπου υπάρχουν κρίσιμες ελάχιστες ή μέγιστες τιμές, πρέπει να εφαρμοστούν στατιστικές μέθοδοι στις παρατηρούμενες διακυμάνσεις για τον καθορισμό επαρκούς αριθμού δειγμάτων, για να εκτιμηθεί η πιθανότητα υπέρβασης αυτών των κρίσιμων τιμών.[9]

Το δεύτερο θέμα προκύπτει καθώς αφαιρείται το δείγμα από την πηγή του νερού και αρχίζει να δημιουργεί τη νέα χημική ισορροπία με το περιβάλλον του - τον περιέκτη του δείγματος. Οι περιέκτες των δειγμάτων πρέπει να είναι κατασκευασμένοι από υλικά με ελάχιστη δραστικότητα με τις ουσίες που πρόκειται να μετρηθούν και ο αρχικός καθαρισμός των περιεκτών των δειγμάτων είναι σημαντικός. Το δείγμα του νερού μπορεί να διαλύσει μέρος του περιέκτη του δείγματος και οποιοδήποτε υπόλειμμα αυτού του περιέκτη, ή διαλυμένων χημικών στο δείγμα του νερού μπορεί να προσροφηθεί στον περιέκτη του δείγματος και να παραμείνει εκεί όταν το νερό μεταγγιστεί για ανάλυση.[8]:4 Παρόμοιες φυσικές και χημικές αλληλεπιδράσεις μπορεί να λάβουν χώρα με οποιεσδήποτε αντλίες, σωληνώσεις ή ενδιάμεσες συσκευές που χρησιμοποιούνται στη μεταφορά του δείγματος του νερού στον περιέκτη του δείγματος. Το νερό που συλλέγεται από βάθη κάτω από την επιφάνεια θα διατηρείται κανονικά σε μειωμένη ατμοσφαιρική πίεση· έτσι αέρια διαλυμένα συστατικά στο νερό μπορούν να διαφύγουν στον ασυμπλήρωτο χώρο στην κορυφή του περιέκτη. Αέρια της ατμόσφαιρας που υπάρχουν σε αυτόν τον χώρο του αέρα μπορεί επίσης να διαλυθούν στο δείγμα του νερού. Άλλες χημικές ισορροπίες αντιδράσεων μπορεί να αλλάξουν αν το δείγμα του νερού αλλάξει θερμοκρασία. Λεπτά διαμερισμένα στερεά σωματίδια που πριν ήταν σε αιώρηση, με την ανατάραξη του νερού μπορεί να καθιζάνουν στον πυθμένα του περιέκτη του δείγματος, ή μια στερεή φάση μπορεί να σχηματιστεί από βιολογική ανάπτυξη ή καταβύθιση. Μικροοργανισμοί μέσα στο δείγμα του νερού μπορεί να αλλάξουν βιοχημικά τις συγκεντρώσεις του οξυγόνου, του διοξειδίου του άνθρακα και των οργανικών ενώσεων. Η αλλαγή στις συγκεντρώσεις του διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να αλλάξει το pH και τη διαλυτότητα των εξεταζόμενων χημικών ουσιών. Αυτά τα θέματα τυγχάνουν ειδικού ενδιαφέροντος κατά τη διάρκεια των μετρήσεων των χημικών ουσιών που αναμένονται να είναι σημαντικές σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις.[10]

Διήθηση ενός δείγματος νερού που συλλέχτηκε με το χέρι για ανάλυση

Η διατήρηση του δείγματος μπορεί να επιλύσει μερικώς το δεύτερο πρόβλημα. Μια συνηθισμένη διαδικασία κρατά τα δείγματα κρύα για να επιβραδυνθεί η ταχύτητα της αντίδρασης και η αλλαγή φάσης και αναλύει το δείγμα όσο πιο γρήγορα γίνεται· αλλά αυτό απλώς ελαχιστοποιεί τις αλλαγές παρά τις αποτρέπει.[8]:43–45 Μια χρήσιμη διαδικασία προσδιορισμού της επίδρασης των περιεκτών του δείγματος κατά την καθυστέρηση μεταξύ της συλλογής του δείγματος και της ανάλυσης περιλαμβάνει την προετοιμασία δύο τεχνητών δειγμάτων προκαταβολικά από τη δειγματοληψία. Ένας περιέκτης δείγματος γεμίζεται με νερό που είναι γνωστό από προηγούμενη ανάλυση ότι δεν περιέχει ανιχνεύσιμη ποσότητα χημικών από τα εξεταζόμενα. Αυτό το δείγμα, που λέγεται "τυφλό", ανοίγεται για έκθεση στην ατμόσφαιρα όταν συλλέγεται το επιθυμητό δείγμα, έπειτα απελευθερώνεται και μεταφέρεται στο εργαστήριο μαζί με το προς ανάλυση δείγμα για να διαπιστωθεί αν οι διεργασίες συντήρησης του δείγματος εισάγουν οποιαδήποτε μετρήσιμη ποσότητα χημικών από τις εξεταζόμενες ιδιότητες. Το δεύτερο τεχνητό δείγμα συλλέγεται με το προς εξέταση δείγμα, αλλά έπειτα από "εμβολιασμό" με μια μετρήσιμη πρόσθετη ιδιότητα των χημικών που μας ενδιαφέρουν τη στιγμή της συλλογής. Τα δείγματα τυφλό και εμβολιασμένο μεταφέρονται με το προς εξέταση δείγμα και αναλύονται με τις ίδιες μεθόδους για να ανιχνευθούν οποιεσδήποτε αλλαγές που δείχνουν αυξήσεις ή μειώσεις κατά τη διάρκεια του χρόνου που πέρασε μεταξύ συλλογής και ανάλυσης.[11]

Έλεγχος μετά από φυσικές καταστροφές και άλλες επείγουσες καταστάσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αναπόφευκτα, μετά από γεγονότα όπως σεισμοί και παλιρροϊκά κύματα , υπάρχει άμεση ανάγκη για ανακούφιση των πληγέντων και επαναφορά των βασικών υποδομών που παρέχουν τα βασικά στοιχεία που είναι απαραίτητα για επιβίωση και την επακόλουθη ανάκαμψη. Η πρόσβαση σε καθαρό πόσιμο νερό και η υγιεινή είναι απαραίτητα σε τέτοιες περιπτώσεις. Η απειλή ασθενειών αυξάνεται πολύ λόγω του μεγάλου αριθμού των ανθρώπων που ζουν κοντά, συχνά σε άθλιες συνθήκες και χωρίς κατάλληλες υπηρεσίες υγείας.

Μετά από μια φυσική καταστροφή, υπάρχουν πολλές απόψεις για τη βέλτιστη διαδικασία που πρέπει να ακολουθηθεί όσον αφορά τον έλεγχο της ποιότητας του νερού και ποικίλες μέθοδοι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Οι βασικές παράμετροι της ποιότητας του νερού που πρέπει να αντιμετωπιστούν σε μια επείγουσα ανάγκη είναι οι βακτηριολογικοί δείκτες της περιττωματικής ρύπανσης, υπόλειμμα ελεύθερου χλωρίου, pH, θόλωμα και πιθανόν αγωγιμότητα/συνολικά διαλυμένα στερεά. Υπάρχει ένας αριθμός από φορητές αναλύσεις στο εμπόριο που χρησιμοποιούνται πλατιά από τις υπηρεσίες βοήθειας και ανακούφισης και μπορούν να εκτελέσουν τέτοιους ελέγχους.

Μετά από μεγάλες φυσικές καταστροφές, μπορεί να χρειαστεί να περάσει πολύς χρόνος πριν να επιστρέψει η ποιότητα του νερού στα επίπεδα πριν την καταστροφή. Παραδείγματος χάρη, ακολουθώντας τον σεισμό του Ινδικού Ωκεανού (2004) το Διεθνές Ίδρυμα Διαχείρισης του νερού (IWMI) που έχει ως βάση το Κολόμπο παρακολούθησε τις επιπτώσεις του θαλάσσιου νερού και κατέληξε ότι τα πηγάδια επέστρεψαν στην προ τσουνάμι εποχή μετά από ενάμιση χρόνο.[12] Τα αναπτυγμένα πρωτόκολλα IWMI για καθαρισμό των πηγαδιών που μολύνθηκαν από αλμυρά νερά υποστηρίζονται από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας ως τμήμα της σειράς των οδηγών επείγουσας ανάγκης.[13]

Χημική ανάλυση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ένας αέριος χρωματογράφος-
φασματόμετρο μάζας μετρά παρασιτοκτόνα και άλλους οργανικούς ρύπους

Οι πιο απλές μέθοδοι χημικής ανάλυσης είναι αυτές που μετρούν χημικά στοιχεία ανεξάρτητα από τη μορφή τους. Η στοιχειακή ανάλυση για διαλυμένο οξυγόνο, παραδείγματος χάρη, πρέπει να δείχνει μια συγκέντρωση 890.000 (mg/L). H επιλεγμένη μέθοδος μέτρησης διαλυμένου οξυγόνου πρέπει να διαφοροποιείται μεταξύ διατομικού μορίου οξυγόνου και οξυγόνου συνδεμένου με άλλα στοιχεία. Η σχετική απλότητα της στοιχειακής ανάλυσης έχει παράξει έναν μεγάλο αριθμό δεδομένων και τα κριτήρια ποιότητας του νερού για τα στοιχεία που μερικές φορές ταυτοποιούνται ως βαριά μέταλλα. Η ανάλυση του νερού για βαριά μέταλλα πρέπει να εξετάζει τα σωματίδια του εδάφους που αιωρούνται στο δείγμα του νερού. Αυτά τα αιωρούμενα σωματίδια του εδάφους μπορεί να περιέχουν μετρήσιμες ποσότητες μετάλλου. Αν και τα σωματίδια δεν είναι διαλυμένα στο νερό, μπορούν να καταναλωθούν από τους ανθρώπους κατά την πόση του νερού. Η προσθήκη οξέος σε ένα δείγμα νερού για την αποτροπή απώλειας των διαλυμένων μετάλλων στον περιέκτη του δείγματος μπορεί να διαλύσει περισσότερα μέταλλα από τα αιωρούμενα σωματίδια του εδάφους. Η διήθηση των σωματιδίων του εδάφους από το δείγμα του νερού πριν την προσθήκη οξέος, όμως, μπορεί να προκαλέσει απώλεια των διαλυμένων μετάλλων στο φίλτρο.[14] Η συνθετότητα της διαφοροποίησης παρόμοιων οργανικών μορίων είναι ακόμα πιο προκλητική.

Η εκτέλεση αυτών των σύνθετων μετρήσεων μπορεί να είναι δαπανηρή. Επειδή οι άμεσες μετρήσεις της ποιότητας του νερού μπορεί να είναι δαπανηρές, προγράμματα συνεχούς παρακολούθησης διεξάγονται από κρατικές υπηρεσίες. Όμως, υπάρχουν τοπικά εθελοντικά προγράμματα και πόροι που είναι διαθέσιμοι για γενική εκτίμηση. Τα διαθέσιμα εργαλεία για το γενικό κοινό περιλαμβάνουν επιτόπιες συσκευές ελέγχου, που συνήθως χρησιμοποιούνται για οικιακά ενυδρεία και διεργασίες βιολογικής αποτίμησης.

Παρακολούθηση πραγματικού χρόνου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αν και η ποιότητα του νερού ελέγχεται συνήθως με δειγματοληψία και ανάλυση στα εργαστήρια, υπάρχουν πολίτες που απαιτούν πληροφορίες πραγματικού χρόνου για το νερό που πίνουν. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων χρόνων, αρκετές εταιρείες [15] εφαρμόζουν παγκοσμίως συστήματα απομακρυσμένης παρακολούθησης πραγματικού χρόνου για τις μετρήσεις pH νερού, θόλωσης ή για τα επίπεδα διαλυμένου οξυγόνου.

Δείκτες πόσιμου νερού[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ένα ηλεκτρικό αγωγιμόμετρο χρησιμοποιείται για να μετρήσει τα ολικά διαλυμένα στερεά.

Τα παρακάτω είναι ένας κατάλογος δεικτών που μετριούνται συχνά:

  • Αλκαλικότητα
  • Χρώμα του νερού
  • pH
  • Γεύση και οσμή (γεωοσμή, 2-μεθυλισοβορνεόλη (MIB), κλπ.)
  • Διαλυμένα μέταλλα και άλατα (νάτριο, χλώριο, κάλιο, ασβέστιο, μαγνήσιο, μαγγάνιο)
  • Μικροοργανισμούς όπως κολοβακτηρίδια (Escherichia coli), κρυπτοσπορίδια και Giardia lamblia.
  • Διαλυμένα μέταλλα και μεταλλοειδή (μόλυβδος, υδράργυρος, αρσενικό, κλπ.)
  • Διαλυμένες οργανικές ουσίες: έγχρωμη διαλυμένη οργανική ύλη (colored dissolved organic matter) (CDOM), διαλυμένος οργανικός άνθρακας (DOC)
  • Ραδόνιο
  • Βαριά μέταλλα
  • Φάρμακα
  • Ανάλογα ορμονών

Περιβαλλοντικοί δείκτες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Φυσικοί δείκτες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Θερμοκρασία νερού
  • Ειδική αγωγιμότητα ή ηλεκτρική αγωγιμότητα
  • Ολικά στερεά (TS)
  • Ολικά αιωρούμενα στερεά (TSS)
  • Διαφάνεια ή θόλωμα

  • Ολικά διαλυμένα στερεά (TDS)
  • Οσμή του νερού
  • Χρώμα του νερού
  • Γεύση του νερού

Χημικοί δείκτες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Βαριά μέταλλα
  • Νιτρικά
  • Ορθοφωσφορικά
  • Παρασιτοκτόνα
  • Επιφανειοδραστικά

Γενικώς οι έλεγχοι που έχουν σκοπό τον προσδιορισμό της ποιότητας του νερού αποβλήτων ομαδοποιούνται σε τέσσερις κατηγορίες[16]:

  1. Φυσικές ιδιότητες: Αναλυτικοί έλεγχοι για τον προσδιορισμό συστατικών που έχουν άμεση επίδραση στην δυνατότητα επεξεργασίας του νερού αποβλήτων.
  2. Οργανικά: Οι έλεγχοι BOD, COD, TOC και περιεκτικότητα σε λάδι προσδιορίζουν τη συγκέντρωση οργανικών ενώσεων.
  3. Στερεά: Μέτρηση της συγκέντρωσης στερεών σωματιδίων που μπορούν να διαλυθούν ή να αιωρούνται στο νερό (π.χ. TS, TSS, TDS)
  4. Θρεπτικά Υλικά: Προσδιορισμός της συγκέντρωσης συγκεκριμένων θρεπτικών ουσιών (πχ αζώτου και φωσφόρου), οι οποίες μπορεί να συνεισφέρουν στην επιτάχυνση του ευτροφισμού.

Οι ανωτέρω ιδιότητες δεν είναι ανεξάρτητες μεταξύ τους και τα αποτελέσματα των αντίστοιχων ελέγχων είναι αλληλένδετα. Ένας επιμολυντής που προσδιορίζεται από έναν έλεγχο μίας κατηγορίας μπορεί επίσης να προσδιοριστεί με έναν άλλο έλεγχο άλλης κατηγορίας. Ενδεικτικά, τα οργανικά ενός δείγματος, τα οποία αντιπροσωπεύονται από το αποτέλεσμα BOD θα προσδιοριστούν και σε ένα φάσμα στερεών, είτε ως αιωρούμενα (TSS) είτε ως διαλελυμένα (TDS) σωματίδια.[17]

Βιολογικοί δείκτες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι μετρήσεις της βιολογικής παρακολούθησης έχουν αναπτυχθεί σε πολλές θέσεις και μια πλατιά χρησιμοποιούμενη μέτρηση είναι η παρουσία και η αφθονία των μελών των τάξεων των εντόμων εφημερόπτερα, πλεκόπτερα και τριχόπτερα. Οι δείκτες EPT ποικίλουν φυσικά από τόπο σε τόπο, αλλά γενικά μέσα σε μια περιοχή, όσο μεγαλύτερος ο αριθμός των ταξινομικών κατηγοριών από αυτές τις τάξεις, τόσο καλύτερη η ποιότητα του νερού. Οργανισμοί στις ΗΠΑ όπως ο EPA προσφέρουν καθοδήγηση στην ανάπτυξη προγραμμάτων παρακολούθησης και ταυτοποίησης μελών αυτών και άλλων υδάτινων τάξεων εντόμων.[18][19]

Άτομα που ενδιαφέρονται να παρακολουθούν την ποιότητα του νερού και δεν μπορούν να πληρώσουν ή να διαχειριστούν εργαστηριακές αναλύσεις μπορούν να χρησιμοποιήσουν τους βιολογικούς δείκτες για να πάρουν μια γενική ιδέα για την ποιότητα του νερού. Ένα τέτοιο εθελοντικό πρόγραμμα παρακολούθησης του νερού είναι το IOWATER, που περιλαμβάνει έναν βασικό δείκτη βενθικών μακροασπόνδυλων.[20]

Δίθυρα μαλάκια χρησιμοποιούνται πλατιά ως βιολογικοί δείκτες για να παρακολουθούν την υγεία των υδρόβιων περιβαλλόντων και στο γλυκό νερό και στα θαλάσσια περιβάλλοντα. Η κατάσταση του πληθυσμού ή δομή, η φυσιολογία, η συμπεριφορά ή το επίπεδο της ρύπανσης με στοιχεία ή ενώσεις μπορεί να δείξει την κατάσταση της ρύπανσης του οικοσυστήματος. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμο επειδή είναι σταθερά έτσι ώστε να αναπαριστάνουν το περιβάλλον όπου γίνεται δειγματοληψία ή βρίσκονται. Ένα τυπικό έργο είναι το πρόγραμμα παρακολούθησης των μυδιών,[21], αλλά σήμερα χρησιμοποιείται παγκοσμίως.

Η μέθοδος του Southern African Scoring System (SASS) είναι ένα βιολογικό σύστημα παρακολούθησης της ποιότητας του νερού με βάση την παρουσία βενθικών μακροασπόνδυλων. Το εργαλείο υδρόβιας βιοπαρακολούθησης της SASS έχει αναθεωρηθεί τα τελευταία 30 χρόνια και βρίσκεται τώρα στην πέμπτη έκδοσή του (SASS5) που έχει τροποποιηθεί ειδικά σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα, δηλαδή το πρωτόκολλο ISO/IEC 17025.[22] Η μέθοδος SASS5 χρησιμοποιείται από τη Νοτιοαφρικάνικη υπηρεσία υδάτινων θεμάτων ως μια πρότυπη μέθοδος για εκτίμηση της υγείας των ποταμών, που τροφοδοτεί το εθνικό πρόγραμμα υγείας ποταμών και την εθνική βάση δεδομένων ποταμών.

Πρότυπα ποιότητας του νερού και εκθέσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οδηγός του παγκόσμιου οργανισμού υγείας[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Διεθνή πρότυπα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ποιότητα του νερού που καθορίζεται από τον Διεθνή Οργανισμό Τυποποίησης (ISO) καλύπτεται στην ενότητα του ICS 13.060,[24] που αναφέρεται στη δειγματοληψία του νερού, στο πόσιμο νερό, στο βιομηχανικό νερό, στο νερό υπονόμων και στην εξέταση του νερού για χημικές, φυσικές ή βιολογικές ιδιότητες. Το ICS 91.140.60 καλύπτει τα πρότυπα των συστημάτων προμήθειας νερού.[25]

Προδιαγραφές Ευρωπαϊκής ένωσης για ύδατα περιβάλλοντος και το πόσιμο νερό[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η πολιτική για το νερό στην Ευρωπαϊκή Ένωση κωδικοποιείται κυρίως από τρεις οδηγίες:

  • Οδηγία για την επεξεργασία αστικών υδάτινων αποβλήτων (91/271/EEC) της 21 Μαΐου 1991 που αφορά την αποβολή δημοτικών και κάποιων βιομηχανικών υδάτινων αποβλήτων·
  • Παροχή νερού και υγιεινή στην Ευρωπαϊκή Ένωση (98/83/EC) της 3 Νοεμβρίου 1998 που αφορά την ποιότητα του πόσιμου νερού·
  • Πλαίσιο οδηγίας για το νερό (2000/60/EC) της 23 Οκτωβρίου 2000 που αφορά τη διαχείριση των υδάτινων πόρων.

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Diersing, Nancy (2009). "Water Quality: Frequently Asked Questions." Florida Brooks National Marine Sanctuary, Key West, FL.
  2. Johnson, D.L., S.H. Ambrose, T.J. Bassett, M.L. Bowen, D.E. Crummey, J.S. Isaacson, D.N. Johnson, P. Lamb, M. Saul, and A.E. Winter-Nelson (1997). "Meanings of environmental terms." Journal of Environmental Quality. 26: 581-589. doi:10.2134/jeq1997.00472425002600030002x
  3. United States Environmental Protection Agency (EPA). Washington, DC. "Water Quality Standards Review and Revision." 2006.
  4. Babbitt, Harold E. & Doland, James J. Water Supply Engineering (1949) McGraw-Hill p.388
  5. Linsley, Ray K. & Franzini, Joseph B. Water-Resources Engineering (1972) McGraw-Hill ISBN 0-07-037959-9 pp.454-456
  6. World Health Organization (2004). "Consensus of the Meeting: Nutrient minerals in drinking-water and the potential health consequences of long-term consumption of demineralized and remineralized and altered mineral content drinking-waters." Rolling Revision of the WHO Guidelines for Drinking-Water Quality (draft). From November 11–13, 2003 meeting in Rome, Italy at the WHO European Centre for Environment and Health.
  7. Goldman, Charles R. & Horne, Alexander J. Limnology (1983) McGraw-Hill ISBN 0-07-023651-8 chapter 6
  8. 8,0 8,1 8,2 Franson, Mary Ann (1975). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 14th ed. Washington, DC: American Public Health Association, American Water Works Association & Water Pollution Control Federation. ISBN 0-87553-078-8
  9. EPA (1973). Handbook for Monitoring Industrial Wastewater. Chapter 8.
  10. Goldman, Charles R. & Horne, Alexander J. Limnology (1983) McGraw-Hill ISBN 0-07-023651-8 pp.87-88
  11. United States Geological Survey (USGS), Denver, CO (2009). "Definitions of Quality-Assurance Data." Prepared by USGS Branch of Quality Systems, Office of Water Quality.
  12. International Water Management Institute, Colombo, Sri Lanka (2010). "Helping restore the quality of drinking water after the tsunami." Success Stories. Issue 7. doi:10.5337/2011.0030
  13. World Health Organization (2011). "WHO technical notes for emergencies." Water Engineering Development Centre, Loughborough University, Leicestershire, UK.
  14. State of California Environmental Protection Agency Representative Sampling of Ground Water for Hazardous Substances (1994) pp.23-24
  15. ADVANTICSYS Smart Water Solutions. "Smart Water"
  16. «Πλήρης ανάλυση νερού και πιστοποίηση από το Χημείο». yperaksia.gr. Ανακτήθηκε στις 2017-04-11. 
  17. «Understanding Laboratory Wastewater Tests: I. ORGANICS». University of Georgia Cooperative Extension Circular 922. Ανακτήθηκε στις 2015-07-30. 
  18. For an overview of the U.S. federal biomonitoring publications, see U.S. EPA, "Whole Effluent Toxicity."
  19. U.S. EPA. Washington, DC."Methods for Measuring the Acute Toxicity of Effluents and Receiving Waters to Freshwater and Marine Organisms." Document No. EPA-821-R-02-012. October 2002.
  20. IOWATER (Iowa Department of Natural Resources). Iowa City, IA (2005). "Benthic Macroinvertebrate Key."
  21. http://ccma.nos.noaa.gov/about/coast/nsandt/musselwatch.aspx
  22. Dickens CWS and Graham PM. 2002. The Southern Africa Scoring System (SASS) version 5 rapid bioassessment for rivers “African Journal of Aquatic Science”, 27:1-10.
  23. «Guidelines for drinking-water quality, fourth edition». World Health Organization. Ανακτήθηκε στις 2 April 2013. 
  24. International Organization for Standardization (ISO). «13.060: Water quality». Geneva, Switzerland. Ανακτήθηκε στις 2011-07-04. 
  25. ISO. «91.140.60: Water supply systems». Ανακτήθηκε στις 2011-07-04. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

International organizations
Ευρώπη
ΗΠΑ
Άλλοι οργανισμοί
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Water quality (έκδοση 638999199) της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).