Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)

11. szám - Nika Endre: Automatikus analizátorok a vízminőségvédelemben

Hidrológiai Közlöny 1971. 11. sz. 527 Automatikus analizátorok a vízminőségvédelem ben N I K A K N I) II K» Bevezetés A fejlődő ipar vízszükséglete nemcsak mennyiségi, hanem minőségi szempontból is rohamosan növekvő igényeket támaszt, ugyanakkor a rendelkezésre álló víz az igényeknek nemcsak mennyiségi, hanem minőségi szempontból sem felel meg. Az ipari és kommunális célra felhasznált víz jelentős része erősen szennyezett, növényi és állati életre, emberi és gyakran ipari fogyasztásra is alkalmatlan minőségben kerül vissza a befogadóba. A természetes felszíni vizek élővíz jellegének biztosítására az ipari és kommunális szennyvizeket olyan kezelésnek kell alávetni, hogy a felhasználás után a befogadóba kerülő víz az átlagos természeti körülmények mellett a felszíni vizek minőségére káros hatással ne legyen. A vízkémia, a fogyasztási-, ijjaii- és szennyvizek előkészítésének technológiája nem olcsó. Az USA felszíni vízszennyeződésének fokozatos megszüntetése 1967-től 2000-ig '120 milliárd dollárba kerül. Ebből a legszükségesebb hiányok pótlása a következő hat év folyamán 20 milliárd dollárt emészt fel. Minden technológiára érvényes, hogv egyrészt hatékonysága méréssel ellenőrizhető, másrészt, hogy minél drágább a technológia, annál több és drágább méréstechnika alkalmazható, anélkül, hogy ez a gazdaságosságát veszélyeztetné. Nem vitatott, hogy a víz minőségének és elsősorban összetévő paramétereinek ellenőrzése szükséges. Világszerte vitatott • viszont az a kérdés, hogy melyek azok a paraméterek, melyeknek mérése a különböző felhasználási területeken elengedhetetlen. Nem kívánunk itt a vita részleteibe menni; az azonban biztonsággal megállapítható, hogy a) a vizsgálni szükségesnek vélt paraméterek száma növekszik; és b) az egyes komponensek megengedett koncentrációja egyre csökken. A vízminőségvédelem analitikai feladatai A felszíni vizek legfontosabb minőségi paraméterei: a pH érték, a redoxpotenciál értéke, az összes oldott sótartalom, az oldott oxigén koncentrációja, lebegő-anyagtartalom. Ezeknek a paramétereknek a mérésére specifikus analitikai műszerek állnak rendelkezésre, melyek kellő választékban, állékonysági és pontossági minőségijen alkalmazhatók a vízminőség-védelemben. A fokozódó követelmények azonban további komponensek koncentrációjának megfigyelését írják elő, olyan komponensekét, melyekre specifikus műszer nincs (a felhasználói igény nem olyan nagy, hogy gazdaságos lenne célműszerek fejlesztése és gyártása), és így meghatározásuk csak mintavételes laboratóriumi analízisek révén történhetett. A manuális analitikai módszerekkel történő vízminőségellenőrzés két jelentős akadályba ütközik; az egyik a paraméterek és az időegységre eső mintavételek számának növekedése; a másik ;uz elsővel kölcsönhatásban levő egyre krónikusabb munkaerőhiány. * Méréstechnikai Központi Kutató Laboratórium, Budapest. Tekintsük át — a teljesség igénye nélkül azokat a paramétereket, melyek az előbbiekben vázolt kategóriába tartoznak. Fenol-szennyezés gyakran okoz súlyos károkat élővizek halállományában. Megjelenése leginkább papírgyárak, olaj fel dolgozó és vegyiüzemek közelében várható. Már 20 jug/1-nél nagyobb mennyiség halpusztulást okoz. A szerves bomlás közvetlen velejárója az ammónia meg jelenése. Nyomon követése nem azért szükséges, mintha különösebb veszély okozója lenne, hanem, mert koncentrációjának növekedéséből szerves szennyeződésre lehet következtetni. A nitrát- és foszfát- ionok mennyiségének meghatározása csak újabban, a nitrát- és foszfát- műtrágyák használatának elterjedésével vált foltosabbá. A felszíni vizekben eddig mért nitrát-koncentráció 2—6 mg/l volt; újabban ez az érték időnként 20 mg/l értékre is felszökik (30 mg/l szennyezés már veszélyes lehet csecsemőkre). Az általában mért 0,1—0,2 mg/l foszfáttartalom is helyenként 3—4 mg/l értékre emelkedett. A szilikáttartalom és a keménység ugyancsak fontos paraméterek, mert az ipari víznek való alkalmasság megítélése, az előkészítési technológia megtervezése szempontjából ezeket figyelembe kell venni. A szerves szennyezések mennyiségének nyomonkövetésére több út lehetséges, de világszerte vitatott az egyes módszerek közti korreláció és a legjobb módszer kiválasztásának kérdése. Az oldott oxigén mennyiségének mérése részben képet ad a szennyezettségről, de a bomlás-oxidálódás időállandója miatt ez a kép csak pillanatnyi lehet. Az összes oxidálható szennyezésről a kémiai oxigénigény (KOI), a szerves szennyezésről a biológiai oxigénigény (BŐI) mérése útján lehet információt szerezni. Hosszú lenne a felsorolás, ha mindazokat a jelenlegi és jövőbeli összes fontos paramétereket eredetük helyével és károsságuk, vagy fontosságuk indoklásával felsorolnánk. E helyett csak azokat a fontosabb komponenseket említjük meg, melyek a vízminőségvédelem feladatai között csak manuális laboratóriumi analízissel meghatározhatók gyanánt voltak sokáig nyilvántartva: klór, fluorid, szulfát, szulfid, kromát, cianid, réz, vas, nitrit, detergensek, stb. A manuális módszerek hátrányainak (munkaerő igény, felszerelési különleges igények, szubjektív hibalehetőségek stb.) kiküszöbölésére két járható út mutatkozik: az egvik az ionszelektiv érzékelők kidolgozása és használatbavétele, a másik a laboratóriumi módszerek automatizálása. Ionszelektiv elektródok fejlesztésében Magyarország jelentős szerepet vállalt: Pungor professzor és munkatársai által kidolgozott ionszelektiv membránelektródok a laboratóriumi analitikában jó nevet szereztek. Hasonló típusok terjedtek el a nyugati piacokon is. Az ionszelektiv elektródok elterje-