OCJENA TLA

Higijenska ocjena tla je važna pri izboru mjesta za buduće farme, klaonice, mljekare, stočna sajmišta, stočna groblja, pašnjake, javne komunalne objekte. Smještajem objekta u skladu s higijenskom ocjenom tla mogu se u znatnoj mjeri prevenirati širenja zaraznih bolesti, omogućiti čišćenje otpadnih voda i sl.

Prilikom ocjene tla na terenu moramo obratiti pažnju na:

1. reljef tla

2. profil tla

3. boju tla

4. strukturu

5. teksturu

6. poroznost

7. retenciski kapacitet tla za vodu

8. kapilaritet

9. temperaturu

10. higijenu tla

Higijenska analiza tla

Kako bismo izvršili higijensku analizu tla potrebno je prirediti vodenu iscrpinu tla i odrediti:

pH

koncentraciju amonijaka (NH₃)

koncentraciju nitrita

koncentraciju kalcijevog karbonata (CaCO₃)

koncentraciju slobodnih huminskih kiselina

Higijenska analiza tla bit će potpuna kada gore navedene podatke nadopunimo s bakteriološkom analizom tla.

OCJENA TLA

1. RELJEF

S obzirom na nagib tla određujemo i razlikujemo uspone, udubine i ravnice. Uz to potrebno je ocijeniti izloženost tla biljnoj zajednici, sunčanoj svjetlosti, dominantnim vjetrovima, klimatskim prilikama tog područja, preprekama (šume, brda, objekti), prisustvo površinskih voda i pravac njihova toka, te eventualno prethodno zakapanje leševa.

2. PROFIL TLA

Profil je unutarnje svojstvo tla. Za određivanje profila tla je potrebna prikladna i dovoljno duboka jama. Ukoliko prirodna jama ne postoji, mora se iskopati tzv. pedološka jama. Jama se obično kopa stepeničasto do dubine od 2m i pravokutnog oblika. Kopanjem se otkrivaju pojedini slojevi (horizontalno naslagani) tla. Slojevi tla se međusobno razlikuju po boji, strukturi, teksturi i drugim svojstvima.

3. BOJA TLA

Boja tla se određuje na suhom tlu. Na temelju boje možemo zaključiti o kakvom se sastavu tla radi. Npr. tlo bijele boje upućuje na prisutnost kalcijeva karbonata. Bjelkasto-pepeljasta boja odaje prisustvo silikata i kremena. Tamno tlo upozorava na visok humiditet tla. Crvena, žuta, smeđa, zelena i plava odaju prisustvo spojeva željeza, a žućkasta i smeđa nijansa upućuju na više hidratizirane okside.

4.STRUKTURA TLA

Struktura tla je uvjetovana strukturnim agregatima koje prema obliku dijelimo na stupaste, kockaste, plosnate i nepravilne.

Po strukturi tlo može biti :

1. sitno-zrnato

2. krupno-zrnato

3. sastavljeno od agregata

Struktura tla bitno ovisi o vlazi, stoga se mora navesti da li je prilikom procjene tlo bilo suho ili vlažno.

5. TEKSTURA TLA

Tekstura tla, odnosno granulometrijski sastav tla (lat. granum – zrno, koštica) je vezana za mehanička svojstva tla. U skladu s teksturom tla se dijele na skeletna i sitna tla.

Skeletna tla se sastoje od većih čestica.

kategorija skeletnog tla	potkategorija	dimenzija čestica(cm)
čestice kamena	krupne	80 cm i veće
čestice kamena	srednje	5-20 cm
čestice kamena	sitne	2-5 cm
čestice šljunka	krupne	1-2 cm
čestice šljunka	srednje	0.5-1 cm
čestice šljunka	sitne	0.2-0.5 cm

Sitna tla se sastoje od manjih čestica koje su dimenzija;

kategorija	naziv kategorije sitnog tla	dimenzija čestica(mm)
1.	glina	0.01 mm i manje
2.	prah	0.01-0.05 mm
3.	praškasti pijesak	0.05-0.1 mm
4.	pijesak	0.1-20 mm

Tekstura tla se procjenjuje od oka ili prosipavanejm kroz pedološka sita (za skeletna tla), odnosno sedimentacijom (sitna tla).

6. POROZNOST TLA

Poroznost tla određuje sposobnost tla da u svojim porama sadrži plinove (zrak) i vodu. Općenito govoreći, veličina pora tla je proporcionalna veličini čestica tla. Dakle, što su veće čestice tla to su veće i pore koje u tom tlu možemo naći. Stoga će pore gline biti strahovito sitne. Nasuprot tome, u velikim stijenama ćemo naći izrazito velike pore (spilje...).

Ukupni volumen pora u tlu se izračunava na osnovi razlike stvarne i prividne specifične težine tla.

Piknometar je naprava pomoću koje ćemo izračunati ukupni volumen pora u jedinici tla.

Prema ukupnom sadržaju pora u tlu razlikujemo:

stupanj poroznosti tla	količina pora u tlu (%)
vrlo porozna tla	61% i više
porozna tla	46-60%
slabo porozna tla	30-45%
vrlo slabo porozna tla	ispod 30%

Ovisno o promjeru pora, tla ćemo podijeliti na:

kategorija	promjer pora u mm
sitno porozna	1 mm i manje
porozna	1-3 mm
spužvasta	3-5 mm
rupičasta	5-10 mm
rupasta	10 mm i više

7. RETENCIONI KAPACITET ZA VODU

Retencioni kapacitet za vodu je sposobnost tla da zadrži vodu (lat. retentio od retinere – zaustaviti, zadržati). Tlo će vodu zadržavati na osnovi adhezije, hidracije (hydration), kapilariteta i površinske napetosti.

Stupnjevi retencionog kapaciteta za vodu su:

stupanj retenciskog kapaciteta	količina vode koju zemlja može primiti (%)
1. vrlo malen	25% i manje
2. malen	26-35%
3. srednji	36-45%
4. velik	46-60%
5. vrlo velik	60% i više

Mali do srednji retencioni kapacitet je najpogodniji za izgradnju objekta.

Retencioni kapacitet za vodu se određuje na osnovi razlika u težini suhe zemlje i netom natopljene i ocijeđene zemlje.

Postupak određivanja retencionog kapaciteta

Prazan valjak uronimo u vodu, izvadimo i pustimo da se ocijedi (okapa). Potom valjak izvažemo. Dobivenu masu vlažnog valjka označimo slovom m_vv. Potom uzmemo uzorak suhe zemlje koji odgovara volumenu valjka. Uzorak zemlje vagnemo i masu suhe zemlje označimo slovom m_sz. Vagnuta zemlja se nabije u valjak i uroni pod vodu. Kada se zemlja u potopljenom valjku u potpunosti navlaži, valjak izvadimo i pustimo da se ocijedi. Ocijeđeni valjak, zajedno s zemljom izvažemo. Dobivenu masu punog valjka označimo slovom m_pv. Na osnovi ukupne mase punog valjka(m_vv od prije znamo) i vlažne zemlje izračunamo masu vlažne zemlje. Dobivenu masu vlažne zemlje označimo slovom m_vz;

m_pv - m_vv = m_vz

Retencioni kapacitet izračunamo po formuli:

R_kv= (m_pv – m_vv)/m_sz (100%)

odnosno,

R_kv= m_vz/m_sz (100%)

R_kv – retencioni kapacitet za vodu

m_vv – masa vlažnog valjka

m_pv – masa punog vlažnog valjka; zbroj masa zemlje (m_sz), vode u zemlji(R_kv) i mase valjka (m_vv)

m_sz – masa suhe zemlje

m_vz – masa vlažne zemlje

8. KAPILARITET

Kapilaritet tla je svojstvo tla da diže vodu iz nižih u više slojeve tla; protivno djelovanju sile teže. Kapilaritet radi na osnovi sila kohezije koje djeluju među molekulama u graničnom sloju tekućine i ostalih molekula u tekućini, te sila adhezije koje djeluju između molekula tekućine i čvrstih tijela (kapilara).

Kod uskih kapilara kontaktna površina tekućine i cijevi je jako velika u odnosu na volumen (masu) tekućine. Adhezione sile koje proizlaze iz kontakta tekućine i cijevi pri tako velikoj površini i maloj masi mogu nadjačati silu težu.

Kapilarnost tla se definira brzinom i visinom kapilarnog uspona vode.

Postupak određivanja kapilariteta tla

Za određivanje kapilarnosti služi stalak s nizom staklenih cijevi. Cijevi su duge 70 cm i široke 3 cm. Cijevi su uronjene u posudu s destiliranom vodom. Na donjem kraju cijevi je metalna mrežica.

U cijevi se pažljivo uspe prosijano suho tlo kroz otvore promjera 2 mm. Na svakom kraju niza staklenih cijevi je jedna prazna 'kontrolna' cijev za nultu oznaku vode. Visina kapilarnog uspona vode u zemlji se određuje svake minute tijekom prvih 10 minuta, a zatim svakih 10 min tijekom prvih pola sata, odnosno svaki sat tijekom 6 sati.

9. TEMPERATURA TLA

Temperatura tla se određuje posebnim termometrima uz bilježenje dubine tla. Pri mjerenju temperature na velikoj dubini, rabe se posebne sonde s maksimalnim termometrima. Kod manjih dubina služimo se živinim termometrima u metalnim kućištima ili bimetalnim termometrima u obliku klina.

10. HIGIJENSKA ANALIZA TLA

priprema vodene iscrpine

pH

koncentraciju amonijaka (NH₃)

koncentraciju nitrita

koncentraciju kalcijevog karbonata (CaCO₃)

koncentraciju slobodnih huminskih kiselina

bakteriološka analiza tla

Priprema vodene iscrpine

Vodenu iscrpinu pripremamo kako bi mogli odrediti pH, koncentraciju amonijaka (NH₃) i koncentraciju nitrita.

Postupak pripreme vodene iscrpine tla

U Elenmayerovu tikvicu (300 ml) stavimo oko 50 g sitno zdrobljenog tla i prelijemo s 200 g destilirane vode. Tikvicu začepimo i dobro mućkamo 15 minuta. Potom ostavimo 5 min kako bi se talog sedimentirao. Tekući dio filtriramo u menzuru preko filter papira.

Određivanje pH vodene iscrpine

U epruvetu stavimo oko 2 ml vodene iscrpine tla. Indikatorski papir se stavi na rub epruvete koju začepimo. Naglim trzajem ruke navlažimo indikatorski papir koji promjeni boju sukladno s pH iscrpine. Boja se usporedi s skalom o odredi se pH.

Određivanje koncentracije amonijaka (NH₃) u vodenoj iscrpini

Amonijak je prvi produkt pri razgradnji organske tvari i stoga je dokaz svježeg organskog onečišćenja.

Postupak:

U epruvetu stavimo 2 ml vodene iscrpine. Tome dodamo 1 ml Seignettove otopine i 1 ml Nesslerovog reagensa. Usporedo, kontrole radi, radimo i slijepu probu s destiliranom vodom. Epruvete promućkamo i ostavimo 10 min. Kod pozitivne reakcije pojavi se žuta boja. Ovisno o intenzitetu boje količinu amonijaka označimo s 0 – 3 križa.

Određivanje koncentracije nitrita u vodenoj iscrpini

Nitriti (^–NO₂) su drugi produkti pri razgradnji organske tvari.

Postupak određivanja koncentracije nitirta:

U epruvetu ulijemo 2 ml vodene iscrpine tla. Tome dodamo 1 ml otopine sulfamilne kiseline.

1 ml otopine alfa-naftilamina. Paralelno radimo i slijepu probu s destiliranom vodom. Epruvete promučkamo i ostavimo 10 min. Pozitivna reakcija se očituje pojavom crvene boje, a ovisno o o intenzitetu crvene boje količinu nitrita označimo s 0-3 križa.

Određivanje kalcijevog karbonata (CaCO₃) u vodenoj iscrpini

Kalcijev karbonat se u vodenoj iscrpini može određivati semikvantitatino ( približno) i kvantitativno.

Semikvantitativni postupak:

U petrijevu zdjelicu stavimo 2-3 g tla. Tlo u zdjelici prelijemo solnom kiselinom razrjeđenom s vodom u omjeru 1:3. Dolazi do reakcije:

CaCO₃ + 2HCl è CaCl₂ + H₂O + CO₂

Ukoliko je prisutan CaCo₃ doći će do navedene reakcije i tvorit će se CO₂ – plin! Stoga će doći do stvaranja mjehurića i šuma (Schweps!). Koncentraciju kalcijevog karbonata u tlu orjentacijski ćemo odrediti prema intenzitetu šuma:

1. ne čuje se ništa

2. jedva čujan šum

3. slab šum

4. jak i kratak šum

5. jak i dugotrajan šum è više od 0.5% kalcijevog karbonata u vodi

Kvantitativno određivanje kalcijevog karbonata provodi se kalcimetrom po Sceiberu.

Opčenito, plodna tla sadrže dosta Ca. Neplodna tla su bogata Na.

Određivanje slobodnih huminskih kiselina

Određivanje slobodnih huminskih kiselina se provodi radi kategorizacije humusa.

Postupak

U epruvetu se stavi 2-3 g sitno zdrobljene zemlje i prelije s 6-8 ml 2%-ne amonijeve lužine (~1/3 zemlje – 2/3 amonijeve lužine). Dobivenu suspenziju mućkamo 1 minutu i ostavimo 2-3 sata. Reakcijsku smjesu profiltriramo. Prisustvo slobodnih huminskih kiselina se određuje prema boji filtrata:

1. bezbojnost

2. blago žućkasta boja

3. tamno smeđa boja

Bakteriološka analiza tla

Bakteriološka analiza tla se provodi radi određivanja broja mesophilic-nih i koliformnih mikroorganizama u tlu. U tu svrhu 'nasadimo' 1 g tla na odgovarajuću hranjivu podlogu. Tlo treba biti uzeto u sterilnim uvjetima (sterilna svrdla, noževi, lopatice, opaljena žica) u sterilnu staklenku s brušenim čepom.

U laboratoriju odvagnemo 1 g tla u sterilnu tikvicu od 1 litre. Tikvica se nadopuni s litrom fiziološke otopine i mućka kroz 5 minuta. 1 ml tako dobivene suspenzije tla se prenese na Petrijevu zdjelicu i prelije hranjivim agarom. Agar treba biti prethodno otopljen i ohlađen na oko 44°C. Poklopac zaklopimo, a ploču kružno pokrećemo kako bi se uzorak što jednoličnje promiješao s agarom. Inkubiramo 48 sati pri 37°C. Nakon inkubacije prebrojimo kolonije.

Broj mikroorganizama u 1 g tla računamo:

broj mikroorganizama u 1 g tla = broj kolonija x 1000

Broj kolonija množimo s 1000 zato što smo 1 g zemlje 1000 puta razrijedili i tu suspenziju koristili za nasađivanje. Dakako, to vrijedi samo uz pretpostavku da je svaka bakterijska stanica nakon nasađivanja na podlogu stvorila jednu koloniju.

HIGIJENA VODA

Higijena voda je pojam koji obuhvaća higijenu vode za piće, higijenu površinskih voda u koje spadaju i ribnjaci, te higijenu otpadnih voda.

Kako bi definirali stupanj kvalitete, odnosno zagađenosti vode vrše se analize vode, i to:

bakteriološka analiza

fizikalno-kemijske analize

određivanje koncentracije kisika u vodi

Bakteriološka analiza

Uzorci za bakteriološku analizu se pakiraju u sterilne boce. Boce se ne pune do vrha kako se ne bi namočio čep. Ukoliko na bakteriološku analizu šaljemo kloriranu vodu u bocu je potrebno staviti natrijev tiosulfat (Na-thiosulfate, Na-SSO₃^2-). Time ćemo neutralizirati djelovanje klora i produžiti život bakterija koje su nam bitne za kvalitetnu bakteriološku analizu.

Uzorke za bakteriološku analizu treba dostaviti u laboratorij što prije; unutar 6 sati!

Ukupan broj aerobnih mezofilnih bakterija u 1 ml vode

Pripravak treba stajati 24 sata u inkubatoru na 37°C. Nakon inkubacije prebrojimo kolonije.

Ukupna broj (N_bac/ml) ćemo izračuna ti kao C_fu/ml. Dakle;

N_bac/ml = C_fu/ml (ml^-1)

odnosno,

N_bac = C_fu

N_bac -broj bakterija

C_fu -Colony Forming Units; bakterija koje su oformila kolonije

Pri otme pretpostavljamo da je svaka bakterija oformila svoju koloniju koju smo mogli prebrojati.

Ukupan broj koliformnih bakterija u 1 ml vode

Uzorci se nasađuju u 7 epruveta, zajedno s tekućom hranjivom podlogom; LAKTOZA PEPTONSKA VODA. Za ovu analizu koriste se Durham-ove epruvete (Durham tube) – male invertne epruvetice koje se rabe za dokazivanje bakterijske proizvodnje plina.

U prvih 5 Durham-ovih epruvetica u hranjivu podlogu (laktoza peptonska voda) umiješamo 10 ml uzorka, u 6. i 7. epruveticu uz istu hranjivu podlogu umiješamo 1 ml uzorka (6.) i 0.1 ml uzorka (7.).

Nalaz će biti pozitivan ukoliko podloga postane roza, a u Durham-ovim epruveticama bude plina. Plin koji se u epruveticama javlja je ugljični dioksid nastao razgradnjom laktoze putem koliformnih bakterija. Broj koliformnih bakterija ćemo izvesti iz tablice.

MPN/ml = NBK/100ml (?)

Moguće je točno odrediti vrstu i soj koliformnih bakterija (fekalne, E.coli...)

Fizikalno-kemijske analize

Za fizikalno-kemijsku analizu nije nužno da posude u kojima se šalje uzorak budu sterilne, ali je važno da budu čiste. Naime, svaka nečistoća može uzrokovati pogrešnu procjenu zagađenosti vode. Stoga se uzorci vode za fizikalno-kemijsku analizu šalju u bocama opranim detergentom; po mogućnosti zapremine od 1 litre.

Prilikom uzimanja uzorka potrebno je napraviti uviđaj na licu mjesta, uzeti uzorak; po mogućnosti na više mjesta i više vrsta uzoraka, te bilježiti frekvenciju uzimanja uzoraka.

Prilikom fizikalno-kemijske analize u vodi određujemo:

1. boju

2. mutnoću

3. miris

4. okus

5. temperaturu

6. pH

7. elektro-vodljivost

BOJA VODE

Boju vode možemo odmjeriti od oka ili spektrometrijski odnosno kolorimetrijski.

Spektrometrijska analiza se temelji na tome da određeni spojevi specifično apsorbiraju svjetlosno zračenje.

Komparacijskom metodom odredit boju s obzirom na standard koji imamo.

Boja može biti prava; potječe od otopljene tvari, i prividna; može se uklonit filtriranjem – suspenzija.

MUTNOĆA VODE

Mutnoća vode nastaje zbog lebdenja čestica u vodi. Intenzitet mutnoće ovisi o količini i veličini čestica.

Turbidimeter je instrument koji mjeri mutnoću (turbidity) otopine mjereći gubitak intenziteta svjetlosnog snopa koji prolazi kroz otopinu.

Nephelometer (gr. nephele – magla) je instrument koji mjeri mutnoću (turbidity) otopine mjereći količinu svjetlosti koja se pod određenim kutom odvojila od svjetlosnog snopa koji prolazi kroz otopinu.

NTU odnosno Nephelometric Turbiditty Unit je jednaka furmazinskoj jedinici. Voda za piće ima NTU=4; maksimalan NTU.

Mutnoću je moguće određivati od oka; odnosno opisno, opalescencije (prelijevanje boja, blistanje), manje ili jače mutno...

MIRIS VODE

Miris vode se procjenjuje neposredno pri uzimanju. Eventualni miris se može intenzivirati grijanjem i mućkanjem. Miris treba opisati kvalitativno (miris na... klor, sumpor) i kvantitativno (slab, jak, intenzivan miris...).

OKUS VODE

Okus vode se određuje samo kod bakteriološki i kemijski ispravne vode.

TEMPERATURA VODE

Maksimalna temperatura vode za piće je 25°C, a optimum je 15°C.

KISELOST VODE

pH pitke vode treba biti u granicama 6.5-8. Kiselost vode je najbolje mjeriti pH metrima; elektroda se uranja u vodu i brzo se dobe jako točni rezultati. Dakako, i ostale (klasične) metode mjerenja kiselosti dolaze u obzir. Kiselost je dobro mjerit odmah nakon uzimanja vode.

ELEKTROVODLJIVOST

Elektro-vodljivost je sposobnost vode da vodi električnu struju. Elektro-vodljivost pretpostavlja da u vodi ima dovoljno iona koji mogu prenositi električni potencijal – struju. Elektro-vodljivost je pokazatelj ionizacije vode. Destilirana voda ne sadrži ione i stoga nije vodič. Siemens je jedinica električne vodljivosti vodiča od 1om; S = om^-1.

Određivanje koncentracije kisika u vodi

Topljivost kisika u vodi, odnosno sposobnost vode da veže kisik ovisi o temperaturi. Što je temperatura vode niža, to voda može vezati više kisika. I obrnuto, što je temperatura vode viša, to voda ima manju sposobnost vezanja kisika. Voda ima najveći kapacitet vezanja kisika pri temperaturi od –1°C. Pri –1°C i normalnom atmosferskom tlaku voda može vezati 20mg kisika po litri vode (20 ppm).

ODREĐIVANJE KISIKA PO WINKLERU

Uzorke vode za određivanje koncentracije kisika valja pakirati u Winklerove boce. To su boce točno određenog volumena. Vodu treba napuniti do vrha boce. Potrebno je dodati mangan klorid (0.5 ml) i kalijev jodid u kalijevoj lužini (0.5 ml). Nakon što se ta sredstva dodaju stvorit će se talog u boci, a kisik će biti fiksiran. Kalijev jodid će tvoriti žuti talog jer će jodid - I ^- u redoks reakciji tvoriti I₂ - jod. Na osnove koncentracije joda moći ćemo izračunati koncentraciju kisika.

Talog iz boce otopimo u 3 ml koncentrirane HCl. Otopinu prelijemo u Elenmayerovu tikvicu. Titranjem s Na-thiosulfate-om (Na₂S₂O₃) određujemo količinu kisika otopljenu u uzorku. Indikator je škrob koji uvjetuje plavu boju. Kraj reakcije će biti lako uočljiv jer će otopina postati bezbojna.

Koncentraciju kisika ćemo izračunati po formuli:

C_O2 – koncentracija kisika (mg/l = ppm)

V_Na – količina Na-thiosulfate-a potrošenog za titraciju

V_b – volumen bočice s uzorkom

0.08 – faktor preračunavanja joda u kisik

1000 – zbog izračunavanja u litrama (a ne u ml)

1ml – toliko istisne čep Winklerove bočice

BPK₅ – Biokemijska Potrošnja Kisika tijekom 5 dana pri temperaturi od 20°C u mraku.

Velik BPK₅ je znak onečišćenja; brojni mikroorganizmi u vodi troše kisik. Ukoliko je BPK₅ =0 onda imamo biološki gledano idealno čistu vodu.

ODREĐIVANJE BPK₅

Uzorak za određivanje uzmemo u Winklerovu bočicu. Bočicu stavimo u termostat na 20°C u mrak. Nakon 5 dana odredimo koncentraciju kisika u vodi metodom po Winkleru (vidi).

BPK₅ =C_O2 prvi dan – C_O2 5. dan

Za pitku vodu BPK₅ ne smije biti veći od 0.2 mg/l (0.2 mg/kg =0.2 ppm). Veći BPK₅ znači da je voda zagađena.

Otpadna vode ne bi smjela imati BPK₅ veći od 20 mg/l, no voda s svinjogojske farme ima BPK₅ i do 2000mg/l = 2g/kg.

KEMIJSKE ANALIZE VODE

Kemijskim analizama vode se dobivaju parametri koji ukazuju na prisustvo organske tvari u vodi. Kod primarnog onečišćenja organska tvar potječe od biljnih i životinjskih vrsta. Sekundarno onečišćenje podrazumijeva prisustvo organske tvari koja je ljudski, životinjski ili industrijski otpad.

Organsko onečišćenje je značajno ukoliko dovodi patogene mikroorganizme, toksične ili kancerogene tvari. Organska tvar obavezno sadrži vodik i njegove derivate.

PRISUSTVO DUŠIKA

Amonijak (NH₃, NH₄⁺) je izrazito toksičan za ribe.

Nitriti (NO₂^-) uzrokuju methemoglobinemia-u i posljedičnu methemoglobinuriju.

Nitrati (NO₃^-) su kancerogeni.

Na osnovi koncentracija pojedinih spojeva dušika možemo procijeniti vrijeme zagađenja.

Amonijak – nedavno zagađenje,

Samo nitrati i nitriti – amonijak se već razgradio; staro zagađenje.

Amonijak, nitriti i nitrati – permanentno zagađenje. Ravnoteža među ovim spojevima postoji i u slučaju anaerobnih uvjeta kada se odvija redukcija.

Maksimalna dopuštena koncentracija NH₄⁺ iznosi 0.1 mg/l (NH₄⁺èN), a za NO₂^- 0.03 mg/l (NO₂^-èN^-).

U ribnjacima pri normalnom pH ravnoteža NH₃óNH₄⁺ je više u korist NH₄⁺. Pri sniženom pH ravnoteže će biti obrnuta; bit će više NH₃ (NH₃ + H⁺).

ODREĐIVANJJE AMONIJAKA U 'KIVETAMA'

Radi kontrole rezultata radi se slijepa proba i test proba.

U slijepu probu stavimo:

1. 100 ml destilirane vode

2. 2 ml Nessler-ovog reagent-a

3. 2 ml Seignettovog reagensa

Za test probu stavimo:

1. 100 ml uzorka

2. 2 ml Nessler-ovog reagensa

3. 2 ml Seignettovog reagensa

Ukoliko je reakcija pozitivna test proba će se obojiti ŽUTO.

ODREĐIVANJE NITRITA (NO₂) U 'KIVETAMA'

Radi kontrole rezultata radi se slijepa proba i test proba.

U slijepu probu stavimo:

100 ml destilirane vode

2 ml alfa-naftilamina

2 ml sulfanilna kiseline

Za test probu stavimo:

100 ml uzorka

2 ml alfa-naftilamina

2 ml sulfanilna kiseline

Ukoliko je reakcija pozitivna test proba će poprimiti LJUBIČASTO OBOJENJE.

Nitriti su bitni uzročnici methemoglobinemia-e.

Intenzitet obojenja se može odrediti spektrofotometrijski i komparacijski (Hellige komparator).

Tvrda voda sadrži znatnu količinu mineralnih tvari poput magnezija, kalcija, kamenca...

Određivanje koncentracije organskih tvari u vodi

POTROŠAK KALIJEVOG PERMANGANATA (KMnO₄)

Potrošak kalijevog permanganata nam je bitan kako bi smo mogli odrediti količinu organske tvari.

Razgradnjom kalijevog permanganata u vodi oslobađa se kisik. Oslobođeni kisik oksidira prisutnu organsku tvar. Na osnovi količine potrošenog kalijevog permanganata, odnosno količine kisika utrošenog (potrebnog) za oksidaciju organske tvari, izračunat ćemo količinu organske tvari.
Postupak:

Uzmemo 100 ml uzorka vode u Elenmeyerovu tikvicu. Tome se doda 10 ml 33% solne kiseline (HCl) i 15 ml kalijevog permanganata (KMn0₄). Kiselina se dodaje jer se reakcija znatno brže odvija u kiselim mediju. Reakcija se pospješuje i grijanjem (20 min).

Za test probu stavimo:

1. 100 ml uzorka

2. 10 ml 33% HCl

3. 15 ml kalijevog permanganata (KMn0₄).

Dobivena mješavina se zagrijava 20 min i potom se doda

4. 15 ml natrijeva oksalata (Na₂C₂O₄)

5. vršimo titraciju kalijevog permanganata (KMn0₄).

Natrijev oksalat se dodaje otopini kako bi se potrošio preostali kalijev permanganat. Stoga se otopina obezboji. Potom retitriramo pomoću kalijevog permanganata. Utrošak kalijevog permanganata nam govori o količini natrijeva oksalata koji je ostao nakon reakcije.

Konkretno;

na osnovu utroška kalijevog permanganata (KMnO₄) za retitraciju, izračunamo kolika se količina natrijeva oksalata (Na₂C₂O₄) nije vezala za prvotni kalijev permanganat; ostala je slobodna i vezala se za novo-nadodani kalijev permanganat.

kad znamo koliko se natrijeva oksalata nije vezalo za prvotni kalijev permanganat, lako je izračunati koliko se je vezalo.

na osnovi količine vezanog kalijevog permanganata izračunamo količinu kisika, a iz toga procijenimo količinu organske tvari.

C_K.per = V_kp.ret x 0.316 x 1000ml/l (/100%)

C_K.per = m_kp.ret x 1000ml/l (/100%)

C_K.per /4= C_O

C_K.per – koncentracija kalijevog permanganata

C_O – koncentracija kisika

m_kp.ret – masa kalijevog permanganata potrošenog za retritraciju

V_kp.ret – volumen kalijevog permanganata potrošenog za retritraciju

0.316ml/g – faktor pretvaranja grama u ml za kalijev permanganat

Maksimalna Dopuštena Koncentracija (MDK) odnosno potrošnja kalijevog permanganata za pitku vodu je 12 mg/l (12 ppm). To znači da će je dozvoljena potrošnja kisika od 3 mg/l (3 ppm).

ODREĐIVANJE KLORIDA

Kloridi se normalno nalaze u tlu u količini ovisnoj o salinitetu tla. Stoga kloridi nisu indikatori zagađenja. Maksimalna Dopuštena Koncentracija (MDK) klorida je 25 mg/l.

Test:

U 100 ml uzorka se doda 1 ml kalijeva kromata (K₂Cr₂O₄). Pojavi se žuto obojenje. Dobivenu otopinu titriramo s srebrnim nitratom (AgNO₃) do pojave crvenog taloga.

AgNO₃ + Cl^- èAgCl – talog bijele boje + nitrat (NO₃^-)

no, nakon što su se potrošili kloridi započet će reakcija;

AgNO₃ + K₂Cr₂O₄ èAgCr₂O₃ – srebro kromat crvene boje

C_Cl=m_AgNO3 x 1000/100

C_Cl=m_AgNO3 x 10

C_Cl - koncentracija klora u otopini

m_AgNO3 - masa dodanog srebro nitrata prije pojeve crvenog taloga.

UKUPNA TVRDOČA VODE

Ukupna tvrdoća vode je pokazatelj koncentracije kalcijevih i magnezijevih soli u vodi.

Prolazna odnosno karbonatna tvrdoća nosi ime prolazna jer se grijanjem odnosno kuhanjem može istaložiti (Ca i Mg karbonati; tzv. kamenac).

°dH – deutsche Hartness – njemački stupnjevi za tvrdoću vode

1°dH = 10 ppm CaO (mg/l)

kategorija vode	tvrdoća vode u °dH (= 10 ppm CaO)
vrlo meke	0-5°dH
meke	5-10°dH
umjereno tvrde	10-15°dH
prilično tvrde	15-20°dH
tvrde	20-30°dH
vrlo tvrde	30°dH i više

Mjerenje tvrdoće vode uz pomoć kompleksa (EDTA)

Za test probu stavimo:

100 ml uzorka

indikator; eriokrom crno è roza boja

Titriramo kompleksom (EDTA) do pojave plave boje

Računamo; 1°dH = ml kompleksa na litru x 0.561 (0.561 – faktor za preračunavanje u stupnjeve).

Kompleks sa kalcijevim i magnezijevim solima tvori kelate koji vezanjem sa indikatorom uzrokuju pojavu plave boje. Time je titracija gotova.

MIKROKLIMA

KLIMA je skup atmosferskih prilika koje imaju manje ili veći utjecaj, odnosno vezu sa određenim geografskim područjem.

VRIJEME je skup vremenskih prilika, odnosno dominantnih meteoroloških uvjeta.

METEOROLOŠKI FAKTORI su:

temperatura

vlaga

tlak

strujanje zraka

oblačnost

sijanje sunca

oborine

MIKROKLIMA je klima nekog užeg područja (kotline, naselja) ili sklop klimatskih prilika u nekoj prostoriji (staja, ispust, pašnjak, transportno sredstvo).

Elementi mikro i makroklime su:

temperatura zraka

vlažnost zraka

osvjetljenje

tlak zraka

buka

oborine

brzina strujanja zraka

srednja temperatura zračenja

plinski sastav zraka

korpuskularna zračna onečišćenja

Temperatura zraka

Temperatura zraka se mjeri termometrima (toplomjer, thermometer).

Najznačajnije grupe termometara su: plinski (air t., gas t.), alkoholni (alcohol t.), bimetalni (bimetal t.), živin termometar (mercurial t.) odnosno tekućina u plinu (liquid-in-gas t.).

Pri mjerenju temperature razlikujemo 4 ljestvice. To su Celzijeva, Reanmurev-a, Farenheit-iva i Kelvinova.

Temperatura zraka se najčešće mjeri živinim termometrima, izražavajući vrijednosti u °C. Takav se termometar sastoji od vanjske staklene cijevi sa skalom. Unutar cijevi je manja staklena cijev na čijem kraju je spremnik s živom. Pri mjerenju taj spremnik treba biti u kontaktu s zrakom kojem mjerimo temperaturu. Stoga treba paziti da se termometar ne drži za spremnik, jer tom slučaju mjeriti ćemo temperaturu prstiju, a ne zraka. Temperatura se očitava okom u ravnini meniskus-a žive. Precizni termometri imaju skalu podijeljenu na desetinke °C.

Temperaturne oscilacije tijekom duljeg razdoblja mjere se min-maks termometrima.

Minimalni i maksimalni termometri

Minimalni i maksimalni termometri mjere maksimalnu, odnosno minimalnu temperaturu u stanovitom vremenskom intervalu. U principu, oni mogu biti od bilo kojeg nabrojenog tipa termometara, ali najčešće se upotrebljavaju termometri s tekućinom. Danas su sve češći električni termometri koje možemo spojiti direktno na kompjuterski sustav.

Ako se želi npr. mjeriti maksimalna temperatura u nekom vremenskom razdoblju, tada će se u kapilaru umetnuti jedna prepreka tako da tekućina, npr. živa, može u njoj podizati, ali se ne može sama od sebe spuštati (klasični medicinski termometri). Takvi se termometri često koriste i za održanje konstantne temperature (termoregulacija). Najjednostavniji temperaturni regulator ima u cijevi sa živom utaljene 2 elektrode, od kojih je jedna u živi. Kada temperatura poraste iznad određene vrijednosti, živa se raširi i obuhvati drugu elektrodu. Struje poteče krugom i prekine krug za grijanje.

Termometar po Sixu

Termometar po Sixu je alkoholni termometar koji se sastoji od staklene cijevi oblika slova U, s odgovarajućim staklenim proširenjima na oba kraja. U lijevom proširenju je alkohol koji u cijelosti ispunjava proširenje. U desnom proširenju se također nalazi alkohol ali ne ispunjava čitavo proširenje. U donjem dijelu u cijevi nalazi se živa, a iznad nje metalni 'plivači' (iglice). Metalne plivače adhezijom drže staklene cijevi (kapilare) i ne mogu se sami pomicati. Metalni plivači se pomiču uz pomoć magneta. Uz cijev se nalazi odgovarajuća skala (°C, K).

Postupak mjerenja. Termometar se postavi u okomit položaj. Magnetom plivače pomaknemo do meniscus-a žive. Temperatura se očitava na donjem dijelu plivača. Ako se temperatura digne, alkohol u lijevom proširenju će se proširiti, prijeći preko plivača i potisnuti živu u desni krak U cijevi. Živa će potisnuti plivaće koji će ostati u maksimalnom položaju. Ako se temperatura spusti, alkohol će se spustiti u lijevom kraku. Živa će krenuti za alkoholom i pomiče plivač u lijevom kraku koji ostaje u ekstremnom položaju i na donjem kraju registra minimalne temperature.

Izvedba minimalne i maksimalne temperature može biti odvojena. Pri tome registracija minimalne temperature obično ima u kapilari plivač koji je pokazivač, a registracija maksimalne temperature je izvedena poput medicinskih maksimalnih termometara sa suženjem kapilare iznad spremnika žive. Kako se živa ne može sama vratiti u spremnik ostaje u maksimalnom položaju dok se mehanički ne strese u spremište.

Termograf

Temperatura zraka se može mjeriti i termografom. Termograf (thermograph) je uređaj koji će bilježiti varijacije u temperaturi. Klasičan termograf se sastoji od bimetalnog termometra, poluge s pisaljkom i pokretnog bubnja za dijagram koji pokreče satni mehanizam. Bimetalni termometar se sastoji od dvije metalne trake zbijene jedna uz drugu, a s različitim koeficijentom toplinskog rastezanja. Stoga se pri promjenama temperature različito šire i iskrivljuju. Promjene u obliku termometra će se putem poluge zapisivati na pokretni bubanj. Dobiveni graf u kojem će biti zabilježene sve vrijednosti temperature zove se termogram. Obično je ovakav aparat udružen s higrografom.

Higrograf (hygrograph, gr. hygro – vlaga + graphein – pisati) koji ima snop kose i polugu za zapisivanje. Služi za kontinuiranu registraciju vlage zraka. Instrument koji objedinjuje higrograf i termograf se naziva termohigrograf.

VLAŽNOST ZRAKA

Za određivanje relativne vlage zraka miže poslužiti:

rotacijski higrometar

higrometar na snop kose

Asmanov aspiracijski higrometar

higrograf

ROTACIJSKI HIGROMETAR

Rotacijski higrometar je uređaj koji se sastoji od drvenog okvira nasađenog na osnovu s ručicom pomoću koje se rotira. Unutar drvenog okvira nalaze se dva jednaka živina termometra. Spremnik jednog od njih omotan je muslinskom (pamučnom) krpicom koja djelomice ulazi u spremnik s destiliranom vodom. Spremnik s vodom je smješten na kraju drvenog okvira. Funkcija spremnika s vodom je omogućiti konstantno vlaženje krpice. Prvi termometar se označava kao vlažni termometar, a temperatura na njemu slovom T_v. Spremište s živom drugog termometra je slobodno i pri okretanju termometra je u konstantnom doticaju s zrakom. Drugi termometar se označava kao suhi termometar, a temperatura na njemu slovom T_s. Pri okretanju voda isparava s (muslinske) krpice, pa vlažan termometar uvijek pokazuje nižu temperaturu od suhog.

Postupak mjerenja rotacijskim higrometrom

U spremnik se ulije destilirana voda i pričeka se da se muslinska krpica navlaži. Drveni okvir termometra se okreće uz povremeno očitavanje temperature. Mjerenje je završeno kada se temperatura na vlažnom termometru prestane spuštati, odnosno kada 2-3 puta za redom očitamo iste vrijednosti. To znači da je postignut najveći intenzitet isparavanja koji je određen postojećom vlagom, temperaturom i tlakom zraka, te temperaturom vlažne krpice.

Očitamo temperaturu suhog i vlažnog termometra; T_v i T_s. Izračunamo razliku ΔT; T_s -T_v =ΔT.

Relativna vlaga se očita iz tablice tako da se s gornje strane uvrsti razlika temperature ΔT, a s lijeve strane potraži temperatura zraka; T_s. Vrijednost relativne vlage (u postocima) se očita na sjecištu koordinata tih vrijednosti.

HIGROMETAR NA SNOP KOSE

Higrometar na snop kose je sprava koje služi za mjerenje relativne vlage. Sastoji se od snopa odmašćene kose, limenog okvira sa stalkom, skale i kazaljke. Snop kose se zbog higroskopnosti pri većoj vlazi produžuje, a pri manjoj skraćuje. Ti se pomaci prenose na kazaljku koja pokazuje relativnu vlagu zraka na skali baždarenoj u postocima.

Higrometar na snop kose se povremeno baždari pomoću rotacijskog higrometra. Pritezanjem vijka koji drži jedan kraj snopa kose kazaljka se namješta na pravu vrijednost.

Vlažnost od 100% je iznad mokre krpe. Ukoliko u tim okolnostima higrometar ne pokaže ovu vrijednost (100%), valja ga baždariti.

ASMANOV ASPIRACIJSKI HIGROMETAR

Asmanov aspiracijski higrometar se sastoji od suhog i vlažnog termometra, ventilatora (aspiratora) na elastično pero i električni pogon. Prilikom mjerenja aspirator mora biti uključen minimalno 2 minute. Logika rada je identična s rotacijskim higrometrom (vidi).

HIGROGRAF

Higrograf služi za kontinuirano mjerenje vlage kroz duže vrijeme. Sastoji se od higrometra na vlas s jačim snopom kose, poluge, pisaljke i valjka pogonjenog satnim mehanizmom. Higrograf pomoću dviju pisaljki na papir bilježi oscilacije relativne vlage. Termograf bilježi oscilacije temperature. Instrument koji objedinjuje higrograf i termograf se naziva termohigrograf.

OSVJETLJENOST

Osvijetljenost može biti prirodna i umjetna.

Jedinica za jakost rasvjete je lx (luks). Jakost rasvjete od 1 lx daje jedna kandela (nova svijeća) u horizontalnom pravcu na okomitoj plohi udaljenoj 1m.

Lx = lumen/m², lumen = kandela pod kutom od 1 sterdijana, kandela (cd) je intenzitet svjetla koji emitira 1/6 mm² crnog tijela pri temperaturi 2045 K i tlaku od 101 325 Pa.

Dnevna rasvjeta ljeti, tijekom vedrog dana iznosi i više od 200.000 lx. Zimi u istim uvjetima rasvjeta je 3.000 do 10.000 lx.

Ovisno o vrsti i tehnologiji proizvodnje, u stajama je potrebno osvjetljenje.

Postupak mjerenja jakosti svjetlosti

Određivanje jakosti svjetlosti vrši se svjetlo-mjerom, odnosom luksimetrom. Svjetlomjer se sastoji od dvije foto stanice u čiji je strujni krug uklopljen mikro-ampermetar. Na luksimetru postoje 3 baždarene ljestvice:

gornje (100 lx)

srednje (500 lx)

donje (1000 lx)

Ljestvica s kojom se očitava vrijednost bira se ovisno o intenzitetu svjetlosti koju želimo izmjeriti. Na veću skalu se prelazi kada za određenu jačinu svjetlosti nije dovoljna prvotna skala, te je kazaljka prelazi. Za promjenu ljestvice služi prekidač na samom aparatu.

Mjerenja se obavljaju u 6 pravaca; gore, dole, lijevo, desno, naprijed, nazad. Fotostanicu je na svaki od pravaca potrebno postaviti pod pravim kutem. Nakon što je izmjereno osvjetljenje iz svih 6 pravaca, potrebno je izračunati srednju vrijednost osvjetljenja. To ćemo računati tako da zbrojimo svih 6 vrijednosti i tu sumu podijelimo s 6.

TLAK ZRAKA

Tlak zraka se mjeri tlakomjerom. Najčešće upotrebljavani tlakomjeri spadaju u skupinu barometara.

Aneroidni barometar

Aneroidni barometar radi na sistemu deformacije elastičnih tijela zbog djelovanja tlaka. Sastoji se od metalne kutije ili od seta kovinskih kutija u kojima je vakuum. Pri promjeni tlaka udubljuje se ili ispupčuje površina kovinskih kutija. Promjene se prenose polugama na kazaljku koja pokazuje vrijednost na baždarenoj ljestvici.

Barograf

Barograf se sastoji od aneroid barometra, poluge s pisaljkom i bubnja gonjenog na satni mehanizam. Na bubanj se stavlja posebni papir na koji se bilježi barometarski tlak uz okretanje bubnja. Dobiveni grafikon, koji održava vrijednosti tlaka tijekom određenog vremena, nazivamo barogram. Poneki barografi imaju ugrađen termometar. Temperatura i tlak zraka su u pravilu obrnuto proporcionalni, tj. s rastom temperature pada tlak i obrnuto, s padom temperature raste tlak.

Buka

Jakost buke se mjeri bukomjerom. Bukomjer je sastavljen od mikrofona, pojačala, i transformatora. Mikrofon zvučnu energiju pretvara u električnu. U pojačalu se ta energija pojača. Transformator će električnu energiju zvuka transformirati u energiju prikladnu za pomicanje kazaljka na baždarenoj ljestvici. Neki bukomjeri intenzitet zvuka registriraju na vrpci ili na kompjuteru.

OBORINE

Količinu oborina određujemo u mm/m² ili l/m² (mm/m²=l/m²= 10m³/ha). Oborine mjerimo kišomjerom, odnosno ombrometrom. Kišomjer se postavlja na mjesta zaštićena od vjetra. Kišomjer se sastoji od lijevka glatkih stijeni presjeka P (200 cm²) i sabirne posude u kojoj je posebno prilagođena menzura za očitovanje količine oborina u mm.

Ombrograf

Za trajno mjerenje oborina služi ombrograf. Ombrograf je izrađen od lijevka, plivača koji pliva u sabirnoj posudi, pisaljke i pokretnog valjka. Rezultati dobiveni na ombrografu se bilježe na ombrogramu.

Oborine se bilježe jednom dnevno u 7 h ujutro.

Povećana vlaga će izazvati bujanje brojnih mikroorganizama. Npr. povećana vlažnost kože jedan je od preduvjeta za razvoj Candida albicans è alopecije, ragade i sekundarne bakterijske infekcije.

BRZINA STRUJANJA ZRAKA

Strujanje zraka koje je usmjereno i veće od 1 m/s mjeri se anemometrom ili zračnom sondom. Turbulentno strujanje zraka i strujanje sporije od 1 m/s se mjeri katatermometrom.

Anemometar je sprava kojom se mjeri strujanje zraka na otvorenom ili u otvorima pojedinih objekata (ventilacijski otvori). Kod anemometra struja zraka pokreče lopatice koje preko prijenosnog mehanizma pokreću brojčanik ili kazaljke. Na brojčaniku se očitava metar puta koji prijeđe zračna masa. Puštanjem aparata u rad uključuje se i zaporna ura kojom se mjeri vrijeme.

Brzina strujanja zraka = prijeđeni put (m) / vrijeme (s)

Zračna sonda služe za mjerenje brzine strujanja zraka u zračnim kanalima. Zračna sonda se sastoji od metalne cijevi. Jedan kraj cijevi se stavlja u zračni kanal, a na drugom se nalazi ljestvica s koje se očitava brzina strujanja zraka.

Katatermometar po Hillu je termometar s velikim spremnikom u kojem se nalazi obojeni alkohol. Spremnik se nastavlja u kapilaru. Kapilara se na drugom kraju ponovno proširuje u manji spremnik. Na kapilari su dvije oznake; jedna 38°C, a druga 35°C. Svaki katatermometar ime svoju konstantu 'F'. F je broj koji pokazuje koliko katatermometar gubi topline (mJ) na površini spremišta od 1 cm² za vrijeme hlađenja od 38°C–35°C. Konstanta katatermometra je obično urezana na stražnjoj strani .

Postupak mjerenja katatermometrom po Hillu

Prije mjerenja se veliki spremnik s alkoholom uranja u vodu zagrijanu na 50-60°C. Najbolje je toplu vodu donijeti u termos boci. Termometar se zagrijava tako dugo dok alkohol ne ispuni kapilaru i dio gornjeg, malog spremnika. Veliki spremnik se nakon toga obriše kako bi se spriječio gubitak topline isparavanjem.

Mjeri se vrijeme potrebno da se alkohol spusti s oznake 38°C na oznaku 35°C. Dobiveno vrijeme se označava grčkim slovom ̀T(tan).

Na termometru se očita temperature zraka.

Brzina hlađenja katatermometra (H), odnosno gubitak topline spremišta po jedinici površine u mJ/cm² (mJ/cm² =10 J/m²) izračuna se iz omjera konstante katatermometra (F) i vremena T;

H = F/ T (Jm^-2s^-1)

Vrijednosti se uvrste u dijagram. Lijevo se nađe vrijednost brzine hlađenja termometra (H) u mJ/cm², a na apscisi (dolje) temperature zraka u °C. Nakon toga se potraži njihovo sjecište. Iz grupe pravaca na dijagramu izaberemo pravaca najbliži sjecištu. Iz odabranog pravca očitamo brzinu strujanja zraka u m/s.

U slučaju da se sjecište točaka nalazi točno između dva pravca za referentni se uzima onaj iznad sjecišta.