uitleg-1

Nadere uitleg Wateranalyse & Waterkwaliteit.

Waarom het water analyseren? Door wekelijks watermonsters te nemen en deze te analyseren is het mogelijk om de invloed van het weer, de watersamenstelling en de biologische veranderingen te volgen.

Op welke diepte worden de watermonsters genomen? Wekelijks worden watermonsters genomen aan de oppervlakte op ongeveer 40 cm diepte. Dit gebeurd 52 weken per jaar. Gedurende de zomermaanden doen wij dit in principe ook op 3 en 6 meter diepte. ( het leefgebied van de meeste flora en fauna ) Persoonlijk vergelijk in elk open water of dit nu een meer, plas, kanaal of rivier is, als een groot aquarium. De gehanteerde parameters zijn dan ook dezelfde als voor aquariums. Stoffen zoals nitriet, nitraat enammonia en zullen in het open water nimmer zo hoog worden als in een aquarium.

Wat is het doel van deze analyse? Ik hoop in de loop der jaren de biologische ontwikkelingen van het open water te doorgronden en te vergelijken met de weersomstandigheden. Het zou prettig zijn als het mogelijk is te voorspellen hoe helder het water is, wanneer de waterplanten gaan groeien, de vissen naar de oppervlakte komen enz.

Onderdelen wateranalyse

Watertemperatuur De watertemperatuur is een belangrijk gegeven en heeft direct invloed op de Flora en Fauna. Men spreekt ook wel over de magische 15° grens. In de stijgende lijn van rond de 15 °C zal de Flora (waterplanten) zichtbaar worden en gaan groeien. In de dalende lijn zal de Flora beneden de 15 °C gaan afsterven. Voor de Fauna heeft dit ook zijn invloed. In de stijgende lijn van rond de 10 °C worden de vissen en amfibieën geactiveerd om de te gaan paren en om eieren af te zetten. In de dalende lijn zal de Fauna beneden de 10 °C minder actief worden en zich opmaken voor de winter door in het algemeen dieper water op te zoeken. Nadeel: Het water kan ook te warm worden. Bij een temperatuur van boven de 21 °C kan er zich blauwalg vormen en in combinatie van een hevige regenbui kan dit zelf lijden tot een ernstig zuurstof te kort in het water. Diatomeeën en Algenbloei zal er ieder jaar in het voorjaar ontstaan en is ook nodig als voedselbron voor de Flora en Fauna. Rond de 7 °C ontstaat er Diatomeeënbloei en rond de 12 °C kan men Algenbloei verwachten. Parameters: > 15°C en < 21°C is de ideale watertemperatuur.

Geleidbaarheid Geleidbaarheid is de elektrische geleiding van water tussen twee elektrodes (meeteenheid = mS/cm) Met deze geleidbaarheid kan de watersamenstelling t.o.z. van de aanwezige zouten en mineralen worden gemeten. Hoe schoner/zoeter het water, hoe lager de geleidbaarheid. Zoutwater heeft een hoge geleidbaarheid en zoetwater een lage geleidbaarheid. Elke plas, meer, kanaal en rivier heeft zijn eigen geleidbaarheidsprofiel. Met een beetje kennis van zaken kan er met een geleidbaarheidsmeting de herkomst van een watermonster te bepalen. Invloeden op de geleidbaarheid: Een grote hoeveelheid aan regenwater zal de geleidbaarheid doen verlagen. Langdurige droogte met hoge temperaturen zal de geleidbaarheid doen verhogen. Beide binnen een bepaalde marge van 0,5 mS/cm. Parameters: > 0,8 mS/cm < 2,0 mS/cm kan als normaal worden gerekend. < 0,8 mS/cm kan betekenen, dat er te weinig voedingsstoffen in het water zitten. > 2,0 mS/cm kan betekenen, dat er verzilting (stijging van de zout concentratie) van het water plaats vind.

PH Het zuur/basis balans van het water. (meeteenheid PH) De PH word bepaald door de watertemperatuur, de concentratie van carbonaten in het water en de aanwezigheid van zouten. Drinkwater heeft een gemiddelde van 7 PH ook wel neutraal genoemd. De diversiteit van de Flora en Fauna wordt mede bepaald door de PH van het water. Bepaalde waterplanten gedijen beter bij een PH lager dan 7 en groter dan 6 andere planten gedijen beter bij een PH groter dan 7 en lager dan 8,5. De pH is een maat voor de zuurgraad (ook wel zuurtegraad) van een waterige oplossing. De pH van een neutrale waterige oplossing ligt bij kamertemperatuur rond de 7. Zure oplossingen hebben een pH lager dan 7, basische oplossingen hebben een pH hoger dan 7. Het concept pH is in 1909 geïntroduceerd door Søren Sørensen. De p staat voor het Duitse Potenz, dat kracht/macht betekent, en de H staat voor het waterstofion (H+) (Latijn: Pondus hydrogeni of Potentia hydrogenii). De link met de formule is duidelijk: het is de macht van de concentratie aan waterstofionen. Parameters: < 6 PH is te zuur. > 7 en < 8,5 PH is goed en kan als ideaal worden beschouwd. > 8,8 PH is te basis

CO2- (Koolzuur / Koolstofdioxide) CO2- (koolzuur of koolstofdioxide) (meeteenheid = mg/L) Koolstofdioxide, ook kooldioxide of koolzuurgas genoemd, chemische formule CO2, is een kleurloos en reukloos gas dat van nature in de atmosfeer voorkomt. Het molecuul is lineair. Men spreekt ook wel van koolzuur, maar daarmee wordt eigenlijk diwaterstofcarbonaat (H2CO3), de oplossing van koolstofdioxide in water, bedoeld. De atmosfeer van de aarde bevat tegenwoordig ongeveer 390 PPM koolstofdioxide (jan 2009). Deze concentratie neemt jaarlijks toe. Het IPCC houdt zich intensief bezig met de mogelijke oorzaken en gevolgen daarvan voor de opwarming van de aarde. Koolstofdioxide opgelost in water vormt koolzuur, wat veel gebruikt wordt in frisdranken. Het toevoegen van koolstofdioxide onder druk aan dranken voor de "prik", noemt men carboniseren. In bier zit koolzuur na vergisting van de maltose uit mout. Het komt ook van nature voor in sommige mineraalwaters. CO2- heeft een direct verband met de PH waarde. Hoger CO2- geeft een lagere PH. Lagere CO2- laat de PH steigen. Koolstofdioxide wordt gebruikt door planten in de fotosynthese. Hierbij wordt water en koolstofdioxide opgenomen en in glucose vastgelegd, terwijl de zuurstof (O2) weer aan de lucht wordt afgegeven. Voor dit proces is energie nodig die door de zon wordt geleverd. In kassen wordt het gas als een soort bemesting van de planten gebruikt: bij aanwezigheid van meer koolstofdioxide groeien veel planten wat sneller. Ook bij een toename van het koolstofdioxidegehalte op aarde kan de vegetatie sneller groeien. Dieren doen het omgekeerde van wat planten doen. Zij ademen zuurstof in en koolstofdioxide, die bij de verbranding van energie houdende voedingsstoffen (vetten en koolhydraten) in het lichaam vrijkomt, uit. Ook de energie komt daarbij weer vrij.

DO (opgeloste Zuurstof) DO is opgeloste Zuurstof in het water. (meeteenheid = mg/L) Dieren hebben zuurstof nodig, ook de Fauna onderwater. Ook in het water zit zuurstof zij het in opgeloste vorm. Middels kieuwen of andere organen is de Fauna in staat onderwater te leven. Net als boven water wordt deze rest zuurstof en CO2 na gebruik door de Fauna weer afgegeven aan het water. De zuurstof wordt aangemaakt door de waterplanten. CO2- (opgeloste CO2 of koolzuurgas) en/of de carbonaten worden door het zonlicht door de waterplanten omgezet in zuurstof. Dit noemt men fotosynthese. Als er nagenoeg geen CO2- meer in het water zit worden de carbonaten door de waterplanten omgezet in zuurstof. Onderwater is dit zichtbaar als een witte waas rond een thermocline. Koud water kan meer opgeloste zuurstof bevatten dan warm water. Tijdens de winterperiode zal men dan ook meer opgeloste zuurstof meten dan tijdens de zomerperiode. Een langdurige zomerperiode met een hoge temperatuur kan dus een zuurstof te kort opleveren en met als gevolg een massale vissterfte. Parameters: Tussen de 2 en 8 mg/L DO (opgeloste zuurstof) < 2 mg/L gevaarlijk voor het visbestand.

De Prati-index voor zuurstofverzadiging (PIO) Watertemperatuur heeft een sterke invloed op de hoeveelheid zuurstof die het water kan opnemen. Koud water kan meer zuurstof opnemen dan warm water. De blauwe lijn in de grafiek is de verzadigingslijn. De groene lijn in de grafiek zijn meerjaren gemiddelden.

Biochemisch zuurstofverbruik (BOD test) Het biochemisch zuurstofverbruik (ook wel foutief "biologisch zuurstofverbruik" genoemd) geeft de hoeveelheid zuurstof aan, die benodigd is voor de afbraak van biologisch afbreekbare organische stoffen in water door micro-organismen. Het geeft daarmee aan hoe vervuild het water is met deze stoffen. De eenheid waarin het wordt aangeduid is milligram zuurstof per liter. Het biochemisch zuurstofverbruik is naast het chemisch zuurstofverbruik een in de milieuchemie en milieuwetgeving veel gebruikte maat voor de belasting van het oppervlaktewater met afvalstoffen. De term biochemisch zuurstofvraag wordt in België voor het begrip gehanteerd. Internationaal wordt de afkorting BOD (Biochemical Oxygen Demand) veel gebruikt. Maat voor vervuiling. Strikt genomen is de term vervuiling niet correct. Het biochemisch zuurstofverbruik is slechts een maat voor de hoeveelheid zuurstof die nodig is om in het water aanwezig organisch materiaal door microorganismen tot CO2 en H2O te laten afbreken. Dit materiaal kan ook afkomstig zijn van boombladeren of waterplanten die van nature en bij een niet verstoord biotoop aanwezig (kunnen) zijn. Aan de andere kant is het wel zo dat door de grote hoeveelheid zuurstof die water uit de lucht kan opnemen de normale toestand neerkomt op een vrij lage biochemisch zuurstofverbruik. In de late herfst en winter is het biochemisch zuurstofverbruik lager dan in het voorjaar en de zomer. Bron: Wikipedia. Gestart in januari 2015

NO2 (Nitriet) Nitriet (NO2) (meeteenheid = ppm) Nitriet (NO2) is een sterk gif dat o.a. het zuurstoftransport in het bloed blokkeert en zo een inwendige verstikking veroorzaakt. Het ontstaat uit ammonium als gevolg van bacteriële afbraakprocessen en wordt vervolgens verder afgebroken tot nitraat (NO3) dat ongiftig is. Parameters. Gewenste waarde = < 1,0 ppm Gevaarlijke grens = > 1,0 < 1,9 ppm Giftig voor flora en fauna bij > 2 ppm

Nitraat (NO3) Nitraat (NO3) (meeteenheid = ppm) Nitraten in de natuur zijn het resultaat van de decompositie van organische micro-organismen of van het gebruik van meststoffen. Hoewel nitraat (NO3) ongiftig is, blokkeert het bij hoge concentraties de groei van vissen en planten en veroorzaakt de ongewenste verspreiding van algen in meren en plassen. Nitraat wordt alleen onder anaerobe omstandigheden (d.w.z. zonder zuurstof) door bacteriën afgebroken. Dit proces vindt onder andere plaats in de bodem grond van een meren en plassen. Parameters. Gewenste waarde = < 50 ppm Bovengrens = > 50 < 80 ppm Boven de 80 ppm veroorzaakt dit het afsterven van flora en fauna.

NH3 (Ammonia) Ammonia (meeteenheid = ppm). Ammonia ontstaat voornamelijk door de afbraak van organische stikstofhoudende substanties of door de uitspoeling van meststoffen afkomstig van landbouwgronden in de omgeving van het oppervlaktewater. Ook de uitwerpselen van vogels en vissen kan tot een verhoging van het Ammonia en Ammoniak gehalte lijden. Het onwaarschijnlijk, dat de Ammonia/Ammoniak waardes boven de grenswaarde van 0,25 mg/L uitkomen. Hiervoor zijn twee oorzaken aan te wijzen. 1- overmaat aan uitspoeling van meststoffen. 2- overmaat aan watervogels of vissen in het water. In beide gevallen is deze situatie erg zorgwekkend. Parameters: < 1,5 ppm is de gewenste waarde.

PO4 (Orthofosfaten) Fosfaat (PO4) [lees: H3PO4, H2PO4-, HPO4 2- of PO4 3-] (meeteenheid = ppm) PO4 is eigenlijk bij een PH tussen de 6 en 8 PH een verzameling van Fosforzuur en Orthofosforzuur. Hoewel Fosfaat een belangrijke voedingsstof is voor de waterplanten en algen komt Fosfaat maar in lage concentraties in het oppervlaktewater voor. De waardes zullen niet hoger zijn dan 0,4 mg/L. Helaas blijkt dat dit laatste jaren niet meer haalbaar is. Regelmatig wordt er > 1,8 mg/L gemeten. Te hoge concentraties veroorzaken een overmaat aan alg en heeft een slechte invloed op de Flora en Fauna. Herkomst van Fosfaat in het oppervlaktewater: 1- overmaat aan uitspoeling van meststoffen. 2- overmaat aan watervogels of vissen in het water. In beide gevallen is deze situatie erg zorgwekkend. Parameter: < 40 ppm is de gewenste waarde.

Fe (IJzer) IJzer (Fe) (meeteenheid = ppm) Hoewel IJzer een belangrijke voedingsstof is voor de waterplanten komt IJzer maar in lage concentraties in het oppervlaktewater voor. De waardes zullen niet hoger zijn dan 0,05 mg/L. Te hoge concentraties veroorzaakt een roodbruine verkleuring van de waterplanten en heeft in het algemeen een slechte invloed op de Flora en Fauna. Herkomst van IJzer in het oppervlaktewater: Overmaat aan uitspoeling van meststoffen. Parameter: < 0,5 ppm is de gewenste waarde.

SIO2 (Silicaat of Kiezelzuur) SIO2 Silicaat of Kiezelzuur (SIO2) (Meeteenheid = ppm) Siliciumdioxide of silica is het bekendste oxide van silicium en heeft als molecuulformule SiO2. De zuivere stof komt voor als een wit kristallijn poeder, dat vrijwel onoplosbaar is in water. Samen met water vormt siliciumdioxide kiezelzuur. Diatomeeën of kiezelwieren zijn algen die een extern skelet hebben van silica, SiO2. Zij hebben een bruine kleur en komen voornamelijk voor in zout water. Enkele soorten leven in zoetwater. Deze kiezelwieren zijn al zo’n 200 miljoen jaar op aarde aanwezig. Voor de bouw van hun skelet is dus SiO2 nodig. Deze SiO2 halen ze uit kiezelzuur, een verbinding van SiO2 en water. Het zijn een soort van piramides. Een hoge concentratie in het oppervlaktewater is een waarschuwing, dat er gevaar diatomeeën bloei of kiezelwieren kunnen ontstaan. Parameters. Gewenste waarde = < 12 ppm

Helderheid van het water (c.q. water kleur) Meting met behulp van een Colorimeter (middels de Platium Cobalt method). In een monsterpot of onderwater is het moeilijk te zien of het water helder is. In een klein potje lijkt het water nagenoeg altijd helder. De helderheid wordt bepaald door de aan- of afwezigheid van mineralen en/of algen enz. Met het blote oog is dit niet te zien, met een Colorimeter met een bepaalde golflengte is dit wel te zien. Met deze meter kan er een waarde aan gegeven worden. De waarde 0 staat voor glashelder ( gelijk aan gedistilleerd water). Hoe hoger de meet waarde is, hoe meer zweefdeeltjes er in het water zitten. Wij willen dus eigenlijk nul meten, in de praktijk zal dit bijna nooit voorkomen. De eenheid voor deze meting = PCU (Platium Cobalt Units) Gewenste waarde is < 20 PCU

KH (Carbonaat hardheid) Carbonaat hardheid (KH) (meeteenheid = °dH) De KH-waarde symboliseert het bufferende vermogen van het water. De KH-waarde wordt ook de carbonaat hardheid van het water genoemd en is een expressie voor de hoeveelheid carbonaten en bicarbonaten die in het water opgelost zijn. Beide stoffen zijn zouten van koolzuur en kunnen afhankelijk van de pH-waarde in elkaar overgaan. Bij een hoge pH-waarde is bijna uitsluitend carbonaat aanwezig. Bij een lage pH-waarde is het grootste gedeelte bicarbonaat. Bij een verhoging van de pH-waarde wordt uit bicarbonaat carbonaat gevormd. Tijdens een verlaging van de pH-waarde wordt uit carbonaat bicarbonaat gevormd. Voor de verschuiving van het evenwicht worden H+ gebruikt of komen vrij. Hierdoor wordt de pH-waarde in een groot bereik nauwelijks veranderd. Dit proces wordt het bufferende vermogen genoemd. Pas als deze stoffen uit het water verwijderd worden, kan de pH-waarde zich noemenswaardig veranderen. De KH-waarde is per definitie de hoeveelheid Carbonaten en bicarbonaten die aan Calcium en Magnesium gebonden zijn. Calcium en Magnesium samen vormen de totale hardheid of GH-waarde. Omdat ook andere Carbonaten in het water aanwezig zijn kunnen, kan de meting van de KH-waarde hoger zijn dan de GH- waarde. Behalve wordt in de nieuwe literatuur ook vaak het begrip zuurbindend vermogen gebruikt. Deze waarde geeft aan hoeveel zuur in het water door afbraakprocessen kan ontstaan, totdat alle carbonaten verbruikt zijn. Men kan KH-waarde in ZBV-waarde omrekenen, indien men de KH-waarde met 2,8 vermenigvuldigt. De carbonaat hardheid geeft aan hoeveel carbonaat (CO32-) en bicarbonaat (HCO3-) ionen in het water aanwezig zijn. Hoe meer carbonaat en bicarbonaat ionen des te groter de KH. De carbonaat hardheid wordt ook wel de alkaliteit genoemd. Hoe meer carbonaat/bicarbonaat aanwezig is, des te alkalischer het water. Parameter: > 5°dH en < 8°dH is de ideale waarde.

GH (Gezamenlijke hardheid) Gezamenlijke hardheid (GH) (meeteenheid = °dH) De totale hardheid, GH De totale hardheid geeft het totaal van alle in het water opgeloste Aard-alkali ionen weer. Aard-alkali ionen zijn hierbij ionen als: Calcium, Magnesium, Strontium, Barium, Beryllium en Radium. Nou komen die laatste vier alleen in zeer lage concentraties voor (spoorelementen). We kunnen dus eigenlijk zeggen dat de GH een maat is voor het aantal opgelost Calcium (Ca2+) en Magnesium (Mg2+)ionen. Hoe meer magnesium en calcium in het water, des te groter de GH. De Carbonaat hardheid, KH De carbonaat hardheid geeft aan hoeveel carbonaat (CO32-) en bicarbonaat (HCO3-) ionen in het water aanwezig zijn. Hoe meer carbonaat en bicarbonaat ionen des te groter de KH. De carbonaat hardheid wordt ook wel de alkaliteit genoemd. Hoe meer carbonaat/bicarbonaat aanwezig is, des te alkalischer het water. Een optelsom. We zagen dat de GH het aantal aardalkali ionen weergeeft. De KH geeft het aantal (waterstof)carbonaat ionen weer. Nou willen die carbonaat ionen zich graag verbinden met de aardalkali ionen. Maar niet alleen carbonaten binden aan die aardalkali ionen. Ook andere stoffen als sulfaten, fosfaten e.d. kunnen aan de aardalkali ionen binden. Parameter: > 6°dH en < 16°dH is de ideale waarde.

Biologische water kwaliteitsmeting. Ook via macrofauna kan men een indruk krijgen van de waterkwaliteit. De aanwezigheid van een combinatie van organisme is ook een maatstaf voor de kwaliteit van het water.

waterspinnen kokerjufferlarven met kokers + dieren van onderstaande groepen

schrijvertjes schaatsenrijders en vijverlopers nimfen van glazenmakers mutsslakken kokerloze kokerjufferlarven + dieren van onderstaande groepen

waterkevers (behalve schrijvertjes) vlokreeftjes haftennimfen visbloedzuigers staafwantsen en duikerwantsen + dieren van onderstaande groepen

bloedzuigers (behalve visbloedzuigers) waterschorpioenen ruggenzwemmers slijkvlieglarven zwanenmossels zoetwaterslakken (behalve mutsslakken) watermijten + dieren uit onderstaande groepen

zoetwaterpissebedden slingerwormen overige muggenlarven + dieren uit onderstaande groepen

andere vliegenlarven met adembuis rattenstaartlarven rode muggenlarven

steenvliegnimfen afgeplatte haftennimfen + dieren van onderstaande groepen

duikerwantsen ruggenzwemmers waterschorpioenen nimfen van waterjuffers waterkevers zoetwaterslakken (behalve mutsslakken) platwormen vlokreeften + dieren uit onderstaande groepen

oppervlaktewantsen kokerloze kokerjufferlarven mutsslakken niet afgeplatte haftennimfen nimfen van glazenmakers + dieren uit onderstaande groepen

kokerjufferlarven met kokers + dieren uit onderstaande groepen

zoetwaterpissenbedden bloedzuigers erwtenmossels + dieren uit onderstaande groepen

andere vliegenlarven met adembuis rattenstaartlarven slingerwormen rode muggenlarven

nagenoeg zuiver water

licht verontreinigd water

matig verontreinigd water

verontreinigd water

sterk verontreinigd water

uitermate verontreinigd water (nagenoeg biologische dood)

Je mag enkel de algemeen voorkomende groepen in rekening brengen waarvan je minstens 2 individuen hebt gevonden !

Stilstaand water

Stromend water

TDS meting (Total Dissolved Solids) Opgeloste vaste stoffen in het water (TDS) (meeteenheid = ppm)

Nieuw start mei 2022. Een TDS-meter meet het aantal opgeloste vaste stoffen in het water in parts per million (ppm). De meter berekent het TDS-gehalte in het water. Hoe hoger de waarde uitvalt, des te meer vervuiling in het water aanwezig is. Een waarde van bijvoorbeeld 60 ppm betekent dat er van één miljoen deeltjes 60 opgeloste ionen zijn en de rest (999.940) watermoleculen zijn.