WSSE Kraków - Produkty uboczne dezynfekcji wody pitnej

Woda jest środowiskiem występowania rozmaitych składników i organizmów, z których wiele, zwłaszcza w nadmiernej ilości może być szkodliwych dla ludzi. Ze względu na zanieczyszczenia  wynikające z działalności człowieka (np. nawożenia pól uprawnych, odprowadzania ścieków bytowych itp.) woda ujmowana do celów wodociągowych musi podlegać procesom uzdatniania i dezynfekcji. Zadaniem Zakładów Uzdatniania Wody jest takie jej przygotowanie, aby nie zagrażała zdrowiu i życiu konsumentów. Jakość wody pod względem chemicznym i mikrobiologicznym do celów konsumpcyjnych normowana jest bardzo rygorystycznie, zarówno na poziomie międzynarodowym (Dyrektywa Europejska), jak i krajowym (Rozporządzenie Ministra Zdrowia).

Aby wyeliminować niebezpieczeństwo rozprzestrzeniania się chorób powodowanych wskutek spożycia wody, poddaje się ją dezynfekcji, która ma na celu zniszczenie żywych organizmów i ich form przetrwalnych oraz niedopuszczenie do ich wtórnego rozwoju w sieci wodociągowej.

Dezynfekcję wody prowadzić można wykorzystując metody: fizyczne za pomocą promieniowania UV, ultradźwięków i technik termicznych.

Woda w Krakowie uzdatniana jest w czterech Zakładach Uzdatniania Wody (ZUW), które stosują różne metody dezynfekcji:

Uboczne produkty chlorowania wody chlorem gazowym
 

Najbardziej rozpowszechnioną ze względu na swoją wysoką skuteczność i najtańszą metodą dezynfekcji wody jest chlorowanie za pomocą chloru gazowego.

Zastosowanie chloru jako środka dezynfekującgo jest praktykowane na całym świecie. Powszechnie znane efekty towarzyszące procesowi chlorowania wody to jej nieprzyjemny smak i zapach. Jednakże zapach ten może być usunięty z wody poprzez jej gotowanie lub chłodzenie w lodówce, a jego obecność gwarantuje pełne bezpieczeństwo bakteriologiczne i świadczy o tym, że czas przepływu wody w przewodach wodociągowych od zakładu uzdatniania do klienta nie jest zbyt długi, co eliminuje zjawisko wtórnego zanieczyszczenia wody.

Podczas reakcji chloru ze związkami organicznymi mogą powstawać liczne produkty dezynfekcji, a wiele z nich w nadmiernej ilości nie jest obojętnych dla zdrowia człowieka. Najlepiej poznaną grupą ubocznych produktów chlorowania są trihalometany (THM). Przy ich tworzeniu powstaje również szereg innych związków chloroorganicznych (np. chlorofenole), co wpływa znacząco na pogorszenie właściwości organoleptycznych wody. Poważnym problemem jest to, że trihalometany powstają  nie tylko w miejscu uzdatniania (tzn. w wodociągu), ale także w sieci rozprowadzającej wodę, przy czym im dalej płynie woda, tym ich stężenie jest wyższe i tym większa różnorodność. Proces tworzenia trwa do momentu wyczerpania jednego ze składników reakcji: chloru lub substancji organicznej. Praktycznie następuje to dopiero po przegotowaniu wody, co powoduje usunięcie chloru, jednego z czynników reakcji i pozwala na przerwanie narastania stężenia THM- ów. Im gorsza jest jakość wody poddawanej chlorowaniu, tym więcej może powstawać szkodliwych trihalometanów.  

 

Uboczne produkty chlorowania dwutlenkiem chloru

 

Dwutlenek chloru – obok ozonu – jest coraz częściej stosowany do dezynfekcji zamiast chloru gazowego. Dwutlenek chloru ma silne właściwości bakteriobójcze, wirusobójcze oraz zarodnikobójcze. Hamuje rozmnażanie glonów, niszczy też fito- i zooplankton. Ten sposób dezynfekcji pozwala także wyeliminować, tworzenie się szkodliwych trihalometanów. Dwutlenek chloru w wodzie jest bardzo trwały. Po zakończonej dezynfekcji jego nadmiar utrzymuje się przez dłuższy czas w sieci tak, że nawet przy rozległych sieciach udaje się skutecznie przeciwdziałać ponownemu zanieczyszczeniu bakteriologicznemu. Zastosowanie dwutlenku chloru oznacza więc nie tylko znaczącą poprawę bakteriologiczną instalacji wewnętrznych, ale również zapobiega tworzeniu się osadów organicznych wewnątrz rurociągów.

Wadą stosowania dwutlenku chloru jest niebezpieczeństwo powstawania chloranów i chlorynów. Ich znaczenie zdrowotne nie jest w pełni wyjaśnione, lecz podejrzewa się, że związki te jako silne utleniacze mogą powodować zmiany we krwi.

 

Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007r. w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz.U.Nr 61, poz. 417 z późniejszymi zmianami) normuje sumę stężeń chlorynów i chloranów na maksymalnym poziomie 0,7 mg/l. Z badań monitoringowych wynika, że substancje te tworzą się w bardzo małej ilości i ich szkodliwość jest znacznie mniejsza, niż składników wody nieuzdatnianej.

 

Uboczne produkty ozonowania

 

Alternatywą wobec chlorowania wody jest stosownie ozonu, który pomimo niezaprzeczalnych zalet posiada również pewne wady.

Ozon jest zarówno bardzo silnym utleniaczem, jak i dezynfektantem. Zastosowanie ozonu do dezynfekcji jest celowe wówczas, gdy zawodzi chlorowanie z powodu tworzenia chlorowych pochodnych związków organicznych lub związków nadających wodzie smak i zapach. Zabieg ozonowania wyraźnie poprawia właściwości organoleptyczne spożywanej wody. Związki chemiczne nadające wodzie zapachy ziemiste, pleśni, rybne, czy tzw. apteczne, są stosunkowo łatwo rozkładane ozonem. Ozon utlenia zawarte w  wodzie mikrozanieczyszczenia, zarówno nieorganiczne jak i organiczne.  

Proces ozonowania wód jest przyczyną utleniania jednego z naturalnych ich składników, tj. bromków, w wyniku czego powstają bromiany. Na podstawie badań toksykologicznych zostały one zakwalifikowane do potencjalnych kancerogenów, czyli do związków zwiększających ryzyko zachorowania na raka.

W większości krajów, które normują ten parametr w wodzie do spożycia, w tym również i w Polsce, dopuszczalne stężenie bromianów wynosi 10 μg/l. Z badań monitoringowych WSSE prowadzonych od 2005 roku wartość bromianów szacuje się  w wodach do spożycia na znacznie niższym poziomie, niż ich stężenie dopuszczalne. 

Istotną wadą ozonu, jako dezynfektanta jest jego mała trwałość, przez co ozonowana woda pozostaje aseptyczna przez krótki czas (tzn. nie można jej bezpiecznie przesyłać długimi rurociągami). Dlatego ozon nie może całkowiecie wyeliminować chloru z procesu uzdatniania wody, jednakże może go w istotny sposób ograniczyć do minimum, w ilości niezbędnej do utrzymania w sterylności wszystkich nitek sieci wodociągowej po przejściu wody przez Zakłady Uzdatniania.
 

Konieczne są dalsze badania w celu określenia efektów działania ubocznych produktów dezynfekcji  wody. Do czasu uzyskania wyników należy dążyć do zmniejszania ich stężenia w wodzie. Działania te jednakże, nie powinny zmniejszać skuteczności dezynfekcji wody.

Procesy dezynfekcji wody przeznaczonej do spożycia kontrolowane są na każdym etapie jej produkcji. Woda przeznaczona dla konsumentów musi spełniać wymagania Rozporządzenia Ministra Zdrowia, dlatego też monitorowana jest przez Stacje Sanitarno – Epidemiologiczne pod względem zawartości  wszystkich związków ujętych w rozporządzeniu.

Uboczne produkty dezynfekcji, o których mowa powyżej znajdują się w wodzie do spożycia w ilościach śladowych, często tak małych, że nie można oznaczyć ich ilościowo.

Dla nas konsumentów, to bardzo dobra wiadomość, ponieważ możemy być pewni, że w kranie znajduje się woda bezpieczna dla naszego zdrowia. Może warto zastanowić się, czy narzekając na „złą” wodę w kranie, robimy wszystko, aby szanować środowisko naturalne, z którego ta woda pochodzi.

 

Literatura: 

 

Opracowały: