UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO Nataša Golob VPLIV FILTRA WATERPIK R-7 NA IZBOLJŠANJE KVALITETE PITNE VODE Diplomska n

Transkripcija

1 UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO Nataša Golob VPLIV FILTRA WATERPIK R-7 NA IZBOLJŠANJE KVALITETE PITNE VODE Diplomska naloga Maribor, februar 2011

2 Diplomsko delo visokošolskega študijskega programa VPLIV FILTRA WATERPIK R-7 NA IZBOLJŠANJE KVALITETE PITNE VODE Študent: Študijski program: Smer: Predvideni strokovni naslov: Mentor: Somentor: Nataša Golob Visokošolski strokovni Kemijska tehnologija Dipl. Inţ. kemijske tehnologije (VS) Izr. prof. dr. Marjana Simonič Doc. dr. Matjaţ Kristl IZJAVA Izjavljam, da sem diplomsko delo izdelala sama, prispevki drugih so posebej označeni. Pregledala sem literaturo iz področja diplomskega dela po naslednjih elementih: Vir: Gesla: Sciencedirect Pitna voda, vodni blok filter, adsorpcija Časovno obdobje Od 1990 do 2011 Število referenc: 44 Število prebranih izvlečkov: 18 Število prebranih člankov: 12 Število prebranih knjig: 7 Maribor, februar 2011 Podpis študenta(ke):

3

4 ZAHVALA Zahvaljujem se mentorici izr. prof. dr. Marjani Simonič za vodenje med laboratorijskim delom in za nasvete pri pisanju diplomske naloge. Zahvaljujem se doc.dr.matjažu Kristlu za pomoč pri izdelavi diplomskega dela. Posebna zahvala gre mojim staršem, ki so me spodbujali vsa leta mojega študija. In nenazadnje hvala vsem, ki ste kakorkoli pripomogli k nastanku moje diplomske naloge.

5 VPLIV FILTRA WATERPIK R-7 NA IZBOLJŠANJE KVALITETE PITNE VODE Povzetek V nalogi smo ţeleli proučiti vpliv filtra waterpik R-7 na izboljšanje kvalitete pitne vode. Testirali smo filter R-7 waterpik, za katerega njegovi proizvajalci zagotavljajo, da zniţa koncentracije lindana, azbesta, svinca, klora in nevarnih mikroorganizmov (ciste Giardia in Cryptosporidium) v pitni vodi. Zanimala nas je tudi učinkovitost filtra pri odstranjevanju atrazina iz pitne vode. Učinkovitost filtra smo ugotavljali z analizami splošnih parametrov in fizikalno-kemijskih parametrov na vzorcih neobdelane vode, vode po obdelavi z waterpik R-7 in vode po obdelavi z iztrošenim filtrom waterpik R-7. Opravili smo analizo s hitrim testom WS-425B in tako preverili vsebnost nezaţelenih snovi v vodi po obdelavi z waterpik R-7. Ugotovili smo, da se v začetku zniţa trdota, ki pa se po pribliţno porabljenih 20 L pribliţa vrednosti pitne vode. V začetku filtracije se je koncentracija K + zelo zvišala. Po nekaj litrih iztočene vode pa se je njegova vrednost zniţala na 8 mg/l. Zniţale so se koncentracije svinca in atrazina v vodi obdelani z waterpik R-7. Nitrat se zniţa in najverjetneje zamenja s kloridom. To vidimo v povečani prevodnosti. Ključne besede: Pitna voda, vodni blok filter, adsorpcija. UDK: (043.2)

6 THE IMPACT OF WATERPIK R-7 FILTER ON DRINKING WATER QUALITY Abstract The objective of this diploma was to determine the impact of filter waterpik R-7 on drinking water quality. We tested filter waterpik R-7, for which we have a guarantee of a producer, that the concentrations of lindane, asbestos, lead, chlorine and dangerous parasites (cists Giardia and Cryptosporidium) are reduced through the filtration. We also wanted to study effectiveness of filter waterpik R-7 on atrazine removal in drinking water. The effectiveness of filter was determined by general and physicalchemical analysis on drinking water samples before being treated with filter waterpik R-7, samples after being treated with filter waterpik R-7 and samples after being treated with saturated filter waterpik R-7. We made the analysis with drinking water test WS 425B and so we determined if there is any contamination of unwanted substances in water after being treated with waterpik R-7. We determined that the rate of total hardness in water was lower at the start. After about 20 L of water was used, the hardness of water went near value of safe drinking water. In the start of filtration the concentration of K + went very high. After a few L of water used, its value was reduced down to 8 mg/l. The concentrations of atrazine and lead in water samples were reduced after being treated with filter waterpik R-7. Nitrate was reduced and probably replaced with chloride. We see that as increased electrical conductivity. Keywords: drinking water, block carbon water filter, adsorption. UDK: (043.2)

7 KAZALO 1 UVOD TEORETIČNI DEL Problematika pitnih vod Priprava vode Čiščenje pitne vode Vodni viri Parametri, ki jih spremljamo v pitni vodi Vodni filtri Aktivno oglje Filter Multi pure Delovanje filtra Multi-Pure Zakonodaja Pravilnik o pitni vodi Direktiva EU o pitni vodi Monitoring Strukturna analiza Rentgenska praškovna difrakcija (RPD) Uklon rentgenskih ţarkov Rentgenska cev Difraktometrska metoda EKSPERIMENTALNI DEL Opis analiznih metod Standardna metoda za določanje nitratov NO Standardna metoda za določanje kalijevih ionov K Določevanje Pb Določevanje mezofilnih bakterij Določitev sestave filtra Opis filtra Sestava filtra Tehnični podatki za filter...44

8 3.3 Vzorčevanje Princip delovanja filtra Rentgenska analiza REZULTATI Z DISKUSIJO Rezultati hitrega testa Eksperimentalno delo z hitrim testom WS-425B Rezultati analiznih postopkov Rezultati preskusa za mezofilne bakterije Difraktogram ZAKLJUČEK LITERATURA PRILOGA...65

9 UPORABLJENE KRATICE Cfu DDE DDT EPA EU GAC MCPP MDK MTBE Število kolonij (angl. number of colony forming units) Dikloro difenil dikloroetilen Dikloro difenil trikloroetan Agencija za varovanje okolja (angl. Environmental protection agency) Evropska Unija Granulirano aktivno oglje (angl. Granulated activated carbon) Meta-klorofenilpiperazin Mejna dovoljena vrednost Metil terciarni butil eter N g Število mehurčkov NSF NTU OC s PBDE PCB PCDD PCDF POP RS Neodvisno podjetje za nadzor kakovosti vod (NSF International) Nefelometrične enote Organoklorni pesticidi Polibromirani bifenil etri Poliklorirani bifenili Poliklorirani dibenzo dioksini Poliklorirani dibenzofurani Obstojna organska onesnaţevala (angl. Persistent organic pollutants) Republika Slovenija

10 RPD SZO Ur.L UV VOC s WHO ZDA ZIRS ZZV ZZV-IVO α-hch β-hch γ-hch δ-hch Rentgenska praškovna difrakcija Svetovna zdravstvena organizacija Uradni list Ultravijolična svetloba Hlapne organske spojine Svetovna zdravstvena organizacija (angl. World Health Organization) Zdruţene Drţave Amerike Zdravstveni inšpektorat Republike Slovenije Zavod za zdravstveno varstvo Zavod za zdravstveno varstvo-inštitut za varovanje okolja α-heksaklorocikloheksan β-heksaklorocikloheksan γ-heksaklorocikloheksan δ-heksaklorocikloheksan

11 UPORABLJENI SIMBOLI T Temperatura C ph ph vrednost - SAK Spektralni absorpcijski koeficient m -1 Tb Motnost NTU CaT Kalcijeva trdota mmol/l [Ca 2+ ] MgT Magnezijeva trdota mmol/l [Ca 2+ ] CT Celotna trdota mmol/l [Ca 2+ ] NKT Nekarbonatna trdota mmol/l [Ca 2+ ] KT Karbonatna trdota mmol/l [Ca 2+ ] K f Freundlichova konstanta (mg/g) (L/mg) 1/n 1/n Freundlichov koeficient intenzivnosti - Q e Masno razmerje med adsorbatom in adsorbentom mg/g

12 GRŠKE ČRKE Κ Električna prevodnost µs/cm γ L Masna koncentracija lindana mg/l γ A Masna koncentracija azbesta mg/l γ K Masna koncentracija kalija mg/l γ NO2 Masna koncentracija nitrita mg/l γ NO3 Masna koncentracija nitrata mg/l γ E.coli Masna koncentracija E.coli mg/l γ Cl Masna koncentracija klora mg/l γ Pb Masna koncentracija svinca µg/l γ atrazin Masna koncentracija atrazina µg/l γ simazin Masna koncentracija simazina µg/l

13 SEZNAM PREGLEDNIC Preglednica 2 1: Evropski in slovenski kakovostni standard za vsebnost drinov, DDT, heksaklorobenzena in heksaklorocikloheksana v površinskih vodah. Preglednica 2 2: Podatki o vsebnosti heksaklorobenzena in posameznih izomer heksaklorocikloheksana v površinskih vodah v obdobju 2000 do Preglednica 2 3: Izračuni adsorpcijske sposobnosti z atrazin, metolaklor, desetilatrazin in lindan. Preglednica 2 4: Mejne vrednosti v ZDA, EU in Sloveniji določene z zakonodajo. Preglednica 3 1: Opis analiznih metod. Preglednica 3 2: Podatki za umeritveno krivuljo a za določanje vsebnosti NO 2-3. Preglednica 3 3: Podatki za umeritveno krivuljo za določanje vsebnosti K +. Preglednica 3 4: Tehnične lastnosti vodnega filtra waterpik R-7. Preglednica 3 5: Seznam vzorčevanj. Preglednica 4 1: Rezultati hitrega testa. Preglednica 4 2: Rezultati analiz ph, elektroprevodnosti, SAK in motnosti v vodi pred obdelavo, po obdelavi z filtrom waterpik R-7 in po obdelavi z iztrošenim filtrom waterpik R - 7. Preglednica 4 3: Rezultati analiz celokupne, kalcijeve, magnezijeve, karbonatne in nekarbonatne trdote v vodi pred obdelavo, po obdelavi z filtrom waterpik R-7 in po obdelavi z iztrošenim filtrom waterpik R - 7. Preglednica 4 4: Rezultati analiz vsebnosti nitratnih ionov NO 2-3 in kalijevih ionov K + v vodi pred obdelavo, vode po obdelavi z filtrom waterpik R-7 in vode po obdelavi z iztrošenim filtrom waterpik R-7. Preglednica 4 5: Meritve za atrazin opravljene na spektrofotometru Carry 50 (Varian). Preglednica 4 5: Meritve za svinec opravljene na napravi ELAN 6000 ICP-MS.

14 SEZNAM SLIK Slika 2 1: Čiščenje pitne vode po zajemu v reki Seni. Slika 2 2: Azbestna vlakna so v nizkih koncentracijah povsod, predvsem v urbanih okoljih. Slika 2 3: Najpomembnejša področja s kmetijsko obdelovalnimi površinami v Kanadi. Slika 2 4: Fotografija Giardije lamblije pod optičnim (levo) in elektronskim (desno) mikroskopom. Slika 2 5: Ţivljenski cikel parazita Giardia lamblia. Slika 2 6: Ţivljenski cikel parazita Cryptosporidium sp. Slika 2 7: Izgled cist Cryptosporidium pod elektronskim mikroskopom na sluznici črevesa (levo) in v fazi excistacije, ko spusti v okolje 4 spore (desno). Slika 2 8: Prerez in delovanje vodnega filtra. Slika 2 9: Rentgenski praškovni difraktometer. Slika 2 10: Difraktogram. Slika 3 1: Hitri test WS-425B. Slika 3 2: Umeritvena krivulja za določanje vsebnosti NO 2-3. Slika 3 3: Umeritvena krivulja za določanje vsebnosti K +. Slika 3 4: ELAN 6000 ICP-MS. Slika 3 5: Shematska slika ELAN-a Slika 3 6: Vodni filter waterpik Instapure R-7 Slika 3 7: Sestava filtra waterpik R-7. Slika 3 8: Prikaz nameščanja baterije na filter waterpik R-7. Slika 3 9: Prikaz običajnega block carbon vloţka in pa čistilnega vloţka v aqua Kristal sistemih. Slika 3 10: Prikaz delovanja elektrokinetične adsorpcije v filtrnem vloţku. Slika 4 1: Določanje prisotnosti E. coli v vodi obdelani z waterpik R-7. Slika 4 2: Določanje prisotnosti svinca (rumeno) in pesticidov (modro) v vodi obdelani s waterpik R-7. Slika 4 3: Določanje prisotnosti nitratov in nitritov v vodi obdelani s waterpik R-7. Slika 4 4: Določanje trdote, ph in klora v vodi obdelani s waterpik R-7. Slika 4 5: Poskus razvoja mezofilnih bakterij v pitni in filtrirani vodi. Slika 4 6: Difraktogram rentgenske analize za iztrošeni vloţek iz aktivnega oglja filtra waterpik R-7.

15 1 UVOD Voda v naravi ni čista kot destilirana in deionizirana voda, ampak vsebuje vrsto neraztopljenih kemijskih spojin, ki povzročajo onesnaţenje. Voda je bila v kemiji dolgo časa znana kot univerzalno topilo zaradi sposobnosti počasnega raztapljanja v raztopino vsega, kar je prišlo v stik z njo, od plinov do kamenin. Ko pada deţ skozi atmosfero, pada na zemeljsko površino, s tem raztaplja material in tvori kemijski zapis potovanja od oblakov. Zato imajo zaloge vode naravno vrsto onesnaţeval in kakovost, ki je odvisna od njihovega vira. V vodi so prisotne raztopljene in suspendirane snovi, ki so lahko strupene. Z namenom zagotoviti neoporečno, bistro vodo, ki je zaradi svoje kvalitete pitna voda, jo moramo čistiti. Pri tem uporabljamo več postopkov. Viri pitne vode v naravi so: 1. podtalna ali studenčna voda, 2. površinska voda v potokih, rekah, jezerih in morji, 3. padavinska voda: deţevnica, sneg, led (meteorna voda). Voda iz podtalnice se nahaja v vodonosnikih, ki niso v stiku z atmosfero. Je bolj mineralizirana, ima dokaj konstantno in niţjo temperaturo kot površinske vode, je bistra in vsebuje manj mikroorganizmov ter bakterij. Površinske vode so navadno bogatejše z mikroorganizmi in bakterijami ter suspendiranimi snovmi, so spremenljive temperature, včasih motne in bogate z organskimi snovmi; zato često obarvane in so v splošnem nizko mineralizirane. Padavinske vode so zajete padavine; so mehke vode in manj mineralizirane. Sestava trdnih delcev v pitni vodi; delci se razlikujejo tako po vsebnosti v pitni vodi, kot po svoji velikosti. 1

16 Vodo, ki vsebuje veliko kalcijevega in magnezijevega hidrogenkarbonata imenujemo trda voda. Kalcijev hidrogenkarbonat je vedno v ravnoteţju s kalcijevem karbonatom, če voda vsebuje ogljikov dioksid. Povezuje jih ravnoteţna enačba (1): Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O (1) Vzorčenje pitne vode; vzorčenje in analiza vzorcev sta pomembna za določanje kakovosti vodnega vira in morata dati podatke o moţnosti kontaminacije. Da dobimo reprezentativne podatke, moramo vodo pravilno vzorčiti. Zelo pomembna je priprava ustreznih steklenic za vzorčenje. S kemijsko analizo uporabimo čiste, suhe plastične ali steklene steklenice. Za mikrobiološko analizo moramo pa obvezno uporabiti sterilno steklovino. Temperaturo, ph, prevodnost in raztopljeni kisik merimo na samem mestu vzorčenja. Za to potrebujemo primerno opremo in aparate. Dezinfekcija vode; razkuţevanje vode pomeni uničiti vse patogene (bolezenske) klice in obenem čimbolj reducirati število vseh ostalih klic. Pitna voda ne sme vsebovati nikakršnih patogenih klic, ostalih (banalnih) pa ne več kot 100 klic v 1 ml, če gre za naraven vir, ki ni posebej kondicioniran [1]. Namen diplomske naloge je določiti učinkovitost vodnega filtra waterpik R-7 pri odstranjevanju onesnaţeval in mikroorganizmov iz vode, torej v našem primeru lindana, svinca, azbesta, klora in cist (Giardia, Cryptosporidium). 2

17 2 TEORETIČNI DEL 2.1 Problematika pitnih vod Priprava vode Voda se kot dobro topilo, ţe kot padavine iz zraka in nato pri precejanju skozi zemeljske plasti, kemično onesnaţi. To so torej naravni procesi v hidrološkem krogu in pri tem so običajno antropogeni vplivi zanemarljivega velikostnega razreda. Ker v naravi torej nimamo primerne pitne vode, jo moramo vedno pripraviti. Pripravo vode izvajamo z: - popravo ph ( nevtralizacija), - popravo trdote (dekarbonizacija), vonja in okusa (adsorbcija), - prezračevanjem in razplinjanjem (zaradi prevelike količine Fe ali Mn), - kloriranjem in ozoniranjem (razkuţevanjem), - stabilizacijo za preprečevanje korozije Čiščenje pitne vode Zaradi intenzivnih naravnih procesov, kot so odplakovanje zemljin (erozija) in preperevanja, predvsem pa zaradi človekove dejavnosti (antropogeni vplivi), tj. urbanizacije, industrije, kmetijstva, turizma, itd., so vode onesnaţene do te mere, da le osnovna priprava ne zadošča in moramo zato zajeto vodo dodatno čistiti. Vodo moramo čistiti, kadar presega s predpisi dogovorjene meje za organoleptične lastnosti, fizikalno - kemijske lastnosti, meje strupenih parametrov in mikrobioloških parametrov. 3

18 Pri tem ne zadoščajo samo fizikalne, kemijske, biološke in bakteriološke analize, ampak moramo zaradi varnosti vode za uporabo poznati tudi prispevno zaledje vodnega vira. S svojimi geološkimi, urbanističnimi in drugimi dejavnostmi na tem področju, daje vodotoku ali vodonosniku lastnosti, ki jih z analizami ni mogoče zajeti. Tako ločimo 3 kategorije presoje: A voda primerna za predelavo v pitno vodo s postopki običajnega čiščenja B voda primerna za predelavo v pitno vodo s postopki dragega čiščenja C voda ni primerna za predelavo v pitno vodo, razen v izjemnih primerih. Pri nas največkrat čistimo kraške podzemne vode, ki ob močnih nalivih močno kalijo (celoten Kras), ter vode, ki vsebujejo preveč ţeleza, mangana (Prekmurje) ali nitratov (celjsko območje). Za čiščenje pitnih voda uporabljamo naslednje postopke: - flokulacija (s predhodnim dodajanjem kemijskih snovi koagulantov), - usedanje, - filtriranje (počasno, hitro), - adsorpcija na ogljikovih filtrih, - dezinfekcija vode s kloriranjem, z ozoniranjem ali obsevanjem z UV svetlobo. Pri tem se uporabljajo od najbolj preprostih postopkov čiščenja surove vode, do popolnega čiščenja in poliranja vode. Najpogostejše različice čiščenja surove vode so: a) flokulacija + usedanje, b) flokulacija (s predhodnim dodajanjem kemijskih snovi koagulantov) + filtracija, c) flokulacija + usedanje + filtracija, d) usedanje + flokulacija + usedanje + filtracija, e) usedanje + flokulacija + usedanje + filtracija + počasna filtracija, f) usedanje + ozoniranje (ali kloriranje z doloćenim kontaktnim časom) + flokulacija + usedanje + filtracija + naknadno kloriranje s kontaktnim časom in dekloriranje. Čiščenje vode iz rek, ki so danes ponekod zelo onesnaţene, je zelo zahtevna tehnološka naloga, kar ponazarja tudi slika 2 1, v kateri je prikazan postopek, ki ga uporabljajo npr. v Franciji, ZRN, na Nizozemskem itd. [2]. 4

19 Slika 2 1: Čiščenje pitne vode po zajemu v reki Seni Vodni viri Voda za pitje mora zadoščati določenim standardom, med katerimi so najpomembnejši, da mora biti temperatura od 7 do 12 C, mora biti brez barve, vonja in okusa, mora biti nevtralna (ph 7), imeti mora določeno trdoto (od 5 do 15 stopinj nemške trdotne skale, ki znaša 10 mg CaO/ stopinjo) ter mora biti kemično, biološko in bakteriološko neoporečna. Izredno pomembne so lastnosti vode, kot je gostota (najgostejša pri 4 C 1 kg/l, pri 100 C 0,958 kg/l, pri 0 C led pa 0,916 kg/l), nestisljivost, zelo dobro topilo (zato v naravi tako rekoč ne najdemo kemično čiste vode), raztaplja pline (npr. O 2 - kisik pri 0 C do 14,16 mg/l, pri 20 C 8,84 mg/l). Število fizikalno-kemijskih, bakterioloških in bioloških analiz, ki so potrebne za nadzor kakovosti pitne vode, je odvisno od velikosti vodooskrbne naprave oziroma od potrebne količine distribucije vode dnevno. Tako se po Ur.l. štev. 7/00 giblje potrebno najmanjše število fizikalno-kemijskih preiskav od krat na leto oziroma krat na leto za mikrobiološke preiskave. 5

20 Za oskrbo z vodo sta najprimernejši podzemna (podtalnica) in površinska voda na izvirih. Padavinsko vodo uporabljamo neposredno le redko, in sicer pri posameznih zgradbah s kapnico, če nimamo na voljo druge. Izvir imenujemo naravni pojav, ko gladina podtalnice seka površino zemljišča. Pojavijo se lahko tudi po vodno gladino kot arteški izviri, izviri sladke vode v morskem dnu, izviri v strugah rek itd. Glede na geološke lastnosti ločimo 3 tipe izvirov: - slojni oz. razpoklinski izviri, - dolinski oz. medzrnski izviri, - kraški izviri. [2] Parametri, ki jih spremljamo v pitni vodi Pravilnik o pitni vodi [3] določa zahteve, ki jih mora izpolnjevati pitna voda, z namenom varovanja zdravja ljudi pred škodljivimi učinki zaradi kakršnegakoli onesnaţenja pitne vode. Prav tako določa posamezne parametre (mikrobiološke, kemijske in indikatorske) in njihove mejne vrednosti. Mikrobiološki parametri nam pokaţejo obseg in stopnjo onesnaţenosti pitne vode z mikroorganizmi. Preskušanje vzorca pitne vode na posamezne kemijske parametre pokaţe obseg in stopnjo onesnaţenosti pitne vode s kemičnimi snovmi, ki lahko predstavljajo tveganje za zdravje ljudi. Kljub velikemu številu kemikalij v okolju so v normative vključene le nekatere, s katerimi si pomagamo pri oceni. Za indikatorske parametre mejne vrednosti niso določene na osnovi neposredne nevarnosti za zdravje, ampak nam dajo informacijo o urejenosti celotnega sistema in nas opozarjajo, zlasti ob spremembah, da se z vodo nekaj dogaja in jih je treba raziskati [3]. Nas zanimajo le določeni parametri, ki se navezujejo na temo diplomske naloge, torej na delovanje vodnega filtra waterpik R-7. Iz tega razloga se bomo omejili le na sledeče parametre: lindan, svinec, azbest, klor in ciste (Giardia in Cryptosporidium). 6

21 Splošni parametri v pitni vodi ph S ph vrednostjo vode izraţamo stopnjo kislosti oz. bazičnosti vode. ph 7 pomeni, da je voda nevtralna, pod to vrednostjo je kisla, nad to vrednostjo pa bazična. V večini naravnih vod je ph povezan z ravnoteţjem ogljikovega dioksida, hidrogenkarbonata in karbonata in s tem tudi s trdoto vode (mehke vode imajo niţjo ph vrednost, trde vode pa višjo). Vpliv koncentracije vodikovih ionov (ph vrednost) na zdravje ljudi je lahko posreden ali neposreden. Neposredna izpostavljenost ekstremno visokemu ali nizkemu ph povzroča draţenje oči, sluznic in koţe ter okvaro tkiva. Ekstremne vrednosti, ki bi povzročile take poškodbe (npr. pod 4 ali nad 11), v sistemih za oskrbo s pitno vodo, niso običajne. Med posredne vplive štejemo povečanje korozije materialov v stiku z vodo z nizko ph vrednostjo. Za pitno vodo je določena mejna vrednost med 6,5 in 9,5. Za vodo, ki je namenjena pakiranju, je najniţja vrednost lahko 4,5; če je voda naravno bogata ali umetno obogatena z ogljikovim dioksidom, je vrednost ph lahko še niţja [43]. Absorbanca Pri 254 nm v glavnem absorbirajo organske substance, pri 436 nm pa anorganske. Zato v vzorcih vode izmerimo absorbanco pri dveh valovnih dolţinah: λ = 254 nm in λ = 436 nm. Izračunajmo spektralni absorbcijski koeficient SAK po enačbi (2): SAK = A/d (2) A = absorbanca D = dolţina poti svetlobe, ki je enaka širini kivete. Električna prevodnost Električna prevodnost je posledica gibanja elektronov v raztopini. Odvisna je od koncentracije elektrolitov v vodi, od temperature vode in naboja ionov. Je recipročna vrednost upora v vodi. Sorazmerna je s specifično prevodnostjo κ in jo izraţamo v µs/cm [20]. 7

22 Motnost Motnost vode je pokazatelj prisotnosti delcev, velikosti od 1nm do 1mm. Delce tvorijo anorganske in organske snovi ter mikroorganizmi (glineni delci, mulj, koloidni delci, huminske snovi, alge, plankton, bakterije...). Motnosti izraţamo v NTU (nefelometrične turbidimetrične enote). Metoda merjenja motnosti temelji na primerjavi sipanja svetlobe pri prehodu skozi vzorec vode in skozi standardno suspenzijo z znano motnostjo. Delci lahko predstavljajo neposredno ali posredno nevarnost za zdravje ljudi. Ščitijo patogene mikroorganizme pred učinki dezinfekcije in večajo porabo dezinfekcijskega sredstva. Adsorptivna sposobnost nekaterih delcev lahko prispeva k prisotnosti škodljivih anorganskih in organskih sestavin npr.: pesticidov, mikroelementov v pitni vodi. Uţivanje motne vode zato predstavlja ali kaţe na moţnost večjega tveganja za zdravje [39]. Svinec v pitni vodi Za svinec je značilno, da se v telesu s časom akumulira. Zaradi tega lahko kronična izpostavljenost ţe majhnim koncentracijam dolgoročno predstavlja nevarnost za zdravje. Viri v okolju so lahko: kontaminirana zemlja, zrak in prah; barve, ki vsebujejo svinec; kontaminirana ţivila in pitna voda. Otroci so zaradi presnovnih posebnosti, hitrejše absorpcije in nizke telesne teţe najbolj občutljiva populacija. Zaradi svojega neposrednega stika z okoljem (roka-usta) so tudi najbolj izpostavljeni. Izpostavljenost svincu v zgodnjih fazah otrokovega razvoja je lahko vzrok za nepovratne nevropsihološke spremembe: niţji inteligenčni kvocient (IQ), spremembe obnašanja, slabša učna sposobnost, slabša prilagodljivost ter hiperaktivnost, agresivnost in slabša motorična koordinacija. Med drugim so lahko prisotne motnje metabolizma vitamina D, anemija, motnje v delovanju ledvic, nevrološke motnje, pri visokih koncentracijah akutne zastrupitve pa koma in smrt. Pri odraslih se pojavljajo nespecifični znaki kot so npr. utrujenost, nespečnost, razdraţljivost, glavobol, bolečine v sklepih, povišan krvni pritisk, motnje sluha ipd. Pri nosečnicah, ki so za otroško druga najbolj občutljiva populacija, je svinec lahko vzrok za prezgodnji porod in nizko porodno teţo otroka ter mentalno nerazvitost. 8

23 Pitna voda le v redkih primerih vsebuje svinec, ki je geogenega izvora. Takrat gre ponavadi za posledice cestnega prometa, ko je koncentracija svinca povezana z dolţino cest na vodozbirnem območju. Poglavitni vzrok za prisotnost svinca v pitni vodi je sekundarna kontaminacija v hišnem omreţju, ki ima svinčene dele. Direktiva Evropske Unije 98/83/EC, ki pokriva pitno vodo je v skladu s priporočili Svetovne zdravstvene organizacije (WHO 1993) zniţala maksimalno dovoljeno vrednost svinca v pitni vodi s 50 µg/l na 10 µg/l. Drţave članice morajo izpolniti te zahteve do leta 2013 s tem, da je potrebno do leta 2003 doseči MDK 25 µg/l. Gre seveda za maksimalno dovoljene vrednosti na pipi končnega uporabnika. V Sloveniji ureja vprašanja kakovosti oziroma zdravstvene ustreznosti pitne vode Pravilnik o pitni vodi [3], ki v skladu z direktivo Evropske Unije 98/83/EC predvideva normativ za svinec 10 µg/l s to razliko, da je ta standard v Sloveniji ţe v veljavi - torej brez prehodnega obdobja. V razvitih drţavah ocenjujejo, da predstavlja vnos svinca preko pitne vode med 10 in 20 % celotnega vnosa iz okolja. Čeprav večji del vnosa predstavlja vnos preko hrane, zraka, zemlje in praha, je vnos preko pitne vode pomemben, ker je relativno najlaţje obvladljiv. Ocenjujejo, da lahko pitna voda predstavlja glavni vir svinca (>50 %) pri dojenčkih, hranjenih z umetnim mlekom pripravljenim z vodo, seveda v primeru, da ta vsebuje svinec. Problem svinca v pitni vodi je najpogosteje prisoten v starejših objektih oziroma tam, kjer so pri vodovodnih instalacijah uporabljali svinčene cevi. Vsebnost svinca v pitni vodi je odvisna od korozivnosti vode in časa v katerem je bila voda v stiku s svincem. Čim večja je korozivnost vode in čim daljši je kontaktni čas, večja je koncentracija svinca v pitni vodi. Korozivnost vode je med drugim večja pri vodi nizke trdote, nizkega ph, visoki temperaturi ter višjih količinah raztopljenega kisika in ogljikovega dioksida. Organoleptično (videz, vonj, okus) je voda, ki vsebuje svinec, nespremenjena. Svinec v pitni vodi ugotavljamo s pomočjo laboratorijske analize odvzetega vzorca. V kolikor ta pokaţe, da je svinec prisoten v nedopustni koncentraciji, je najboljša rešitev odstranitev vira onesnaţenja, kar dejansko pomeni zamenjavo vodovodne instalacije. S prekuhavanjem vode, se koncentracija svinca še dodatno poveča. To je posebej pomembno pri dojenčkih, ki uţivajo hrano po steklenički. Pogosto matere vodo za pripravo mlečnih formul prekuhajo, kar je v primeru, če voda vsebuje svinec, ukrep, ki ga je potrebno opustiti. Upravljavec javnega vodooskrbnega sistema lahko s povišanjem ph vode (7-9) doseţe njeno manjšo korozivnost [4]. 9

24 Azbest v pitni vodi Azbest v pitni vodi lahko izvira primarno iz rudnin, ki ga vsebujejo, industrijskih odpadkov, onesnaţenega zraka in sekundarno iz cevi vodovodnega omreţja (odvisno od agresivnosti vode, starosti in poškodb, sprememb tlakov v omreţju ipd.). Vsebnosti v vodi izraţamo s številom vlaken na mililiter. Štejemo jih z elektronsko mikroskopijo. Azbest je dokazano rakotvoren za človeka pri vdihavanju. Nevarnost zaradi poklicne izpostavljenosti vključuje azbestozo, bronhialni karcinom, mezoteliom plevre in peritoneja, po nekaterih poročilih tudi druge vrste raka. Vdihavanje vlaken, ki so v pitni vodi in se sproščajo v zrak pri vlaţenju prostorov in tuširanju oziroma pri pranju oblačil, naj ne bi bilo pomembno. Zmoţnost, da preko pitne vode zauţita azbestna vlakna prehajajo skozi steno prebavnega trakta v zadostnem številu, da povzročijo lokalni ali sistemski učinek, je predmet številnih polemik. Kljub mnogim epidemiološkim študijam populacij, ki so uţivale pitno vodo z visoko vsebnostjo azbesta ter laboratorijskim poskusom na ţivalih, ni prepričljivih dokazov, da preko pitne vode zauţiti azbest predstavlja tveganje za zdravje. Zato Svetovna zdravstvena organizacija zaključuje, da ni potrebno določiti mejne vrednosti za število azbestnih vlaken v pitni vodi, ki bi temeljila na zdravstvenih učinkih. Azbesta v pitni vodi rutinsko ne določamo. Po podatkih iz literature so izmerjene koncentracije v ZDA, Veliki Britaniji, Nemčiji in Nizozemski povprečno do 1 milijona vlaken na mililiter; podatkov za Slovenijo ni veliko. Pravilnik o pitni vodi [3] ne določa števila azbestnih vlaken v pitni vodi. V 3. členu pa navaja, da je pitna voda zdravstveno ustrezna, kadar ne vsebuje snovi v koncentracijah, ki same ali skupaj z drugimi snovmi lahko predstavljajo nevarnost za zdravje ljudi. V ZDA je število azbestnih vlaken, daljših od 10 m, omejeno na 7 milijonov vlaken na liter. Ta koncentracija upošteva tako zdravstvene učinke, kot tudi zmoţnosti odstranjevanja azbesta z ustreznimi načini priprave [44]. Azbest, ki se nahaja v stavbah, postane nevaren, ko material dotraja, se poškoduje ali če se z njim ravna neprimerno. Prevoz salonitnih plošč do deponije in odlaganje na njej predpisuje Pravilnik o ravnanju z odpadki, ki vsebujejo azbest (Ur.l. št. 105/2000). Vendar je treba pred tem opraviti kar nekaj korakov, ki zagotavljajo, da nevidna azbestna vlakna (slika 2 2) ter prah ne bodo prišli v okolje in zrak, ki ga vdihavamo [5]. Navajamo članek iz časopisa Delo, z dne , ki omenja podatke o azbestu v Sloveniji. Uporaba azbesta, skupine naravnih vlaknatih silikatov, ki so strupeni in povzročajo azbestozo, pljučnega raka in mezotelinom, ki je sicer zelo redek maligni tumor, je v Sloveniji od leta 2003 v celoti prepovedana. 10

25 Slika 2 2: Azbestna vlakna so v nizkih koncentracijah povsod, predvsem v urbanih okoljih. To ugotavlja zdravnik dr. Marko Vudrag, vodja raziskovalne skupine Zavoda za zdravstveno varstvo Ljubljana in strokovni direktor Zavoda za zdravstveno varstvo Nova Gorica. Nikjer ni zbranih novejših podatkov, koliko azbesta je v Sloveniji. Večina teh proizvodov ima ţivljenjsko dobo od 35 do 45 let in jih je prav v teh letih treba zamenjati. Še posebno problematične so preperele cementne kritine iz azbesta, saj se ta sprošča v naše delovno in bivalno ozračje. Zanimalo nas je, koliko ljudi se odloči za najem posojila za zamenjavo strešne kritine, ki vsebuje azbestna vlakna, na primer Salonit, pri Eko skladu. Ta namreč vsako leto objavi dva javna poziva, ki vključujeta tudi menjavo tovrstnih kritin. Javni poziv za kreditiranje okoljskih naloţb občanov je bil objavljen 19. januarja in je odprt do porabe sredstev, to je 12 milijonov evrov, oziroma do 28. januarja prihodnje leto. Drugi javni poziv Eko sklada za kreditiranje okoljskih naloţb pravnih oseb, samostojnih podjetnikov in zasebnikov pa je bil objavljen 9. aprila in je odprt do porabe sredstev, to je 20 milijonov evrov, pri čemer se lahko vsota poveča za pet milijonov evrov, oziroma do 20. decembra. Doslej je prispelo 21 vlog, nobena pa ne vključuje zamenjave strešne kritine z azbestom, tako kot tudi lani ne, je povedala Nataša Černila Zajc [6]. Kot naravni element je lahko azbest prisoten v površinskih in talnih vodah, najpogostejši vzrok za prisotnost v pitni vodi pri nas pa so azbest cementne vodovodne cevi. Stopnja odpuščanja vlaken iz cevi je odvisna od starosti cevi ter kislosti in trdote vode. Brez nevarnosti lahko pijemo vodo, v kateri je od 1,5 do 4 milijone vlaken na liter vode. Meritve, ki so jih opravila nekatera komunalna podjetja v Sloveniji so pokazale, da je koncentracija vlaken v vodi v teh mejah [7]. 11

26 Lindan v pitni vodi Ţe nekaj časa je znano, da so pesticidi moţni onesnaţevalci zraka. Ko so enkrat v zraku, lahko potujejo z vetrom v oddaljena območja ali se razgradijo v atmosfero. Za primer lahko podamo organoklorne pesticide OCs, kot je lindan. Zaznali so jih v vzorcih iz Arktike, kjer pa niso bili nikoli dejansko v uporabi. Najbolj obstojni organoklorni pesticidi so predmet največje zaskrbljenosti, ker se lahko bioakumulirajo v prehrambeni verigi ter jih človek na tak način zauţije. To velja za starejše organoklorne pesticide, ki so jih našli v tkivu morskih sesalcev (tjuljnev, kitov in polarnih medvedov) ter prav tako pri kopenskih sesalcih kot je severno ameriški jelen. Sestava lindana je skoraj iz čistega γ-hch in je obstojen organoklorni pesticid, ki so ga uporabljali desetletja po svetu. Pred lindanom so bile v uporabi tehnične sorte HCH, sestavljene iz 60-70% α-hch, 5-12% β-hch, 10-15% γ-hch in druge komponente v manjših odstotkih. Tehnični HCH je bil prepovedan v Kanadi leta 1971 in danes ga na veliko uporabljajo v industrializiranih deţelah. Ocenili so, da je bilo porabljenega 284,5 ton lindana za pripravo semen v prerijski regiji (Alberta, Saskatchewan in Manitoba) v letu 1990 [8]. Slika 2 3 prikazuje najpomembnejša področja s kmetijsko obdelovalnimi površinami v Kanadi. Slika 2 3: Najpomembnejša področja s kmetijsko obdelovalnimi površinami v Kanadi. 12

27 Najbolj znana izomera heksaklorocikloheksana je γ (gama) izomera, ki se imenuje lindan. Lindan je insekticid, čigar delovanje je povezano z njegovim zauţitjem, vdihavanjem ali dotikom. Je obstojen in nagnjen k bioakumulaciji. Še posebno toksičen je za male rake, ribe in insekte, stabilen na temperaturah do 180 C in neobčutljiv na zrak, svetlobo in kisline. Poleg njegove glavne uporabe kot insekticid pri zaščiti rastlin (sadje in zelenjava) se je lindan včasih uporabljal tudi kot zdravilo, gnojilo, sestavina barv in lakov ter kot dezinfekcijsko sredstvo, v koncentracijah 0,5-2 % pa tudi kot sredstvo za zaščito lesa. Evropski in slovenski kakovostni standardi za vsebnost določenih organskih snovi so predstavljeni v preglednici 2 1. Preglednica 2 1: Evropski in slovenski kakovostni standardi za vsebnost drinov, DDT, heksaklorobenzena in heksaklorocikloheksana v površinskih vodah [9]. Podatki o vsebnosti heksaklorobenzena in posameznih izomer heksaklorocikloheksana so zbrani v preglednici 2 2. Preglednica 2 2: Podatki o vsebnosti heksaklorobenzena in posameznih izomer heksaklorocikloheksana v površinskih vodah v obdobju 2000 do 2002 (meritve izomere δ- HCH so se pričele izvajati šele v letu 2001). 13

28 Meja določljivosti za γ-hch je v obdobju 2000 do 2002 znašala 0,002 µg/l. Iz vrednotenja rezultatov imisijskega monitoringa površinskih vod v obdobju izhaja, da na nobenem od merilnih mest okoljski standard kakovosti za heksaklorocikloheksan ni bil preseţen [9]. Obstojna organska onesnaţevala - Persistent Organic Pollutants (POPs) so v okolju obstojne oziroma teţko razgradljive kemične snovi, so dobro topne v maščobah, ki se po večini slabo presnavljajo (metabolizirajo). Poleg tega se kopičijo v prehranski verigi (bioakumulacija, biomagnifikacija) in predstavljajo tveganje za zdravje ljudi in organizmov v okolju. Med obstojna organska onesnaţevala spadajo po Stockholmski konvenciji: organoklorni pesticidi (aldrin, endrin, dieldrin, DDT, heptaklor, heksaklorobenzen, klordan, mireks, toksafen, poliklorirani bifenili (PCB), poliklorirani dibenzo dioksini (PCDD) in poliklorirani dibenzo furani (PCDF). Med onesnaţevala s podobnimi lastnostmi spadajo tudi: DDE, lindan ter polibrominirani bifenil etri (PBDE). POPs se akumulirajo v maščobah, zato je mleko zelo primerno za določanje prisotnosti leteh. Biomonitoring se poleg maščobnih tkiv pogosto izvaja tudi v krvi ali serumu. Organoklorni pesticidi so se začeli uporabljati v velikih količinah po drugi svetovni vojni. V Evropi in Severni Ameriki so jih zaradi škodljivih učinkov predvsem na okolje prepovedali, medtem ko se še vedno uporabljajo v deţelah v razvoju. V zadnjih desetletjih so predmet intenzivnega raziskovanja predvsem v zvezi z motenjem hormonskega ravnovesja in morebitnih rakotvornih učinkov. Biomonitoring teh snovi v svetu poteka ţe od leta V Veliki Britaniji so konec 60-ih let 20. stoletja ugotovili trend upadanja za lindan. Ugotovitev so pripisali zmanjšani uporabi in niţji vsebnosti ostankov teh pesticidov v ţivilih ter s tem posledično manjšemu vnosu [10]. 14

29 Klor v pitni vodi Uporaba klora za pripravo pitne vode je podobna ionizaciji, saj je tudi pri kloriranju potrebno najprej raztopiti plinasti klor v vodi. Enkrat raztopljen klor hidrolizira v hipoklorasto kislino, ki je aktiven oksidant za pripravo pitne vode. Cl 2 + H 2 O HCl + HCIO (ph v kislo) in HClO ClO - + H + (3) Baktericidni učinek klora je največji, kadar je v obliki hipokloraste kisline HClO. Za razliko od ozona je topnost klora v vodi precej boljša, kar pomeni, da je za uvajanje klora v vodo treba manj energije in je potrebna oprema precej enostavnejša. Pomembna razlika med ozonizacijo in kloriranjem je tudi, da klora ni potrebno proizvajati na licu mesta, ampak ga dovaţajo na mesto uporabe pod povišanim tlakom (> 30 bar) v tekoči obliki. Kot dezinfekcijsko sredstvo se lahko uporablja NaOCl, ki se lahko proizvaja po enačbi (4): 2NaOH + Cl 2 NaCl + NaOCl + H 2 O (4) ph je večji kot 7,5. Hipoklorasta kislina, ki je sicer slabši oksidant, reagira z nečistočami na isti način kot ozon. Razlika je le, da se v primeru organskih nečistoč okoli 10 ut. % klora uporabi za kloriranje organskih spojin. Preostalih 90 ut. % pa se uporabi za oksidacijo organskih spojin do ogljikovega dioksida, vode in različnih produktov parcialne oksidacije (različni aldehidi, organske kisline in podobno). Klor ostaja tudi najpogosteje uporabljeno dezinfekcijsko sredstvo za pripravo pitne vode, saj za razliko od ostalih dezinfektantov omogoča tako imenovano kloriranje na zalogo. Tudi tukaj pa je opazna tendenca, da se še pred začetkom uvajanja klora v pitno vodo, iz nje odstranijo organske spojine ter tako prepreči oziroma omeji nastajanje kloriranih ogljikovodikov. Klorov dioksid, podobno kot tudi poprej obravnavani kemični oksidanti, z lahkoto oksidira anorganske nečistoče, kot so ţelezove (ll) in manganove (ll) soli, cianidi, nitriti in reducirane ţveplove spojine, kakor tudi nenasičene organske spojine kot so npr.: fenoli, olefini in terciarni amini. Za razliko od čistega klora pa pri oksidaciji z klorovim dioksidom ne nastajajo karcenogeni klorirani ogljikovodiki. Majhne količine kloriranih ogljikovodikov, ki se včasih pojavijo v očiščeni vodi, so najverjetneje posledice prisotnosti prostega klora, ki je ostal od sinteze klorovega dioksida [1]. 15

30 Ciste Giardia Lamblia, Cryptosporidium v pitni vodi Zadnjih 20 let mikrobiološka kakovost vode spet dobiva večji poudarek. Uvedba dezinfekcije pred cca 100 leti je namreč praktično odpravila hidrične bolezni in tako odprla poglavje kemične kvalitete vode. Vendar so mikroorganizmi izredno sposobna in prilagodljiva bitja, saj so konec koncev najstarejše oblike ţivljenja na Zemlji. Tako so se ţal uspeli v teh 100 letih nekateri patogeni mikroorganizmi prilagoditi kemičnim načinom predelave surove vode (v mislih imam predvsem dezinfekcijo) in so postali na dezinfektante bistveno bolj odporni, kot je to veljalo nekoč. Po drugi strani pa narašča tako onesnaţevanje voda, kot se manjša samočistilna sposobnost okolja. Oboje je pripeljalo do povečanih koncentracij ţivih oblik parazitov v prečiščeni vodi, t.j. v tisti vodi, ki jo pojmujemo kot pitno. Po tretji strani pa splošen dvig kvalitete ţivljenja, zniţanje koncentracij kemičnih onesnaţil v pitni vodi in povečana skrb za lastno zdravje pokaţejo v jasnejši luči netipična enterična obolenja, za katere se včasih ni iskalo natančnejšega vzroka, danes pa jih vse pogosteje pripisujejo hidričnim vzrokom natančnejše parazitom, kot so npr. Giardia lamblia in Cryptosporidium sp. Giardia lamblia Parazit nastopa v obliki cist, ki so v okolju zelo obstojne, ko pa pridejo v telo gostitelja (človeka, oz. toplokrvne ţivali), se v tankem črevesu razvijejo (excistirajo) v aktivne oblike - trofozoite, ki se razmnoţijo ter tvorijo nove ciste, ki potem z blatom spet pridejo v okolje in čakajo, da jih v hrani ali vodi pouţije naslednji gostitelj. Ciste so tipične velikosti 13 µm, trofozoiti pa do 16 µm. Trofozoiti imajo značilno obliko vodne kapljice, 5-8 bičkov in dve jedrci v celici. Pod optičnim mikroskopom se zdita ti jedrci kot očesci, ki strmita skozi mikroskop v opazovalca (glej sliko 2 4). Zaradi te značilnosti je Giardia med najlaţje določljivimi humanimi črevesnimi paraziti. 16

31 Slika 2 4: Fotografija Giardije lamblije pod optičnim (levo) in elektronskim (desno) mikroskopom. Bolezen ima atipične znake, razen ko gre ţe za akutno razvito fazo. Poleg splošnega slabega počutja oboleli dobi vročino, oz. vročinske napade (mrzlica), prebavne teţave, krče, drisko... Zaradi značilne mrzlice so giardiazo v začetku imenovali tudi medvedja oz. bobrova mrzlica, ker so sklepali, da jo prenašajo medvedje ali bobri (Banff nacionalni park, ZDA). Ţivljenjski cikel je prikazan na naslednji sliki 2 5. Slika 2 5: Ţivljenski cikel parazita Giardia lamblia. Parazit je v obliki cist odporen na zunanje vplive, ker ga ščiti usnjata povrhnjica. Ciste so relativno dobro odporne na standardne doze in kontaktne čase klora, bolj pa so občutljive na ozon. Zato za inaktivacijo cist lahko uporabljamo ozon. Potrebna doza in kontaktni časi so odvisni tudi od temperature in kislosti (ph) vode. V poštev pride tudi dezinfekcija z UV (ultravijolično) svetlobo, vendar so dovolj učinkovite samo trenutno najmočnejše UV ţarnice, oz. doze, ob pogojih, ki sicer veljajo za uspešno UV dezinfekcijo (nizka motnost, kontaktni čas). Zaţeljene so ţarnice, ki sevajo na več valovnih dolţinah hkrati. Za individualne potrebe zadošča prekuhavanje, t.j. zavretje do 100 o C in potem nekaj minut vretja (priporočilo več kot 1 min). 17

32 Cryptosporidium sp. Parazit nastopa v kakšnih 20 različnih podvrstah, zato pišemo sp. (species), sicer pa je najpogosteje zastopana in verjetno edina človeku škodljiva podvrsta parvum. Ţivljenjski cikel ima podoben kot Giardia (slika 2-6). Pod mikroskopom je teţje določljiv, še najlaţje v fazi, ko excistira in sprosti štiri spore (slika 2 7). Še posebno pa je teţko določiti, ali je cista virulentna (oz. ţiva), ali ne. Predvideva se, da je virulentna doza 10 oocist, verjetno pa je dovolj ţe ena sama. Zato tako pri Cryptosporidijih kot pri Giardiji zahtevamo, da se jih v največji moţni meri odstrani na fizikalen način (filtracija) in da prepustimo dezinfekciji res le ubeţnike. Slika 2 6: Ţivljenjski cikel parazitov skupine Cryptosporidium sp. Tipična velikost cist je 4 6 µm, kar pomeni, da jih še teţje odfiltriramo kot Giardio. Istočasno so še bistveno bolj rezistentne na običajne doze klora in običajne kontaktne čase. Dejansko jih s klorom praktično ne moremo uničiti. Tudi ozon ni najbolj učinkovit. V površinskih vodah ciste preţivijo več tednov, še posebej ob niţjih temperaturah. 18

33 Slika 2 7: Izgled ciste Cryptosporidium pod elektronskim mikroskopom na sluznici črevesa (levo) in v fazi excistacije, ko spusti v okolje 4 spore (desno) [12]. Ob sumu, da so v pitni vodi mikroorganizmi, ki predstavljajo potencialno nevarnost za ljudi se ti parametri določijo in se opravi mikrobiološka preiskava ciljano na te mikroorganizme. Večkrat se pojavi zahteva za preiskavo na parazite kriptosporidije (Cryptosporidium spp.) in Giardia, redko na enterične viruse. Cryptosporidium spp. in Giardia pridejo v vodo s fekalnim onesnaţenjem. Večji potencial, da obstane v vodi in povzroči hidrično epidemijo ima Cryptosporidium spp., ker so oociste majhne, odporne na kloriranje in infektivne zelo dolgo časa [11]. Med zajedalci, ki lahko parazitirajo v črevesju človeka, so praţivali (amebe, Giardia lamblia, Cryptosporidium, Balantidium coli), ploščati helminti (metljaji, trakulje) in valjasti helminti (gliste). Epidemiološki rezervoar je človek ali ţival, prenos je fekalnooralen z umazanimi rokami, okuţeno hrano, vodo in predmeti. Osnovni pomen v pojavnosti črevesnih zajedalcev pri ljudeh imajo socialne okoliščine, sanitarno higienski pogoji in higienske navade ljudi. Vendar tudi v okolju, kjer so socialne in higienske razmere sorazmerno dobro urejene, okuţbe s črevesnimi zajedalci niso zanemarljive, zlasti pri otrocih, kar zaradi nezadostne higiene rok, tesnih medsebojnih stikov in vzorcev obnašanja (igra z zemljo, ţivalmi...) ne preseneča. Nemalokrat je vzrok nespečnosti, prebavnih teţav in slabokrvnosti prav infestacija s paraziti. V Sloveniji novejših podatkov o razširjenosti črevesnih parazitoz pri otrocih ni. Na voljo so starejši podatki iz leta 1953, ko je ekipa prof. Simića pregledala 796 otrok v Ljubljani in drugod v Sloveniji. Rezultati so pokazali 97,2-odstotno okuţenost otrok. Danes je epidemiološka slika nedvomno drugačna, ni pa idealna. V letu 1992 so na Zavodu za zdravstveno varstvo Celje opravili raziskavo v enem izmed celjskih vrtcev. Ugotovili so, da je bilo infestiranih s črevesnimi zajedalci 18,5% otrok. Podatki o razširjenosti v Sloveniji, ki temeljijo na prijavi nalezljivih bolezni, kaţejo, da je število črevesnih zajedalskih bolezni pri ljudeh izredno nizko. 19

34 Za to je več razlogov: - Infestacija s paraziti je pogosto asimptomatska - prijavljanje je nedosledno in prepuščeno individualni presoji zdravstvenih delavcev; - le nizek deleţ črevesnih teţav se etiološko razjasnjuje v strokovno usposobljenem mikrobiološkem laboratoriju. V letih 2002 in 2003 so bile opravljene parazitološke analize v 64 vzorcih pitne vode dolenjske regije. V 20 vzorcih je bila ugotovljena prisotnost Cryptosporidium/Giardia lamblia [13]. Oociste Cryptosporidium parvum imajo velikost 4-6 µm, Giardia lamblia pa 8-12 µm [14]. Iz literature smo izvedeli, da so avtorji ocenili odstranjevanje cryptosporidium oocist v manjšem območju konvencionalnega odstranjevanja z naravno variacijo motnosti. Rezultat njihove študije je pokazal, da je višja motnost surove vode vodila k bolj učinkoviti odstranitvi Cryptosporidium oocist skozi postopke koagulacije, flokulacije in sedimentacije [31]. V sledeči literaturi sta bila enaka volumna destilirane vode kontaminirana z določenim številom cist in oocist (1 10 2, , in parazitov l 1 ) in z tlakom 1 bar potisnjena iz posode skozi 0,5 m dolgo cev v filter aparat, prefiltrirana skozi 142 mm diametrično celulozno nitratno membrano z velikostjo por 1,2 µm na filter aparatu. Povprečna obnovitvena zmoţnost za ciste Giardia je bila 78,7% (v območju od 61,1-105,9%) in za oociste Cryptosporidium 42,1% (v območju od 30,8-52,2%). Metoda je imela boljšo učinkovitost na cistah Giardia v primerjavi z oocistami Cryptosporidium [32]. Avtorji v naslednji literaturi so izpostavili problem pitne vode. V mnogih drţavah, ki so najmanj razvite, je infrastruktura za zagotovitev varne pitne vode razdrobljena ali pa je sploh ni. Zato je na teh določenih območjih visoka meja bolezenskih stanj v vodah. V boljše razvitih drţavah so sistemi in infrastruktura mogoče na mestu in splošno učinkoviti, vendar je precejšnje breme glede infekcijskih stanj v vodah povezanih z upravljanjem povodja (Coffey et al., 2010) in sistemskimi napakami, ki nastanejo ob izbruhih (Coffey et al., 2007). Cryptosporidium je protozični parazit s sferičnimi oocistami ki imajo velikost 3-7 µm v premeru. Vrste, ki obsegajo rod, se morfološko razlikujejo, vendar so si genetično različne. Ločujejo se v širokem območju ter lahko potencialno povzročijo infekcijo pri človeku. Cryptosporidium hominis je človeški patogen, medtem ko ima Cryptosporidium parvum širok spekter gostiteljev kot je človek in številne domače ter divje ţivali. 20

35 Izpostavljenost Cryptosporidiju je z zauţitjem oocist (voda, hrana ali neposredni stik) ter posledica tega je lahko infekcija. Načeloma se pojavi diareja, ki traja do dva tedna pri imunokompetentnih ljudeh. Lahko pa ostane za vedno ter je povezan z znatno smrtostjo v primerih, kjer je imunski sistem oslabljen. Pri pacientih z akutno infekcijo lahko blato vsebuje tudi do oocist/g ([Chappell et al., 1999] and [Angus, 1987]) [33]. Avtorji v navedeni literaturi so podali rezultat pilotne študije, ki dokazuje, da GAC adsorpcijski filtri niso ovira za viruse pri čiščenju voda. V primeru patogenih bakterij ti filtri pripomorejo k splošni odstranitvi pri čiščenju voda, vendar proces ne more biti opredeljen kot večja ovira za bakterije. Za patogene protozične (oo)ciste je rezultat pokazal, da GAC adsorpcijski filter predstavlja veliko oviro pri čiščenju voda. Opazovane DEC vrednosti so nihale v območju od 0,3 do 2,7 log pod zahtevanimi eksperimentalnimi pogoji. Na osnovi razlik v stopnji odstranitve Clostridium spor je indikator za odstranjevanje protozičnih (oo)cist zelo konzervativen. Odstranitev bakterij, bakterijskih spor in protozičnih (oo)cist je dominanten mehanizem v GACF [34]. Escherichia Coli Bakterije, ki so vedno prisotne v človeškem in ţivalskem blatu (feces) v velikem številu ter posledično v odplakah in vodah so onesnaţene s fekalijami (človeka, domačih in divjih ţivali, uporaba v poljedelstvu). Prisotnost Escherichia coli (E.coli) v pitni vodi zanesljivo dokazuje, da je bila voda fekalno onesnaţena. Po Pravilniku o pitni vodi [3], so bakterije E.coli uvrščene v Prilogo I, del A, med mikrobiološke parametre. Mejna vrednost za E. coli v pitni vodi je: 0 /100 ml. Koliformne bakterije To so skupina različnih bakterij, ki jih najdemo ne samo v blatu, ampak tudi v okolju. Če v vzorcu pitne vode nismo potrdili tudi prisotnosti E.coli in/ali enterokokov, jih ne moremo uporabljati kot pokazatelje fekalnega onesnaţenja. Po Pravilniku o pitni vodi [3], so koliformne bakterije uvrščene v Prilogo I, del C, med indikatorske parametre. Mejna vrednost za koliformne bakterije je: 0/100 ml [19]. 21

36 Atrazin v pitni vodi Vodni filter R-7 po podatkih proizvajalca prečisti iz pitne vode nekatera onesnaţevala, torej lindan, azbest, klor, svinec in ciste (Cryptosporidium in Giardia). V postopku priprave pitne vode je moţno zmanjšati koncentracijo atrazina v vodi s filtracijo skozi granulirano aktivno oglje, zato nas zanima, če je učinkovit tudi pri odstranjevanju atrazina iz pitne vode. Atrazin je triazinski neselektivni organski herbicid, ki so ga uporabljali za zatiranje večine širokolistnih plevelov in trav v kmetijstvu, pri pogozdovanju in drugi nekmetijski dejavnosti. V Sloveniji je v celoti prepovedan od leta V površinski vodi se razgradi s fotolizo in mikroorganizmi (tudi v anaerobnih pogojih), razpolovna doba je dni. V prsti poteka razgradnja odvisno od temperature, vlage in ph vrednosti prsti; razpolovna doba je dni, v zelo suhih ali mokrih pogojih je daljša. V podzemni vodi so našli atrazin več let po uporabi (do desetletje); razpolovna doba je >200 dni. V telesu se presnovi predvsem v desetilatrazin in desizopropilatrazin. Oba sta klorirana in hidroksi metabolita in okoljska razgradna produkta atrazina. Atrazin se hitro absorbira iz prebavil in se skupaj z metaboliti, večinoma izloča z urinom. Pri visokih koncentracijah je atrazin povzročitelj endokrinih motenj (moti in spreminja delovanje hormonov). Pripisujejo mu delovanje, podobno ţenskim spolnim hormonom (estrogen). Izmerjene koncentracije v pitni vodi (nekaj µg/l), naj bi predstavljale zanemarljivo obremenitev za človeka. Vplivov atrazina na različne organske sisteme pri ţivalih, ob najniţjem odmerku 2 mg/kg/dan, niso našli. Ameriška agencija za okolje (EPA) ocenjuje, da ima desetilatrazin enak toksični učinek kot atrazin. EPA klasificira atrazin in klorirane metabolite, vključno z desetilatrazinom, kot malo verjetno rakotvorne za ljudi. V Pravilniku o pitni vodi [3], je atrazin uvrščen v Prilogo I, del B, kjer je določena mejna vrednost v pitni vodi, 0,10 µg/l. Pri tej mejni vrednosti je upoštevan previdnostni princip, ki izhaja iz predpostavke, da naj snovi iz skupine pesticidov, v pitni vodi, ne bi bilo. SZO je glede tveganja za zdravje določila sprejemljivo mejno vrednost za pitno vodo, 2 µg/l. Desetilatrazin in desizopropilatrazin sta relevantna metabolna in razgradna produkta atrazina. Zanju veljajo enaki toksikološki zaključki in enake zahteve kot za atrazin. Njune izmerjene vrednosti se v parametru "pesticidi-vsota" seštevajo. Ukrepi za zmanjšanje koncentracije pesticidov v pitni vodi morajo biti usmerjeni primarno v izbiro in zaščito vodnega vira; moţna rešitev je tudi zamenjava vira pitne vode. Dolgoročno je potrebno preventivno delovanje glede uporabe fitofarmacevtskih sredstev [21]. 22

37 Mejno vrednost so presegali pesticidi: atrazin, desetil-atrazin, bentazon, MCPP, metolaklor, terbutilazin. Preseţene koncentracije atrazina so bile med 0,11 in 0,16 µg/l in sicer na oskrbovalnem območju na območju ZZV Novo mesto, Murska Sobota in Maribor (v dveh vzorcih). Metabolit desetilatrazin, ki kaţe na staro onesnaţenje z atrazinom, je bil preseţen na območjih ZZV Celja, Ljubljane (v petih vzorcih), Maribora, Murske Sobote (v treh vzorcih) in Novega mesta (v štirih vzorcih), v koncentracijah med 0,11 in 0,32 µg/l. Razporeditev kaţe na onesnaţenje predvsem na severovzhodu Slovenije, kjer se izvaja intenzivno kmetijstvo. Preseţene koncentracije bentazona so bile med 0,13 in 0,98 µg/l, na območju ZZV Murska Sobota (v treh vzorcih) in Celje. MCPP je bil preseţen na oskrbovalnem območju na območju ZZV Celje (preseţena koncentracija je bila 0,21 µg/l). Metolaklor (preseţena koncentracija med 0,34 0,57 µg/l) je bil preseţen na oskrbovalnem območju na območju ZZV Murska Sobota (v treh vzorcih) in Maribor. V letu 2004 so presegali mejno vrednost pesticidi: atrazin ter njegov metabolit desetilatrazin in dimetenamid. Koncentracije pesticidov so bile preseţene v 25 vzorcih, na 15 različnih oskrbovalnih območjih, ki so oskrbovala skupno prebivalcev. Podatki kaţejo, da je bilo pesticidom v pitni vodi, v letu 2005, izpostavljenih manj prebivalcev. Za pesticide in njihove relevantne metabolne, razgradne in reakcijske produkte, razen za aldrin, dieldrin, heptaklor in heptaklor epoksid, velja pri nas in v drţavah Evropske Unije (EU) predpisana mejna vrednost 0,10 µg/l. Pri mejni vrednosti 0,10 µg/l ţelimo doseči ničelno vrednost teh snovi v pitni vodi; vrednosti ne temeljijo na toksikološkem učinku posameznih pesticidov na zdravje ljudi. Gre za upoštevanje previdnostnega principa, ki izhaja iz predpostavke, da snovi iz skupine pesticidov v vodi, ki se uporablja kot vir pitne vode ali v pitni vodi, ne bi bilo. Zahteva velja za vsebnosti, izmerjene na mestu uporabe pitne vode, npr. na pipi. Ta cilj je moţno doseči ob istočasni restrikciji uporabe pesticidov na vodovarstvenih območjih [16]. Izračuni adsorpcijske sposobnosti za atrazin, metolaklor, desetilatrazin in svinec so prikazani v preglednici

38 Preglednica 2 3: Izračuni adsorpcijske sposobnosti za atrazin, metolaklor, desetilatrazin in lindan [17, 18]. Spojina K f [(mg/g) (L/mg) 1/n ] 1/n Qe [mg/g] γ[µg/l] Atrazin 0,8 0,8 0,1 0,1 Metolaklor 115 0,4 86,6 0,5 Desetilatrazin 0,7 0,8 0,2 0,2 Lindan 2,1 0,5 2,4 2,0 2.2 Vodni filtri Obstaja ogromno različnih vodnih filtrov. Njihov namen je odstraniti različna onesnaţevala iz pitne vode. Obstajajo različni filtrni materiali, kot so aktivno oglje ter različne tehnologije, kot so membranska filtracija in koagulacija Aktivno oglje EPA je oblikovala kategorijo 14 sorodnih strupenih pesticidov, kot so aldikarb, klordan, heptaklor in lindan. V vseh 14 primerih je aktivno oglje edino priporočljivo sredstvo za odstranjevanje navedenih spojin. Od 12 herbicidov navedenih na listi je aktivno oglje edino priporočljivo sredstvo za odstranjevanje le teh [35]. 24

39 2.3 Filter Multi pure Multi-Pure ter nekateri drugi filtri z aktivnim ogljem in zelo majhnimi porami, odstranjujejo ciste na osnovi njihovih zelo majhnih por. Multi-Pure filtri so 0,5 mikronski filtri, zaradi katerih so mikroorganizmi 10 krat večji od velikosti por na filtru. Čeprav bi ostali vodni filtri delovali prav tako učinkovito, so zelo gosti filtri, ki so trenutno dosegljivi na trgu, zelo učinkoviti proti določenim oblikam mikrobioloških kontaminacij. Filter je sestavljen iz aktivnega oglja, pridobljenega iz kokosove lupine. Postaja zanimiv ne le iz razloga ker je zgrajen iz obnovljivega vira, ampak tudi ker pridela zelo okusno vodo in je posebej učinkovit pri odstranjevanju trihalometana. Nova vrsta aktivnega oglja, imenovan katalitično aktivno oglje, je sedaj dosegljivo kot sredstvo za odstranjevanje hidrogen sulfidnih plinov ( ki imajo vonj po»gnilih jajcih«v vodi). Je prav tako zelo učinkovit pri odstranjevanju kloramina (NH 2 Cl), ki je mešanica amoniaka in klora, kateri se uporablja kot dezinfekcijsko sredstvo v nekaterih vodnih zajetjih. Aktivno oglje je uvrščeno v kategoriji organizacije EPA, kot priporočljivo sredstvo za odstranjevanje ţivega srebra, vendar filtri z aktivnim ogljem lahko tudi odstranjujejo svinec. Nekateri imajo NSF certifikat za odstranjevanje svinca in azbesta. Ti bloki iz aktivnega oglja so sestavljeni iz različnih vrst naravnih materialov, iz katerih se oglje pridobiva. Predvsem je velik deleţ oglja iz kokosa, saj po nekaterih virih daje celo boljši okus vodi [35]. 1. Mehanska filtracija Filtracijski proces se začne z vodo, ki prehaja skozi 5 mikronski predfilter, ki zadrţi umazanijo, pesek in snovi, ki vplivajo na okus, vonj in nasploh izgled vode. Zatem voda potuje skozi zelo gost blok iz aktivnega oglja, kjer so zrna stisnjena zelo tesno skupaj in med njimi ni prostora več kot 0,5 µm. Vsebnosti azbesta, cist in motnost so zmanjšane z mehansko filtracijo preko por z velikostjo 0,5 µm. 2. Elektrokinetična adsorpcija Predfilter zelo majhnih por zahteva določeno molekulsko maso, ko voda potuje čezenj. Večina koloidnih kontaminantov ima negativni naboj v raztopini, zato bodo vlakna elektrokinetično privlačila koloidne snovi, ki so manjše od por aktivnega oglja. 25

40 3. Fizična adsorpcija Waterpik je visoko kompaktni blok filter. Je mešanica izbranega aktivnega oglja in drugih materialov, ki izboljšujejo organoleptične lastnosti vode ter zmanjšajo vsebnost onesnaţeval, ki so nevarne za človeka. Materiali so oblikovani v blok iz aktivnega oglja, ki je gosto stisnjen, da poskrbi za daljši kontaktni čas in veliko učinkovitost, ki se je ne da doseči z nobenih drugo filtracijsko tehnologijo. Waterpik blok filter iz aktivnega oglja učinkovito adsorbira onesnaţevala kot so klordan, svinec, ţivo srebro, MTBE (metil terciarni butil eter), PCBs (poliklorirani bifenili), toksafen, VOCs (hlapne organske spojine) ter onesnaţevala, ki vplivajo na izgled vode, kot sta klor in kloramin. Filtrni blok z aktivnim ogljem je zasnovan tako, da onesnaţevala odstranjena z mehansko filtracijo povzročijo, da se pretok zmanjša in filter se zamaši. Priporočljivo je, da se filter zamenja: - enkrat letno - vodna kapaciteta doseţe priporočeno vrednost (757L = 200 galon ) - pretok zelo zmanjša - filter postane nasičen in ima filtrirana voda vonj in okus [38] Delovanje filtra Multi-Pure Delovanje filtra je prikazano na sliki 2-8. Voda priteče z leve skozi pred-filter (5µm), s čimer se odstranijo večji delci, kot so pesek in vidne nečistoče, nato teče navzdol in vstopi na dnu v blok iz aktivnega oglja, po katerem teče navzgor. Pri tem se predvsem zaradi mehanske filtracije (0,5 µm velikost por filtra) iz vode odstranijo azbest in ciste, adsorbirajo pa organske snovi ter eventuelno prisoten vonj oz barva. [22] 26

41 Slika 2 8: Prerez in delovanje vodnega filtra. 2.4 Zakonodaja Slovenija usklajuje svojo zakonodajo z zakonodajo Evropske skupnosti. Pristojnosti v Sloveniji so deljene tako, da je pitna voda v pristojnosti Ministrstva za zdravstvo, viri pitne vode pa v pristojnosti Ministrstva za okolje in prostor. Z nacionalno zakonodajo in standardi moramo zagotoviti higiensko neoporečno vodo, z namenom varovanja zdravja ljudi pred škodljivimi učinki zaradi kakršnegakoli onesnaţenja pitne vode. Jasno je treba opredeliti odgovornost posameznih organov, nadzor, inšpekcijo in varno upravljanje oskrbe s pitno vodo. V Sloveniji veljata >>Pravilnik o pitni vodi<<, ki je objavljen v Uradnem listu Republike Slovenije leta 2004, in >>Pravilnik o imisijskem monitoringu kakovosti površinskih voda, ki se jih odvzema za oskrbo s pitno vodo<< ( Uradni list RS, št. 40/2001). V njih so poleg splošnih določb in nadzora nad pitnimi vodami, točno določene vrste in število rednih in občasnih povezav, ki zajemajo mikrobiološke in fizikalno kemijske preiskave, vključno z metodami vseh navedenih preiskav; navadno so podane v obliki preglednic v prilogah v uradnem listu. 27

42 Inštitut za varovanje zdravja Republike Slovenije in območni zavodi za zdravstveno varstvo so upravljavci zbirke podatkov o javni vodooskrbi in o zdravstveni ustreznosti pitne vode. Predpisi upoštevajo: - kemijsko sestavo sestavin v vodi, kamor sodijo tudi posebno škodljivi mikroelementi (npr. fenoli, pesticidi, teţke kovine), - potrebne fizikalne lastnosti vode, kot so barva, temperatura, motnost, ph, skupna mnoţina raztopljenih snovi, vsebnost raztopljenih plinov, - bakteriološko sliko vode (patogene, nepatogene bakterije, virusi), - vse metode (ISO- in DIN-standardi), ki so potrebne za analizno določitev vseh parametrov iz prvih treh alinej. - Za vsako opredeljeno kemijsko substanco in za bakterijske vrste so določene maksimalne dovoljene koncentracije o pitni vodi MDK. Del virov pitne vode je zavarovan z vodovarstvenimi pasovi, dovoljene z >>Z zakonom o vodah<<, ki je krovni akt za vire pitne vode v Sloveniji. Ne glede na to da zakonska regulativa zahteva zavarovanje virov pitne vode z varstvenimi pasovi, je del virov na nezaščitenem območju ali pa vodooskrbni sistem napaja več virov, z vodovarstvenimi pasovi pa so zaščiteni le nekateri. V ZDA ureja zakonodajo na področju pitnih vod Agencija za zaščito okolja EPA (Enviromental Protection Agency). Zakonodaja je razdeljena v 3 sklope. Prvi nacionalni paket (National Primary Drinking Water Regulations) mora biti uzakonjen po vsej drţavi, drugi (National Secondary Drinking Water Regulations) je lahko vključen v zakonodajo posamezne drţave in tretji je neobvezen (Inregular Contaminants): gre za predpise za snovi, ki se lahko pojavijo v pitni vodi in vplivajo na človekovo zdravje. Po primerjavi MDK-vrednosti lahko ugotovimo, da so predpisi v Evropi stroţji kot v ZDA. [1] Pravilnik o pitni vodi Pravilnik je podzakonski predpis. Določa zahteve, ki jih mora izpolnjevati pitna voda, z namenom varovanja zdravja ljudi pred škodljivimi učinki zaradi kakršnegakoli onesnaţenja pitne vode. Pravilnik določa tudi mejne vrednosti parametrov, ki jih spremljamo v programu monitoringa. Objavljen je bil v Uradnem listu RS, štev.: 19/04, 35/04, 26/06, 92/06 in 25/09. Pravilnik je skoraj v celoti usklajen z ustrezno direktivo Evropske unije, ki ureja področje pitne vode. 28

43 2.4.2 Direktiva EU o pitni vodi Direktiva sveta 98/83/ES, z dne 3. novembra 1998 o kakovosti vode, namenjene za oskrbo ljudi (Council Directive 98/83/EC of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption), je osnovni predpis Evropske skupnosti, ki obravnava pitno vodo in ga je bilo treba pred vstopom v EU prenesti v pravni red Slovenije Monitoring Monitoring (spremljanje) je oblika nadzora oziroma preverjanja ali pitna voda izpolnjuje zahteve Pravilnika o pitni vodi [3], zlasti zahteve za mejne vrednosti parametrov (skladnost). Zagotavlja ga Ministrstvo za zdravje. V ta namen je minister imenoval nosilca monitoringa - Inštitut za varovanje zdravja R Slovenije in izvajalca monitoringa - Zavod za zdravstveno varstvo Maribor, ki pripravita in izvedeta program monitoringa. Rezultate monitoringa (spremljanja) pitne vode si lahko ogledate v poročilu o pitni vodi v Republiki Sloveniji za posamezno leto. Vsi rezultati so na voljo tudi pri upravljavcu sistema za oskrbo s pitno vodo. Monitoring se izvaja po letnem programu, ki ga sprejme minister pristojen za zdravje. Predlog programa pripravi nosilec monitoringa v sodelovanju s komisijo za pitno vodo, Zdravstvenim inšpektoratom Republike Slovenije (v nadaljnjem besedilu: ZIRS), Uradom za kemikalije Republike Slovenije, Upravo Republike Slovenije za varstvo pred sevanji in predstavnikom upravljavcev. Program monitoringa določa mesta vzorčenja, pogostost vzorčenja, vzorčevalce in laboratorije, ki izvajajo preskušanje vzorcev. Monitoring obsega redna in občasna preskušanja vzorcev pitne vode. Skladnost z zahtevami za mejne vrednosti parametrov pomeni, da so izmerjene vrednosti v okviru v pravilniku predpisanih mejnih vrednosti. Skladnost se ugotavlja v okviru izvajanja monitoringa z odvzemom vzorca pitne vode - vzorčenjem, ki se preizkuša na predpisane parametre. Mesto vzorčenja je objekt, ki je opredeljen z imenom objekta in naslovom. Praviloma se določi javni objekt, kot so vrtci, šole, restavracije idr., prednostno vrtci, ki obratujejo vse leto. Če v oskrbovalnem območju ni javnega objekta, se določi bivalni objekt. Mesto vzorčenja se praviloma ne spreminja. Na mestu vzorčenja vzorčevalec določi odvzemno mesto - pipo. 29

44 Pri izbiri ukrepov omejitve ali prekinitve dobave pitne vode je treba upoštevati tudi tveganje za zdravje ljudi, ki bi bilo posledica takih ukrepov. Upravljavec mora prenehati z dobavo vode ali omejiti njeno uporabo, ali pa sprejeti ukrep, ki je potreben za varovanje zdravja ljudi, če taka voda predstavlja potencialno nevarnost za zdravje ljudi [24]. V Ur.L. št.19/2004 (priloga 1), so določene mejne vrednosti parametrov, ki se še lahko nahajajo v pitni vodi. Tema diplomske naloge se nanaša na delovanje vodnega filtra R-7, ki naj bi odstranil iz pitne vode škodljive snovi, torej lindan, azbest, svinec, klor in ciste (Giardia, Cryptosporidium). Zato se omejimo na te parametre. Preglednica zakonodajo. 2 4 predstavlja mejne vrednosti v ZDA, EU in Sloveniji določene z Preglednica 2 4: Mejne vrednosti v ZDA, EU in Sloveniji določene z zakonodajo. Parameter ZDA (mg/l) EU, SLOVENIJA Lindan 0, Atrazin 0,0003 0,10 µg/l Svinec 0, µg/l Klor 4,0 0,3 0,5 mg/l Azbest vlaken/l - Cryptosporidium 0,0 - Giardia Lamblia 0,0 - Opis mejnih vrednosti za posamezni parameter, določene z zakonodajo v Sloveniji: Svinec Mejna vrednost za svinec je 10 mg/l, z opombo št. 2 in 9. Opomba 2: Mejna vrednost velja za vzorec pitne vode, ki je bil odvzet po posebni metodi vzorčenja iz pipe tako, da predstavlja tedensko povprečno koncentracijo, ki jo zauţijejo uporabniki. 30

45 Opomba 9: Za vodo iz 1., 2. in 4. točke 8.člena mora vrednost za svinec izpolniti zahteve do 1. novembra Do takrat je mejna vrednost za svinec 25μg/l. Prosti klor Mejna vrednost za klor je 0,3-0,5 mg/l pri rednih preiskavah. Ciste (Giardia, Cryptosporidium) V Pravilniku o pitni vodi [3], so paraziti omenjeni v 3. členu, kjer je navedeno, da je pitna voda zdravstveno ustrezna, kadar ne vsebuje mikroorganizmov, parazitov in njihovih razvojnih oblik v številu, ki lahko predstavlja nevarnost za zdravje ljudi. V pitni vodi se paraziti rutinsko ne določajo. Zaradi njihove večje rezistence na dezinfekcijska sredstva od E. coli, odsotnost E. coli ni zanesljiv pokazatelj njihove odsotnosti. Azbest Pravilnik o pitni vodi [3] ne določa števila azbestnih vlaken v pitni vodi. V 3. členu pa navaja, da je pitna voda zdravstveno ustrezna, kadar ne vsebuje snovi v koncentracijah, ki same ali skupaj z drugimi snovmi lahko predstavljajo nevarnost za zdravje ljudi. Lindan Pravilnik o pitni vodi [3] ne določa mejne vrednosti za lindan v pitni vodi [26, 27]. Dokument iz Uradnega lista št. 19/2004 z dne : Parametri in mejne vrednosti parametrov, je dodan v prilogi Strukturna analiza Rentgenska praškovna difrakcija (RPD) Rentgenska praškovna analiza (RPD) je direktna metoda za kvalitativno in kvantitativno fazno analizo zrnatih kristaliničnih materialov, prav tako pa se lahko uporablja za analize grobih materialov. Je ena najpomembnejših metod za karakterizacijo v kemiji trdnega stanja. 31

46 Rentgenska praškovna difrakcija vključuje fazno identifikacijo, karakterizacijo materialov z metodo "prstnega odtisa", meritve dimenzij osnovne celice (indeksiranje), določitev velikosti kristalitov (delcev) v praškastem vzorcu. Priprava vzorca za rentgensko praškovno analizo: 1. Vzorec smo s posebno palčko nanesli na nosilec. 2. S izopropanolom (C 3 H 8 O) smo vzorec prilepili na nosilec. 3. Tako pripravljeni vzorec smo lahko merili. Čas merjenja je nastavljiv. Vzorec smo merili pribliţno 40 minut. Na sliki 2 9 je prikazan rentgenski praškovni difraktometer. Slika 2 9: Rentgenski praškovni difraktometer Pri našem delu smo uporabili difraktometer AXS-Bruker D Vzorec smo namestili v središče merilnega kroga. Med merjenjem se vzorec vrti, detektor pa zaznava uklonjeno rentgensko sevanje. Napravo krmili računalnik. 32

47 2.5.2 Uklon rentgenskih ţarkov Rentgenski ţarki so elektromagnetno valovanje in povzročajo nihanje elektrona, ki so ga zadeli. Elektron je nabit delec, ki v elektromagnetnem polju niha s frekvenco le tega. Elektromagnetno valovanje se širi koncentrično, z izvorno enako frekvenco, čemur pravimo sipanje. Tako vsak elektron, ki ga zadene rentgenski ţarek, predstavlja t.i. sipni center. V kristalih, v katerih so atomi in s tem elektroni razporejeni periodično, pride do interference sipane svetlobe. Iz tega vidika so rentgenski ţarki primerni za določanje zgradbe kristalov, saj se ţarki sipajo uklonijo na plasteh atomov ali ionov v kristalu Rentgenska cev Rentgenska cev je laboratorijski vir rentgenskega valovanja, v katerem je katoda, ki se zaradi električnega toka segreje in je vir elektronov, ki jih pri visokih temperaturah oddaja. Nasproti katode se nahaja anoda, med katerima je priključena visoka napetost U, ki pospeši elektrone s katode proti anodi. Nekateri elektroni, ki z velikim pospeškom trčijo v anodo, izgubijo veliko kinetične energije. Rentgenski ţarki izstopajo iz cevi skozi okno. To je del, skozi katerega gredo elektroni po odboju od anode. Ţarčenje je torej posledica izbitja elektronov iz atomov anode in temu sledečih elektronskih preurejanj, ki so povezana z oddajo energije v obliki rentgenskih kvantov Difraktometrska metoda Pri tej metodi se uporabljajo detektorji za zapis intenzitete uklona v odvisnosti od kota. To metodo uporabljamo za odkrivanje kristalne strukture vzorca, ki ga obsevamo z monokromatskimi rentgenskimi ţarki. Ko le ti padajo na kristale, se v določenih smereh pojavijo interferenčni ukloni. Osnova aparaturne izvedbe difraktometrske metode je v tem, da je vzorec nameščen v središču merilnega kroga, in da detektor na tem krogu zaznava uklonjeno rentgensko sevanje. Vzorec na merilnem krogu se vrti s polovično hitrostjo detektorja, tako da se vpadni kot ţarka spreminja. 33

48 DIFRAKTOGRAM Rezultat praškovne difrakcije je difraktogram, ki prikazuje intenziteto svetlobe v odvisnosti od uklonjenega kota. Oblika difraktograma nam ţe na prvi pogled pove, ali je snov amorfna, delno kristalinična ali kristalinična. Amorfne snovi so snovi, kjer so gradniki razporejeni brez reda. Za kristale pa je značilna pravilna in periodična razporeditev gradnikov. Iz difraktograma poljubnega kristala lahko ugotovimo, za katero snov gre (če je ta seveda v bazi podatkov računalniškega programa) na osnovi enakega poloţaja vrhov [37]. Na sliki 2 10 je prikazan difraktogram. Slika 2 10: Difraktogram. 34

49 3 EKSPERIMENTALNI DEL Eksperimentalni del smo opravljali v Laboratoriju za tehnologijo vod, na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo, Univerze v Mariboru. Namen poskusov je raziskati delovanje vodnega filtra waterpik R Opis analiznih metod Opis analiznih metod po pravilniku ter simboli in enote so podane v preglednici 3 1. Naštete analize smo opravili v laboratoriju za tehnologijo vod. Preglednica 3 1: Opis analiznih metod. Parameter Simbol Enota Standard temperatura T C DIN C4 (1976) termometer ph ph DIN C5 (1984) z elektrokemično metodo električna prevodnost Κ μs/cm EN (DIN) (1993) z elektrokemično metodo trdota vode CT dh DIN H6 (1986) s titrimetrijsko metodo 35

50 motnost Tb NTU DIN (1985) s turbidimetrično metodo obarvanost SAK m -1 SIST EN ISO 7887/3 s spektrofotometrično metodo vsebnost nitratov γ NO3 mg/l DIN D19 (1988) s spektrofotometrično metodo vsebnost svinca γ Pb µg/l DIN E ICP-MS/Parkin-Elmer Elan 6000 vsebnost atrazina γ atrazin µg/l spektrofotometrična modificirana metoda vsebnost kalija γ K mg/l DIN E13, atomska emisijska spektrometrija AES Opravili smo Hitri test WS 425B za naslednje parametre: E.coli bakterije, svinec, pesticide (atrazin / simazin), nitrate, nitrite in klor ter določili trdoto in ph vode po obdelavi z filtrom waterpik R 7. Slika 3 1 prikazuje embalaţo hitrega testa WS-425B. Slika 3 1: Hitri test WS-425B 36

51 3.1.1 Standardna metoda za določanje nitratov NO 3 2- Nitratni ion reagira z 2,6-dimetilfenolom in tvori 4-nitro-2,6-dimetilfenol, ki se s kislinsko mešanico obarva rumeno, kar lahko zaznamo na spektrofotometru. V preglednici 3 2 so zbrani podatki za umeritveno krivuljo za določanje vsebnosti NO 2-3. Slika 3 2 prikazuje umeritveno krivuljo za določanje vsebnosti NO 2-3. Preglednica 3 2: Podatki za umeritveno krivuljo za določanje vsebnosti NO γ NO3 (mg/l) A 1 0, , ,07 9 0, , ,18 A 0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 y = 0,011x + 0, γ [ NO 2-3 ] Slika 3 2: Umeritvena krivulja za določanje vsebnosti NO

52 A Standardna metoda za določanje kalijevih ionov K + Princip atomske emisijske spektrometrije AES Metoda atomske absorpcije bazira na absorbciji valovanja določene valovne dolţine, ki ga lahko absorbirajo samo atomi tistih elementov, katerih vzbujevalne energije ustrezajo dovedeni energiji. Vzorec, ki je razpršen v plinski zmesi, se uvede v plamen. Topilo izpari in snov disociira na atome. Resonančna radiacija pasira plamen in mnoţina absorbirane svetlobe se meri (npr. s foto celico). Primerni svetlobni izvori so votle katode, v katerih se vrši razelektrenje [41]. V preglednici 3 3 so podatki za umeritveno krivuljo za določanje K +. Na sliki 3 3 je prikazana umeritvena krivulja za določanje K +. Preglednica 3 3: Podatki za umeritveno krivuljo za določanje vsebnosti K +. γ K A 0 0 0,2 0,199 0,4 0,401 0,6 0,568 0,8 0, , ,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 y = 0,9347x + 0,011 R² = 0, ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 yk (mg/l) Slika 3 3: Umeritvena krivulja za določanje vsebnosti K +. 38

53 3.1.3 Določevanje svinca Za natančnejše analize vsebnosti svinca smo poslali vzorce na ZZV-IVO, kjer določajo vsebnost svinca z ICP-MS metodo na aparatu ELAN 6000 ICP-MS. ELAN 6000 ICP-MS Elan 6000 je kompakten samostojen sistem induktivne sklopljene plazme in masnega spektrometra (ICP-MS), kateri je po občutljivosti detekcije zdruţljiv ali kakovostno boljši od GFAA (atomska absorpcija s grafitnim plamenom) s hitrim več komponentnim vzorčenjem skozi ICP-OES (ICP-optična emisijska spektroskopija). Na sliki 3 4 je prikazan ELAN Slika 3 4: ELAN 6000 ICP-MS ICP-MS uporablja visokotemperaturno plazmo argona, ki generira kovine in elementske ione in jih uvaja v masni spectrometer, kjer poteka separacija in kvantitativno določevanje. ELAN 6000 lahko določi vzorec, v katerem je več elementov periodnega sistema, v manj kot dveh minutah. Za ELAN 6000 je značilno, da ima visoko občutljivost, nizke meje detekcije, je kompaktne oblike, enostaven za uporabo in detektira široko območje elementov. Shematska slika ELAN-a 6000 je prikazana na sliki 3 5. Vzorec uvedemo v plazmo, kjer poteka uničenje matrice vzorca in ionizacija. 39

54 Ioni se gibajo skozi plamen pri atmosferskem tlaku, nato v vakuumu do masnega spektrometra in naprej do vmesne ploskve, kjer se vzorčni primerki zbirajo. Ionska leča usmeri ione v spektrometer, kateri loči ione z masno-nabojskim razmerjem in jih usmeri proti detektorju. Dobljene rezultate analizirajo na računalniku, katerega kontrolira programska oprema ELAN NT [25]. Slika 3 5: Shematska slika ELAN-a Določevanje mezofilnih bakterij V praksi poznamo tudi metodo najverjetnejšega števila metoda MPN most probable number. Ena od moţnosti izvajanja te metode je opisana tudi v mednarodnem standardu SIST EN ISO (10). Standard navaja, da je metoda posebej primerna za precej onesnaţene vzorce oziroma z zelo visokim številom bakterij. Princip metode je nasajanje razredčenega ali nerazredčenega vzorca hkrati v več epruvet z izolacijskim gojiščem. Po inkubaciji se vse epruvete s pozitivno reakcijo precepijo v potrditveno gojišče. Šele ta potrditev nam da število epruvet, ki se upoštevajo pri izračunu rezultata. Rezultat se odčita iz statistično izračunanih tabel, ki se nahajajo v strokovni literature [40]. 40

55 Mezofilne bakterije dolocamo po literaturi APHA [40]. Rezultate podamo v cfu/ml (število kolonij v 1 ml). 3.2 Določitev sestave filtra Opis filtra Teledyne water pik, model F 7 je elektronski filter za vodo. Slika 3 6 prikazuje filter Waterpik Instapure R-7. Slika 3 6: Vodni filter waterpik Instapure R-7 Patentirana keramična sestava in toga mikroporozna matrica iz aktivnega oglja sta idealna za čiščenje vodnih virov, ki vsebujejo azbest, svinec, zaznaven okus po kloru, morebiten nezaţeljen vonj in okus. Instapure vodni filter R7 ima kapaciteto 760 L (200 galon). Potrebno ga je zamenjati po 3 mesecih oziroma ko preteče priporočena kapaciteta [23]. Filter je preizkušen in s potrdilom o skladnosti z ameriškimi standardi: 41

56 - Standard 42, ki se nanaša na zmanjšanje vsebnosti klora (I. razred), okus in vonj - Standard 42, ki se nanaša na zmanjšanje števila delcev (I.razred) - Standard 53, ki se nanaša na zmanjšanje vsebnosti svinca, lindana (običajni pesticid) Elektronski vodni filtri so testirani na NSF in imajo certifikat, da varujejo pred naslednjimi vodnimi onesnaţevalci. Giardia in Cryptosporidium mehurčki; mehurčki so plavajoči mikroorganizmi, ki lahko pridejo v jezera, potoke, reke in eventuelno v obrate za čiščenje vode. Čeprav mestni obrati za čiščenje vode učinkovito odstranjujejo te mehurčkaste mikroorganizme, so bili ţe posamični primeri, da so kljub razkuţevanju s klorom v obratih za obdelavo vode, Giardia in Cryptosporidium prišli do javnih uporabnikov. Svinec; ta teţka kovina lahko pronica v pitno vodo iz starih pip, svinčenih spojev ali svinčeno-medeninaste zlitine pip. Lindan; navaden pesticid, ki se ga uporablja na vrtovih ali pri obdelavi lesa. Vodni tok onesnaţen s pesticidi lahko pride v jezera, potoke in reke, ki oskrbujejo obrate za čiščenje vode. Azbest; ta rakotvoren onesnaţevalec je najden v vodnih pipah iz azbestnega cementa, uporabljenih v nekaterih sistemih za obdelavo vode. Kislost vode in fizikalni pritiski na stare pipe lahko sproščajo azbestna vlakna v pitno vodo. Azbestna vlakna se lahko tudi sproščajo v zrak z uporabo vlaţilcev tušev. Klor; to je vsakdanje dezinfekcijsko sredstvo, ki se uporablja v obratih za obdelavo vode. Maksimalen učinek filtra: - 93% svinec - 94% klor - 99,95% mehurčki Giardia in Cryptosporidium - 97% lindan - 99% azbest - 98% rja, pesek, usedline 42

57 3.2.2 Sestava filtra Sestava filtra je prikazana na sliki 3 7. Slika 3 7: Sestava filtra waterpik R 7. Na sliki 3 8 je predstavljeno menjavanje baterije, ki je potrebna za nemoteno delovanje filtra. Slika 3 8: Prikaz nameščanja baterije na filter waterpik R 7. 43

58 3.2.3 Tehnični podatki za filter Preizkus naprave je opravilo neodvisno ameriško podjetje NSF (NSF International, Ann Arbor, MI). Preglednica 3 4: Tehnične lastnosti vodnega filtra waterpik R-7. parameter Uradni standard Povpr. konc. ob Konc. ob iztoku Zmanjšanje dotoku povprečje maksimum povprečje minimum 15 mg/l 153 mg/l 3,75 mg/l 10 mg/l 97,5% 93,75% γ Pb (ph 6,5) 15mg/L 150 mg/l 4,25 mg/l 8 mg/l 97,1% 94,7% γ Pb (ph 8,5) N g (ph 7,5) 99,95% 246,072/ml 47/ml 147/ml 99,98% 99,96% zmanjšanje 0,2 mg/l 0,858 mg/l 0,01mg/L 0,01 mg/l 98,8% 98,8% γ L (ph 7,5) γ A (ph 7,5) - 42 x10 6 vlaken/l 0 vnl 0 vnl 99,9% 99,9% Vnl = število vlaken na liter Testiranje opravljeno pri pretoku 1,70 L/min (0,45 galone na minuto); pritisk 4,15 bar (60 psi); temperatura 68 +/-5 C. 44

59 Obratovalne karakteristike: Kapaciteta: 757 litrov (200 galon), delovna temperatura: 4 38 C, delovni pritisk: 1,4 6,8 bar ( pki), pretok: 1,70 litrov na minuto, baterija: Sanyo CR#2032 [28]. 3.3 Vzorčevanje Odvzeli smo 10 vzorcev in sicer : Preglednica 3 5: Seznam vzorčevanj. Vzorec datum Pri tem so vzorci 1, 3, 5, 7 in 10 iz pipe pred obdelavo z waterpik R-7, vzorci 2, 4, 6, 8 in 11 so po filtraciji z waterpik R-7. Vzorec 9 je prefiltrirana voda, ko je začela svetiti rumena lučka in pomeni, da je 90% ţivljenske dobe kartuše poteklo. To pomeni, da bo kmalu potrebno uporabljeno filtrno kartušo zamenjati z novo. Pri vzorcu 12 se je priţgala rdeča lučka, kar pomeni, da je potrebno filter zamenjati. 45

60 Vzorčenje 1. vzorcev (1, 2) je bilo takoj. Vzorčenje 2. Vzorcev (3, 4) je bilo po porabljenih 4 litrih. Vzorčenje 3.vzorcev (5, 6) je bilo po porabljenih 8 litrih. Vzorčenje 4. vzorcev (7, 8) je bilo po porabljenih 15 litrih, vzorec 9 pri 500 litrih. Vzorčenje 5. vzorcev (10,11) je bilo po porabljenih 25 litrih, vzorec 12 pri 600 litrih. 3.4 Princip delovanja filtra Voda vstopi v čistilni vloţek preko elektrostatičnega zunanjega ovoja. Zadovoljiv filtrirni učinek zagotavlja elektrokinetična adsorpcija, ki odstrani in zadrţi trdne, pol raztopljene in koloidne kontaminante do pod mikronske velikosti. Patentirano delovanje omogoča zadrţanje delcev, ki so fizično manjši od stopnje filtracije. Druga stopnja filtracije je stisnjeno aktivno oglje. Tu se vrši proces odstranjevanja teţkih kovin (svinec, ţivo srebro, kadmij ), kemičnih kontaminantov (pesticidi, atrazin, klor, trihalometani ) in nečistoč večjih od 0.45 mikrona absolutna stopnja filtracije (azbest, bakterije, fekalije, E. coli ). Na koncu voda potuje skozi farmacevtsko stopnjo končnega filtra, ki zagotavlja čvrstost vloţka in preprečuje kakršnokoli izgubo filtrirnega materiala. Slika 3 9 prikazuje običajni block carbon vloţek in čistilni vloţek v aqua Kristal sistemih. Slika 3 9: Prikaz običajnega block carbon vloţka in pa čistilnega vloţka v aqua Kristal sistemih. 46

61 Slika 3 10 nam prikazuje delovanje elektrokinetične adsorpcije v filtrnem vloţku. Slika 3 10: Prikaz delovanja elektrokinetične adsorpcije v filtrnem vloţku [15]. Iz literature smo zvedeli, da elektrokinetična adsorpcija poteka na grafitnih elektrodah pod vplivom električnega toka. Na pozitivni naboj se veţe negativni naboj in obratno. Potrebna je ustrezna napetost [36]. 3.5 Rentgenska analiza Meritve so bile opravljene na difraktometru AXS Bruker/Siemens D5005. Način snemanja je bil Th/2Th z radiacijo CuK α1 z valovno dolţino 1,54060 Å, delovno napetostjo 40 kv, jakostjo zvoka 30mA, detektorjem PSD: Braun in rotacijo 30 RPM. Pri snemanju vzorcev smo uporabili naslednje pogoje snemanja: območje snemanja: 10 do 80 korak meritve: 0,0358 čas koraka: 1s 47

62 Pri poteku rentgenske praškovne difrakcije si sledijo naslednje faze: majhno količino vzorca s spatula nanesemo na silicijevo ploščico, kanemo kapljico izopropanola, da se vzorec prilepi na ploščico, nosilec damo v rentgenski praškovni difraktometer, v računalniškem program izberemo meritveno metodo, rezultat je difraktogram vzorca [37]. 4 REZULTATI Z DISKUSIJO 4.1 Rezultati hitrega testa S hitrim testom WS-425B smo preverjali vsebnost nezaţelenih snovi v vodi po obdelavi z waterpik R-7, torej mikroorganizmov (E.coli), svinca, pesticidov (atrazina/simazina), nitratov/nitritov, klora ter izmerili trdoto in ph. Rezultate hitrega testa prikazuje preglednica 4 1. Preglednica 4 1: Rezultati hitrega testa. parametri Vrednosti γ NO3 γ NO2 γ E.coli γ Pb γ atrazin γ simazin < 0,5 mg/l < 0,01 mg/l test negativen test negativen, < 15 µg/l test negativen, < 3 µg/l test negativen, < 4 µg/l ph 7,5 8,5 CT [6,4 mmol/l Ca 2+ ] γ Cl test negativen, < 0,01 µg/l 48

63 S hitrim testom smo določili trdoto vode mg CaCO 3 /L. V mmol/l Ca jo izračunamo po enačbi (5): m/m [Ca 2+ ] = m/m [CaCO 3 ] (5) Izračunana trdota znaša 36,04 d = 6,4 mmol/l Ca Eksperimentalno delo z hitrim testom WS-425B Slika 4 1 predstavlja določevanje prisotnosti E.coli v vodi obdelani z waterpik R-7. Slika 4 1: Določevanje prisotnosti E.coli v vodi obdelani z waterpik R-7. Vijolična barva pomeni, da ni prisotnih E.coli mikroorganizmov. Rumena barva bi pomenila nasprotno, torej da so E.coli mikroorganizmi prisotni. 49

64 Na sliki 4 2 vidimo določevanje prisotnosti svinca (rumeno) in pesticidov (modro) v vodi, obdelani z waterpik R-7. Slika 4 2: Določevanje prisotnosti svinca (rumeno) in pesticidov (modro) v vodi obdelani z waterpik R-7. Test je pokazal, da ni prisotnih pesticidov in tudi ne svinca v vodi. Črtica, ki je bliţje številu 1, je temnejša, kar dokazuje da v vzorcu ni prisotnih ne pesticidov in ne svinca. Vsebnost svinca je pod 15 µg/l. Vsebnost pesticidov, torej atrazina je pod 3µg/L in simazina je pod 4µg/L. Za lindan vsebnosti ne moremo določiti, ker ni omenjen v hitrem testu. Slika 4 3 prikazuje določevanje prisotnosti nitratov in nitritov v vodi, obdelani z waterpik R-7. Slika 4 3: Določevanje prisotnosti nitratov in nitritov v vodi, obdelani z waterpik R-7. Test je pokazal, da v vzorcu ni prisotnih nitritov in nitratov. Vsebnost nitritov je pod 0,01 mg/l. Vsebnost nitratov je pod 0,5 mg/l. 50

65 Slika 4 4 prikazuje določevanje trdote, ph in klora v vodi obdelani z waterpik R-7. Slika 4 4: Določevanje trdote, ph in klora v vodi obdelani z waterpik R-7. Hitri test je v vodi izmeril ph med 7,5 in 8,5. Za trdoto vode je pokazalo zelo široko mejo, med 80 in 100 mg CaCO 3 /L. Za klor smo izmerili vrednost pod 0,01 mg/l. 4.2 Rezultati analiznih postopkov Opravili smo analize splošnih parametrov: - ph - elektroprevodnosti - absorbance - motnosti - organoleptične lastnosti (vonj, okus, bistrost). Preglednica 4 2 prikazuje rezultate analiz ph, elektroprevodnosti, SAK in motnosti v vodi pred obdelavo, po obdelavi s filtrom waterpik R-7 in po obdelavi z iztrošenim filtrom waterpik R-7. Preglednica 4 2: Rezultati analiz ph, elektroprevodnosti, SAK in motnosti v vodi pred obdelavo, po obdelavi s filtrom waterpik R-7 in po obdelavi z iztrošenim filtrom waterpik R-7. 51