Chlorowanie wody zawierającej fenol: proces i skutki
- Szczegóły
Żyjemy w okresie, w którym coraz częściej mówi się o chorobach cywilizacyjnych, których przyczyną - oprócz stresów - są różne substancje chemiczne zgromadzone w nadmiarze w środowisku naturalnym. Należy przy tym zwrócić uwagę, że choroby te nie są wynikiem maksymalnych stężeń toksyn, lecz mikrostężeń (stężeń subtoksycznych), często niezauważalnych, ale kumulujących się w organizmie.
Obecnie do chorób cywilizacyjnych zalicza się: choroby układu krążenia (nadciśnienie, miażdżycę, zawały i udary mózgu), choroby uczuleniowe w postaci alergii skórnej lub astmy oskrzelowej, choroby psychiczne (jako wynik uszkodzenia najbardziej delikatnej tkanki - tkanki mózgowej), choroby nowotworowe oraz przewlekłe choroby układu oddechowego.
Powstała nowa specjalizacja - medycyna środowiskowa (lub ekologia kliniczna). Zwraca ona uwagę na stale zwiększającą się liczbę osób nadwrażliwych, u których nawet śladowe ilości substancji toksycznych, czasem pojedyncze cząsteczki, w stężeniach znacznie niższych od dopuszczalnych norm są zdolne wywołać reakcje chorobowe. Coraz częściej bowiem zamiast adaptacji do szkodliwych warunków występuje nadwrażliwość.
Można nawet mówić o pojawieniu się nowej jednostki - choroby środowiskowej, obniżenie sił fizycznych, zaburzenia neuromotoryczne, zmniejszenie ilorazu inteligencji, senność, apatia i zmniejszenie odporności. Obok zagrożenia zdrowia obecnie żyjących ludzi - stwarza to niebezpieczeństwo dla zdrowia przyszłych pokoleń.
Większość specjalistów w dziedzinie nauk o środowisku jest przekonana o tym, że 85% nowotworów u człowieka spowodowanych jest stałym stykaniem się z substancjami zawartymi w wodzie i powietrzu. Uważa się również, że w przypadku substancji rakotwórczych nie istnieje ich stężenie nieszkodliwe. Opracowanie to ma na celu przybliżenie charakteru i rodzaju toksycznych dla człowieka zanieczyszczeń zawartych w wodzie do picia.
Przeczytaj także: Izomeria w Chlorowaniu Trimetylopentanu
Substancje chemiczne dostają się do organizmu człowieka przez powietrze (pyły i dymy z kominów fabrycznych), pokarm (konserwanty, barwniki), ale najczęściej i w największej ilości za pośrednictwem spożywanej wody lub innych napojów z niej sporządzanych. Wody gruntowe, które wypełniają studnie, wody powierzchniowe, będące źródłem wody dla zakładów wodociągowych, oraz wody głębinowe stanowiące surowiec dla wód mineralnych (w ostatnich latach zarejestrowano w Polsce ponad 500 nowych źródeł tych wód), są swoistym śmietnikiem dla wszystkich związków chemicznych, które woda łatwo rozpuszcza.
Zakłady wodociągowe nigdy nie były przystosowane do usuwania tych związków z wody - od początku ich tworzenia na przełomie XIX i XX wieku miały one, przez dezynfekcję wody, przeciwdziałać chorobom oraz epidemiom wywoływanym przez bakterie. Paradoksem jest dzisiaj to, że żadna z tradycyjnych metod oczyszczania wody w tych zakładach nie jest w stanie skutecznie eliminować z niej związków chemicznych, lecz przeciwnie powstają w nich (oraz w sieci rurociągów) nowe związki w wyniku reakcji chloru ze związkami organicznymi.
Chlorowanie wody: korzyści i zagrożenia
Chlor jest stosowany w technologii uzdatniania wody do dezynfekcji. Od czasu, kiedy zaczęto go używać w tym celu (początek XX w.), znacznie zmniejszyła się zachorowalność na choroby zakaźne. Ma bardzo silne działanie bakteriobójcze, a przenikając do wnętrza komórki bakteryjnej, niszczy jej podstawowe enzymy.
W latach 70. XX wieku stwierdzono, niestety, że podczas procesu chlorowania powstają połączenia organiczne chloru o bardzo dużej toksyczności dla organizmu człowieka. Ponadto, już sam chlor rozpuszczony w wodzie powoduje różne schorzenia i uszkodzenia organizmu. Mimo wielu negatywnych skutków chlorowanie jest w dalszym ciągu najbardziej rozpowszechnioną metodą dezynfekowania wody. Szacuje się, że około połowa ludności w Polsce korzysta z wody chlorowanej.
Skutki spożywania chloru i jego pochodnych
- Przyjmowany doustnie (z wodą pitną) wywołuje głównie raka pęcherza moczowego i jelita prostego (prostnicy), gdzie zalega z wydalinami.
- Przy kontakcie ze skórą wywołuje jej podrażnienie, suchość, pękanie i obniżenie odporności na dodatkowe zakażenia grzybicami i drożdżakami.
- Pochodne organiczne chloru, zwłaszcza chloroform, mogą być przyczyną marskości wątroby, raka wątroby i nerek, a niekiedy guzów tarczycy.
- Chlor i jego pochodne zakłócają wchłanialność jodu, obniżając ją, a także zwiększają szybkość utleniania nienasyconych kwasów tłuszczowych, niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu.
Chlorofenole: niebezpieczne produkty uboczne chlorowania
Chlorowane fenole należą do pestycydów - grupy fungicydów (środków grzybobójczych). Do wód powierzchniowych trafiają wraz ze spływami z terenów rolniczych, na których były stosowane, i ściekami, przede wszystkim z przemysłu chemicznego. W wodzie pitnej powstają podczas chlorowania wód powierzchniowych zawierających fenole.
Przeczytaj także: Płukanie studni: jak to zrobić poprawnie?
Fenol występuje w wodach powierzchniowych jako produkt rozpadu substancji organicznych. Często jego źródłem są ścieki przemysłowe, m.in. z koksowni i przemysłu chemicznego. W wodzie pitnej spotyka się go bardzo często jako efekt niedokładnego oczyszczenia wody powierzchniowej. W trakcie uzdatniania wody przez chlorowanie jej powstają chlorofenole, związki o toksycznych właściwościach nadające odrażający zapach i zmieniony smak wodzie pitnej.
Woda pitna zawierająca chlorofenole ma bardzo intensywny, odrażający zapach i smak charakterystyczny dla tych związków. Chlorofenole stanowią grupę silnych trucizn działających na układ nerwowy, krążeniowy i oddechowy. Mogą wywoływać białaczki i guzy chłoniakowe oraz zmiany alergiczne skóry i błon śluzowych.
Inne zanieczyszczenia w wodzie pitnej
Oprócz chloru i chlorofenoli, w wodzie pitnej mogą występować inne groźne substancje chemiczne, takie jak:
- Azbest: Używany jako materiał uszczelniający instalacje wodociągowe i kanalizacyjne. Azbest należy do bardzo silnych czynników rakotwórczych.
- Azotany: Podwyższona zawartość azotanów w wodzie pitnej może być przyczyną nadciśnienia tętniczego i zawału serca. Stwierdzono także, że są one rakotwórcze.
- Chloroform: Zalicza się do substancji silnie toksycznych o działaniu narkotycznym na centralny układ nerwowy.
- Chloronaftaleny: Należą do grupy silnych trucizn; szczególnie niebezpieczne są dla dzieci (do 6 roku życia), powodując hemolizę krwi oraz zaczopowanie kanalików nerkowych.
- Czterochloroetylen: Należy do chlorowanych węglowodorów alifatycznych, związków o działaniu narkotycznym, silnie toksycznych dla centralnego układu nerwowego. Zaliczany jest do substancji rakotwórczych.
- Detergenty: Długotrwałe przyjmowanie detergentów wywołuje uszkodzenie wątroby i kory nadnerczy, gdzie oprócz występowania nowotworów stwierdzono zaburzenia w produkowaniu i uwalnianiu hormonów kory nadnerczy, które są głównym regulatorem procesów przemiany materii.
- Glin: Obecnie uważa się, że glin należy do czynników wywołujących zaburzenia w strukturze i czynnościach komórek nerwowych, przede wszystkim mózgu.
Sposoby uzdatniania wody
Uzdatnianie wody polega na dostosowaniu jej właściwości fizykochemicznych do wymagań wynikających z jej przeznaczenia. Podstawowym czynnikiem decydującym o sposobie uzdatniania wody jest jej skład. Dlatego przed doborem technologii uzdatniania wody konieczne jest wykonanie analizy fizykochemicznej przez profesjonalne laboratorium.
Do doczyszczania wody wodociągowej służą domowe stacje doczyszczania wody, popularnie zwane filtrami domowymi, stosowanie których ma na celu usunięcie skutków wtórnego zanieczyszczenia wody w systemach wodociągowych oraz polepszenie jakości wody do picia. W filtrach domowych mogą zachodzić procesy filtracji, sorpcji, wymiany jonowej, odwróconej osmozy, utleniania i mineralizacji wody. Dobór konkretnego rozwiązania stacji doczyszczania wody zależy od jakości wody ujmowanej oraz od przeznaczenia wody.
Przeczytaj także: Instrukcja: Chlorowanie studni głębinowej
W procesie doczyszczania wody zakłada się konieczność usuwania z niej grubych zanieczyszczeń mechanicznych (np. piasek, muł, rdza), związków chloru, metali ciężkich, związków organicznych, a także poprawę smaku, zapachu i barwy wody.
W celu realizacji wymienionych zadań stosuje się procesy filtracji, sorpcji, wymiany jonowej, odwróconej osmozy, utleniania, wzbogacania.
tags: #chlorowanie #wody #zawierającej #fenol #proces #i
