Metody Uzdatniania Wody: Kompleksowy Przegląd
- Szczegóły
W obliczu rosnących wymagań dotyczących jakości wody pitnej, uzdatnianie wody staje się procesem o kluczowym znaczeniu. W artykule omówimy różne metody uzdatniania wody, w tym te stosowane w Polsce, oraz związane z tym zagrożenia mikrobiologiczne.
Biomonitoring i Dezynfekcja Wody
Na Stacji Uzdatniania Wody Poznań, Mosina i Gruszczyn działa jeden z niewielu w Polsce system biomonitoringu oparty o małże, który jest urządzeniem wczesnego ostrzegania przed ewentualnym zanieczyszczeniem produkowanej wody pitnej.
Wodociągi w Poznaniu jako pierwsze w naszym kraju i drugie w Europie, zainstalowały też dodatkowe systemy biomonitoringowe oparte o bakterie luminescencyjne.
Aquanet w procesie uzdatniania wody stosuje najskuteczniejsze metody: środki dezynfekcyjne oraz promieniowanie UV. Woda jest cały czas badana zarówno przez Laboratorium Aquanet, jak i Sanepid.
Światowa Organizacja Zdrowia w publikacji z dnia 2.03.2020 r. (Water, sanitation, hygiene and waste management for the COVID-19 virus. Technical brief. WHO 3 March 2020) informuje, że obowiązujące procedury i środki są wystarczające do zapewnienia bezpieczeństwa wody pitnej.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
Wymiana Jonowa w Uzdatnianiu Wody
Najważniejszą zaletą wymiany jonowej jest jej prosta modułowa budowa, dzięki której finansowe koszty demineralizacji wody nie są tak wysokie, jak w przypadku wyboru innej metody.
Dodatkową zaletą tego rozwiązania jest możliwość rozbudowy modułów o kolejne panele umożliwiające uzdatnianie większej ilości wody.
Prosta obsługa oraz niski odsetek rejestrowanych awarii sprawia, że wymiana jonowa jest częstym wyborem w przemyśle lakierniczym, galwanotechnice oraz przemyśle energetycznym.
Złoża są regenerowane na podstawie środków chemicznych (kwas solny lub wodorotlenek sodu).
Zagrożenia Mikrobiologiczne
Woda pitna może ulec różnego rodzaju skażeniom mikrobiologicznym, m.in. za sprawą pierwotniaków.
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
Obecnie przeważa pogląd, że największe współczesne zagrożenie mikrobiologiczne pochodzące z uzdatnionej i dezynfekowanej wody stanowią cysty i oocysty pierwotniaków, a następnie bakterie antybiotykoodporne.
Giardioza u ludzi spowodowana jest głównie przez cysty Giardia lamblia oraz Giardia duodenalis i Giardia intestinalis.
W surowych ściekach występuje od 10 do 100 tysięcy cyst/l, których stężenie po oczyszczaniu biologicznym spada do zakresu od 10 do 100 cyst na litr, aby w wodach uważanych za czyste osiągnąć stężenie poniżej 10 cyst na litr [24].
Odporni immunologicznie ludzie zakazić się mogą przez Cryptosporidium parvum [2],[3].
Jednakże stwierdzono przypadek zachorowania o osłabionym systemie immunologicznym na C.bailei [8], a wśród chorych i nosicieli HIV w USA odnotowano pojedyncze przypadki zachorowań na C.felis [23], a w Kenii na C.meleagridis [22].
Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem
Aż pięć różnych taksonometrycznie oocyst Cryptosporidium zidentyfikowano w odchodach dzieci w Limie [30].
Jednym z poważnych źródeł bakterii antybiotykoodpornych są ścieki z oddziałów zakaźnych szpitali i lecznic zwierząt.
Chociaż stężenie ogólne bakterii w ściekach szpitalnianych jest o jeden rząd wielkości mniejsze [4] od stężenia bakterii w ściekach bytowo-gospodarczych [1], to jednak są to niezwykle trudne do zniszczenia szczepy bakteryjne odporne nie tylko na antybiotyki, ale również na środki dezynfekcyjne.
Oocysty Cryptosporidium przyjmują znacznie większe stężenia w wodach powierzchniowych niż podziemnych, ale w tych drugich również są obecne, o ile dochodzi do łatwej infiltracji spływów powierzchniowych czy też wód powierzchniowych do warstwy wodonośnej.
W badaniach [13] stwierdzono występowanie oocyst Cryptosporidium w wodzie pobranej z 45% przebadanych studni poziomych, w 50% poziomych drenów infi ltracyjnych, w 20% źródeł i zaledwie w 5% studni pionowych.
J. Lisle oraz J. LeChevallier i Norton [18] wykryli oocysty Cryptosporidium w ponad 62% badanych wód powierzchniowych w Kanadzie i USA.
Podstawowym źródłem skażenia płytkich czwartorzędowych poziomów wodonośnych są oborniki, gnojowica i nieszczelne (często wręcz celowo rozszczelniane) osadniki gnilne.
Szczególnie dotyczy to terenów, na których wypasane są krowy, konie i inne ssaki, które mogą przenosić Cryptosporidium parvum.
Trochę większe, ale mniejsze od bydła i koni zagrożenie wprowadzają fermy świń.
Oczywiście te porównania odnieść można do pojedynczych osobników, gdyż zagrożenia zależą od ich liczby.
Strategia ochrony zlewni rzecznej opiera się na badaniu zwierząt, a nie prowadzeniu ich bezpośrednio do rzeki w celu pojenia, zmniejszeniu spływów powierzchniowych i zabudowie biologicznej brzegów cieku.
Bujna roślinna zabudowa brzegu rzeki może nawet powodować zatrzymywanie oocyst na poziomie log3.
Część opadów deszczowych spływa, część paruje, a część infi ltruje do płytko położonych wód podziemnych.
W czasie tej infiltracji oocysty Cryptosporidium są transportowane w głąb gruntu i stanowią zagrożenie dla jakości tych wód.
Ponieważ oocysty C.parvum mają wymiary utrudniające usuwanie ich w procesach uzdatniania wody i gęstość jedynie nieznacznie od niej większą, a jeden gram odchodów cielaka może zawierać do jednego miliona oocyst, a u dorosłego byka do jednego tysiąca, więc ilości wydalanych oocyst mogą być zatrważająco duże.
Zakażony człowiek może wydalać do jednego miliarda oocyst w kale.
W dodatku kwas chlorowy(I) (według przestarzałej nomenklatury „podchlorawy”) jest mało skutecznym dezynfektantem w odniesieniu do C.parvum.
Biorąc pod uwagę niski stopień wykrywalności zachorowań na kryptosporidiozę u bydła, a nawet ludzi, należy mieć na uwadze konieczność kompleksowej ochrony wody przed oocystami.
Tak więc istotne są nie tylko procesy uzdatniania wody, ale również oczyszczania ścieków, właściwa zabudowa biologiczna zlewni i rozmieszczenie farm bydła z dala od cieków.
W tym miejscu nasuwa się podstawowe pytanie, przy jakich stężeniach oocyst można uznać wodę za bezpieczną.
Otóż w wypitej nieprzegotowanej wodzie wystarczy teoretycznie zaledwie kilka oocyst (a teoretycznie nawet jedna), aby doszło do infekcji z objawami klinicznymi.
Tak więc pojedynczy osobnik zawsze ponosi ryzyko kryptosporidiozy, spożywając wodę bezpośrednio z kranu.
Brytyjczycy zauważyli, że gdy stężenie oocyst w wodzie pitnej było poniżej jednej oocysty na dziesięć litrów wody, to nigdy nie rozpoznano epidemii kryptosporidiozy.
Epidemie Kryptosporidiozy
W Stanach Zjednoczonych epidemie kryptosporidiozy są najlepiej monitorowane, ale choroba ta została stwierdzona na wszystkich kontynentach za wyjątkiem Antarktydy.
Największa ze znanych epidemii miała miejsce w Milwaukee w 1993 roku. Epidemia z 1993 r. w Milwaukee objęła ponad 403 000 osób. Ustalenie dokładnej liczby chorych [24], podobnie jak określenie, ilu z nich zmarło w wyniku epidemii, nie jest proste.
Tabela 2 zawiera informacje o przypadkach epidemii rozpoczyna się od 1987 roku, kiedy to liczba epidemii w USA (epidemii, a nie osób nimi objętych) zaczęła się zmniejszać.
W latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych panował pogląd, że najlepiej jest ujmować wodę doskonałej jakości i transportować ją na duże odległości.
Jednak cysty Giardia i oocysty Cryptosporidium mogą przy sprzyjających warunkach przetrwać w wodzie miesiącami.
Nie było możliwe ogrodzenie wszystkich dopływów, a tym bardziej zabezpieczenie zbiorników wodnych przed ptasimi odchodami. W wyniku takiej polityki gwałtownie zaczęła się zwiększać liczba odnotowanych epidemii pochodzących z wody pitnej.
Dawki infekcyjne patogenów
Pierwotniaki stanowią jedno z najpoważniejszych zagrożeń mikrobiologicznych dla wody pitnej, o ile pije się ją bez przegotowania.
Duże zagrożenie dla ujęć wody stanowią fermy bydła zlokalizowane powyżej.
Strategia postępowania w takich przypadkach powinna polegać na niedopuszczaniu bydła bezpośrednio do wód powierzchniowych i budowie aktywnych biologicznie barier wzdłuż brzegów rzek i zbiorników wodnych.
Trawa stanowi stosunkowo skuteczną barierę przed oocystami Cryptosporidium.
| Gatunek Cryptosporidium | Zwierzęta przenoszące |
|---|---|
| C. parvum | Krowy, konie, cielęta |
| Inne gatunki | Owce, świnie |
Regulamin Dostarczania Wody i Odprowadzania Ścieków
Na podstawie art. 3 ust. 2 pkt 2 i art. 19 ust. 1 ustawy z dnia 7 czerwca 2001 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wod i zbiorowym odprowadzaniu [cieków (Dz. U. z 2006 r. Nr 123, poz. 858 i z 2007 r. Nr 147, poz. § 1.
1. Regulamin okre[la prawa i obowizki przedsibiorstwa wodocigowo-kanalizacyjnego oraz odbiorców usBug na terenach objtych porozumieniem komunalnym z dnia 26.03.1993 r., zawartym pomidzy Miastem PoznaD a Miastami i Gminami: LuboD, Puszczykowo, Mosina, Swarzdz, Czerwonak, Murowana Go[lina, oraz porozumieniem komunalnym z dnia 30.06.2004 r., zawartym pomidzy Miastem PoznaD a Gminami: Kórnik, Suchy Las, Brodnica, z zastrze|eniem postanowieD ust.
W zakresie odprowadzania [cieków opadowych i roztopowych ujtych w otwarte lub zamknite systemy kanalizacyjne regulamin okre[la prawa i obowizki przedsibiorstwa wodocigowo-kanalizacyjnego oraz odbiorców usBug tylko na terenie Miasta Poznania.
tags: #lubon #uzdatnianie #wody #metody
