Naturalne metody uzdatniania wody

Życie na Ziemi od samego początku uzależnione jest od podstawowego składnika - wody. Towarzyszy nam ona od zarania dziejów i choć jesteśmy w stanie osiągać niewyobrażalne postępy technologiczne - nie jesteśmy w stanie przeżyć bez tego podstawowego składnika. Choć na Ziemi są spore zasoby wody pitnej jej zanieczyszczanie przez ludzi powoduje, że zaczynamy odczuwać skutki jej niedoboru. Dotyczy to zwłaszcza rzek, jezior i płytko zalegających wód podziemnych. Wszystkie one są podstawowym źródłem wody pitnej dla ludzi.

Naturalna filtracja wody

Natura sama w sobie posiada mechanizmy, które pozwalają minimalizować negatywny wpływ człowieka. Do filtrowania wody przyroda wykorzystuje m.in. piasek, kamienie i inne rodzaje naturalnych „filtrów”. Woda jest w przyrodzie naturalnie filtrowana na wiele sposobów. Podstawowym filtrem jest gleba i tereny podmokłe.

Filtracja przez glebę

Gleba to największy filtr na Ziemi. Każdy rodzaj wody, która występuje w przyrodzie musi najpierw przepłynąć przez glebę, która zawiera wiele różnych zanieczyszczeń. Mogą mieć one postać osadów, chemikaliów, nawozów, pestycydów, metali ciężkich, bakterii lub wirusów. Mimo licznych zanieczyszczeń gleba filtruje wodę na trzy różne sposoby: fizyczny, chemiczny i biologiczny!

  • Metoda filtracji fizycznej podobna jest do filtrowania przez małe sitko. Duże cząsteczki uwięzione w glebie są przesiewane i zatrzymywane przez górną warstwę gleby.
  • Metoda filtracji chemicznej skutecznie usuwa zanieczyszczenia z wody za pomocą absorpcji. Wiele cząstek gleby, np. glina, aktywowanych jest chemicznie za pomocą ładunku ujemnego. Ładunek ujemny sprawia, że gleba może absorbować dodatnio naładowane zanieczyszczenia, takie jak chemikalia organiczne i pestycydy. Innym procesem chemicznym filtrowania wody przez glebę jest tworzenie wiązań kowalencyjnych, co umożliwia glebie wychwytywanie zanieczyszczeń i jednocześnie przepuszczanie wody.
  • Metoda filtracji biologicznej do oczyszczania wody wykorzystuje obecne w glebie mikroorganizmy.

Filtracja przez mokradła

Także mokradła służą za naturalne filtry do wody. Wszystko za sprawą trzech procesów. Pierwszy z nich to wychwytywanie osadów, podczas którego gęsta roślinność terenów podmokłych w naturalny sposób filtruje wodę, spowalniając jej przepływ. W rezultacie zanieczyszczenia takie jak metale, opadają na dno mokradeł i z czasem zostają odseparowane od środowiska osadzając się głębiej w ziemi. Kolejnym etapem jest usuwanie składników odżywczych. Tereny podmokłe wychwytują z wody zanieczyszczenia takie jak azot i fosfor nim woda wpłynie do większego zbiornika takiego jak rzeka lub jezioro. Trzeci proces to detoksykacja chemiczna.

Jak widać, natura nie przestaje zaskakiwać swoją pomysłowością. Także filtry do wody kupowane w sklepach wykorzystują naturalne warstwy filtrujące. Wkłady filtrujące Dafi zawierają filtr z węgla aktywnego pozyskiwanego z łupin orzecha kokosowego. Posiadają też warstwę w żywicy jonowymiennej.

Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd

Domowe metody uzdatniania wody

Uzdatnianie wody jest kluczowym krokiem, aby uzyskać wodę bezpieczną do picia, zwłaszcza w trudnych czasach, gdy dostęp do czystej wody może być ograniczony. Woda z naturalnych źródeł, takich jak rzeki, jeziora czy strumienie, często zawiera zanieczyszczenia, bakterie, wirusy oraz inne patogeny, które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia. Tylko niekiedy je widać gołym okiem pod postacią zawiesiny. Woda na obszarach zurbanizowanych często jest zanieczyszczona także chemicznie przez ścieki przemysłowe, środki ochrony roślin albo nawozy. Dlatego konieczne jest zastosowanie odpowiednich metod oczyszczania, aby usunąć te szkodliwe substancje i zapewnić wodę zdatną do spożycia.

Skupimy się na rozwiązaniach do stosowania w terenie (w survivalu) oraz w sytuacjach kryzysowych. To nie będą optymalne metody do uzdatniania wody ze studni w dłuższej perspektywie czasowej. Jeśli jednak tradycyjna metoda uzdatniania wody ze studni stosowana w domu zawiedzie, będą mogły również być wykorzystywane w tym celu.

Metody uzdatniania wody

Uzdatnianie wody to proces, który często obejmuje połączenie różnych metod, takich jak koagulacja oraz filtrowanie, aby usunąć substancje stałe a następnie dezynfekcja chemiczna, aby zapewnić bezpieczeństwo wody pitnej. Koagulacja, polegająca na dodaniu substancji chemicznych, powoduje zlepianie się drobnych cząsteczek w większe aglomeraty, które można łatwiej usunąć. Filtrowanie usuwa ciała stałe, takie jak piasek, muł i inne cząstki. Dezynfekcja chemiczna, zazwyczaj z użyciem związków chloru, eliminuje bakterie, wirusy i inne patogeny.

Uzdatnianie wody może być przeprowadzone na różne sposoby, w zależności od źródła wody oraz jej składu chemicznego i występowania ewentualnego zanieczyszczenia mechanicznego i mikrobiologicznego.

Do uzdatniania wody można stosować różne metody, takie jak filtry mechaniczne, elementy usuwające substancje chemiczne oraz przeróżne techniki unieszkodliwiania zagrożeń biologicznych. Filtry mechaniczne usuwają z wody cząstki stałe, takie jak piasek czy osady, a filtry chemiczne mogą usuwać zanieczyszczenia chemiczne, takie jak chlor (jeśli np. chcemy awaryjnie wykorzystać wodę z przydomowego basenu) czy metale ciężkie. Z kolei metody unieszkodliwiania zanieczyszczeń biologicznych, takie jak gotowanie czy użycie światła UV, eliminują bakterie i wirusy.

Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody

Koagulacja

Koagulacja to proces chemiczny stosowany w uzdatnianiu wody, który polega na dodaniu substancji chemicznych (koagulantów) do zanieczyszczonej wody. Koagulanty powodują zlepianie się małych, rozproszonych cząsteczek zanieczyszczeń mechanicznych w większe bryłki. Te większe zlepki, ze względu na większy rozmiar i ciężar, łatwiej osadzają się na dnie zbiornika lub można je łatwo usunąć w procesie filtracji, nawet przez filtr mechaniczny zrobiony z odpowiednio gęstej tkaniny. Koagulacja jest skuteczna w usuwaniu zawiesin, zmętnienia i częściowo w zakresie niektórych mikroorganizmów, co znacząco poprawia jakość wody pitnej.

Filtracja mechaniczna

Filtracja mechaniczna to proces, w którym woda przechodzi przez fizyczną barierę o dużej powierzchni filtracyjnej. W tym celu wykorzystywana bywa na przykład półprzepuszczalna membrana bądź ceramika o porach o odpowiedniej wielkości, która zatrzymuje większe cząstki zanieczyszczeń, takie jak osady, piasek, czy rdza. Ten etap jest często pierwszym etapem oczyszczania wody, przygotowując ją do dalszych procesów.

Filtracja przez węgiel aktywny

Filtracja przez wkłady z węgla aktywnego polega na przepuszczaniu wody przez wkład z węglem aktywnym, który ma zdolność adsorpcji, czyli przyciągania i zatrzymywania na swojej powierzchni różnych związków chemicznych, takich jak chlor, pestycydy, czy lotne związki organiczne (LZO). Węgiel aktywny jest również skuteczny w poprawie smaku i zapachu wody, co czyni go popularnym wyborem w domowych filtrach do wody.

Dezynfekcja chemiczna

Dezynfekcja chemiczna najczęściej odbywa się za pomocą związków chloru. Chlorowanie jest powszechnie stosowane w przygotowaniu wody wodociągowej, ponieważ skutecznie niszczy mikroorganizmy i pozostawia w wodzie ochronną warstwę, która zapobiega ponownemu zanieczyszczeniu.

Dezynfekcja ultrafioletem (UV)

Dezynfekcja ultrafioletem (UV), to nic innego jak wystawienie wody na promieniowanie ultrafioletowe, które uszkadza DNA mikroorganizmów, uniemożliwiając im rozmnażanie się i wywoływanie chorób. Metoda ta jest szybka i nie wprowadza żadnych chemikaliów do wody, co sprawia, że jest bezpieczna i efektywna, ale nie pozostawia żadnej warstwy ochronnej zabezpieczających przed dalszym namnażaniem się mikroorganizmów (gdy np. zostanie ponownie skażona), jak chlor. Metoda ta wymaga również dedykowanego sprzętu (lampy UV -- mogą być przenośne, np. w popularnych urządzeniach Steripen produkowanych przez koncern Katadyn) oraz wcześniejszego usunięcia z wody zawiesin (filtracji mechanicznej).

Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem

Gotowanie wody

Gotowanie to jedna z najstarszych i najprostszych metod dezynfekcji wody. Polega na podgrzewaniu wody do temperatury wrzenia (100°C), co skutecznie zabija większość patogenów, takich jak bakterie, wirusy i pierwotniaki. Przy życiu pozostają wyłącznie niektóre formy przetrwalnikowe bakterii (takich jak np. pałeczek jadu kiełbasianego). Aby uznać, że gotowanie pozwoliło w dostatecznym stopniu uzdatnić wodę (zdezynfekować ją), trzeba doprowadzić do wrzenia w całej objętości naczynia. Gotowanie jest szczególnie skuteczne w sytuacjach awaryjnych lub w terenie, gdzie dostęp do innych metod uzdatniania wody może być ograniczony. Jest to metoda niezawodna i nie wymaga specjalistycznego sprzętu, ale nie usuwa z wody żadnych zanieczyszczeń mechanicznych ani chemicznych.

Destylacja

Destylacja to zaawansowana metoda oczyszczania wody, która polega na doprowadzeniu jej do wrzenia, odparowaniu, a następnie skropleniu powstałej pary wodnej. Destylacja jest jedną z najskuteczniejszych metod uzyskiwania wody o wysokiej czystości. To także metoda, która pozwala na uzdatnienie morskiej wody. Nie brak opinii, że wodę destylowaną powinno się na samym końcu procesu ponownie nasycić minerałami.

Uzdatnianie wody w podróży

Odpowiednie nawodnienie to podstawa zdrowia i dobrego samopoczucia, szczególnie kiedy słupki termometrów wskazują wysokie temperatury (np. w tropikach). Należy jednak mieć na uwadze, że nie w każdym zakątku świata można liczyć na stały dostęp do bezpiecznej i czystej wody. W krajach rozwijających się zanieczyszczone (niezdatne do picia) mogą być zarówno wody otwarte z akwenów jak i wodociągowe. Z tego względu warto dowiedzieć się, na czym polega uzdatnianie wody w podróży.

Miłośnicy survivalu, bushcraftu i/lub biwakowania poza utartymi szlakami często zastanawiają się, jak uzdatnić do picia wodę z rzeki lub jeziora. Osoby wybierające się do regionów, gdzie panują gorsze warunki higieniczno-sanitarne - czy można pić wodę z kranu i używać jej np. do mycia zębów.

Życiodajny płyn może być skażony szkodliwymi substancjami chemicznymi (np. pestycydami, metalami ciężkimi), zanieczyszczony mechanicznie (np. mułem, listkami, odchodami zwierząt) czy drobnoustrojami chorobotwórczymi (inaczej patogenami) takimi jak:

  • wirus zapalenia wątroby typu A,
  • wirus polio,
  • przecinkowce cholery,
  • pałeczki duru brzusznego,
  • E. coli,
  • Campylobacter,
  • Shigella i inne bakterie wywołujące biegunki podróżnych, na które nie ma szczepionek.

W takim przypadku można pozbyć się patogenów na kilka różnych sposobów - pomagają w tym przenośne filtry do wody, środki chemiczne (np. sól do uzdatniania wody) oraz narzędzia pozwalające doprowadzić napój do wrzenia. O tym, jak uzdatnić wodę do picia, decyduje rodzaj zanieczyszczenia; czasami konieczne jest połączenie kilku metod. Przykładowo, widoczne zmętnienia trzeba najpierw odfiltrować mechanicznie, po czym zastosować środek chemiczny lub przegotować wodę, by pozbyć się ewentualnych patogenów, których nie widać gołym okiem.

Uzdatnianie termiczne

Każda woda z nieznanego (niezbadanego) źródła powinna być traktowana jako potencjalnie niebezpieczne. Bez względu na wybraną metodę uzdatniania, pierwszym krokiem jest ocena jakości wody. Płynąca (np. w rzece) jest zazwyczaj czystsza niż stojąca (np. z jeziora). Dryfujące, martwe zwierzęta, obumarła roślinność na brzegach czy niedalekie sąsiedztwo upraw to złe znaki - w takich przypadkach lepiej poszukać innego źródła wody.

Przechodząc do uzdatniania, czajnik elektryczny, przenośna kuchenka czy po prostu ognisko pozwalają najprościej eliminować drobnoustroje chorobotwórcze z wody. Należy pamiętać o dostosowaniu się do warunków atmosferycznych. Przykładowo, wysoko w górach jest niższe ciśnienie, a co za tym idzie - temperatura wrzenia też jest niższa. Z tego względu uzdatnianie wody poprzez jej zagotowanie powinno trwać kilka minut dłużej.

Termiczne uzdatnianie wody w podróży:

Wady Zalety
czasochłonne znane od wieków, najprostsze
energochłonne skuteczne (usuwa wirusy i w pewnym stopniu pestycydy)

Uzdatnianie chemiczne

Płyn, tabletki czy sól do uzdatniania wody to specjalne środki, najczęściej na bazie chloru, których celem jest wyeliminowanie drobnoustrojów chorobotwórczych. Producenci proponują różne formy preparatu, a wybór zależy od indywidualnych preferencji.

Tabletki do uzdatniania wody są łatwiejsze w dawkowaniu - nie trzeba odmierzać odpowiedniej ilości środka, bo są one fabrycznie poporcjowane. Zazwyczaj zalecana jest 1 tabletka na 1 litr wody, jednak przed użyciem należy dokładnie zapoznać się z instrukcją na opakowaniu. Wybierając płynny lub sypki preparat, jak np. sól do uzdatniania wody, trzeba odmierzyć jego odpowiednią ilość. Jeśli w opakowaniu nie ma miarki, to trzeba dodatkowo się w nią zaopatrzyć.

Bez względu na wybrany wariant, o tym, jak uzdatnić do picia wodę z rzeki decydują instrukcje dołączoną do preparatu. Trzeba bezwzględnie przestrzegać zaleceń producenta - należy zastosować ściśle określoną ilość środka oraz odczekać tyle czasu, ile wskazano na opakowaniu (zazwyczaj od 30 minut do 2 godzin). Jako że preparat pozostaje w wodzie, to dodatkowo zapobiega jej ponownemu skażeniu.

Chemiczne uzdatnianie wody w terenie:

Wady Zalety
może zmieniać smak wody zajmuje niewiele miejsca w bagażu
bywa nieodpowiednie dla alergików skuteczne (usuwa nawet wirusy)
wymaga dokładnego dawkowania zmniejsza ryzyko ponownego skażenia wody

Uzdatnianie mechaniczne

Przenośne filtry do wody to najszybszy sposób na uzdatnianie - nie trzeba doprowadzać płynu do wrzenia ani czekać, aż środek chemiczny się rozpuści i usunie bio-skażenie. Aby skutecznie chronić się przed drobnoustrojami chorobotwórczymi, trzeba jednak wiedzieć, jak wybrać filtr do uzdatniania wody.

Bardzo popularne są obecnie butelki (np. Dafi czy Brita) z filtrem z węgla aktywnego, impregnowane srebrem - to pierwiastek zapobiegający namnażaniu się patogenów, jednak nie antyseptyczny! Tego typu wynalazki oczyszczają wodę z zanieczyszczeń (np. kamienia) i poprawiają jej smak, ale nie usuwają drobnoustrojów chorobotwórczych.

Podróżni powinni zaopatrzyć się w solidny, turystyczny filtr do uzdatniania wody, które usuwają bakterie, pasożyty i wszelką materię biologiczną. Jako że wirusy są zbyt mikroskopijne, to trudno je „wyłapać” w ten sposób. Tylko nieliczne

Mechaniczne uzdatnianie wody:

Wady Zalety
najmniej skuteczne (nie wychwytuje m.in. wirusów) szybkie
utrudnione picie (słaby przepływ przez ustnik) naturalne

Uzdatnianie promieniowaniem UV

Jedną z najbardziej innowacyjnych metod uzdatniania wody w podróży jest wykorzystanie promieniowania ultrafioletowego, które zabija znaczną część patogenów. Przenośne sterylizatory UV stają się coraz popularniejsze ze względu na skuteczność i łatwość zastosowania. Nie wprowadzają żadnych substancji chemicznych do wody, dzięki czemu nie zmieniają jej smaku i składu. Z drugiej strony, zastosowanie tej metody musi być połączone z uzdatnianiem mechanicznym, żeby pozbyć się zanieczyszczeń takich jak muł czy gałązki. Woda musi być klarowna, bo wszelkie zmętnienia blokują promieniowanie, uniemożliwiając jego antyseptyczne działanie. Ponadto, takie urządzenia wymagają energii, co bywa kłopotliwe w miejscach, gdzie nie ma dostępu do prądu.

Uzdatnianie wody w podróży za pomocą UV:

Wady Zalety
potrzebuje dostępu do prądu brak substancji chemicznych w wodzie
woda musi być klarowna skuteczność i łatwość zastosowania

tags: #naturalne #metody #uzdatniania #wody

Popularne posty: