Uzdatnianie Wody w Warunkach Polowych: Metody i Techniki
- Szczegóły
Podczas kilkudniowego trekkingu lub w trakcie biwaku konieczne jest uzupełnianie zapasów wody. Problem w tym, że nie zawsze masz możliwość zrobienia zakupów w sklepie spożywczym, odwiedzenia schroniska lub skorzystania z ujęć wody przebadanych przez służby sanitarne. W takich sytuacjach najlepszym rozwiązaniem jest samodzielne uzdatnianie wody pitnej w terenie.
Dlaczego Nawodnienie w Górach Jest Tak Ważne?
Ciało dorosłego człowieka w 60-70 % składa się z wody, która jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania komórek. Przyjmuje się, że zdrowa osoba w sile wieku, w normalnych warunkach powinna wypijać ok. 2 l płynów dziennie. Podczas aktywności górskich, intensywnie się pocimy i mamy przyspieszony oddech, więc utrata wody następuje szybciej niż zwykle. Gdy wędrujesz podczas upału lub przy podwyższonej wilgotności powietrza, ubytek jest jeszcze większy. W takich sytuacjach ludzki organizm może potrzebować nawet 4 lub 5 l wody na dzień. To dużo, zważywszy na to, że wybierając się w góry, zapasy wody nosisz na własnych plecach.
Podczas wędrówki, gdy bardzo szybko tracisz wodę, zagrożone może być Twoje zdrowie. W skrajnym przypadku, gdy ubytek jest większy niż 15% masy ciała, może to doprowadzić nawet do zgonu. Gdy na trasie mijasz źródełka albo strumyki, ich kryształowa toń kusi, by zaczerpnąć wody. Czy jednak jest to w pełni bezpieczne? Jeśli do wody dostały się odchody zwierząt, mogą w niej pojawić się pierwotniaki, które wywołują u ludzi biegunkę. W takim środowisku występują też bakterie, które mogą być przyczyną dolegliwości żołądkowych. Jeszcze większą ostrożność należy zachować, gdy przemierzasz szlaki w krajach tropikalnych, gdzie narażony/a jesteś na kontakt nie tylko z dużo groźniejszymi bakteriami, ale także z wirusami.
Metody Uzdatniania Wody w Terenie
Sposobów na uzdatnianie wody jest kilka.
1. Gotowanie Wody
Najprostszą metodą jest zagotowanie wody. Możesz to zrobić podczas wieczornego biwaku, jeśli odbywa się on w miejscu, gdzie nie ma zakazu rozpalania ognisk. Warto przy tym pamiętać, że na większych wysokościach ciśnienie jest niższe, więc woda zaczyna wrzeć zanim osiągnie temperaturę 100°C. Dlatego powinno się ją gotować przynajmniej kilka minut dłużej.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
Należy pamiętać, że w celu pełnej dezynfekcji wody nie należy jej tylko doprowadzać do wrzenia, ale gotować przez co najmniej pięć minut.
Zalety Gotowania:
- prostota wykonania
- brak konieczności stosowania dodatkowego sprzętu
- skuteczność wobec większości mikroorganizmów chorobotwórczych
- oprócz dezynfekcji, zmniejsza twardość i mętność wody
Wady Gotowania:
- znaczny wzrost zużycia energii wraz ze wzrostem objętości wody
- długi czas trwania
- możliwość wtórnego zanieczyszczenia
2. Filtracja Wody
Innym sposobem na uzdatnianie wody, jest jej przefiltrowanie. Jakiś czas temu na turystycznych szlakach i biwakach popularność zaczęło zyskiwać urządzenie o nazwie LifeStraw. Ten osobisty filtr powstał z myślą o mieszkańcach rejonów świata, które mierzą się z deficytem wody pitnej. „Słomka życia”, która pozwala pić wodę bezpośrednio z rzeki, strumyka czy jeziora, otrzymała nawet tytuł Wynalazku Roku - przyznawany przez redakcję czasopisma Time.
Ponieważ w outdoorze sprawdzają się rozwiązania minimalistyczne, turystom i osobom uprawiającym survival LifeStraw szybko przypadł do gustu, stając się podstawowym wyposażeniem wielu wypraw. Kluczowe znaczenie miały zarówno stosunkowo małe rozmiary (22 cm x ø 2,5 cm), jak i niska waga filtra (ok. Użyta w nim, specjalna membrana HollowFiber, pozwala na zatrzymanie wszelkich zanieczyszczeń, o średnicy większej niż 0,2 µm.
Pojawienie się filtrów osobistych LifeStrow w pewnym sensie zrewolucjonizowało survival oraz aktywności górskie, bo dzięki nim można było znacznie odchudzić ekwipunek. Coś, co jeszcze nie tak dawno uchodziło za ciekawy gadżet, dziś nie wzbudza już sensacji. Na rynku dostępnych jest wiele rozwiązań pozwalających na uzdatnianie wody w terenie, a najpopularniejszy patent polega na wyposażaniu butelek turystycznych w tego typu filtry.
3. Tabletki do Uzdatniania Wody
Tabletki z reguły są w stanie wyeliminować zanieczyszczenia biologiczne (bakterie lub wirusy), jednak nie poradzą sobie z zanieczyszczeniami fizycznymi, a także chemicznymi. Nie jest to rozwiązanie dla osób niecierpliwych, bo na czystą wodę trzeba dosyć długo czekać, gdyż substancje aktywne muszą mieć czas na „zneutralizowanie zagrożeń”.
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
4. Metody Fizyczne Dezynfekcji Wody
Metody fizyczne polegają na procesach fizycznych w celu wyeliminowania zanieczyszczeń bez użycia chemikaliów.
Ultrafiolet
Od czasów starożytnych ludzkość wie o dobroczynnym działaniu światła słonecznego. Dzięki promieniowaniu ultrafioletowemu, które jest jednym ze składników widma UV, są one w stanie rozbić strukturę tyminy w DNA mikroorganizmów. W rezultacie bakterie i wirusy tracą zdolność do rozmnażania się zarówno w wodzie, jak i w organizmie człowieka.
Najprostszą metodą dezynfekcji wody promieniami UV jest metoda SODIS. Woda, przefiltrowana w celu usunięcia dużych cząstek mechanicznych większych niż 50 mikronów, jest wlewana do butelek PET (politereftalan etylenu), które są umieszczane na powierzchni wystawionej na bezpośrednie działanie promieni słonecznych. Główną wadą tej metody jest potrzeba aktywnego światła słonecznego. Metoda ta jest najskuteczniejsza w pasie pomiędzy 35 stopniem szerokości geograficznej północnej i południowej, gdzie dezynfekcja trwa około sześciu godzin. Wraz ze spadkiem intensywności światła słonecznego czas trwania dezynfekcji wydłuża się.
Urządzenia do dezynfekcji wody produkowane są w formie cylindrycznych rur mechanicznych z emiterem w postaci tulei kwarcowej. Woda wpływa do obudowy i przepływa wokół tulei, przez co jest narażona na promieniowanie UV i dezynfekowana. Długość fali w większości takich urządzeń wynosi około 250 nm.
Obecnie takie urządzenia są wykorzystywane do prewencyjnej dezynfekcji zarówno wody pitnej, jak i domowej po złożonych systemach oczyszczania. Zainstalowanie takiego emitera zapobiega zatykaniu się rur, elementów filtrujących, pralek itp.
Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem
Zalety Ultrafioletu:
- metoda łatwa w użyciu
- nie wymaga nieporęcznego sprzętu
- nie wymaga ciągłego dozowania odczynników
- nie wprowadza wtórnych zanieczyszczeń do wody w przeciwieństwie do dezynfekcji odczynnikami
- niskie zużycie energii
Wady Ultrafioletu:
- nieskuteczna wobec szerokiej gamy mikroorganizmów; w przypadku wody zanieczyszczonej patogenami zaleca się stosowanie metod łączonych
- konieczna jest regularna wymiana źródła promieniowania
- woda musi być wolna od cząstek mechanicznych przed przejściem przez urządzenie, ponieważ mogą one zmniejszyć skuteczność metody o 50%
- brak długotrwałego działania
Odwrócona Osmoza i Ultrafiltracja
Rozmiar porów membran odwróconej osmozy jest 4000 razy mniejszy niż najmniejszych komórek bakteryjnych i 200 razy mniejszy niż cząsteczek wirusów. Dlatego też filtry te są w stanie zatrzymać 100% mikroorganizmów. Technologia ta jest wykorzystywana głównie do oczyszczania wody pitnej. Stanowi podstawę filtrów domowych, automatów sprzedających, kiosków z wodą, a nawet produkcji żywności i napojów.
Zalety Odwróconej Osmozy i Ultrafiltracji:
- usuwanie 100% wirusów i bakterii
- kompaktowy rozmiar i wysoka wydajność
- przyjazność dla środowiska
- usuwanie innych toksyn oprócz zanieczyszczeń mikrobiologicznych: metali ciężkich, substancji organicznych, chloru itp.
Wady Odwróconej Osmozy i Ultrafiltracji:
- stosunkowo wysoki koszt technologii
- duża ilość ścieków - od 20 do 70% wydajności, w zależności od wielkości membrany i ciśnienia
- brak długotrwałego działania, co ogranicza wykorzystanie wody bezpośrednio w punkcie konsumpcji. Alternatywnie, woda wymaga połączonej dezynfekcji.
Membrany ultrafiltracyjne mają stosunkowo duże rozmiary porów, które mogą częściowo przepuszczać cząsteczki wirusów, więc ta metoda może być stosowana tylko w połączeniu z odczynnikami lub światłem ultrafioletowym.
5. Chemiczne Metody Dezynfekcji Wody
Odczynnikowe metody dezynfekcji polegają na dodaniu do wody określonych substancji. Związki te dzielą się na dwie grupy:
- Środki utleniające - niszczą strukturę komórkową mikroorganizmów poprzez ich utlenianie, jednocześnie ulegając redukcji do mniej aktywnych związków.
- Środki nieutleniające - zapewniają działanie bakteriobójcze poprzez specyficzny wpływ na mikroorganizmy, zatrzymując ich rozmnażanie.
Chlorowanie
Metoda ta polega na dodawaniu do wody związków zawierających aktywny chlor, które są zdolne do utleniania mikroorganizmów i materii organicznej.
Obecnie chlorowanie jest najpopularniejszą metodą dezynfekcji wody. Wynika to z wysokiej skuteczności chloru wobec 99% mikroorganizmów i jego długotrwałego działania. Oznacza to, że woda dostarczana do rurociągu zawiera niewielką ilość chloru. Może on utleniać zanieczyszczenia, w tym mikroorganizmy, chlor i substancje organiczne, które powodują przebarwienia wody.
Ozonowanie
Ozon jest silnym utleniaczem. Jest skuteczny przeciwko wszystkim mikroorganizmom i ich zarodnikom. Nie jest jednak skuteczny w usuwaniu biofilmów i dlatego nie nadaje się do dezynfekcji zbiorników i basenów.
W wyniku interakcji ozonu z wodą powstają aldehydy, ketony i kwasy organiczne, które również mają działanie toksyczne. Dlatego po ozonowaniu konieczne jest również zastosowanie filtrów z węglem aktywnym.
Zalety Ozonowania:
- Wysoka skuteczność wobec wszystkich mikroorganizmów
- Brak trichlorometanów jako produktów ubocznych
- Usuwa obce smaki i zapachy
Wady Ozonowania:
- Wymaga drogiego sprzętu
- Zwiększone wymagania dotyczące bezpieczeństwa i szkolenia personelu
- Tworzenie produktów wtórnych, które są toksyczne dla ludzi
Odczynniki Nieutleniające do Oczyszczania Wody
Są to złożone związki organiczne, które mogą uszkadzać strukturę komórkową mikroorganizmów, co powoduje zatrzymanie ich rozmnażania. Takie odczynniki są stosowane głównie do dezynfekcji rur wodociągowych, wody użytkowej i domowej, a rzadziej do wody pitnej, ponieważ takie odczynniki, podobnie jak pochodne chloru, muszą być usuwane za pomocą węgla aktywnego bezpośrednio przed użyciem wody.
Zalety Odczynników Nieutleniających:
- wysoka skuteczność w zwalczaniu mikroorganizmów, w tym biofilmu
- brak nieprzyjemnych zapachów
- wygodna forma do transportu i przechowywania
Wady Odczynników Nieutleniających:
- niewystarczająco zbadany wpływ na ludzi i konieczność usuwania nadmiaru odczynnika z wody pitnej
- brak możliwości stosowania w połączeniu z utleniaczami
Zastosowanie Srebra i Innych Metali
Od czasów starożytnych srebro było używane jako środek dezynfekujący, gdy woda była wlewana do srebrnych pojemników. Obecnie udowodniono, że ta metoda dezynfekcji wody nie jest skuteczna. Pewne rezultaty zaobserwowano po dodaniu do wody srebra jonowego i innych metali, takich jak miedź i cyna. Jednak przy maksymalnych dopuszczalnych stężeniach czas dezynfekcji trwa co najmniej dwie godziny. Podkreśla się również, że srebro nie jest skuteczne przeciwko cystom, większości bakterii i wirusów. Obecnie roztwory srebra są czasami dozowane do wody pitnej w celu zmniejszenia biologicznego zanieczyszczenia pojemników i sprzętu.
6. Połączone Metody Dezynfekcji Wody
Łączenie metod fizycznych i chemicznych może zwiększyć skuteczność metod dezynfekcji w uzdatnianiu wody.
Na przykład ultrafiltracja zapewnia usuwanie bakterii i większości zanieczyszczeń organicznych. Jednocześnie zapewnia wysoki poziom przezroczystości wody, co pozwala na końcową dezynfekcję wody z wirusów za pomocą promieniowania ultrafioletowego. Zastosowanie chloru do takiej wody jest również skuteczne, ponieważ niska zawartość organiczna zapewnia niską zawartość chlorowanych związków organicznych, które są niebezpieczne dla ludzi, ale jednocześnie zachowane jest przedłużone działanie chloru.
7. Nowe Technologie
Nieustannie opracowywane są innowacyjne technologie w celu ulepszenia rodzajów dezynfekcji wody:
- Fotokataliza: Wykorzystuje światło do aktywacji katalizatora, zazwyczaj dwutlenku tytanu, który wytwarza wolne rodniki zdolne do rozkładu zanieczyszczeń organicznych i zabijania mikroorganizmów.
- Sonikacja: Zastosowanie fal ultradźwiękowych do mieszania i rozbijania struktury komórkowej patogenów w wodzie.
Alternatywne Metody Pozyskiwania Wody
Jeśli masz przed sobą kilkudniowy trekking lub survival, pomyśl o wygodnym sposobie na uzdatnianie wody, a także butelki z filtrami. Planując kilkudniowy trekking, biwakowanie w lesie czy wypad survivalowy zadbaj zatem o zabranie ze sobą zapasu wody. Miej też plan awaryjny i bądź świadom tego, w jaki sposób pozyskasz wodę w terenie, kiedy butelkowanej wody już zabraknie. Oto kilka sprawdzonych sposobów, które warto przetestować:
- Zbieranie deszczówki: to jeden z najprostszych pomysłów na pozyskanie wody. Jeśli nocujesz pod namiotem lub tarpem, to wykorzystaj go do zebrania wody - odchyl płachtę w taki sposób, by stworzyła lejek, po którym krople spłyną do naczynia - może to być duża butelka. Pamiętaj, by zbieranie wody zacząć po 10-15 minutach od chwili, gdy zacznie padać. W pierwszych minutach deszczu razem z kroplami spływają z powietrza wszelkie zanieczyszczenia, poczekaj więc, aż one opadną i dopiero wtedy przystąp do działania.
- Zbieranie rosy: dobrym sposobem będzie też zebranie porannej rosy i możesz zrobić to dokładnie w taki sposób jak przy zbieraniu deszczówki.
- Roztapianie śniegu lub lodu: zimą wodę pozyskasz poprzez rozpuszczenie lodu lub śniegu, ale uwaga: nie wkładaj ich bezpośrednio do ust. Lepszym sposobem będzie umieszczenie śniegu czy lodu w kubku i rozpuszczenie, a następnie zagotowanie wody. W ten sposób od razu oczyścisz wodę i przygotujesz gorącą herbatę, która pomoże Ci się rozgrzać.
- Pozyskiwanie wody z gruntu: ta metoda posiada też inną nazwę, jaką jest: cygańska studnia. Możesz wykorzystać ją na wilgotnych terenach, by szybko zebrać wodę potrzebną do picia. Na glebach suchych i bardzo suchych metoda nie będzie przydatna. Do wykopania studni pomocna będzie saperka, którą należy wykopać dołek o takiej szerokości, żeby wygodnie można było włożyć do niego metalowy kubek. Dołek powinien mieć głębokość 50-70 cm. Jeśli podczas kopania na dnie studni zacznie pojawiać się woda, to świetnie - oznaczać to będzie, że wybrałeś doskonałe miejsce. Po wykopaniu studni należy zaczekać, aż wypełni się ona wodą. Podczas pierwszego wypełnienia woda będzie mętna, wtedy należy ją wybrać i wylać oraz zaczekać do kolejnego napełnienia. Klarowną wodę można wykorzystać do picia.
Podsumowanie
Jeśli masz przed sobą kilkudniowy trekking lub survival, pomyśl o wygodnym sposobie na uzdatnianie wody. Pamiętaj, że woda to podstawa przetrwania. Bez niej organizm szybko traci siły, koncentrację i zdolność do podejmowania decyzji. W survivalu brak dostępu do czystej wody jest jednym z największych zagrożeń, dlatego warto wiedzieć, jak ją znaleźć i uzdatnić.
tags: #uzdatnianie #wody #w #warunkach #polowych #metody
