Klor u pitkoj vodi – zašto se koristi i što nastaje njegovom reakcijom?

Kada govorimo o kvaliteti pitke vode, klor je jedna od tema oko koje se često susreću potpuno suprotstavljena mišljenja. Za jedne je klor sinonim za sigurnost vode, dok ga drugi povezuju s neugodnim mirisom i mogućim zdravstvenim rizicima.

Istina je složenija.

Klor ima vrlo važnu ulogu u dezinfekciji vode i zaštiti od mikrobioloških onečišćenja. Istodobno, klor je kemijski reaktivan i može reagirati s prirodnim organskim tvarima prisutnima u vodi. Pri tome mogu nastati nusproizvodi dezinfekcije, među kojima su najpoznatiji trihalometani (THM) i haloacetne kiseline (HAA).

Zato se kod suvremene obrade vode ne postavlja jednostavno pitanje treba li “imati klor ili nemati klor”, nego kako osigurati mikrobiološki sigurnu vodu uz istodobnu kontrolu mogućih nusproizvoda dezinfekcije.

Zašto se voda uopće klorira?

Voda koja se koristi za ljudsku potrošnju mora biti mikrobiološki sigurna.

U vodi se, ovisno o njezinu izvoru i uvjetima, mogu nalaziti različiti mikroorganizmi, uključujući bakterije i viruse koji mogu predstavljati zdravstveni rizik.

Klor je zbog svojih dezinfekcijskih svojstava jedan od najčešće korištenih dezinficijensa u sustavima javne vodoopskrbe. Njegova važna prednost je i u tome što nakon obrade određena količina slobodnog rezidualnog klora može ostati u vodi i tijekom distribucije pružati dodatnu zaštitu od mogućeg mikrobiološkog onečišćenja.

Drugim riječima, kloriranje nije uvedeno zato da bi voda “imala klor”, nego zato da bi voda bila mikrobiološki sigurnija.

Upravo zato nije dobro promatrati klor izolirano od njegove funkcije u sustavu vodoopskrbe.

Klor nije kemijski inertan

Kada se klor doda vodi, on ne djeluje samo kao dezinficijens. Dio klora može reagirati i s različitim tvarima koje se prirodno nalaze u vodi.

Među njima je posebno važna prirodna organska tvar (NOM – Natural Organic Matter).

Ona može potjecati od prirodnog raspadanja biljnog materijala i sadržavati različite organske spojeve, uključujući huminske i fulvinske tvari.

Pojednostavljeno, možemo prikazati:

prirodna organska tvar + klor → nusproizvodi dezinfekcije (DBP)

Pri tome mogu nastati različiti spojevi, a među najpoznatijima su trihalometani i haloacetne kiseline.

Svjetska zdravstvena organizacija upravo reakciju klora s prirodnom organskom tvari navodi kao jedan od nedostataka kloriranja, ali istodobno naglašava da se stvaranje nusproizvoda može kontrolirati pravilnom optimizacijom procesa obrade vode.

Što su nusproizvodi dezinfekcije?

Nusproizvodi dezinfekcije, odnosno DBP (Disinfection By-Products), skupina su različitih kemijskih spojeva koji mogu nastati tijekom dezinfekcije vode.

Njihov nastanak ne ovisi samo o količini klora.

Na stvaranje DBP-a mogu utjecati, između ostalog:

• količina i sastav prirodne organske tvari u vodi
• koncentracija i vrsta dezinficijensa
• pH vode
• temperatura
• vrijeme kontakta vode s dezinficijensom
• prisutnost bromida i drugih tvari u vodi
• način prethodne obrade vode.

Zbog toga dvije vode koje su dezinficirane klorom ne moraju stvarati jednake količine nusproizvoda dezinfekcije.

Trihalometani – THM

Među najpoznatijim nusproizvodima kloriranja nalaze se trihalometani (THM).

U skupinu koja se prati u vodi za ljudsku potrošnju ubrajaju se četiri spoja:

• kloroform
• bromoform
• dibromklormetan
• bromdiklormetan.

U propisima se zato najčešće govori o parametru ukupni trihalometani, odnosno zbroju koncentracija tih spojeva.

Zašto se THM kontrolira?

A što su haloacetne kiseline?

Druga važna skupina nusproizvoda dezinfekcije su haloacetne kiseline (HAA).

Europska i hrvatska regulativa obuhvaćaju skupinu od pet reprezentativnih haloacetnih kiselina, poznatu kao HAA5. Za HAA5 propisana je vrijednost od 60 µg/L

Ovaj se parametar određuje kada se koriste metode dezinfekcije kod kojih mogu nastati haloacetne kiseline.

THM i HAA nisu jedini mogući nusproizvodi dezinfekcije, ali predstavljaju dvije važne skupine koje se koriste za kontrolu i procjenu kvalitete vode nakon dezinfekcije.

Znači li to da je klorirana voda opasna?

Činjenica da je voda klorirana sama po sebi ne znači da je voda zdravstveno neispravna. Dezinfekcija je jedan od ključnih postupaka kojima se osigurava mikrobiološka sigurnost vode.

Problem je u tome što se pri dezinfekciji mogu pojaviti i kemijski nusproizvodi. Zato suvremeni sustavi vodoopskrbe moraju istodobno upravljati s dvije skupine rizika:

• mikrobiološkim rizikom – kako učinkovito uništiti patogene mikroorganizme
• kemijskim rizikom – kako kontrolirati nastanak i koncentraciju neželjenih nusproizvoda dezinfekcije.

Cilj nije ukloniti dezinfekciju, nego postići sigurnu vodu uz što bolju kontrolu nusproizvoda.

Kako se može smanjiti nastanak nusproizvoda?

Jedan od ključnih pristupa nije dodavanje sve manje klora, nego smanjivanje količine tvari koje mogu reagirati s klorom.

Drugim riječima, ako se prije dezinfekcije iz vode ukloni dio prirodne organske tvari koja može biti prekursor za nastanak DBP-a, smanjuje se i potencijal za njihovo stvaranje.

Zbog toga važnu ulogu imaju postupci prethodne obrade vode, uključujući odgovarajuću koagulaciju, flokulaciju i filtraciju, ovisno o karakteristikama izvora vode.

Na stvaranje DBP-a utječu i vrijeme kontakta, temperatura, pH te način i količina primijenjenog dezinficijensa.

Suvremeni pristup zato ne promatra kloriranje kao izolirani postupak, nego kao dio cijelog sustava obrade vode.

Što se događa nakon što voda napusti vodocrpilište?

Put vode ne završava u uređaju za obradu. Nakon dezinfekcije voda ulazi u distribucijski sustav kojim putuje do krajnjih korisnika. Upravo je zbog toga važno održavati odgovarajuću mikrobiološku sigurnost i tijekom distribucije.

Međutim, konačna kvaliteta vode koju potrošač dobiva na slavini ne ovisi samo o vodi koja je napustila uređaj za obradu.

Na nju mogu utjecati i:

• stanje distribucijske mreže
• vrijeme zadržavanja vode u sustavu
• materijali koji dolaze u kontakt s vodom
• kućna vodoopskrbna instalacija
• spremnici i uređaji kroz koje voda prolazi
• način na koji se voda dodatno obrađuje na mjestu potrošnje.

Zato se suvremeni pristup sigurnosti vode sve više temelji na upravljanju rizicima od izvora vode sve do potrošača.

Može li se klor ukloniti filtracijom?

Da. Postoje različite tehnologije kojima se može smanjiti koncentracija klora i određenih drugih tvari u vodi.

Jedna od najpoznatijih je aktivni ugljen.

Aktivni ugljen koristi se u različitim sustavima za obradu vode, među ostalim za smanjenje klora te poboljšanje okusa i mirisa vode. Ovisno o vrsti medija, konstrukciji uređaja i uvjetima rada, može pridonijeti i uklanjanju određenih organskih spojeva.

Međutim, nije svaki filter s aktivnim ugljenom jednako učinkovit.

Na njegovu učinkovitost utječu:

• vrsta aktivnog ugljena
• količina filtracijskog medija
• protok vode
• vrijeme kontakta
• početna kvaliteta vode
• koncentracija ciljanih tvari
• stanje i vrijeme korištenja filtera.

Zato se kod odabira sustava ne bi trebalo oslanjati samo na opću tvrdnju da “aktivni ugljen uklanja klor”, nego na podatke o konkretnom uređaju i njegovim performansama.

A što je s reverznom osmozom?

Reverzna osmoza predstavlja napredan membranski postupak obrade vode.

Kvalitetni RO sustavi koriste višestupanjske filtracije u kojima se, prije glavnog procesa membranske filtracije s reverznom osmozom, u predfilterskoj filtraciji najprije iz vode odstranjuju blato, pijesak, sedimenti, …, a zatim se s aktivnim ugljenom adsorbiraju klor i spojevi klora iz vode.

Procesom mehaničke predfiltracije, adsorpcijskim procesom aktivnog ugljena i glavnom RO membranskom filtracijom kojom se odstranjuje veliki broj otopljenih tvari iz vode, osigurava se visoki stupanj kvalitete pročišćene vode.

Tijekom procesa reverzne osmoze dio vode odvodi se kao koncentrat koji sadrži povećane koncentracije zadržanih otopljenih tvari te se, ovisno o izvedbi sustava, odvodi u odvodnju.

Stoga se kvalitetni sustavi reverzne osmoze koriste kada je potrebno osigurati veću razinu zaštite od mogućeg širokog spektra privremenih ili stalnih onečišćenja vode.

Treba li ukloniti klor iz cijelog objekta?

Ovo je važno razlikovati od filtracije vode za piće.

U javnoj vodoopskrbnoj mreži rezidualni dezinficijens ima svoju zaštitnu funkciju tijekom distribucije.

Zato uklanjanje dezinficijensa iz cijelog kućnog sustava nije isto što i njegovo ciljano smanjenje na mjestu potrošnje.

Ako se voda dodatno obrađuje neposredno prije pića i kuhanja, radi se o point-of-use pristupu – vodi se dodjeljuje dodatni stupanj obrade upravo na mjestu gdje se koristi za određenu namjenu.

Takav pristup omogućuje da se različitim dijelovima kućanstva osiguraju različite karakteristike vode, ovisno o namjeni.

Jedna voda – različite potrebe

Voda koja se koristi za pranje rublja, pranje posuđa ili rad uređaja nema nužno iste zahtjeve kao voda koju svakodnevno pijemo i koristimo za pripremu hrane.

Primjerice, kod tvrde vode jedan od glavnih problema u cijelom objektu može biti stvaranje kamenca.

Za takav problem koristi se omekšavanje vode.

S druge strane, kada je cilj dobiti vodu za piće i kuhanje s dodatno smanjenim sadržajem određenih otopljenih tvari, može se primijeniti reverzna osmoza na mjestu potrošnje.

Što je onda najvažnije?

Klor je nužan dezinficijens u distribuciji vode i ima ključnu ulogu u zaštiti vode od mikrobiološkog onečišćenja.

Istodobno, klor može reagirati s prirodnom organskom tvari i stvarati nusproizvode dezinfekcije, među kojima su THM i HAA.

Zbog toga dodatna obrada vode na mjestu potrošnje može predstavljati razuman način za korisnike koji žele dodatno kontrolirati kvalitetu vode koju koriste za piće i kuhanje.

Zaključak

Klor je jedan od važnih alata kojima se osigurava sigurnost pitke vode u distribuciji. Njegova uporaba ima jasnu i važnu svrhu – zaštitu od mikrobioloških rizika.

Ali, kloriranje vode je istodobno kemijski proces u kojem mogu nastati nusproizvodi dezinfekcije, uključujući trihalometane i haloacetne kiseline.

Upravo zato je na kraju cijelog procesa distribucije, na mjestu gdje točite vodu, preporučuje se dodatna zaštita – kvalitetan sustav za pročišćavanje vode koju vaša obitelj koristi za piće i kuhanje.

To je i temelj odgovornog pristupa kvaliteti vode – od crpilišta pa sve do čaše.