Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Hygienické zabezpečení - desinfekce
1) Fyzikální metody: teplo, teplo UV záření, oligodyn. půs. iontů těžkých kovů 2) Fyzikálně-chemické metody: sloučeniny chloru, ozon aj. oxidační č. Desinfekce teplotou (převaření) – 80°C po dobu 20 min (sterilace) – spory mikroorganismů přežijí !!! Desinfekce UV zářením – λ = 254 nm (spektrální čára Hg) - výbojky z křemenného skla – propouští UV – plněny parami Hg - pozor! - voda + organické látky + zákal – absorpce UV záření - řešení – voda protéká přímo výbojkou (osazují se do kolen potrubí) - problém UV = nezabezpečení PV proti dekontaminaci v potrubí => => po UV záření použití sloučenin chloru Oligodynamické působení iontů těžkých kovů Sagen – směs AgNo3 (1%) a NaOH (99%) – pouze studny, vrty Pivokonský, ÚŽP PřF UK
1
Hygienické zabezpečení - desinfekce
2
Chlorace vody
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
chlornan sodný koncentrovaná chlorová voda
NaClO (obsahuje jen 14 % aktivního Cl2) Cl2 + H2O = HClO + HCl
- velké úpravny – chlorová voda – problém = tlakové lahve s Cl2 => zvýšené nároky na bezpečnostní předpisy - malé úpravny – chlornan - chlor = účinný na bakterie, ale neúčinný na viry - reaguje i se zbytkovými organickými látkami (NOM) ve vodě - oxidačně = ok; chloračně za vzniku chlorderivátů = problém: • trihalogenmethany (THM) = CHCl3, CHBrCl2, CHBr2Cl … - možné poškození jater, ledvin a CNS, karcinogenní - limit v pitné vodě: ΣTHM = 100 g/l !!! • halogenderiváty kyseliny octové (HAA) = CHCl2COOH, CCl3COOH - možné zvýšení rizika výskytu rakoviny Množství chloru u spotřebitele: 0,05 – 0,3 mg/l Pivokonský, ÚŽP PřF UK
3
Hygienické zabezpečení - desinfekce
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Chloraminace vody - chloraminy - výroba v upravované vodě dávkováním chloru a amonných iontů - (NH4)2SO4 (poměr dávek v oblasti A a B – viz. obr.) - použití v případě, kdy je dlouhá doba zdržení v potrubí - nepůsobí razantně, ale vydrží déle!
Bod zvratu: hmotnostní poměr Cl : N = (8-10) : 1
Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Hygienické zabezpečení - desinfekce Oxid chloričitý ClO2
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
- nelze skladovat => výroba v upravované vodě z NaClO2 a HCl (Cl2) 5 NaClO2 + 4 HCl = 4 ClO2 + 5 NaCl + 2 H2O ( 2 NaClO2 + Cl2 = 2 ClO2 + 2 NaCl ) - nevýhoda – v alkalickém prostředí mohou reakce probíhat opačně! - nepůsobí chloračně (nevznikají THM), má pouze oxidační účinky - velmi silné baktericidní činidlo, působí i na viry
Ozonizace vody - ozon O3 – výroba – ozonizátory – ze suchého vzduchu nebo kyslíku působením el. výboje → absorpce ve vodě - vlastní oxidační činidlo = OH radikály - ozon = toxický => vymírací nádrž + filtr s aktivním uhlím - reakcí s organickými látkami mohou vznikat organické peroxidy - reakcí s bromidy vznikají bromičnany (karcinogenní) Pivokonský, ÚŽP PřF UK
4
5
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Dostupnost pitné vody – ČR rok
počet obyvatel zásobovaných z veřejných vodovodů
% populace
1991
8 658 000
83,96
1993
8 751 000
84,68
1995
8 860 000
85,84
1997
8 886 000
86,28
1999
8 936 000
86,94
2000
8 952 400
87,20
2001
8 980 950
87,99
2002
9 156 120
89,74
2003
9 179 350
89,89
2004
9 346 000
91,44
2005
9 376 000
91,46
2006
9 482 679
92,18
2007
9 525 078
91,75
2008
9 664 179
92,33
2009
9 732 973
92,63
2010
9 787 475
93,10
Vodné - pitná voda - Praha - 38,05 Kč/m3
Stočné - odpadní voda - Praha – 28,30 Kč/m3 (ceny platné od 1.1.2012, nárůst cen o 9,89 % oproti r. 2011)
Pivokonský, ÚŽP PřF UK
6
Dostupnost pitné vody – svět
Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Procento populace, které má přístup ke kvalitní upravené pitné vodě
(rok 2002)
Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Zdroj: WHO, Unicef - Progress on sanitation and drinking water (update 2010)
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
7
Dostupnost pitné vody – svět
8
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Spotřeba pitné vody Kolik vody přibližně spotřebujeme na naše každodenní činnosti: spláchnutí toalety 3 – 10 litrů koupel ve vaně 100 - 200 litrů sprchování 30 - 60 litrů mytí nádobí v myčce 7 - 20 litrů praní v pračce 30 - 90 litrů mytí rukou 3 litry mytí automobilu 200 litrů pití každý den 2-3 litry denně v kuchyni 5 - 7 litrů
Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Specifická spotřeba pitné vody – vývoj v ČR
9
20 80 100 300 171 90
l/os./den l/os./den l/os./den l/os./den l/os./den l/os./den
Zdroj: MZe ČR
1760 1850 1945 1965 1989 2010
Zdroj: PVK a.s.
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Historický vývoj spotřeby vody v ČR
Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Zdroje vody – svět 10
Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Zdroje a spotřeba pitné vody – svět 11
12
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Spotřeba pitné vody – svět
Státy s největší spotřebou vody na osobu [m3/os./rok] – včetně zemědělství a průmyslu
Zdroj: Water resources 2000-2001 Pivokonský, ÚŽP PřF UK
balená kojenecká voda balená pramenitá voda balená přírodní minerální voda ▪ velmi slabě (RL < 50 mg/l) ▪ slabě (RL = 50 - 500 mg/l) ▪ středně (RL = 500 - 1500 mg/l) ▪ silně (RL = 1500 - 5000 mg/l) ▪ velmi silně (RL > 5000 mg/l) mineralizovaná balená pitná voda balená léčivá voda
13 Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Balená voda - rozdělení
14
Balená voda
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Balená kojenecká voda = výrobek z kvalitní vody z chráněného podzemního zdroje - vhodný pro přípravu kojenecké stravy a k trvalému přímému požívání všemi skupinami obyvatel - celkový obsah minerálních látek = nejvýše 500 mg/l - zakázána jakákoli úprava měnící její složení => jediná balená voda, u které je zaručeno původní přírodní složení
Balená pramenitá voda = výrobek z kvalitní vody z chráněného podzemního zdroje - vhodný k trvalému přímému požívání dětmi i dospělými - celkový obsah minerálních látek = nejvýše 1000 mg/l - může být upravována jen uvedenými fyzikálními způsoby - termín pramenitá voda nahradil dřívější stolní vodu - do balené kojenecké ani pramenité vody nelze přidávat žádné látky s výjimkou oxidu uhličitého Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Balená voda
15
= výrobek z chráněného podzemního zdroje přírodní minerální vody schváleného ministerstvem zdravotnictví - lze upravovat pouze uvedenými fyzikálními způsoby - nelze do ní přidávat jiné látky než oxid uhličitý - dříve: přírodní minerální voda = min. 1000 mg/l minerál. látek nebo CO2 - dnes: přírodní minerální voda = každá podzemní voda, která má „původní čistotu“, je stabilní a její zdroj je dobře chráněn (nezávisle na obsahu minerálních látek) Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Balená přírodní minerální voda
16
Balená voda
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Balená pitná voda = výrobek splňující požadavky na pitnou vodu - lze získávat z jakéhokoli vodárenského zdroje, upravovat lze stejně jako „vodovodní“ vodu, požadavky na jakost jsou shodné s požadavky na „vodovodní“ vodu – většina je ostatně z vodovodní vody vyráběna - lze uměle doplňovat minerálními látkami (Ca, Mg, Na, K – ve formách uvedených ve vyhlášce) – na obale - výčet doplněných látek, jejich obsah a slovní označení „uměle doplněno minerálními látkami – mineralizovaná pitná voda“ - lze sytit oxidem uhličitým (pak se neliší od sodové vody)
Balená léčivá voda - nevztahuje se na ni vyhl. č. 275/2004 Sb. = voda z přírodních léčivých zdrojů - obvykle se nerozlišuje, jde-li o vodu léčivou nebo „jen“ přírodní minerální - požadavky na jakost nejsou nikde stanoveny (pouze na mikrobiologii) - výrobce nemusí povinně na etiketě uvádět návod k použití (indikace, doporučené množství a doba konzumace) Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Ukazatel
Optimální obsah
RL – rozpuštěné látky
150 - 400 mg/l
Ca2+ – vápník
40 - 70 mg/l (min. 30 mg/l )
Mg2+ – hořčík
20 - 30 mg/l (min. 10 mg/l )
Na+ – sodík
5 - 25 mg/l
K+ – draslík
1 - 5 mg/l
Cl- – chloridy (*)
< 50 mg/l
SO4- – sírany (*)
< 50 mg/l
HCO3- – hydrogenuhličitany (**)
100 - 300 mg/l
F- – fluoridy
0,1 - 0,3 mg/l
NO3- – dusičnany
< 10 mg/l
Zdroj: Státní zdravotní ústav
17
Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Balená voda – optimální obsah minerálních látek
18
Balená voda – přehled a složení Přírodní minerální vody EXCELSIOR original
MATTONI neperlivá
(Aqua Maria) Výrobce: Marienbad Waters, a.s. Celková mineralizace: 226 mg/l slabě mineralizovaná
Výrobce: Karlovarské minerální vody, a.s Celková mineralizace: 530 mg/l středně mineralizovaná
Vápník: 23,6 mg/l Hořčík: 11,7 mg/l Sodík: 130 mg/l Chloridy: 70,6 mg/l Sírany: 98,3 mg/l Hydrogenuhličitany: 235 mg/l Dusičnany: 9,92 mg/l
Vápník: 74 mg/l Hořčík: 22,3 mg/l Sodík: 70 mg/l Chloridy: 11,2 mg/l Sírany: 41,9 mg/l Hydrogenuhličitany: 498 mg/l Dusičnany: 0,476 mg/l Dusitany: 0,033 mg/l
KORUNNÍ jemně perlivá
ONDRÁŠOVKA jemně perlivá
MAGNESIA neperlivá
Výrobce: Karlovarská Korunní, s.r.o. Celková mineralizace: 640 mg/l středně mineralizovaná Vápník: 78,3 mg/l Hořčík: 30 mg/l Sodík: 98,2 mg/l Draslík: 23,2 mg/l Chloridy: 10,7 mg/l Sírany: 57,3 mg/l Hydrogenuhličitany: 547 mg/l Fluoridy: 1 mg/l
Výrobce: Ondrášovka, a.s. Celková mineralizace: 680 mg/l (620 mg/l) středně mineralizovaná Vápník: 183 mg/l Hořčík: 19,4 mg/l Sodík: 29,7 mg/l Železo: 11 mg/l Chloridy: 12,3 mg/l Sírany: 16,1 mg/l Hydrogenuhličitany: 677 mg/l Dusičnany: < 0,5 mg/l Dusitany: 0,03 mg/l
Výrobce: Poděbradka a.s. Celková mineralizace: 94 mg/l (RL 107,6 mg/l) slabě mineralizovaná Vápník: 5,3 mg/l Hořčík: 7,65 mg/l Sodík: 13,3 mg/l Draslík: 10,4 mg/l Hydrogenuhličitany: 105 mg/l Fluoridy: 0,67 mg/l Dusičnany: 0,03 mg/l Dusitany: 0,02 mg/l
Výrobce: Karlovarské minerální vody, a.s Celková mineralizace: 790 mg/l (782 mg/l) středně mineralizovaná Vápník: 35,3 mg/l Hořčík: 179 mg/l Sodík: 5,06 mg/l Draslík: 2,58 mg/l Železo: < 0,1 mg/l Chloridy: 3,40 mg/l Sírany: 14,0 mg/l Hydrogenuhličitany: 1048
Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
DOBRÁ VODA neperlivá
19
Přírodní minerální vody - pokračování
Kojenecké vody
PODĚBRADKA jemně perlivá
HANÁCKÁ přírodní KYSELKA
Výrobce: Poděbradka a.s. Lokalita: Hořátev Celková mineralizace: 1560 mg/l silně mineralizovaná
Výrobce: Hanácká kyselka, s.r.o., Horní Moštěnice Celková mineralizace: 1580 mg/l silně mineralizovaná
Vápník: 141,94 mg/l Hořčík: 48,8 mg/l Sodík: 361,6 mg/l Draslík: 52,1 mg/l Chloridy: 385,1 mg/l Sírany: 78,8 mg/l Hydrogenuhličitany: 988,2 mg/l Fluoridy: 1,63 mg/l odželezněno
Hořčík: 270 mg/l Sodík: 277,8 mg/l Draslík: 16,6 mg/l Lithium: 71,4 mg/l Železo: 3,87 mg/l Chloridy: 185,4 mg/l Sírany: 0,25 mg/l Hydrogenuhličitany: 1645 mg/l Fluoridy: 1,91 mg/l Jodidy: 0,211 mg/l
AQUA ANNA (Fromin)
HORSKÝ PRAMEN
Výrobce: Aqua Nova, ČR Celková mineralizace: 224 mg/l slabě mineralizovaná
Výrobce: Jesenické prameny Celková mineralizace: 129 mg/l slabě mineralizovaná
Vápník: 71 mg/l Hořčík: 5,8 mg/l Sodík: 1,15 mg/l Draslík: 1,25 mg/l Chloridy: MD < c < MS Sírany: 14 mg/l Dusičnany: 6,1 mg/l
Vápník: 28 mg/l Hořčík: 6,3 mg/l Sodík: 6,44 mg/l Draslík: 0,51 mg/l Chloridy: < MD Sírany: 5,7 mg/l Dusičnany: 1,2 mg/l
Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Balená voda – přehled a složení
20
Balená voda – přehled a složení
TOMA NATURA neperlivá
AQUILA Aqualinea perlivá
Výrobce: General Bottlers, ČR Celková mineralizace: 134 mg/l slabě mineralizovaná
Výrobce: Karlovarské minerální vody, a.s Celková mineralizace: 270 mg/l slabě mineralizovaná
Vápník: 31 mg/l Hořčík: 8,3 mg/l Sodík: 1,25 mg/l Draslík: 2,15 mg/l Chloridy: MD < c < MS Sírany: 14 mg/l Dusičnany: 6,1 mg/l
BONAQUA jemně perlivá Výrobce: Coca-Cola, SR Celková mineralizace: 330 mg/l slabě mineralizovaná Vápník: 74 mg/l Hořčík: 34 mg/l Sodík: 1,87 mg/l Draslík: 0,96 mg/l Chloridy: MD < c < MS Sírany: 21 mg/l Dusičnany: 7,1 mg/l
RAJEC neperlivá Výrobce: Kofola, a.s. Celková mineralizace: 230 mg/l (300 mg/l) slabě mineralizovaná
Vápník: 45,9 mg/l (48 mg/l) Hořčík: 13,4 mg/l Sodík: 18 mg/l (19,73 mg/l) Draslík: 4,41 mg/l Sírany: 36,4 mg/l (37 mg/l) Chloridy: MD < c < MS Dusičnany: 3,8 mg/l
Vápník: 82,4 mg/l Hořčík: 18 mg/l Sodík: 2,5 mg/l Draslík: 1 mg/l Chloridy: 4 mg/l Sírany: 21,5 mg/l Hydrogenuhličitany: 300 mg/l Fluoridy: 0,1 mg/l Dusičnany: 9,3 mg/l
BONNY neperlivá
AQUA BELLA nesycená
Výrobce: Veseta, ČR Celková mineralizace: 144 mg/l slabě mineralizovaná
Výrobce: Fontea, a.s. Celková mineralizace: 122 mg/l slabě mineralizovaná
Vápník: 42 mg/l Hořčík: 3,9 mg/l Sodík: 4,64 mg/l Draslík: 1,33 mg/l Chloridy: 4,5 mg/l Sírany: 12 mg/l
Vápník: 35 mg/l Hořčík: 6,8 mg/l Sodík: 5,43 mg/l Draslík: 1,85 mg/l Železo: 24,2 mg/l Chloridy: 5,4 mg/l Sírany: 44 mg/l Dusičnany: 6,5 mg/l
Pivokonský, ÚŽP PřF UK
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Pramenité (stolní) vody
21
Balená voda – přehled a složení BÍLINSKÁ KYSELKA
Úprava podzemních a povrchových vod – 10. přednáška
Výrobce: Bohemia Healing Mineral Waters CZ a.s. Celková mineralizace: 7390 mg/l (7357 mg/l) velmi silně mineralizovaná
RUDOLFŮV PRAMEN Výrobce: Marienbad Waters Celková mineralizace: 2154 mg/l silně mineralizovaná
Vápník: 133,7 mg/l Hořčík: 41,9 mg/l Sodík: 1792 mg/l Draslík: 89,3 mg/l Lithium: 3,72 mg/l Chloridy: 231 mg/l Sírany: 542 mg/l Hydrogenuhličitany: 4482 mg/l Fluoridy: 5,1 mg/l
Vápník: 241 mg/l Hořčík: 125 mg/l Sodík: 83,2 mg/l Chloridy: 39,8 mg/l Sírany: 130 mg/l Hydrogenuhličitany: 1373 mg/l Dusičnany: < 0,5 mg/l
VINCENTKA
ZAJEČICKÁ HOŘKÁ VODA
Výrobce: Vincentka Luhačovice Celková mineralizace: 9866 mg/l velmi silně mineralizovaná Vápník: 239,2 mg/l Hořčík: 15,28 mg/l Sodík: 2440 mg/l Draslík: 133,5 mg/l Lithium: 9,81 mg/l Železo: 3,81 mg/l Chloridy: 1617 mg/l Sírany: 8,43 mg/l Hydrogenuhličitany: 4825 mg/l Fluoridy: 2,54 mg/l Jodidy: 6,77 mg/l Bromidy: 7,03 mg/l
Výrobce: Bohemia Healing Mineral Waters CZ a.s. Celková mineralizace: 33144 mg/l velmi silně mineralizovaná Vápník: 301 mg/l Hořčík: 5033 mg/l Sodík: 1755 mg/l Draslík: 696,2 mg/l Chloridy: 405,2 mg/l Sírany: 22540 mg/l Hydrogenuhličitany: 860 mg/l Fluoridy: 2,2 mg/l Jodidy: 0,39 mg/l
ŠARATICA Výrobce: Ondrášovka, a.s. Celková mineralizace: 13517 mg/l velmi silně mineralizovaná Vápník: 254,8 mg/l Hořčík: 1052 mg/l Sodík: 2218 mg/l Draslík: 37,9 mg/l Chloridy: 78,3 mg/l Sírany: 9282 mg/l Hydrogenuhličitany: 578,8 mg/l Dusičnany: 3,1 mg/l Fluoridy: 1,16 mg/l
Léčivé vody
Zdroje informací o chem. složení Černá – webové stránky výrobců Zelená – článek IDNES - září 2006 Modrá – d-test na webu - říjen 2009 Hnědá – informace na lahvi Červená – Státní Zdravotní Ústav
Pivokonský, ÚŽP PřF UK