MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BRNO 2011 ONDŘEJ NAVRÁTIL

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

BRNO 2011

ONDŘEJ NAVRÁTIL

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav morfologie, fyziologie a genetiky zvířat

Hygiena vody v potravinářství Bakalářská práce

Vedoucí práce: Dr. Ing. Zdeněk Havlíček.

Vypracoval: Ondřej Navrátil

Brno 2011

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Hygiena vody v potravinářství vypracoval samostatně a použil jen pramenů a literárních zdrojů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Souhlasím, aby bakalářská práce byla uložena v knihovně Mendelovy Univerzity v Brně a bylo umožněno zpřístupnění studentům k nahlédnutí a použití ke studijním účelům. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana AF MZLU v Brně.

V Brně dne

podpis

PODĚKOVÁNÍ Chtěl bych touhle formou velmi poděkovat p. Dr. Ing. Zdeňku Havlíčkovi za odborný dohled a pomoc při psaní této bakalářské práce a důležité rady a informace, které mi byli sděleny a z jeho strany poskytnuty. Dále bych chtěl poděkovat za spolupráci Hygienickému ústavu se sídlem ve Vyškově a to konkrétně p. MUDr. Ireně Pospíšilové a jejímu pracovnímu kolektivu.

ANOTACE Bakalářská práce na téma hygiena vody v potravinářství je zaměřena na požadavky, které jsou kladeny na hygienu a kvalitu pitné vody v potravinářském průmyslu. Mezi tyto požadavky se řadí jednotlivé ukazatele jakosti (chemické, biologické, fyzikální, mikrobiologické) vody. Jsou zde popsány jednotlivé indikátory znečištění vody a požadavky na správnou úpravu vody a její dezinfekci.Dále jsem se zaměřil na možná rizika onemocnění, které jsou způsobeny nevhodnou úpravou či dezinfekcí vody a mohou tak vyvolat velmi závažná onemocnění a hlavně ovlivnit fungování všech procesů v lidském těle. Součástí bakalářské práce je popis čištění odpadních vod a způsoby možného znečištění a kontaminace vody v přírodě.

Klíčová slova : hygiena vody, voda, kvalita vody, pitná voda

ANNOTATION Bachelor thesis on water hygiene in the food industry is focused on demands that are placed on hygiene and quality of drinking water in the food industry. These requirements include the individual quality indicators (chemical, biological, physical, microbiological) water. There are described various indicators of water pollution and the requirements for proper water treatment and its disinfection. I focused on the potential risks of disease that are caused by inappropriate treatment or disinfection of water and can cause very serious disease and mainly affect the functioning of all processes in the human body . The thesis is a description of sewage treatment methods and possible pollution and contamination of water in nature.

Key words : water hygiene, water, quality of water, drinking water

OBSAH 1 2 3

ÚVOD....................................................................................................................... 9 CÍL PRÁCE ............................................................................................................ 10 LITERÁRNÍ REŠERŠE ......................................................................................... 11 3.1 Voda................................................................................................................ 11 3.1.1 Voda – základ života............................................................................... 11 3.1.2 Voda v přírodě ........................................................................................ 11 3.1.3 Koloběh vody v přírodě .......................................................................... 12 3.1.4 Vodní zdroje ........................................................................................... 12 3.1.5 Distribuce vody....................................................................................... 13 3.1.6 Výroba vody ........................................................................................... 14 3.1.7 Funkce vody............................................................................................ 15 3.2 Druhy vod ....................................................................................................... 17 3.2.1 Podle výskytu.......................................................................................... 17 3.2.2 Podle použití ........................................................................................... 20 3.3 KVALITA VODY .......................................................................................... 23 3.3.1 Úprava pitné vody................................................................................... 24 3.3.2 Voda používaná k úpravě ....................................................................... 24 3.3.3 Požadavky na upravenou vodu ............................................................... 25 3.3.4 Metody úpravy pitné vody...................................................................... 25 3.3.5 Odsolování brakických vod a vody mořské............................................ 26 3.3.6 Úprava podzemní vody na pitnou........................................................... 27 3.3.7 Úprava povrchové vody na pitnou.......................................................... 28 3.3.8 Klasifikace vody ..................................................................................... 30 3.4 Čištění odpadních vod .................................................................................... 31 3.4.1 Antropogenní vlivy na kvalitu přírodních vod ....................................... 31 3.4.2 Zdroje znečištění..................................................................................... 31 3.4.3 Způsoby čištění ....................................................................................... 33 3.4.4 Čištění a vrácení do přírody.................................................................... 34 3.4.5 Návrat vyčištěné vody zpět do životního prostředí ................................ 34 3.5 Jakost pitné vody ............................................................................................ 35 3.5.1 Obecné požadavky:................................................................................. 35 3.5.2 Požadavky potravinářského průmyslu .................................................... 37 3.6 Vlastnosti vody ............................................................................................... 38 3.6.1 Chemické vlastnosti................................................................................ 38 3.6.2 Fyzikální vlastnosti ................................................................................. 40 3.6.3 Radiologické vlastnosti........................................................................... 43 3.6.4 Biologické vlastnosti............................................................................... 44 3.6.5 Biologická kontrola znečištění vody....................................................... 46 3.6.6 Mikrobiologické vlastnosti ..................................................................... 47 3.6.7 Hygienicky významní mikroorganismy.................................................. 53 3.7 Dezinfekce vody ............................................................................................. 56 3.8 Původ znečisťujících látek.............................................................................. 58 3.8.1 Podzemní voda........................................................................................ 59 3.8.2 Povrchová voda....................................................................................... 59 3.9 RIZIKO ONEMOCNĚNÍ ............................................................................... 62 3.9.1 Biologické příčiny................................................................................... 62 3.9.2 Mikrobiologické příčiny nemocí z pitné vody........................................ 63 3.9.3 Chemické příčiny nemocí z pitné vody .................................................. 66

3.9.4 Radiologické příčiny nemocí z pitné vody ............................................. 69 3.9.5 Akutní a chronický účinek na zdraví ...................................................... 70 3.9.6 Požadavky na individuální dezinfekci .................................................... 70 3.10 DEZINFEKČNÍ PŘÍPRAVKY ...................................................................... 72 3.10.1 Chemická dezinfekce .............................................................................. 72 3.10.2 Fyzikální dezinfekce ............................................................................... 73 3.10.3 Metody dezinfekce.................................................................................. 73 4 ZÁVĚR ................................................................................................................... 76 5 LITERATURA ....................................................................................................... 77 PŘÍLOHY ....................................................................................................................... 82 5.1 Seznam tabulek ............................................................................................... 83 Tabulka č. 1 : Mikrobiologické, biologické, fyzikální, chemické a organoleptické ukazatele pitné vody a jejich hygienické limity (podle vyhlášky č. 252/2004 Sb. v platném znění)............................................................................................................. 83 Tabulka č. 2 : Ukazatele jakosti pitné vody, jejich hygienický význam a zdroje znečištění .................................................................................................................... 86 Tabulka č 3. : Minimální, optimální a maximální pH pro růst některých mikroorganismů ........................................................................................................ 104 Tabulka č. 4 : Patogeny šířené vodou a jejich význam (upraveno podle Světové zdravotnické organizace-WHO). .............................................................................. 105 Tabulka č. 5 a. : Cesty přenosu patogenů spojených s vodou (podle Světové zdravotnické Organizace – WHO )........................................................................... 107 Tabulka č. 5 b. : Cesty přenosu patogenů spojených s vodou (podle Světové zdravotnické Organizace – WHO )........................................................................... 107 Tabulka č. 5 c : Cesty přenosu patogenů spojených s vodou (podle Světové zdravotnické Organizace – WHO )........................................................................... 108 Tabulka č. 6 : Přehled způsobů dezinfekce vody...................................................... 109 Tabulka č. 7 : Dezinfekční účinnost jednotlivých stupňů úpravy vody.................... 110

1

ÚVOD

Dokonalá hygiena je základním požadavkem v potravinářských provozech. Ve většině zemí musí voda používaná při výrobě potravin jakož i užitková voda podporující výrobu potravin odpovídat svojí kvalitou standardům pro pitnou vodu. Základním

požadavkem

je

zabránění

a

absolutní

vyloučení

možnosti

mikrobiologické nákazy nebo proniknutí patogenních mikroorganizmů do výrobku a jejich následné množení jak v potravinách tak na výrobních zařízeních. Povrchy výrobních strojů a linek musí být udržovány v dokonalé čistotě. V potravinářském průmyslu se nachází celá řada odvětví, které se zabývá výrobou, technologickým zpracováním, úpravou, čištěním, balením a jinými úkony vedoucí k výrobě finálního produktu. Patří mezi největší spotřebitele pitné vody. Pitná voda je jedním z nejdůležitějších faktorů, který má vliv na potraviny a může tak ovlivnit jejich nutriční vlastnosti. Veškeré potraviny rostlinného či živočišného původu přichází během technologického zpracování do styku s pitnou vodou

a tím může dojít

k ohrožení jejich vlastností. Pitná voda slouží jako surovina pro oplachování surovin, meziproduktů a produktů, čištěni nebo jako voda chladící a pro asanační účely a proto může být zdrojem různých kontaminujících látek a patogenních mikroorganismů. Pitná voda patří k základním životním potřebám a její odpovídající příjem je nejen podmínkou pro správné fungování všech procesů v lidském těle, ale přispívá i k duševní pohodě člověka. Pokud její kvalita neodpovídá hygienickým požadavkům, může způsobit různé zdravotní problémy akutního či chronického rázu. Riziko spojené s nevhodnou kvalitou nelze vyloučit u žádné vody, bez ohledu na to, zda se jedná o vodu z vodovodu nebo studny, o vodu upravenou nějakým zařízením nebo vodu balenou. Pitná voda se na své cestě od zdroje ke kohoutku spotřebitele a do potravinářských podniků dostává do styku s celou řadou materiálů, výrobků či chemických přípravků, které slouží k její úpravě či distribuci a které mohou negativně ovlivnit jakost vody tak i výsledný potravinářský produkt. Proto jsou na všechny tyto výrobky stanoveny zvláštní hygienické požadavky, které mají negativnímu vlivu zabránit nebo ho alespoň minimalizovat. Požadavky jsou definovány ve vyhlášce ministerstva zdravotnictví č. 409/2005 Sb.

9

2

CÍL PRÁCE

Cílem mé bakalářské práce na téma Hygiena vody v potravinářství bylo zpracovat informace o využití a úpravě vody v potravinářském průmyslu a v sanitačním procesu.. Seznámit se s požadavky a legislativními platnými normami a předpisy na pitnou vodu. Popsat chemické, fyzikální, biologické a morfologické vlastnosti a ukazatele pitné vody. Charakterizovat jednotlivé indikátory, které mají vliv na kvalitu a jakost vody. Popsat možná rizika onemocnění vlivem nesprávného ošetření, úpravy a dezinfekce vody s negativním dopadem na organismus. Dalším úkolem bylo definovat jednotlivé ukazatele jakosti vod a jejich vliv na organismus a popsat systém čištění odpadních vod.

10

3

LITERÁRNÍ REŠERŠE

3.1 Voda 3.1.1

Voda – základ života

Hydrobiologie se zabývá studiem veškeré vodní složky biosféry, jejího mořského (marinního) i sladkovodního (limnického) biocyklu. Svou plochou a objemem tvoří oba vodní biocykly podstatnou část celé biosféry. Světové oceány a moře pokrývají, 70, 8 % zemského povrchu při průměrné hloubce 3795 m a maximální hloubce přes 11000m (HARTMAN et al, 1998). Voda je základ života a hlavním faktorem ovlivňujícím řadu přirozených i umělých pochodů anorganického i organického světa. Na povrchu zeměkoule je rozdělena velice nerovnoměrně (oceány, pásma pouští, močály). Chemicky čistá voda je vzácná, prakticky vždy jde o různě silně koncentrovaný roztok mnoha druhů látek minerální i organické povahy. Taková voda se popisuje a posuzuje podle látek, které obsahuje ( TLAPÁK et al, 1992). Z hlediska užíváni se rozlišuje voda pro zásobování (voda pitná), nezávadná při dlouhodobém působeni na lidský organismus, dále užitková zdravotně nezávadná voda a provozní voda, jejíž jakost není podřízena hlediskům zdravotním, ale výrobním. Potřeba vody pro život lidské společnosti si vyžádala vznik řady vědních a technických oborů, například hydrauliky, hydrobiologie, hydrochemie, chemické technologie vody, vodního stavitelství i vodní dopravy, plavby, vodárenství, stokování, lázeňství (PITTER, 1990). 3.1.2

Voda v přírodě

Voda je základem veškerého života na Zemi. Věda zabývající se vodními zásobami Země se nazývá hydrologie. Zkoumá mimo jiné oběh vody ve vodním cyklu, rozšíření vody a její využití člověkem (PITTER, 1990). Voda, jako chemická látka se vyskytuje v přírodě ve všech skupenstvích : •

plynném - vzdušná vlhkost, pára, mlha

•

kapalném - voda pozemní ve vodních tocích a oceánech, i voda podzemní

•

pevném - ve formě ledové a sněhové pokrývky

11

3.1.3

Koloběh vody v přírodě

Zdá se, že se v jezerech vyskytuje pouze voda stojatá, ve skutečnosti však cirkuluje a neustále se obměňuje. Dešťová, říční a voda z potoků vtéká do jezer a zase je opouští prostřednictvím řek, potoků a podzemních vod. Běžně je objem přitékající a odtékající vody v rovnováze. To vysvětluje, proč se zdá, že vodní hladina je stále na stejné úrovni. Plocha oceánů tvoří 70,8 %, pevnina 29,2 %. Nejvíce vody tedy najdeme v oceánech. Slunce ohřívá vodu v mořích a způsobuje tak její vypařování. Pára stoupá a v určité výšce vytváří mraky, které se pohybují v atmosféře. Tato voda zkondenzuje a padá k zemi jako déšť, nejčastěji v horách a vyšších polohách, v jezerech nebo vytváří potoky a řeky, které vtékají zpět do moře. Tímto způsobem se dostávají do moří a oceánů. Tento koloběh se stále opakuje, pomáhá obnovovat podzemní zdroje sladké vody. Většina této vody vzniká vypařováním moří a oceánů a vrací se v podobě dešťů, sněhu nebo krupsoli obsažené v půdě. Toto nazýváme koloběh vody (TLAPÁK et al, 1992). 3.1.4

Vodní zdroje

Ne všechna voda na zemi je vhodná pro konzumaci, nebo pro její úpravu na pitnou. Pouze necelých 0,1 % vody na celé planetě je snadno použitelná pro lidskou potřebu. Jako kvalitní vodní zdroje slouží podzemní zdroje či artézské studny, speciální vodárenské nádrže, méně kvalitní zdroje se nacházejí v jezerech, řekách a potocích (MALÝ, MALÁ, 2006). Podzemní zdroje obsahují velmi kvalitní vodu, jejíž čistota vzniká tak, že do těchto míst musí voda projít přes různé vrstvy hornin, čímž dochází k její filtraci. Na složení těchto hornin, kterými voda prochází tak závisí její čistota a kvalita. Často voda z těchto hornin přebírá různé minerální prvky v takové míře, že se voda používá jako minerální voda na pití (PITTER, 1990). Z podzemních zdrojů se voda čerpá z vrtů. Speciální vodárenské nádrže jsou vodní díla vybudována za účelem akumulace vhodné pitné vody. Jsou tedy budovány v místech, kde jsou pouze kvalitní přítoky do takové nádrže a kde nehrozí znečištění vody v nádrži činností člověka. Každá vodárenská nádrž má rozsáhlé ochranné pásmo, kde se například nesmí přepravovat ropné látky, nebo používat chemické hnojení, aby takové nevhodné látky nemohly stéci až do nádrže (PITTER, 1990).

12

Tyto nádrže se nepoužívají ani k rekreačním účelům.V místech, kde není žádná vodárenská nádrž, ani dostatečné podzemní zdroje, nezbývá než používat vodu z dostupných místních vodních toků. Ta bývá nejvíce znečištěná, takže její úprava v kvalitní vodu pitnou je také nejsložitější a nejnákladnější. Často je úprava takovéto vody tak problematická, že se vyplatí raději vybudovat přivaděč kvalitní vody ze zdroje vzdáleného až několik desítek kilometrů(PITTER, 1990). Surovinu z těchto zdrojů pro výrobu pitné vody nazýváme neupravená surová voda. Tu musíme dopravit na místo, kde je úpravna vody, a kde proběhne přeměna této vody na vodu pitnou (PITTER, 1990). 3.1.5

Distribuce vody

3.1.5.1 Vodojemy a vodárenské věže Zajištění dostatečného množství kvalitní vody po celých 24 hodin denně vyžaduje, aby již upravená pitná voda byla akumulována (skladována) v podzemních nádržích, kam je přečerpávána z úpravny vody. Tyto vodojemy jsou položeny na vyvýšených místech tak, aby voda mohla být gravitačně dopravena zákazníkům i z nejvyšších pater domů na nejvýše položených místech města. Pokud je město položeno v rovinatém kraji, používají se k akumulaci vody věžové vodojemy (LEGÁT et al, 1992). 3.1.5.2 Distribuce vody zákazníkům Z vodojemů je třeba vodu dopravit ke konečnému spotřebiteli. Do obytných domů, továren, škol, úřadů i bazénů. Voda musí být dodávána v dostatečném množství a ve stálé kvalitě. O to se stará vodovodní síť a čerpací stanice. Vodovodní síť rozvádí v potrubí vodu gravitačně z vodojemů po celém zásobovaném území. Čerpací stanice pak přečerpávají vodu z hlavních vodojemů do dalších vodojemů. Každý spotřebitel je napojen na vodovodní řad vodovodní přípojkou. U konečného spotřebitele pak již stačí jen otočit kohoutkem (LEGÁT et al, 1992).

13

3.1.6

Výroba vody

Než se pitná voda dostane kohoutkem do domácností, musí projít úpravou a přísnou kontrolou. Technologické postupy úpravy vody jsou závislé na zdrojích, ze kterých se voda odebírá. Zdrojem pitné vody, kterou dodávají vodárenské společnosti, jsou zhruba z poloviny zdroje podzemní, dále jde o povrchovou vodu, která se v naprosté většině případů odebírá z vodárenských nádrží nebo horních toků řek, které nejsou znečištěné odpadními vodami. Okolo těchto jasně určených zdrojů jsou vyhlášena ochranná pásma a jsou v nich uplatňována přísná pravidla. Někde jde do veřejné vodovodní sítě směs podzemní a upravené povrchové vody (LELLÁK, KUBÍČEK, 1992). Pokud je pitná voda vyráběna z povrchové vody, musí se do vody přidat tzv. srážedlo (síran hlinitý - koagulační činidlo), které ve vodě vytvoří vločky, jež mají schopnost na sebe vázat nečistoty obsažené v povrchové vodě. Vytvořené vločky se zachycenými nečistotami se následně odstraňují na pískových filtrech. Bez této látky by nebylo možno vodu z povrchových zdrojů upravit. (LELLÁK, KUBÍČEK, 1992). Všechny chemické látky používané při úpravě pitné vody musí splňovat zákonem předepsané požadavky a jejich používání musí být státními orgány schváleno. Do čisté vody se přidává chlór kvůli hygienickému zabezpečení. V některých úpravnách vody se do

vody

ještě

přidává

ozón,

aby

se

zlepšily

chuťové

vlastnosti

vody

(HORÁKOVÁ, 2007). Pitná voda je pak systémem vodovodních přivaděčů a řadů rozváděna do obcí a měst až ke spotřebitelům. Kontrola pitné vody je prováděna jak v úpravně vody, tak v distribučním systému, vodojemech a také přímo u spotřebitelů. Kontrole kvality vody je věnována mimořádná pozornost ( MALÝ, MALÁ 2006).

14

3.1.7

Funkce vody

Voda

plní

mnoho

společenských

funkcí

v životním

prostředí

člověka.

Za

nejvýznamnější funkce vody považujeme funkci biologickou, zdravotní, kulturní, estetickou a politickou. K těmto základním funkcí přistupují ještě jiné funkce jako je funkce nositele mechanické, chemické, tepelné energie, funkce technologická a funkce klimatická (TLAPÁK et al, 1992). 3.1.7.1 Biologická Je nejzákladnější funkcí, neboť voda spolu s půdou má hlavní význam při zajišťování výživy lidstva i ostatních

organismů. Voda tvoří základní složku biomasy. Tvoří

převážnou část protoplasmy živé buňky. Rovněž šťávy a mízy vyšších organismů jsou z 95% tvořeny vodou. Je třeba zdůraznit jakost pitné vody, která se zajišťuje hodnocením souboru ukazatelů (TLAPÁK et al, 1992). 3.1.7.2 Zdravotní Zdravotní funkce vody záleží v její nezastupitelnosti pro zajištění osobní i veřejné hygieny člověka, ale také pro nejširší uplatnění v léčebných procesech a v rekreaci. Voda je určena k používání i pro užitkové účely – k mytí, oplachování a čištění, k odstraňování nečistot a odpadků, ke kropení a mytí vozovek a veřejných prostranství, k úpravě mikroklimatu zaléváním zelených ploch velkých městech. Používá se také však k vytápění a klimatizaci. Voda také umožňuje provozování vodních sportů a rekreací (TLAPÁK et al, 1992). 3.1.7.3 Kulturní a estetické Tato funkce vody se uplatňuje především v tvorbě krajinného, a tím i životního prostředí, kde spolu s modelací terénu a vegetací vystupuje jako nezaměnitelný přírodní činitel. Významně se podílí na zvýšení životní úrovně a sociálních jistoto společnosti. Voda se na tomto procesu podílí vodní dopravou, využití vodní síly na výrobu elektrické energie, vodovody, stokováním obcí, a úpravou a využitím splaškových vod, zvýšením rostlinné a živočišné produkce, závlahami a odvodněním pozemků, využívání močálu a rašelinišť, výstavbou rybníků, regulací toků (TLAPÁK et al, 1992).

15

3.1.7.4 Hospodářská Hospodářská funkce vody souvisí s hospodářskou soběstačností a vysokou kulturní úrovní, která se opět opírá o důkladně vybudovaný a ekonomicky řízený systém vodního hospodářství. Nejlépe patrná je tato funkce vody v přímořských zemích, kde se uplatňují především přirozené formy reliéfu (TLAPÁK, 1992).

16

3.2 Druhy vod Zákon o vodách č. 138 / 1973 Sb. Vymezuje z legislativního hlediska dvě kategorie vod. 3.2.1

Podle výskytu

3.2.1.1 Srážková (atmosférická voda ) Je charakterizována nízkým obsahem látek v ní obsažených. Jejím zdrojem je ovzduší, kterým prochází. Jsou to v prvé řadě částice velikosti koloidní nebo jemné suspenze. Pravidelnou součástí srážkové vody je kyselina uhličítá (resp. oxid uhličitý). Je nedílnou součástí ovzduší a ve srážkové vodě zvyšuje její schopnost rozpouštět minerální látky jako jsou uhličitany, kterými se voda obohacuje prosakováním do půdy a hornin. Mineralizace srážkové vody je velice nízká (PITTER, 1990). Klesne-li teplota vrstvy vzduchu pod rosný bod a vyskytují-li se v tomto prostředí kondenzační jádra (částečky prachu, soli apod.), mění se vodní pára ve vzduchu v kapalnou vodu, popř. sníh a led. Množství spadlých srážek se měří ombrometry a udává se výškou (v milimetrech) vrstvy vody na vodorovné ploše, která by se vytvořila, kdyby voda neodtékala, neodpařovala se ani se nevsakovala. 1 milimetr srážek odpovídá 1 litru vody spadlé na plochu 1 m2 (PITTER, 1990). 3.2.1.2 Povrchová voda Vody povrchové jsou směsí vod srážkových a podzemních, vyvěrajících na zemský povrch jako voda pramenitá. Lze je rozdělit na vody tekoucí a stojaté, zvláště jsou – li dostatečně hluboké je třeba počítat se stratifikací fyzikálních (teplotních) a chemických vlastností. Zejména podmínky ve dnových sedimentech a ve vodě jsou odlišné a z toho vyplývají kvalitativní rozdíly. Charakteristický je pro povrchové vody život organizmů, které ji různým způsobem ovlivňují. Asi 97 % vody na světě se nachází v oceánech. Slaná oceánská voda se však nehodí ani k pití, ani k hospodářským účelům. Většina světa získává sladkou vodu přírodním vodním cyklem, procesem, který ovlivňují sluneční teplo a gravitace. V některých pouštních územích s nedostatkem sladké vody je mořská voda odsolována. Nař. vl. ČR č. 61/2003 Sb. (MALÝ, MALÁ 2006).

17

V oceánech, dochází působením slunečního tepla k vypařování. Část vodní páry, která stoupá vzdušnými proudy, se sráží a jako déšť se vrací zpět do oceánů. Velké množství vodní páry se díky cirkulaci vzduchu přenáší nad pevninu, kde se sráží v podobě deště a sněhu. Část srážek se ve slunečním teple znovu vypaří a část se vsákne do půdy, kde vytváří podzemní vodu. Srážková voda rovněž stéká po zemském povrchu jako tzv. dešťový ron. Ten se shromažďuje do stružek a dále plyne do toků a řek (PITTER, 1990). V polárních a vysokohorských územích se sněhové srážky zpevňují v led, který tvoří ledové příkrovy a ledovce. Díky gravitační síle se tato ledová tělesa pohybují. Nakonec se mohou vrátit do oceánů jako odlámané kusy - plovoucí kry. Z celkového množství vody na pevnině je více než 75 % obsaženo v ledovcích (např. v Grónsku a Antarktidě). Ze zbývající vody je asi 22 % voda podzemní. Poměrně malé množství vody .obsahují jezera, řeky a půda. Voda v půdě vyživující rostliny se nazývá kapilární (TLAPÁK, 1992). Zatímco podzemní vody jsou často v anoxickém stavu a obsahují větší koncentraci CO2, u povrchových vod je tomu opačně. Dále se velmi liší obsahem organických látek. Podzemní vody jsou v důsledku infiltrace půdou jen málo organicky znečištěny. Naproti tomu povrchové vody nejsou před antropogenním organickým znečištěním přirozeným způsobem chráněny a koncentrace organických látek v nich může být značná (PITTER, 1990). 3.2.1.3 Podzemní voda Podzemní voda proniká propustnými horninami tvořícími zónu intermitentní saturace (střídavého nasycení). Tato vrstva může zadržovat podzemní vodu po souvislém dešti, ale brzy vysychá. Povrch této zóny nazýváme hladinou podzemní vody. Začíná v hloubce do 30 m pod povrchem a pokračuje až pod horniny, jimiž voda neprosákne. Na některých místech protíná hladina podzemní vody zemský povrch a vytváří například oázy v pouštních prohlubeninách, jinde bažiny, jezera a prameny. Prameny můžeme nalézt při úpatí svahu nebo v horském údolí tam, kde hladina podzemní vody vychází na povrch. Pramenná voda bývá obvykle čistá a pitná, protože prochází jemnými póry hornin, např. pískovců, jež filtrují nečistoty. Některé prameny obsahují tolik nerostných látek, že se jejich voda uplatnila i v lékařství. Mnohé z těchto léčivých pramenů, kolem nichž vyrostla celá lázeňská města, bývají termální (PITTER, 1990). 18

Kvalita podzemních vod je především výsledkem geochemických procesů, probíhající v poměrně dlouhém časovém horizontu. Nekontaminované podzemní vody obsahují velice malé množství koncentrace organických látek, ale poměrně větší množství solí, které do nich přecházejí při kontaktu s geologickým podložím. Organické látky jsou při průchodu půdním a horninovým prostředím mineralizovány, především činností mikroorganismů. Přeměnám v tomto procesu podléhají i některé látky anorganické, např. amoniak je oxidován na dusičnany. Jiné látky, např. fosforečnany, těžké kovy, pesticidy aj. .bývají oproti dusičnanům bývají v půdě poměrně účinně zachyceny. Podzemní vody jsou vody bezkyslíkaté, v některých případech se zvýšenými koncentracemi volné kyseliny uhličité, železa a manganu, které při použití vody k pitným účelům musí být odstraněny (MALÝ, MALÁ 2006). 3.2.1.4 Minerální vody Z prosté podzemní vody se stává minerální voda, jestliže v ní rozpuštěné tuhé látky a plyny překročí určité limitní koncentrace. Vysoké koncentrace rozpuštěných látek a plynů je dána zvláštními okolnostmi při oběhu podzemní vody. K odlišení minerálních vod od prostých podzemních vod slouží většinou balneologická kritéria. První definice minerálních vod podle obsahu různých látek pochází od Hintze a Grunhuta z roku 1907. Návrh této rozšířené definice byl přijat v roce 1912 tzv. Nauheimským usnesením. Tento návrh se stal základem pro definici minerálních vod v celém světě (PITTER, 1990). Minerální vody se klasifikují na základě: •

obsahu rozpuštěných plynů (rozeznávají se vody uhličité a sulfanové)

•

celkové mineralizace (vody slabě, středně a silně mineralizované)

•

převažujících anionů či kationů (jodidové, bromidové, železnaté, síranové, fluoritové)

•

radioaktivity (radonové, radioaktivní)

•

teploty při vývěru (termální s teplotou vyšší než 25 0C, hypertermální s teplotou zhruba od 40 0C do 50 0C, ale i vyšší)

•

osmotického tlaku (vody hypotonické, isotonické a hypertonické)

19

3.2.2

Podle použití

3.2.2.1 Pitná voda Voda používaná k pitným účelům musí splňovat kvalitativní kriteria Vyhlášky č. 252/2004 Sb. V této vyhlášce jsou pro stanovení hygienických limitů vymezeny pojmy, z nichž se uvádí následující: •

Mezní hodnota (MH) – hodnota organoleptického ukazatele jakosti pitné vody, jejich přirozených součástí nebo provozních parametrů, jejichž překročení obvykle nepředstavuje riziko. Není – li uvedeno jinak, jedná se o horní hranici rozmezí přípustných hodnot.

•

Nejvyšší mezní hodnota ( NMH) – hodnota zdravotně závažného ukazatele jakosti pitné vody, v důsledku jejíhož překročení je vyloučeno použití vody jako pitné, neurčí – li orgán ochrany veřejného zdraví jinak (MALÝ, MALÁ 2006).

Pitná voda musí vyhovovat předepsaným zdravotním a technickým požadavkům. Nesmí obsahovat takové organismy nebo takové koncentrace látek, které mají nebo by mohli mít při jejím dlouhodobém požíváním nepříznivý vliv na zdraví člověka anebo které indikují možnost takového vlivu.. Všechna zařízení pro pitnou vodu musí být volbou

umístěním,

provozováním,

postavením

i

kontrolou

co nejdokonaleji

zabezpečena před možným znečištěním. Je žádoucí, aby vlastnosti pitné vody vnímané smyslovými orgány člověka vyhovovaly jeho požadavkům – voda má být chutná, má mít dobrý vzhled, nemá nepříjemně páchnout a má být přiměřeně chladná. Dobrá pitná voda má obsahovat dostatek biogenních prvků. Zdroje pitné vody jsou buď podzemní nebo povrchové. Výjimečně může sloužit jako zdroj pitné vody i voda atmosférická. Atmosférické vody obvykle nevyhovují požadavkům kladeným na kvalitní pitnou vodu vzhledem k nevhodnému chemickému složení a k nedostatku biogenních prvků (PITTER, 1990). 3.2.2.2 Užitková voda Užitková voda je hygienicky nezávadná voda, která není určená k pití a vaření na pitnou vodu, avšak některé požadavky na její chemické a fyzikální vlastnosti mohou být méně přísné (PITTER, 1990).

20

3.2.2.3 Provozní voda Provozní voda je voda pro různé výrobní a nevýrobní účely (chlazení, mytí zařízení, hydraulickou dopravu, rozpouštění surovin aj.), jejichž jakost odpovídá příslušnému způsobu použití. V závodech musí být učiněna taková opatření aby nemohlo dojít k její záměně s vodou pitnou a užitkovou (PITTER, 1990). Provozní vody se dělí podle účelu na vody : •

chladící

•

plavící

•

napájecí

•

polachové

•

betonářské.

3.2.2.4 Výrobní voda Je voda, která se při výrobním procesu stává součástí výrobku (PITTER, 1990). 3.2.2.5 Odpadní voda Podle zákona č. 138 / 1973 Sb. O vodách se za odpadní vodu považují vody jež byli používány v sídlištích, obcích, bytech, závodech, zdravotnických zařízení a jiných objektech a zařízeních jejichž použitím došlo ke změně jejichž vlastností. Vody po použití, změní - li svoje vlastnosti, třeba jen fyzikální ( teplotu), se nazývají vodami odpadními (PITTER, 1990). Podle svého původu se vody odpadní rozdělují : 3.2.2.6 Splaškové odpadní Jsou to odpadní vody vypouštěné do kanalizace z bytů a obytných domů. Patří k nim odpadní vody podobného charakteru z městské vybavenosti, jako jsou školy, restaurace, hotely, kulturní zařízení apod. Specifické množství odpadkových vod (1 obyvatele/den) závisí na bytové vybavenosti (koupelny, sprchy, přívod teplé vody) a je prakticky shodné se spotřebou pitné vody. Průměrně se počítá spotřeba na 150 l / osoba / den (MALÝ, MALÁ 2006).

21

3.2.2.7 Průmyslové odpadní vody Jsou to odpadni vody z průmyslových závodů a výroben, případně předčištěné v místě vzniku, tj. zbavených toxických a jinak škodlivých látek. Řadí se k nim i odpadní vody ze zemědělství, pokud jsou vypuštěny jako bodové zdroje (nikoliv plošné znečištění, např. z hnojení půd). (MALÝ, MALÁ 2006). 3.2.2.8 Vody zvláštní Mezi vody zvláštní se řadí přírodní léčivé vody, přirozeně se vyskytující stolní minerální vody a vody, které jsou podle předpisu vodami důlními (MALÝ, MALÁ 2006).

22

3.3 KVALITA VODY Voda je nejkontrolovanější z produktů určených k přímé spotřebě. Pitná voda se kontroluje v celém procesu, od zdroje přes její úpravu a distribuci až ke konečnému spotřebiteli. V moderních laboratořích se denně provádějí stovky analýz kvality pitných i odpadních vod, jejichž výsledky jsou k dispozici veřejnosti (MALÝ, MALÁ 2006). Jedna pětina lidstva stále nemá přístup k nezávadné vodě. Kvůli nedostatku vody nebo jejímu znečištění umírají každý rok více než čtyři miliony dětí a miliony dalších nemohou navštěvovat školy, protože musejí chodit pro vodu dlouhé kilometry (MALÝ, MALÁ 2006). Vodárenské společnosti mají kvalitní vybavené certifikované laboratoře pro kontrolu a rozbory vody pitné, i vod odpadních. Pro certifikaci svých laboratoří musejí splnit náročná kritéria, zaměstnávat špičkové odborníky a procházet pravidelnými kontrolami. Kvalita pitné vody je kromě vodárenských společností kontrolována nezávisle hygienickými stanicemi a musí odpovídat normě na pitnou vodu ČSN 75 7111 (MALÝ, MALÁ 2006). Kvalita povrchové vody využívané pro úpravu na pitnou vodu Přípustné a cílové standarty znečištění povrchových vod, které jsou využívány nebo u kterých se předpokládá jejich využití jako zdroje pro pitnou vodu, jsou uvedeny v Nařízení vlády ČR č. 61/2003 Sb. Vody se rozdělují do tří kategorií podle technologie jejich úpravy na vodu pitnou a to následovně: •

A1 - jednoduchá fyzikální úprava (např. rychlá filtrace)

•

A2 – běžná fyzikální úprava, chemická úprava, srážení, vločkování, usazování, filtrace

•

A3 – intenzivní fyzikální a chemická úprava, srážení, vločkování, usazování, filtrace, adsorpce (aktivní uhlí)

U všech způsobů úpravy se počítá s dezinfekcí (MALÝ, MALÁ 2006).

23

3.3.1

Úprava pitné vody

Vhodný technologický postup úpravy vody se aplikuje v závislosti na jakosti surové vody, přičemž je nutné vzít v úvahu nejen obvyklé (průměrné) hodnoty, ale i nárazové znečištění. Pro úpravu vody se mohou použít jen schválené technologické postupy, které jsou uvedeny ve vyhlášce č. 409/2005 Sb. (§14 odst. 3). V případě, že mají být použity jiné technologické postupy, je nutno si vyžádat souhlas příslušného orgánu ochrany veřejného zdraví. Technologie úpravy vody nesmí přímo nebo nepřímo vést ke zhoršení stávající jakosti vody a jejích organoleptických vlastností. Technologie úpravy vody nesmí být příčinou vnesení cizorodých, zdraví škodlivých látek do pitné vody. Musí co nejvíce respektovat přírodní složení vody a zachovávat biologickou hodnotu pitné vody. Používané chemické přípravky k úpravě pitné vody a teplé vody musí splňovat požadavky na čistotu, které jsou rovněž obsaženy ve vyhlášce č. 409/2005 Sb.. Chemické přípravky nesmí vedle toho obsahovat žádné cizorodé látky typu pesticidů, polyaromatických uhlovodíků, kyanidů apod., které nejsou přirozenou součástí výchozí suroviny nebo nevznikají ze suroviny během výroby chemického přípravku. Chemické přípravky

nesmějí

dále

obsahovat

patogenní

mikroorganismy,

být

zdrojem

mikrobiálního nebo jiného znečištění vody a obsahovat radioaktivní látky nad stanovený limit (KOŽÍŠEK et al, 2007). 3.3.2

Voda používaná k úpravě

Voda z přírodních zdrojů jakými jsou jezera, řeky a podzemní vody bohužel v naprosté většině nesplňuje požadavky norem pro pitnou vodu. Proto je třeba surovou vodu upravovat. Nejčastěji využívanými metodami úpravy vody jsou: 3.3.2.1 Surová voda •

mořská nebo slaná voda

•

povrchová voda z nádrží a vodních toků

•

podzemní a studniční voda

24

3.3.3

Požadavky na upravenou vodu

Pitná voda určená ke spotřebě obyvatelstvem musí vyhovovat vysokým požadavkům standardů pokud jde o její chemické složení, fyzikální vlastnosti a hygienické zabezpečení. Tyto požadavky jsou definovány Světovou zdravotnickou organizací (WHO) a národními standardy jednotlivých zemí. Národní standardy vyspělých zemí se navzájem výrazně neodlišují. Obecně lze konstatovat, že pitná voda musí být: •

čistá

•

bez zápachu a chuťových vad

•

nesmí být slaná

•

fyziologicky a hygienicky nezávadná

Komunální úpravny vod zásobující města a vesnice stejně jako soukromá zařízení typu hotely a průmyslové podniky jsou povinovány zajistit aby jimi vyráběná vody plně odpovídala výše uvedeným požadavkům (KOŽÍŠEK et al, 2007). 3.3.4

Metody úpravy pitné vody

•

flokulace

•

srážení

•

filtrace a adsorpce

•

odstraňování železa, manganu a arzenu

•

změkčování a stabilizace

•

mikrofiltrace a ultrafiltrace

•

odsolování

•

stvrzování

•

odkyselení a úprava pH

•

oxidace

•

zdravotní zabezpečení (dezinfekce) různými způsoby

Podle skutečné situace využíváme kombinace těchto metod k optimalizaci úpravy vody jak ve smyslu použitého zařízení tak z hlediska hospodárnosti úpravy (KOŽÍŠEK et al, 2007).

25

3.3.5

Odsolování brakických vod a vody mořské

Celosvětový nedostatek pitné vody je hlavním problémem dneška. Z veškerého množství vody na naší planetě se pouze 0,03 % hodí k využití jako sladkovodní zdroje pro úpravu pitné vody. Pro mnoho zemí je řešením nedostatku pitné vody odsolování mořské vody.Technologie odsolování mořské vody již dosáhla velmi vysoké úrovně a stala se dostupnou a realizovatelnou a vhodnou zejména pro ostrovní státy (MALÝ, MALÁ 2006). Základním úkolem při odsolení mořské nebo brakické vody je dosáhnout výrazného snížení obsahu solí ve vodě. Pokud voda obsahuje 1500 - 2000 mg/l solí, chutná slaně a je nepoužitelná k pití a spotřebě. Taková voda se nehodí ani k účelům osobní hygieny či na zalévání rostlin. Za brakické vody jsou považovány takové, které obsahují 2000 až 10000 mg/l solí zatímco voda mořská obsahuje 35000 mg/l i více. Směrnice WHO udávají obsah solí v pitné vodě do 500 mg/l což znamená, že obsah solí je třeba snížit o 75% až 99% (v závislosti na původní koncentraci). Odsolení se provádí zařízením zvaným reverzní osmóza s použitím speciálních membrán (MALÝ, MALÁ 2006). Požadavky na reverzní osmózu v procesu odsolení vody jsou : •

zajistit odpovídající snížení obsahu solí ve vodě

•

zabránit vzniku chemických a biologických úsad na membránách

•

dosáhnout maximální míru odsolení tedy co nejméně odpadní koncentrované vody

•

mít minimální spotřebu energie, tedy nízké provozní náklady

•

zajistit spolehlivý a trvalý provoz, dlouhou životnost, snadnou obsluha

•

garantovat to, že voda bude pitná a nezávadná

26

Zařízení pro úpravu vody Systém pro úpravu vody je složen tak, aby byla dosažena nejvyšší úroveň z hlediska spolehlivosti provozu a kvality upravené vody: •

solenoidová a motorická dávkovací čerpadla

•

dávkovací stanice

•

zásobníky chemikálií

•

regulátory

•

sondy

•

UV zařízení

•

ozonizátory

•

generátory chlordioxidu

•

zařízení pro přípravu roztoků

•

gravitační filtry

•

jednotky reverzní osmózy

3.3.6

Úprava podzemní vody na pitnou

3.3.6.1 Odkyselování vody Volný oxid uhličitý v koncentraci vyšší než odpovídá rovnovážnému stavu je příčinou agresivity vody vůči betonu, příp. železu. Metody, kterými je CO2 z vody odstraňován, se nazývají odkyselováním, které se provádí : a) Provzdušňováním b) chemickými způsoby 3.3.6.2 Odželezování vody Postupy odželezování vody lze rozdělit na : a) oxidační ( chemické nebo biochemické ) b) koagulací c) pomocí iontoměničů Principem oxidačních postupů je oxidace Fe2+ na Fe3+ a následná hydrolýza železité soli na málo rozpustný hydroxid železitý, který se pak odstraní filtrací, příp. s předřazenou sedimentací. K oxidaci se používá vzdušný kyslík nebo jiná, silnější oxidační látka.(MALÝ, MALÁ 2000).

27

3.3.6.3 Odmanganování vody Postupy odmanganování vody lze rozdělit na : a) oxidační b) pomocí iontoměničů Principem je oxidace Mn

2+

na Mn

3+

resp. Mn4+ a následná hydrolýza těchto iontů

na málo rozpustné hydroxidy, případně hydratované oxidy. K oxidaci se používá vzdušný kyslík nebo jiná, silnější oxidační látka. Pro tento účel lze využít i bakterií oxidujících manganaté ionty ((MALÝ, MALÁ 2000). 3.3.7

Úprava povrchové vody na pitnou

3.3.7.1 Čiření vody Čiření je základním technologickým procesem při úpravě povrchových vod na vodu pitnou. Někdy se tohoto postupu využívá i při čištění vod odpadních (průmyslových). Proces spočívá v časově navazujících dějích : a) koagulaci – destabilizací koloidních částic vody přídavkem koagulantu b) flokulací – shlukování destabilizovaných koloidních částic do větších agregátů a posléze okem viditelných vloček c) čiření – separací vloček od vyčištěné vody Někdy se čiřením nazývá celí proces, nikoliv jeho poslední fáze, jindy je pro celý proces používán pojem koagulace (MALÝ, MALÁ 2006). 3.3.7.2 Filtrace zrnitým materiálem Při úpravě vody na pitnou procesy koagulace, odželezování, odmanganování a někdy i odkyselování vznikají suspenze, které je nutno z vody odstranit předtím, než je distribuována

spotřebitelům.

Nejobvyklejší

separačními

procesy

jsou

filtrace

a sedimentace. Sedimentace, realizována v usazovacích nádržích, je používána i pří čištění odpadních vod (MALÝ, MALÁ 2006). 3.3.7.3 Filtrace na přepážce K filtraci suspenzí lze použít vedle vrstvy zrnitého materiálu také filtrační přepážku, zachycující částice určité velikosti a podle toho se rozdělují na mikrosíta a mikrofiltry (MALÝ, MALÁ 2006).

28

3.3.7.4 Pomalá filtrace Je proces úpravy povrchové vody na pitnou, při němž se vedle filtračního účinku uplatňuje především účinek biologického oživení náplně. Jedná se tedy o proces biologický, podmíněný činností aerobních mikroorganismů, které na filtrační pískové náplni vytvořili biologickou blánu, působící i jako filtrační prostředí. Na biologickou blánu

se

látky

především

koloidní

a

suspendované

adsorbují.

Substrátem

mikroorganismů je organická hmota vody, která je tímto procesem mineralizována. V současné době se již tento způsob úpravy nenavrhuje. Pomalé biologické filtry se stávají z filtrační vrstvy vysoké 100 – 120 cm, vytvořené pískem o velikosti zrn 0, 4 – 0, 7 mm. Podkladní vrstvy mají výšku 40 – 60 cm a tvoří plynulý přechod od zrn velikosti 1 mm až k zrnům o průměru 30 mm na dně filtru, kde je umístěn drenážní systém odvádějící profiltrovanou vodu. Výška vody nad náplní bývá 50 – 150 cm (MALÝ, MALÁ 2006). 3.3.7.5 Filtrace s využitím horninového prostředí U tohoto způsobu úpravy povrchové vody na pitnou je využito procesu, který probíhá v přírodě při tvorbě zásob podzemní vody z vod povrchových. Prostupem vody půdou a horninovými vrstvami, zejména sedimentárními horninami, probíhají v ní procesy fyzikální (filtrace), fyzikálně – chemické (adsorpce) i biochemické (mikrobiální rozklad organických látek, nitrifikace aj). Procesy jsou analogií

samočisticích procesů,

probíhajících v povrchových vodách, od nichž se však odlišují mimo jiné obvykle delším časovým působením a přítomností pevného nosiče, tvořeného horninou. Uvedený proces se nazývá přirozenou infiltrací. Na jejím principu je založen odběr vody studní, návratných v blízkosti koryta řeky (zpravidla několik desítek až stovek metrů), jehož voda infiltračním procesem tyto studny napájí. V bezprostřední blízkosti velkých řek je podloží obvykle tvořeno sedimentárními horninami, které jsou svojí prostupností pro infiltraci příznivé (MALÝ, MALÁ 2006).

29

3.3.8

Klasifikace vody

Povrchové vody se podle jakosti zařazují do pěti tříd. Klasifikace jakosti vychází z hodnocení tzv. ukazatelů jakosti vody, to znamená ukazatelů kyslíkového režimu (množství rozpuštěného kyslíku), základních chemických a fyzikálních ukazatelů (pH, rozpuštěné látky, vodivost, nerozpuštěné látky, amoniakální dusík, dusičnanový dusík, veškerý fosfor), doplňujících ukazatelů (obsah vápníku hořčíku, chloridů, síranů, anion aktivních tenzorů, ropných látek, organicky vázaného chloru), obsah těžkých kovů (olova, kadmia, rtuti a arsenu), biologických a mikrobiologických ukazatelů (především koliformních baktérií) radioaktivity. Rozeznává se : •

velmi čistá voda ( 1. třída )

•

čistá voda ( 2. třída )

•

znečištěná voda ( 3. třída )

•

silně znečištěná voda ( 4. třída )

•

a velmi silně znečištěná voda ( 5. třída )

Velmi čistá voda je vhodná pro všechny užití, především pro vodárenské účely (voda pitná) a pro potravinářský průmysl. Čistá voda je vhodná pro užití (např. pro vodárenské účely). Znečištěná voda je obvykle vhodná jen pro zásobování některých průmyslových provozů (VELÍŠEK, 1999). 3.3.8.1 Eutrofizace vod Trofie = úživnost Vyjadřuje schopnost vodního prostředí dodávat organismům živiny, aby mohli růst, rozmnožovat se a produkovat další organickou hmotu. Trofie především vyjadřuje kvantitativní poměry živin, které mají rozhodující vliv na kvantitativní složení biocenóz. Eutrofizace vody patří k základním biologickým procesům, které výrazně ovlivňují kvalitu povrchových vod. Značný přísun základních rostlinných živin do povrchových vod, zejména dusíku a fosforu, a teplota vody nad 11 0C vytvářejí příznivé podmínky pro vznik eutrofizačních procesů. Zdrojem dusíku, fosforu, ale i ostatních rostlinných živin jsou kanalizační i průmyslové čistírny, které zachytí pouze určitou část těchto živin (TLAPÁK et al, 1992).

30

3.4 Čištění odpadních vod 3.4.1

Antropogenní vlivy na kvalitu přírodních vod

Lidé ovlivňují svojí činností významně své prostředí, v němž žijí, s nemalým dopadem na přírodní vody, a to nejen zásahy do krajinného hydrologického systému, jako je regulace vodních toků, výstavba umělých nádrží, meliorace, apod., které mají ve směs vliv na kvalitu přírodních vod, ale také přímým ovlivněním kvality plošnými a bodovými zdroji znečištění. Kvalitu podzemní vody lze ovlivnit nepřímo, především zemědělskou činností, ale i haváriemi, především na zařízeních dopravujících a zpracovávajících ropu, i jiným způsobem.Typickým příkladem vlivu zemědělské činnosti na kvalitu podzemní vody je výskyt dusičnanů v oblastech, kde byli jejich koncentrace před tím výrazně nižší. Mezi další vlivy zemědělské činnosti se řadí výskyt pesticidů (látek hubících rostlinné i živočišné škůdce), z nichž některé, zejména na bázi chlorovaných uhlovodíků (DDT, HCH – v současné době již nevyráběné), jsou velice rezistentní a v životním prostředí přetrvávají dlouhou dobu a představují tak vzhledem k toxickému působení na organismy nebezpečí pro celou hydrosféru včetně vod podzemních. Dále ke kontaminaci podzemních vod řadíme ropné látky, které se mohou dostat do podzemních vod vlivem havárie a může dojít ke kontaminaci. Sanace ropných havárií je velmi náročná a finančně nákladná. Při těžbě uranové rudy přiváděním kyseliny sírové do podzemí. Vody povrchové jsou vystavěny více bezprostředním vlivům lidské činnosti než vody podzemní (MALÝ, MALÁ 2006). 3.4.2

Zdroje znečištění

3.4.2.1 Plošné zdroje Patří sem vody srážkové, které se při prostupu atmosférou mohou obohatit kontaminanty z ovzduší. Významnější zdroj představují látky vyplavované z půdy, jejichž množství a složení ovlivňuje vedle intenzity srážek reliéf povrchu, druh porostu i způsob hospodaření (obdělávání, hnojení, použití pesticidů apod.). (PITTER, 1990). 3.4.2.2 Bodové zdroje Představují hlavně odpadní vody odváděné veřejnými kanalizacemi z obcí, případně zemědělských a průmyslových závodů, vypouštění odpadní vody přímo do vodních recipientů (PITTER, 1990). 31

Požadavky na kvalitu vypuštěných odpadních vod Odpadní vody jsou vypouštěny do povrchových vod (vypouštění do vod podzemních je zakázáno), přičemž jejich škodlivý vliv na povrchovou vodu lze charakterizovat: 1) zanášením koryt řek suspendovatelnými usaditelnými látkami a. znečišťování břehů makroskopickými látkami unášenými vodou. 2) Estetické a organoleptické vlastnosti (pachové). 3) Vyčerpáním

rozpustného

kyslíku,

především

mikrobiálním

rozkladem.

organických látek, a tím znemožnění života vyšších organismů a vyvolání závad uvedených v bodě 2. 4) Epidemiologické závady vyvolanými přítomností patogenních organismů – virů, bakterií, protozoí, červů aj. 5) Kontaminace vody toxickými nebo jinak škodlivými látkami (těžké kovy, chlorované organické látky, fenoly aj.). 6) Přívod látek způsobujících eutrofizaci povrchových vod. 7) Zvyšování solnosti (obsahu solí) vody 8) Změny teploty, především její zvyšování což může být významné při vypouštění velkého množství chladících vod. K tomu, aby byly výše uvedené negativní vlivy odpadních vod na povrchové vody eliminovány nebo, nebo alespoň sníženy na přijatelnou míru, musí být odpovídajícím způsobem vyčištěny. Stupeň tohoto vyčištění vyplývá z vodohospodářského rozhodnutí, které vychází z celostátně platné legislativy (Nařízení vlády ČR č. 61 / 2003 Sb. ), kterým jsou stanoveny : 1. emisní standarty, což jsou limitní hodnoty ukazatelů ( většinou v maximální přípustné koncentraci ) ve vypuštěné odpadní vodě. 2. imisní standarty, což jsou limitní hodnoty ukazatelů ( většinou v maximální přípustné koncentraci ) ve vodním recipientu, které by neměly při vypouštění odpadní vody překročeny ani za nejméně nepříznivých hydrologických poměrů (MALÝ, MALÁ 2006). 3.

Principy čištění městských odpadních vod

Způsob čištění odpadních vod se volí podle kvality produkované surové vody a podle požadované kvality na vypuštěnou odpadní vodu.

32

Čištění městských odpadních vod zahrnuje odstranění nebo snížení koncentrace : •

hrubých nečistot

•

suspendovaných částic

•

koloidních látek a rozpuštěných biologicky rozložitelných látek

•

nutrientů ( sloučenin dusíku a fosforu )

•

patogenních organismů (MALÝ, MALÁ 2006)

3.4.3

Způsoby čištění

3.4.3.1 Mechanické (primární) čištění Odpadní voda je přiváděna hlavní stokou ze stokové sítě. Na jejím konci je umístěn lapák štěrku. Ten zachycuje nejhrubší nerozpuštěné látky (například štěrk, dlažební kostky, kusy cihel, …), uplatňuje se především při zvýšeném průtoku odpadních vod. Dalším stupněm jsou česle. Ty odstraní hrubé plovoucí nečistoty. Česle bývají s ručním nebo strojovým shrabováním naplavenin tzv. shrabky, alternativou česlí jsou buď síta, a nebo mělnicí česle a dezintegrátory, které se někdy používají na malých ČOV (čističky odpadních vod). Následuje lapák písku, často v kombinaci s lapákem tuků. Jeho cílem je oddělení minerálních suspenzí (písek) od organických nerozpuštěných látek, organické je výhodné v odpadní vodě nechat. Separace se děje na základě rozdílných hustot obou materiálů, využívá se buď gravitační nebo odstředivá síla. Odstraněním písku se jednak zabrání jeho usazování na nežádoucích místech a jednak se sníží abraze případných následujících zařízení. Lapáky písku se někdy provzdušňují. Lapák štěrku, česle a lapák písku a tuků se někdy souhrnně nazývají ochranná část ČOV. Posledním zařízením pro mechanické čištění je usazovací nádrž. Zde probíhá usazování jemných nerozpuštěných látek a stírání plovoucích nečistot z povrchu nádrže. Vzniká primární kal, který je zpracováván v kalovém hospodářství. Tato část je obzvlášť důležitá pro systémy s nitrifikací a pro zkrápěné biofilmové reaktory (HARTMAN et al, 1998).

33

3.4.3.2 Biologické čištění Probíhá v biologickém reaktoru. Zde je znečištění z odpadní vody odstraňováno pomocí mikroorganismů nazývaných aktivovaný kal. Aktivovaný kal je v biologickém reaktoru kultivován buď jako suspenze (tzv. aktivační systémy), nebo na pevném nosiči (tzv. biofilmové reaktory). Těchto reaktorů je celá řada typů. Aktivovaný kal dokáže z odpadní vody odstranit značné množství organického znečištění i sloučenin dusíku a fosforu. Směs vody a aktivovaného kalu pak teče do dosazovací nádrže, kde dochází k oddělení vyčištěné vody od aktivovaného kalu v důsledku jeho sedimentace. Část aktivovaného kalu je vracena zpět do biologického reaktoru a část je oddělena jako přebytečný

kal

a

odváděna

ke

zpracování

do

kalového

hospodářství

(HARTMAN et al, 1998). 3.4.3.3 Terciární čištění Terciární čištění slouží k dočištění odpadních vod, především k odstranění fosforu, nerozpuštěných látek a k hygienizaci vody (odstranění patogenů). (HARTMAN et al, 1998). 3.4.4

Čištění a vrácení do přírody

Čistírna odpadních vod odstraní z vody v několikastupňovém procesu organické látky a chemické znečištění. Nejprve jsou mechanicky odstraněny hrubé nerozpuštěné nečistoty na česlích, lapácích tuku a písku a na primárních usazovacích nádržích. Poté je takto předčištěná voda smíchána s kulturou bakterií, nazývanou aktivovaný kal. (HARTMAN et al, 1998). Bakterie z vody odstraní organické látky, kterými se živí, a amoniakální dusík převedou na plynný dusík, který přejde do atmosféry.Takto vyčištěná voda se od aktivního kalu oddělí v usazovacích nádržích a koncentrovaný oddělený kal je znovu vrácen na začátek biologického čisticího procesu ( HARTMAN et al, 1998). 3.4.5

Návrat vyčištěné vody zpět do životního prostředí

Vyčištěná voda se z čistírny odpadních vod vrací zpět do přírody, do řek a potoků. Je důležité zajistit kvalitní zpracování odpadních vod tak, aby jejich dopad na životní prostředí byl minimální ( HARTMAN et al, 1998)

34

3.5 Jakost pitné vody 3.5.1

Obecné požadavky:

Evropská směrnice (č. 98/83/ES), ze které česká hygienická legislativa pitné vody vychází, pojem „pitná voda" vůbec nepoužívá - hovoří totiž o „vodě určené pro lidskou spotřebu". Důvodem je skutečnost, že pitnou vodu používáme v domácnosti nejen k pití a vaření, ale i k řadě dalších činností. Proto je i snaha zajistit, aby také voda k mytí nebo jiným hygienickým účelům měla příslušnou kvalitu. „Voda určená pro lidskou spotřebu" podle této směrnice zahrnuje veškerou vodu buď v jejím původním stavu nebo po úpravách, určenou pro pití, vaření, přípravu potravin nebo k jiným účelům v domácnostech jakož i veškerou vodu používanou v jakémkoliv potravinářském výrobním zařízení k výrobě, zpracování, uchovávání nebo prodeji výrobků nebo látek určených pro lidskou spotřebu; a to bez ohledu na její původ a na to, zda je dodávána z rozvodné sítě, ze zásobníku nebo v láhvích či kontejnerech (KOŽÍŠEK et al, 2007). Podobnou definici používá i zákon o ochraně veřejného zdraví (§ 3, odst. 1), i když se nevzdává tradičního pojmu: „Pitnou vodou je veškerá voda v původním stavu nebo po úpravě, která je určena k pití, vaření, přípravě jídel a nápojů, voda používaná v potravinářství, voda, která je určena k péči o tělo, k čištění předmětů, které svým určením přicházejí do styku s potravinami nebo lidským tělem, a k dalším účelům lidské spotřeby, a to bez ohledu na její původ, skupenství a způsob jejího dodávání." (KOŽÍŠEK et al, 2007). Hygienické požadavky na zdravotní nezávadnost a čistotu pitné vody (pro které používá zákon pojem „jakost pitné vody") se stanoví hygienickými limity mikrobiologických, biologických,

fyzikálních,

chemických

a organoleptických

ukazatelů, které jsou upraveny vyhláškou č. 252/2004 Sb. (v platném znění) nebo jsou povoleny nebo určeny podle zákona o ochraně veřejného zdraví příslušným hygienickým orgánem (KOŽÍŠEK et al, 2007). Tabulka č. 1 : Mikrobiologické, biologické, fyzikální, chemické a organoleptické ukazatele pitné vody a jejich hygienické limity (podle vyhlášky č. 252/2004 Sb. v platném znění.. Tabulka č. 2 : Ukazatele jakosti pitné vody, jejich hygienický význam a zdroje znečištění (KOŽÍŠEK et al, 2007). ( Tabulky jsou uvedeny v příloze ).

35

3.5.1.1 Pitná voda Obsahuje různá množství anorganických solí (příslušných kationtů a aniontů vzniklých disociací různých solí), rozpuštěných plynů (kyslík a další plyny) a indikátory znečištění jako jsou některé organické látky (např. Rozpustné podíly humusu z půdy, tzv. Huminy či huminové látky a kontaminanty jako jsou fenoly aj.), určitý počet různých bakterií atd. V přítomnosti oxidu uhličitého se může zvyšovat množství přítomných iontů je-li voda v kontaktu s kovovými (měděnými, železnými a jinými) korodujícími součástmi kuchyňského a technologického zařízení. Voda obsahuje ve větším množství ionty železa a manganu je k mnohým účelům nepoužitelná. Praktický význam má přítomnost hydrogenuhličitanů, síranů a chloridů vápníku a hořčíku, která určuje tvrdost vody a současně její vhodnost a použitelnost pro výrobu potravin a jiné účely (VELÍŠEK, 1999). 3.5.1.2 Balená voda Balenou vodou se rozumí voda stolní a kojenecká. Kvalita balené vody je vymezena příslušnými předpisy. Jedná se o vybraný druh vysoce jakostní pitné vody,vyhovujícím podmínkám trvalého použití. Zdrojem musí být podzemní voda, která má dlouhodobou záruku jakosti (VELÍŠEK, 1999). 3.5.1.3 Stolní voda : K ůpravě stolní vody jsou příustné pouze některé postupy a technologie (fyzikální výjmečně chemické postupy), k zabezpečení biologické a mikrobiologické jakosti se nesmí používat chlor a jeho sloučeniny.v průběhu stáčení stolní vody do obalů je možné ji stabilizovat oxidem uhličitým (VELÍŠEK, 1999). 3.5.1.4 Kojenecká voda Nesmí se upravovat žádným způsobem využívaný u balených a stolních vod. Zabezpečení hygienické jakosti je možné pouze ultrafialovým zářením nebo ultrafiltrací. Je možné ji stabilizovat oxidem uhličitým do minimální hodnoty pH 6. (VELÍŠEK, 1999). 3.5.1.5 Užitková voda Jsou kladeny stejné požadavky jako na vodu pitnou, která není určena k pití, vaření a k výrobě potravin (VELÍŠEK, 1999). 36

3.5.1.6 Provozní vody Používá se pro různé výrobní a nevýrobní účely (chlazení, hydraulická doprava, naoájení parních kotlů) se vřídí požadavky výroby. V závodech musí být učiněna taková opatření, aby nedošlo k záměně vody provozní s vodou užitkovou a vodou pitnou (VELÍŠEK, 1999). 3.5.2

Požadavky potravinářského průmyslu

Potravinářský průmysl má obecně vysoké požadavky na kvalitu vody, zejména z hlediska mikrobiologického (GINZBURG et al, 1989). 3.5.2.1 Pivovarský průmysl Voda je např.jednou ze tří základních pivovarských surovin. Tvrdost vody a její celkové chemické složení je významným faktorem určujícím kvalitu vyráběného piva každého pivovaru. Voda s určující vyšší tvrdostí je vhodná jako varná voda než voda měkká. Například se udává, že i obsah vápníku je v plzeňských pivovarských vodách 14 mg.dm-3, zatímco v mnichovských pivovarských vodách 109 mg.dm-3 . Díky kvalitě vody (a také z dalších důvodů) mají obě piva zcela odlišný charakter (organoleptické vlastnosti). Světlá piva vyžadují nižší koncentrace hydrogenuhličitanů a vápníku a vyšší koncentrace síranů. U tmavých piv je tomu naopak (souvislost s tlumivou kapacitou vody, která spolu s hodnotou pH ovlivňuje průběh kvašení). Přítomnost železa a manganu ve větším množství je nežádoucí (koncentrace železa je limitováno hodnotou 0, 2 mg.dm-3 a koncentrace manganu hodnotou nižší). (VELÍŠEK, 1999).. 3.5.2.2 Mlékárenský průmysl V mlékárnách se požaduje voda s menší koncentrací hořčíku, který jinak dodává nahořklou chuť máslu. Koncentrace železa by neměla přesáhnout 0, 1 mg.dm-3 a mangan by neměl být vůbec přítomen (VELÍŠEK, 1999). 3.5.2.3 Konzervárenský průmysl Obdobné požadavky na vodu klade také konzervárenský průmysl. Při konzervaci zeleniny a masa jsou nežádoucí vyšší koncentrace dusičnanů (VELÍŠEK, 1999).

37

3.6 Vlastnosti vody 3.6.1

Chemické vlastnosti

3.6.1.1 Voda Je sloučeninou vodíku a kyslíku v poměru počtu atomů 2 : 1. Vazba mezi atomem kyslíku a atomy vodíku vzniká sdílením společného elektronového páru jako takzvaná vazba kovalentní. Samostatné molekuly vody H2O, sloučené z jednoho atomu kyslíku a dvou atomů vodíku, se vyskytují v plynném stavu jako vodní pára. V kapalném stavu jsou molekuly H2O spojeny vodíkovými vazbami, takže tvoří asociáty o proměnlivé velikosti (obvykle složené ze 4 až 6 molekul H2O). Vodíkové vazby jsou elektrostatické povahy a jsou podstatně slabší než vazby kovalentní, proto jejich vytvoření nebo uvolnění je spojeno jen s malou změnou energie. Voda je v nepatrné míře disociována – disociace je štěpení molekul na částice nabité elektrickým nábojem, nazývané ionty (MALÝ, MALÁ 2006). Ve stavu tuhém (led) vzniká za nepříliš vysokých tlaků struktura, jejíž opakující jednotkou je pravidelný čtyřstěn v jehož těžištích a rozích jsou atomy kyslíku spojené přes atomy vodíku střídavě kovalentními a vodíkovými vazbami (MALÝ, MALÁ 006). 3.6.1.2 pH pH hodnota je jednou z nejdůležitějších chemických veličin. Měření a regulace pH hodnoty je základem ovládání v mnoha průmyslových aplikacích, při úpravě vody, při řízení kvality kapalných látek. Požadovanou pH hodnotu je možno udržovat přidáváním kyseliny nebo zásady. Regulace pH je absolutně nezbytná v neutralizačních procesech na něž se vztahují přísné předpisy pokud jde o spolehlivost a přesnost (HORÁKOVÁ M. et al, 1986). pH hodnota je numericky vzato záporný dekadický logaritmus koncentrace vodíkových iontů a představuje míru kyselosti nebo zásaditosti měřené kapaliny. Hodnota pH předurčuje chemické, fyzické i biologické charakteristiky kapaliny. Proto je její provozní měření v reálném čase tak důležité pro provozní analytiku. Měření pH se používá ve všech průmyslových oborech, od úpravy vody přes všechny průmyslové oblasti. HORÁKOVÁ M. et al, 1986).

38

Velký význam v tomto smyslu má neutralizace (dosažení hodnoty pH = 7) kyselých nebo alkalických vod. Tento proces je velmi důležitý při čištění odpadních vod před jejich vypouštěním HORÁKOVÁ M. et al, 1986).

3.6.1.2.1 Tvrdost vody Tvrdost vody popisuje podíl mineralizace vody. Obecně se tvrdostí vody rozumí koncentrace všech vícemocných kationtů kovů alkalických zemin, v podstatě se jedná o sumu vápníku a hořčíku. Obsah vápníku ve vodě je přímo svázán s geologickou skladbou horniny, kterou protéká. Proto se tvrdost vody v jednotlivých geografických oblastech často liší. Voda pocházející z křídovité oblasti je tvrdší než ta, která se čerpá v oblasti žulové. Pokud se stanovuje tvrdost jako suma vápníku (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Rozdíl mezi tvrdou a měkkou vodou: a) Tvrdá voda •

Mýdlo málo pění a snadno se oplachuje.

•

Na hladině kávy nebo čaje se tvoří povlak.

•

Z jídel a nápojů se ztrácejí aromatické látky.

•

Prodlužuje se doba vaření masa a zeleniny.

•

Zanechává bělavé stopy v hrncích, na nádobí a na sanitárním vybavení (na vanách, umyvadlech…)

•

Způsobuje tvorbu vodního kamene v teplovodních trubkách, v ohřívačích vody, v kotlích a v domácích elektrospotřebičích. Na druhou stranu však chrání potrubí před korozí.

b) Měkká voda •

Pokud voda nemá výše zmíněné účinky, jedná se o vodu měkkou.

•

Jednoduchým návodem, jak předejít tvorbě nežádoucího povlaku na hladině čaje u tvrdé vody, je mírné okyselení vody - buď několika kapkami citrónu nebo chuťově neutrální kyselinou askorbovou (vitamin C) nebo kyselinou citrónovou (1 špetka na 1 litr vody), které lze běžně zakoupit v lékárně. Do takto připraveného čaje lze přidávat i mléko, aniž by se srazilo (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).

Tabulka č. 3 : Minimálnínimální, optimální a maximální pH pro růst některých mikroorganismů (Tabulky jsou uvedeny v příloze) ( ŠILHÁNKOVÁ, 2002) 39

3.6.1.3 Zdravotní význam 3.6.1.3.1 Zdravotní hledisko Ze zdravotních hledisek dáváme přednost spíše vodě tvrdší, ale i růst tvrdosti je prospěšný jen do určité míry. Optimum v pitné vodě je uvedeno ve vyhlášce pro pitnou vodu. Vápník nemá v žádném případě negativní vliv na naše zdraví. Naopak pro zdravý růst nebo k ochraně před odvápněním se doporučuje pít vodu s obsahem minerálních solí jako jsou vápník nebo hořčík. Voda z kohoutku je tedy nejjednodušším každodenním zdrojem vápníku pro náš organizmus (HAVEL, 2010). 3.6.1.3.2 Technické hledisko Z technického hlediska není žádoucí ani velmi měkká voda, která bývá agresivní a způsobuje korozi potrubí, ani voda tvrdá, která zase snižuje životnost potrubí a nádrží tvorbou inkrustací. Tvrdá voda navíc špatně rozpouští mýdlo a zvyšuje jeho spotřebu. Specifickým problémem se stává tvrdost u teplé vody. Když voda obsahuje hydrogenuhličitany, dojde při zahřívání k odstranění CO2 změně hydrogenuhličitanu na uhličitan (vápenatý), který se vysráží ve formě tuhého vodního kamene na stěnách varných nádob, trubek a bojlerů (HAVEL, 2010). 3.6.2

Fyzikální vlastnosti

K fyzikálním vlastnostem vody patří především teplota, barva, zákal, průhlednost, pach, chuť, viskozita, elektrolytická konduktivita, oxidačně – redukční potenciál, absorpce světelného záření, měrná hmotnost (hustota). (MALÝ, MALÁ 2006). 3.6.2.1 Teplota Mimořádný význam má teplota, která ovlivňuje nejen rychlost a průběh chemických a biochemických reakcí, ale také rozpustnost látek a další její vlastnosti (hustot, viskozitu kapalin aj.). Teplotní závislost rychlostí mikrobiálního rozkladu organické hmoty, která ovšem platí jen ve vymezeném rozsahu, závislém na druhu zúčastněných mikroorganismů. Teplota podzemních vod vzrůstá s hloubkou formování jejich chemického složení. Podzemní vody mývají konstantní teplotu, jen málo závislou na ročním období. Průměrná roční teplota ve střední Evropě v hloubce 10 m pod povrchem Země je asi 9, 5 0C (HORÁKOVÁ et al, 1986).

40

3.6.2.2 Barva Se posuzuje podle převládající vlnové délky neabsorbovaného záření v oblasti viditelného spektra. Z absorpčního spektra čisté vody vyplývá, že ve viditelné oblasti spektra, s výjimkou přechodu mezi červenou a infračervenou oblastí, voda světlo téměř neabsorbuje(HORÁKOVÁ et al, 1986). Bílé zbarvení - Bílé zabarvení vody má na svědomí vzduch rozpuštěný ve vodě. Při kontaktu studené vody z distribuční sítě s teplejšími vnitřními rozvody ve Vašem domě nebo průtokem přes perlátor instalovaný na vodovodním kohoutku se tento vzduch z vody uvolní a velké množství drobných bublinek způsobí její „mléčné“ zabarvení. S tímto zabarvením se můžete rovněž setkat po provedených opravách vodovodního potrubí, kdy se do sítě nasál vzduch z vnějšího prostředí. Tento vzduch má za následek kromě bílého zabarvení vody i nepravidelný tok vody z kohoutku, doprovázený syčením a „střílením“. Bílé zabarvení vody způsobené uvolněným vzduchem nemá absolutně žádný vliv na chuťové kvality vody ani na Vaše zdraví. Vzduch z vody postupně vyprchá, takže stačí, když vodu necháte několik minut odstát. Poté by měla být voda opět průzračná. (HORÁKOVÁ et al, 1986). •

Rezavohnědé zabarvení – rezavohnědé zabarvení způsobují částice oxidu železa, které vznikají korozí vnitřních. stěn vodovodního potrubí. Tyto částice se za normálních okolností usazují na stěnách potrubí Při zvýšení průtoku vody, při manipulaci s uzávěry, při opravách nebo údržbě rozvodné sítě atd., se částice oxidu železa mohou uvolnit do distribuované pitné vody, a způsobit tak její zabarvení. Oxidy železa nejsou zdraví škodlivé, větší množství jejich uvolněných částic však negativně působí na vzhled a chuť pitné vody. Aby Vám z vodovodního kohoutku opět tekla průzračná voda, stačí ji nechat chvíli odtéci.

3.6.2.3 Měrná hmotnost – hustota Zvláštností vody je, že dosahuje nejvyšší hodnoty měrné hmotnosti při teplotě 4 0C za atmosférického tlaku 101, 3 kPa = 760 torrů. Při snižující nebo zvyšující teplotě vody se měrná hmotnost vody snižuje. Měrná hmotnost vody s porovnáním se vzduchem je asi 775 krát větší. Proto na vodní organismy, které mají přibližně stejnou měrnou hmotnost jako voda, prakticky nepůsobí zemská tíže a pasivně se vznášejí. (HARTMAN t al, 1998). 41

3.6.2.4 Viskozita Třením vznikají síly směřující proti jejich vzájemnému posunování a proti vnikání pevných předmětů do vody – viskozita. Se zvyšováním teploty vody viskozita klesá mnohem rychleji než od měrné hmotnosti. Viskozitu nesmíme zaměňovat s hustotou – měrnou hmotností. Oleje mají menší hustotu, takže plavou na povrchu, ale viskozitu mají mnohem větší, jsou méně tekuté než voda. Jednotkou viskozity je Paskalsekunda (Pa.s) nebo milipaskalsekunda (mPa.s). (HARTMAN t al, 1998). 3.6.2.5 Povrchové napětí Na rozhraní mezi kapalným a plynným prostředím vzniká zvýšenou soudržností molekul vody biologicky velmi důležité povrchové napětí. Jeho hodnota je závislá na teplotě a obsahu látek rozpuštěných ve vodě. Pokud jde o přirozené látky, může být povrchové napětí vody sníženo vysokým obsahem humnových látek a extracelulárními exkrety planktonních řas a sinic. Povrchové napětí vody poskytuje řadě vodních organismů stabilizační plochu a oporu k trvalému nebo přechodnému pobytu (LELLÁK, KUBÍČEK 1991). 3.6.2.6 Zákal Zákal vody je způsoben nerozpustnými látkami anorganického nebo organického původu. Může být původem přirozeného nebo antropogeního. Příčinou zákalu mohou být např. jílové minerály, hydratované oxidy železa čí manganu, plankton, bakterie, jemné dispergované organické látky aj. Podzemní vody bývají zakalené jen zřídka a zákal tvoří převážně anorganické látky. Povrchové vody bývají velmi často zakaleny splachem půdních vrstev, planktonem nebo zvířenými dnovými sedimenty (PITTER, 1990). 3.6.2.7 Průhlednost Průhlednost vody závisí jednak na barvě vody, jednak na jejím zákalu. Mírou průhlednosti je výška sloupce vody, při které přestane být viditelná bílá deska nebo písmo určitých rozměrů. Průhlednost je doplňující kriterium pro hodnocení barvy a zákalu (LELLÁK, KUBÍČEK 1991).

42

3.6.2.8 Pach Pach je organoleptická vlastnost vody, zpravidla nepříjemného charakteru. Páchnoucí voda působí odpudivě, i když je jinak zdravotně nezávadná. Pach znehodnocuje vodu pro pitné účely, a proto nesmí být patrný ani při zahřátí vody. Pach přírodních vod může být způsoben látkami, které jsou přirozenou součástí vody (sulfanem v některých minerálních vodách, látkami typickými pro vody z rašelinišť, dále látkami biologického původu – vznikající životní činností nebo při odumírání mikroorganismů ve vodě nebo látkami obsaženými ve splaškových a průmyslových odpadních vodách). Stopové znečištění organickými látkami, které lze jen obtížně analyticky zjistit se často projevuje pachem (HORÁKOVÁ et al, 1986). 3.6.2.9 Chuť Chuť vody je významně ovlivněna koncentrací vápníku, hořčíku, železa, manganu, zinku, mědi, hydrogenuhličitanů, chloridů, síranů, ox. uhličitého aj. Prahové koncentrace chuti anorganických látek závisejí na celkovém složení vody. Není možné hovořit o prahových koncentrací iontů, ale stanovit lze pouze prahové koncentrace chuti soli, protože závisí na kvantitativních poměrech mezi kationy a ionty. Vhodné pH je v rozmezí 6, 5 – 7, 5. Při pH nad 8, 0 získává voda louhovitě mýdlovou příchuť (PITTER, 1990). 3.6.3

Radiologické vlastnosti

Prvky podléhající samovolnému rozpadu, který je provázen radioaktivním zářením, se nazývají radionuklidy a jejich původ je přírodní nebo uměly. Rozlišují se záření alfa – proud jader helia (2 protony a 2 neutrony), záření beta – proud elektronů a elektromagnetické záření gama. Důležitým údajem radioaktivních prvků je rychlost jejich rozpadu, což je doba, za kterou se rozpadne polovina radioaktivních atomů = poločas rozpadu. Aktivita zářeni ve vodách se měří v Bq ( Becquerel), což je počet rozpadů za sekundu v objemové jednotce 1 litru nebo tzv. objemová aktivita. Pro povrchové vody jsou limity objemové aktivity uvedeny v Nař.vl. č. 61/2003 Sb., pro pitnou vodu v Nař. vl.č. 307/2002 Sb., v němž jsou stanoveny směrné hodnoty, jejichž překročení může být ve zdůvodněných případech tolerováno, a mezní hodnoty, při jejichž překročení se nesmí voda dodávat (MALÝ, MALÁ 2006).

43

Rozlišuje se : •

voda pro veřejné zásobení včetně balené stolní vody

•

balená voda pro kojence

•

balená přírodní minerální voda

3.6.4

Biologické vlastnosti

3.6.4.1 Systém saprobity Je založen na skutečnosti tak, že různé druhy živých organismů mají optimální podmínky pro život ve vodě různou měrou znečištěné organickými látkami, od vody téměř bez organických látek až po koncentrované odpadní vody. Svým výskytem mohou tedy indikovat jakost vody v místě, kde je nalezneme. Ideální indikátory saprobity (tj. množství organických látek a intenzity jejich biochemického rozkladu) mají úzkou saprobní valenci. Naproti tomu špatné saprobní indikátory mají valenci širokou, jejich výskyt není příliš ovlivněn mírou organického znečištění vody (HARTMAN et al, 1998). 1. Katarobita ( K ) Patři sem nejčistší vody – podzemní vody, prameny a upravená pitná voda. Katarobní voda je velmi slabě nebo vůbec oživená, pouze druhy stygobiotními (žijícími pouze v podzemí) a stygofilními (žijícími převážne v podzemí). Saprobitní index -1,5 až -0,5. 2. Limnosabrobita ( L ) Zahrnuje především znečištěné podzemní a hlavně povrchové vody. Dělí se na 5 stupňů: a. xenosaprobita ( x ) – zahrnuje nejčistější povrchové vody, prameny, pramenné stůžky, pstruhové potoky. K typickým druhům tohoto stupně patří z ryb vranka a pstruh potoční. Saprobní index – 0, 5 – 0, 5. b. oligosaprobita ( o ) – zahrnuje velmi čisté vody neznečištěné člověkem. Patří do ní pstruhové říčky a lipanové pásmo. K typickým rybám tohoto stupně patří maréna, střevle, lipan a další druhy organismů. Saprobní index 0, 5 – 1, 5

c. betamezosaprobita ( b ) – je to klimaxové stadium čistoty vody ve střední Evropě. Zahrnuje pestře oživené vody pásma parmového a cenového i většiny rybníků. Pro betamezosaprobitu je typický výskyt kaprovitých ryb, úhoře, štiky, okouna a sumce. Saprobní index 1, 5 – 2, 5. 44

d. alfamezosaprobita ( a ) – jedná se o vodu se zvýšeným obsahem organických látek v důsledku antropogenního znečištění. Z ryb se tu může vyskytovat v menší míře většina druhů typických pro betamezosaprobitu. Saprobní index 2, 5 – 3, 5. e. polysaprobita ( p ) – vody silně znečištěné organickými látkami, toky pod vyústěním městských a průmyslových odpadních vod. V polysaprobní vodě je málo primárních producentů, převažují rozkladné procesy. Saprobní index 3, 5 – 4, 5 (HARTMAN et al, 1998). 3. Eusaprobita ( E ) Zahrnuje odpadní vody s velkým množstvím biologicky rozložitelných organických látek, jejichž rozklad probíhá anaerobně. Dělí se na 4 stupně : a. izosaprobita ( i ) – silný rozvoj nálevníků b. metasaprobita ( m ) – velmi hojní jsou bičíkovci c. hypersaprobita ( h ) – z živých organismů jsou přítomny jen bakterie a kvasinky v množství až 1 miliarda buněk v 1 ml (plodové vody škrobáren, odpadní vody cukrovarů) d. ultrasaprobita ( u ) – zahrnuje odpadní vody neoživené, v nichž ještě nenastaly rozkladné procesy. 4. Transsaprobita ( T ) Zahrnuje (odpadní) vody, v nichž mají rozhodující roli nesaprobní faktory. Rozeznávají se 3 stupně : a. antisaprobita ( an ) – toxické látky b. radiosaprobita ( r ) – radioaktivní látky c. kryptosaprobita ( c ) – fyzikální faktory (nerozložitelné minerální kaly, uhelný prach, příliš vysoká nebo příliš nízká teplota atd.). Saprobní indexy a indikační váhy jednotlivých druhů jsou publikovány např. v Komentáři k ČSN 83 0532 – část 6 : stanovení saprobitního indexu (HARTMAN et al, 1998)

.

45

3.6.5

Biologická kontrola znečištění vody

Na znečištěné vody reagují živé organismy na úrovni biocenózy (změny v druhovém složení, přestavba trofických řetězců a změna koloběhu živin), na úrovni populace (změny abundance, intenzity rozmnožování, velikostního složení) i na úrovni jedince (změny v metabolismu, v rychlosti růstu, genetické změny a tvorba novotvarů, změny v chování, úhyn). Všechny tyto změny mohou být využity při biologické kontrole znečištění vod. Změny na úrovni biocenózy a populace se používají zejména při kontrole znečištění v terénu, změny na úrovni jedince se využívají v biotestech prováděných převážně v laboratoři. Příkladem kontroly znečištěni podle složení biocenózy může být výše uvedené stanovení saprobity a toxicity vody. Další způsob biologické kontroly je založen na skutečnosti, že některé látky se kumulují v organismech, zejména v posledních článcích potravních řetězců. Například ke zjištění některých těžkých kovů je výhodná analýza ryb a dravých druhů zoobentosu, v nichž je koncentrace o několik řádů vyšší než ve volné vodě(HARTMAN et al, 1998). 3.6.5.1 Biologická indikace znečištěných vod Vedle specifického působení jednotlivých organických látek ve vodním prostředí jako je toxicita, biologická aktivita (např. vitamíny a enzymy), a fyzikálního působení (vlivy např. na zbarvení vody, pH, zákal, povrchové napětí apod.), mohou všechny biologicky rozložitelné organické látky vstupovat do koloběhu živin, takže můžeme hodnotit jejich souhrnný vliv na oživení vody. Čím je přísun organických látek do vody větší, tím více jsou ovlivněny trofické podmínky při současném růstu spotřeby kyslíku na rozklad organických látek, což má za následek pokles jeho koncentrace. Slouží k biologickému hodnocení jakosti vody – systému saprobity (HARTMAN et al, 1998).

46

3.6.6

Mikrobiologické vlastnosti

3.6.6.1 Mikrobiologie povrchových vod V surových vodách se z řas nejčastěji vyskytují rozsivky s křemitými schránkami a zelené jedno - či vícebuněčné řasy, z nichž některé se mohou pohybovat pomocí bičíku. Dále je možné pozorovat symetrické spájivky, pohyblivé zlaté řasy, krásnoočka, obrněnky a skrytěnky nejrůznějších tvarů.(KLIČKOVÁ, 2010). Výlučnou skupinu tvoří sinice (syn. cyanobakterie). Jedná se o bakterie, které navíc vlastní fotosyntetické barvivo –chlorofyl. Tyto organismy jsou z hygienického hlediska nejrizikovější. Některé druhy totiž mohou produkovat toxické látky, které se při nedostatečné úpravě mohou dostat do pitné vody. Z živočichů se vyskytují častěji drobné organismy (bičíkovci, nálevníci), ale občas se lze setkat i s většími korýši (až 10mm velkými), kteří jsou potravou pro ryby. Pro představu jsou zde uvedeny grafy počtů organismů v surových vodách ze dvou různých zdrojů (řeka a nádrž). Za povšimnutí stojí řádový rozdíl v celkových počtech. Dále je zajímavé, že kromě jarních měsíců lze zaznamenat vyšší počty organismů na podzim a někdy dokonce i v zimě (KLIČKOVÁ, 2010). 3.6.6.2 Mikrobiologické ukazatele Mikroorganismy jako indikátory pro zjištění nezávadnosti vody. V roce 1892 byla definována koncepce indikačních organismů, která se stala základem pro většinu kritérií mikrobiologické kvality vody a je používána dodnes. Jelikož nelze patogenní mikroorganismy detekovat jednoduchým způsobem a běžná kultivace u nich není doporučována, byli namísto toho vyvinuty metody na zjištění přítomnosti dalších fekálních organismů. V případě, že se tyto organismy nevyskytují, s určitou pravděpodobností se nevyskytují i patogenní organismy. (VODRÁŽKA et al, 1985). Indikační organismy, které jsou považovány za možné ohrožení lidského zdraví, jsou koliformní bakterie, intestinální streptokoky (enterokoky) a sulfát redukující klostridie, např. Clostridium perfringens. Jsou výlučně fekálního původu a vyskytují se v čerstvých fekálních odpadech ve větším množství než patogenní mikroorganismy, jsou vysoce rezistentní vůči okolním vlivům prostředí a přetrvávají zde déle než patogenní organismy, do načné míry se nemnoží v okolním prostředí. Organismy, 47

splňující tato hlediska, jsou představovány gastrointenstinálními patogenními organismy (známými jako původci střevních onemocnění), převážně spadají do systematické skupiny Enterobacteriaceae. Jmenovitě se jedná o rody a druhy Salmonella, Shigella, Yersinia enterolitica, Klebsiella pneumonie a Enterobacter a patogenní biovary Escherichia coli (E. coli). Vibrio cholera a Campylobacter jejuni jsou další dva střevní patogeny nejčastěji se nacházející ve znečištěných vodách, které jsou přenášené vodou kontaminovanou fekálním materiálem pocházejícím od člověka a jiných teplokrevných živočichů (VODRÁŽKA et al, 1985). 3.6.6.3 Indikátory ekologického znečištění Mikrobiologické znečištění vod, posuzované z hlediska ekologického, umožňuje především získání a ucelení základních informací o průběhu přirozených a částečně člověkem řízených biologických procesů, která ovlivňují jakost vody.Obsah chemických látek ve vodách má velký vliv na produkci biomasy. Živiny potřebují organismy k metabololickým pochodům, vývoji, rozmnožování a samozřejmě existenci na biotopu. Voda má schopnost rozpouštět minerální i organické látky, čímž umožňuje mikroorganismům přijímat potravu celým povrchem těla (totéž platí i pro vylučování). Primární produkce a výskyt organismů ve vodách se řídí pravidly LIEBIGOVA zákona minima. Pro produkci má největší význam ten prvek, sloučenina a chemická látka, který je ve vodách v nižší koncentraci (AMROŽOVÁ, 2004). Posuzování mikrobiálního znečištění vody z ekologického hlediska umožňuje získat informace o průběhu jak přirozených, tak i člověk řízených biologických procesů ovlivňujících jakost vody. Většinou se posuzuje mírá probíhajících rozkladných procesů či procesů, které se běžně užívají při procesu čištění odpadních vod (AMROŽOVÁ, 2004).

48

3.6.6.4 Indikátory kvality vody Organotrofní bakterie Do této skupiny jsou ve vodohospodářské i hygienické praxi řazeny bakterie, vyžadující pro svou existenci organické látky jako zdroj energie a uhlíku. Podle kvantity jejich výskytu můžeme usuzovat na celkové znečištění sledovaného typu vody. Do vody mohou být zaneseny přímo z okolí (z půdy, z rostlinného materiálu, apod.), nebo se pomnoží následkem zvýšeného přísunu organických látek. Jejich přímé stanovení jako počty buněk by v rutinní analýze bylo zdlouhavé a neodpovědělo by to na některé potřebné ekologické údaje. Hodnocení se proto provádí výhradně kultivačně kultivačně. Přitom si musíme ale uvědomit, že počet vyrostlých kolonií neodpovídá ve všech případech populaci vzniklé z 1 bakteriální buňky. Proto se hodnoty vykultivovaných počtů uvádějí nikoliv jako počet bakterií, ale jako počet kolonie tvořících jednotek (KTJ). Podle zavedených a již dlouhodobě používaných norem pro hodnocení organotrofních bakterií se rozlišují při hodnocení vody dvě skupiny jinak nesourodých bakterií. Na základě požadavku na optimální teplotu růstu se stanovují bakterie mesofilní a psychrofilní (KUNC, OTTOVÁ 1991). Mesofilní bakterie Tyto organismy zahrnují skupinu bakterií s teplotním optimem 37 0C. u nás se kultivují a vyhodnocují podle ČSN 83 05 21. Vyhodnocují se počty kolonií, vyrostlých na organickém médiu (masopeptonový agar – MPA) za 48 hodin. Stanovení se provádí i v povrchových, eventuálně odpadních vodách, kde se však hodnotí inokulum (vzorky) naředěné, aby mohlo být hodnocení vůbec provedeno. Kvantitativní zastoupení kolonií mesofilních bakterií ve sledované vodě nás informuje o přítomnosti snadno využitelných organických látek různého původu, o účinnosti provedené desinfekce, průběhu samočištění ve vodní lokalitě apod. při náhlém enormně vysokém zvýšení jejich počtu lze uvažovat i o případném zvýšení hygienického rizika. Mnohem větší význam se však nyní přisuzuje jejich podílu na celkovém závažnějším mikrobiálním znečištění sledované vody (KUNC, OTTOVÁ 1991).

49

Psychrofilní bakterie Je to skupina organotrofních bakterií s teplotním optimem růstu při 20 0C. počet vyrostlých kolonií za 72 hodin podle ČSN 83 05 21. Informují nás o mikrobiálním oživení sledované vody v závislosti na přítomnosti lehce využitelných organických látek. Jejich počty jsou ve srovnání s počty mesofilních bakterií zpravidla vyšší, neboť nejdůležitější hodnocené typy vod (pitné, povrchové) nedosahují vyšších teplotních hodnot. Je však nutno prodloužit dobu kultivace (KUNC, OTTOVÁ 1991). 3.6.6.5 Indikátory fekálního znečištění Ve vodě používané pro přímou spotřebu (pitná voda hromadného i individuálního zásobování) i v povrchové vodě upravené na pitnou nebo využívané k rekreaci je nezbytné

sledování

přítomnosti

patogenních

nebo

podmíněně

patogenních

mikroorganismů, mezi nimiž hrají bakterie významnou roli. Za patogenní organismus je považován takový organismus, který může vyvolat závažné onemocnění lidí, v některých případech až epidemického charakteru. Patogen může být striktní, neschopný existence jiným způsobem než v příslušném hostiteli. Často velmi vážně střevní infekce mohou vyvolat bakterie rodů Salmonella a Shigella, Vibrio cholera, některé kmeny Escherichia coli, Yersinia enterocolitica, některé druhy rodu Campylobacter a případně i jiné. K infekcím dochází po použití vody a probíhají různým stupněm závažnosti v závislosti na počtu buněk v postížené vodě (infekční dávce) a fyziologickém stavu infikovaného jedince. Poslední jmenovaný faktor může být taky rozhodující pro nepříznivé uplatnění bakteriálních druhů, které jsou ve vodě běžně přítomny a nejsou považovány za patogenní. U oslabených jedinců však mohou vyvolat onemocnění, podmíněné právě sníženou rezistencí, např. při jiném onemocnění nebo po léčení či úrazu (kromě střevních a urogenitálních problémů také onemocnění sliznic, ústní dutiny, očí, uší, kůže aj.). Mezi tyto značně rozšířené potenciální patogeny je možno zařadit např. některé druhy rodu Klebsiella, Flavobacterium, Acinetobacter, Serratis, Aeromonas a rovněž Pseudomonas aeruginosa, případně i některé pomalu rostoucí mykobakterie .(OTTOVÁ et al, 1991).

50

Koliformní bakterie Koliformní bakterie z čeledi Enterobacteriaceae jsou spíše klasifikovány na základě funkčních vlastností než na základě systematiky do rodů a druhů. Všechny bakterie z čeledi Enterobacteriaceae jsou tyčinkovité, gramnegativní a netvoří spory. Určité bakterie z této skupiny patří převážně do rodu Escherichia, Citrobacter, Klebsiella a Enterobacter, jsou schopné růstu za přítomnosti žlučových solí a jiných povrchových aktivních látek. Jejich reakce je na cytochromoxidázu negativní. Koliformní bakterie se vyznačují schopností fermentovat laktozu při teplotě 35 0C či 37 0C s produkcí kyseliny, plynu a aldehydu během 24 – 48 hodin (KUNC, OTTOVÁ 1991). Escherichia coli Nejlepším indikátorem fekálního znečištění pocházejícího z lidských a živočišných fekálií. V lidských a zvířecích exkrementech představuje E. coli 90 – 100 % celkových izolovaných bakterií. Ve splaškách a znečištěných vodách klesá procentuální podíl na 59 % (OTTOVÁ et al, 1991)

Příležitostní mikroorganismy Většina druhů z čeledi Enterobacteriaceae je označováno jako tzv. příležitostní organismy, které u zdravých jedinců nezpůsobují průjmová onemocnění (jsou neškodné pro zdravé hostitele) ale pro nemocné a oslabené jedince jsou patogenní (např. pacienti trpící podvýživou, diabetes či s oslabeným imunitním systémem). Bakteriální druhy, jako např. Escherichia coli, Klebsiella, Proteus, Providencia a Seratia marcescens z čeledi Enterobacteriaceae jsou odpovědné za 50 % podchycených zdravotnických infekcí (KUNC, OTTOVÁ 1991). Presumptivní Escherichia coli Jedná se o skupinu termotolerantních koliformních bakterií se schopností tvořit indol z tryptofanu. Jsou to bakterie schopny růstu v aerobním prostředí při teplotě 44 0C. od roku 1993 jsou dle směrnice WHO presumptivní E. coli jedným správným a vyhovujícím indikátorem fekálního znečištění vody (KUNC, OTTOVÁ 1991).

51

Termotolerantní koliformní bakterie Jedná se o gramnegativní tyčinky netvořící spory, které mají schopnost růst za přítomnosti žlučových solí a jiných povrchově aktivních látek s podobnými vlastnostmi a které jsou schopné fermentovat laktozu při teplotě 44 0C – 45 0C za současné tvorby kyselin, aldehydu a plynu. Reakcí na cytochromoxidázu mají negativní a vykazují beta galaktoxidázovou aktivitu, jsou aerobní čí fakultativně anaerobní. Lze je chápat i jako variantu koliformních bakterií, kterým je přisuzován větší hygienický význam. Dříve se označovaly jako fekální koliformní bakterie, což je v současné době nepřípustné a je nahrazeno terminem termotolerantní koliformní bakterie. Stanovení se striktně provádí na selektivním kultivačním mediu m – FC agaru (KUNC, OTTOVÁ 1991). Intestinální enterokoky Jsou grampozitivní koky, které často tvoří diplokoky (jejich dělení probíhá pouze v jedné rovině, což je důležité pro mikrobiologickou kontrolu). Běžně se vyskytují v obsahu intestinálního traktu, proto jsou používány jako indikátor fekálního znečištění. Jsou citlivé vůči změnám okolního prostředí, proto se velmi vzácně ve vodě pomnožují a přežívají zde krátkou dobu. Jsou považovány za indikátory čerstvého fekálního znečištění vody než koliformní bakterie. Jsou odolné vůči dezinfekčnímu prostředku např. chloru proto dále indikují nedostatečnou dávku dezinfekčního prostředku ((KUNC, OTTOVÁ 1991). Klostridia Jsou anaerobní organismy, tvořící spory a redukující sulfity, s taxonomickou příslušností do čeledi Bacillaceae a do rodu Clostridium. V našich vodách je nejvíce zastoupen druh Clostridium perfringens. Spory se vyskytují v intestinálním traktu, exkrementech či v odpadní vodě, ale nejsou tak hojné jako např. koliformní bakterie. Jelikož mají vysokou rezistenci vůči chloru a jiným chemickým či fyzikálním faktorům, je vhodné je využít pro doplňkovou kontrolu vodárenského systému, rozvodů a pro kontrolu účinnosti dezinfekce vody. Metody na stanovení spor redukujících klostridií sulfity jsou založeny na kultivaci membránových filtrů na agarových plotnách. Před vlastním stanovením se provádí tzv. pasterizace vzorku tak, že se příslušné množství vzorku vody zahřívá na vodní lázni vytemperované na teplotu 75 0C po dobu 15 minut.(OTTOVÁ, KUNC 1984).

52

3.6.7

Hygienicky významní mikroorganismy

Pseudomonas aeruginosa Jedná se o typový druh rodu Pseudomonas, který má vzhled přímé či mírně zahnuté tyčinky. Mikroorganismus roste pouze za aerobních podmínek v rozpětí kolem teplot 5 - 42 0C , optimální růst je 37 0C. je příležitostně patogenní pro člověka, starší osoby či malé děti. Vyvolává infekci močových cest, kůže a sliznice, katary. Je přítomen v hnisu, který díky jeho přítomnosti je zbarven do modrozelená. Do okolí vylučuje antibiotika, které potlačují růst jiných mikroorganismů. Indikuje výskyt pro pitnou vodu nevyhovujících organických substrátů, protože utilizuje těžko rozložitelné látky ve vodách. Vyskytuje se v plaveckých bazénech, bývá součástí biologických nárostů na vnitřních stěnách potrubí (OTTOVÁ, KUNC 1984). Stafylokoky Jedná se o grampozitivní mikroorganismy, které mohou být ve starších kulturách gramvariabilní až gramnegativní. Tvoří shluky či hroznovité útvary, netvoří spory, pouzdra či kapsule, nejsou pohyblivé. Kolonie jsou silně pigmentované, porcelánově bílé, citrónově žluté, oranžové či růžově červené. Úroveň pigmentace se hodnotí po 48 hodin kultivace při teplotě 20 – 22 0C. Vytvořené kolonie jsou mazlavé, na okrajích laločnaté. Stafylokoky nejsou náročné na výživu, rostou i na běžných kultivačních mediích. Znakem patogenity je produkce enterotoxinu, který je v testech potvrzován. Dalším znakem patogenity je u kolonií rostoucích na krevním agaru tvorba aureoly s beta či alfa hemolýzou. Pokud jsou stafylokoky detekovány ve vodách, je nutné považovat lokalitu za hygienicky závadnou (KUNC, OTTOVÁ 1991).

53

Streptokoky Streptokoky se při mikroskopickém pozorování velmi těžko odlišují od stafylokoků. Určení je založeno na jejich působní na erytrocyty v krevním agaru. Viridujícími streptokoky jsou alfa hemolytické streptokoky, vytvářející na agaru kolem svých kolonií zelenou aureolu. Příkladem jsou saprofyté člověka, např. Streptococus salivarius, str. mitis, jež se vyskytuje v ústní dutině. Úplným rozkladem červených krvinek vznikají na krevním agaru kolonie s bezbarvými a čirými aureolami, ty zastupují tzv. beta hemolytické streptokoky. Tyto typy streptokoků způsobují značná onemocnění, jako např. spálu, angínu, poporodní horečky, hnisavá a kožní onemocnění. Exisuje i přechod mezi alfa a beta hemolytickými kmeny, které jsou považovány za indikátory závažného hygienického znečištění vod v bazénech a koupalištích. Kmeny gama hemolytických streptokoků netvoří aureoly (OTTOVÁ, KUNC 1984). Kvasinky rodu Candida Kvasinky rodu Candida jsou anaskogenní, protože nevytvářejí vřecka s askoporami, ale tvoří tzv. blastopory, tvořících se na vláknech pseudomycelia

jako pučící buňky.

Většina zástupců z této skupiny fakultativně patogenní pro člověka , jako tzv kandidozy, projevující se chorobami sliznic, dýchacího, zažívacího a urogenitálního systému, kožními onemocněními pozorovanými na nehtech či v meziprstních prostorách. U jedinců se sníženou imunitou mohou napadnout i důležitější orgán , u jedinců postižených AIDS či cukrovkou se vyskytují jako sekundární onemocnění. Jejich sledování je doporučeno ve vodách z koupališť a bazénů, protože tam mohou být kandidy nejčastěji zdrojem infekčních onemocnění. Pokud jsou kandidy nalezeny v bazénových vodách, pak indikují hrubé hygienické závady, jelikož mají vysokou rezistenci vůči chloru a dalším dezinfekčním prostředkům (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).

54

Legionely V přírodním prostředí se vyskytují další potencionálně patogenní organismy, kterými jsou legionely, jako původci pneumonií u člověka. Představitelem skupiny je druh Legionella pneumophila, který se může vyskytovat na různých lokalitách, např. v teplé a studené vodě, v povrchové vodě, ve vodovodních řádech jako součást biofilmů, na filtrech, v chladících okruzích, klimatizačních zařízeních apod. žijí ve společenstvech s jinými mikroorganismy, jako jsou např. amébami a nálevníky. Rod Legionella je definován jako gramnegativních mikroorganismů, které se vyskytují na pufrovaném agaru s aktivním uhlím a kvasnicovým extraktem, obsahující L – cystein a trojmocné železo. Přítomnost legionel, saprofytických a termotolerantních améb se řídí zásadami normy ČSN ISO 11731. (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Salmonely Stanovení salmonel je velmi obtížné a řídí se zásadami normy TNV 75 7855. v případě stanovení tohoto ukazatele je nutné provedení neselektivního a selektivního pomnožení, kultivace na selektivně diagnostických půdách a provedení konfirmačních testů, založených na biochemickém a serologickém vyšetření. Posuzované vzorky vody se filtrují přes membránové filtry. Dále se provádí neselektivní pomnožení mikroflory v pufrované protonové vodě 24 hodin při teplotě 37

0

C, pomnožení v tekutých

selektivních médiích či selektivní kultivace na pevných diagnostických půdách. Hlavním médiem pro selektivní množeni je Rappaport – Vassiliadisovo medium s malachitovou zelení a chloridem hořečnatým, ve kterém je vzorek inkubován po dobu 24 hodin při teplotě 43 0C (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Pro stanovení salmonel je nutné použití paralelné kultivace na pevné diagnostické půdě tzv. XLD – medium, tj. medium xylosa – lysin – dekarboxylázové a nebo tzv. BGA medium, kterým je agar s briliantovou zelení, fenolovou červení a laktosou dle Rděla a Kampelmachera. Vyrostlé kolonie na pevných agarech, u XLD – media světlé kolonie s tmavým středem u BGA – media růžové kolonie, jsou přeočkovávány na neselektivní MPA a kultivovány 24 hodin při teplotě 37 0C. Nakonec se provádí konfirmační biochemické a serologické testy (AMBROŽOVÁ, 2004).

55

3.7 Dezinfekce vody Trvalý nárůst světové populace vytváří tlak na jeden ze základních zdrojů naší existence, kterým je hygienicky nezávadná pitná voda. Tento vzácný dar se může ve velmi krátké době stát pro mnoho lidí luxusem. Existuje však mnoho způsobů, jak pitnou vodu vyrobit a to zejména jak ji dezinfikovat. Surová voda ať povrchová nebo z podzemního zdroje, která se používá k úpravě na vodu pitnou obsahuje biologické znečištění. Proto je absolutně nezbytné provádět její dezinfekci. Volba způsobu provádění dezinfekce závisí na místních požadavcích tak, aby byla zabezpečena nejvyšší možná mikrobiologická bezpečnost a nejnižší míra rizika vzniku nežádoucích vedlejších produktů dezinfekce. Do toho vstupuje i legislativa povolující v dané zemi pouze některé z dezinfekčních metod (MALÝ, MALÁ 2006). Ve vodách je možné nalézt systematické skupiny pro člověka patogenních mikroorganismů. Nejdůležitější z hlediska pitné vody jsou ty, u nichž se nákaza dostává do těla perorální cestou kontaminovanou potravou nebo vodou a způsobuje onemocnění hlavně zažívacího traktu.. Prostřednictvím infikovaných výkalů může být následně opět znehodnocena voda nebo potraviny. Přes veškeré úsilí o zlepšení stavu se na straně druhé projevují důsledky nárůstu populace a vlivu konzumního života stále rostoucím znečištěním životního prostředí (.(MALÝ, MALÁ 2006). Nejznámější jsou nákazy bakteriální. Jde o střevní druhy bakterií, způsobující onemocnění zažívacího traktu, jako jsou cholera, tyfus, paratyfus, různé salmonelozy, bacilární dyzentérie (bakteriální rody Vibrio, Salmonella, Shigella). Uplatňují se i oxikoinfekce, kde hraje úlohu toxin i mikrob (salmonely, řidčeji shigely, různé druhy rodu Proteus, Pseudomonas aeruginosa) a enterotoxikozy, kde se uplatňuje výhradně mikrobem produkovaný toxin. Mezi střevní mikroby patří také 116 druhů enterovirů, které se rozmnožují v alimentárním traktu lidí a jsou vylučovány s exkrementy do vnějšího prostředí (polioviry, echoviry, coxsackieviry A a B, reoviry, rotaviry, adenoviry, parvoviry, Norwalk, virus hepatitidy A). Mohou vyvolávat nejrůznější onemocnění, např. průjmy, meningitidu, onemocnění dýchacích cest, paralýzy, encefalitidu, hepatitidu, karditidu, oční afekce aj.(HORÁKOVÁ, 2007). Vodou se přenáší také řada živočišných parazitů, jejichž zdravotnický význam stoupá v tropických a subtropických oblastech. Člověk je napadán buď při požíváni potravy nebo vody, znečištěných cystami střevních prvoků, nebo vajíčky či larvami helmintů, nebo kontaktem s vodou při zemědělských pracích, rybaření, koupání apod. 56

Jde o skupinu mikroorganismů nejobtížněji dezinfikovatelnou, neboť běžně používané dávky dezinfeciens jsou pro jejich likvidaci nedostačující (HORÁKOVÁ, 2007). Metody dezinfekce vody lze rozdělit: a. látek silně oxidačních a současně baktericidních ( usmrcují bakterie ) b. látky s oligodynamickým účinkem c. fyzikálně chemického účinku

57

3.8 Původ znečisťujících látek Znečisťující látky, které mění složení pitné či užitkové vody používané v domácnostech nebo v sociálních zařízeních závodů, pocházejí z kuchyní, koupelen záchodů a prádelen. Hlavní podíl znečisťujících látek pochází z moče a fekálií. Předpokládá se, že asi 45 % 83 % organických látek ve splaškách vodách připadá na organické látky pocházející z moče a fekálií (MALÝ, MALÁ 2006). Zdroje znečištění Znečištěním v tomto případě rozumíme obohacení vody o látky nebezpečné pro zdraví člověka, přičemž nemusí jít pouze o znečištění způsobené člověkem, ale také o přírodní výskyt některých látek, které se do vody dostávají z geologického podloží (KOŽÍŠEK et al, 2007). Znečišťující faktory: •

patogenní organizmy

•

netoxické organické látky

•

nadměrný obsah živin (eutrofizace)

•

toxické kovy

•

toxické organické látky

•

vysoká kyselost

•

pevné látky

•

zvyšování teploty odpadním teplem

•

radioaktivita

58

Druhy znečištění u podzemní a povrchové vody bývají poněkud odlišné : 3.8.1

Podzemní voda

U podzemních vod je nejrozšířenějším problémem antropogenní kontaminace dusičnany ze zemědělství, u malých a mělkých zdrojů (studní) v obcích je to kontaminace z nesprávně odváděných domovních odpadních vod a nesprávně uložených odpadů z chovu hospodářských zvířat (bakteriální a organické znečištění a opět dusičnany). Zatímco specifické lokální průmyslové znečištění (například ropnými látkami, organickými rozpouštědly, pesticidy a umělými hnojivy, těžkými kovy) je u nás u podzemních zdrojů pitné vody naštěstí poměrně vzácné, vzhledem k rozmanitosti geologického podloží se v ČR můžeme často setkat s přírodním vyšším obsahem některých nežádoucích prvků, jako je například arzen, berylium, antimon či fluoridy. Také se v některých oblastech setkáváme obecně s vyšším obsahem všech rozpuštěných látek, takže se voda spíše než pitné podobá vodě minerální a pro trvalou konzumaci není vhodná (FRANK, 1996). 3.8.2

Povrchová voda

Kvalita povrchových vod se v posledních patnácti letech u nás výrazně zlepšila, takže u zdrojů povrchových vod již máme jen velmi zřídka problémy s fenoly, kyanidy, těžkými kovy a podobnými průmyslovými odpadními látkami. I když nemůžeme podceňovat riziko havárií, největším problémem u povrchových zdrojů je opět plošné znečištění ze zemědělství a v menší míře též z lesnictví (pesticidy, dusičnany) a pak „běžné“ bodové znečištění z nedostatečně čištěných komunálních odpadních vod, kde se vedle fosforu (riziko eutrofizace vod a sezónního přemnožení toxických sinic) mohou vyskytovat též zbytky léků a široké spektrum chemikálií, které člověk v běžném životě používá. Odpadní vody ze živočišné výroby, splachy z pastvin, komunální odpadní vody, ale také netěsnící žumpy a septiky jsou příčinou kontaminace zdrojů vody patogenními bakteriemi, viry a prvoky (FRANK, 1996).

59

3.8.2.1 Znečištění při úpravě vody I v místě, kde se surová voda upravuje na vodu pitnou a její kvalita se zlepšuje, mohou být do vody vneseny nežádoucí látky. Bývají to jednak samotné chemické látky používané k úpravě vody a pak především tzv. vedlejší produkty dezinfekce. Pokud nejde o havárii, kdy selháním čerpadla nebo obsluhy bylo nadávkováno větší množství chemikálie, do upravené vody obvykle pronikají jen stopy těchto látek a jejich součástí – například hliník z použitého koagulantu, který nebyl dokonale vyvločkován a odfiltrován, nebo akrylamid obsažený ve stopových množstvích v koagulantech na bázi polyakrylamidu. Vedlejší produkty dezinfekce vznikají reakcí silného oxidačního činidla s anorganickými či organickými látkami v surové vodě nebo rozpadem dezinfekčního činidla (například oxid chloričitý se rozkládá na nežádoucí chloritany a chlo-rečnany). Příkladem vedlejšího produktu dezinfekce vzniklého z anorganické součásti surové vody jsou například bromičnany, které vznikají při ozonizaci vody obsahující bromidy. Příkladem vedlejšího produktu dezinfekce vzniklého reakcí chloru s organickými látkami přírodního původu (např. s huminovými kyselinami a fulvokyselinami) jsou například trihalogenmethany (chloroform, bromoform aj.), dále halogenované kyseliny octové a řada dalších nežádoucích látek. Celkem jich bylo dosud identifikováno několik set. (KOS et al, 2007). 3.8.2.2 Znečištění při distribuci vody V některých méně rozvinutých zemích, kde je vodovodní i kanalizační síť ve špatném stavu a voda není třeba dodávána po celých 24 hodin denně, může při poklesu tlaku v porušeném potrubí dojít k nasátí odpadní vody nebo znečištěné podzemní vody – výsledkem je pak mikrobiální kontaminace a možný výskyt průjmových onemocnění. U nás pak bude spíše častější znečištění vody nevhodnými materiály, ze kterých může být v některých případech vyrobeno potrubí či jiné komponenty vodovodu. Pomineme-li korozi ocelového potrubí a zaželezňování vody, které je však pro spotřebitele na první pohled díky zákalu a rezavé barvě patrné a velmi nepříjemné, mohou se do vody dostávat vinylchlorid a olovo ze starších typů PVC potrubí nebo PVC folií. Olovo se však do vody dostává především ze starých olověných přípojek a domovních rozvodů, ale také ze starších pájek a hlavně ze slitin typu mosazi nebo červeného bronzu, ze kterých se dosud běžně vyrábějí různé regulační ventily a armatury, ale také vodovodní baterie. Z těchto materiálů a výrobků se do vody uvolňuje také nikl. Vyšší koncentrace 60

hliníku se mohou objevit v potrubí, které bylo nově vycementováno, vyšší koncentrace mědi pak v objektech, které mají měděné domovní rozvody a více korozivní vodu. Specifický problém může vyvolat potrubí z polyethylenu, které je propustné pro těkavé organické látky, a pokud je okolní zemina znečištěna tímto typem látek (např. trichlorethylenem nebo tertachlorethylenem), může dojít i ke kontaminaci vody v potrubí. Propustnost polyethylenu pro plyny závisí na jeho hustotě. Pozornost je nutné věnovat nejen výběru vhodných materiálů, které jsou přímo ve styku s vodou, ale např. i ýběru nátěrových hmot pro ošetření dveří, zábradlí a jiných stavebních prvků na úpravně vody nebo ve vodojemu, které nejsou ve styku s vodou. Některá těkavá rozpouštědla se totiž šíří ovzduším a přes volnou hladinu vody může dojít ke kontaminaci vody. V potrubí nebo domovních rozvodech může také docházet k nežádoucímu vysokému pomnožení některých bakterií, pokud k tomu jsou vhodné podmínky. Vhodnými podmínkami je delší stagnace vody v potrubí, vyšší teplota vody, nevhodné materiály potrubí uvolňující organické látky, které slouží bakteriím jako potrava (například některé druhy plastového potrubí), a nízký zbytkový obsah dezinfekčního prostředku. Největší pozornost vzbuzuje dnes otázka legionel v rozvodech teplé vody (KOS et al, 2007). 3.8.2.3 Vliv pitné vody na zdraví: zdravotní rizika Od 18.–19. století, kdy díky rozvoji přírodních věd a pokrokům v chemii, mikrobiologii a epidemiologii mohli být poprvé identifikováni konkrétní původci „vodních nemocí“, se naše poznání o vztazích mezi kvalitou vody a vznikem určitých chorob mnohonásobně prohloubilo a rozšířilo a také v praktické oblasti zabezpečení nezávadné pitné vody bylo během 20. století dosaženo neuvěřitelného pokroku. Tento pokrok se však, bohužel, netýká rovnoměrně celého světa. A tak podle zprávy Světové zdravotnické organizace z roku 2004 žije na naší planetě na počátku 21. století stále ještě 1,2 miliardy lidí, kteří nemají přístup k nezávadné pitné vodě – a mikrobiologicky znečištěná voda má za následek několik tisíc úmrtí denně. I když jde především o problém rozvojové části světa, ušetřena není ani Evropa. V roce 2001 zemřelo v Evropě (včetně Turecka, Izraele a zemí bývalého SSSR) v důsledku špatné kvality pitné vody a nedostatečné likvidace a čištění odpadních vod či fekálií 13,5 tisíce dětí do 14 let. Také v České republice a dalších vyspělých zemích je každý rok zaznamenána řada epidemií z pitné vody naštěstí jen výjimečně končí smrtí (KOS et al, 2007). 61

3.9 RIZIKO ONEMOCNĚNÍ 3.9.1

Biologické příčiny

Měňavka (Entamoeba hystolitica) Původce amébové dyzenterie, vyskytuje se v tropech a v hygienicky zanedbaných oblastech. Na světě je infikováno tímto parazitem 13 % lidstva. Člověk se infikuje cystami, obsaženými v potravinách nebo v nápojích. Amébová infekce patří mezi nejrozšířenější parazitozy v teplých krajích (VEGER, 1995). Bičíkovec (Giardia - Lamblia intestinalis) Původce gastrointestinální giardiozy, převážně se vyskytuje v tropech a subtropech. K nákaze dochází cystami v potravě nebo znečištěné vodě. (VEGER, 1995). Vlasovec (Dracunculus – Vikaria – medinensis) Vyvolává drakonkulozu, vyvíjí se přes mezi článek buchanky, které ve vodě pohlcují larvy to vlasovce. Další vývoj probíhá po napití vody člověkem (VEGER, 1995). Škrkavka (Ascaris lumbricoides) Vedle roupů je nejčastější hlístice tenkého střeva člověka. Člověk se nakazí pozřením vajíčka v pitné vodě (VEGER, 1995). Měchovec (Ancylostoma duodenale) Způsobuje ankylostomozu, jednu z nejrozšířenějších helmintoz na světě. Nákaza při kontaktu s vlhkým prostředím nebo při pití infikované vody obsahující invazivní larvy. Výskyt v teplých krajích (VEGER, 1995). Motolice rodu (Schistosoma Bilharzia) Ve 4 druzích, patří v teplých oblastech mezi nejrozšířenější parazitovy člověka. Vývoj je složitý – využití mezihostitelů (mlži). (VEGER, 1995)

62

3.9.2

Mikrobiologické příčiny nemocí z pitné vody

Vibrio cholera Je bakterie způsobující choleru, životu nebezpečné onemocnění, které se projevuje těžkými vodnatými až krvavými průjmy. Ročně se ve světě vyskytne okolo jedné miliardy případů cholery a více než tři miliony úmrtí, především v Asii, Africe a Jižní Americe. I v ČR se dodnes každoročně vyskytne několik ojedinělých případů importovaných z exotických zemí. Salmonella enterica typhi Je bakterie způsobující břišní tyfus – nemoc, která ještě před sto lety byla nejčastější příčinou vodních epidemií v průmyslově rozvinutých zemích. Charakteristickým obrazem nemoci je náhlý atak horečky, bolest břicha a hlavy, celková schvácenost, nevolnost a průjmy vedoucí k vážné a život ohrožující dehydrataci nebo perforaci střeva. Salmonella typhimurium A další druhy vyvolávají salmonelózy - akutní průjmovitá onemocnění s krátkou inkubační dobou (8–10 hodin). Typické jsou explozivní epidemie, při nichž v rozmezí několika hodin onemocní většina osob exponovaných nákaze. Salmonelóza je nemoc, která je v Evropě na vzestupu, i když pitná voda není hlavní cestou přenosu. Shigella dysenteriae, S. flexneri a S. sonnei Jsou bakterie způsobující bacilární úplavici, vážné a vysoce nakažlivé průjmové horečnaté onemocnění charakterizované až krvavými průjmy, k jehož vzniku stačí velmi nízká infekční dávka. I když hlavní cesta přenosu je osobní kontakt („nemoc špinavých rukou“), přenos pitnou vodou je také možný a dobře známý. Viry hepatitidy A, E a F Jsou skupiny virů způsobující zánětlivé onemocnění jater a přenášené fekálně-orální cestou. Vyskytují se po celém světě a i v ČR byly v posledním desetiletí příčinou několika epidemií z pitné vody.

63

Escherichia coli Je bakterie, která žije ve velkých počtech ve střevech lidí a zvířat a je ve většině případů zcela neškodná. Existují však i patogenní kmeny (např. Escherichia coli O157:H7), které byly příčinou řady epidemií z pitné vody (viz příklady z Walkertonu nebo Caboolu) s velmi vážnými následky. U lidí se kromě krvavých průjmů může vyvinout (ve 2 – 7 % případů) i hemolyticko-uremický syndrom, který bývá často smrtelný. Posti-ženým (často malým dětem) při něm selhává činnost ledvin. Rotaviry Jsou hlavní virovou příčinou těžkých horečnatých průjmů u kojenců a malých dětí v rozvinutých i rozvojových zemích. Byly objeveny teprve na počátku 70. let dvacátého století. Vzhledem k obtížné diagnostice se rotavirové infekce dostávají do statistik nejčastěji jako „akutní infekční záněty trávicího traktu bez zjistitelného původce“. Přenos pitnou vodou je možný, ale nevíme, jak je častý; rozhodujícím způsobem přenosu je však osobní kontakt (fekálně-orální cesta). Cryptosporidium Je prvok, jehož odolné vývojové stadium (tzv. oocysta) se poměrně často vyskytuje v povrchových vodách a bez důkladné filtrace vody může pronikat i do pitné vody, neboť používaná chemická dezinfekce je proti oocystám cryptosporidií zcela neúčinná. Způsobuje průjmovité onemocnění zvané kryptosporidióza a ve Velké Británii a v USA je dnes nejčastější příčinou epidemií z vody jak pitné, tak rekreační. Největší epidemie infekční nemoci z pitné vody v moderní historii vodárenství byla zaznamenána v roce 1993 v americkém Milwaukee a jednalo se právě o kryptosporidiózu. Guardiai intestinalis neboli lamblie lidská Je prvok (bičíkovec) s podobnou problematikou jako výše zmíněné Cryptosporidium. Nemoc jím způsobená se nazývá giardióza a má obraz průjmového onemocnění, méně často spojeného s postižením jater.

64

Legionella Je bakterie způsobující nemoc legionelózu, která může mít dvě klinické formy: tzv. legionářskou nemoc, která se projevuje těžkým zápalem plic, nebo tzv. pontiackou horečku, což je mírnější horečnaté onemocnění. Byla objevena až v roce 1976 díky záhadné epidemii v USA, která postihla účastníky sjezdu legionářů (odtud název) a která měla původ v hotelové klimatizaci masivně kontaminované legionelou. Legionela se vyskytuje běžně ve vodách, ale v teplé vodě nebo klimatizačních jednotkách se může pomnožit do velmi vysokých počtů. Cesta přenosu infekce je především inhalační a spočívá ve vdechnutí infikovaného aerosolu (kapének) například při sprchování, ve vířivých koupelích nebo v klimatizovaných prostorách. Popsána je ale i cesta aspirační, která spočívá ve vdechnutí kapky vody při pití kontaminované vody.(KOŽÍŠEK et al, 2007). Vedle uvedených patogenů patří k nejobávanějším původcům průjmových onemocnění přenášených vodou rovněž bakterie rodu campylobacter a z virů adenoviry, enteroviry, noroviry a další.

Tabulka č. 4 : Patogeny šířené vodou a jejich význam (upraveno podle Světové zdravotnické organizace-WHO).(T abulka je uvedenaa v příloze)(KOŽÍŠEK et al, 2007)

Všechny nemoci způsobené výše uvedenými patogeny mohou probíhat pod různým klinickým obrazem – od lehkého průběhu, kdy si organismus poradí sám bez léčby, až po život ohrožující nebo smrtelné onemocnění. Zvláště ohroženi jsou citliví jedinci – malé děti a staré osoby, které při průjmovém onemocnění ztratí více tekutin než jsou schopny přijmout, a také osoby s poruchami imunity, jako je AIDS, některé druhy rakoviny, choroby krve, léčba potlačující imunitu apod. Cesta, kudy může infekční zárodek vstoupit do organismu a způsobit nákazu, není jen zažívací trakt. U některých bakterií a prvoků je cesta skrze dýchací cesty nebo kožní oděrky a poranění významnější nebo vůbec rozhodující pro vznik infekce.(KOŽÍŠEK et al, 2007).

Tabulka č. 5 : A., B., C. : Cesty přenosu patogenů spojených s vodou (podle Světové zdravotnické Organizace – WHO ).(KOŽÍŠEK et al, 2007). ( Tabulka je umístěna v přílohách)

65

3.9.3

Chemické příčiny nemocí z pitné vody

Dusičnany a dusitany V množství jednotek mg/l jsou dusičnany přirozenou součástí vod, ale jejich obsah bývá často zvýšen. Jejich zdravotní riziko spočívá v tom, že se v zažívacím traktu redukují na toxické dusitany. Ty v žaludku reagují se sekundárními aminy v potravě za vzniku tzv. N-nitroso sloučenin, které jsou podezřívány z karcinogenního účinku. Dále reagují v krvi s hemoglobinem za vzniku methemoglobinu, který není schopen přenášet kyslík, čímž vzniká riziko vnitřního (za)dušení, kterému jsou vystaveni především kojenci do tří měsíců věku, ale i někteří nemocní dospělí. Vysoký obsah dusičnanů je též podezřelý z vlivu na reprodukční funkce a z některých dalších toxických účinků (Havel, 2010) Olovo Je jedním z nejčastěji se vyskytujících těžkých kovů, ale znečištění zdrojů vody olovem je už dnes vzácné. Přesto se může v pitné vodě vyskytnout ve zvýšeném množství v některých objektech, které mají starou vodovodní přípojku nebo domovní rozvody z olověného potrubí. Je nebezpečné zvláště pro těhotné ženy a malé děti, protože může vést k poškození vyvíjející se nervové tkáně a narušení inteligence a chování. Zvyšuje rovněž krevní tlak.. Měď Se může v pitné vodě vyskytnout ve zvýšené míře pouze v objektech, které mají domovní rozvody z měděného potrubí a jsou současně zásobovány vodou agresivní vůči mědi. Zvýšené hodnoty mědi mohou způsobit hořkou chuť vody nebo vyvolat bolest hlavy a břicha, zvracení či průjem a celkovou nevolnost. U malých dětí se zvláštní genetickou predispozicí mohou vysoké dávky mědi vyvolat zvláštní druh cirhózy (poškození jater). Na druhou stranu, určitý obsah mědi má pozitivní efekt v tom, že brání množení bakterií ve vodě a na stěnách potrubí (HAVEL, 2010).

66

Arzen Je prvek, který se v některých oblastech dostává do vody ve zvýšeném množství vymýváním z geologického podloží. O jeho zdravotní nebezpečnosti se v posledních letech objevilo mnoho nových důkazů, takže jeho povolený obsah v pitné vodě byl, podobně jako u olova, zpřísněn. Způsobuje poškození kůže, cév a oběhového systému a zvyšuje riziko některých druhů rakoviny (HAVEL, 2010). Vedlejší produkty dezinfekce Různé způsoby chemické dezinfekce ústí ve vznik různých nežádoucích látek v upravené vodě. Vzhledem k největšímu rozšíření chlorace jsou nejlépe prozkoumány vedlejší produkty chlorování vody. Z organických látek jsou to nehalogenované aldehydy, karboxylové kyseliny a halogenované acetáty, aldehydy, acetonitrily, furanony či chlorpikrin, ale nejznámějšími vedlejšími produkty chlorace jsou trihalomethany. Expozice těmto desinfekčním produktům bývá spojována s vyšším výskytem některých druhů rakoviny. I když většina vedlejších produktů chlorace je na základě experimentálních pokusů na zvířatech nebo buněčných kulturách považována za toxické nebo i mutagenní látky, dokázat přímo spojitost s poškozením zdraví člověka při expozici pitné vodě je velmi obtížné vzhledem k dlouhé latentní době ve vývoji rakoviny i vzhledem k nízkým koncentracím těchto látek v pitné vodě. Podezření na potenciální zdravotní rizika těchto látek iniciovalo výzkumy pomocí epidemiologických studií, které většinou potvrzují možnou souvislost s výskytem některých druhů nádorových onemocnění a v nedávné době i vlivu na reprodukční funkce člověka. V porovnání s jinými riziky z životního prostředí je však riziko z vedlejších produktů dezinfekce v pitné vodě relativně nízké.(KOŽÍŠEK et al, 2007). Pesticidy Představují širokou škálu různých chemických látek určených k hubení nežádoucí vegetace, hmyzu, plísní apod. Vzhledem k různé chemické povaze mezi nimi najdeme látky od vysoce toxických po prakticky netoxické a i jejich účinek na zdraví je podle toho velmi různorodý (poškození jater, ledvin nebo krvetvorby, karcinogenní účinek, narušení hormonálního a reprodukčního systému atd.). Zatímco v počátcích byly pesticidní látky velmi perzistentní (DDT, heptachlor, lindan), což může přes jejich

67

Chlor Se přidává do vody záměrně v takovém množství, aby jako tzv. zbytkový aktivní chlor pomáhal vodu dezinfikovat ještě během distribuce potrubím. V ČR je povoleno, aby voda u spotřebitele obsahovala nejvýše 0,3 mg volného chloru na litr vody. Přestože v blízkosti vodárny bývá často tato hodnota i vyšší, jedná se o koncentrace, které nepředstavují přímé zdravotní riziko. Mohou však nepříznivě ovlivnit chuť a pach vody, u citlivých osob též dráždit pokožku. Nepřímé riziko může spočívat ve vzniku vedlejších produktů chlorace.(HAVEL, 2010). Toxiny sinic Sinice (cyanobakterie) jsou nižší organismy přirozeně se vyskytující v povrchových vodách, které se díky eutrofizaci vod mohou zvláště v teplém období nebezpečně pomnožit v nádrži nebo rybníku a vytvořit tzv. vodní květ. Některé druhy mohou produkovat různé toxiny, kterých je známa již celá řada. Některé z nich negativně působí na určitý orgán nebo systém v těle (podle toho se nazývají – hepatotoxiny, neurotoxiny, embryotoxiny, imunotoxiny atd.), jiné dráždí převážně kůži, což je nepříjemné zvláště pro koupající se. U vodárenských nádrží není vyloučen průnik toxinů i do pitné vody. Jejich zdravotní riziko z pitné vody, pokud se v ní nalézají jen přechodně a ve velmi nízkých koncentracích (pokud vůbec), jak je v našich podmínkách obvyklé, však není dosud zcela jasné (KOŽÍŠEK et al, 2007). Fluoridy Mohou při zvýšeném obsahu v pitné vodě být příčinou zubní fluorózy (skvrnitost zubů, která vzniká narušením skloviny), při ještě vyšším obsahu pak způsobit tzv. kostní fluorózu, která může mít až podobu vážných deformit kostí (HAVEL, 2010). Sírany Jsou významnou součástí přírodních vod, ale vyšší koncentrace nad 400 mg/l mohou ovlivnit chuť vody a v přítomnosti hořčíku způsobit průjmy zvláště u přechodných spotřebitelů, kteří nejsou na daný zdroj vody adaptováni.(KOŽÍŠEK et al, 2007).

68

Železo Je běžnou součástí přírodních vod, ale jeho obsah v pitné vodě se může zvyšovat také korozí potrubí. Od koncentrace 0,3 mg/l výše může negativně ovlivnit organoleptické (senzorické) kvality vody (hořká svíravá chuť, žlutavá barva, rezavý sediment), barvit prádlo nebo vyvolávat zákal a železité bakterie mohou tvořit usazeniny v potrubí. Zdravotní riziko v koncentracích pod 1 mg/l není. Při vyšších koncentracích může vyvolávat v tkáních oxidační stres (KOŽÍŠEK et al, 2007). Mangan Má podobnou problematiku jako železo, též je častý společný výskyt – namísto rezavě však barví hnědočerně. V nízkých koncentracích nepředstavuje zdravotní riziko. Vysoké koncentrace ve vodě jsou podezřívány z vyvolání degenerativních změn na nervové soustavě (HAVEL, 2010). Hliník Se do pitné vody dostává ve stopách především jako zbytek hlinitých koagulantů používaných při úpravě vody a nedokonale odfiltrovaných, ale může být i přírodního původu (vyluhování z půd a podloží). V koncentracích v pitné vodě obvykle se vyskytujících není akutně toxický, ale může ovlivnit barvu vody a vyvolat stížnosti spotřebitelů. Podezření na neurotoxický účinek při chronickém příjmu (HAVEL, 2010). 3.9.4

Radiologické příčiny nemocí z pitné vody

Zvýšenou radioaktivitu pitné vody může způsobit řada přírodních nebo umělých radioizotopů, ale v našich podmínkách je nejčastějším nositelem radioaktivity radon (KOŽÍŠEK et al, 2007). Radon Je přírodní radioaktivní plyn bez barvy, chuti a zápachu. Jeho výskyt je vázán na určité horninové prostředí. Dobře se rozpouští ve vodě a ještě lépe se z ní může uvolňovat při sprchování, koupání, splachování, mytí nádobí apod., takže člověk je z vody exponován radonu spíše inhalací (vdechováním) než ingescí (pozřením). Radon sám není nebezpečný, ale jeho rozpadové produkty mohou ve vysokých koncentracích svým zářením při dlouhé expozici způsobit rakovinu, nejčastěji plic (KOŽÍŠEK et al, 2007).

69

3.9.5

Akutní a chronický účinek na zdraví

Zdravotní závadnost pitné vody se může projevit po různě dlouhé době, co je jí člověk exponován. Podle toho, jaká závadná součást a v jaké koncentraci či počtu je ve vodě přítomná, můžeme očekávat odezvu (projev nemoci) velmi rychle (pak hovoříme o akutním účinku) nebo naopak až za velmi dlouhou dobu (chronický účinek). Tradiční rozdělení, že mikroorganismy v pitné vodě vyvolávají akutní účinek a naopak chemické látky působí chronicky, je sice převážně platné, ale existují z něho i výjimky. Zatímco obvyklá doba od pozření vody do prvního projevu infekčního onemocnění přenášeného vodou se pohybuje od řádově hodin po nejdéle dny, mohou existovat i výjimky, kdy člověk je určité bakterii ve vodě exponován léta, ale k projevu onemocnění dojde až tehdy, oslabí-li se nějakým způsobem jeho imunita. Opačné časové měřítko je typické pro chemické látky, resp. pro jejich koncentrace, které se v povrchových a podzemních vodách běžně vyskytují. K projevu účinku (poškození zdraví) dojde obvykle až za několik měsíců nebo spíše několik let pravidelné expozice, ale i zde existují výjimky: vysoký obsah dusičnanů může u kojenců způsobit methemoglobinémii během několika dnů, sírano-hořečnatá voda vyvolá průjem za několik hodin, vysoký obsah mědi (např. z nového měděného vnitřního vodovodu) vyvolá nevolnost a zvracení téměř okamžitě, v řádu minut nejpozději několika hodin. Akutní účinek lze očekávat i u různých havárií. Na druhou stranu se v některých případech může člověk na závadnou vodu adaptovat. Nízké počty některých patogenů mohou při opakované expozici vést spotřebitele k vytvoření specifické imunity. Nebo opakované pití sírano-hořečnaté vody povede ke zvýšení prahu pro vznik projímavého účinku.( KOŽÍŠEK et al, 2007). 3.9.6

Požadavky na individuální dezinfekci

1) Dezinfekční prostředek by měl být ve formě mechanicky odolné tablety, která i při nejmenších rozměrech zaručuje standardní nezbytně nutný obsah účinné látky v tabletě s předpokladem, že použití 1 – 2 tablet umožní dezinfekci malého množství vody. Druhořadě se nevylučuje možnost použití sypké formy, a to buď v odvážených dávkách pro určitý objem vody, nebo za použití odměrek. 2) Vyžaduje se jednoduchá, snadno pochopitelná a rychlá aplikace. V případě tabletovaného preparátu je třeba, aby se tableta rychle a snadno rozpustila i ve studené vodě, a tím byl získán maximální čas k působení na mikroorganismy. 70

3) Předpokládá se rychlý a spolehlivý účinek na co nejširší spektrum patogenních mikroorganismů, se současnou schopností likvidovat případnou sekundární kontaminaci vody. 4) Mikrobicidní dávky mají být dostatečné pro všechny druhy přírodních vod, aniž by bylo zapotřebí zjišťovat reziduální množství aktivní složky. 5) Požaduje se přijatelnost dezinfikované vody pro konzumenta. Pach, chuť a vzhled nemají být nepříjemné a nemají se měnit vzhled a organoleptické vlastnosti vody ani po přidání nápojových prášků nebo koncentrátů. Vzniklé roztoky nemají mít nežádoucí nízké pH. 6) Dezinfikovaná voda nesmí být za předpokladu přiměřené doby používání toxická nebo jinak nevhodně fyziologicky aktivní. Její konzumace nemá být na překážku základnímu profylaktickému a terapeutickému léčení. Předpoklad netoxičnosti prostředku se týká nejen účinné látky, ale i pomocných látek a rozpadových produktů (např. u tablet). 7) Dezinfikovaná voda nemá korozivně působit na materiál nádob na vodu. 8) Dezinfekční preparát má být stabilní za podmínek skladování a aktuálního použití. ¨ 9) Vyžaduje se vysoká stabilita účinné látky i lékové formy, aby byla zaručena dlouhodobá skladovatelnost při zachování dezinfekčních účinků i dalších farmaceutických vlastností. 10) Dezinfekční látky mají být ekonomicky (popř. strategicky) dostupné. Předpokládá se nízká cena a využití tuzemských surovin (VEGER, 1984) 3.9.6.1 Výroba Výroba ve velkém má být možná za použití běžného chemického a farmaceutického zařízení. Očekává se jednoduchá výrobní technologie. Pro takovýto dezinfekční preparát se předpokládá co nejmenší, lehký, snadno uzavíratelný obal obsahující návod k použití (popř. vícejazyčný) a ostatní lékopisné normované údaje (VEGER, 1995)

71

3.10 DEZINFEKČNÍ PŘÍPRAVKY 3.10.1 Chemická dezinfekce Chloramin T : ve formě tablet nesplnil očekávání pro pomalé rozpuštění, zvláště po delším skladování při zvýšené teplotě, a měl slabou baktericidní účinnost. Chloramin B : je uspokojivě baktericidní, ale jen za přítomnosti kyselých solí. Tato kombinace není použitelná v tabletách, protože se tím omezí jejich rozpustnost. Proto se musí každá složka dávkovat odděleně. Účinná koncentrace způsobuje závadnou chuť vody.(HORÁKOVÁ, 2007). Diversol : kombinace chlornanu s fosforečnanem. Má velkou stabilitu, je však nevhodný, protože přítomnost fosforečnanu zvýší pH vody do té míry, že negativně ovlivní baktericidní účinek a tablety nejsou dobře rozpustné. Výhodnější je použití Diversolu v prášku nebo v kapslích. Pro dezinfekci vody se však kapsle nezdály být vhodné.(VEGER, 1995). Sukcinchlorimid : vykazuje velmi dobrý baktericidní účinek. Obsahuje 70 % akt. Cl2, je účinnější než chlornan sodný či Balaton, ale nepůsobí na cysty. Nedostatkem i přes dobrou baktericidnost byla pomalá rozpustnost (HORÁKOVÁ, 2007). Azochloramid : používá se v tekuté formě a v kombinaci s chloraminem a chlornanem. Není dostatečně stabilní a nehodí se dobře k balení. Ceepryn a ostatní čtyřčlenné sloučeniny amoniaku : dobrá baktericidní účinnost při dávkách 100 mg, ale ta nemohla být použita ve vodě. U amoniakálních sloučenin vadí, že jsou více bakteriostatické než bakteriocidní. Ceepryn také v koncentracích potřebných k dosažení bakteriocidního účinku způsoboval pěnění. Chlorečnan sodný : i přes svou dobrou baktericidní kvalitu se nepoužívá pro nebezpečí ohně(HORÁKOVÁ, 2007) Halazone : byl schválen v r. 1942 jako dezinfekční prostředek v tabletované formě. Byl to prostředek stálý, účinný, dobře rozpustný a ve svém účinku silnější než ostatní zkoušené chloraminové tablety (VEGER, 1995). Aquasteril : práškový přípravek na bázi dichlorisokyanuranu sodného. Chlornan sodný : tekutý přípravek. Persteril : tekutý přípravek na bázi kyseliny perroctové. Phar – x – aqua 20 : tabletový přípravek na bázi dichlorisokyanuranu sodného. Presept : tabletový přípravek na bázi dichlorisokyanuranu sodného. 72

Sagen : práškový výrobek na bázi stříbra. Savo : tekutý přípravek na bázi chlornanu sodného (KOŽÍŠEK, 1998). 3.10.2 Fyzikální dezinfekce UV lampy : pouze v tlakovém prostředí, jsou pro malé zdroje prespektivním druhem dezinfekce, protože pracují automaticky a vyžadují nenáročnou údržbu. UV lampy neobsahují žádné zbytky dezinfekce (KOŽÍŠEK, 1998). UV záření : tam kde není zákal nebo mikrofiltrace, použití keramických filtrů. Tyto filtry jsou vhodné i pro odstranění zákalu ( ovšem čím větší zákal, tím kratší životnost filtrů ), pracují však stejně jako UV lampy (KOŽÍŠEK, 1998). Riziko toxicity Voda dezinfikovaná chlorderiváty kyseliny izokyanurové v účinné dávce musí být z hlediska zdraví konzumenta neškodná bez nežádoucích vedlejších účinků (VEGER, 1995). 3.10.3 Metody dezinfekce Chlorace Chlorace znamená dávkování plynného chloru, chlornanu sodného nebo vápenatého do vody. Velikost dávky těchto chemikálií závisí na složení vody (spotřebě chloru) a na dezinfekčních limitech. Pro pitnou vodu je třeba zajistit minimální hodnotu zbytkové koncentrace chloru ve výši 0,1 mg/l. K dosažení účinné dezinfekce je navíc potřeba minimální doba působení chloru 20 minut. Účinnost chlorace je mimořádně závislá na pH hodnotě vody. U organicky znečištěných vod může dojít k výraznému zhoršení chuti a vůně vody a navíc hrozí nebezpečí vzniku vedlejších produktů chlorace - haloformů. Ochrana rozvodů vody chlorem před bakteriologickou rekontaminací je všeobecně přeceňována, neboť chloru ve vodě velmi rychle ubývá následkem jeho spotřeby po trase, původně dostatečně vysoká koncentrace chloru rychle klesá (FRANK, 1996).

73

Chlordioxid Chlordioxid je dezinfektant, který díky svým mnohačetným přednostem stále častěji nahrazuje chlor v mnoha aplikacích. Jeho dezinfekční účinek je větší a je nezávislý na pH hodnotě vody. Díky svým speciálním vlastnostem nevznikají vedlejší nežádoucí produkty jak je tomu v případě chlorace. Mnohem delší trvanlivost a větší stabilita přináší lepší dezinfekční účinek v upravované vodě. Pro pitnou vodu je třeba zajistit minimální hodnotu zbytkové koncentrace chlordioxidu ve výši 0,05 mg/l. K dosažení účinné dezinfekce je potřeba minimální reakční doba působení 15 minut. Narozdíl od působení chloru lze říci, že chlordioxid je schopen likvidovat biofilmy a tím zabránit nárůstům legionel (FRANK, 1996). Ozonizace Ozon je považován za nejsilnější dezinfekční a oxidační prostředek použitelný pro úpravu vody. Jeho hlavní předností je, že jeho působením nevznikají žádné vedlejší nežádoucí produkty a ozon sám se rozkládá na pouhý kyslík. Jeho nevýhodou je nízká trvanlivost (krátký poločas rozkladu) a poměrně slabá rozpustnost ve vodě. Při úpravě pitné vody se ozon používá jako dezinfektant tehdy, pokud proces úpravy zahrnuje oxidační stupeň jako je odbourání zabarvení vody, odbourání železa, manganu nebo likvidace organických látek jako např. kyselina huminová. V Německu smí být ozon používán pouze pro oxidační procesy. Dezinfekce UV zářením Při UV dezinfekci je voda krátkodobě vystavena působení UV záření. UV záření je efektivní germicid, který neovlivňuje kvalitu vody. UV záření nemá dlouhodobější účinek v potrubních rozvodech, je však nesrovnatelně účinnější než jsou chemické dezinfektanty při likvidaci parazitů jakými jsou například Cryptosporidium nebo Gardia (FRANK, 1996). Tabulka č. 6 : Přehled způsobů dezinfekce vody (MALÝ, MALÁ 2006) Tabulka č. 7 : Dezinfekční účinnost jednotlivých stupňů úpravy vody Účinnost jednotlivých standardních i pokročilých procesů úpravy vody na snižování počtů bakterií, virů a prvoků (podle Světové zdravotnické organizace) (KOŽÍŠEK et al, 2007).(Tabulky jsou uvedeny v příloze)

74

Sterilizace ionty stříbra Při procesu sterilizace pomocí stříbrných iontů se do vody dávkují ionty stříbra v koncentraci od 0,05 do 0,1 mg/l. Stříbrné ionty působí ve vodě jako tzv. oligodynamický germicid. Přesný popis průběhu jejich působení není znám. Pro dosažení požadovaného účinku je třeba zabezpečit dobu zdržení v řádu několika hodin. V současné době se tento proces používá pouze pro dezinfekci pitné vody na lodích nebo v oblastech postižených katastrofami (FRANK, 1996). Sterilní filtrace Vysoké náklady na tento proces vymezují jeho použití pouze v lékařských nebo farmaceutických aplikacích. Tento proces je založen na použití ultrafiltračních membrán se světlostí oka pod 0,5 µm. Membrány musí být v pravidelných intervalech dezinfikovány. Jednoduché verze ultrafiltrů jsou rovněž používány pro malé domácí filtry pitné vody. U těchto filtrů však hrozí nebezpečí průniku bakterií přes filtr. Spolehlivý dlouhodobý účinek proti průniku bakterií nepřineslo ani použití stříbrných iontů (FRANK, 1996). Termální dezinfekce vody Termální dezinfekce vody je spolehlivou metodou bez ohledu na kvalitu vody. Díky vysokým energetickým požadavkům a nákladům spojeným s nutností ohřevu vody na teplotu minimálně 75°C se termální dezinfekce používá zejména při eliminaci legionel v horkovodních distribučních systémech, k dezinfekci potrubí ve farmaceutických a potravinářských provozech, k dezinfekci odpadních vod z mikrobiologických laboratoří a z kritických oblastí nemocničních klinik (FRANK, 1996). Písková pomalá filtrace Písková pomalá filtrace s filtrační rychlostí okolo 0,1 m/hod je schopna dosáhnout výrazného snížení počtu mikroorganizmů ve vodě. Velké filtrační povrchy a časově náročná údržba filtrů však znamenají, že tento způsob je nahrazován jinými metodami. V případě problematické surové vody je stejně nezbytné provádět dodatečnou dezinfekci vody jiným způsobem.

75

4

ZÁVĚR

V bakalářské práci na téma Hygiena vody v potravinářství byli zpracovány informace o využití a úpravě vody v potravinářském průmyslu a v sanitačním procesu. Byli popsány jednotlivé chemické, fyzikální, mikrobiologické a biologické vlastnosti a ukazatele pitné vody, které svým výskytem ovlivňují celkovou jakost a kvalitu pitné vody.V bakalářské práci jsem se zaměřil na popis jednotlivých hygienicky významných mikroorganismů, které nám svým výskytem a přítomností ve vodě indikují různé stupně znečištění a jsou pro nás velmi důležitými indikátory Dále byli popsány způsoby úpravy surových vod na vodu pitnou a způsob dezinfekce vody. Byli popsány jednotlivé indikátory znečištění vody a jejich celkový vliv na organismus, celkovou jakost a kvalitu pitné vody. Byli charakterizovány možná rizika onemocnění způsobeny nekvalitní úpravou a dezinfekcí pitné vody. V bakalářské práci jsem

dále popsal

jednotlivé způsoby čištění odpadních vod a jejich opětovné vrácení do přírody.

76

5

LITERATURA

AMBROŽOVÁ, Jana. Mikrobiologie v technologii vod. 1. vydání. Praha : Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2004. 244 s. ISBN 80-7080-534-x.

FRANK, K. Dezinfekce malých zdrojů vody. 1. vydání. Praha : Ministerstvo zemědělství ČR, 1996. 56 s.

GINZBURG, Abram Solomonovič; SAVINOVÁ, Irina Michajlovna. Vlastnosti potravinářských výrobků pro sdílení vody. 1. vydání. Praha : SNTL - Nakladatelství technické literatury n. p., Spálená 51, 113 02 Praha 1 , 1989. 328 s. L18-B4-V-41/82 442.

HARTMAN, Pavel; PŘIKRYL, Ivo; ŠTĚDRONSKÝ, Eduard. Hydrobiologie. 2. vydání, přepracované. Praha : Informatorium, spol. s. r. o., Na topolce 10, 140 00 Praha 4, 1998. 335 s. ISBN 80-86073-27-0.

HAVEL, Bohumil. Zdravotní rizika z pitné vody. 1. vydání. Pardubice : 2010. 57 s.

HORÁKOVÁ, Jana. Základy dezinfekce, dezinsekce a deratizace v potravinářství. 1. vydání. Brno : Veterinární a farmaceutická univerzita Brno, 2007. 119 s. ISBN 978-807305-014-6.

HORÁKOVÁ, Marta; LISCHKE, Peter; GRUNWALD, Alexander. Chemické a fyzikální metody analýzy vod. 1. vydání. Praha : SNTL - Nakladatelství technické literatury n. p., Spálená 51, 113 02 Praha 1 jako společné vydání s n. p. Alfa, vydavatelstvo technickej a ekonomickej literatúry, Hurbanovo nám. 3, 815 89 Bratislava v roce 1986, 1986. 392 s. L16-C3-IV-31f/68122.

KLÍČKOVÁ, Monika. Svět pod mikroskopem : organismy povrchových vod. Magazín svět ondeo : časopis pro zaměstnance společnosti skupiny ONDEO v České Republice [online].

Prosinec,

2010,

31,

[cit.

2011-04-27].

Dostupný

. 77

z

WWW:

KOŽÍŠEK, František; KOS, JIŘÍ; PUMANN, PETR. Hygienické minimum pro pracovníky ve vodárenství : Učební pomůcka pro získání znalostí nutných k ochraně veřejného. 2. vydání, upravené. Praha : Státní zdravotní ústav, Praha, 2007. 74 s.

KOŽÍŠEK, František. Studna jako zdroj pitné vody : příručka pro uživatele domovních a veřejných studní. 1. vydání. Praha : Vydal státní zdravotní ústav, 1998. 30 s. ISBN 80-7071-100-0.

KUNC, František; OTTOVÁ, Vlasta. Mikrobiologie pro posluchače studijního oboru technologie vody. 3. vydání. Praha : Vydavatelství VŠCHT, 1997. 174 s. ISBN 807080-270-7.

LELLÁK, Jan; KUBÍČEK, František. Hydrobiologie. 1. vydání. Praha : Vydala Univerzita Karlova, vydavatelství Karolinum, 1992. 260 s. ISBN 80-7066-530-0.

MALÝ, Josef; MÁLÁ, Jitka. Chemie a technologie vody : laboratorní cvičení. Vysoké učení technické v Brně fakulta stavební : Akademické nakladatelství CERM, s. r. o. Brno, 2000. 61 s. ISBN 80-214-1813-3.

MALÝ, Josef; MÁLÁ, Jitka. Chemie a technologie vody. 2. doplněné vydání. Brno : Ardec, 2006. 329 s. ISBN 80-86020-50-9.

OTTOVÁ, Vlasta; KUNC, František. Mikrobiologie pro posluchače studijního oboru technologie vody. 1. vydání. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze : SNTL Nakladatelství technické literatury n. p., Spálená 51, 113 02 Praha 1 , 1984. 104 s. ISBN 10,98/11,16.

OTTOVÁ, Vlasta; HAUSLER, JIŘÍ; KUNC, František. Mikrobiologie pro posluchače studijního oboru technologie vody. 2. vydání, přepracované. PRAHA : VŠCHT Praha, 1991. 118 s. ISBN 80-7080-136-0.

78

PITTER, Pavel. Hydrochemie. 2. vydání, přepracované a rozšířené. Praha : SNTL Nakladatelství technické literatury n. p., Spálená 51, 113 02 Praha 1 , 1990. 568 s. L16C3-IV-41f/68210.

STŘÍŽOVÁ, V., et al. Acta hygienica epidemiologica et microbiologica. 1. vydání. Praha : Vydává institut hygieny a epidemiologie v Praze ve spolupráci s Výzkumným ústavom preventivného lékarstva v Bratislave, 1986. 55 s. ÚVTEI 73 027.

ŠILHÁNKOVÁ, Ludmila. Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology. 3. vydání. Praha : Academica, 2002. 364 s. ISBN 60-200-1024. TLAPÁK, Václav; ŠÁLEK, Jan; LEGÁT, Vladimír. Voda v zemědělské krajině. 1. vydání. Praha : Zemědělské nakladatelství Brázda v Praze ve spolupráci s MŽP ČR, 1992. 320 s. ISBN 80-209-0232-5.

TUREČEK, KAREL, et al. Zákon o vodách : č. 254/2001 Sb., s komentářem. 1. vydání. Praha : SONDY, s. r. o., 2002. 349 s. ISBN 80-902766-8-7.

VEGER,

Jaromír.

Dezinfekce vody.

1.

vydání.

Praha :

Výzkumný ústav

vodohospodářský ve státním zemědělském nakladatelství , 1979. 208 s. 07-058-79.

VEGER, Jaromír. Dezinfekce spotřebních dávek pitné vody. 1. vydání. Praha : Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, 1995. 82 s. ISBN 80-85900-07-6.

VELÍŠEK, Jan. Chemie potravin 2. 1. vydání. Tábor : OSSIS, 1999. 328 s. ISBN 80902391-4-5.

VODRÁŽKA, Zdeněk; ŽĎÁRSKÝ, Josef; DEMNEROVÁ, Kateřina. Biochemie a mikrobiologie : (pro posluchače FCHT). 1. vydání. Vysoká škola chemicko technologická v Praze : SNTL - Nakladatelství technické literatury n. p., Spálená 51, 113 02 Praha 1 , 1985. 294 s. AA/VA 26,70/27,06.

79

LEGISLATIVA Zákon o ochraně veřejného zdraví vycházejí v zásadě z evropské Směrnice Rady 98/83/ES o jakosti vody určené pro lidskou spotřebu.

Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 178/2002, kterým se stanoví všeobecné zásady a požadavky potravinové legislativy

Nařízení vlády ČR č. 82/1999 Sb., kterým se stanoví ukazatele a hodnoty přípustného stupně znečištění vod.

Zákon č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů, ve znění pozdějších předpisů (dále jen zákon).

Zákon č. 18/1997 Sb., o mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření (atomový zákon) a o změně a doplnění některých zákonů v platném znění.

Vyhláška č. 252/2004 Sb., kterou se stanoví hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu a četnost a rozsah kontroly pitné vody, ve znění pozdějších předpisů (dále jen vyhláška).

Vyhláška č. 275/2004 Sb., o požadavcích na jakost a zdravotní nezávadnost balených vod a o způsobu jejich úpravy

Vyhláška č. 409/2005 Sb, o hygienických požadavcích na výrobky přicházející do přímého styku s vodou a na úpravu vody.

Vyhláška č. 292/1997 Sb., zákona č.110 / 1997 Sb. O poravinách a tabákových výrobcích.

Vyhláška č. 307/2002 Sb., o požadavcích na zajištění radiační ochrany

80

Vyhláška č. 428/2001 Sb., kterou se provádí zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů.

Vyhláška č. 376/2000 Sb., kterou se stanoví požadavky na pitnou vodu a rozsah a četnost její kontroly.

ČSN 75 7111 : Jakost vod. Pitná voda.

ČSN 75 7212 : Jakost vod. Kontrola jakosti vod při úpravě na pitnou vodu.

ČSN 56 7859 : stolní voda

ČSN 56 7858 : kojenecká voda

ČSN 83 0600 : provozní voda

ČSN 75 7212 : Jakost vod. Kontrola jakosti vod při úpravě na pitnou vodu.

www.khs.cz

www.ondeo.cz

www.szu.cz

81

PŘÍLOHY

82

5.1 Seznam tabulek Tabulka č. 1 : Mikrobiologické, biologické, fyzikální, chemické a organoleptické ukazatele pitné vody a jejich hygienické limity (podle vyhlášky č. 252/2004 Sb. v platném znění) A. Mikrobiologické a biologické ukazatele č. 1 2 3 4 5

Ukazatel

Clostridium perfringens Enterokoky Escherichia coli koliformní bakterie Mikroskopický obraz – abioseston 6 Mikroskopický obraz počet organismů 7 Mikroskopický obraz - živé organismy 8 Počty kolonií při 22°C 9 Počty kolonií při 36°C 10 Pseudomonas aeruginosa

Jednotka

limit

t

yp Vysvětlivky Limitu

KTJ/100 ml KTJ/100 ml KTJ/100 ml KTJ/100 ml %

0 0 0 0 10

MH NMH NMH MH MH

1

jedinci/ml

50

MH

3, 4

jedinci/ml

0

MH

3, 4, 5

3

KTJ/ml 200 MH 6 KTJ/ml 20 MH 7 Platí jen pro balenou pitnou vodou

83

Č.

B. Fyzikální, chemické a organoleptické ukazatele t Ukazatel symbol jednotka limit yp vysvětlivky limitu

11 12 13 14 15 16 17 18

1,2-dichlorethan Akrylamid amonné ionty Antimon Arsen Barva Benzen Benzo[a]pyren

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Beryllium Bor Bromičnany celkový organický uhlík Dusičnany Dusitany Epichlorhydrin Fluoridy Hliník Hořčík

NH4+ Sb As

BaP Be B BrÜ3" TOC NÜ3NÜ2FAl Mg

Mg/l Mg/l mg/l Mg/l Mg/l mg/l Pt Mg/l Mg/l Mg/l mg/l Mg/l mg/l mg/l mg/l Mg/l mg/l mg/l mg/l

84

3,0 0,1 0,50 5,0 10 20 1,0 0,010

NMH NMH MH NMH NMH MH NMH NMH

2,0 1,0 10 5,0 50 0,50 0,10 1,5 0,20 10 20 - 30

NMH NMH NMH MH NMH NMH NMH NMH MH MH DH

8

9 10 11, 35 12 13 13 8

14 15

29 chemická spotřeba kyslíku (manganistanem) 30 chlor volný 31 Chlorethen (vinylchlorid) 32 Chloridy 33 Chloristany 34 Chrom 35 Chuť 36 37 38 39 40 41

Kadmium Konduktivita Kyanidy celkové Mangan Měď Microcystin-LR

42 43 44 45

Nikl Olovo Ozon Pach

46 47 48 49

pesticidní látky pesticidní látky celkem Ph polycyklické aromatické uhlovodíky Rtuť Selen Sírany Sodík Stříbro Tetrachlorethan Trihalomethany Trichlorethen Trichlormethan (chloroform) Vápník

50 51 52 53 54 55 56 57 58 59

60 vápník a hořčík 61 Zákal 62 Železo

CHSKMn

mg/l

3,0

MH

16

mg/l Mg/l

0,30 0,50

MH NMH

17 8

100 200 50 přijatelná pro odběratele 5,0 125 0,050 0,050 1000 1

MH MH NMH MH

18, 19 11, 17, 35

20 10 50 přijatelný pro odběratele Mg/l 0,10 Mg/l 0,50 6,5 - 9,5 .Mg/l 0,10

NMH NMH MH MH

25 25, 35 17 20

NMH NMH MH NMH

26 27 19, 29 28

Hg Se SO42Na Ag PCE THM TCE

Mg/l Mg/l mg/l mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l

1,0 10 250 200 50 10 100 10 30

NMH NMH MH MH NMH NMH NMH NMH MH

Ca

mg/l

30 40 - 80 2 - 3,5

MH DH DH

14 15 15

5 0,20

MH MH

33 34

ClClO2Cr

mg/l Mg/l Mg/l

Cd K CNMn Cu

Mg/l mS/m mg/l mg/l Mg/l Mg/l

Ni Pb O3

Mg/l Mg/l Mg/l

pH PAU

Ca + Mg Fe

mmol/l ZF(t,n) 85 mg/l

NMH MH NMH MH NMH NMH

20

19, 21 22 23 24

19 30 31 32 31

Tabulka č. 2 : Ukazatele jakosti pitné vody, jejich hygienický význam a zdroje znečištění Č.

Ukazatel

1 Clostridium perfringens

2 Enterokoky

3 Escherichia coli

4 Koliformní bakterie

Hlavní zdroje znečištění

Fekálie a odpadní vody; jedná se o normální součást střevní flóry teplokrevných zvířat a člověka (u lidské populace se nachází u necelé čtvrtiny osob, asi v 13 - 35 %)

Odpadní vody a fekálie člověka a teplokrevných živočichů. Výjimečně se mohou některé druhy množit i v půdě a na rostlinné vegetaci, která nebyla nijak fekálně znečištěna. Odpadní vody a fekálie člověka a teplokrevných živočichů.

Význam ukazatele / zdravotní riziko

Tvoří velmi odolné spory, které byly navrženy jako indikátor účinnosti filtrace a indikátor přítomnosti virů a prvoků v upravené vodě. Spory přežívají v prostředí mnohem déle než patogeny, proto může klostridium sloužit též jako indikátor staršího (přerušovaného) fekálního znečištění. Indikátor fekálního znečištění. Jsou více odolné vlivům prostředí než E.coli.

V současné době nejlepší indikátor fekálního znečištění. Vzhledem ke své citlivosti k okolním vlivům indikuje čerstvé znečištění. Neškodné, saprofytické I když se mezi nimi mohou bakterie, osidlující střevní výjimečně vyskytnout i patogenní trakt, ale žijící běžně i v kmeny, které tvoří toxiny, mohou proniknout do tkání a způsobit půdě. přímo ohrožení zdraví, jsou dnes koliformní bakterie považovány víceméně za indikátor účinnosti úpravy vody a dezinfekce, sekundární kontaminace či vysokého obsahu živin v upravené vodě.

86

Č.

Ukazatel

5 Mikroskopický obraz – abioseston

6 Mikroskopický obraz – počet organismů

7 Mikroskopický obraz - živé organismy

Hlavní zdroje znečištění

Abioseston je tvořen částicemi organického i anorganického původu (např. části rostlinných a živočišných tkání, částice půdy, prach, pylová zrna, zcela prázdné schrány vodních mikroorganismů, produkty koroze apod.). Nepočítáme k němu mikroskopické organismy, pokud se nejedná o zcela prázdné schránky. Abioseston v pitné vodě většinou pochází z rozvodného systému (např. produkty koroze nebo železitých bakterií). Může se však do pitné vody dostat i ze surové vody (prázdné schrány organismů či různé další neživé částice organického i anorganického původu) nebo kontaminací během distribuce (např. vzdušný spad ve vodojemech - pylová zrna, prach apod.). Mikroskopické organismy se do pitné vody dostávají buď ze surové vody (většinou se jedná o řasy nebo sinice) nebo se mohou pomnožovat v rozvodném systému (např. bezbarví bičíkovci, nálevníci, mikromycéty, hlístice).

Stejné jako u předchozího ukazatele s tím rozdílem, že se jedná o pouze o organismy neusmrcené dezinfekčním činidlem.

87

Význam ukazatele / zdravotní riziko

Kvantifikuje a popisuje neživé částice, které se nacházejí v pitné vodě a tím doplňuje i stanovení zákalu. Výskyt některých částic (i méně zastoupených) může poukázat na původ kontaminace pitné vody.

Přítomné organismy mohou indikovat špatnou účinnost úpravy vody (pokud pocházení ze surové vody), kontaminaci podzemního zdroje (pokud se v podzemní vodě objeví organismy vázané na povrchovou vodu) nebo nízkou biologickou stabilitu vody (pomnožení heterotrofních organismů v síti - např. bezbarví bičíkovci, nálevníci, mikromycéty, hlístice). Tento ukazatel má především indikovat špatnou účinnost dezinfekce.

Č.

Ukazatel

Hlavní zdroje znečištění

8, Počty kolonií při Jedná se o všudypřítomné bakterie, které se za 9 22°C, počty kolonií při 36°C vhodných podmínek ve vodě množí. Na jejich počet má vliv: počet těchto bakterií ve vodě na výtoku z úpravny vody, doba zdržení vody v síti a s ní související faktory jako vyšší teplota vody, rychlost proudění vody, zbytková koncentrace a druh dezinfekčního prostředku, přítomnost biofilmu či korozních produktů na stěnách potrubí a sedimentu na dně potrubí, kvalita materiálu rozvodné sítě a především tzv. stabilita vody (přítomnost nutrientů uhlíku, fosforu, dusíku).

Význam ukazatele / zdravotní riziko

Monitorování účinnosti filtrace a dezinfekce vody; monitorování (celkového) stavu, podmínek a změn distribuční sítě; vyšetřování příčin zhoršené organoleptické kvality vody.

B. Fyzikální, chemické a organoleptické ukazatele č.

11 1,2-dichlorethan

12 Akrylamid

Ukazatel

Hlavní zdroje znečištění

Význam ukazatele / zdravotní riziko

Meziprodukt při výrobě Možný lidský vinylchloridu a některých karcinogen; toxický jiných látek; méně se používá účinek na játra, ledviny a jako rozpouštědlo. Do prostředí imunitní a centrální se dostává odpadními vodami z nervový systém. chemického průmyslu. Koagulanty na bázi Toxický účinek na polyakrylamidu používané při nervový systém a úpravě vody (obsah monomeru krvetvorbu. akrylamidu v koagulantu bývá Pravděpodobný lidský asi 0,05 %). Přísada do karcinogen. Příjem některých stěrkových (řídkých potravou je cementových) malt a některých mnohonásobně vyšší typů membrán pro reverzní než pitnou vodou. osmózu.

88

č.

13 amonné ionty

14 Antimon

15 Arsen

16 Barva

17 Benzen

18 benzo[a]pyren

Ukazatel

Hlavní zdroje znečištění

Vzácně mohou být přírodního (geologického) původu, ale nejobvyklejším zdrojem jsou odpadní vody z lidských sídlišť a živočišné výroby, protože amonné ionty jsou produktem rozkladu dusíkatých organických látek. Dále se mohou do pitné vody dostat při dezinfekci chloraminem a z nové cementové výstelky potrubí. Zdrojem v našich podmínkách je nejčastěji vyluhování z geologického podloží. Méně významným zdrojem jsou některé slitiny, pájky a keramika, odpadní vody z ropných rafinérií, zpomalovače hoření. Především z geologického podloží, vzácněji odpadní vody ze sklářského a elektrotechnického průmyslu. Přítomnost přirozených organických látek typu huminových a fulvinových kyselin; přítomnost kovů (zejména železa) ať už přírodního původu nebo z koroze potrubí. Odpadní vody z průmyslu, úniky benzínu z podzemních nádrží, vyluhování z toxických skládek. Asfaltové protikorozní nátěry ocelových a litinových vodovodních řadů. Atmosférický spad (zplodina spalování).

89

Význam ukazatele / zdravotní riziko

Ne zcela spolehlivý indikátor fekálního znečištění. V koncentracích ve vodě obvyklých jsou prakticky netoxické, ale mohou snížit účinnost dezinfekce, vést k tvorbě dusitanů v potrubí nebo být příčinou pachových a chuťových problémů ve vodě. Mohou též zapříčinit selhání filtrů k odstraňování manganu. Biochemické změny v krvi.

Poškození kůže a cév, zvýšené riziko různých druhů rakoviny. Snížená přijatelnost pro spotřebitele.

Anémie, poškození krvetvorby, zvýšené riziko rakoviny. Karcinogenní účinek.

č.

Ukazatel

19 Beryllium

20 Bor

21 Bromičnany

22 celkový organický uhlík

23 Dusičnany

Hlavní zdroje znečištění

V našich podmínkách především přírodního původu (vyluhování z geologického podloží). Méně v odpadních vodách z kovohutí, elektrotechnického a strojírenského průmyslu. Spalovny uhlí. Především přírodního původu (vyluhování z geologického podloží), též v odpadních vodách (bor je součást některých detergentů) a to i průmyslu (výroba skla, mýdel a již zmíněných detergentů). Nejčastěji vznikají jako vedlejší produkt ozonizace, pokud jsou ve vodě přítomny bromidové ionty. Jsou též přítomny v chlornanu sodném jako nežádoucí příměs. Vzácně v odpadních vodách z textilního průmyslu (využití při barvení látek). Nespecifický ukazatel celkového obsahu organických látek. Zdrojem především přírodní látky (huminové kyseliny apod.).

Význam ukazatele / zdravotní riziko

Poškození střevní stěny. Podezření z karcinogenního účinku.

Narušení reprodukčních funkcí a vývoje plodu.

Mutagenní látka, podezření na karcinogenní účinek, poškození ledvin.

Přímý zdravotní dopad není nebo nelze určit. Vyšší obsah nepřímo negativně ovlivňuje účinnost dezinfekce a barvu vody a podporuje pomnožování bakterií v distribuční síti. v krvi s Lidské a zvířecí výkaly a Reagují hemoglobinem za vzniku odpadní vody z lidských (riziko sídel a farem. Splachy ze methemoglobinu zemědělské půdy. Umělá vnitřního dušení, hlavně u kojenců do tří měsíců hnojiva. věku). V zažívacím traktu se mohou redukovat na dusitany, které reagují se sekundárními aminy v potravě za vzniku tzv. Nnitroso sloučenin, které jsou podezřívány z karcinogenního účinku. Podezření z vlivu na reprodukční funkce.

90

č.

24 Dusitany

25 Epichlorhydrin

26 Fluoridy

Ukazatel

Hlavní zdroje znečištění

Viz dusičnany + mohou vznikat ve vodě za anoxických podmínek redukcí dusičnanů. Vyluhování z epoxidových nátěrových hmot v potrubí a některých iontoměničů používaných při úpravě vody. Dnes obvykle přírodního původu (vyluhování z geologického podloží), méně často z fosfátových hnojiv a z odpadů při výrobě hliníku. Do roku 1993 se v ČR přidávaly fluoridy do vody záměrně za účelem snížení kazivosti zubů. Z větší části zbytek hlinitých koagulantů používaných při úpravě vody, Může být i přírodního původu (vyluhování z půd a podloží).

Význam ukazatele / zdravotní riziko

viz dusičnany

Lokální podráždění a změny na centrálním nervovém systému; podezření na karcinogenní účinek. Skvrnitost zubů (zubní fluoróza), poškození kostí (kostní fluoróza).

V koncentracích v pitné vodě obvykle se vyskytujících není akutně toxický, ale může ovlivnit barvu vody a vyvolat stížnosti spotřebitelů. Podezření na neurotoxický účinek při chronickém příjmu. Určitá minimální 28 Hořčík Přirozená součást vod; koncentrace ve vodě je obsah se někdy mírně žádoucí kvůli prevenci zvyšuje při stabilizaci úmrtnosti na srdečněvody pomocí dolomitu. cévní onemocnění a zřejmě i prevenci některých jiných chorob. V koncentracích nad 100 mg/l může mít v přítomnosti síranů projímavý účinek. 29 chemická spotřeba kyslíku Nespecifické skupinové Přímý zdravotní dopad (manganistanem) stanovení indikující obsah není nebo nelze určit. přírodních organických Vyšší hodnota může látek nebo organického nepřímo negativně znečištění. ovlivňovat účinnost dezinfekce a podporovat pomnožování bakterií v distribuční síti. 27 Hliník

91

č.

Ukazatel

Hlavní zdroje znečištění

30 Chlor volný

Dezinfekce vody chlorem, chlorovými přípravky nebo elektrolýzou solného roztoku.

31 Chlorethen (vinylchlorid)

Vyluhování z PVC materiálů (potrubí, folie, nádrže apod.); vzniká též jako degradační produkt v podzemních vodách znečištěných trichlorethem a tetrachlorethenem. Přirozená součást vod, ale obsah může být zvýšen v důsledku zimního solení komunikací nebo skrze odpadní vody. Obsah se může zvyšovat také při úpravě vody (použití iontoměniče v chloridovém cyklu; přímé dávkování látek, např. chloridu hořečnatého pro stabilizaci a ztvrzování vody). Rozpadový produkt oxidu chloričitého, látka používaná při výrobě oxidu chloričitého. Odpadní vody z průmyslu (kožedělného, chemického, sklářského, hutního ad.). Částečně vyluhování z kovových materiálů (oceli, pochromované kovy). Různé organické a anorganické látky, produkty metabolismu bakterií, sinic a řas, chlor.

32 Chloridy

33 Chloristany

34 Chrom

35 Chuť

92

Význam ukazatele / zdravotní riziko

Přímé hygienické riziko spočívá v nepříznivém ovlivnění chuti a pachu vody, u citlivých osob též dráždění pokožky. Nepřímé riziko spočívá ve vzniku vyšších koncentrací vedlejších produktů chlorace. Karcinogenní účinek.

Vyšší obsah může nepříznivě ovlivnit chuť a korozivní účinek vody. Zdravotní dopad se snad uplatní jen v rámci celkově zvýšené mineralizace vody.

Anémie (chudokrevnost), postižení nervového systému, možný vliv na reprodukci. Šestimocný chrom je genotoxický a podezřelý z karcinogenního účinku (u inhalace je karcinogenní efekt prokázán). Alergická dermatitida (kožní vyrážka) Snížená přijatelnost pro spotřebitele.

č.

36 Kadmium

37 Konduktivita

38 kyanidy celkové

39 Mangan

40 Měď

Ukazatel

Hlavní zdroje znečištění

Odpadní vody z kovohutí, galvanizoven a chemického (plastikářského) průmyslu; průsaky ze skládek baterií a starých barviv. Dříve plošné znečištění z hnojiv. Nepřímý ukazatel obsahu rozpuštěných látek, které jsou v zásadě dány přírodním složením vody. Uměle zvýšeny mohou být např. v důsledku zvýšení obsahu hlavních iontů ve vodě (sodík, chloridy apod.) nebo záměrně při úpravě vody (stabilizace vody). Uměle sníženy mohou být při membránové úpravě.

Průmyslové odpadní vody (hl. kovovýroba, výroba plastů a hnojiv). Přídního původu (běžná součást podzemních vod), často se vyskytuje společně se železem. Součást látek na úpravu vody (manganistan draselný). Koroze měděného potrubí nebo jiných materiálů obsahujících měď, vzácně z geologického podloží.

93

Význam ukazatele / zdravotní riziko

Poškození ledvin

Vysoký obsah rozpuštěných látek ve vodě je zřejmě rizikovým faktorem pro vznik některých kloubních poruch, močových a ledvinových kamenů, kamenů žlučníku a slinných žláz, hypertenze (díky vyššímu obsahu sodíku), možná i některých druhů nádorů. Velmi nízký obsah rozpuštěných látek ve vodě napomáhá vyšším ztrátám některých esenciálních prvků z organismu a může narušit minerálově-vodní hospodářství organismu a vést k některým chorobám spojeným s nedostatkem vápníku a hořčíku. Poškození nervové soustavy a funkce štítné žlázy. Zhoršení organoleptických vlastností vody (chuti a barvy) a tím i snížená přijatelnost pro spotřebitele. Vysoké koncentrace ve vodě jsou podezřívány z vyvolání degenerativních změn na nervové soustavě. Akutní účinek: zvracení, nevolnost a jiné gastrointestinální příznaky. Chronický účinek: postižení jater a ledvin.

č.

41 Microcystin-LR

42 Nikl

43 Olovo

44 Ozon

45 Pach

Ukazatel

Hlavní zdroje znečištění

Jeden z toxinů sinic (cyanotoxinů). Do upravené vody se dostane buď uvnitř buněk sinic (pokud projdou neporušené úpravou) nebo volně rozpuštěný ve vodě (pokud v surové vodě nebo během úpravy došlo k rozpadu buněk). Vyluhování z poniklovaných nebo zevně pochromavaných vodovodních baterií, spojek (fitinek), různých armatur nebo některých ocelí. Významným zdroje u spotřebitele mohou být pseudonerezové varné konvice, hrnce a podobné varné nádoby. Olověné potrubí vodovodních přípojek a domovních rozvodů. Mosazné a bronzové prvky (armatury) v rozvodu vody. Starší typy PVC potrubí (olověné stabilizátory). Olověné pájky. Kontaminace zdrojů pitných vod z odpadních průmyslových nebo důlních vod a skládek je už v ČR vzácná. Látka používaná při úpravě vody k oxidaci (organických látek, manganu nebo železa) a dezinfekci.

Různé organické a anorganické látky, produkty metabolismu bakterií, sinic a řas, chlor.

94

Význam ukazatele / zdravotní riziko

Microcystiny jsou toxické pro jaterní tkáň (inhibují činnost některých jaterních enzymů). Ukazatel slouží také jako nástroj k řešení problematiky všech ostatních cyanotoxinů (viz poznámka k tomuto ukazateli ve vyhlášce č. 252/2004 Sb.). Možná karcinogen (při inhalační expozici prokázaný karcinogen), možný vliv na reprodukční funkce; zhoršení projevů alergií u již senzibilizovaných osob.

U dětí poškozuje vyvíjející se nervovou tkáň, což může vést k narušení inteligence, schopnosti učení a chování. narušuje metabolismus vápníku. U dospělých zvyšuje krevní tlak, poškozuje ledviny, způsobuje anémii.

Vytváří různé toxické vedlejší produkty. Pokud není po ozonizaci zařazen stupeň filtrace (nejlépe s aktivním uhlím), v distribuované vodě je zvýšen asimilovatelný organický uhlík, což může vést k zvýšení počtu bakterií v síti. Toxický účinek na plíce. Snížená přijatelnost pro spotřebitele.

č.

Ukazatel

46- Pesticidní látky 47

48 Ph

49 polycyklické aromatické uhlovodíky

50 Rtuť

51 Selen

Hlavní zdroje znečištění

Široká a chemicky velmi různorodá skupina látek určená k hubení různých škůdců nebo plevelných rostlin (pro účely sledování jakosti pitné vody se mezi ně řadí i herbicidy a podobné látky). Hlavní oblasti použití: zemědělství, lesnictví, železnice, golfová hřiště apod.

Význam ukazatele / zdravotní riziko

Vzhledem k různé chemické povaze těchto látek mezi nimi najdeme látky od vysoce toxických po prakticky netoxické a i jejich účinek na zdraví je podle toho velmi různorodý (poškození jater, ledvin nebo krvetvorby, karcinogenní účinek, narušení hormonálního a reprodukčního systému atd.). Hodnota pH bývá snížena pH pitné vody nemá přímý u měkké a málo vliv na zdraví. Je však mineralizované vody, u velmi důležitým vody s vyšším obsahem provozním parametrem, přírodního CO2 nebo protože ovlivňuje funkci vzácněji u vod mnoha procesů úpravy kontaminovaných včetně dezinfekce, má vliv kyselinou (např. při na korozivitu vody a jde o nesprávném dávkování snadno a on-line měřitelný chemikálie při úpravě pH). indikátorový ukazatel Hodnota pH může být náhlých změn v kvalitě výrazně zvýšena u vody vody. ve styku s novým cementovým materiálem nebo vlivem chybného dávkování chemikálie při úpravě - zvyšování pH. Asfaltové protikorozní Různorodá skupina látek o nátěry ocelových a různých toxických litinových vodovodních vlastnostech; některé se řadů. Atmosférický spad podezřívají z (zplodina spalování). karcinogenního účinku. Odpadní vody z průmyslu Postižení ledvin (např. elektrolytická (anorganická rtuť) nebo výroba chloru, výroba centrálního nervového elektropřístrojů, úpravny systému (organická rtuť). rudy) a zubních ordinací (součást amalgámů). V minulosti se používaly rtuťnaté pesticidy (např. pro moření obilí). Obvykle přírodního V určité koncentraci původu (vyluhování z esenciální (pro životní geologického podloží, funkce nezbytný) prvek. důlní vody), méně často Při nadbytečném příjmu odpadní vody z ropných poškození vlasů, nehtů a rafinérií. jaterních funkcí; vliv na kardiovaskulární systém. 95

č.

52 Sírany

53 Sodík

54 Stříbro

55 Tetrachlorethan

56 Trihalomethany

57 Trichlorethen

58 trichlormethan (chloroform) 59 Vápník

60 vápník a hořčík

Ukazatel

Hlavní zdroje znečištění

Význam ukazatele / zdravotní riziko

Přírodní původ (z podloží). Ve vyšší koncentraci Důležitá přirozená součást (zvláště za přítomnosti hořčíku) laxativní (průjem vod. vyvolávající) účinky. Zhoršení chuti vody. Zimní solení komunikací, Zvyšuje krevní tlak. odpadní vody z některých Zhoršení chuti vody. průmyslových podniků. Vnos při úpravě vody (iontoměniče v sodíkovém cyklu, chemické přípravky obsahující sodík, např. pro dezinfekci či úpravu pH). Dezinfekce vody solemi Výrazné zbarvení kůže a stříbra nebo úprava vody vlasů (tzv. argyrie). Jinak přístroji, kde je stříbro asi podobný účinek jako impregnováno na aktivním jiné těžké kovy (vliv na uhlím kvůli prevenci ledviny a možná i játra). pomnožování bakterií. Součást rozpouštědel a Poškození jater; podezření odmašťovadel - odpadní z karcinogenního účinku. vody z provozoven, kde se Zhoršení pachu vody. s těmito látkami pracuje. Skupina vedlejších Účinek na játra, ledviny a centrální nervový systém. produktů chlorace vody. Podezření na karcinogenní účinek. Součást rozpouštědel a Poškození jater; podezření odmašťovadel - odpadní z karcinogenního účinku. vody z provozoven, kde se Zhoršení pachu vody. s těmito látkami pracuje. Viz trihalomethany Viz trihalomethany Přirozená součást vod; obsah se někdy zvyšuje při stabilizaci vody pomocí vápenného mléka nebo vápenatých sloučenin.

Určitá minimální koncentrace ve vodě je žádoucí kvůli prevenci některých nemocí i kvůli snížení korozivního účinku vody. Ve vyšších koncentracích tendence k tvorbě vodního kamene, ovlivnění chuti vody. Viz vápník (výše) a hořčík viz vápník (výše) a hořčík (výše) (výše)

96

č.

61 Zákal

62 Železo

Ukazatel

Hlavní zdroje znečištění

Nerozpuštěné látky, které mohou mít původ v nedokonale upravené surové vodě (jíl, prach, plankton a jiné mikroskopické organismy ad.) nebo v potrubí (koroze, zvířený sediment). Přídního původu (běžná součást podzemních vod) nebo koroze potrubí.

97

Význam ukazatele / zdravotní riziko

Snížená přijatelnost pro spotřebitele. Snížení účinnosti dezinfekce, podpora mikrobiálního růstu. Jde o snadno a online měřitelný indikátorový ukazatel náhlých změn v kvalitě vody. Zhoršení organoleptických vlastností vody (chuti a barvy vody), barvení prádla a sanitární keramiky. Snížená přijatelnost pro spotřebitele.

Použité zkratky: KTJ = kolonie tvořící jednotka NMH = nejvyšší mezní hodnota MH = mezní hodnota DH = doporučená hodnota

Vysvětlivky k tabulkám : 1. Stanovuje se u pitných vod upravovaných přímo z povrchových vod nebo u

podzemních vod ovlivněných povrchovými vodami. Tam, kde hodnota tohoto ukazatele není dodržena, musí se prozkoumat daný vodní zdroj a technologii úpravy, aby se zjistilo, zda lidské zdraví není potenciálně ohroženo přítomností patogenních mikroorganismů, např. kryptosporidií. Postup odpovědné osoby stanoví § 4 odst. 5 zákona č. 258/2000 Sb., ve znění zákona č. 274/2003 Sb. 2. Poznámka se vztahuje pouze pro balenou pitnou vodu. Tyto požadavky nejsou v

tabulce uvedeny. 3. Nedílnou součástí výsledku zkoušky jsou i další informace získané při

mikroskopickém rozboru, které mohou přispět k interpretaci výsledků. Tento slovní popis obsahuje zejména složení přítomného abiosestonu (případně jeho možný původ), bližší zařazení přítomných organismů a jejich možný původ (surová voda, pomnožení v síti), jejich příslušnost k obtížně odstranitelným skupinám apod. V případě výskytu živých organismů u vod zabezpečených dezinfekcí je vždy nutné udat, o jaké organismy se jednalo. U podzemních vod se zaznamenává především přítomnost organismů vázaných na povrchové vody a organismů indikujících zhoršenou jakost vody. Podzemní voda s výskytem organismů vázaných na povrchové vody musí být považována za vodu podzemní ovlivněnou vodou povrchovou (viz vysvětlivka 1). 4. Organismy zahrnované pod tento ukazatel se pro účely vyhlášky rozumí sinice

a všechny eukaryontní organismy (řasy, prvoci, mikromycéty, vířnící, hlístice apod.). Bakterie (s výjimkou sinic) jsou uvedeny jen ve slovním popisu, ale nepočítají se do celkového počtu organismů. Mikroskopický nález masového výskytu organotrofních bakterií (více než 100 jedinců/ml) je třeba posuzovat jako překročení MH ukazatelů č. 6, popřípadě č. 7. Produkty metabolismu železitých bakterií řadíme k abiosestonu. 98

5. Mezní hodnota platí pouze u vod zabezpečených desinfekcí. Živé organismy

obsahující chlorofyl se odliší pomocí autofluorescence chlorofylu. Ostatní, pokud je to možné, podle dalších znaků (například pohyb, stav protoplastu). 6. Bez abnormálních změn. Pro náhradní zásobování; pro vodu dodávanou ve

vzdušných, vodních a pozemních dopravních prostředcích a pro vodu z malých nedezinfikovaných zdrojů, produkujících méně než 5 m3 za den, platí mezní hodnota 500 KTJ/ml. 7. Bez abnormálních změn. Pro náhradní zásobování; pro vodu dodávanou ve

vzdušných, vodních a pozemních dopravních prostředcích a pro vodu z malých nedezinfikovaných zdrojů, produkujících méně než 5 m3 za den, platí mezní hodnota 100 KTJ/ml. 8. Hodnota platí pro zbytkovou koncentraci monomeru (látky), vypočtenou podle

údajů o obsahu a možném uvolňování z materiálů (např. z rozvodného potrubí) a předmětů sloužících k úpravě, výrobě a distribuci pitné vody, které jsou ve styku s pitnou vodou. Stanovení v pitné vodě se provede jen v případě, kdy není možné výpočet provést a látka se vzhledem k použitým materiálům může ve vodě vyskytovat. Stanovení chlorethenu (vinylchloridu) se však provede rovněž u nových zdrojů před jejich uvedením do provozu. 9. Při stanovení benzenu je nutné sledovat, není-li indikována přítomnost dalších

aromatických uhlovodíků (toluenu, xylenů, ethylbenzenu). O nálezu těchto látek nad mez stanovení informuje laboratoř objednatele rozboru. V případě kvantitativního stanovení se uvedou nálezy stanovených látek do protokolu o zkoušce. 10. Stanovuje se vždy u nového zdroje a dále tam, kde nálezy Be přesahují 25 % limitní

hodnoty. 11. Tam, kde je to možné bez snížení účinnosti dezinfekce, by se mělo usilovat o

dosažení co nejnižší hodnoty. 12. Bez abnormálních změn. Nemusí se stanovovat u zdrojů dávajících méně než 10

000 m3 vody denně. 13. Musí být dodržena podmínka, aby součet poměrů zjištěného obsahu dusičnanů v

mg/l děleného 50 a zjištěného obsahu dusitanů v mg/l děleného 3 byl menší nebo rovný 1. Součet poměrů odpovídá svým významem nejvyšší mezní hodnotě. Obsah dusitanů v pitné vodě na výstupu z úpravny musí být nižší než 0,1 mg/l. 99

14. Mezní hodnota představuje minimum a platí pro vody, u kterých je při úpravě uměle

snižován obsah vápníku nebo hořčíku. Pro všechny vody platí, že tam, kde je to možné, by se mělo usilovat o dosažení doporučené hodnoty. 15. Doporučená hodnota jako optimální koncentrace je stanovena z hlediska

zdravotního, nikoliv technického. 16. Bez abnormálních změn. Není nutno stanovovat, pokud je stanoven obsah TOC

(celkový organický uhlík). 17. Obsah volného chloru, chloritanů či ozonu se stanovuje pouze v případě použití

chloru nebo prostředků obsahujících chlor, oxidu chloričitého nebo ozonu při úpravě vody. Za úpravu se považuje i dezinfekce vody. V případě využití vázaného aktivního chloru (např. ve formě chloraminů) pro dezinfekci, platí pro celkový aktivní chlor mezní hodnota 0,4 mg/l. 18. V případech, kdy vyšší hodnoty chloridů jsou způsobeny geologickým prostředím,

se hodnoty až do 250 mg/l považující za vyhovující požadavkům této vyhlášky. Pro balené pitné vody uměle doplňované minerálními látkami platí mezní hodnota 250 mg/l. 19. Voda by neměla působit agresivně vůči materiálům rozvodného systému, včetně

domovních instalací. Posouzení agresivity se provádí podle TNV 75 7121 Požadavky na jakost vody dopravované potrubím. 20. V případě pochybností se za přijatelné považují stupně 1 a 2 při stanovení podle

ČSN EN 1622 Jakost vod: Stanovení prahového čísla pachu (TON) a prahového čísla chuti (TFN). 21. Měřeno při 25°C. 22. V případech, kdy vyšší hodnoty manganu ve zdroji surové vody jsou způsobeny

geologickým prostředím, se hodnoty manganu až do 0,20 mg/l považující za vyhovující požadavkům této vyhlášky za předpokladu, že nedochází k nežádoucímu ovlivnění organoleptických vlastností vody. 23. Limitní hodnota je stanovena na základě toxického působení mědi a platí pro

vzorek pitné vody odebraný odpovídající metodou vzorkování z kohoutku tak, aby vzorek byl reprezentativní pro průměrné jednotýdenní množství požité spotřebiteli. Při koncentracích nad 100 Mg/l může docházet ke změnám organoleptických vlastností vody. Pro kontrolu jakosti pitné vody podle § 4 (vyhlášky č. 252/2004 Sb. v platném znění) se použije metoda náhodného vzorkování během pracovního dne, 100

která spočívá v odběru prvních 1000 ml vody z kohoutku (bez očištění kohoutku a bez předchozího odpouštění vody nebo odběru vzorků vody na stanovení jiných ukazatelů) odebraných během normální pracovní doby vzorkaře (obvykle 8.00 16.00 hod). Zjistí-li se při tomto odběru překročení limitní hodnoty a je-li nepřímo prokázáno, že se jedná o zhoršení vlivem vnitřního vodovodu, zajistí vlastník objektu účelové vzorkování pro zjištění průměrné koncentrace látky požité spotřebiteli během jednoho týdne. 24. Stanovuje se u pitné vody upravené z povrchové vody v období, kdy lze očekávat

zvýšený výskyt sinic. Četnost stanovení může orgán ochrany veřejného zdraví omezit nebo od stanovení tohoto ukazatele zcela upustit tam, kde osoba podle §3 odst. 2 zákona do provozního řádu podle §4 odst. 3 zákona uvede vhodný postup zaručující, že možný výskyt cyanotoxinů v pitné vodě bude podchycen a následně budou činěna včasná a účinná opatření, která zabrání ohrožení veřejného zdraví. Za vhodný postup k podchycení cyanotoxinů se považuje např. sledování sinic ve vodárenském zdroji pomocí vhodných metod, použití vhodného biotestu ke zjištění, zda přítomné sinice obsahují cyanotoxiny, případně stanovení toxinů přímo v biomase sinic nebo v surové vodě. Za účinná opatření se považují např. změna odběrového horizontu s nižší koncentrací sinic, použití vodárenské technologie prokazatelně vedoucí k odstranění cyanotoxinů z upravované vody nebo dočasné odstavení vodárenského zdroje. 25. Limitní hodnota platí pro vzorek pitné vody odebraný odpovídající metodou

vzorkování z kohoutku tak, aby vzorek byl reprezentativní pro průměrné jednotýdenní množství požité spotřebiteli. Pro kontrolu jakosti pitné vody podle § 4 vyhlášky č. 252/2004 Sb. v platném znění) se použije metoda náhodného vzorkování během pracovního dne, která spočívá v odběru prvních 1000 ml vody z kohoutku (bez očištění kohoutku a bez předchozího odpouštění vody nebo odběru vzorků vody na stanovení jiných ukazatelů) odebraných během normální pracovní doby vzorkaře (obvykle 8.00 - 16.00 hod). Zjistí-li se při tomto odběru překročení limitní hodnoty a je-li nepřímo prokázáno, že se jedná o zhoršení vlivem vnitřního vodovodu, zajistí vlastník objektu účelové vzorkování pro zjištění průměrné koncentrace látky požité spotřebiteli během jednoho týdne. 26. Pesticidy se rozumí organické insekticidy, herbicidy, fungicidy, nematocidy,

akaricidy, algicidy, rodenticidy, slimicidy, příbuzné produkty (např. regulátory 101

růstu) a jejich metabolity, rozkladné nebo reakční produkty. Limitní hodnota platí pro každý jednotlivý pesticid s výjimkou aldrinu, dieldrinu, heptachloru a heptachlorepoxidu, kde platí limitní hodnota 0,03 Mg/l. Stanovují se pouze pesticidy s pravděpodobným výskytem v daném zdroji. Stanovené pesticidní látky musí být v rozboru specifikovány. Pokud pesticidy nejsou součástí úplného rozboru, musí osoba uvedená v § 3 odst.2 zákona o ochraně veřejného zdraví (t.j. výrobce, resp. distributor vody) doložit, proč nepředpokládá výskyt pesticidů ve zdroji. 27. Limitní hodnota se vztahuje na součet jednotlivých stanovených a kvantitativně

zjištěných pesticidních látek. Není-li látka zjištěna kvantitativně, k součtu se přičítá nula. 28. Limitní hodnota se vztahuje na součet kvantitativně stanovených následujících

specifických látek: benzo[6]fluoranthen, benzo[£]fluoranthen, benzo[gfe']perylen, indeno[1,2,3-cd]pyren. Není-li látka zjištěna kvantitativně, k součtu se přičítá nula. Jsou-li stanoveny další látky typu polyaromatických uhlovodíků, nelze jejich hodnotu zahrnout do ukazatele PAU. S výjimkou benzo[a]pyrenu, pro který je stanovena limitní hodnota (ukazatel č. 18), se v případě jejich nálezu nad mezí detekce postupuje podle § 4 odst. 6 zákona o ochraně veřejného zdraví čili věc se oznámí orgánu ochrany veřejného zdraví. 29. Pro balené pitné vody nesycené oxidem uhličitým a pro pitnou vodu dopravovanou

kontejnery lze připustit hodnotu pH od 4,5; pro balenou pitnou vodu, která je přírodně bohatá nebo uměle obohacena oxidem uhličitým, může být minimální hodnota i nižší. U vod s přirozeně nižším pH se hodnoty pH 6,0 až 6,5 považují za splňující požadavky této vyhlášky za předpokladu, že voda nepůsobí agresivně vůči materiálům rozvodného systému, včetně vnitřního vodovodu. 30. Týká se vod dezinfikovaných solemi stříbra a vod upravovaných zařízením

obsahujícím stříbro. 31. Součet koncentrací tetrachlorethenu a trichlorethenu nesmí překročit 10 Mg/l. 32. Limitní hodnota se vztahuje na součet kvantitativně zjištěných koncentrací

trichlormethanu

(chloroformu),

tribrommethanu

(bromoformu),

dibromchlormehtanu a bromdichlormethanu. Není- li látka zjištěna kvantitativně, k součtu se přičítá nula. Tam, kde je to možné bez snížení účinnosti dezinfekce, by se mělo usilovat o dosažení co nejnižší hodnoty.

102

33. V případech úpravy povrchové vody by voda vycházející z úpravny neměla

překročit hodnotu 1,0 ZF. Jednotka se uvádí podle použité metody stanovení: ZF(t) nebo ZF(n), kde t znamená turbidimetrickou a n nefelometrickou metodu. 34. V případech, kdy vyšší hodnoty železa ve zdroji surové hodnoty jsou způsobeny

geologickým prostředím, se hodnoty železa až do 0,50 mg/l považující za vyhovující požadavkům této vyhlášky za předpokladu, že nedochází k nežádoucímu ovlivnění organoleptických vlastností vody. 35. V tabulce uvedený hygienický limit platí až od určitého data, níže uvedeného. Do té

doby platí mírnější limit podle následujícího ustanovení (viz § 12 vyhlášky č. 252/2004 Sb.): pro ukazatel „bromičnany" platí hygienický limit 25 p,g/l (nejvyšší mezní hodnota) do 24. prosince 2008, pro ukazatel „chloritany" platí hygienický limit 400 p,g/l (mezní hodnota) do 24. prosince 2006, pro ukazatel „olovo" platí hygienický limit 25 p,g/l (nejvyšší mezní hodnota) do 24. prosince 2013.

103

Tabulka č 3. : Minimální, optimální a maximální pH pro růst některých mikroorganismů Mikroorganismus Ph Minimální

Optimální

Maximální

Escherichia coli

4, 3

6, 0 – 8, 0

9, 5

Bacillus subtilis

4, 5

6, 0 – 7, 5

8, 5

Clostridium

4, 7 – 5, 0

6, 5 – 7, 2

9, 0

Lactobacillus sp.

3, 8 - 4, 4

5, 4 – 6, 4

7, 2

Thiobacillus

4, 5

6, 6 – 7, 2

7, 8 – 10, 0

0, 5

2 ,0 – 3, 5

6, 0

3, 0 – 3, 8

4, 2 – 5, 0

7, 3 – 7, 5

1, 2

3, 0 – 8, 0

11, 0

botulinum

thioparus Thiobacillus Thiooxidans acchaSromyces cerevisiae Aspergillus niger

(ŠILHÁNKOVÁ, 2002)

104

Tabulka č. 4 : Patogeny šířené vodou a jejich význam (upraveno podle Světové zdravotnické organizace-WHO). Patogen

Zdravotní riziko

Přežívání ve vodě a

Rezistence vůči chloru b

Míra nakažlivosti

Živočišný zdroj

Relevance v ČR

c

Bakterie Burkholderia pseudomallei Campylobacter jekáni, C. coli Escherichia coli – patogenníd E. coli – enterohemoragické Legionella spp. Netuberkulózní mykobakteria Pseudomonas aeruginosae Salmonella typhi Jiné salmonely Shigella spp. Vibrio cholera Yersinia enterocolitica Viry Adenoviry Enteroviry Virus hepatitidy Virus hepatitidy Noroviry a zapovity Rotaviry Protozoa (prvoci) Acanthamoebaspp. Cryptosporidiumspp Cyclospora cayetanensis Entamoeba histolytica Giardia intestinalis Naegleria fowleri

Toxoplasma gondii Helminti (červi) Dracunculus medinensis Schistosoma spp.

nízké

Nízká

nízká

ne

nízká

vysoké

mohou se rozmnožovat Střední

Nízká

střední

ano

střední

vysoké

Střední

Nízká

nízká

ano

vysoká

vysoké

Střední

Nízká

vysoká

ano

vysoká

vysoké nízké

Rozmnožují se Rozmnožují se

Nízká střední

střední nízká

ne ne

vysoká střední

střední

Mírná

nízká

ne

vysoká

Nízká Nízká

nízká nízká

ne ano

vysoká vysoká

vysoké vysoké vysoké

mohou se rozmnožovat Střední mohou se rozmnožovat Krátké Krátké Dlouhé

Nízká Nízká Nízká

střední nízká nízká

ne ne ano

vysoká střední střední

vysoké vysoké vysoké vysoké vysoké vysoké

Dlouhé Dlouhé Dlouhé Dlouhé Dlouhé Dlouhé

střední střední střední střední střední střední

vysoká vysoká vysoká vysoká vysoká vysoká

ne ne ne potenciální potenciální ne

vysoká vysoká vysoká střední střední střední

vysoké vysoké vysoké

Dlouhé Dlouhé Dlouhé

vysoká vysoká vysoká

vysoká vysoká Vysoká

ne ano Ne

střední střední nízká

vysoké

Střední

vysoká

Vysoká

Ne

střední

vysoké vysoké

vysoká vysoká

Vysoká vysoká

Ano ne

střední střední

vysoké

Střední mohou se rozmnožovat ve vodě Vysoké

vysoká

Vysoká

Ano

střední

vysoké

Střední

střední

Vysoká

Ne

nízká

vysoké

Krátká

střední

Vysoká

Ano

nízká

vysoké vysoké

(KOŽÍŠK et al, 2007)

105

Vysvětlivky:

a. Detekční doba pro infekční stádium ve vodě při 20 °C: krátká – do týdne; střední – 1 týden až 1 měsíc; dlouhá – více než 1 měsíc.

b. Údaje se vztahují k situaci, že infekční agens je volně rozptýleno ve vodě, která je upravovaná běžnými dávkami chloru a s běžnou kontaktním dobou. Odolnost „střední“ znamená, že původce možná není úplně odstraněn.

c. V originále „relative infectivity“. Znamená pravděpodobnost přenosu infekce. Údaje byly získány z výzkumu na dobrovolnících nebo z epidemiologických šetření.

d. Zahrnuje enteropatogenní, enterotoxigenní a enteroinvazivní E.coli.

e. Hlavní infekční cesta P. aeruginosa je kožním kontaktem, ale ústy (perorálně) se mohou infikovat osoby s potlačenou imunitou nebo nemocné rakovinou.

106

Tabulka č. 5 a. : Cesty přenosu patogenů spojených s vodou (podle Světové zdravotnické Organizace – WHO ).

Požití ( pozření, pití ) ↓ Gastrointenstinální trakt Cesta přenosu u infekce ↓

↓

↓

Bakterie Campylobacter E – coli Salmonella Shigella Vibrio cholera Yersinia

viry adenoviry astroviry enteroviry virus hepatitidy A, E noroviry Rotaviry Sapovity

prvoci, červy cryptosporidium parvum Dracunculus mediensis entamoeba histolytica giardia intestinalis toxoplasma gondií

Tabulka č. 5 b. : Cesty přenosu patogenů spojených s vodou (podle Světové zdravotnické Organizace – WHO ).

Inhalace nebo vdechnutí ( aerosoly ) ↓ Dýchací cesty ↓

Legionella netuberkulozní Mykobakteria Naegleria fowleri Různorodé virové infekce, mnozí další původci při vysoké expozici

107

Tabulka č. 5 c : Cesty přenosu patogenů spojených s vodou (podle Světové zdravotnické Organizace – WHO ).

Kontakt s kůží (koupání, mytí) ↓ Kůže ( zvláště při oděrkách ) Sliznice, poranění, oči ↓ Acanthamoeba s Aeromonas Burkholderia Pseudomallei Netuberkulozní mykobakterie Pseudomonas Schistosoma mansoni

Hlavně při kontaminaci s kontaminovanou povrchovou vodou (KOŽÍŠEK et al, 2007)

108

Tabulka č. 6 : Přehled způsobů dezinfekce vody Chlorace ClO2

Ozonizace

UV

Střední

Silný

nejsilnější

Střední

Hodiny

Dny

Minuty

Nulová

pH závislost

Extrémní

Žádná

Střední

Žádná

Vedlejší

THM, AOX

Chloristany

možné

možné dusitany

Dezinfekční účinek Doba efektivního působení

bromičitany

produkty Náklady

Nízké – vysoké

Střední

střední - vysoké

Střední

Údržba

Střední

Střední

Nízké

Nízké

(MALÝ, MALÁ 2006)

109

Tabulka č. 7 : Dezinfekční účinnost jednotlivých stupňů úpravy vody Účinnost jednotlivých standardních i pokročilých procesů úpravy vody na snižování počtů bakterií, virů a prvoků (podle Světové zdravotnické organizace ) Stupeň úpravy

Skupina Střevních Patogenů

Účinnost základního Odstraňování

Maximální dosažitelná účinnost odstraňování

Bakterie

50 %

Viry

neexistují dostupné údaje

Prvoci

neexistují dostupné údaje,

účinnost odstranění prvoků

část se zřejmě odstraní

odpovídá účinnosti odstranění Zákalu

Nula

obecně neúčinná

může dojít k značné opětovné kontaminaci, která se pak sumuje s úrovní znečištění přítoku; růst řas může způsobit zhoršení kvality vody

přeruší-li se odběr vody při nárazovém zakalení, odpovídá účinnost odstranění 90 % ; rozdělené / rozčleněné nádrže vedou k 15ti až 230ti násobku snížení výchozího počtu patogenů 90 % odstranění při skutečné Době zdržení 10 až 40 dní 93 % odstranění při skutečné Době zdržení 100 dní 99 % odstranění při skutečné Době zdržení 3 týdny

Předprava vody až 95 %, pokud je filtr chráněný před nárazy vysokých hodnot zákalu a použit až po zafiltrování

Hrubá filtrace

Mikrosítování

bakterie, viry, Prvoci Všechny Skupiny Patogenů

Nádrž na břehu toku

Bakterie Viry Prvoci

Břehová infiltrace

Bakterie Viry

Prvoci Koagulace / flokulace / sedimentace

Konvenční čiření

Vysokoúčinné čiření

nula (při zkratových proudech) nula (při zkratových proudech) nula (při zkratových proudech) 99,9 % na vzdálenost 2 m 99.99 % na vzdálenost 4 m 99.9 % na vzdálenost 2 m 99.99 % na vzdálenost 4 m 99,99 %

90 % (závisí na koagulantu, pH, teplotě, alkalitě, zákalu) 70 % (viz výše) 90 % (viz výše)

Bakterie Viry Prvoci

30 % 30 % 30 %

Bakterie

nejméně 30 %

Viry Prvoci

nejméně 30 % 99,99 % (závisí na použití

(KOŽÍŠK et al, 2007)

110