FIZIČKO-HEMIJSKA ANALIZA VODE ZA PIĆE

Higijenska ispravnost vode za piće

Regulisana je Pravilnikom o higijenskoj ispravnosti vode za piće

Posmatra se u sklopu sledećih pregleda:

* lokalna inspekcija vodnog objekta

* fizički pregled vode

* biološki pregled vode

* bakteriološki pregled vode

* hemijski pregled vode

Pravilnikom se reguliše javno snabdevanje vodom za piće, za više od 5 domaćinstava, odn. više od 20 stanovnika koji se snabdevaju iz sopstvenih objekata

Higijenska ispravnost vode za piće utvrđuje se:

OSNOVNIM PREGLEDOM

PROŠIRENIM PREGLEDOM

PERIODIČNIM PREGLEDOM

PREGLEDOM IZ NOVIH VODOZAHVATA I

NA OSNOVU HIGIJENSKO-EPIDEMIOLOŠKIH INDIKACIJA

Osnovni pregled je sadržan u svim ostalim pregledima

Broj pregleda vode zavisi od broja stanovnika – korisnika vode i vrste objekta vodosnabdevanja

ES – ekvivalentni stanovnik predstavlja potrošnju od 150 l na dan

Pravilnikom o higijenskoj ispravnosti vode za piće reguliše se i flaširana voda

Br. Ekvival. stan. ES

MesečnoOsnovni pregled

GodišnjePeriodični pregled

Uk.osnov. godišnje

Ukupno period. godišnje

Ukupno

Do 5.0001 1 11 1 12

5.001 -10.0002 1 23 1 24

10.001 – 50.000 3 1 35 1 36

50.001 – 100.000 6 2 70 2 72

100.001 – 200.000 10 4 116 4 120

200.001 – 400.000 15 6 174 6 180

Više od 400.000 30 12 348 12 360

Analiza uzoraka kod novih zahvata ili rekonstrukcije vodovoda – min. 4 puta/god

Higijensko-epidemiološke indikacije – postoji mogućnost da dođe do zagađenja vode usled tehničkog stanja objekta, stanja okoline, elementarnih nepogoda, epidemiološke situacije i sl.

Osim parametara iz Pravilnika, utvrđuje se prisustvo pokazatelja koje zahteva data situacija

Akcidentno stanje – nagli prodor zagađujuće supstance ili agensa u izvorište ili objekat za javno snabdevanje vodom za piće

Nastaje kao posledica ljudske aktivnosti u obimu koji predstavlja opasnost po zdravlje ljudi

Vanredno stanje – stanje elementarne ili druge nepogode ili posle akcidentnog zagađivanja izvorišta, vodovoda, koje proglasi nadležni organ.

Norme za vodu za piće u tom slučaju primenjuju se u skladu sa Pravilnikom o higijenskoj ispravnosti vode za piće u vanrednim prilikama

LOKALNA INSPEKCIJA VODNOG OBJEKTA

Direktan pregled vodnog objekta s ciljem utvrđivanja postojanja eventualnih problema i uzroka kontaminacije

Lokalnom inspekcijom kopanog bunara utvrđuje se:

položaj u odnosu na potencijalne zagađivače (đubrišta, nužnici, štale, stamb. zgrade i sl.)

način građenja (da li je ozidan, da li ima kućicu koja pokiva otvor bunara, od kog je materijala, da li je okolina betonirana i sa nagibom, i sl.)

Na kojoj dubini se zahvata voda (min. 5m)

Način zahvatanja vode

Zahvatanje vode mora biti bez direktnog kontakta između osobe koja crpi vodu i vode u bunaru

U tu svrhu se uvek koristi isti sud

Pogodna je upotreba prevrtača za posudu ili postavljanje mehaničkog sistema za crpljenje vode

Utvrditi postoji li mogućnost prodiranja površinske vode u bunarsku (da li je obezbeđena nepropusna platforma širine 1m sa nagibom od bunara ka okolnom terenu)

Provera se vrši zasipanjem okolnog terena koncentrovanom bojom ili koncentrovanim rastvorom soli, te uzimanjem uzoraka svakodnevno 7 dana i analizom na njihovo prisustvo u vodi

Lokalna inspekcija većih vodnih objekata obuhvata i:

Kontrolu tehnološkog procesa

Kontrolu tehničke osposobljenosti zaposlenih

Stalni nadzor nad ispravnošću uređaja za prečišćavanje vode

Nadzor nad kvalitetom sirove vode

Nadzor nad kvalitetom vode za piće

Uzorkovanje vode za laboratorijsku analizu Uzorak vode – količina vode uzeta iz objekta za

snabdevanje stanovništva vodom za piće, uzeta jednokratno, na jednom mestu, po propisanoj metodologiji, radi laboratorijskog ispitivanja

Uzorci iz vodovoda uzimaju se:

Sa svakog izvorišta (ako je direktno povezano na mrežu) ili iz sabirnog voda, odn. rezervoara sirove vode, ako su povezana u jedan sistem

Iz rezervoara vode za piće

Iz vodovodne mreže (br. tačaka zavisi od broja ES)

BROJ ES Do 10.000 10.001 – 50.00050.001 – 100.000

100.001 – 200.000

200.001 – 400.000

400.001 – 600.000

Tačke na mreži 2 5 7 10 12 15

Za vodovode kapaciteta većeg od 600.000 ES, uzima se na svakih sledećih 200.000 ES još po jedan uzorak

Uzorak vode za FIZIČKO-HEMIJSKU ANALIZU uzima se u bocu od stakla ili inertne plastike zapremine 1l.

Boca mora biti hemijski čista

Uzorak zapremine 5l uzima se ako se planira izvođenje periodične ili neke druge analize sa određivanjem većeg boja parametara

Pre uzimanja uzorka pusti se da voda teče iz slavine 3-5 min.

Potom se dobro ispere vodom najmanje 3x

Boca se ne puni do vrha – ostavi se 10-25 ml praznog prostora, a zatim se se boca zatvori

Uzorku vode se najčešće ne dodaju konzervansi, osim ako se planira utvrđivanje prisustva fenola, cijanida, mineralnih ulja u vodi

Po uzimanju uzorka, u samom objektu se utvrđuju fizičke osobine vode

Uzorak vode se čuva na +4°C i doprema do laboratorije u toku istog dana

Za RADIOLOŠKU ANALIZU uzima se uzorak od min. 3l i doprema do laboratorije u roku od 5 dana

Fizičke osobine vode Utvrđuju se odmah po uzimanju uzorka vode, na

samom vodnom objektu

Tu spadaju: miris, ukus, boja, mutnoća, temperatura

Miris vode: voda se sipa u erlenmajer V=250ml, zatvori, promućka, a potom pomiriše. Isti uzorak se zatim zagreje do 40°C, ostavi na sobnoj temperaturi 1-2 minuta, bočica otvori, pomiriše.

Higijenski ispravna voda ne sme da ima nikakav miris

Ukus vode se proverava tako što se najpre pasterizuje na 70 stepeni C (zaštita od infekcije), prohladi na sobnu temperaturu (22°C) i na temperaturu do 10°C.Potrebno je da više osoba degustira po 40 do 50ml vode; Dovoljno je da se voda promućka u ustima i ispljuneHigijenski ispravna voda ne sme da ima ukus

Boja vode –određuje se tako što se voda sipa u menzuru od bezbojnog stakla i posmatra prema beloj podloziIspravna voda je bezbojna u tankom sloju, u debelom ima plavo-zelenu nijansuBoja se određuje i kolorimetrijski pomoću kobalt-platinske skale (CoPt)

Mutnoća vode se određuje upoređivanjem 1l vode sa standardnim rastvorom infuzorijske (silikatne) zemlje

1 stepen mutnoće na ovoj skali predstavlja rastvoren 1 mg infuzorijske zemlje u 1 l vode

Prema Pravilniku mutnoća se određuje nefelometrijski prema standardnom formazinskom polimeru i dozvoljen stepen mutoće iznosi do 1 NTU (nefeloturbidimetrijske jedinice)

Temperatura vode za piće – optimalno 8-12°C

Maksimalno godišnje kolebanje ne bi trebalo prelaziti 4 – 6°C

Meri se standardnim termometrima sa podeocima 0.1°C; istovremeno se meri i temperatura vazduha

Merenje pH vode Čista voda na T=25°C je neutralna i ima pH=7

Max.dozvoljen pH u vodi za piće 6.8-8.5 (prečišćena i dezinfikovana) i 6.5-9.0 (za neprečišćene vode)

Većina prirodnih voda ima pH 4.5-8.3 što zavisi od odnosa koncentracija materija koje daju alkalitet i aciditet

Alkalitet vodi daju: joni karbonata, bikarbonata, hidroksida...

Aciditet daju: fosfati, fosfiti, joni metala, proteina, org. kiselina

Određuje se odmah po uzimanju uzoka vode, elektrohemijski i kolorimetrijski

Hemijske osobine vode za piće Određuju se u zavisnosti od pregleda koji se vrši

U okviru osnovnog pregleda vode za piće (svakodnevno) se određuju:

utrošak kalijum-permanganata, amonijak, hloridi, nitriti, nitrati, gvožđe, mangan, rezidualni hlor.

Periodičnim pregledima, pri pregledu na novim vodozahvatima, kao i pri higijensko-epidemiološkim indikacijama, određuju se i:

tvrdoća vode, arsen, olovo, sulfati, fenoli ili dr. specifične zagađujuće materije

Utrošak KMnO4 je direktni pokazatelj prisustva zagađujućih materija biljnog, životinjskog i ljudskog porekla u vodi

Max. dozvoljena potrošnja KMnO4 u vodi iznosi 8 mg/l (prečišćene vode) i do 12 mg/l (neprečišćene vode)

Amonijak (NH3) nastaje raspadanjem organskih materija pod dejstvom bakterija

U vodi može biti mineralnog porekla ili je prisutan usled svežeg fekalnog zagađenja

Maksimalna MDK je 0.1 mg/l vode

Nitriti u vodi mogu biti pokazatelji svežeg fekalnog zagađenja

Nestabilna jedinjenja, pa ih treba određivati odmah po uzimanju uzorka

MDK je izražena preko azota i iznosi 0,03 mg/l vode

Nitrati u vodi su uglavnom pokazatelji starog fekalnog zagađenja

Poreklo mogu voditi i iz zemljišta ili površinskih voda

MDK je izražena preko azota i iznosi 50 mg/l vode

Hloridi se mogu naći gotovo u svim vodama u prirodi, kao i u otpadnim; mogu poticati iz zemljišta; izlučivati se fecesom i urinom

MDK iznosi 200 mg/l vode

Gvožđe u vodi može biti primarnog porekla (iz zemljišta) ili sekundarnog (vodovodske cevi, postupak prečišćavanja)

U vodi nije štetno po zdravlje, ali menja organoleptička svojstva – gorko-sladunjav i opor ukus, boja rđe, stvaranje obojenih taloga

U gvožđevitim vodama razmnožavaju se feruginozne bakterije – uzrok povećane mutnoće, neprijatnog mirisa vode, stvaranja sluzasto-tamnih naslaga i mrko-crvenkaste boje

MDK za gvožđe je 0,3 mg/l vode

Deferizacija se vrši prilikom prečišćavanja podzemnih voda rasprskivanjem vode u sitne kapi ili ubrizgavanjem ozona u nju (ozonizacija), nakon čega se stvaraju jedinjenja nerastvorljiva u vodi koja se talože.

Olovo u vodi može poticati iz zemljišta i vodovodnih cevi.

MDK je 0,01 mg/l vode

Tvrdoća vode se izražava sadržajem rastvorenih soli

Ca i Mg

Unos meke vode dovodi do diureze, eliminacije elektrolita (Na, Ca, K, Mg, Cl), smanjene koncentracije K i smanjenja volumena eritrocita u krvi.

Organoleptički, meka voda je bljutava i neukusna

Poznati su slučajevi trovanja ljudi olovom iz vode, gde su meke vode dovele do korozije olovnih cevi

Ukupna tvrdoća = Prolazna + Stalna tvrdoća

Prolazna tvrdoća – bikarbonati Ca i Mg (kuvanjem se može otkloniti, usled taloženja karbonata)

Stalna tvrdoća – karbonati, sulfati, hloridi kalcijuma

Ne može se ukloniti kuvanjem, već specijalnim jono-izmenjivačkim solima

Tvrdoća vode se može podeliti još i na: karbonatnu i nekarbonatnu

PREČIŠĆAVANJE VODE ZA PIĆE

Metode prečišćavanja vode za pićeOsnovni razlog – zaštita potrošača od patogenih MO i teških metala; dodavanje joda/fluora

Promena organoleptičkih osobina (neprijatan miris, ukus, boja)

Tehnološki (promena tvrdoće, smanjenje korozivnog dejstva)

Proces kondicioniranja vode obuhvata:

Rešetke i sitaAeraciju KoagulacijuSedimentaciju (taloženje) FlotacijuFiltracijuDezinfekciju

U ruralnim sredinama često je jedini mogući način prerade zaštita od zagađivanja i eventualno dezinfekcija vode

Podzemne vode su najčešće bez patogenih MO, pa se takva voda distribuira bez prerade (ukoliko je izvorište i distributivni sistem dobro zaštićen)

U protivnom, vrši se dezinfekcija

Površinske vode obično zahtevaju sve faze prerade: skladištenje (odležavanje vode) u rezervoarima ili preddezinfekcija, koagulacija, flokulacija, taloženje ili flotacija, filtracija, dezinfekcija;

Često su potrebni i dr.postupci, kao što je ozonizacija koja je uvek praćena adsorpcijom na filtrima sa aktivnim ugljem

Rešetke i sitaZa oslobađanje vode od krupnih predmeta

koji bi mogli da zaglave cevovod ili pokvare aparate

Rešetke su promera 5-50mmMikrosita su u obliku perforiranih doboša

pora 20-60μm (zadržavaju M.O.)

Aeracija Uređaji za vetrenje vode –odstanjuju ili rastvaraju

gasove u vodi

Kiseonik iz vazduha se dovodi u kontakt sa vodom (povećava se dodirna površina), rastvoren vrši dalju oksidaciju

Koristi se za popravku organoleptičkih svojstava vode, oksidaciju gvožđa i mangana, uklanjanje ugljendioksida

Postupci:

1. Raspršivanje vode na otvorenom prostoru u visokom mlazu

2. Upumpavanje vazduha ispod vode

3. Prevođenje vode preko kaskada ili vodopada

Aeracija

Aeracija

Aeraciona kaskada

Taloženje - sedimentacija Spontano se odvija u svim bazenima sa vodom koja

miruje za oko 2h pri čemu se uklanjaju lebdeće čestice teže od vode.

Industrijski se taloženje obavlja propuštanjem vode preko taložnica malom brzinom.

Taloženje se može ubrzati koagulacijom [koagulatori su: aluminijum-sulfat (stipsa), ferosulfat i ferisulfat], čime se stvaraju krupne pahulje-flokule (proces flokulacije), koje se talože i za sobom vuku mulj, bakterije i lebdeće materije.

Za flokulaciju se koriste uređaji flokulatori koji vodu mešaju sa dodatim hemikalijama (koagulatorima). Čitav proces traje 1h.

Taloženje - sedimentacijaMože se koristiti i za izdvajanje nekih

jedinjenja iz vodeOmekšavanje vode: voda je tvrda zbog

prisustva soli Ca i Mg (bikarbonata). Dodavanjem npr. Ca-hidroksida stvara se Ca-karbonat koji se taloži u vidu kristala.

Uklanjanje Fe iz vode: uvođenjem kiseonika u vodu sa Fe, stvara se Fe-hidroksid koji se taloži.

Taloženje - sedimentacijaTaložnice i flokulatori se izgrađuju najčešće

od armiranog betonaMogu biti horizontalne i vertikalneKomercijalni sistemi (akceleratori) danas

kombinuju taloženje i flokulaciju Taloženjem se izdvaja 60-90% materijala

rastvorenog u vodi i do 70% bakterija

Taložnice

Flotacija Obrnut postupak sedimentacije

Nerastvorene čestice se primoravaju da isplivaju na površinu vode u bazenu, odakle se prelivaju u vidu pene iz uređaja za flotaciju, a onda se donji sloj vode koristi za dalju preradu

Vodi tretiranoj koagulantima se dodaje čista voda koja je pod visokim pritiskom zasićena vazduhom, na dodirnoj površini se stvara pena.

Flotacija

Filtracija

Proces propuštanja vode kroz porozni materijal: pesak, dijatomejska zemlja...

Pored filtra u bazenu za filtriranje vode mora da postoji dovodna i odvodna cev, uređaj za kontrolu rada (održava stalan i kontinuiran dotok vode u bazen) i prečišćavanje filtra (propuštanjem čiste vode ili mešavine vode i vazduha)

Prema načinu rada filtri se dele na gravitacione, filtre pod pritiskom (u cevovodima) i vakuum filtre

Filtracija

Po brzini se dele na spore i brze

Efekat sporih filtra je veoma visok- skoro u potpunosti uklanjaju mutnoću, 99% M.O., prilično smanjuju koncentraciju organskih i radioaktivnih materija

Spori filtri:

1. sastoje se od sloja šljunka 40cm i rečnog peska 90cm

2. na površini peska se stvara “biološka membrana” od suspendovanih čestica i M.O. za šta je potrebno “vreme sazrevanja” od 2-3 dana

3. Ciklus rada im je 1-4 meseca nakon čega se regenerišu (čiste)

Dezinfekcija vode za piće Redukuje se ukupan broj M.O. i uništavaju se patogeni

M.O.

U sistemima za javno snabdevanje vodom za piće – poslednja faza prečišćavanja vode, nakon filtriranja

Koriste se fizičke, mehaničke metode i hemijska sredstva

Dezinfekcija vode za piće ozonom - O3

Vrlo efikasano oksidaciono sredstvo (do 600x jači od hlora i 15x brži); oksidiše Fe, Mn i mnoga org. jedinjenja u vodi

Uklanja neprijatan miris i popravlja ukus vodi

Stvara rezidualne produkte manje nepovoljne od hlora

Uništava sve bakterije, viruse, protozoe u vodi

Mana – nema produženo dejstvo (koristi se u kombinaciji sa hlorom), jako skup zbog velikog utroška el.energije, eksplozivan, proizvodi se na mestu primene

Dezinfekcija preparatima hlora – najčešće korišćeni

Sigurno sredstvo, niske ekonomske cene, postojan u vodi, ima produženo (rezidualno) dejstvo

U gasovitom stanju zelenkastožut, neugodnog mirisa, dobro rastvorljiv u vodi i toksičan – na stalnim instalacijama za hlorisanje uvodi se kao rastvor gasa (aparat hlorinator), rastvor hlornog kreča (Ca-hipohlorit) ili žavelska voda/varikina (Na-hipohlorit)

Nedostatak – sa org.jedinjenjima u vodi stvara moguće kancerogene spojeve (trihalometani)

Za pojedinačne objekte – Hlordioksid (rezidualno dejstvo duže od hlora, a nema stvaranja trihlormetana)

Dezinfekcija preparatima hlora – najčešće korišćeni

1. Normalna hlorinacija: posle filtracije (1mg/L hlora)

2. Prehlorinacija: pre taloženja

3. Frakciona: pre i posle filtracije

4. Hiperhlorinacija: kod jako zagađenih voda (2-5 mg/L hlora)

5. Hlorinacija na tački preloma: kod voda koje sadrže amonijak

Najveća prednost – ima rezidualno dejstvo čime se sprečava sekundarna kontaminacija vode za piće

Dezinfekciona moć zavisi od temperature (opt. oko 20 stepeni Celz.), pH vode (opt. između 6 i 7), stepena mutnoće (treba da je 1 NTU)˂

Vreme kontakta vode sa hlorom treba da je 30’

Hlorni broj – količina aktivnog hlora dovoljna za oksidaciju prisutnih organskih jedinjenja

Zavisi od porekla vode, stepena zagađenosti i eventualnog prisustva dr. materija koje reaguju sa hlorom

Hlorni broj odgovara razlici između dodate količine hlora i rezidualnog hlora

Aktivni ili rezidualni hlor – koncentracija hlora i njegovih jedinjenja koji ostaju u vodi posle dezinfekcije i koji mogu da vrše oksidaciju

Rezidualni hlor = slobodni + vezani rezidualni hlor

Slobodni rezidualni hlor je deo hlora koji ostane u vodi posle dezinfekcije u obliku hipohloraste kiseline, hipohloritnog jona i slobodnog hlora

Vezani rezidualni hlor ostaje posle dezinfekcije u hemijskoj kombinaciji sa amonijakom ili organskim jedinjenjima

Slobodni rezidualni hlor je efikasnije dezinfekciono sredstvo od vezanog hlora, pa se zato on i određuje rutinskom analizom

MDK slobodnog rezidualnog hlora je 0,5 mg/l

Određuje se spektrofotometrijski i kolorimetrijski

Veća konc. rezidualnog hlora – trovanje (mučnina, gušenje, iritacija očiju i respiratornih sluznica, nadražaj kože)

Dehlorisanje vode: filter od aktivnog uglja ili tretman Na-tiosulfatom

Gasoviti hlor

Dezinfekcija vode UV zracima

Ubijaju patogene M.O. i njihove sporeVoda mora biti bistra, u tankim slojevima od

10cm i na bliskom odstojanjuNajbolji efekat je direktan kontakt UV

lampe sa vodomČesto se koristi kod proizvodnje stone i

mineralne vode

Dezinfekcija malih količina vode za piće

Kuvanje vode na 100°C u trajanju min. 30 minuta

Dezinfekcija jodom – uništava M.O., u dužem periodu nepovoljno dejstvo na štitnu žlezdu

Kućni filtri za prečišćavanje vode

Fluorisanje vode za piće

Pravilnom ishranom unese se 3 mg F, što je neophodno za razvoj koštanog sistema, učvršćuje zubna gleđ

U Srbiji se u svim većim gradovima fluoriše voda, po zakonu o fluorisanju vode za piće (max 1,2 mg/L vode)

V. Britanija je obustavila fluorisanje vode, a razmatra se i u SAD zbog: simptomi slični artritisu, Alchajmer, hipotireidoza, povećan rizik od kancera.

Слајд 1Higijenska ispravnost vode za pićeСлајд 3Слајд 4Слајд 5Слајд 6Слајд 7Слајд 8Слајд 9Слајд 10Uzorkovanje vode za laboratorijsku analizuСлајд 12Слајд 13Слајд 14Слајд 15Fizičke osobine vodeСлајд 17Слајд 18Merenje pH vodeHemijske osobine vode za pićeСлајд 21Слајд 22Слајд 23Слајд 24Слајд 25PREČIŠĆAVANJE VODE ZA PIĆEMetode prečišćavanja vode za pićeСлајд 28Слајд 29Rešetke i sitaAeracijaAeracijaAeracijaAeraciona kaskadaСлајд 35Taloženje - sedimentacijaTaloženje - sedimentacijaTaloženje - sedimentacijaTaložniceFlotacijaFlotacijaFiltracijaFiltracijaСлајд 44Dezinfekcija vode za pićeСлајд 46Слајд 47Слајд 48Слајд 49Слајд 50Слајд 51Слајд 52Gasoviti hlorСлајд 54Слајд 55Слајд 56Слајд 57Слајд 58Fluorisanje vode za pićeСлајд 60