THM Trihalometany w wodzie basenowej jak powstają, metody ich usuwania, redukcji do norm wody dla basenów publicznych i rekreacyjnych

Dodano 19-11-2017 przez Jacek Gąsiorowski

Coraz to większe problemy występujące na basenach dotyczą przekroczeń THM Trihalometany, które do tej pory nie stanowiły żadnych przeszkód, natomiast norma która weszła w życie niedawno pokazała, że wiele basenów ma z THM problem. Skąd pochodzą i jak się tworzą ten artykuł napisaliśmy dla Państwa aby przybliżyć temat.

THM Trihalometany


 

Lato to czas intensywnej eksploatacji basenów jak również trudny i odpowiedzialny czas pracy ludzi zarządzających tymi obiektami. W basenach szczególnie ważnym jest stałe utrzymywanie bezpieczeństwa mikrobiologicznego i higienicznego wody przeznaczonej do kąpieli i rekreacji. Aby wyeliminować lub też znacząco ograniczyć występowanie chorób wodopochodnych wśród użytkowników basenów rekreacyjnych należy w sposób wysoce prawidłowy prowadzić procesy uzdatniania wody, a w szczególności proces jej dezynfekcji, co nie jest zadaniem łatwym. Standardowy system uzdatniania wody basenowej przewiduje w swej ogólnej technologii oczyszczanie wody w procesie filtracji, a następnie chlorowanie. Podczas chlorowania aktywuje się najpierw funkcja oksydacyjna chloru. Oznacza to, że chlor wiąże się ze wszelkimi zanieczyszczeniami wody na bazie amoniaku (NH3), m. in. z potu i resztek z moczu, tworząc chloraminy i na bazie metanu (CH4) tworząc trichlorometan (THM), czyli składowe chloru związanego. Wówczas gdy wszystkie zanieczyszczenia zostaną zoksydowane, dochodzi do aktywacji funkcji dezynfekcyjnej chloru. Polega ona na gromadzeniu się chloru wolnego mającego za zadanie zniszczenie wprowadzanych bakterii do wody basenowej.

Bardzo skutecznymi środkami używanymi do dezynfekcji wody basenowej jest chlor i jego związki. Niszczy on mikroorganizmy patogenne, powodując destrukcję komórek oraz zakłócenie procesów metabolicznych, biosyntezy i wzrostu. Udział tego typu mechanizmów jest różny i zależy od rodzaju czynnika dezynfekcyjnego oraz od rodzaju drobnoustroju. Do mechanizmów warunkujących efektywność dezynfekcji wody należy zaliczyć utlenienie lub zniszczenie ścian komórkowych mikroorganizmów, dyfuzję do wnętrza komórek i zakłócenie procesów życiowych. Dodawany do wody dezynfektant zaczyna penetrować przez błonę komórkową drobnoustroju i denaturuje białko niszcząc w ten sposób mikroorganizm. Poza tym, chlor i jego związki to silne utleniacze wchodzące w rekcje chemiczne z obecnymi w wodzie basenowej związkami organicznymi i nieorganicznymi, przez co tworzą się uboczne produkty dezynfekcji. Są to przede wszystkim halogenowe związki organiczne (THM) jak również halogenowe kwasy octowe, halogenowe aldehydy, ketony, chloropikryna oraz halogenowe acetonitryle. Obecność tych związków powoduje powstawanie dalszych adsorbowalnych halogenów organicznych (AOX) oraz niehalogenowych produktów utleniania. Wadą używania środków na bazie chloru do dezynfekcji wody jest powstawanie ubocznych produktów ich reakcji z substancjami zawartymi w wodzie. Poza tym istotnym źródłem prekursorów THM są zanieczyszczenia środowiskowe, m. in. kurz, pył, środki kosmetyczne z filtrami UV.

Uboczne produkty dezynfekcji wody

  • Trihalometany – THM – powstają w wodzie w wyniku reakcji chloru z naturalnie występującymi składnikami organicznymi i obecnymi w wodzie bromkami. Wśród związków należących do omawianej grupy w wodzie stwierdza się bardzo często obecność chloroformu (inaczej trójchlorometan, trichlorometan). Stężenie tego związku może sporadycznie sięgać nawet kilkuset µg/l. Wprowadzenie chloroformu drogą doustną powoduje w organiźmie powstawanie kilku czynnych, przejściowych metabolitów, których ilość zależy od gatunku i płci. Długotrwałe narażenie na działanie dużej dawki tego związku może w konsekwencji prowadzić do zachodzenia zmian w wątrobie, nerkach i tarczycy. Uważa się także, że chloroform nie jest obojętny jeśli chodzi o działanie rakotwórcze. Może także wywoływać problemy natury dermatologicznej. Nieprawidłowości można stwierdzić organoleptycznie – jeśli chloru związanego, w tym również chloroformu jest za dużo, zmienia się zapach wody na typowy „wody chlorowanej”, a u korzystających z kąpieli mogą pojawić się podrażnienia oczu, układu oddechowego oraz błon śluzowych. THM jest cięższy od powietrza, przez co unosi się nad taflą wody i może być wdychany przez użytkowników basenu – zarówno przez osoby pływające jak i codziennie przez personel basenu. Dlatego też THM uważane są za związki bardzo niebezpieczne, wywołujące nawet zmiany genetyczne i nowotworowe.

Stężenie THM można zmniejszyć poprzez zredukowanie poziomu prekursorów, dzięki którym one powstają. Aby taki proces skutecznie zrealizować należy przeprowadzić prawidłowe filtrowanie wody. Zgodnie z obowiązującymi przepisami (Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie wymagań, jakim powinna odpowiadać woda na pływalniach, Dz. U. poz. 2016), niezależnie od rodzaju basenu, poziom stwierdzonego w wodzie chloroformu nie może przekraczać wartości 0,030 mg/dm3.

Jeśli wartość ta jest większa oznacza to, że doszło do szeregu nieprawidłowości w procesie oczyszczania wody, a szczególnie podczas jej dezynfekcji. Wówczas należy sprawdzić fazy dezynfekcji wody i zmienić lub poprawić stosowane technologie. Dobrym pomysłem jest również zastosowanie środków, dzięki którym możliwe jest zoptymalizowanie procesu dezynfekcji poprzez zastosowanie dodatkowego utleniacza oraz flokulanta. Metoda dozowania dwóch dodatkowych środków chemicznych jest optymalna m. in. dlatego, że podczas stosowania jej obiekt nie musi być wyłączony z użytkowania i co najważniejsze, pozwala na efektywne zregenerowanie złoża filtracyjnego w filtrach bez ich wymieniania. Również skuteczne są wysokoefektywne związki chloru, które skuteczniej eliminują różnego rodzaju zanieczyszczenia w wodzie. Dzięki takim działaniom można zminimalizować dawki i częstotliwość dozowania chloru. Tego rodzaju metoda optymalizacji procesu dezynfekcji bazuje na funkcjonujących w danym obiekcie systemach uzdatniania wody. Konieczne jest wówczas dokonanie wnikliwej analizy w zakresie możliwości redukcji stężenia chloru związanego. Najwyższe dopuszczalne stężenie THM w wodzie basenowej wynosi 100 µg/dm3.

  • Chlorany i chloryny – chlorany są produktami rozkładu dwutlenku chloru. Pojawiają się w wodach w przypadku stosowania podchlorynów do dezynfekcji wody. W związku z tym, że niewiele wiadomo o wpływie tych związków na zdrowie ludzi, zalecane jest zmniejszenie stężenia chloranów w wodzie bez zmniejszania skuteczności procesu dezynfekcji. Stosowanie dwutlenku chloru jako środka dezynfekcyjnego może powodować przekroczenie dopuszczalnej wartości dla chlorynów (200 g/dm3), jednakże trudności wynikające z utrzymania dopuszczalnej wartości nie powinny obniżać skuteczności dezynfekcji wody. Zgodnie z wytycznymi WHO, najwyższe dopuszczalne stężenie sumy chloranów i chlorynów powinno wynosić 0,7 mg/dm3.
  • Bromiany – mogą powstawać przede wszystkim w wyniku utleniania jonów bromkowych podczas ozonowania wody. Zostały one zakwalifikowane przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem do potencjalnych kancerogenów (gr. II B). Najwyższe dopuszczalne stężenie bromianów wynosi 10 µg/dm3.

Podsumowując, istotnym jest, aby bardzo często sprawdzać poziom chloru związanego na wszystkich typach basenów. Wystarczy do tego standardowy fotometr z odczynnikami lub tabletkami do pomiaru chloru całkowitego i chloru wolnego, ponieważ chlor związany stanowi różnicę pomiędzy wartością chloru całkowitego i chloru wolnego. Jeśli otrzymana wartość chloru związanego w wodzie basenowej jest powyżej wartości normowanej, to należy pilnie przeanalizować gdzie leży tego przyczyna, co można dodatkowo w stosowanej technologii poprawić, jak dalej postępować, aby skuteczność uzdatniania wody basenowej była satysfakcjonująca. W takich przypadkach ważna jest świadomość wszystkich osób obsługujących basen, jak również osób odpowiedzialnych za kierowanie tymi obiektami zagrożenia bezpieczeństwa zdrowotnego osób pływających, a w szczególności dzieci. Należy dążyć do tego, aby woda w basenach służyła poprawie kondycji i zdrowia osób kąpiących się, a nie powodowała po jakimś czasie różnych ujemnych skutków zdrowotnych.

Tagi