Chlór a jeho zlúčeniny sa vo vodárenských sieťach používajú na dezinfekciu, pretože s vysokou účinnosťou ničia vo vode prítomné mikroorganizmy, medzi ktorými sa vyskytujú aj potenciálne choroboplodné zárodky, resp. patogény. Chlórovaná voda preventívne pôsobí proti vzniku ochorení ako je žltačka, týfus, cholera a pod. Taktiež sa tým znižuje riziko dyzentérie, infekčných hnačiek. Na druhej strane dezinfekcia chlórom vytvára vedľajšie produkty dezinfekcie, z ktorých sú mnohé klasifikované ako pravdepodobne karcinogénne.
Dezinfekcia chlórom - chlórovaná voda
Vodárne do vody nadávkujú dezinfekčné činidlo - zvyčajne chlornan sodný - v takej miere, aby sa nezmenili vnímateľné vlastnosti pitnej vody (→ Bratislavská vodárenská spoločnosť). Tu hovoríme o voľnom chlóre. Na Slovensku je maximálna koncentrácia voľného chlóru – 0,3 mg na liter – daná Nariadením vlády SR č.354/2006 Z.z. a je prísne monitorovaná.
Jednoduché tipy ako neutralizovať voľný chlór v pitnej vode
- Ak máte možnosť, tak uprednostnite pramenitú vodu z dôveryhodného prameňa.
- Voľný chlór čiastočne vyprchá z pohára vlažnej vody, ak ho necháme cez noc na dobre vetranom mieste.
- Voľný chlór možno spoľahlivo z vody odstrániť minimálne 15-minútovým varom.
- Voľný chlór neutralizuje kyselina askorbová (napr. v citrónovej šťave) na kyselinu HCl, ktorá sa nachádza prirodzene v žalúdku.
Parazit Giardia lamblia - častý pôvodca črevnej nákazy, ktorý v štádiu cysty prežije aj dezinfekciu chlórom. Cysty je možné zničiť prevarením vody (aspoň 10 min.)
Cesta chlóru od voľného k viazanému
Voľný chlór svojou vysokou reaktivitou zabíja baktérie tým, že reaguje s ich bunkovými stenami. Vytrháva z nich látky a vytvára komplexne organické zlúčeniny. Okrem baktérií chlór cestou k vám reaguje so všetkým organickým, čo sa nachádza v potrubí (sliz, riasy, kúsočky pôdy, lístia) a vytvára tzv. vedľajšie produkty dezinfekcie (DBP = disinfection by-product), ktoré v pôvodnej vodárensky upravenej vode neboli. Hovoríme tiež o viazanom chlóre. Čím ďalej sa nachádzate od miesta dezinfekcie vody, tým viac chlóru stihne zreagovať a tým viac jeho zlúčenín sa k vám dostane.
To, aké typy DPB zlúčenín sa vytvoria, závisí od látok, s ktorými sa voľný chlór dostane do styku. Najčastejšie ide o tieto zlúčeniny:
- Chloramíny vznikajú pri reakcii s amónnymi iónmi (NH4+), ktoré pochádzajú z geologického pozadia alebo aj z čerstvého fekálneho znečistenia.
- Trihalometány (THM) - pri reakcii s makromolekulovými organickými látkami z tiel mikroorganizmov a rastlín, príp. bromidmi.
- Kyseliny halooctové (HAA) - pri reakcii voľného chlóru s makromolekulovými organickými látkami a bromidmi.
- Chlórfenoly - priemyselné znečistenie alebo pri reakcii voľného chlóru s fenolickými zlúčeninami prírodného pôvodu, napr. zo zvyškov rastlín.
Sú viazaný chlór a jeho zlúčeniny bezpečné?
Chloramíny
Chlórovaná voda obsahuje najčastejšie tieto chloramíny: monochloramín (NH2Cl), dichlóramín (NHCl2) a trichlóramín (NCl3). Medzi najčastejšie patrí monochloramín, ktorý sa niekedy používa ako doplnok pri dezinfekcii pitnej vody. Oproti voľnému chlóru má menšiu tendenciu reagovať s organickým materiálom a tvoriť DPB zlúčeniny. Na rozdiel od voľného chlóru, ktorého koncentráciu treba kontrolovať a upravovať, je jeho koncentrácia vo vodovodných sieťach omnoho stabilnejšia, a preto účinne dezinfikuje vodu až ku koncovému užívateľovi pitnej vody. Dichlóramín a trichlóramín môžu v určitých koncentráciach spôsobiť dráždenie sliznice, pretože sú silne reaktívne. Ide však o prchavé látky, navyše so štipľavým zápachom, takže sú ľahko senzoricky rozpoznateľné.
Monochlóramín
Trichlórmetán (chloroform)
Trihalometány
Najčastejšie vyskytujúci sa trihalometán v chlórovanej vode je predovšetkým chloroform (trichlórmetán, CHCl3). Za prítomnosti bromidov dochádza k tvorbe ďalších THM zlúčenín: brómdichlór-metán (CHBrCl2), dibrómchlór-metán (CHBr2Cl) a bromoform (CHBr3). Ide o zlúčeniny, ktoré sú svetovou zdravotníckou organizáciou WHO klasifikované ako možný ľudský karcinogén. Predpokladá sa, že väčšina THM rozpustených vo vode sa vďaka ich prchavosti dostáva do vzduchu. Najvyššia expozícia inhaláciou dochádza pri sprchovaní sa teplou vodou. Výskyt THM zlúčenín je zvyčajne indikátorom aj iných DPB zlúčenín, predovšetkým halogénoctových kyselín. Použitím chlóraminácie pri dezinfekcii pitnej vody možno tvorbu THM výrazne obmedziť.
Halogénoctové kyseliny
Pri reakcii voľného chlóru s makromolekulovými organickými látkami vznikajú typicky tieto halogénoctové kyseliny (HAA): kyselina chlóroctová (CAA), dichlóroctová (DCAA), trichlóroctová (TCAA) a ďalšie. V najväčšej miere vzniká kyselina chlóroctová. S ohľadom na súčasne znalosti môže mať dlhodobá konzumácia chlórovanej vody s vyššou koncentráciou HAA negatívny vplyv na reprodukciu, zvýšiť riziko rozvoja rakoviny a vývojových porúch. Podobne ako pri THM ide o prchavé látky, a preto riziko predstavuje nielen požitie, ale aj inhalácia a absorpcia cez kožu pri umývaní. Kožná absorpcia je však asi 20x nižšia ako pri THM.
Kyselina monochlóroctová (MCAA)
2,4,6-trichlórfenol
Chlórfenoly
Chlórfenoly sú prchavé látky s prenikavým a štipľavým zápachom. Ich koncentrácia už na úrovni niekoľko µg na liter dáva vode charakteristický zápach a príchuť. Do tela sa môžu dostať vypitím vody, dýchaním výparov alebo cez pokožku. Fenol a jeho zlúčeniny dokážu poškodiť až zničiť niektoré ľudské bunky. Môžu prispievať k bolestiam hlavy, podráždeniu kože alebo dýchacích ciest, črevným alebo žalúdočným problémom, vo vyššej koncentrácii spôsobiť závrat až otravu. Ich limitné hodnoty v pitnej vode sa však odvíjajú od senzorických a nie od ich toxikologických vlastností. Chlórfenoly sa používajú napríklad na ochranu dreva ako insekcitídy alebo fungicídy. Sú ťažko biologicky rozložiteľné.
Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) deklaruje, že "riziko ochorenia z patogénov je aspoň 10 000-krát väčšie ako riziko ochorenia zo zlúčenín DBP". Avšak, čoraz viac sú v odborných kruhoch diskutované negatívne účinky malých koncentrácii DBP na ľudský organizmus z dlhodobého hľadiska. Práve preto, že v laboratórnych pokusoch na hlodavcoch sa už dokázalo, že tieto látky (napr. chloroform) výrazne napomáhajú vzniku rakoviny. Aj keby DPB látky v tých množstvách, aké sa tvoria vo vodárenských sieťach, neboli zdraviu škodlivé, tak určite nemožno hovoriť, že chlórovaná voda je zdraviu prospešná.
Ako odstrániť z vody voľný a viazaný chlór?
Na odstránenie voľného aj viazaného chlóru sa úspešne používajú uhlíkové filtre. Aktívne uhlie z vody odstráni aj ostatné nebezpečné organické zlúčeniny, ako sú fenoly, benzény, herbicídy, pesticídy, alebo zvyšky liekov, čím sa podstatne zlepší chuť a vôňa vody. Navyše, uhlíkové filtre sú všeobecne ľahko dostupné a lacné.
Pozrite si naše riešenia
pre odstránenie chlóru a vedľajšich produktov dezinfekcie z vody.
Chlór a vedľajšie produkty dezinfekcie
najvyššie medzné hodnoty (NMH) pre individuálne zásobovanie (IZ)
podľa nariadenia vlády č. 354/2006 Z.z., prílohy 1.c)
|
Ukazovateľ |
Symbol |
Jednotka |
Limitná hodnota |
|---|---|---|---|
|
Voľný chlór |
Cl2 |
µg / l |
300 |
|
Brómdichlórmetán |
BDM |
µg / l |
25 |
|
2,4-dichlórfenol |
DCF |
µg / l |
2 |
|
Chlórdioxid |
ClO2 |
µg / l |
200 |
|
Chloritany |
Cl |
µg / l |
200 |
|
Chloroform |
CHCl3 |
µg / l |
40 |
|
Ozón |
O3 |
µg / l |
50 |
|
2,4,6-trichlórfenol |
TCP |
µg / l |
200 |
Pentachlórfenol | PCF | µg / l | 9 ᵃ |
|
Trihalometány (spolu) |
THMs |
µg / l |
100 80 ᵇ |
|
Kyseliny halooctové (CAA, DCAA, TCAA, BAA, DBAA) |
HAA5 |
µg / l |
60 ᵇ 80 ᶜ |
|
Amónne ióny |
N |
mg / l |
0,5 |
|
Monochloramín |
MCA |
mg / l |
4 ᵇ |
ᵃ Svetová zdravotnícka organizácia (WHO)
ᵇ Agentúra pre ochranu životného prostredia (U.S.EPA)
ᶜ Európska smernica 98/83/ES