EKOLOŠKI ZNAČAJ VODE ZA PIĆE

Oko 2/3 svetske populacije nema na raspolaganju ni 50 l vode na dan. Nedostatak vode tesno je povezan sa pojavama epidemija, gladi i smrti. Činjenica da postoji kriza vode čini se apsurdnom obzirom da je je 70% planete pod vodenim površinama. Međutim, 98% ove vode je slano i stoga neupotrebljivo za piće i u poljoprivredi (desalinizacija je tehnički jednostavna ali izuzetno skupa). Najveći deo sveže vode nalazi se u lednicima ili dubini kore a samo je 0.14% ( reka i jezera) je lako iskoristljivo. Pored toga, raspoložive količine vode su neravnomerno rasporedjene: Kanada ima 26 puta više vode po glavi stanovnika od Meksika, Burma 35 puta više nego Bocvana, sever Evrope (Skandinavske zemlje) 10 puta više nego najgušće naseljeni delovi zapadne i srednje Evrope. Nepovratni rashod vode iznosi 3,5%.

POREKLO VODE U PRIRODI; Voda po svom poreklu može biti: ATMOSFERSKA VODA-nalazi se u obliku vodene pare ili kao kondenzovana u

tečnom agregatnom stanju POVRŠINSKA VODA – voda u lednicima, okeanima, morima, rekama, jezerima. Ako

se izuzmu slane vode, količina površinske slatke vode na planeti je relativno mala i procenjuje se na oko 200.000 km3.

DUBINSKA VODA – voda ispod površinskog sloja koja ispunjava pore i šupljine u stenama kao slobodna ili vezana , u obliku vodene pare i u tečnom agregatnom stanju. Raspored podzemne vode u stenama je neravnomeran i zavisi od njihove poroznosti - najviše vode ima u gornjim slojevima kore. Voda se može naći i na dubini od 3.3km ( t =100ºC). Ispod kore se nalazi oko 95% potencijalno raspoložive vode za piće. Oko 50% vode za piće, ličnu higijenu i potrebe poljoprivrede je dubinskog porekla.

KRUŽENJE VODE U PRIRODI Hidrološki ciklus vode u prirodi ima tri faze:ATMOSFERSKA VODA ili atmosferski talog (kiša, rosa, sneg, grad i led)Godišnje na površinu zemlje padne oko 519.000 km3 vode (samo na kopno oko 99.000 km3). Ova voda sadrži dosta rastvorenog kiseonika i drugih gasova, primarno je čista, ali se prolaskom kroz niže slojeve atmosfere zagadjuje. Neukusna za piće, meka i različite temperature (zavisi od temperature vazduha). POVRŠINSKE I PODZEMNE VODE Površinska voda otapa deo korita, te sadrži minerale i kiseonik ali se smatra zagadjenom. Kontaminacija površinskih voda može biti hemijska i bakteriološka. Kvalitet zavisi i od planktona. Što je zagadjenje veće, količina kiseonika je manja. Temperatura zavisi od klime.

KVALITET PRIRODNIH VODA Procenjuje se na osnovu količine suspendovanih materija, suvog ostatka, rastvorenog kiseonika, potrošnje kiseonika, vidljivih otpadnih materija, boje, mirisa, pH, MPN…..

Klasa I – čiste vode koje se u svom prirodnom stanju mogu upotrebiti za snabdevanje naselja i prehrambenu industriju,(uz eventualnu dezinfekciju), uzgoj plemenitih vrsta riba

Klasa II – vode podesne za kupanje, sportove i uzgoj ostalih klasa riba a uz odgovarajuće mere kondicioniranja i za snabdevanje naselja i prehrambenu industriju

Klasa III – vode podesne za ostalu industriju i poljoprivredu, upotrebljive direktno ili uz kondicioniranje

1

Klasa IV – sve ostale vode

IZBOR I ZAŠTITA VODENIH IZVORAPre nego što se izabere izvor vrlo je važno da se osigura da je kvalitet sirove vode

zadovoljavajući ili da može preradom tako da se poboljša da voda bude pogodna za piće. Izvor treba da bude takvog kvaliteta i kapaciteta da zadovolji stanovništvo ne samo pod normalnim uslovima ekspoatacije prosečnog godišnjeg ciklusa, već i pod uslovima koji nisu uobičajeni ali se mogu očekivati (suše, poplave, zemljotresi i dr.). Izvor koji se eksploatiše treba da se zaštiti od zagadjenja, što je uvek bolje, nego da se voda naknadno prečišćava. Da bi se zaštitilo izvorište, treba strogo kontrolisati ispuštanje kanalizacionih otpadnih voda i poljoprivrednih otpada, uz lociranje mesta za odlaganje djubrišta i toksičnog otpada

Izvorišta podzemnih voda (izvori i bunari) treba tako da se lociraju i konstruišu da mogu da se zaštite, osim napred navedenog i od prodora površinske vode i poplava, kao i od prilaza stanovništva i domaćih životinja.

Zaštita površinskih voda (reka i jezera) je teška i ako je uopšte moguća, onda je to samo u ograničenoj zoni. Često je neophodno prihvatiti postojeće stanje reke ili jezera i prema tome osmisliti adekvatnu preradu sirove vode.

Postupci preradeOsnovni razlog za preradu vode je da zaštiti potrošača od patogenih mikroorganizama i

nečistoća u vodi tj. da voda bude bezbedna po ljudsko zdravlje. Pri preradi vode treba, takođe, da se otklone nečistoće koje nisu štetne po ljudsko zdravlje, ali mogu da učine vodu neadekvatnom za piće, da oštete vodovodne cevi, postrojenja i druge elemente sa kojima voda dolazi u kontakt ili da učine ceo proces težim i skupljim.

Proces prerade vode se obavlja uzastupnim postupcima kao što su: koagulacija sedimentacija ili flotacija

filtracija dezinfekcija

Funkcionisanje čitavog sistema kao i veći deo prerade vode je u stvari priprema vode za efikasnu i pouzdanu dezinfekciju.

Izbor postupaka preradeU ruralnim sredinama gde su naselja mala jedini mogući način prerade vode je ustvari

zaštita izvora vode od zagađenja i eventualna dezinfekcija. Velika naselja imaju i velike potebe za vodom a često su izvorišta koja mogu da se koriste slabog mikrobiološkog kvaliteta.Takve vode zahtevaju sve raspoložive postupke za preradu da bi se dobila voda dobrog kvaliteta (pitka i bezbedna po zdravlje).

Podzemne vode izvučene iz dubokih, dobro zaštićenih podzemnih izvora obično ne sadrže patogene mikroorganizme, pa se distribucija takve vode vrši bez prerade. Uslov je, da je izvorište dobro zaštićeno efektivnim merama kao i da je distributivni sistem zaštićen od sekundarne kontaminacije.

Ukoliko ne može da se garantuje stalna zaštita vode od izvora do potrošača, onda mora da se vrši dezinfekcija kao i da se održava odgovrajuća koncentracija rezidualnog hlora.

2

Odležavanje vode - skladištenjeOdlezavanje površinskih voda (voda reka i jezera) u rezervoarima stvara povoljne uslove za samoprečišćavanje vode. Odležavanjem vode smanjuje se zamućenje, smanjuje se prisustvo patogenih mikroorganizama i do 99% (baktericidnim dejstvom ultraljubičaste radijacije i sedimentacijom), razblažuju se nepoželjne supstance i oksidišu nečistoće. Prednost skladištenja je obezbeđivanje kontinuiteta u snabdevanju vodom. Skladištena voda može da služi kao zaliha u slučaju iznenadnog zagađenja vodotoka dok ta opasnost ne prođe. Najveći efekat od skladištenja vode je leti i to kada voda odleži u rezervoarima oko tri do četiri nedelje. Nepoželjne pojave pri skladištenju su stvaranje algi, zagađenje od ptica i životinja, isparavanje vode i rastvaranje gvožđa i mangana iz tla.

Predsedimentacija

Veoma zamućene površinske vode zahtevaju prethodnu sedimentaciju pre sledeće faze prerade. Bazeni za predsedimentaciju mogu biti čelični, betonski ili jednostavno ukopani u zemlji. Bazeni mogu biti opremljeni sistemom za dodavanje hemikalija, koje će obaviti delimičnu koagulaciju u toku perioda jakog zamućenja kada bistrenje samom sedimentacijom nije moguće.

Mikrosita

Ako se koristi površinska voda koja sadrži mikroalge i zooplanktone koji mogu da zapuše filtre ili da prođu kroz njih i dođu do rezervoara čiste vode, onda se voda cedi kroz mikrosita veličine pora oko 30 um. Na taj način se, u periodu cvetanja algi, ukloni 80-90% algi. Mikrosita znatno rasterećuju filtre i produžuju njihovo vreme efektivnog rada između dva pranja.

Aeracija vodeKod dubinskih voda tj. voda iz podzemnih izvora prvi korak pripreme je obično proces aeracije tj. obogaćivanje vode kiseonikom. Aeracija vode može da se vrši na više načina:

voda može da se raspršuje u sitne kapi u prostoriji koja ima dobru ventilaciju

da se u sitnim mehurovima, sa dna bazena, ubacuje komprimovani vazduh u vodu

da se voda prevodi preko kaskada Aeracijom se odstranjuju iz vode nepoželjni gasovi (ugljendioksid, sumporvodonik, metan i drugi), a dodaje se kiseonik. Tako se popravlja miris i ukus vode, povećava se pH, oksidišu se lako rastvorljiva dvovalentna jedinjenja gvožda i mangana u nerastvorne flokule hidroksida koje se kasnije otklanjuju filtracijom, a i rashlađuje se voda.

PredezinfekcijaPrethodna dezinfekcija se primenjuje kao alternativa skladištenju - odležavanju površinskih voda u rezervoarima ili se koristi kada skladištena voda sadrži mnogo planktona. Njena svrha je da smanji broj fekalnih i patogenih bakterija, da uništi alge i da oksidiše amonijačni azot, gvoždje i mangan i tako ih u sledećim fazama prerade ukloni iz vode.

Predezinfekcija može da se vrši:

3

OZONOM- PREDOZONIZACIJA

HLOROM - PREDHLORISANJE

Ozonom se efikasno uklanjaju nerastvorne i fino dispergovane čestice, vrši se razlaganje složenih organskih jedinjenja na prostije, koji se uklanjaju iz vode adsorpcijom na filtru sa granulisanim aktivnim ugljem, a time se smanjuje boja i sprečava stvaranje nepoželjnih trihalometana.

Ako se vrši hlorom onda u vodi ostaje vezani i slobodni hlor koji efikasno sprečavaju aktivnost i razvoj mikroorganizama tokom filtracije koja sledi. Međutim, predhlorisanje organski obogaćenih voda može da dovede do porasta sadržaja biorazgradivog organskog ugljenika i nepoželjnih nusprodukata THM.

Važno je izbalansirati održavanje mikrobiološke sigurnosti pijaće vode i rizike stvaranjem nusprodukata dezinfekcije.

KOAGULACIJA, FLOKULACIJA I SEDIMENTACIJA

Koagulacija podrazumeva dodavanje hemikalija koje će neutralisati električni naboj čestica, i uz blago mešanje u fazi flokulacije, omogućiti njihovo grupisanje. Tako formirane flokule se talože adsorbujući prirodnu boju i mineralne čestice,a mogu i značajno da smanje broj protozoa, fekalnih i patogenih baterija i virusa.

Sedimentacija ili flotacija omogućava taloženje flokula i tako smanjuje koncentraciju lebdećih čestica koje inače moraju da se odstrane filtracijom. Flotacija je alternativa sedimentaciji u slučaju malog broja flokula.Faktori koji utiču na sedimentaciju su veličina, oblik i masa flokula, viskozitet i temperatura vode, vreme zadržavanja, broj, dubina i površina (bazena) sedimenatora kao i brzina protoka vode. Dobar efekat su pokazali sedimentatori lamelarnog tipa, kod kojih može da se menja kapacitet i kvalitet sirove vode.Mulj koji izlazi iz procesa mora da se sakljuplja i ako je potrebno zgušnjava, cedi na filter presama i odlaže van delokruga sedimentacije.

Filtracija Mehanizam filtracije se sastoji u zadržavanju stvorenih flokula na površini filtra. Ovom operacijom se iz vode uklanjaju sve sitne čestice suspendovanih materija kao i deo mikroorganizama.

Brza filtracijaFiltri za brzu peščanu filraciju se sastoje od 0.4 - 1.2 m sloja peska, obično granulacije od

0.5 - 1.0 mm, sa podlogom od šljunka i odvodnih kanala koji su na dnu filtra. Poslednjih godina filtri mogu biti u kombinacijama različitih materijala: kvarcnog peska, antracita, drobljenog tufa, perlita, aktivnog uglja itd. Brzina filtracije zavisi od zamućenosti vode koja dolazi na filtre kao i od vrste ispune i varira od 5 – 12 m/h. Kod nas jednoslojni peščani filtri imaju brzinu od 5 m/h, a filtri sa dvoslojnom ispunom 8 m/h.

Tokom filtracije zaostale flokule, koje nisu otklonjene sedimentacijom, zadržavaju se u međuprostoru dve ispune i izazivaju dalju flokulaciju čestica. Može da dođe i do biološke aktivnosti ukoliko se ne spreči prehlorisanjem ili velikim protokom vode. Učinak brzih filtera u uklanjanju mikroorganizama i zamućenosti varira tokom procesa filtracije. Odmah po ispiranju 15-30 min, dok se ispuna ponovo ne složi, učinak je loš, pa se tada voda obično odvodi na

4

reciklažu ili se uspori filtracija. Učinak će takođe progresivno da opada kada se filter zasiti tj. kada je potrebno njegovo pranje. Spora peščana filtracija

Spori peščani filter se sastoji od 0.5-1.5 m sloja kvarcnog peska granulacije od 0.3-0.6 mm, koji se nalazi na šljunku i sistemu odvodnih cevi. Brzina filtracije je od 0.1 do 0.4 m/h

Sporom peščanom filtracijom se lakše upravlja nego brzom filtracijom, jer ne zahteva često ispiranje. S druge strane filtri se lako zapuše cvetom algi a i ne uklanjaju efikasno teške metale i mnoge mikrozagadjivače.

Pri puštanju filtra u rad na površini se formira opna “mikrobiološki sloj”. On se nagradi od bakterija, trepljastih protozoa - cilijata i ameba, ljuskara i larvi, a pomaže boljoj filtraciji sirove vode. Rezultat je efikasno uklanje biorazgradivog orgaskog ugljenika kao i oksidacija azota iz amonijaka u nitrate. Patogene bakterije, virusi i ostatak parazita se uklanjaju adsorpcijom na “mikrobiloškom sloju”. Tako mogu da se uklone 97-99% enterovirusa, a E-coli i više. Pri uklanjanju parazita (helmita i protozoa) i njihovih spora peščana filtracija je efikasnija od bilo kog drugog procesa.Učinak filtracije zavisi i od temperature vode tj. veći je kada je voda toplija.Filtracija na aktivnom uglju

Filter sa aktivnim ugljem se po konstrukciji malo razlikuje od peščanog filtra. Sastoji se od 1.5-2.0 m granulisanog aktivnog uglja (GAU) kao izuzetnog adsorbcionog sredstva sa površinom pora od 700-1000 i više m2/g. Brzina filtracije je 8 m/h. Povremeno pranje filtra je kao i kod predhodnih, povratno pranje vazduhom i vodom.Ovi filtri se uglavnom postavljaju iza procesa ozonizacije. Voda nakon filtrovanja na filtrima sa GAU odlazi u rezervoar čište vode na fluorisanje i završno hlorisanje.Fluorisanje vode

U prirodnim vodama fluor se nalazi u obliku fluoridnog jona. Njegova koncentracija zavisi od porekla i vrste vode, pa tako mogu da se nađu od vrlo malih, nedovoljnih koncentracija fluorida do vrlo visokih od preko 5 mg/l vode (Alzir, Kina, Egipat, Indija). Visoke koncentracije fluorida dovode do fluoroze zuba i fluoroze skeleta. Najveći broj prirodnih voda u svetu sadrži fluor ispod 0.1 mg/l, a kod nas od 0.05 do 0.6 mg/l i više

Dezinfekcija vodeZavršna dezinfekcija pijaće vode je bez sumnje najvažniji korak u preradi vode za javno

snabdevanje, pošto predstavlja poslednju prepreku prenošenju hidričnih infekcija. Koliko god da je kvalitet vode na izvoru dobar, voda se može zagaditi tokom prikupljanja, prerade, lagerovanja ili distribucije. Dezinfekcija je proces kojim se uništavaju ili inhibiraju mikroorganizmi čime se njihov ukupan broj svodi na broj dozvoljen standardom.

PODELA DEZINFEKCIONIH SREDSTAVA I POSTUPAKAOksidativna sredstva

hlor (gasoviti hlor, hipohlorid, hloramini hlor dioksid ozon

Neoksidativna sredstva i postupci UV zraci membranska mikrofiltracija i ultra filtracija, slojna mikrofiltracija oligodinamički efekat (srebro)

5

Ostali postupci konvencionalni (pasterizacija, sterilizacija) nekonvencionalni (ultrazvuk, elektorlitički postupci,jonizujuće zračenje, ostali halogeni -

jod i brom, peroksidi, permanganati itd.)Efikasnost dezinfekcije, pored osnovnih uslova (temperature, pH, vrste dezinficijenta i

vremena kontakta), zavisi i od toga da li je voda u prethodnoj obradi dovedena do visokog nivoa čistoće. Sirova (neprečišćena) voda može da sadrži veliki broj organskih i neorganskih materija koje dezinfekciona sredstva mogu da oksidišu. Tom prilikom se u vodi stvaraju nepoželjni nusprodukti dezinfekcije koji mogu imati štetni i dugotrajni efekat na zdravlje.Pri ukupnoj proceni uticaja dezinfekcije na opšte zdravlje ljudi, mora se uzimati u obzir ne samo mikrobiološki kvalitet tretirane vode, već i toksičnost dezinfekcionih sredstava i produkata njihove reakcije. Međutim, ako se bira izmedju toga da li da se zadovolje preporučene mikrobiološke vrednosti ili preporučene vrednosti za dezinfekciona sredstva ili njihove nusprodukte, mikrobiološki kvalitet mora uvek da ima prednost. Idealno dezinfekciono sredstvo ne postoji, ali je bolje ono kome je potrebna manja koncentracija i kraće vreme kontakta za uništavanje mikroorganizama. Po svojoj efikasnosti, dezinfekciona sredstva koja se najčešće koriste mogu da se postave sledecim redom: ozon; hlor dioksid; slobodni hlor; hloramin.

Hlorisanje vodePočetkom ovog veka - 1902.god, ili po nekim autorima čak 1879, počinje korišćenje

hlora kao sredstva za dezinfekciju i oksidaciju u preradi vode. Hlorisanje je jedan od najpraktičnijih i najčešće upotrebljavanih postupaka za dezinfekciju vode. Postupak je jeftin, hlor je uvek prisutan na tržištu, lako se sa njim rukuje, lako se mere njegove koncentracije u vodi i što je važno, ima produženo - rezidualno dejstvo.Hlor uništava patogene i mnoge druge mikroorganizme, pa i neke viruse, i kao veoma aktivan oksidans vrlo brzo oksidiše sve organske i neorganske materije u vodi koje mogu da se oksidišu. Koristi se za kontrolu ukusa i mirisa, uklanjanje boje, kontrolu rasta algi, uklanjanje gvožđa i mangana, razlaganje vodoniksulfida itd. Sve ovo treba uzeti u obzir pri određivanju potreba za hlorom.

Potrebe za hlorom-hlorni broj je količina aktivnog hlora koja je potrebna da se izvrši dezinfekcija jednog litra vode. Efekat dezinfekcije hlorisanjem zavisi od: temperature, pH, hemijskog sastava vode, otpornosti mikroorganizama, koncentracije hlora, i vremena kontakta.

SZO smatra da su normalni uslovi hlorisanja: pH < 8.0 mutnoća < 1 NTU

prisustvo slobodnog rezidualnog hlora > 0.5 mg/l

sa vremenom kontakta barem 30 minuta

Pri ovim uslovima hlorisanja treba očekivati da se za 99% smanji prisustvo E-coli i nekih virusa, ali ne i cista i oocista parazitskih protozoa.

Većina ljudi može da oseti miris i ukus hlora u vodi. Prag za miris je 2 mg/l, a za ukus 5 mg/l, što prema standardu SRJ predstavlja dozvoljenu koncentraciju hlora u vodi. Pri takvim

6

koncentracijama nisu kod ljudi primećeni posebni negativni efekti, od nadražavajućih do opšte toksičnih. Povećani rizik od raka bešike povezuje se sa hlorisanom vodom kod odraslih osobakoje su pola svog života pili takvu vodu.

Veliki nedostatak hlora je što se pri dezinfekciji vode sa povećanim sadržajem organskih materija stvaraju štetni nusprodukti. Stvara se više vrsta isparljivih halogenorganskih materija koje se prema osobinama svrstavaju u nekoliko grupa, a najznačajniju grupu ovih jedinjenja čine trihalometani.

PONAŠANJE HLORA U VODIPri hlorisanju vode koristi se gasoviti hlor ili soli natrijum i kalcijum hipohlorita koji u

vodi stvaraju hipohlorastu kiselinu i hipohlorit jon. Hidroliza se odigrava vrlo brzo, za nekoliko sekundi, prema sledecoj reakciji:

Cl2 + H2O à HOCl + H+ + Cl-

Hipohlorasta kiselina na t = 20°C disocira sa veoma malom konstantom ~ 3,5 . 10-8 HOCl ó H+ + OCl-

Mehanizam delovanja hlora nije u potpunosti razjašnjen, ali se pretpostavlja da molekul hipohloraste kiseline prodire kroz zid bakterijske ćelije i stupa u reakciju narušavajući njen metabolizam i izazivajući njenu smrt.

Gasoviti hlor, hipohlorasta kiselina i hipohloritni jon nalaze se u međusobnoj ravnoteži čije relativne koncentracije variraju u zavisnosti od pH. Koncentracije hipohloraste kiseline su povećane u kiseloj, a koncentracije hipohlorit jona u alkalnoj sredini, dok su pri pH = 7.5 i t = 25°C njihove koncentracije približno jednake.Pri pH > 4.0 ima veoma malo molekularog hlora. Dezinfekcija vode sa visokim pH ne zahteva veće količine hlora, već duže vreme kontakta.

REZIDUALNI HLORSlobodni rezidualni hlor je višak hlora koji u vodi ostaje slobodan posle dezinfekcije ako su dodate veće količine hlora od potreba - hlornog broja. On se javlja kao:

gasoviti hlor (Cl2) hipohlorasta kiselina (HOCl)

hipohlorit jon (OCl-)

i kao što je napred navedeno njegovi odnosi koncentracija zavise od pH. Slobodan rezidualni hlor ima veliku baktericidnu moć, pa je njegovo prisustvo neophodno da bi se osigurao mikrobiološki kvalitet vode u distributivnom sistemu.Prema normativima SRJ, dozvoljena koncentracija slobodnog rezidualnog hlora je do 0.5 mg/l vode. Vezani rezidualni hlor su hloramini koji se nagrade tako što hlor reaguje sa amonijakom ili aminima (organskim azotnim jedinjenjima). Vezani hlor je daleko slabiji od slobodnog (~ 50%), ali je i stabilniji, pa je poterbno da se i on nalazi u vodi distributivnog sistema.

Dezinfekcija ozonom Ozon je svakako najjače dezinfekciono i najjače oksidaciono sredstvo od svih

dezinfekcionih sredstava. Ozon je gas, termodinamički vrlo nestabilan, pa se zbog toga mora proizvoditi na mestu i u vreme upotrebe. Proizvodi se električnim pražnjenjem iz vazdušnog ili tehničkog kiseonika u generatorima ozona - ozonizatorima.

7

Ozon, već pri nižim koncentracijma (0.1 mg/l), uništava ne samo vegetativne oblike, već i spore šireg kruga mikroorganizama (15-20 puta brže i 300-600 puta jače od hlora), kao i viruse koji su rezistentniji na ozon od vegetativnih bakterija. On uklanja i neke planktone, a ima i letalno dejstvo na alge.Kao jako oksidaciono sredstvo on se brzo vezuje kod organskih molekula na mestu dvostruke i trostruke veze dajući aldehid i kiselinu. Oksidiše prisutne deterdžente, pesticide i fenole dajući produkte male molekulske težine, razara čak i hlorfenole. Oksidiše jone metala, gvoždja i mangana, prevodi nitrite u nitrate, sulfide i sulfite u sulfate. Zbog navedene oksidacione moći, ozon se koristi i kao predoksidant u procesu predozonizacije, jer uklanja organske materije, čime sprečava stvaranje trihalometana, a i rasterećuje dalje faze prečišćavanja.Ozonom se iz vode uklanjaju neprijatan miris i ukus koji mogu biti različitog porekla. Pri razgradnji ozona voda sadrži znatne količine kiseonika koji joj daje prijatan ukus.Uslovi pod kojima ozon deluje kao efikasno dezinfekciono sredstvo su: širok opseg pH (najbolje 6 - 8) i temperature, a zamućenost ne treba da bude veća od 1 stepen.

Za potpuno dezinfekciono dejstvo ozona potrebno je održavanje minimalne koncentracije rezidua slobodnog ozona od 0.4 mg/ l u trajanju od 4 min.Usled nestabilnosti, ozon u vodi nema produženo-rezidualno dejstvo. Da ne bi došlo do razvoja mikroorganizama u vodovodnoj mreži, obavezna je završna dezinfekcija malim dozama hlora. Na izlazu iz sabirnog bazena koncentracija slobodnog rezidualnog hlora treba da bude 0.5 mg/l vode.

NAČINI VODOSNABDEVANJA

Snabdevanje stanovnistva vodom za piće ili za proizvodnju namirnica namenjenih prodaji zavisi od porekla i kvaliteta sirove vode, od kapaciteta izvorišta i od broja potrošača . Pri snabdevanju vodom prvenstveno se koriste podzemne vode, međutim, ako se radi o velikim potrošačima mora da se koriste i površinske vode koje su, nažalost, sve zagađenije.

Vodosnabdevanje može da bude: LOKALNO CENTRALNO

Lokalni način vodosnabdevanja

Lokalnim načinom vodosnabdevanja zadovoljavaju se potrebe manjeg broja ljudi. Koji će se vodni objekti koristiti pri lokalnom vodosnabdevanju zavisi da li voda potiče iz zatvorenih ili otvorenih izvorišta. Prirodne vode zatvorenih izvorišta

Česme su objekti koji koriste higijenski kaptiranu vodu iz prirodnih vrela i izvora koja je najčešče dobrog kvaliteta i koja može po poterbi da se filtrira i dezinfikuje.

Arteški bunar je bušeni cevni bunar iz koga podzemne vode sa velikih dubina i do 100m, pod povećanim pritiskom izbijaju na površinu zemlje.

Subarteški bunar je bušeni cevni bunar Reni bunari (pronalazač Raney) snabdevaju vodene sisteme higijenski kaptiranom

podzenom vodom.

Prirodne vode otvorenih izvorišta Nekaptirana vrela i izvori - primarni izvori, nastaju na mestim gde podzemna voda

izbija na površinu zemlje.

8

Vodotoci I i II klase, jezera i akumulacija su izvorišta ako se koriste za snabdevanje vodom za piće. Ove površinske vode uglavnom koriste javni vodovodi uz obaveznu odgovarajuću preradu i dezinfekciju.

Norton-pumpe (crpke) su plitko pobijeni cevni bunari 7-8 m dubine, najviše do drugog vodonosnog sloja. Ovi vodni objekti se lako kontaminiraju.

Kopani bunar je objekat za javno snabdevanje stanovništva vodom za piće. Bunar se kopa do vodonosnog sloja dubine 7-8 m - plitko kopani bunar ili 20-30 m i više - duboko kopani bunar. Bunar je ozidan kamenom, ciglom ili betonskim prstenovima i obložen slojem gline debljine do 30 cm, tako da je nepropustljiv do vodonosnog sloja iz koga se voda koristi. Kopani bunari daju vodu različitog kvaliteta i ona može lako da se kontaminira. Voda u bunaru treba da se dezinfikuje

Cisterna je objekat za snabdevanje vodom za piće koji koristi atmosfersku vodu. Cisterna mora da ima nakapnu površinu (obično krov kuće), filter za prečišćavanje vode i rezervoar koji je najbolje da bude smešten pod zemljom. Voda u cisterni treba da se dezinfikuje.

Centralni način vodosnabdevanjaCentralni način vodosnabdevanja - vodovod je sistem za snabdevanje vodom za piće

većeg broja potrošača. Vodovod mora da ima najmanje uređeno i zaštićeno izvorište, kaptažu, rezervoar i vodovodnu mrežu. Vodovodna mreža je sistem cevi za odvod vode od kaptaže ili uređaja za preradu vode do rezervoara i od rezervoara do potrošača vode za piće. Voda se kroz mrežu kreće gravitacijom ili se potiskuje električnim pumpama. Hidranti i ventili su sastavni delovi vodovodne mreže.

Vodovodi koriste podzemne, površinske i atmosferske vode. Za vodovod se bira najbolja raspoloživa voda, a ako nema kvalitete propisane standardom onda se ona prerađuje napred opisanim tehnološkim postupcima. Na kraju se obavezno vrši dezinfekcija.

Zone i pojasevi sanitarne zaštiteZone i pojasevi sanitarne zaštite obuhvataju prostor koji se utvrđuje oko izvorišta za

snabdevanje vodom za piće (bunari i kaptaže za zahvatanje podzemne vode, zahvat sa rečnog toka i akomulacije), uređaja za prečišćavanje, rezervoara i glavnog cevovoda u cilju zaštite kvaliteta vode za piće od namernog ili slučajnog zagadjenja, kao i drugih štetnih uticaja.

Zona stroge sanitarne zaštite obuhvata vodni objekat sa uređajima za preradu vode i rezervoarom vode. Na ovom prostoru ne sme da se nalazi ni jedan potencijalni zagađivač, a dozvoljen je boravak samo zaposlenog osoblja koje je pod sanitarnim nadzorom.

Zona šire sanitarne zaštite je različite veličine i zavisi od vrste i prirode vodnog objekta. Obuhvata prostor oko izvorišta. Kod bunara to je depresivna zona, a kod vodovoda čitav kompleks koji napaja površinskom vodom tj. zahvat sa rečnog toga i akomulacije. Ovde stanovanje nije zabranjeno, ali svi potencijalni zagđivači moraju da se asaniraju.

Zona sanitarnog posmatranja je teritorija na kojoj živi stanovništvo koje se snabdeva vodom iz pripadajućeg objekta. Kontroliše se higijensko stanje svih objekata na tom području koji mogu biti potencijalni zagadjivači. Prati se kretanje crevnih zaraznih oboljenja i kliconoštvo.

9

ZDRAVSTVENI ZNAČAJ VODE

Voda je osnovni konstitutivni element organizma. Predstavlja oko 60% telesne mase odraslog muškaraca, odnosno nešto manje kada se radi o ženama jer je u žena proporcionalno više masnog tkiva. Količina vode u organizmu ne zavisi samo od pola (količine masnog tkiva), već i od uzrasta (u organizmu donesenog novorođenčeta ima oko 80% vode) i vrste tkiva (u Er 70%, plazmi 92%, koštanom tkivu….). Pri konstantnoj telesnoj masi od 70 kg ukupna količina vode kod odraslih se smanjuje za oko 1kg po dekadi. Voda se u organizmu nalazi kao:INTRACELULARNA TEČNOST (ICT) - voda u ćelijama koja predstavlja oko 40% ukupne telesne mase ili, ⅔ ukupne vode u organizmu EKSTRACELULARNA TEČNOST (ECT) - voda izvan ćelija, učestvuje u ukupnoj telesnoj masi sa oko 20% ili ¹/3 ukupne vode u organizmu.U ECT spadaju:

intravaskularne tečnosti - 3-5% (u krvnim sudovima) intersticijalne tečnosti – 12-15% (u tkivima, u međućelijskim prostorima) transcelularne tečnosti – 1-5% (vode u ekskretornom delu bubrega, sekrecija u GIT,

cerebrospinalna tečnost, voda u sočivu oka, žlezdanim ekskretima, u kostima i potencijalnim šupljinama)

Prema preporukama WHO iz 1993. godine, prosečne dnevne potrebe organizma iznose 2 l vode za osobu TM 60 kg, za dete od 10 godina 1 l, aza bebe do 5 kg samo 0,75 l na dan.

ULOGA VODE U ORGANIZMU

Voda učestvuje u svim metaboličkim procesima u organizmu. Sadržaj vode u pojedinim tkivima je različit: u plazmi ima 92%, u Er 70% vode.Svi digestivni sokovi sadrže veliki procenat vode, u urinu je ima 97%.

Voda služi kao nosač nutrienata i produkata metaboličke razgradnje, kao medijum za hemijske reakcije, održava oblik ćelije i učestvuje u regulaciji telesne temperature. Termoregulacija se ne može zamisliti bez isparavanja izlučenog znoja, respiratornih mehanizama i perspiracije.Pored toga, voda ima gradivnu ulogu jer je neophodna za rast i razvoj organizma. Odgovarajući unos vode obezbeđuje normalan motilitet creva – konstipacija u tropima je najčešće posledica nedovoljnog unosa vode.

Voda kao vektor mikrobiološkog i hemijskog zagađenjaPrema procenama SZO oko 1.3 milijarde ljudi, od čega preko 100 miliona samo u

Evropi, nema dovoljno prečišćene vode za piće. 1,9 milijardi živi u sredinima bez osnovnih sanitarnih uslova. Veruje se da je 80% svih bolesti na direktan ili indirektan način povezano sa kvalitetom vode i/ili sanitarnim standardom. Svake godine, u zemljama u razvoju, oboljenja izazvana nedostatkom ili upotrebom nekvalitetne vode predstavljaju uzrok smrti 4 miliona dece.

Mikrobiološki agensi – patogeni su humanog ili animalnog porekla. Unose se preko vode za piće ili namirnica (pranje ili zalivanje kontaminiranom vodom).Većina ovako nastalih feko-oralnih infekcija se odvija u digestivnom sistemu.

10

Toksicne materije prisutne u vodi – mogu biti mineralnog porekla (fluoridi iz tla) ili hemijski polutanti kao što su veštačka đubriva, pesticidi, idustrijski otpad… Kada su prisutni u visokim koncentracijama daju kliničku sliku akutnog trovanja, ako su koncentracije male posledice kumulativnog efekta su hronične prirode.

FIZIOLOŠKE POTREBE I BALANS VODE U ORGANIZMU

Izračunavanje dnevnih potreba Dnevne potrebe organizma u vodi zavise od više faktora: klime, navika u ishrani,

fizičke aktivnosti , telesnog sastava organizma….Odgovarajućim unosom vode se smatra ona količina koja omogućava izlučivanje 1200 –1500 ml urina/dan. U letnjem periodu unos mora biti 2400 –3000 ml da bi se održao ovaj volumen urina (dobar indikator odgovarajućeg unosa može biti i boja urina: ako je tamnije žuta, unos vode je nedovoljan).

Dnevne potrebe u vodi se mogu izračunati na nekoliko načina:

preko površine tela imajući u vidu da potrebe iznose 1500 ml/m2. Površina tela se dobija iz nomograma površine (za decu ili odrasle ) ali se može i izračunati matematičkim formulama, npr: S ( m2) = visina (cm) x te žina (kg)

3.600 na osnovu energetskog unosa-1 ml/kcal u odnosu na telesnu težinu

DECA; 1-10 kg 100-150 ml/kg ODRASLI; 16-30 god 35-40 ml/kg 11-20 kg dodati 50 ml za svaki kg >10 sred. god 30-35 ml/kg 21 kg i više dodati 25 ml za svaki kg >20 55-65 god 30 ml/kg ADOLESCENTI 40-60 ml/kg stariji od 65 god 25 ml/kg

na bazi unosa energije i azota: 1 ml/kcal + 100 ml/g unetog azota

Balans vode u organizmu

Osnovni izvori vode su: napici, namirnice i metabolicki procesi razgradnje pojedinih hranjiljivih materija: iz 100 g proteina formira se 41 g vode, 100g ugljenih hidrata 55g a 100 g masti 107g vode. U proseku, dnevno se, pri standardnoj mešovitoj ishrani formira 200-300 ml metabolicke vode (10-14 g/100 kcal ).Voda se svakodnevno gubi urinom, fecesom, preko kože i pluća.

Nedovoljan ili prekomeran unos vode od svega 200-300 ml dovodi do promena osmolariteta svih telesnih tečnosti: u situaciji kada postoji gubitak vode preko povećanog osmolariteta plazme koja cirkulišući kroz mozak stimulišu centar za žeđ i osmoreceptor u hipotalamusu. Dolazi do povećanog unosa tečnosti (žeđ) i intezivnije apsorbcije vode u renalnim tubulima sa posledičnim smanjenjem količine izlučenog urina (antidiuretični hormon ). Kada je unos vode povećan osmolaritet telesnih tečnosti se snižava i proces kontrole ukupne količine vode teče u obrnutom smeru.

11

Deficit vodeKlasična dehidracija bez gubitka soli nastaje u uslovima nedovoljnog ili prekinutog

unosa vode.U takvim situacijama gubitak perspiracijom i dalje traje čak i kada se nove kolicine svode samo na vodu nastalu u procesima oksidacije.

Ekcesivan gubitak tečnosti koji vodi u deficit vode i hipovolemiju može nastati iz mnogo razloga. Voda se gubi preko pluća u oboljenjima u kojima postoji visoka temperatura, ili pojačano disanje. Gubici mogu nastati i preko drugih organskih sistema: kod opekotina, izraženog povraćanja, hemoragija, u diabetes melitusu i diabetes insipidusu. Unos velikih količina rastvora (ponašaju se kao osmotski diuretici) takođe povećava gubitke vode.

Simptomi zavise od uzroka i stepena deficita vode: izražena žeđ, oligurija i tamna boja urina (kada su očuvane funkcije centara u hipotalamusu ), grčevi u mišićima i postepen gubitak svesti do kome. Znaci dehidratacije .koji se registruju fizikalnim pregledom su hipotenzija, snižen turgor tkiva, hladni ekstremiteti.Smrt nastupa usled respiratornog distresa kada je gubitak vode 15 –25% telesne mase.

Prekomeran unos, intoksikacija vodom U slučaju prekomernog unosa tečnosti (usled predoziranja intravenskim rastvorima, opsesivne polidipsije) ili neefikasne diureze (ostećene funkcije bubrega ili nadbubrega, prekomerno lučenje vazopresina kao posledica hirurške traume ili primene anestetika ili barbiturata), dolazi do zadržavanja prekomerne količine vode u organizmu - intoksikacije vodom. Simptomi su: muka i povracanje, slabost, letargija, konfuzija, konvulzije i koma . Umereno opterećenje vodom može provocirati epi napad kod epileptičara. Serumski natrjum je nizak.

Literatura:1. Kocijančić R, gl. urednik.Higijena. Zavod za udžbenike i nastavna sredstva. Beograd

2002.

12