Висока здравствена школа струковних студија у Београду

Струковни козметичар естетичар

СЕМИНАРСКИ РАД

Предмет: Хигијена

Тема: Дезинфекција воде за пиће

Ментор: Студент:

Спец. др мед. Наталија Соловјев Ања Мићевић

Бр. индекса: 33/2014

Београд, април 2015.

Садржај

1. Увод.............................................................................................................................................3

2. Вода за пиће................................................................................................................................4

3. Пречишћавање воде за пиће......................................................................................................5

3.1 Дезинфекција воде................................................................................................................5

3.2 Начини дезинфекције воде за пиће.....................................................................................6

3.3 Прокувавање воде.................................................................................................................6

3.4 УВ зрачење............................................................................................................................6

3.5 Јодирање................................................................................................................................7

3.6 Озонизација...........................................................................................................................7

3.7 Филтрација воде...................................................................................................................7

3.8 Мешана оксидација..............................................................................................................8

4. Дезинфекција воде хлором- хлоринација................................................................................8

4.1 Механизам хлорисања воде.................................................................................................8

4.2 Хлорни препарати................................................................................................................9

4.3 Пробно хлорисање..............................................................................................................12

4.4 Стандардно хлорисање воде..............................................................................................12

4.5 Хиперхлорисање воде........................................................................................................12

4.6 Хлораминисање воде..........................................................................................................13

4.7 Дехлорисање воде...............................................................................................................14

5. Закључак....................................................................................................................................15

6. Литература................................................................................................................................16

2

1. Увод

Вода је провидна, безбојна течност која формира реке, језера, океанеи кишу на Земљи, а

један је од основних састојака свих живих бића. Као хемијски спој молекули воде садрже

два атома водоника и један атом кисеоника, па тако вода има хемијску ознаку H2O.

Температура мржњења (смрзавања) воде је 0°С, а температура кључања 100°С. Осим

течности, јавља се у још два агрегатна стања: чврстом и гасовитом. Чврсто агрегатно стање

назива се лед, а гасовито пара.

Основна физичка својства воде су: боја, мутноћа (изглед), мирис, укус и температура.

Чиста вода је безбојна, мада може имати и неке нијансе (зеленкастоплаву), (зеленкасту),

што је последица растворених органских и неорганских материја у њој.

Мутноћа воде описује се следећим оценама: бистра, слабоопалесцирајућа, опалесцирајућа,

мало мутна, мутна, врло мутна. Воде у потоцима и рекама могу бити мутније у време пада

киша и топљења снега. Мутна вода се не сме користити за пиће, па је пре употребе

требаизбистрити, а потом дезинфиковати. По правилу, чиста вода је бистра.

Вода може бити тврда и мека. То је зато што се у свакој води налази растворено на стотине

минерала и других једињења. Количине ових једињења су знатно мале, али су веома

значајне за живи свет. Када је у води садржај минерала и једињења висок, за воду се каже

да је тврда, а када је садржај низак за воду се каже да је мека.

Вода се у природи не појављује у хемијски чистом облику, јер на свом путу долази у

додир, раствара и прима различите материје. Од количине и врсте ових састојака зависе

карактеристике воде.

Према својој природи, вода се дели на атмосферску, површинску и подземну.

Атмосферска вода настаје од падавина као што су киша, снег и лед. Она садржи

растворене гасове са којима долази у додир, попут кисеоника И угљен-диоксида. Од

чврстих материја садржи мало прашине и чађи, а у близини мора и мало соли.

Површинска вода је она која лежи на површини тла. Ова вода настаје од атмосферске воде,

која директно пада на Земљину површину или оне која се слива у њу са површине тла.

Подземна вода налази се испод површинске земље и настаје продирањем падавина од

површинских водених токова ка тзв. водонепропусним слојевима (унутар Земљине

површине) који се састоје од стена са малом ефективном порозношћу. Ова вода спада у

ред чистијих, па се због таквих одлика веома често користи за пиће.

3

2. Вода за пиће

Хигијенски и здравствено исправна вода за пиће један је од основних предуслова доброг

здравља. Светска здравствена организација (СЗО) је приступ водоснабдевању и квалитет

воде за пиће сврстала у основнe показатељe здравственог стања становништва једне земље,

чиме се потврђује њена значајна улога у заштити и унапређењу здравља.

Људски организам садржи од 55% до 78% воде, у зависности од величине тела. Да би

могао нормално живети, човек мора у организам унети 1- 7 литара воде дневно, да би

избегао дехидрацију. Тачна количина воде зависи од нивоа активности, спољашње

температуре, влажности и других чинилаца. Највећи део воде се у организам уноси путем

хране или пића која садрже воду. Није потпуно јасно колико тачно воде је потребно

здравим особама, мада се многи научници слажу да се та количина креће око 2 литра (6 до

7 чаша) воде дневно, што представља минимум да се одржи довољна хидратација.

Медицинска литература препоручује нешто мањи унос, обично око 1 литар воде за

просечног мушкарца, не рачунајући додатне потребе због губитка течности током

вежбања, тешког рада или топлог времена.

За особе које имају здраве бубреге, поприлично је тешко попити толику количину воде,

међутим, нарочито када је топло, влажно време и приликом вежбања, опасно је уносити у

организам премалу количину воде.

Људи могу попити много више воде него што им је то неопходно док обављају теже

послове или вежбају, али их то излаже ризику од интоксикације водом (хиперхидратације),

која може бити и смртоносна. Уврежено мишљење да особа мора конзумирати осам чаша

воде сваки дан нема реално упориште у науци. Сличне заблуде постоје и у погледу

ефеката воде на губитак телесне тежине и регулисање опстипације.

Код специфичних случајева, труднице и дојиље треба да уносе додатне количине течности.

Амерички институт за медицину препоручује да просечан мушкарац треба да попије 3

литра воде, а жена 2,2 литра, док се код трудница та количина пење на 2,4 литра (око 10

чаша), а дојиље би требало да пију и до 3 литра воде, јер се током периода дојења троше

посебно велике количине течности.

4

Такође, при нормалној исхрани око 20% воде унесе се путем хране, док се остатак уноси

пијући воду и друга пића (укључујући и кофеинске напитке).

Вода се из организма излучује на неколико начина. То су излучивање путем мокраће и

столице, као и путем знојења и дисањем. Излучивање воде се повећава при већем

физичком раду и излагању вишој температури, те се дневна потражња за водом повећава.

Људима је неопходна вода за пиће која не садржи много нечистоћа. Уобичајене нечистоће

обухватају металне соли и оксиде, укључујући бакар, гвожђе, калцијум и олово, али и

опасне бактерије попут Вибрио бактерије. Неке растворене материје су прихватљиве па

чак и пожељене због побољшања укуса воде, а притом дају организму потребне

електролите.

3. Пречишћавање воде за пиће

Обезбеђивање микробиолошке и физичко-хемијске исправности воде за пиће применом

различитих техночпшких поступака зависи од порекла и примарног састава воде намењене

водоснабдевању становништва.

3.1 Дезинфекција воде

Дезинфекција воде за пиће је последњи поступак у процесу прочишћавања воде, осим у

случају флуорисања воде за пиће, када се додавање флуора у воду за пиће обавља само

након комплетног пречишћавања и комплетне дезинфекције.

Дезинфекцијом воде за пиће се:

1. уништавају микроорганизми и њихови разградни продукти у води

2. спречава настанак болести

3. спречава појава хидричних епидемија

4. обезбеђује здравствена безбедност воде за пиће

5. али и стварају разградни продукти дезинфекционих средстава који могу штетно

деловати на животну средину и човека

5

3.2 Начини дезинфекције воде за пиће

Дезинфекција воде се може постићи на више начина:

- физичким (кувањем, ултраљубичастим зрацима, ултразвуком)

и

-хемијским средствима (креч, електролитичко сребро, озон, јод, персићетна киселина и

хлорисање).

Сви побројани поступци и средства, сем хлорисања, су или скупи или неприкладни, те не

долазе у обзир за дезинфекцију већих количина воде запиће.

Вода се најчешће дезинфикује кориштењем хлор-гаса или употребом препарата који у

води ослобађају извесну количину активног хлора.

3.3 Прокувавање воде

Прокувавање воде за пиће врши се на температури изнад 100 оС у трајању од 10 минута.

Овим методом уништавају се живи микроорганизми, али не и термостабилни токсини

микроорганизама. Вода након прокувавања има непријатан укус (бљутава је).

Прокувавање се препоручује у ванредним приликама или у одсуству било ког другог

начина дезинфекције.

3.4 УВ зрачење

Зрачење ултраљубичастим зрацима примењује се само код бистрих вода, јер повећана

концентрација суспендованих материја и гвожђа и последично повећана мутноћа воде

ометају њихово дејство.

Препоручује се за дезинфекцију већ пречишћене воде за пиће, третиране и пречишћене

отпадне воде, воде која се користи у индустријским процесима и воде у малим водоводним

системима.

Зрачење УВ зрацима има гермицидно дејство, што значи да уништава све вегетативне

облике.

6

3.5 Јодирање

Јод се користи само у ванредним ситуацијама, и то у процесу дезинфекције воде за пиће.

Светска здравствена организација не препоручује употребу јода за дуготрајну

дезинфекцију, јер истраживања утицаја самог јода, а не његових једињења на организам

човека још увекл нису потпуна.

3.6 Озонизација

Озон има снажно оксидативно и дезинфекционо дејство, па се озонизацијом уништавају

микроорганизми, одстрањују органске материје и метали везани за њих, а самим тим и

непријатан мирис и укус воде. Такође, постиже се и одговарајућа боја воде.

Процес озонизације одвија се стварањем насцентног кисеоника при преласку озона у

кисеоник.

Ова техника примељива је као начин дезинфекције свих система водоснабдевања, али

захтева обавезну хлоринацију воде примене озона.

Оптимални услови су рН 6,0-10,0 на температури 3-10 оС, а контактни период је од 5

секунди до 5 минута.

3.7 Филтрација воде

Филтрирање воде врши се преко:

-спорих пешчаних филтера који одстрањују 98-99% бактерија из воде и погодни су за све

врсте водовода

- брзих пешчаних филтера- као и спори погодни су за све врсте водовода, али им је

ефикасност нешто мања (80-90%)

-дијатомејских филтера- користе се за мале системе, где је вода бистра, без боје и

органских мириса

- мембранских филтера- који су погодни за мале системе

- реверзне осмозе филтера- користе се за уклањање соли из сланих вода и мора, а ефикасно

уклањају цисте, бактерије и вирусе

7

- нанофилтера- за уклањање калцијума, магнезијума, органских материја и продуката био

разградње. Такође уклањају цисте, бактерије и вирусе.

- ултрафилтера- за уклањање органских материја и продуката био разградње, а идеални су

за комбиновање са дезинфекционим средством, па утичу на повећање бистрине воде

- микрофилтера- који уклањају све партикуле у води, укључулући и цисте

микроорганизама

3.8 Мешана оксидација

Мешана оксидација постиже се електролитичким раствором озона, хлордиоксида,

хипохлорита, хипохлорасте киселине и елементарног хлора.

Овај вид дезинфекције применљив је за сирове површинске воде, али је недовољно

испитан за јавну употребу.

4. Дезинфекција воде хлором- хлоринација

Вода се најчешће дезинфикује помоћу хлор-гаса или употребом препарата који у води

ослобађају извесну количину активног хлора.

4.1 Механизам хлорисања воде

Хлор деструктивно делује на ћелије свих организама, а нарочито на микроорганизме, јер

они не подносе ни веома мале количине хлора, људски организам на те количине хлора не

реагује.

Већина грам-негативних бактерија (Salmonellae, E. Coli, B. Pyocyaneus...) су знатно

осетљивије на хлор од грам-позитивних бактерија (Staphylococcae,Shigellae...).

Бактерицидно дејство хлора се испољава врло брзо.

8

Већ у року од једне минуте овај гас код већине микроорганизама инактивише разне

ферменте њиховог метаболизма. Н ахлор је посебно осјетљив СХ- фермент дисања

микроба. Осим тога, он делује разорно и на протоплазму.

Споре, алге, протозое и цисте су релативно отпорне на дејство “нормалних доза хлора”.

Хлорисање воде је јефтин, поуздан, врло ефикасан и опробан поступак за дезинфекцију

воде.

Успех хлорисања зависи од:

-врсте хлорног препарата – бактерицидност појединих препарата је различита и шематски

изгледа овако: ClO2, Cl2– гас, Cl2– течност, HOCL, ОCl, хлорни креч, NHCl2, NH2Cl (степен

бактерицидности опада с лева на десно).

-Биолошке особености микроорганизама – мање или веће осетљивостимокроорганизама на

хлор. Вредност резидуалног хлора одређена је најраније 30 минута од почетка хлорисања.

-Хомогенизације и контакта хлорног препарата са водом

-Температуре – на нижим температурама дезинфекција воде је спорија. На 10 ˚С потребна

је двострука већа количина хлора него на 20 ˚С

-Метеоролошких прилика – сунчева светлост убрзава процес дезинфекције али и губљење

активног хлора из воде

-рН вредности воде – у алкалној средини смањује се микробицидност хлора. Оптимална

вредност рН воде за хлорисање износи 6,2 до 6,5.

-Мутноће воде – она смањује ефикасност хлорисања, те се вода мора увек претходно

избистрити, односно профилтрирати

-Органске материје – троше изесну количину хлора, па се доза мора повећати. Зато се

врши тзв. “пробно хлорисање”, односно одређује се “потреба за хлором”, “хлорни број“

4.2 Хлорни препарати

Данас се користи хлор-гас и обиље хлорних препарата неорганског и органског карактера,

различитих назива и различите активности. Ефикасност ових препарата зависи од њиховог

садржаја активног хлора.

9

Хлор је жутозелени гас тежи од ваздуха карактеристичног мириса. Чулом мириса може се

осетити уколико му је концентрација у ваздуху реда величине 5 mg/m3. Овај ниво хлора у

ваздуху, при дужем боравку у таквој атмосфери, може се осетити и чулом укуса -

непријатан осећај при пушењу.

При дезинфиковању воде за пиће, пожељно је да притисак воде буде 3 atm, а температура

10 до 15 ˚С (тада је растворљивост хлора око 4 g/L).

Хлорна вода добиjена увођењем хлор-гаса у воду је повољнија од хипохлорита за

дезинфекцију воде, јер снижава pH вредност воде. Хипохлорити повећавају pH због чега

расте концентрација хипохлорита а опада концентрација Cl2.

Хлор диоксид (ClО2) је много ефикаснији од хлора, али су цена и технолошки поступак

добиjања и руковања њиме препрека да се масовније користи при дезинфекцији и

поправци органолептичких својстава воде за пиће. Хлор диоксид је жутозелени гас тежи

од ваздуха, доста добро растворљив у води.

Водени раствори хлор диоксида су јаче обојени него хлорна вода. Релативно споро се

хидролизује, oтровнији је и има три пута јачи мирис од хлора.

Хлор диоксид лако експлодира. У додиру са многим органским материјама експлодира и

на собној темтератури (од електричне варнице, на директној сунчевој светлости и на

температури изнад 60 ˚C.

Оптимална концентрација за дезинфиковање воде износи од 0,25 до 0,5 mg/L, а за

поправку мириса и укуса воде 0,5 до 0,75 mg/L хлор диоксида. У воду се уводи после

пропуштања воде кроз брзе филтере, а пре пуштања у резервоар са чистом водом.

Вода га споро, али потпуно разлаже. Погодан је за дезинфиковање вода за пиће које имају

непријатан мирис и укус који настаје услед производа метаболизма водених биљака и

актимоницета, јер та једињења хлор диоксидоксидише и потпуно разлаже.

За мање водне објекте много чешће се користе хипохлоритни препарати, чији се садржај

активног хлора креће у врло широким границама, а руковање њима није изложено толиким

опасностима.

Хлорни креч је комплексан производ настао деловањем хлора на креч, чиме се добија

смеса у којој преовладава хлорхипохлорит Ca/Cl/OCl. Према начину израде његов састав,

као и формула много варира. То је нестабилно једињење, јер је хлор из хипохлорита

лабаво везан, те брзо и енергично делује. Правилно чуван хлорни креч је

10

беличастоплавосивкаст сув прах оштрог мириса на хлор, који треба да садржи најмање 30-

35 % активног хлора. Хлорни креч у промету обично садржи 20 % активног хлора, зависно

од квалитета производа и начина на који се чува, што доводи до потешкоћа при употреби.

Хипохлорити садрже различите количине активног хлора нпр. пара-цапорит око 39 %,

ацапорит и HTH 60 до 70 %.

Постојаност, састав и садржај активног хлора високоактивних хипохлоритних препарата

зависи од технолошког поступка добијања. Они су 5 до 10 пута стабилнији од хлорног

креча – у току лета могу да изгубе 8 до 10 % активног хлора задржавајући прашкаст

изглед.

Жавелова вода садржи око 12 до 15 % активног хлора. Овај препарат се добија

апсорбовањем хлора у калијум карбонат (или натријум хидроксид).и има формулу:

Cl2+ 2NaOH→NaCl + NaOCl + H2O

Овај раствор хипохлорита се претежно користи за хлорисање у водоводима

идистрибуционој мрежи.

Хлорамини који се користе за дезинфиковање воде су органски препарати са садржајем

активног хлора од 25 до 60 %. Они су стабилнији од хлорног креча, па се боље и лакше

чувају, спорије делују, и дејство им је продужено.

Хлорамине треба чувати херметички затворене у стакленој, керамичкој или металној

амбалажи. Ако се исправно чувају, губе само 0,1 д0 1 % активног хлора за једну годину.

Сви хлорни препарати, нарочито хипохлорити у току стајања постепено и различитом

брзином губе своју дезинфекциону ефикасност, због опадања садржаја активног хлора.

Стога, у току складиштења треба повремено, а нарочито, пре издавања на употребу,

проверити садржај активног хлора. Чувају се у добро затвореној амбалажи, на сувом,

хладном и тамном месту, које треба проветравати да не би дошло до несрећних случајева –

тровања људи који повремено улазе и раде у тим складиштима.

11

4.3 Пробно хлорисање

Извесна количина хлора везује се за суспендоване редуктивне материје, колоидне честице

и микроорганизме који се налазе у води. Та количина се зове потребна доза хлора

(конзумација хлора, хлорни број), представља разлику између додатног активног хлора и

нивоа резидуалног активног хлора, која код чистих и бистрих вода износи до 1 mg

активног хлора и може се прецизно одредити.

4.4 Стандардно хлорисање воде

Да би се постигло ефикасно хлорисање воде, количина резидуалног (заосталог) активног

хлора у води која долази до потрошача, треба да износи 0,2 до 0,5 mg/L и то 30 минута

после контакта хлорног препарата са водом. Ово се обично постиже дозама око 1 mg/L ако

се ради о хипохлоритима, односно 2 mg/L активног хлора, ако се ради охлораминима.

То су дозе за стандардно (нормално) хлорисање воде, ако се ради о чистој или погодним

поступцима пречишћеној подземној води.

4.5 Хиперхлорисање воде

Хиперхлорисање је процес дезинфиковања воде већим количинама (углавном

десетороструком стандардном дозом) уобичајено потребних хлорних препарата. У воду

која је намењена транспорту или за резерву морају се унети много веће дозе активног

хлора, чиме се темељно и сигурно дезинфикује и сама амбалажа.

Осим тога, вода се мора хиперхлорисати и у следећим случајевима:

- Ако вода има измењене органолептичке особине (мутна, обојена и страног мириса), а не

постоје услови да се на уобичајени начин претходно пречисти процесима за поправку воде

-Ако ванредне прилике (елементарне непогоде или сл.) или ратни услови диктирају брзо и

сигурно дезинфиковање воде без одређивања “потребне дозе хлора” и без претходне

бактериолошке и хемијске анализе воде

12

-Када у зони санитарног посматрања (колектив или насеље) влада епидемија цревних

заразних болести;

-Ако постоји сумња да је вода бактериолошки или хемијски загађена

-Ако постоје подаци или се сумња да вода садржи микроорганизме који су отпорни на

стандардне дозе хлора (спорогене бактерије, цисте, хистоличне амебе...)

Сувишна количина резидуалног активног хлора мора се уклонити првенствено због тога

што прети опасност да ће потрошачи пити прву воду на коју наиђу. На повишене дозе

резидуалног активног хлора нарочито су осетљиве особе са обољењима горњих дисајних

путева.

4.6 Хлораминисање воде

Дезинфиковање воде хлор-гасом или хиперхлоритима је поуздан и јефтин поступак за

хлорисање воде за пиће.

У зависности од дозе и услова хлорисања и квалитета воде испољавају се у мањем или

већем степену следећи недостаци:

1- Релативно брз губитак слободног хлора – код отворених резервоара на сунцу, или у

току 75 минута ишчезне сав слободни активни хлор из воде, чија је почетна

концентрација износила 1,7 mg/L.

2- Специфичан непријатан мирис на хлор – у зависности од индивидуалне

осетљивости, примећује се у концентрацијама од 0,15 до 0,5 mg/L слободног

активног хлора.

3- Непријатан мирис на хлорфенол и хлоркрезол који настају међуреакцијом хлораи

органских материја фенолног карактера – нарочито ако тих материја и хлора има

много.

13

4- Потреба за дехлорисањем – ако постоји потреба да се за дезинфиковање воде

користе велике дозе хлорног препарата.

Поменути недостаци се, у мањој или већој мери, могу избећи уколико се врши

хлораминисање воде – хлорисање воде којој се претходно дода амонијак, односно

амонијева со, што се назива „ хлорисање уз преамонизацију“

4.7 Дехлорисање воде

Дехлорисање представља уклањање вишка активног хлора на погодан начин. Вода сме да

се дехлорише тек непосредно пред употребу од стране корисника.

Сувишни хлор се може уклонити: аерисањем, филтрирањем кроз песак или дрвени угаљ,

али најефикаснија је употреба натријум тиосулфата. Ова хемикалија претходно се

раствори у води и тек онда додаје хиперхлорисаној води са којом се добро измеша.

Препоручљиво је вршити фракционо – сукцесивно дехлорисање мањим дозама (по 5 g

натријум тиосулфата на 1 m3 воде), тако да резидуалног хлора остане 0,2 до 0,5 mg/L.

Утврђена количина вишка активног хлора уклања се додавањем 3,5 пута веће количине

натријум тиосулфата.

Треба избегавати сувише велике дозе натријум тиосулфата, јер тада вода, услед створеног

тетратионата, добија сапуњав укус.

14

5. Закључак

Вода представља драгоцен извор здравља и неопходан услов човековог опстанка.

Међутим, вода може представљати и извор здравствених тегоба, уколико садржи штетне

материје биолошког, хемијског или радиолошког порекла..

Састав пијаће воде може да варира у оквиру дозвољених граница, зависно од врсте

водозахвата (река, бунар, море и др.), дубине и геолошких својстава слојева кроз које

пролази. Без обзира на хигијенску исправност воде, организам ипак може да "примети"

промену у саставу и на њу бурно реагује.

Ултрапречишћене и деминерализоване воде садрже јако мало количину минерала,

нарочито ако се вода добија после агресивних третмана у комерцијалним кућним

филтерима (нарочито ако је поступак такозвана реверзна осмоза, што скоро у потпуности

елиминише соли из воде и направи малтене дестиловану воду).

Такве воде нису у потпуности способне да замене пијаћу воду, јер могу временом да

доведу до разређења електролита у организму, који се нормално уносе пијаћом водом.

Треба чувати преосталу чисту воду и смањити загађење у процесу, јер човек, као и сав

живи свет на нашој планети директно зависи од количине и квалитета воде.

15

6. Литература

1. Јахић М.: „Припрема воде за пиће“; Пољопривредни факултет Нови Сад, 1990.

2. Мајер Д.: „Вода од настанка до употребе“; Просвета; Загреб, 2004.

3. Почуча Ј.: „Екохидрологија- загађење и заштита вода“; Грађевинска књига;

Зрењанин, 2008.

4. Раковић-Савчић Љ., Лукач В.: „Опршта епидемиологија“; Београд, 2013.

5. http://cwg.rs/hlor/

16