Woda to nie tylko H2O

Fotografia w nagłówku
prof. Jacek Nawrocki
prof. Jacek Nawrocki

Z profesorem Jackiem Nawrockim z Zakładu Technologii Uzdatniania Wody - rozmawia Magda Ziółek.

 

Pije Pan wodę z kranu?

Nigdy nie kupuję (niegazowanych) wód butelkowanych. Wyjątek robię tylko dla gazowanych, które bardzo lubię, ale to już inna historia. Ale rozumiem, że nie o moje preferencje smakowe pani pyta. Jestem zdania, że picie wody z butelek, to coś, co nam  wmówiono, narzucono. Tymczasem woda z kranu, od kiedy stosuje się dezynfekcję, jest bezpieczna i można ją pić bez uszczerbku na zdrowiu. Zresztą uważam, że jakość wody wcale nie ma takiego wpływu na zdrowie, jakie się jej przypisuje. Oczywiście  jest niezbędna do życia.  Ale to wszystko!

To co Pan powie wszystkim tym osobom, które zakładają w domach specjalne filtry na wodę?

Dla swojego dobrego samopoczucia można je zakładać, pytanie tylko – po co? Wody butelkowane od wód wodociągowych nie różnią się składem. Poza tym, nie wszyscy zdają sobie sprawę z tego, że filtry trzeba regularnie wymieniać. Zwłaszcza, jeżeli mamy w domu filtr węglowy to pozbawia on wodę dwutlenku chloru, którym jest dezynfekowana. Taką wodę należałoby prawie natychmiast spożyć. W przeciwnym wypadku rozpocznie się proces wtórnego rozwoju bakterii. Podobnie na filtrze, jeśli nie będziemy go regularnie wymieniać, zacznie narastać flora bakteryjna, która paradoksalnie pogorszy jakość wody. To samo dotyczy (niegazowanych) wód butelkowanych. W 5 litrowym baniaku, który stoi w temperaturze pokojowej, namnażają się bakterie. Jest ich znacznie więcej niż w wodzie wodociągowej. Często powtarzam to studentom, którzy popijają wodę z butelki w trakcie wykładu, co też uważam za mało akceptowalny zwyczaj.

No tak, ale sceptycy powiedzą; może i woda jest zdatna do picia, ale płynie rurami, które są w bardzo złym stanie…

A skąd to przekonanie? Wiek poznańskich rurociągów to, w niektórych przypadkach, nawet 100 lat. Oczywiście są odcinki bardzo stare, ale też i nowe. Faktycznie, jeśli chodzi o sieci dystrybucyjne, to mogą one wpływać na jakość wody poprzez korozję. Ale czy naprawdę jest ona dla nas taka niebezpieczna? Korozja dostarcza do wody trochę żelaza i manganu. Żelazo nie jest szkodliwe dla zdrowia, może być nieprzyjemne, zwłaszcza jeśli w łazience mamy nieszczelny kran i woda kapie nam na białą ceramikę. Wtedy niestety zostawia ślady. To wszystko. Poznańską wodę znam bardzo dobrze i mogę zapewnić, że żelaza wbrew pozorom jest w niej bardzo niewiele.

Czyli pijemy wodę z kranu!

Dezynfekcja wody, którą zaczęto stosować na szeroką skalę na początku XX wieku, uznawana jest za jedno z największych osiągnięć cywilizacyjnych człowieka. Nie każdy sobie z tego zdaje sprawę, zwłaszcza że przyzwyczailiśmy się do tego, że mamy w kranie wodę zdatną do picia. Ale jeszcze 100 lat temu nie było to takie powszechne. Jeśli zajrzy pani do książki Alfreda Kanieckiego, profesora z naszego Uniwersytetu, pt. „Poznań. Dzieje miasta wodą pisane”, to epidemie wywoływane przez bakteriologicznie złą jakość wody zdarzały się niezwykle często. Przykładowo, na początku XVII wieku w trzech epidemiach wyginęło ponad 50 % populacji Wielkopolski. Dzisiaj to nie do pomyślenia. A jednak w modzie jest narzekanie na jakość wody. Jestem ciekaw, ilu mieszkańców Poznania odróżniłoby wodę z kranu od wody butelkowanej? 

Ja będę się upierała, że w poszczególnych  dzielnicach miasta smakuje ona inaczej. Ale może to też kwestia jej pochodzenia. Skąd w Poznaniu czerpiemy wodę?

Poznań ma trzy główne ujęcia wody pitnej. Pierwsze, które obsługuje mniej więcej 70 % odbiorców, znajduje się w Mosinie. To ujęcie powstało w latach 60 ubiegłego wieku i ujmuje  wody podziemne, jak i te infiltrowane z Warty. Infiltracja jest jednym z najdoskonalszych naturalnych sposobów oczyszczania wody. Filtr stanowią w tym wypadku pokłady żwirów, przez które przesącza się woda.  W przypadku wód w Mosinie ten proces trwa aż 3 miesiące. Nad zachodzącymi tam procesami czuwają hydrolodzy z naszego uniwersytetu: prof.  Józef Górski z Laboratorium Hydrogeochemicznego oraz prof. Jan Przybyłek z Zakładu Hydrogeologii i Ochrony Wód ale także hydrogeolodzy z Aquanetu.

A kolejne ujęcia wody?

Drugie ujęcie, najstarsze, powstało za czasów zaboru pruskiego i znajduje się w Dębinie. Woda z Warty jest tam podawana na stawy infiltracyjne, gdzie następuje proces sztucznej infiltracji. Jego zaletą jest to, że przebiega on szybciej od naturalnego. Wody ujmowane w Mosinie i na Dębcu są bardzo podobne. Natomiast wody uzdatniane w stacji Gruszczyn pod Swarzędzem pochodzą ze źródeł podziemnych i ich skład jest zupełnie inny. Ta stacja zasila północną część Poznania i Swarzędz.  

Jest pan autorem technologii uzdatniania wody, która wykorzystywana jest przez poznański Aquanet. Na czym ona polega?

Tak, to prawda, technologia uzdatniania wody stosowana w Mosinie została przygotowana przez mój zespół badawczy na przełomie lat 1999/2001 ale cała inwestycja zakończyła się dopiero 2015 roku, więc relatywnie niedawno. W latach 90 ubiegłego wieku woda w stacji w Mosinie była dezynfekowana chlorem gazowym. Ta metoda oprócz wielu zalet miała i jedną wadę. Produktem ubocznym takiej dezynfekcji były związki chloroorganiczne, których najprostszym przykładem jest chloroform. W przypadku stacji uzdatniania w Mosinie konieczność magazynowania chloru gazowego stwarzała potencjalne niebezpieczeństwo dla mieszkańców, ponieważ znajduje się ona w dzielnicy mieszkalnej. Wprawdzie stacja nigdy nie przekraczała wyznaczonej normy dla chloroformu, jednak w pewnym momencie zdecydowano się przejść na inny środek dezynfekujący. Dwutlenek chloru, którym zaczęto dezynfekować wodę, wprawdzie nie tworzy produktów chloroorganicznych, ale prowadził do tworzenia chlorynów, których obecność w wodzie jest również ograniczona prawem. Ponieważ organiczne składniki wody szybko reagowały z dwutlenkiem chloru, prowadziło to do jego zaniku.  W związku z tym, aby środek dezynfekcyjny pozostał w sieci dystrybucyjnej, trzeba go było dodawać więcej, a to skutkowało przekroczeniem dozwolonych norm dla chlorynów  w wodzie. Technologia, którą opracowaliśmy, polega na usunięciu części materii organicznej z wody za pomocą ozonowania.  Powoduje ono częściowe przekształcenie wielkocząsteczkowych kwasów huminowych i fulwowych w związki biodegradowalne, tzn. proste kwasy organiczne (czyli kwas octowy, mrówkowy, szczawiowy). Tego typu związki można usunąć za pomocą biologicznie aktywnych filtrów węglowych. Na koniec, do tak oczyszczonej wody  podaje się dwutlenek chloru, który już po usunięciu części materii organicznej, nie tworzy nadmiernych ilości chlorynów. Do konsumentów wody z Mosiny nie dochodzi więcej niż 0.05 miligrama dwutlenku chloru w litrze. Zatem jest on praktycznie niewyczuwalny.

Czy są inne metody dezynfekcji wody?

W Europie Zachodniej wiele stacji uzdatniania nie dezynfekuje już wody chemicznie. Wymaga to jednak zmiany sposobu myślenia. Woda to nie tylko H2O, tak naprawdę to ciekły minerał, w którym obecne są zarówno związki nieorganiczne, jak i organiczne, które mogą być odpowiedzialne za podtrzymywanie życia biologicznego w wodzie. Co to znaczy? W każdej wodzie żyją bakterie (niekoniecznie patogenne!), które odżywiają się niektórymi związkami organicznymi. Usunięcie tej części materii organicznej z wody pozwala nam otrzymać wodę stabilną biologiczne, a więc taką, w której brak substancji odżywczych uniemożliwia rozwój bakterii. Aby było to jednak możliwe, musimy dobrze poznać daną wodę, jej skład chemiczny i procesy chemiczne, które w niej zachodzą. W Polsce jestem jednym z nielicznych propagatorów zaniechania chemicznej dezynfekcji wody. Ale takie zmiany wymagają od samorządów i właścicieli sieci wodociągowych pewnego strategicznego myślenia, wytyczenia takiego celu. Konieczna jest praca nad jakością sieci dystrybucyjnej. Pamiętajmy, że np. w Poznaniu jest to ok. 1500 km sieci wodociągowej, konieczne są  specjalne zawory zapobiegające cofaniu się wody. Ale przede wszystkim zachodzi konieczność bardzo szczegółowego poznania materii organicznej występującej w danej wodzie. To jest olbrzymie przedsięwzięcie i dlatego zapewne nie spotyka się ono z entuzjazmem ze strony firm zajmujących się dystrybucją wody. Niemniej jednak prowadzę właśnie doktorat osoby z  wodociągów warszawskich dotyczący oceny na ile stabilną biologicznie wodę produkuje wodociąg centralny. I choć jest to praca koncepcyjna (ze stosunkowo niewielką tylko częścią doświadczalną), mam wrażenie, że już niedługo zaczniemy myśleć poważnie o zaniechaniu dezynfekcji chemicznej.  

 

Rozmowy Wydział Chemii