Pod ťarchou stále sa zhoršujúcich klimatických zmien je otázka pitnej vody z celosvetového meradla kľúčová. Milióny ľudí trpia suchom bez reálnej možnosti niečo na tomto smutnom fakte zmeniť. S Ing. Karolom Munkom, PhD z Oddelenia technológie úpravy vôd Výskumného ústavu vodného hospodárstva a jeho kolegyňou Ing. Monikou Karácsonyovou, PhD. sme sa stretli pri spoločnom rozhovore po asi najhorúcejšom lete, ktoré sme na Slovensku mali. Akú pitnú vodu na Slovensku máme a či jej je dosť sa dozviete z nasledujúcich riadkov.
Ako sa na Slovensku dostávame k pitnej vode?
Slovensko získava pitnú vodu z podzemných a povrchových zdrojov. Ak by sme chceli tieto zdroje rozdeliť percentuálne, tak 80 % pitnej vody získavame z podzemných vôd a len 20 % z povrchových. Povrchové zdroje tvoria vodárenské nádrže a priame odbery vody z tokov. Povrchové vody sa v porovnaní s podzemnými vodami obvykle vyznačujú nižšou mineralizáciou, vyššími koncentráciámi nerozpustených látok a kyslíka, malým obsahom oxidu uhličitého, menšími koncentráciami železa a mangánu, ale vyššou koncentráciou organických látok, ktorých charakter je rôzny v závislosti podľa pôvodu vody. Počet mikroorganizmov v povrchovej vode v porovnaní s podzemnými vodami je podstatne vyšší a taktiež aj biologické oživenie je rozmanitejšie. Povrchové vody, ktoré sa používajú na zásobovanie obyvateľstva pitnou vodou sa vždy upravujú, aby kvalita upravenej vody spĺňala požiadavky na kvalitu pitnej vody.
Slovensko má veľa prameňov, predovšetkým v horských oblastiach, ktoré sú vhodné na zásobovanie obyvateľov. Voda z nich je veľmi kvalitná, pretože spĺňa požiadavky na kvalitu pitnej vody. Preto sa zabezpečuje iba dezinfekciou bez akejkoľvek ďalšej úpravy. Toto konštatovanie platí aj pre podzemné vodárenské zdroje nachádzajúce sa v oblasti Žitného ostrova, ktorý je našou najväčšou zásobárňou pitnej vody. Niektoré podzemné vodárenské zdroje situované najmä na západnom a východnom Slovensku, majú zvýšený obsah železa a mangánu. Takéto vody sa upravujú technologickým postupom odpovedajúcim ich kvalite a po úprave voda spĺňa požiadavky na kvalitu pitnej vody. Niektoré podzemné vody, najmä na strednom Slovensku majú zvýšenú koncentráciu oxidu uhličitého, a preto sa musia upravovať na odkysľovacích hmotách.
Čo to znamená upraviť vodu tak, aby bola pitná?
Úprava vody je komplex technologických postupov, ktorými sa zlepšuje kvalita surovej vody (podzemnej, povrchovej) v mikrobiologických, biologických, fyzikálnych, chemických a rádiologických ukazovateľoch za účelom získania zdravotne bezpečnej pitnej vody. Voľba účinného technologického postupu závisí od zloženia a koncentrácií látok prítomných v surovej vode. Na úpravu menej kontaminovaných vôd (kategória A1) sa používa jednoduchá fyzikálna a chemická úprava a dezinfekcia (rýchla filtrácia alebo odkysľovanie a dezinfekcia, odkysľovanie alebo odstránenie plynných zložiek prevzdušnením, nasýtenie vody kyslíkom a dezinfekcia). Na úpravu kontaminovanejších vôd (kategória A2) sa využíva fyzikálna a chemická úprava a dezinfekcia (koagulácia, flokulácia, usadzovanie, filtrácia, dezinfekcia – jednostupňová alebo dvojstupňová úprava; pomalá biologická filtrácia). Do kategórie A3 patrí intenzívna fyzikálna úprava a chemická úprava, teda rozšírená úprava v porovnaní s kategóriou A2 napr. o ozonizáciu a adsorpciu na aktívnom uhlí prípadne o kombináciu fyzikálno-chemických a biologických metód úpravy vody. V úpravniach vody na Slovensku, ktoré upravujú povrchovú alebo podzemnú vodu na pitnú vodu, sa využívajú technologické procesy akými sú prevzdušnenie vody (odstraňovanie plynných zložiek ako napr. radón, sulfán, oxid uhličitý a obohacovanie podzemnej vody kyslíkom), odkysľovanie (chemický spôsob, odstraňovanie oxidu uhličitého prietokom vody cez vrstvu polovypáleného dolomitu), pomalá biologická filtrácia (úprava vody prebieha v tzv. biologickej blane, čo je asi 40 cm horná vrstva filtračného piesku, ktorá je intenzívne oživená mikroorganizmami a riasami a dochádza v nej k odstraňovaniu mikrobiologického oživenia, dusíkatých a organických látok, hrubších a jemnejších suspenzií a koloidov), jednostupňová a dvojstupňová úprava (dávkovanie koagulantu a jeho homogenizácia s vodou, flokulácia, usadzovanie, rýchla filtrácia cez vrstvu filtračného piesku; odstraňovanie železa a mangánu, mikrobiologického a biologického znečistenia, farby zákalu, suspenzií a koloidov, v menšej miere organických látok). Niektoré podzemné vody sa upravujú aj v podloží (metóda in situ). Posledným stupňom úpravy vody je dezinfekcia, na ktorú sa v našich podmienkach najčastejšie používajú zlúčeniny na báze chlóru (chlórnan sodný, chlór, oxid chloričitý, chlóramonizácia) alebo vo výrazne menšej miere UV žiarenie.
Vieme povedať, aké kategórie surových vôd na Slovensku máme?
Ako už bolo spomenuté na Slovensku sa na zásobovanie obyvateľov pitnou vodou využívajú ako podzemné, tak aj povrchové zdroje vody. V prípade podzemných zdrojov je do kategórie A1 zaradených až 91,6 % zdrojov, na rozhranie kategórií A1/A2 5,7 %, do kategórie A2 1,1 %, na rozhranie kategórií A2/A3 0,4 % a do kategórie A3 1,2 %. Pre vodárenské toky je do kategórie A1 zaradených 64,7 % tokov, na rozhranie kategórií A1/A2 11,8 % a do kategórie A2 23,5 %. Pre vodárenské nádrže je na rozhranie kategórií A1/A2 zaradených 60,0 % nádrží a do kategórie A2 40,0 %. Napríklad v celom Západoslovenskom kraji sú využívané len zdroje podzemnej vody zaradené do kategórie A1. Vďaka Žitnému ostrovu máme vzácne kvalitnú pitnú vodu, ktorá sa len vyčerpá a dezinfikuje. Iná úprava nie je nutná. Uvedené údaje o kvalite vody v zdrojoch podzemných a povrchových vôd využívaných na zásobovanie obyvateľov pitnou vodou sa vzťahujú na r.2013 a sú prevzaté zo správy VÚVH.
Máme na Slovensku povrchové zdroje a rieky, ktoré sú priamo pitné?
Určite nie. Povrchová voda je citlivejšia na znečistenie a iba a jej úpravou je možné získať upravenú vodu odpovedajúcu kvalite pitnej vody, ktorá je vhodná na zásobovanie obyvateľov. Takže pitie povrchových vôd bez ich adekvátnej úpravy určite neodporúčam.
Je to spôsobené dobou? Moja babka pila z potoka a bola zdravá.
V tomto čase ľudia na pitie využívali predovšetkým vlastné studne, pretože verejné vodovody buď neexistovali alebo sa pravdepodobne iba začínali budovať. Určite vtedy bolo menej priemyslu a tým čistejšie životné prostredie. Na druhej strane to bolo riziko aj vtedy. Neplatilo toľko noriem a predpisov na zabezpečenie kvality vody v zdrojoch a hlavne septiky a hospodárske dvory znečisťovali vodu tiež. Aj keď je bola voda vizuálne čistá, mikrobiologicky a biologicky mohla byť výrazne znečistená a neverím, že kúpajúci sa dobytok v potokoch vodu neznečistil. Kvalita vody v potoku sa počas roka mohla aj výraznejšie meniť a taktiež sa mohla meniť aj po jeho trase, pričom najlepšia kvalita vody by mala byť na jeho hornom toku.
Akú schopnosť samočistenia a regenerácie majú vodné zdroje?
Samočistenie je súhrn všetkých prirodzene prebiehajúcich chemických, fyzikálnych, biologických a biochemických procesov, ktorými znečistené povrchové vody získavajú svoju pôvodnú kvalitu. Keď je voda znečistená, spotrebováva sa rozpustený kyslík na priebeh uvedených procesov, ktorými sa znečisťujúce látky rozkladajú na stabilné produkty. Z tohto dôvodu je rýchlosť prestupu kyslíka zo vzduchu do povrchovej vody dominantným faktorom ovplyvňujúcim proces samočistenia. Medzi ďalšie faktory majúce významný vplyv na priebeh samočistenia patrí koncentrácia, rozložiteľnosť a toxicita znečisťujúcich látok, rýchlosť prúdenia vody, kvalita a kvantita biomasy, hĺbka vody v toku, svetelné a teplotné podmienky ako aj látky ovplyvňujúce prestup kyslíka zo vzduchu do vody. Pri posudzovaní samočistiacej schopnosti tečúcich povrchových vôd je teda potrebné zohľadňovať všetky uvedené vplyvy.
Pri podzemných vodách neprebieha samočistenie ako pri tečúcich povrchových vodách, pretože koncentrácia kyslíka v týchto vodách je veľmi nízka (okolo 1 mg/l) a kyslíkom sa obohacuje až po vyčerpaní na zemský povrch. Kvalita podzemných vôd závisí od procesov prebiehajúcich pri vzájomnom kontakte prúdiacej vody s horninovým prostredím. Na Slovensku existuje viacero zdrojov podzemných vôd, v ktorých sa vyskytuje napr. železo a mangán, a ktoré sú po úprave využívané na zásobovanie obyvateľov pitnou vodou. Takto kontaminované podzemné vody sa upravujú takým spôsobom, že sa podzemná voda čerpá zo zdroja do úpravne vody, v ktorej ako prvý technologický stupeň je aerácia vody vzdušným kyslíkom a ďalej sa podzemná voda upravuje jedno- alebo dvojstupňovou úpravou v závislosti od jej kvality. Ďalším možným postupom na odstránenie železa a mangánu je úprava vody v podloží (in situ) pomocou upravenej vody obohatenej o kyslík a dopravovanej do systému vsakovacích vrtov rozmiestnených okolo centrálneho vrtu. V súčasnosti existujú už aj modernejšie prevedenia tejto technológie, ale princíp zostáva rovnaký. V obidvoch uvedených prípadoch ide o cielený technologický postup úpravy vody zameraný na získanie kvalitnej pitnej vody, a preto nemožno hovoriť o samočistení.
Na trhu sa dajú kúpiť tabletky na úpravu vody. Mali by slúžiť hlavne pri pobyte v prírode na bezpečnú konzumáciu vody z povrchového zdroja. Sú bezpečné?
Tabletky (prášok) sú určené na rýchlu a účinnú dezinfekciu vody vhodnú na turistické účely. Aplikáciou tabletiek do vody dochádza k eliminovaniu mikrobiologickej a biologickej kontaminácie. Z tohto dôvodu je potrebné využívať tabletky predovšetkým na dezinfekciu vôd, u ktorých možno predpokladať výskyt práve takéhoto znečistenia. Voda upravovaná tabletkami by nemala byť zafarbená, zakalená a páchnuca, pretože takáto voda môže byť okrem mikrobiologickej a biologickej kontaminácie vo výraznej miere aj chemicky kontaminovaná. Tieto prípravky sa vyrábajú v niekoľkých baleniach umožňujúcich dezinfikovať rôzne objemy vody. Pri ich použití je treba postupovať vždy podľa návodu na použitie. Treba ešte poznamenať, že dezinfekčné tabletky nie sú vhodné na dlhodobé používanie.
Dnes je moderné piť veľa vody. Médiá nás informujú, že je to zdravé a potrebné. Ako sa teda za posledných 20 rokov zmenila spotreba vody? Pijeme viac?
Nepovedal by som, že je moderné piť veľa vody, ale veľmi dôležité je dodržiavať správny pitný režim, predovšetkým v letných mesiacoch. Dospelý človek by mal za normálnych podmienok denne vypiť 2 až 3 litre vody, ale v závislosti od klimatických podmienok a fyzického zaťaženia až 5 litrov a viac.
Iná je situácia so špecifickou spotrebou vody pre domácnosti, ktorá od r.1990 má stále klesajúci trend. V r.1990 dosahovala hodnotu 192,2 l/ob./deň, v r.2000 to bolo 120,8 l/ob./deň, o ďalších 10 rokov v r.2010 poklesla až na 83,4 l/ob./deň a v r.2013 bolo zaznamenané zníženie už pod hranicu hygienického minima (80 l/ob./deň), keď dosahovala iba 78,7 l/ob./deň.
To ma prekvapuje, čomu tento fakt pripisujete?
Príčiny výraznejšieho poklesu špecifickej spotreby vody pre domácnosti treba hľadať v tom, že domácnosti sa počas posledných rokov vybavili sofistikovanejšími zariadeniami, ktoré umožňujú regulovať spotrebu vody ako sú umývačky riadu, splachovače na WC a iné. Viac ľudí uprednostňuje sprchovanie ako vaňový kúpeľ. Čiže vďaka technickému pokroku v domácej technike vodou výrazne šetríme. Treba však podotknúť, že svoj podiel na znížení špecifickej spotreby vody pre domácnosti má aj cena pitnej vody dodávaná verejnými vodovodmi.
Veľké vodné rezervoáre, ako je napríklad Liptovská Mara alebo Gabčíkovo, súvisia s pitnou vodou?
Nie, nesúvisia. Tieto veľké vodné diela slúžia ako ochrana pred povodňami a na energetické účely. V prípade vodného diela Gabčíkovo ide aj o zlepšenie plavebných podmienok na Dunaji.
Máme dosť vody? Neohrozujú nás suchá, teplá a klimatické zmeny?
Toto je často kladená novinárska otázka. Ale z hľadiska vedeckého bádania aj stavu veci máme v SR vody dosť. Žijeme vo vzácnom pásme, kde je k nám príroda štedrá a ani doterajšie zmeny klimatických podmienok nespôsobujú žiadne tragické scenáre. Na druhej strane treba však povedať, že v dôsledku pretrvávajúceho sucha v tomto roku, ale aj počas niekoľkých predchádzajúcich rokov boli v niektorých regiónoch Slovenska vyhlásené opatrenia na regulované využívanie pitnej vody (napr. zákaz polievania záhrad, atď). Pretrvávajúce suchá môžu mať však negatívny vplyv predovšetkým na zdroje vody s menšou výdatnosťou.
Čo je Systém skorého varovania pomocou biologického monitoringu pri výrobe pitnej vody?
Umiestnenie zariadenia skorého varovania pomocou biologického monitoringu na prítoku surovej vody do úpravne vody umožňuje včasné varovanie prevádzkovateľa v prípade prieniku toxických látok do sledovanej vody a vykonať účinné opatrenia na zabránenie prieniku týchto látok do technologickej časti úpravne vody prípadne až do distribučnej siete. Ako organizmus pre biologický monitoring sa používa pstruh dúhový, pretože predovšetkým lososovité ryby sú veľmi vhodným bioindikátorom. Pstruh dúhový je zaradený aj medzi organizmy pre testy toxicity podľa medzinárodných noriem a má schopnosť citlivo reagovať na zmeny podmienok vodného prostredia, najmä v období života do 1 roka.
V normálnych prírodných podmienkach sa pstruh snaží v tečúcej vode plávať proti prúdu alebo stáť na mieste. V prípade nepriaznivých podmienok spôsobených aj kontamináciou vody môže stratiť túto schopnosť. Prístroje nainštalované v monitorovacích staniciach počas meracieho intervalu trvajúceho 2 minúty, vystavujú ryby rýchlemu prúdeniu vody, ktoré ich núti plávať rýchlejšie. Ak ryby nie sú úplne zdravé napr. práve v dôsledku prítomnosti toxických látok v surovej vode, nevládzu plávať proti prúdu, ktorý ich preto odnáša k reakčnej mriežke. Počet kontaktov medzi rybou a mriežkou je zaznamenávaný prístrojom. Po intervale meracieho času nasleduje 10 minútový oddychový interval s pomalým prietokom vody cez zariadenie, bez zaznamenávania dotykov s mriežkou. Tieto intervaly meracieho a oddychového času sa neustále opakujú.
Ak počet kontaktov počas troch po sebe nasledujúcich meracích časov presiahne povolenú nastavenú hodnotu, zariadenie zaznamená podozrenie z anomálie kvality vody a akusticky vyhlasuje alarm. Cez medzery reakčnej mriežky sa tiež otáča tzv. pádlo mortality, ktorého otáčanie je zablokované v prípade úhynu pstruha a jeho pritlačenia prúdom vody na mriežku. Pádlo sa po zablokovaní začne otáčať do opačnej strany a ak sa zablokuje trikrát po sebe zariadenie vyhlasuje alarm. Naviac, po ročnom testovaní je možné na základe analýzy svalov a vnútornosti pstruha, hodnotiť aj dlhodobé znečistenie vody.
Okrem pstruha dúhového sa v systémoch skorého varovania pomocou biologického monitoringu používajú aj mušle. Za prirodzených podmienok sú mušle otvorené a filtrujú cez svoj organizmus niekoľko litrov vody za hodinu v závislosti od ich veľkosti a súčasne z nej prijímajú kyslík a potravu pre životné funkcie. V prípade nepriaznivých podmienok spôsobených napr. kontamináciou vody sa začínajú správať neštandardne. Prestanú filtrovať a uzavrú sa, začnú sa rýchlo otvárať a zatvárať alebo sa otvoria niekoľkonásobne viac ako normálne. Prah citlivosti u týchto organizmov je na mnohé nežiaduce látky nižší ako sú detekčné limity niektorých ukazovateľov. Všetko neštandardné správanie vie program v počítači vyhodnotiť a signalizovať obsluhe alarmový stav. Zo všetkých inštalovaných mušlí program spočítava aj priemerné percento otvorenia a pri jeho rýchlej zmene tiež signalizuje alarmový stav.
Zariadenie nainštalované v pozorovacej stanici obvykle pracuje s 8 mušľami a vyhodnocujú sa vzdialenosti medzi chlopňami ako elektrický signál, ktorý sa mení so vzdialenosťou podľa otvorenia mušlí. Ak počet uzatvorených mušlí prevýši povolenú hodnotu, zariadenie signalizuje anomáliu v kvalite vody a vyhlasuje akusticky alarm.
Systémy skorého varovania pomocou biologického monitoringu pri výrobe pitnej vody boli v rámci SR nainštalované na prítoku surovej vody do úpravne Stakčín (odber povrchovej vody z vodárenskej nádrže Starina) a na prítoku surovej vody do úpravne Bardejov (odber vody z rieky Topľa a zberných drenov).
Za rozhovor poďakovala : Jasmína Stauder
Foto: VUVH SR a autorka