Zátěžové testy vybraných skupin látek

Těkavé organické látky, těžké kovy, vápník, hořčík a volný chlór

Společnost Aqua Aurea s.r.o. nechala otestovat účinnost svých výrobků na vybrané skupiny látek – těkavé organické látky, těžké kovy, vápník, hořčík a volný chlór. Testování ve státním podniku Povodí Vltavy, VHL Plzeň spočívalo jednak v umělém přidání kontaminantů do pitné vody (těkavé organické látky), jednak otestováním přírodního vzorku vody (s přirozeným obsahem těžkých kovů, vápníku a hořčíku) a konečně testováním pitné kohoutkové vody (volný chlór). Byla zjišťována účinnost odstranění analytů vodním filtrem Dionela FAM1 a poté vodním filtrem Dionela FAS4. Byly změřeny koncentrace na vstupu a na výstupu jednotlivých filtrů zařazených v sérii za sebou. Výsledky byly hodnoceny výpočtem účinnosti záchytu na filtrační jednotce. Stejným způsobem byla testována účinnost sprchového filtru Dios na parametr volný chlór.

Vysvětlení pojmů

Těkavé organické látky jsou nízkovroucí organické sloučeniny zpravidla halogenované alifatické nebo aromatické uhlovodíky. Jejich využití je velmi univerzální a široké v mnoha odvětvích průmyslu (chemický, rafinérský, potravinářský), v dopravě (benzín) i při každodenních personálních činnostech (používání rozpouštědel a barev, kosmetika, čistění, odmašťování apod.). Těkavé organické látky unikají do ovzduší z výfukových plynů spalovacích motorů i spalováním fosilních paliv. Zvláštní skupinou těkavých organických látek jsou trihalometany, vznikající při dezinfekci vody chlórem.

Volný chlór se objeví v pitné vodě po desinfekci chlorací. Typický příklad jsou kohoutkové upravené vody. Přítomnost volného chlóru zhoršuje chuťové vlastnosti vody, nicméně nechá-li se voda odstát, volný chlór z vody samovolně mizí po několika hodinách.

Kovy, těžké kovy obsažené ve vodě mohou být přirozeného původu (souvislost s geologickým pozadím dané lokality), nebo z antropogenních zdrojů (těžba, kovovýroba, povrchové úpravy aj.). Přírodní vody v České Republice zpravidla nedosahují limitních koncentrací pro těžké kovy (Vyhláška 254/2004 Sb.).

Vápník a hořčík jsou důležitými esenciálními prvky určující tvrdost vody. Vyhláška 254/2004 Sb. definuje optimální rozsah, ve kterém by se měly pohybovat koncentrace těchto dvou prvků. Nízká tvrdost pitné vody (nízké koncentrace vápníku a hořčíku) může při dlouhodobém požívání způsobit deficit vápníku a hořčíku v lidském těle, naopak nadbytek těchto prvků způsobuje vznik vodního kamene u většiny domácích technologií od varné konvice a nádobí až po topné systémy a domácí vodárny.

Výsledky

1. Těkavé organické látky

Průměrná účinnost záchytu je větší než 95 %. Vzhledem k tomu, že hodnoty na výstupu z filtru jsou až na jednu výjimku (Chloroform) nižší než meze stanovitelnosti, při výpočtu účinnosti se standardně považuje naměřená hodnota za rovnou polovině meze stanovitelnosti. V tabulce jsou uvedeny výsledky testování a vypočtená účinnost záchytu při čištění.

Tabulka účinnosti odstranění těkavých organických látek:

Analyt   filtr vstup filtr FAM1 výstup filtr FAS4-FAM1 výstup účinnost FAM1 (%) účinnost FAS4-FAM1 (%)
trans1,2dichlorethen µg/l 1,14 <0,05 <0,05 97,8 97,8
cis-1,2-dichlorethen µg/l 1,11 <0,05 <0,05 97,7 97,7
Chloroform µg/l 10,1 0,18 0,05 98,2 99,5
1,2-dichlorethan µg/l 1,11 <0,05 <0,05 97,7 97,7
Tetrachlormethan µg/l 1,11 <0,05 <0,05 97,7 97,7
Benzen µg/l 1,11 <0,05 <0,05 97,7 97,7
Trichlorethen µg/l 1,08 <0,05 <0,05 97,7 97,7
Bromdichlormethan µg/l 6,09 0,07 <0,05 98,9 99,6
Toluen µg/l 1,09 <0,05 <0,05 97,7 97,7
Dibromchlormethan µg/l 4,11 <0,05 <0,05 99,4 99,4
Tetrachlorethen µg/l 1,09 <0,05 <0,05 97,7 97,7
Chlorbenzen µg/l 1,07 <0,05 <0,05 97,7 97,7
Ethylbenzen µg/l 1,08 <0,05 <0,05 97,7 97,7
m+p-xyleny µg/l 2,14 <0,05 <0,05 98,8 98,8
o-xylen µg/l 1,05 <0,05 <0,05 97,6 97,6
Bromoform µg/l 1,27 <0,05 <0,05 98,0 98,0
Isopropylbenzen µg/l 1,07 <0,05 <0,05 97,7 97,7
m-dichlorbenzen µg/l 1,04 <0,05 <0,05 97,6 97,6
p-dichlorbenzen µg/l 1,05 <0,05 <0,05 97,6 97,6
o-dichlorbenzen µg/l 1,04 <0,05 <0,05 97,6 97,6
1,3,5-trichlorbenzen µg/l 1,03 <0,05 <0,05 97,6 97,6
1,2,4-trichlorbenzen µg/l 1,02 <0,05 <0,05 97,5 97,5
Hexachlorbutadien µg/l 1,09 <0,05 <0,05 97,7 97,7
1,2,3-trichlorbenzen µg/l 1,04 <0,05 <0,05 97,6 97,6

2. Těžké kovy, vápník a hořčík

Důležitým parametrem kvality filtrační jednotky je nulové uvolňování těžkých kovů do filtrované vody. Historie pamatuje případy, kdy voda po filtraci byla znehodnocena vanadem či mědí uvolněnými z náplně filtrační jednotky. V případě filtrů Dionela FAM1 a FAS4 lze konstatovat, že jsou v tomto ohledu bezvadné. Pouze filtr FAS4 uvolňuje v menší míře železo (zřejmě proto, že náplň filtru – hmota GEH – je hydroxid železa), což však pro uživatele nepřináší žádná zdravotní rizika. Samotná účinnost záchytu těžkých kovů je pro jednotlivé prvky různá. Arsen, antimon, hliník a vanad jsou účinně odstraněny až na koncentrace pod mezemi stanovitelnosti. Jiné prvky (železo, mangan, zinek) filtry nezachycují. Důležitá je i skutečnost, že průchodem vody přes filtry zůstává stejná tvrdost vody (nedochází tedy k nežádoucí demineralizaci; malá část – vysrážený podíl vápníku a hořčíku – se ve filtru zachytit může). V tabulce jsou uvedeny výsledky testování a minimální účinnost záchytu při čištění. Menší odchylky ve smyslu plus a minus mohou být způsobeny i nejistotou měření (cca 20 %).

Tabulka účinnosti odstranění těžkých kovů, vápníku a hořčíku:

Označení vzorku   filtr vstup celkové formy filtr vstup rozpuštěné formy filtr FAM1 výstup filtr FAS4-FAM1 výstup účinnost FAM1(%) účinnost FAS4-FAM1(%) Hodnocení
Vápník mg/l 18 x 14 22 x x Tvrdost vody se nemění v rámci nejistoty měření
Hořčík mg/l 4,8 x 3,9 4,1 x x Tvrdost vody se nemění v rámci nejistoty měření
Železo mg/l 0,21 0,08 0,15 1,7 x x Nehodnoceno
Mangan mg/l 0,05 <0,01 0,01 0,05 x x Nehodnoceno
Antimon µg/l 1,2 1,2 <1,0 <1,0 58,3 58,3 Účinné odstranění
Arsen µg/l 4 3,8 0,9 <0,5 77,5 93,7 Účinné odstranění
Beryllium µg/l 0,02 <0,02 <0,02 <0,02 x x Nehodnoceno
Hliník µg/l 46 <20 <20 <20 78,3 78,3 Účinné odstranění
Chróm celk. µg/l <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 x x Nehodnoceno
Kadmium µg/l <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 x x Nehodnoceno
Měď µg/l 1,7 1,4 0,8 0,7 52,9 58,8 Částečné odstranění
Nikl µg/l 0,8 0,7 <0,5 0,9 68,7 x Částečné odstranění
Olovo µg/l 2,5 0,7 1 0,9 60,0 64,0 Částečné odstranění
Selen µg/l <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 x x Nehodnoceno
Vanad µg/l 0,8 0,8 <0,5 <0,5 68,7 68,7 Účinné odstranění
Zinek µg/l 5,5 <5,0 7,2 5,6 x x Neodstraněno

3. Volný chlór

Kromě filtrů FAM1 a FAS4 byl testován ještě sprchový filtr (ale jen ve starší verzi bez keramických dechloračních kuliček, které jeho účinnost ještě zvyšují). Všechny filtry účinně odstraňují volný chlór. V tabulce jsou uvedeny výsledky testování a minimální účinnost záchytu při čištění.

Tabulka účinnosti odstranění volného chlóru:

Označení vzorku   filtr vstup filtr FAM1 výstup filtr FAS4-FAM1 výstup filtr sprchový (Dios) výstup Minimální účinnost (%)
Volný chlór mg/l 0,11 0,01 <0,01 0,04 FAM1 > 90, FAS4-FAM1 > 90, sprchový > 66

Závěr

Při dodržení doporučeného maximálního průtoku (1,5 l/min) filtrů Dionela FAM1 a Dionela FAS4-FAM1 lze konstatovat účinnost > 95% při odstraňování těkavých organických látek z pitné vody, dále filtry neuvolňují žádné těžké kovy a nezpůsobují demineralizaci vody odstraňováním sloučenin vápníku a hořčíku. Všechny testované filtry (Dionela FAM1, Dionela FAS4-FAM1 a sprchový filtr Dios) účinně odstraňují z vody volný chlór a tím zlepšují její chuťové a organoleptické vlastnosti vody.

Mgr. Milan Koželuh
specialista pro oblast organické analýzy vody

Odeslat článek známému   Vytisknout