Řasy a sinice ve vodárenství Sinice a řasy ve vodárenské a hygienické praxi Přírodovědecká fakulta UK, 28.-29.3.2009 Petr Pumann,
Rizikové faktory v pitné vodě Je dobré uvědomit, že sinice a řasy nejsou jediným (a určitě ani největším) nebezpečím z pitné vody.
Vodárenská úprava podle kvality vody různé technologie běžné pro povrchové vody koagulace sedimentace filtrace dezinfekce http://www.awag.org/education/image_watertreatmentcycle.jpg
Vodárenský zdroj podzemní povrchový břehová infiltrace (něco mezi)
Odběry vody V ČR v roce 2007 (v mil. m 3 ) povrchová podzemní Zpráva o stavu vodního hospodářství České republiky v roce 2007 http://www.mze.cz/attachments/modra_zprava_07_cz_web.pdf
Povrchovou vodou ovlivněný podzemní zdroj vodojem úpravna rozvodný systém podzemní zdroj
Špatná jakost surové vody producenti toxinů vodojem úpravna rozvodný systém producenti pachů a pachutí
volba vhodného odběrového horizontu nezáleží však jen na fytoplanktonu když se voda míchá, tak si nevybereš
Obtížně upravitelné organismy (podle Sládečkové) řada řas a sinic patří mezi vodárenskou úpravou obtížně odstranitelné organismy substrát pro organismy množící se v distribučním systému
světlo nárůst mechů a řas na objektech úpravny
správné nastavení technologie pro konkrétní vodu odstranit celé buňky (pozor na předchloraci) optimální dávka koagulantu režim praní filtrů
Dezinfecke inaktivace mikroorganismů ale také např. oxidace cyanotoxinů vedlejší produkty dezinfekce (role metabolitů řas a sinic)
Aktivní uhlí vhodné např. na odstraňování uvolněných cyanotoxinů
Vodojemy
Nárosty řas v manipulační komo vodojemu
Další technologie pomalá (anglická) filtrace DAF (Dissolved Air Flotation) domácí úprava vody
Otrava v Caruaru (1996) - Brazílie 117 pacientů při hemodialýze mělo poruchy vidění, nevolnost, zvracení, svalovou slabost a bolestivé zvětšení jater 100 z nich akutní selhání jater 49 (56) zemřelo ve aktivním uhlí z přístroje na doúpravu vody v nemocnici i jaterní tkáni zemřelých prokázány microcystiny
Pachy a pachutě A opět, není to výhradně problém řas a sinic.
Watson SB. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A, 67:1779 1795, 2004
Důležité metabolity sinic pach zemitý/bahnitý/zatuchlý 2-mehtylisoborneol (MIB) geosmin(trans-1,10-dimethyl-trans-9-decalol!!!ale sinice nejsou jejich jedinými producenty (také např. aktinomycéty)
Zlativky, rozsivky pach okurkový/květinový nebo mírně rybí odporný rybí/žluklý/olejnatý aminy a deriváty mastných kyselin Synura
Případ Glenmore Reservoir Uroglena americana odporný rybí/žluklý/olejnatý pach nenasycené aldehydy (2,4-heptadienal špatně oxidovatelný chlorací potom nastoupil Dinobryon taky páchl, ale tyto látky byly snadněji oxidovatelné chlorací http://keisou.hp.infoseek.co.jp/introfig/zu9-02.jpg
Vyhláška č. 252/2004 Sb. mikroskopické ukazatele počet organismů živé organismy abioseston microcystin-lr důležité poznámky k jednotlivým ukazatelům
6 7 3, 4, 5
Microcystin-LR z vyhlášky č. 252/2004 Sb. (v platném znění) Metodický návod pro sjednocení hodnocení jakosti vod využívaných ke koupání ve volné přírodě -od kontroly produktu ke kontrole procesu Water Safety Plans (WSP)
Stanovení limitních hodnot pro ukazatele s prahovým typem účinku do určité míry si s nimi organismus poradí bez újmy na zdraví až po překročení prahové dávky se mohou projevit toxické účinky pro látku je stanoven tolerovatelný denní příjem (v mg/kg tělesné hmotnosti a den), což je množství, které organismus může dlouhodobě přijímat (ze všech zdrojů: potrava, voda, ovzduší) bez ohrožení zdraví stanoven z experimentu (obvykle na zvířatech) z nejvyšší dávky, která ještě nezpůsobila odezvu a je násobena různými bezpečnostními faktory mezidruhové a vnitrodruhové rozdíly odhad, kolik z celkového příjmu látky je pitnou vodou (obvykle 10%), kolik ji člověk vypije (obvykle 2 l) a průměrná hmotnost člověka (obvykle 60 kg) z těchto údajů je vypočítána limitní hodnota limity jsou dostatečně bezpečné, protože se většinou bere ten nejméně příznivý stav
Příklad pro microcystin-lr NOAEL = 40 µg/kg a den z 13 týdnů dlouhé studie na myších bezpečnostní faktor 1000 (10x vnitrodruhová variabilita, 10x mezidruhová variabilita, 10x nedostatečná data) TDI = 0,04 µg/kg a den pro příjem pitnou vodou 80%, denní příjem vody 2 l a průměrná hmotnost člověka 60 kg byla stanovena limitní hodnota 0,96 µg/l (zaokrouhleno na 1 µg/l )
Microcystin-LR ve vyhlášce pro pitnou vodu Vyhláška č. 252/2004 Sb. microcystin-lr (MC-LR) v úplném rozboru pro pitnou vodu upravenou z povrchového zdroje důležitá poznámka: pokud se zavede systém sledování a nápravných opatření, který zaručí včasné podchycení možného výskytu sinic (cyanotoxinů), je možno snížit četnost sledování MC-LR nebo něj i zcela upustit Záměrem není plošné sledování MC-LR v pitné vodě, ale povinnost zavádět účinná opatření k minimalizaci rizika z cyanotoxinů v pitné vodě
Metodické doporučení SZU na www.szu.cz/voda/ nebo www.sinice.cz vydáno v květnu 2005 ve spolupráci s CCT upřesnění metod stanovení sinic stanovení cyanotoxinů stanovení limitů pro výskyt sinic v surové vodě nápravná opatření
Limitní hodnoty z metodického doporučení (zpracováno podle WHO) Stav bdělosti -v 1 ml zjištěna 1 a více kolonií sinic (Microcystis, Woronichinia, Aphanizomenon aj.) nebo 5 a více vláken (Planktothrix, Anabaena aj.). Signalizační stupeň 1-2000 buněk/ml nebo buněčný objem sinic 0,2 mm 3 nebo koncentrace chlorofylu-a 1 µg/l Signalizační stupeň 2 100000 buněk/ml nebo buněčný objem sinic 10 mm 3 nebo koncentrace chlorofylu-a 50 µg/l
Monitoring výsledky často a rychle on-line monitorování surové vody (flourescenční metody) zákal, počítač částic biotesty (ryby, dafnie)
Water Safety Plans (plány pro zajištění bezpečnosti vody) Nový koncept ražený Světovou zdravotnickou organizací Hlavní rozdíl mezi současně používaným systémem a plány pro zajištění bezpečnosti vody kontrola konečného produktu kontrola výrobního procesu
prof. Alena Sládečková hydrobiologické audity
Literatura k tématu pitné vody Guidelines for drinking-water quality, third edition Toxic cyanobacteria in water: A guide to their public health consequences, monitoring and management 1999 http://www.who.int/water_sanitation_health/re sourcesquality/toxicyanbact/en/index.html 3
Kontakty e-mail: ppumann@szu.cz www: http://www.szu.cz/voda/