I. Znaczenie wody w organiżmie . . . . . . . . . . . . . .
II. Ruch wody w przyrodzie i jej zanieczyszczenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
III. Oczyszczalnie wód powierzchniowych w zakładach wodaciągwych. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IV. Co to jest osmoza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V. Działanie membrany osmotycznej . . . . . . . . . .
VI. Budowa oraz działanie domowych urządzeń osmotycznych. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VII. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

III. Oczyszczalnie wód powierzchniowych w zakładach wodaciągwych.

 Wiemy już, jak daleko jest posunięte zatrucie wód powierzchniowych związkami chemicznymi. Wiemy także, że w Polsce praktycznie nie ma już wód powierzchniowych I klasy czystości, które jako jedyne dopuszczone są do przerobienia w zakładach wodociągowych na wodę pitną i zbyt mało jest wód II klasy. Z powodu braku czystych wód zmuszeni jesteśmy korzystać ze źródeł III klasy oraz z wód pozaklasowych, których jest obecnie najwięcej (60%!!!). Tak zanieczyszczone wody kierowane są do zakładów wodociągowych w celu oczyszczenia i uzdatnienia na wodę pitną. Rysunek 10 pokazuje typowy schemat technologiczny zakładu wodociągowego, który następnie zostanie dokładniej opisany.

Rys. 10. Schemat oczyszczania i uzdatniania wody w typowym zakładzie wodociągowym.

Etapy przerabiania wody powierzchniowej na wodę pitną

 1. Sedymentacja. Woda, najczęściej rzeczna, kierowana jest do dużych stawów sedymentacyjnych, przez które bardzo wolno przepływa. Dzięki temu większość nierozpuszczonych części (sedymentów) jak muł, iły, piasek, humusy itp., które wcześniej pływały w wzburzonej rzece, teraz dzięki grawitacji w naturalny sposób osiądą na dnie tych stawów. W procesie sedymentacji wytrąca się z wody do 70% sedymentów, woda staje się dużo bardziej klarowna niż wcześniej, gdy była jeszcze wodą rzeczną. Pozostałą część sedymentów usunie się w następnych procesach.
 2. Koagulacja (inaczej żelowanie). Małe i lekkie części nierozpuszczalne, które nie opadły na dno stawów sedymentacyjnych zostaną wytrącone z wody w inny sposób. Otóż odkryto, że siarczan żelazowo-aluminiowy dodany do mętnej wody zlepia ze sobą pływające w niej zawiesiny tworząc charakterystyczne kłaczki, galaretki. Te kłaczki łatwiej opadną na dno stawów koagulacyjnych albo zostaną skutecznie zatrzymane w procesie następnym - na filtrach mechanicznych. Woda surowa po koagulacji ma już zdecydowanie lepszy wygląd, ale nie jest jeszcze całkowicie k larowna.
 W wielu krajach odstępuje się od stosowania siarczanu żelazowo-aluminiowego jako koagulanta. Przyczyną takiego postępowania jest coraz częstsza we wszystkich krajach choroba Alzheimera, która polega na niszczeniu komórek nerwowych, szczególnie mózgu. Naukowcy z dziedziny medycyny już dawno stwierdzili, że mózg osób chorych na Alzheimera zawiera więcej aluminium niż ludzi zdrowych. Obecne spory polegają tylko na ustaleniu źródła pochodzenia tego groźnego metalu w mózgu. Wyniki naukowców z Wielkiej Brytanii potwierdziły, że nadmiar aluminium znajduje się w pożywieniu, a jego większość dostała się tam wraz z wodą pochodzącą z koagulacji z zastosowaniem siarczanu żelazowo-aluminiowego. W Polsce wszystkie zakłady wodociągowe stosują ten związek w procesie koagulacji.
 3. Filtry mechaniczne. W ogromnych filtrach wypełnionych naturalnym materiałem filtracyjnym jakim są piaski i żwiry następuje dokładniejsze i ostateczne oddzielenie od wody sedymentów oraz kłaczków pokoagulacyjnych. Woda po przejściu przez te filtry ma klarowny wygląd, ale czy ten ładny wygląd wody po filtrach mechanicznych dowodzi, że jest ona już zdrowa i bezpieczna? A co stało się z setkami związków chemicznych rozpuszczonych w tej wodzie? Gdzie podziała się cała "chemia" pochodząca ze ścieków komunalnych, przemysłowych, rolniczych, ze śmietnisk, motoryzacji itd.? Otóż wszystkie związki rozpuszczone w wodzie dostarczonej do zakładów wodociągowych przeszły przez wszystkie wymienione wcześniej etapy jej oczyszczania. Ba, dodaliśmy do tej "chemicznej zupy" następny związek - siarczan żelazowo-aluminiowy. Wszystkie poprzednie procesy, czyli sedymentacja, koagulacja oraz filtry mechaniczne służyły tylko i wyłącznie do usunięcia z wody części nierozpuszczonych, które czyniły ją mętną. Paradoksem tych procesów jest to, że usuwają z wody części, które są mało szkodliwe dla naszego zdrowia ( piasek, iły itp. jeszcze nikomu nie zaszkodziły). Wygląd wody wprawdzie zdecydowanie poprawił się, ale to, co dzisiaj w niej najgroźniejsze - związki chemiczne - nadal pozostaje. Oprócz związków chemicznych są w niej bakterie i wirusy, które dopiero w końcowym etapie zostaną unieszkodliwione.

 4. Dezynfekcja. Bakterie i wirusy nie zostały zatrzymane w procesie sedymentacji, nie podziałał na nie siarczan żelazowo-aluminiowy, nie powstrzymały ich również filtry mechaniczne. Stąd też ostatnim etapem uzdatniania wody jest jej dezynfekcja, która polega na zahamowaniu dalszego rozwoju bakterii i wirusów. Dezynfekcji nie należy mylić z wyjaławianiem, które powoduje całkowite zabijanie tych drobnoustrojów.
 W procesie dezynfekcji stosowany jest od ponad 100 lat chlor. Należy tu podkreślić, że wprowadzenie przed wielu laty chloru do dezynfekcji wody zatrzymało szerzenie się epidemii powodowanych wirusami i bakteriami. Jednak warto przy tym wiedzieć, że chlorowanie wody, jak każde lekarstwo, ma również swoje uboczne skutki, takie jak:
  a) podrażnienie, suchość i pękanie skóry,
  b) obniżenie odporności skóry na zakażenie grzybicami i drożdżycami,
  c) marskość wątroby,
  d) rak wątroby i nerek,
  e) rak pęcherza moczowego i prostnicy,
  f) rak piersi, dwunastnicy i żołądka,
  g) białaczka,
  h) guzy chłonniakowe,
  i) nowe związki rakotwórcze pochodzące z reakcji aktywnego chloru z innymi związkami chemicznymi.

Rys. 11. Chlorowanie wody pitnej.

 Badania przeprowadzone ostatnio w USA dowodzą, że ludzie, którzy przez wiele lat piją chlorowaną wodę, są bardziej narażani na raka pęcherza moczowego oraz odbytu. Podkreślić należy, że spośród wymienionych wcześniej ujemnych skutków chlorowania wody, najbardziej niebezpieczne są związki rakotwórcze, które powstają w momencie wprowadzenia chloru do wody. Groźne również z tego powodu, że aż sześć tych związków, których istnienie w wodzie pitnej w Polsce jest nam znane, nie występuje w normie dotyczącej wody pitnej. Ponieważ nikt w Polsce nie bada wody pitnej na zawartość tych groźnych związków rakotwórczych (do takich badań zobowiązane są laboratoria w zakładach wodociągowych oraz sanepidy), więc pijemy je w dowolnych ilościach.
 W wielu krajach częściej stosowana jest inna metoda dezynfekcji wody polegająca na jej ozonowaniu. Metoda bardziej bezpieczna, jednakże również obarczona skutkami ujemnymi. W Polsce metoda ta ma małe szanse na zastosowanie z dwóch powodów:
   - ponieważ jest dużo droższa,
   - ponieważ ozon wytwarzany bezpośrednio w zakładach wodociągowych bardzo szybko wytraca swoją aktywność, stając się nieskuteczny, ze względu na długie i bardzo zaniedbane magistrale wodociągowe.
 Przedstawiona wyżej technologia oczyszczania wody w zakładach wodociągowych nie zmieniła się od wieku. Przy coraz większym zużyciu wody pitnej i gospodarczej i stale rosnącym jej zanieczyszczeniu, zakłady wodociągowe są po prostu nieprzystosowane do takiego jej uzdatniania, jakiego oczekiwaliby konsumenci. Gdy powstawały 100 lat temu, przerabiały zupełnie inny surowiec - wtedy wszystkie rzeki były chemicznie czyste.
 Istnieje jeszcze jeden ważny argument, który tłumaczy, dlaczego w wielu krajach rezygnuje się z produkcji wody pitnej w zakładach wodociągowych. W tym miejscu należy wyjaśnić, że niemałe ilości wody, które te zakłady produkują dzielone są, w zależności od ich przeznaczenia, na dwie kategorie:
  1. Woda pitna - czyli woda przeznaczona do picia;
  2. Woda gospodarcza - czyli woda, którą wykorzysta się w różnych zakładach przemysłowych do procesów produkcyjnych (nie każda fabryka posiada własne ujęcie wody), w mieście do zmywania ulic w lecie, mycia samochodów itp., a w domach do zmywania naczyń, higieny osobistej, WC, mycia okien, podlewania ogródków itp.

 Przykładów wody gospodarczej możemy wymieniać jeszcze wiele, co nie jest konieczne, bowiem definicja jest jasna - jest to woda używana do wszystkich innych celów poza piciem. Jednak należy wiedzieć, że jest to ciągle ta sama woda; pochodzi z tego samego źródła i tłoczona jest do odbiorców tymi samymi rurociągami. I tylko jej ostateczne spożytkowanie zdecyduje, czy nazwiemy ją pitną, czy też gospodarczą. Problem polega na tym, że wszędzie na świecie zużycie wody gospodarczej rośnie zdecydowanie szybciej niż zużycie wody pitnej. W Polsce liczby świadczące o zużyciu obu rodzajów tych wód są wyjątkowo krytyczne, bowiem z produkowanej wody pitnej i gospodarczej, pitna stanowi tylko 0,3% (!!!). Innymi słowy na 300 litrów produkowanej w krajowych zakładach wodociągowych wody tylko jeden litr zostanie wypity, a pozostała część, tj. 299 litrów posłuży do wszystkich innych celów jako woda gospodarcza. I ponieważ jest to dokładnie ta sama woda, zatem zakłady wodociągowe zmuszone są również wodę gospodarczą czyścić do poziomu wody pitnej.

Rys. 12. Tylko 0,3% produkowanej w Polsce wody pitnej jest wypijane.

 Wodą pitną myjemy nasze samochody, podlewamy ogródki domowe lub trawniki w mieście, zmywamy okna i podłogi, używamy w ubikacjach. Czy rzeczywiście stać nas na taki luksus?

Do góry