Woda cz. 2. Bezpieczeństwo.

Woda, zbiór połączonych ze sobą cząsteczek tlenu i wodoru niezbędnych do życia, potrafi być także zagrożeniem.
źródło: Buzo Jesús

Podstawowe informacje na temat płynu życia (nie, nie chodzi o alkohol...) zostały już ogólnie zarysowane we wcześniejszym poście o wodzie. Dzisiaj chciałbym nakreślić kilka spraw, o których trzeba wiedzieć na temat bezpieczeństwa wody, a które czasami są pomijane w ogólnych rozważaniach. Podam także kilka przykładów praktyk i ciekawostek, które prawdopodobnie nie są znane powszechnie. 

Przygotowując się do tego artykułu i zbierając dane natrafiłem na tak dużą ilość informacji i zmiennych, że należałoby zamiast jednego stworzyć serię artykułów aby opisać to należycie. Mając jednak na uwadze, że krótkie zestawienia najlepiej spełniają swoją funkcje, powstał ten “mały”, zwięzły artykuł.

Bezpieczeństwo, czyli co w wodzie piszczy.

Najczęstszym i przy tym najszybciej działającym zagrożeniem dla ludzi zarówno w normalnych warunkach, jak i podczas klęsk żywiołowych czy wojen jest zanieczyszczenie mikrobiologiczne wody. Nie możemy jednak bagatelizować zagrożenia chemicznego, które zwłaszcza przy dłuższym kontakcie, może być bardzo niebezpieczne. Podwyższony poziom zanieczyszczeń metalami ciężkimi jest zazwyczaj w okolicach zakładów przemysłu metalowego, obejmujący również zakłady chemicznej lub elektrochemicznej obróbki metali pokrywania ich powłokami galwanicznymi[12]. Zanieczyszczenia organiczne i nieorganiczne są rejestrowane zazwyczaj w pobliżu terenów uprzemysłowionych, zakładów chemicznych, spalarni odpadów i składowisk odpadów. Oczywiście nasze otoczenie i zdrowie powinny chronić odpowiednie normy i ustawy, jednak niestety, w Polsce (i nie tylko) wiele norm ochrony wody i środowiska działa jedynie na papierze (głównie jeśli chodzi o zrzut ścieków do środowiska i poziomu ich zanieczyszczenia) [7][8][9]. Jeśli obecnie nie możemy do końca ufać temu, co zawiera woda (mowa o źródłach środowiskowych) to, co dopiero jeśli wydarzy się jakaś katastrofa, wojna, apokalipsa? Każde niepewne źródło wody choćby najbardziej krystaliczne musimy uważać za zanieczyszczone i groźne. Co jednak zrobić aby zmniejszyć ryzyko? Jak możliwie najlepiej zadbać o siebie i swoich bliskich? Czego konkretnie się musimy wystrzegać? Jak wodę filtrować i uzdatniać?

Trzeba pamiętać, że jeśli mamy wybór, należy wybierać wody płynące i pobierać wodę ze środka nurtu
(nie z jego powierzchni czy dna).
Źródło: własne.

Ale po kolei… co może nam zaszkodzić? Jakie organizmy czyhają na nasze zdrowie, czyste majtki i zjedzone posiłki? Poniżej króciutka lista… no może nie taka króciutka. 

Zanieczyszczenia Biologiczne/Mikrobiologiczne wody.

Drobnoustroje występujące w wodzie dzielimy na [4][14]:

• właściwe bakterie wodne - na ogół nieszkodliwe dla człowieka (szkodliwe jedynie w przypadku osłabionej odporności)
• bakterie glebowe - spłukiwane do wody wraz z opadami, zazwyczaj nieszkodliwe dla człowieka, (szkodliwe jedynie w przypadku osłabionej odporności)
• bakterie ściekowe, w tym chorobotwórcze dla człowieka.
• Wirusy
• Pierwotniaki
• Robaki/Larwy

Bakterie wywołujące epidemie:

Bakterie wywołujące zakażenia pojedyncze lub choroby u osób z osłabioną odpornością:

Vibrio (Vibrio cholerae, Vibrio El Tor) Salmonella (S. typhi, S. paratyphi, inne gatunki) Shigella (S. boydi, S. dysenteriae, S. sonnei, S. flexneri) Yersinia (Y. enterocolitica serotypy 0:3 i 0:9) Camphylobacter (C. jejuni, C. laridis, C. coli) Escherichia coli (enteropatogenne, enterokrwotoczne, nefrotoksyczne, enterotoksykogenne, enteroinwazyjne) Legionella (L. pneumophila) Listeria monocytogenes

Pseudomonas (P. aeruginosa, P. cepacia, inne) Aeromonas spp. Klebsiella spp. Flavobacterium spp. Serratia spp. gronkowce paciorkowce wolno rosnące mykobakterie (M. tuberculosis) Brucella Pasteurella (P. tularensis) Clostridium (C. perfringens, C. tetani, C. botulinum) Bacillus (B. anthracis, B. cereus)

Tabela 1. Bakterie występujące w wodzie [14].

Bakterie wywołujące epidemie to takie, które mogą powodować “wystąpienie na danym obszarze zakażeń lub zachorowań na chorobę zakaźną w liczbie wyraźnie większej niż we wcześniejszym okresie albo wystąpienie zakażeń lub chorób zakaźnych dotychczas niewystępujących” [13]. 

Szalka Petriego z posiewem bakterii Serratia marcescens.
Źródło: własne

Wirus	Choroby wywoływane
Enterowirusy
Polio	porażenia, zapalenie opon m-r, gorączka
Echo	zapalenie opon m-r, choroby układu oddechowego, wysypki, biegunki, gorączka
Coxackie A	herpangina, choroby układu oddechowego, zapalenie opon m-r, gorączka
Coxackie B	zapalenie mięśnia sercowego, wrodzone wady serca, zapalenie opon m-r, gorączka, choroby układu oddechowego, wysypki
Wirusy hepatotropowe
HAV, HEV	zapalenie wątroby
Inne wirusy
Norwalk	epidemiczne biegunki, gorączka
Parwowirusy	choroby układu oddechowego
Adenowirusy	choroby układu oddechowego, zakażenia oczu, krwotoczne zapalenie pęcherza, biegunki
Rotawirusy	epidemiczne biegunki (głównie u dzieci)

Tabela 2. Wirusy występujące w wodzie[14].

Pierwotniaki spotykane w wodzie:
Ameby:	Sporozoa:	Wiciowce:
Entamoeba histolytica (biegunki, ropnie wątroby), Acanthamoeba castellani (zapalenie rogów­ki, zapalenia opon mózgowych i mózgu), Naegleria fowleri (zapalenie opon mózgowych i mózgu);	Toxoplasma gondii (toksoplazmoza), Isospora belli (biegunki), Cryptosporidium parvum (wodnista biegunka), Cyclospora cayetanensis (biegunki podróżnych).	Giardia lamblia (biegunki), Trichomonas hominis (biegunki); orzęski Balantidium coli (biegunki)

Tabela 3. Pierwotniaki występujące w wodzie[14].

Robaki:	Larwy:
jaja Enterobius vermicularis, Ascaris lumbricoides, Toxocara canis, Trichuris trichiura, Taenia solium, Taenia saginata, Diphyllobothrium latum, Hymenolepsis nana, Dipylidium caninum;	Ancylostoma duodenale, Schistostoma spp., Fasciola hepatica.

Tabela 4. Robaki i larwy występujące w wodzie [14].

No kilka, a to jeszcze nie wszystko… mowa tu oczywiście głównie o naszym klimacie i naszej szerokości i długości geograficznej.

Zanieczyszczenia chemiczne wody.

Do tego trzeba jeszcze dorzucić zanieczyszczenia chemiczne, które po przekroczeniu pewnych stężeń i długości ekspozycji są szkodliwe. Tak, w mniejszych ilościach także są szkodliwe jednak na krótką metę można zaryzykować.

Trzeba pochylić się tutaj nad samą toksycznością, bo, co to znaczy "toksyczne"? Substancja toksyczna, to taka, która po wchłonięciu do organizmu lub wytworzona w organizmie powoduje zaburzenie jego funkcji lub śmierć... no właśnie i tutaj mamy problem, bo praktycznie wszystko może zadziałać na nas toksycznie jeśli zażyje się odpowiednio dużą dawkę[15]. Jak ktoś wypije szklankę wody destylowanej nic się nie stanie, jednak gdy będziemy ją pili stale, no cóż, siądzie cała gospodarka elektrolitowa w organizmie mogąc doprowadzić do śmierci. Wszystkie substancje mają swoją dawkę śmiertelną np. Cyjanowodór ma toksyczność LD50 (śmierć 50% osobników) w granicach 1-1,5 mg/kg masy ciała człowieka (dawka śmiertelna dla człowieka o masie 60 kg wynosi ok. 50–60 mg)[16][17], a z kolei dla Chlorku sodu (NaCl, sól kuchenna) wynosi 3000-4000 mg/kg szczura/myszy (czyli przy bezpośrednim przeliczeniu dawka śmiertelna dla człowieka o masie 60 kg wynosiłaby ok. 180000-240000 mg! - 180-240 gramów jednorazowo)[18]. Zaszkodzić może nam wszystko. Jednak mówiąc o truciznach czy substancjach toksycznych od razu powinniśmy skojarzyć to ze związkami chemicznymi, które szkodzą nam w małych ilościach lub ich toksyczność objawia się w sposób długofalowy, np. poprzez rakotwórczość czy powolny proces degeneracji.

Problemy związane z zawartymi w wodzie pitnej związkami chemicznymi wynikają przede wszystkim z ich zdolności do wywoływania niekorzystnych skutków zdrowotnych po dłuższym okresie spożywania zanieczyszczonej wody. Największe znaczenie mają substancje mogące się akumulować w organizmie, przez co ich właściwości toksyczne także ulegają akumulacji i wzmocnieniu. Takie właściwości mają metale ciężkie i substancje rakotwórcze [10].

Czasami przyjdzie nam korzystać z niepewnych czy nawet pewnie zanieczyszczonych źródeł wody,
np. zanieczyszczony ciek wodny.
Źródło: własne

Zanieczyszczenia wody związkami nieorganicznymi.

Przekroczone dopuszczalnych wartości poszczególnych substancji [6] chemicznych mogą powodować [11]:

• Azot amonowy, azot azotanowy - pogorszenie zapachu i smaku wody, utrudnienie procesów odżelaziania, odmanganiania oraz dezynfekcję wody. Ponadto mogą wywoływać methemoglobinemię u niemowląt i małych dzieci oraz działać rakotwórczo. Obecność azotu amonowego może świadczyć o zanieczyszczeniu wody ściekami bytowo gospodarczymi lub przemysłowymi (czyli wróć do zagrożeń biologicznych),
• Chlorki - niepożądany smak, w wyższych stężeniach powodują korozję, niszczą stan pasywny metali, co prowadzi do korozji wżerowej, mogą tworzyć wraz ze związkami organicznymi obecnymi w wodzie szkodliwe i rakotwórcze związki chloroorganiczne,
• Cynk - nieprzyjemny smak oraz może tworzyć mazistą błonę na ścianach naczynia podczas gotowania wody.
• Fluorki - pojawienie się plam na uzębieniu.
• Glin - zmienia barwę i może tworzyć osady, a u niektórych osób - zmiany neurologiczne (Alzheimer itp.),
• Mangan, żelazo - mętność, zmianę barwy i nieprzyjemny smak wody, zabarwienie ubrań oraz mogą odkładać się na armaturze, w urządzeniach podłączonych do instalacji oraz w rurociągach, powodując ich zarastanie, nie są szkodliwe dla zdrowia konsumenta.
• Miedź - pogorszenie smaku wody i plamienie ubrań, ma działanie korozyjne.
• pH - zbyt niskie lub zbyt wysokie pH powoduje korozję instalacji, oraz osłabienie działania środków dezynfekujących na występujące w wodzie mikroorganizmy.
• Siarczany - spożycie wody z dużą ilość siarczanów ma działanie przeczyszczające. Jony siarczanowe są korozyjne, utrudniają tworzenie się warstw ochronnych.
• Siarkowodór - wywołuje bardzo silny nieprzyjemny zapach oraz pogarsza smak wody, powoduje korozję betonu i metali oraz jest toksyczny już w bardzo małych stężeniach.
• Twardość nie stanowi zagrożenia dla życia lub zdrowia człowieka lecz powoduje osadzanie się nierozpuszczalnych związków wapnia i magnezu w urządzeniach mechanicznych (czajniki, pralki, ekspresy do kawy itp.) oraz w znacznym stopniu zwiększa zużycie mydła i proszku do prania ograniczając ich pienienie.
• Metale ciężkie:

• Antymon, Arsen, Beryl, Chrom, Kadm, Ołów - mają działanie rakotwórcze.
• Nikiel - jest toksyczny, duże dawki działają zabójczo na płód, powodują jego śmierć lub silne zniekształcenia.
• Rtęć - jest silnie trująca, kumuluje się w organizmie. 

• Oraz wiele, wiele innych związków nieorganicznych, których jest pewnie tysiące. Używane głównie w przemyśle spożywczym, technicznym, usługach, a które są dodawane normalnie w małych ilościach.

Zanieczyszczenia wody związkami organicznymi. 

Zanieczyszczenia organiczne, a zwłaszcza te zawierające chlor w swej strukturze mają szereg wspólnych, niechlubnych cech m.in. mała podatność na rozkład przez mikroorganizmy, wytrzymałość na czynniki fizyczno-chemiczne (rozpad pod wpływem UV i ciepła), akumulacja w organizmach żywych i duża szkodliwość dla organizmów żywych (także dla człowieka). Wiele spośród związków organicznych stosowanych i produkowanych przez przemysł stanowi duże zagrożenie dla środowiska i dlatego też traktowane są jako trucizny o różnorodnym mechanizmie działania i stopniu toksyczności. Niegdyś marginalizowane, obecnie stały się dużym problemem ekologicznym. 

Związki te dostają się do środowiska przez:

• działalność przemysłową - stosowanie procesów z wykorzystaniem tych związków i ich bezpośrednia produkcja;
• używanie pestycydów organicznych  w rolnictwie, sadownictwo i leśnictwie;
• wykorzystywanie środków ochrony drewna na bazie związków chloroogranicznych;
• nieszczelne lub wadliwe instalacje utylizujące termicznie odpady poprzemysłowe i tworzywa;
• przenikanie zanieczyszczeń ze składowisk odpadów poprzemysłowych;
• odpływ źle lub nie do końca oczyszczonych ścieków przemysłowych do środowiska;
• złe przechowywanie i gospodarowanie odpadami zawierającymi substancje organiczne w takich dziedzinach jak: usługi (sprzątanie, impregnacja materiałów, ochrona roślin, obróbka tworzyw sztucznych), medycyna itp.

Brak dbałości o utylizacje odpadów lub ich niewłaściwe składowanie są najczęstszym powodem skażeń. Źródło: http://www.dem.ri.gov

Zanieczyszczenia organiczne zawierające chlor to najczęściej: halogenowane węglowodory, pestycydy chloroorganiczne i inne związki chlorowcoorganiczne, w tym: dioksyny, polichlorowane bifenyle, trihalometany, freony itp. [19]. Związki te zazwyczaj charakteryzują się dużą toksycznością, trwałością i zdolnością do akumulacji w organizmach żywych. Niektóre chlorowane węglowodory takie jak chlorek metylu czy trichloroetylen wywierają silne działanie neurotoksyczne [20,21,22].

Chlorofenole powstają w wyniku rozmaitych procesów przemysłowych i technologicznych np. podczas dezynfekcji chlorem wody, podczas produkcji tworzyw sztucznych i barwników, a także podczas przeróbki ropy naftowej i produkcji środków ochrony roślin [23].

Pestycydy organiczne - produkowane są przemysłowo i na dużą skale. Stanowią dużą grupę różnorodnych związków przeznaczonych głównie do walki z owadami, chwastami, grzybami pasożytniczymi, gryzoniami itp. Niestety także stwarzają duże zagrożenie dla środowiska naturalnego oraz zdrowia człowieka [24]. Pestycydy wykazują wysoką odporność na rozkład biologiczny, łatwo rozpuszczają się w tłuszczach i ulegają bioakumulacji w organizmach roślinnych i zwierzęcych, w tym w ludzkich [25]. Wymieranie na ogromną skalę drozdów amerykańskich było wynikiem gromadzenia się DDT w organizmie dżdżownic, będących ich głównym źródłem pożywienia. Podczas badań nad akumulacją pestycydów chlorowanych w żywych organizmach wykrywano je nawet w tkance tłuszczowej Eskimosów [24]. Wszystko dlatego, że jedzą organizmy, jedzące organizmy, jedzące organizmy, które jadły coś z tym pestycydem...

Tyle w środowisku dzieje się teraz przy, jako takim, działaniu zapobiegawczym i kontrolach, a wyobraźcie sobie teraz sytuację, w której w ogóle nikt tego nie kontroluje. Smutne prawda? Trzeba się przygotować na wszelkie okoliczności i totalne skażenie.

Jeśli chodzi o to, co może zrobić człowiek świadomie i z premedytacją, to nie trzeba sobie tego nawet wyobrażać... ślady pierwszej wojny światowej we Francji dalej są żywe. Jest tam strefa obecnie około 100 km^2 (była ona jeszcze niedawno ponad 10 razy większa!) w dalszym ciągu dostępna jedynie dla upoważnionych. Strefa jest w dalszym ciągu skażona chemicznie, miejscami, nawet teraz, nie rośnie tam praktycznie nic. Tak, mowa tu o terenach bitwy pod Verdun [26].

 

W zamkniętej strefie pod Verdun w dalszym ciągu są obszary na których prawie nic nie rośnie. Źródło: Olivier Saint Hilaire

Widać wyraźnie, że w wodzie można znaleźć wiele "witaminek". Nie wszystko nas zabije, a przynajmniej nie od razu, ale musimy być czujni i się orientować, co jest bardziej, a co mniej groźne. Oczywiście w razie wojny czy ataku terrorystycznego mogą pojawić się także inne niż standardowo występujące składniki wody: radionuklidy, trucizny organiczne i nieorganiczne czy też cholernie trudny do wytępienia wąglik (wymaga do unieszkodliwienia gotowania w 100 stopniach przez około 2 godziny!!!), jednak takimi czynnikami trzeba się martwić w przypadku możliwości jego zaistnienia (na zwykłym biwaku nie będziemy przecież unieszkodliwiać Radu...), ale świadomym trzeba być. Wiedza to podstawa przeżycia w każdych warunkach.

Zapraszam do komentowania i pytań.
Mono.

W temacie:

• Woda. Co powinniśmy o niej wiedzieć?
• Woda cz. 2. Bezpieczeństwo.
• Woda cz. 3. Filtracja.

Literatura:

[1] Irena Caus-Wozniak: Podstawy pielęgniarstwa w ginekologii i położnictwie. Katowice: Śląska Akademia Medyczna, 2007, s. 17.
[2] Hans G. Schlegel: Mikrobiologia Ogólna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008, s. 260-264.
[3] Wojciech Chełmicki; Woda: Zasoby, degradacja, ochrona, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001, s. 240-241
[4] Podstawy higieny, red. dr med. Jerzy T. Marcinkowski, Wydawnictwo „Volumed” Wrocław 1997
[5] Richard W. Unger, Beer in the Middle Ages and the Renaissance
[6] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz.U.07.61.417 z późn. zm.)
[7] Antonkiewicz J., Jasiewicz C. 2009. Zanieczyszczenia organiczne w osadach ściekowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 537, 15-23.
[8] Oleszczuk P. 2007. Zanieczyszczenia organiczne w glebach użyźnianych osadami ściekowymi. Część I. Przegląd badań. Ecolog. Chem. And Engin. 14, S1, 65-76.
[9] Rozporządzenie 2002. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych. Dz. U. RP, Nr 134, poz. 1140.
[10] Roman Buczkowski: Metody remediacji gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Toruń: Uniwersytet Mikołaja Kopernika, 2002, s. 85-88
[11] http://www.pssezdunskawola.pl/Zanieczyszczenia_mikrobiologiczne_i_chemiczne.html
[12] M. Thomas, B. Białecka, D. Zdebik, ŹRÓDŁA JONÓW MIEDZI I WYBRANE SPOSOBY ICH USUWANIA ZE ŚCIEKÓW POCHODZĄCYCH Z PRODUKCJI PŁYTEK DRUKOWANYCH, Inżynieria Ekologiczna nr 37, maj 2014, s. 31–49
[13] Ustawa z dnia 5 grudnia 2008 r. o zapobieganiu i zwalczaniu zakażeń i chorób zakaźnych i ludzi (Dz.U. Nr 234 poz. 1570 z późn. zm.)
[14] Hanna Drejewicz, Elżbieta Stężycka, Roman Łakomy; Jakość wody z ujęć niepewnych po zastosowaniu prostych metod uzdatniania wody; Pracownia Higieny, Zakład Higieny i Fizjologii Wojskowego Instytutu Higieny i Epidemiologii; Zakażenia 2/2010 sterylizacja i dezynfekcja, s. 25-29.

[15] Witold Seńczuk: Toksykologia, Warszawa 1999, Wydawnictwo Lekarskie PZWL
[16] Toksykologia współczesna. Praca zbiorowa pod redakcją Witolda Seńczuka. Warszawa: Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, 2005, s. 459–463.
[17] Podstawy toksykologii. Praca zbiorowa pod redakcją Jerzego Piotrowskiego. Warszawa: Wydawnictwo naukowo techniczne, 2006, s. 208–212.
[18]http://avogadro.chem.iastate.edu/MSDS/NaCl.htm
[19] Gąsiorek M.Chloroorganiczne Zanieczyszczenia Środowiska a Wskaźnik AOX, Uniwersytet Zielonogórski- Zeszyty Naukowe NR 151 Nr 31 Inżynieria Środowiska 2013.
[20] http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/6575?from=summary
[21] http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/6338?from=summary#section=Interactions
[22] Dojlido J.R.(red.), Ekologia i ochrona środowiska., Wyd. Politechnika Radomska, Radom. 1997.
[23] Dmitruk U., Zbieć E., Dojlido J., Występowanie i oznaczanie chlorofenoli w środowisku wodnym., Ochrona środowiska, 28(3), 25-28. 2006.
[24] Panasiuk L., Trucizny, rozdział 8: Pestycydy, s.96-97
[25] Wilkowska A., Opracowanie Metodyki Oznaczania Pestycydów Chloroorganicznych Oraz Polichlorowanych Bifenyli W Próbkach Żywności Pochodzenia Morskiego s. 12

[26] https://www.mediapart.fr/en/portfolios/great-war-time-bombs-scattered-around-france