Jste zde

Kvalita vody - proč ji měřit?

Antonín Vojáček, 31. Srpen 2021 - 7:58

Jaká je kvalita vody? Je pitná? Nepoškozuje nebo nezatěžuje organismus? Neničí zařízení využívající vodu ke své činnosti (pračky, myčky, boilery apod.)? Problematikou kvality vody se budeme zabývat v nové sérii článků.

Proč měřit kvalitu vody?

Podobně jako vzduch i vodu potřebujeme ke svému životu. Stejně jako kvalita vzduchu, který dýcháme, ovlivňuje naše zdraví, tak ji ovlivňuje i kvalita vody, kterou pijeme. Zejména pak v dlouhodobém měřítku. Stejně tak jako má smysl se zabývat kvalitou vzduchu, má tedy smysl zabývat se i kvalitou vody. Samozřejmě nejde o to být "paranoidní" a neustále se jen zabývat tím, co pijete, ale na druhou stranu je dobré být rozumně ostražitý a alespoň jednou za čas si kvalitu vody zkontrolovat. Zejména tu vodu, kterou dlouhodobě využíváme k pití. Jak uvidíte dále, nejde jen o chuť, ale někdy může při její špatné kvalitě jít i o zdraví.

Budeme se tedy zde zabývat zejména kvalitou pitné vody, kde jsou samozřejmě požadavky nejpřísnější a také nejvíce zdravotně naléhavé, ale samozřejmě lze podobné parametry zohlednit i tam, kde se sice voda pít nemá, ale lidé s ní přicházejí do kontaktu, např. v bazénech apod. Kvalita vody pak také má zásadní vliv i na technická zařízení, které ji využívají, na jejich správnou funkci, životnost a hygieničnost.

Kvalita pitné vody

Kvalitní pitná voda musí odpovídat tuzemským i evropským standardům po stránce fyzikální, chemické, mikrobiologické i biologické a být pravidelně kontrolována. Pitná voda pro veřejnou potřebu musí odpovídat parametrům vyhlášky MZd. ČR č. 252/2004 Sb., kterou se stanoví požadavky na pitnou a teplou vodu, rozsah a četnost kontroly pitné vody. Jedná se o prováděcí vyhlášku k zákonu o ochraně zdraví č. 258/2000 Sb. v platném znění. V rámci kontroly kvality pitné vody se stanovuje přes sto různých kvalitativních chemických, senzorických, fyzikálních, mikrobiologických a biologických parametrů.

Z pohledu vody z veřejného vodovodu musí její poskytovatel sledovat její kvalitu po celou dobu její cesty ke spotřebiteli. Například ve společnosti Pražské vodovody a kanalizace a.s., první vzorky odebírají zaměstnanci akreditované laboratoře na vstupu do úpravny vody, dále se kontroluje technologický proces v úpravně vody, následně probíhá kontrola ve vodojemech, na vybraných místech distribuční sítě a také z „kohoutku“ u zákazníka. Významným doplněním kontroly kvality zdroje vody jako první bariéra je biologická indikace toxicity vody (BIT) pomocí pstruha duhového, který je nejcitlivější na změny kvality vody v prvním roce života. Některé ukazatele jsou stanovovány přímo v terénu již při odběru vzorků, jedná se především o teplotu vody, množství chloru, případně železa a zákal. Další ukazatele jsou pak analyzovány v akreditované laboratoři. Nicméně vodovody a kanalizace zodpovídají jen za kvalitu dodávané pitné vody, tj. studené vody. Příčina zhoršené kvality vody pak může být i ve vnitřních zařízeních a rozvodech, za které zodpovídá majitel nemovitosti.

Základní měření kvality vody

Pro základní prvotní komplexní změření kvality vody je možné použít zjišťování celkového množství / koncentrace organických i anorganických látek ve vodě v jednotkách ppm. Naměřená hodnota se porovnává s tabulkou hodnotovou a zjistí, jakou kvalitu má tato voda a zda je vhodná pro běžnou konzumaci.

Základní stupnice kvality vody :

0 - 50 ppm = nejvyšší kvalita vody (přírodní čistá voda)
51 - 100 ppm = vysoká kvalita vody (tzv. kojenecká voda)
101 - 300 ppm = standardní kvalita vody
301 - 600 ppm = zhoršená kvalita vody (většinou také zvýšený obsah vodního kamene)
601 - 1000 ppm = nekvalitní voda (vhodná pouze pro krátkodobou konzumaci v převařeném stavu)
1001 - a více ppm = zdravotně závadná voda

Dle této hodnoty již lze si udělat orientační prvotní "obrázek", jak na tom kvalita dané vody je a jak moc je vhodné být obezřetný při jejím používání či konzumaci. Na měření tohoto parametru již jsou dnes dostupné příruční kompaktní přenosné bateriové elektronické měřiče / testery, takže si případně lze vzorek vody na jakémkoliv místě preventivně zkontrolovat. Nicméně tato souhrnná hodnota není odborné měření a nijak nenahrazuje rozbory vody a ani nelze podle ní určovat konkrétní zdravotní účinky. Je to hodnota podobná indexu kvality nebo měřené TVOC koncentrace u základního měření kvality vzduchu.

Hlavní složky kvality vody

Pokud celková naměřená kvalita není dostatečně dobrá, nebo chceme přesný rozbor kvality vody, pak již se začneme zaobírat jednotlivými hlavními složkami, které kvalitu vody ovlivňují.

Mezi hlavní konkrétní sledované parametry pak patří:

Tvrdost / el. vodivost (konduktivita) = množství rozpuštěných minerálů
Množství / koncentrace chlóru
Množství / koncentrace dusitanů a dusičnanů
Množství / koncentrace železa a manganu
pH vody
Přítomnost baktérií
Zbarvení vody

Tvrdost vody

Tvrdost vody není v literatuře definována jednotně a postupně vzniklo několik různých definic a někdy se zaměňuje i s el,. vodivostí vody (viz níže). Nicméně jde o vžitý pojem, kterým se popisuje obsah všech vícemocných kationtů kovů alkalických zemin ve vodě, zejména však množství vápníku a hořčíku, které představují významný podíl mineralizace vody. Čím vyšší je naměřená hodnota tvrdosti, tím více rozpuštěných minerálů voda obsahuje. S tvrdostí vody jsou také spojovány různé jednotky. Staré jednotky tvrdosti v německých (^o dH) či francouzských stupních (^o F) se dnes nahrazují jednotkami koncentrace vápníku a hořčíku ve vodě v mmol/l (milimol na litr).

Obě extrémní tvrdosti (velmi měkká x velmi tvrdá) jsou nežádoucí z hlediska zdravotního i technického. Limit pro tvrdost vody je dán formou doporučené hodnoty, tzn., že se jedná o nezávaznou hodnotu ukazatele jakosti pitné vody. Ze zdravotního hlediska se doporučuje, aby voda určená ke konzumaci měla 2,0 – 3,5 mmol/l, tato hodnota je pro lidský organismus optimální. Vyšší hodnoty koncentrace vápníku a hořčíku nejsou obvykle ze zdravotního hlediska úplně problémem, ale negativně se projevují zejména v domácích spotřebičích tvorbou tzv. vodního nebo kotelního kamene.

Definované limity množství vápníku a hořčíku ve vodě:

Vyhláška MZ ČR č. 252/2004 Sb. (hygienické požadavky na vodu): 2-3,5 mmol/l

Měrná el. vodivost / konduktivita

S tvrdostí vody pak souvisí i el. vodivost / konduktivita vody, což je hodnota udávající, jak je voda schopna vést elektrický proud. Konduktivita závisí na vodivých látkách, které jsou ve vodě obsaženy, např. kyseliny, zásady a jejich soli, které se do vody dostanou z podloží (na vodivosti vody se podílejí především anionty, jako jsou sírany, dusičnany a chloridy a kationty vápníku, hořčíku, sodíku a draslíku). V případě kvality vody je pak vodivost používána jako ukazatel celkového množství rozpuštěných minerálních látek („solí“).

Limit vodivosti pro pitnou vodu je 125 mS/m, což odpovídá obsahu rozpuštěných látek asi 1000 mg/l a vody s větší mineralizací se tradičně považují za minerální a nejsou vhodné pro stálé pití. Optimálně by pitná voda měla obsahovat rozpuštěných látek méně, asi 200–400 mg/l (vodivost asi 25–50 mS/m). Destilovaná voda mívá konduktivitu 0,05 mS/m až 0,3 mS/m, je tedy minimálně el. vodivá. Povrchové a prosté podzemní vody 5 až 50 mS/m, některé průmyslové vody mohou mít hodnota vyšší než 103 mS/m. Průměrná konduktivita pitných vod v ČR je asi 40 mS/m. Pro kojeneckou a stolní vodu se užívá mezní hodnota konduktivity 50 mS/m. Nicméně samotné měření vodivosti ještě neříká nic ani o konkrétním obsahu škodlivých látek, ani o obsahu zdraví prospěšných látek ve vodě (zde hlavně záleží na konkrétním složení) a je tedy zejména technickým ukazatelem.

Větší potíže pak příliš mineralizovaná voda (příliš vodivá) může způsobovat hlavně v různých zařízeních a spotřebičích. Má totiž vyšší korozivní a inkrustační účinky, zanáší citlivé přístroje a znehodnocuje produkty. Časté jsou technické potíže např. snižování životnosti potrubí, ohřívačů vody, vodovodních baterií, sanitární techniky a spotřebičů (pračky, sušičky, myčky, varné konvice, apod.).

Definované limity vodivosti v pitné vodě:

Vyhláška MZ ČR č. 252/2004 Sb. (hygienické požadavky na vodu): max. 125 mS/m

Dusičnany a dusitany

Výskyt dusitanů (NO₂) a dusičnanů (NO₃) ve vodě se zejména objevuje u vodních zdrojů v blízkosti polí a zemědělských podniků, kde se špatně zachází s umělými hnojivy nebo organickými odpady. Stejný problém se však může objevit i v obydlené zástavbě v případě prosakujících septiků či žump. Dusičnany se neprojevují ve vodě ani zbarvením, ani zápachem a jsou tedy zjistitelné jen měřeným rozborem vody.

Definované limity koncentrace dusičnanů (NO₃) ve vodě:

Vyhláška MZ ČR č. 252/2004 Sb. (hygienické požadavky na vodu): max. 50 mg/l
WHO doporučení pro pitnou vodu: max. 10 mg/l

Definované limity koncentrace dusitanů (NO₂) ve vodě:

Vyhláška MZ ČR č. 252/2004 Sb. (hygienické požadavky na vodu): max. 0,5 mg/l
WHO doporučení pro pitnou vodu: max. 0,1 mg/l

Nižší hodnoty doporučované WHO jsou vhodné zejména pro kojence.

Dlouhodobá konzumace vody s vyšším obsahem dusitanů a dusičnanů může zvyšovat krevní tlak, podporovat vznik srdečního infarktu a nádorových onemocnění trávicího systému a močového měchýře. Zejména v případě kojenců pak i tzv. dusičnanovou methamoglobinémii způsobující omezení přenosu kyslíku v krvi v důsledku rozkládání methemoglobinu. Taková otrava se projevuje zmodráním rtů, rukou a chodidel, bolestí hlavy a může vést dokonce až k přidušení a tim vzniku poruch ve vývinu centrální nervové soustavy a zpožděním psychického vývinu nebo duševní zaostalostí.

Chlór ve vodě

Chlor má dlouhotrvající dezinfekční účinky, čímž se zabraňuje množení zárodků bakterií ve vodovodních sítích a přidává se z preventivních důvodů ve velmi malých dávkách na výstupu z úpravny vody a poté v různých částech vodovodní sítě. I když voda opouští úpravnu pitné vody pro vodovody ve výborné mikrobiologické kvalitě a obsahuje pouze prvky nezbytné pro vaše zdraví, zejména soli a minerály, aby tato kvalita byla zachována až k vodovodnímu kohoutku bez nebezpečí náhodné sekundární kontaminace je nezbytné vodu právě chlórem hygienicky zabezpečit.

Nicméně chlor může reagovat s některými organickými látkami a halogenidy, které se ve vodě přirozeně vyskytují a mohou vznikat vedlejší produkty, které mohou být zdraví škodlivé nebo jejich účinek na zdraví není zcela znám. Jsou to např. trihalogenmethany THM (nejvýznamnějším zástupcem je chloroform), halogenderiváty kyseliny octové nebo některé bromované sloučeniny. Už od prvních zjištění vedlejších produktů chlorace se vědci a technologové snaží vyvinout způsoby, jak snížit dávky chloru aplikované do pitné vody. I v dnešní době se stále ukazuje, že přínosy chlorace pitné vody nad riziky ještě výrazně převyšují.

Definované limity volného chloru ve vodě:

Vyhláška MZ ČR č. 252/2004 Sb. (hygienické požadavky na vodu):
- max. 0,3 mg/l (u pitné vody však tato hodnota platí na kohoutku u spotřebitele),
- limit 0,1 až 1,0 mg/l (pro volný chlór v místě úpravy vody).

V případě pitné vody však tato hodnota platí na kohoutku u spotřebitele, tedy v místě pití a musí platit pro výstup z úpravny vody a pro vodojemy. U spotřebitele však nesmí být dotčena ani přijatelnost pachu a chuti vody. Tato vyhláška dále uvádí i nejvyšší limitní hodnotu pro chloroform NMH na 30 µg/l a pro trihalomethany NMH na 100 µg/l.

Limitní hodnota trihalomethanů THM se vztahuje na součet kvantitativně zjištěných koncentrací trichlormethanu (chloroformu), tribrommethanu (bromoformu), dibromchlormethanu a bromdichlormethanu. Obecně se dá říct, že cílem je dosažení co nejnižší hodnoty množství chlóru ve vodě, ale bez snížení účinnosti dezinfekce.

Železo, mangan a další kovy

Jedním z nejčastějších problémů týkajících se pitné i užitkové vody ze studní a vrtů je zvýšené množství nebo i překročení limitů přítomnosti železa a manganu. V případě oficiálních vodovodů by přítomnost železa a manganu měla být řešena v úpravně vody před distribucí.

Přítomnost železa a jeho sloučenin v malých koncentracích se nepovažuje za zásadní problém pro zdraví člověka. Zde je obvykle největším problémem hlavně změna barvy dohněda a hlavně chuti vody (při koncentraci železe od 0,8 mg/l má již voda tzv. kovovou příchuť). Ale o to větší to bývá problém pro moderní spotřebiče vodu využívající, jako jsou různé boilery, myčka a pračky, kde se železo usazuje a podporuje i korozi a může tak zařízení i trvale poškodit. V případě praní může poškodit / obarvit prané prádlo. Nicméně velké dlouhodobé množství příjmu železa ve vodě může způsobit potíže s játry nebo slezinou.

Přítomnost manganu má na zdraví a organismus již větší vliv než železo a při jeho nadlimitním užívaní může poškozovat nervovou soustavu a slinivku. Zatímco přítomnost železa ve vodě se hlavně projevuje obarvením vody, v případě přítomnosti manganu se vytváří na hladině vody mastné skvrny a následně i černé usazeniny.

Definované limity koncentrace kovů v pitné vodě:

Vyhláška MZ ČR č. 252/2004 Sb. (hygienické požadavky na pitnou vodu):
- pro železo: max. 0,2 mg/l
- pro mangan: max. 0,05 mg/l
- pro hliník: max. 1,5 mg/l

Jako poznámku ze uvést, že zvýšené množství železa ve vodě obvykle působí jako živná půda pro různé bakterie, takže se železem bývá obvykle zhoršená i tato stránka kvality vody.

Bakterie a viry ve vodě

I vizuálně kvalitně a čistě vypadající voda nemusí být vždy zdravá k pití. Voda je všeobecně ideálním prostředím k množení různých mikroorganismů, bakterií a virů, od těch méně nebezpečných pro zdraví až po ty, které mohou způsobit vážné zdravotní potíže, například bolesti hlavy, žaludeční potíže, zvracení, průjmy, zimnice a další. Nejvíce ohrožené zdroje vody v tomto směru bývají místa v blízkosti septiků a hospodářských objektů. Nicméně problém s tímto druhem kontaminace může nastat prakticky kdekoliv. Proto je vhodné zejména u zdrojů pitné vody mimo oficiální vodovody vždy dělat pravidelné kontroly rozborem kvality vody.

Mezi hlavní typy bakterií hlídané ve vodě patří:

Koliformní bakterie - zejména druh Escherichia Coli (tzv. E. Coli) - tato bakterie dokáže mimo střeva těla přežít jen krátce a proto její přítomnost ve vodě ukazuje na čerstvé (nedávné) znečištění fekáliemi. Při pití je častým zdrojem infekcí a nevolností.
Enterokoky - jsou dalším indikátorem fekálního znečištění. Na rozdíl od E.Coli je na jejich spolehlivou likvidaci potřeba větší koncentrace chlóru. Při požívání způsobují infekce močových a žlučových cest, gynekologické záněty.
Legionella pneumophila - nebezpečná bakterie usazující se na vnitřních stranách a kohoutech vodovodního potrubí a k jejímu výskytu přispívá teplota vody. Nejlépe se totiž rozmnožuje při teplotě cca 30°C. K její eliminaci je vhodné i časté proplachování potrubí vysokým tlakem / proudem vody a čištění koutků či hadic. Legionella při požívání vyvolává onemocnění, které se podobá zápalu plic či chřipce provázené bolestmi hlavy a svalů.
Baktérie Pseudomonas - zejména Pseudomonas aeruginosa - vyvolávají při požívání nebezpečná infekční onemocnění končící i smrtí, jako zánět močových cest, středního ucha či hnisání popálenin. Dokáže se přizpůsobit prostředí a je tak velmi odolná i dokonce proti penicilinu.

Definované limity koncentrace bakterií v pitné vodě:

Vyhláška MZ ČR č. 252/2004 Sb. (hygienické požadavky na pitnou vodu):
- pro koliformní bakterie, Enterokoky, Pseudomonas aeruginosa: max. 0 KTJ/100 ml
- pro bakterie Legionella pneumophila: max. 100 KTJ/100 ml

Z pohledu kontroly přítomností bakterií Legionella pneumophila je zajímavé, že uvedený limit je ve vyhlášce uveden jako mezní hodnota platící pro zdravotnická a ubytovací zařízení, pro teplou vodu dodávanou do sprch umělých nebo přírodních koupališť a pro pitnou vodu použitou pro výrobu teplé vody. Pro ostatní objekty platí jako doporučená hodnota, o kterou je nutné pomocí technických opatření usilovat.

Hodnota pH

Hodnotou pH se vyjadřuje kyselost či zásaditost vodných roztoků. Pohybuje se v rozmezí 1–14, přičemž pH = 7 má roztok přesně neutrální. Hodnoty nižší než 7 charakterizují zvyšující se kyselost a hodnoty vyšší než 7 naopak zásaditost.

Ideální hodnota pH je okolo 7,2. Nižší pH způsobuje korozi kovových rozvodů a nádob (i nerezových), vymývání spár obkladů, dráždění očí a kůže, zvýšenou spotřebu chloru. Vysoké pH způsobuje vápenaté usazeniny, zákaly vody, snižuje účinnost chloru, dráždí oči. Hodnota pH výrazně ovlivňuje rozpustnost a účinek použitých dezinfekčních přípravků. Proto vyhláška MZ ČR č. 252/2004 Sb. pro pitnou vodu sice definuje povolený rozsah již od 6 až do 9,5, ale doporučené jsou hodnoty až od 7,0.

Definované limity pH v pitné vodě:

Vyhláška MZ ČR č. 252/2004 Sb. (hygienické požadavky na vodu): povolený rozsah 6 až 9,5

Zbarvení vody

Zbarvení vody je často spíše problém estetický, než doopravdy zdravotně problematický. Nicméně může být první jasně viditelnou informací, že se při čerpání, úpravě nebo dopravě vody něco děje a tedy je vhodné být obezřetný. Na druhou stranu vizuálně velmi čistá bezbarvá voda může být z pohledu zdraví i více nebezpečná než ta zbarvená. Barva tedy není tou hlavní známkou kvality. To je nutné si uvědomit!

Bílé zabarvení vody je způsobeno vzduchem rozpuštěným ve vodě. S teplejšími vnitřními rozvody nebo průtokem vody přes perlátor instalovaný na vodovodním kohoutku, se vzduch z vody uvolní a způsobí její mléčné zabarvení. Tento problém neovlivňuje kvalitu vody a není zdraví škodlivý. Pokud vodu natočíte do sklenice, vzduch samovolně vyprchá a zabarvení zmizí.

Tmavé zabarvení vody způsobují částice oxidu železa, které přirozeně vznikají korozí vnitřních stěn potrubí (vnitřních rozvodů). Při zvýšeném průtoku vody v potrubí se mohou oxidy železa uvolnit do distribuované vody a způsobit její zabarvení. Samy o sobě nejsou zdravotně závadné, nicméně při zabarvení vody nedoporučujeme vědomě vodu používat ke konzumaci a zapínat spotřebiče jako myčky, pračky.

Závěr

V tomto článku jsem se pokusil "dotknout" základních požadavků zejména na pitnou vodu, které jsou obvykle definovány ve vyhlášce MZ ČR č. 252/2004 Sb. definující hygienické požadavky na pitnou vodu, jako základní orientační přehled, čím vlastně je dobré se při posuzování kvality vody zabývat a co případně měřit a sledovat.

Nicméně celá problematika je výrazně náročnější a složitější, než zde bylo ve zkratce uvedeno. Opravdu celkovou kvalitu vody lze hodnotit až komplexním posouzením nejen výše uvedených parametrů, ale nejlépe rozborem složení. Základní výše uvedené ukazatele však mohou dovolit běžnou vlastní orientační kontrolu, zda není s kvalitou vody závažný problém a zda je či není nutné hned přikročit k objednání odborného rozboru vody nějakou akreditovanou laboratoří. Bližším podrobnostem se zkusím přiblížit v dalších článcích, které se budou zaobírat oblastí jak kvalitu vody měřit a posuzovat v domácích podmínkách a jaké jsou k tomuto účelu dostupné moderní měřící prostředky (senzory a zařízení).