Naša zemlja je već sada veoma ugrožena nestašicom kvalitetne vode, a toliko se nemarno odnosimo prema vodnim resursima, posebno prema površinskim vodotocima, zagađujući ih raznim otpadnim materijalima. Sutra će ti isti vodotoci biti potencijalna izvorišta za snabdijevanje pitkom vodom.

Sa druge strane zahvaćene količine kvalitetne ili prečišćene vode ne koristimo kako treba, trošeći ih u razne svrhe gdje se može koristiti manje vrijedna i površinska voda.

Isto tako nemaran odnos u potrošnji i čuvanju kvalitetne vode dovodi do nestašice i redukcije u mnogim naseljima što može dovesti do mnogih neželjenih posljedica.

U toku prošlih godina razvoja i porasta standarda stanovništva, zahvaćeni su mnogi prirodni izvori, izgrađene kaptaže i vodovodi. Sada gotovo da nema slobodnog manjeg ili većeg vrela. Sva ta nezagađena voda je upotrebom postala zagađena i takva dospjela u vodotoke bez ikakvog prečišćavanja, čime se u velikoj mjeri ugrozila ravnoteža u prirodi i pogoršalo ekološko stanje.

U želji da se ostvari što bolji odnos prema vodi, njezinom ispitivanju, proučavanju izvorišta kao i u tehnološkom rješavanju dobave kvalitetne vode, ova knjiga ima za cilj i da ukaže svima onima koji se bave ovom problematikom da vodu treba cijeniti, čuvati i racionalno koristiti. Tehnologija korištenja vode od izvora do potrošača je veoma složen proces sastavljen od niza disciplina u kojim učestvuju geolozi, hidrotehničari, građevinci, tehnolozi, mašinci, električari, biolozi, urbanisti, ekonomisti i drugi, pa će na osnovu toga i ova knjiga zadovoljiti različite interese, u prvom redu organizacije koje se bave projektovanjem, eksploatacijom i održavanjem vodovodnih sistema, zatim investitore, izvođače, opštinske službe, inspekcije i sve ostale koji imaju dodira sa ovim problemom.

Vjerovatno da u ovoj knjizi ima propusta, ali će ipak korisnicima dobro doći jer u praksi je velika praznina u stručnoj literaturi iz ove oblasti. U tom smislu će biti korisne sve primjedbe i rado prihvaćene.

Autor
Dipl. inž. građ. Tadić A. Ivica

Sadržaj

Uvodni dio

1. POTREBE VODE

1.1. Vrsta naselja
1.1.1 Naselja prema razvijenosti
1.1.2. Naselja prema klimatskim uslovima
1.2. Kategorije potrošnje vode
1.2.1. Potrošnja vode u domaćinstvima
1.2.2. Javna potrošnja
1.2.3. Potrošnja vode u privredi
1.2.4. Gubici u vodovodnoj mreži
1.3. Računanje broja potrošača – stanovnika
1.4. Specifična potrošnja
1.5. Varijacije potrošnje vode
1.5.1. Srednja dnevna potrošnja
1.5.2. Maksimalna dnevna potrošnja
1.5.3. Maksimalna časovna (satna) potrošnja

2. REZERVE VODE

2.1. Ciklus kretanja vode
2.1.1. Atmosferske vode
2.1.2. Površinske vode
2.1.3. Podzemne vode
2.1.3.1. Vodonosni slojevi
1.1.3.2. Izvori
1.1.3.3. Kretanje vode u tlu
1.3.4. Kretanje vode u podzemnoj izdani
2 1.3.5. Posebni slučajevi podzemne izdani
2.1.3.6. Vodonosni slojevi u krečnjacima
2.1.4. Izbor vode za snabdijevanje naselja
2.2. Određivanje količina vode
2.2.1 Istraživanje podzemnih voda
2.2.1.2. Metode ispitivanja podzemnih voda
2.2.2 Geološko ispitivanje
2.2.3. Ispitivanje i mjerenje izvora
2.2.3.1. Mjerenje pomoću posude
2.2.3.2. Mjerenje preko preliva
2.2.3.3. Mjerenje plovkom

3. ZAHVATANJE VODE

3.1. Zahvatanje atmosferskih voda
3.1.1. Cisterne
3.1.2. Bare
3.2. Zahvatanje površinskih voda
3.2.1. Zahvatanje vode iz rijeke
3.2.2. Zahvatanje vode iz akumulacionog jezera
3.3. Zahvatanje izvorskih voda
3.3.1. Zahvatanje izvora
3.4. Zahvatanje podzemnih voda
3.4.1. Kopani bunari
3.4.1.1. Građenje kopanih bunara
3.4.2. Bušeni bunari
3.4.2.1. Upotreba bušenih bunara
3.4.2.2. Izvođenje bušenih bunara
3.4.3. Ispitivanjem bunara crpanjem
3.4.3.1. Oprema za ispitivanje
3.4.3.2. Crpljenje bunara
3.4.3.3. Proračun izdašnosti galerije
3.4.3.4. Proračun bunara sa slobodnim nivoom
3.4.3.5. Proračun izdašnosti iz arteškog bunara
3.4.4. Koeficient propusnosti k
3.4.5. Starenje bunara

4. TRANSPORT VODE

4.1. Proučavanje trase
4.2. Izgradnja cjevovoda
4.2.1. Postavljanje cjevovoda u zemlji
4.2.2. Nadzemni cjevovodi
4.2.3. Posebni slučajevi
4.2.3.1. Cjevovodi ispod saobraćajnica
4.2.3.2. Cjevovodi ispod vode
4.2.3.3. Nadzemni prelazi
4.2.3.4. Ukrštavanje instalacija
4 3. Stabilnost cjevovoda
4.3.1. Cjevovod u nagibu (padu)
4.3.2. Oslonci i sidrenje (ankerovanje)
4.4 Cijevi
4.4.1. Ljevano željezne cijevi
4.4.2. Cijevi od savitljivog liva (fonte ductile)
4.4 3. Čelične cijevi
4.4.4. Azbestnocementne cijevi
4.4 5. Plastične cijevi
4.4.6. Betonske cijevi
4.4.7. Olovne cijevi
4.4.8. Armature
4.4.8.1. Zatvarači (šiberi)
4.4.8.2. Povratna klapna ili povratni ventil
4.4.8.3. Zračni ventil
4.4.8.4. Ispusti za pražnjenje cjevovoda

5. REZERVOARI

5.1. Rezervoari sa slobodnim ogledalom
5.1.1.Uloga rezervoara
5.2. Veličina rezervoara
5.2.1. Zapremina rezervoara
5.3. Način izgradnje rezervoara
5.3.1. Ukopani rezervoari
5.3.2 Rezervoari iznad zemlje – kule
5.4. Izgradnja rezervoara po materijalima
5.4.1. Betonski rezervoari
5.4.2. Čelični rezervoari
5.4.3. Plastični rezervoari
5.5. Oprema rezervoara
5.6. Položaj rezervoara u naselju
5.6.1. Visina rezervoara
5.7. Rezervoari pod pritiskom
5.7.1. Hidrofori
5.7.1.1. Određivanje korisne zapremine posude hidrofora
5.7.1.2. Određivanje ukupne zapremine posude
5.7.1.3. Proračun broja uključenja
5.7.2. Hidroceli – hidrostanice

6. CRPNE STANICE

6.1. Vrsta crpki u prekidnom radu
6.2. Crpke za kontinuiran rad
6.3. Izbor crpke
6.4. Tipovi crpki
6.5. Crpne stanice
6.6. Pojave vodnog udara
6.6.1. Zračni kotao
6.6.2. Dimenzioniranje stijenki cjevovoda

7. PRORAČUN DOVODA

7.1. Dovodi vode gravitacijom
7.2. Tečenje pod pritiskom u zatvorenim profilima
7.3. Dovod vode crpljenjem
7.3.1. Proračun ekonomskog prečnika

8. DISTRIBUCIJA VODE

8.1. Osnovne postavke
8.1.1. Dovođenje vode do naselja
8.1.2. Vrste vodovodne mreže
8.1.2.1. Proračun granate mreže
8.1.3. Postavljanje cjevovođa u naselju
8.1.4. Ispitivanje cjevovoda
8.1.5. Ispiranje i dezinfekcija cjevovoda
8.2. Kućne instalacije
8.2.1. Proračun kućnih instalacija
8.2.2. Izgradnja kućnih instalacija

9. SVOJSTVA VODE

9.1. Fizičke osobine vode
9.1.1. Temperatura
9.1.2. Reakcija pH
9.1.3. Okus i miris
9.1.4. Boja i mutnoća
9.2. Kemijske osobine vode
9.2.1. Kisik O
9.2.2. Ugljen dioksid CO2
9.2.3. Tvrdoća
9.2.4. Jedinjenja azota – dušika
9.3. Bakteriološke osobine vode

10. PREČIŠĆAVANJE VODE

10.1. Predhodna obrada – predtretman
10.1.1. Rešetke
10.1.2. Cijeđenje vode
10.2. Koaguiacija
10.2.1. Koagulanti
10.3. Flokulacija
10.3.1. Flokulanti
10.4.Taloženje
10.4.1. Horizontalne – pravougaone taložnice
10.4.2. Vertikalne – okrugle taložnice
10.5. Filtracija
10.5.1. Spori filteri
10.5.2. Brzi filteri
10.5.3. Fiheri pod pritiskom
10.6. Posebno prečišćavanje i popravljanje prirodnih voda
10.6.1. Odstranjivanje željeza i mangana
10.6.2. Odstranjivanje željeza – deferizacija – ozračavanjem
10.6.3. Odstranjivanje mangana
10.7. Uklanjanje mikroorganizma
10.7.1. Uklanjanje algi
10.7.2. Uklanjanje planktona
10.7.3. Odstranjivanje ukusa i mirisa
10.8. Uklanjanje mikrozagađivača
10.8.1. Fenoli
10.8.2. Ugljikovodici
10.8.3. Deterdženti
10.8.4. Pesticidi
10.9. Dezinfekcija – sterilizacija vode

11. PLANIRANJE SNABDIJEVANJA VODOM

11.1. Značaj snabdijevanja vodom putem javnog vodovoda
11.2. Prilaz rješavanju snabdijevanja vodom
11.3. Kvalitet vode u planiranju snabdijevanja vodom

12. ODRŽAVANJE VODOVODA

12.1. Uvod
12.2. Gubici vode
12.3. Mjerenje količine vode
12.4. Mjerači protoka
12.5. Otkrivanje kvarova – gubitaka vode
12.6. Štednja vode

PRILOZI

I Grčka abeceda
II Međunarodni sistem mjera – SI
III Formule iz geometrije
IV Trigonometrijske tablice
V Tabela za računanje priraštaja
VI Požarne količine vode
VII Tabela za hidraulički proračun ljevano željeznih cijevi
VIII Tabela za hidraulički proračun čeličnih šavnih cijevi
Vllla Dijagram za proračun čeličnih cijevi
IX Tabela za hidraulički proračun plastičnih cijevi
X Tabela za hidraulički proračun azbestnocementnih cijevi
Xa Dijagram za proračun azbestnocementnih cijevi
XI Prikaz lokalnih gubitaka
XII Vrijednost odnosa — za razne koeficiente k
XIII Diagram vjerovatnog koeficienta istovremenosti
XIV Numeričke konstante

INDEKSI POJMOVA LITERATURA

Evropska povelja o vodi

Voda ne poznaje granice Voda je ljudski problem

1. Bez vode nema života. Ona je dragocjeno dobro, neophodno u svakoj ljudskoj djelatnosti.
2.  Slatkovodni resursi vode nisu neiscrpni. Neophodno ih je sačuvati, kontrolirati i ako je moguće povećavati.
3. Mijenjati kakvoću vode znači ugrožavati život čovjeka i ostalih živih bića koja od nje zavise.
4. Kvalitet vode mora se očuvati do nivoa prilagođenog njenom korišćenju, koji pred¬viđa i zadovoljava posebne zahtjeve narodnog zdravlja.
5. Ako se voda po upotrebi vraća u prirodnu sredinu, to ne smije biti na štetu drugih korisnika, bilo javnih bilo privatih.
6. Održavanje odgovarajućeg biljnog pokrivača, prvenstveno šumskog, od velike je važnosti za konzerviranje vodenih resursa.
7. Vodeni resursi moraju biti predmet inventarisanja.
8. Dobro upravljanje vodom mora biti predmet jednog plana ozakonjenog preko nadležnih vlasti.
9. Zaštita vode traži značajan napor u naučnom istraživanju, u formiranju specijalista za javne informacije.
10. Voda je opšte nasljedstvo čiju vrijednost moraju svi poznavati. Zadatak je svakog da sa njom ekonomiše i da je brižljivo koristi.
11. Upravljanje vodenim resursima mora se prije svega vršitu u okviru sliva, a ne unutar upravnih i političkih granica.
12. Voda ne zna za granice. To je jedan opšti izvor koji traži međunarodnu saradnju.

9. Svojstva vode

9.1. Fizičke osobine vode

9.1.1. Temperatura

Temperatura je vrlo pouzdan pokazatelj kvaliteta vode. Mlađe, plitke vode, koje kraće vrijeme prolaze kroz tlo imaju veću temperaturu koja se približava srednjoj temperaturi okoline. Temperatura često varira između ljetne i zimske vrijednosti.

Duboke starije vode, koje dolaze iz većih dubina ili se duže vrijeme zadržavaju u podzemlju, imaju nižu temperaturu, koja se kreće od 8 do 12°C. To su obično planinske izvorske vode, što je temperatura stalnija, to je voda kvalitetnija.

U posebnim slučajevima voda izlazi iz velikih dubina sa povećanom temperaturom (i do 80°C), ali te vode spadaju u termalne i ne dolaze u obzir za piće.

9.1.2. Vrijednost pH

Voda može biti kisela i alkalna. To svojstvo se iskazuje sa pH koja se definira preko koneentracije vodikovih jona. Vrijednost pH ispod 7 označava kisele, a iznad 7 alkalne vode.

O vrijednosti pH, mnogo zavise procesi prečišćavanja vode.

9.1.3. Okus i miris

Voda za piće ne smije imati nikakav miris i ukus. Isti su mnogo intenzivniji kada se voda zagrije. Tako se miris i ukus mnogo jače osjećaju ljeti, naročito kod površinskih, a posebno plitkih voda. Značajni uzročnici mirisa i okusa su:

• alge, koje izazivaju razne mirise.
• razni drugi mikroorganizmi koji daju mirise karakteristične za močvare, zemlju i trulež.
• organske životinjske materije od leševa, fekalija koje daju intenzivan smrad.
• spojevi željeza, koji u količinivećoj od 0,3 mg/1 stvaraju karakterističan okus po metalu.
• fenolni spojevi također, i u malim količinama, daju neugodan smrad.
• sumporvodik (H2S), koji se nalazi u podzemnim vodama i daje smrad po pokvarenim jajima.

9.1.4. Boja i mutnoća

Boja potiče od otopljenih i koloidnih tvari, otopljenih mineralnih soli ili koloidnih organskih materija.

Pod bojom se ne smatra mutnoća ili suspendirane materije u vodi. Boja ne smanjuje prozirnost vode, a vrlo često boju vode uzrokuju spojevi željeza. Mutnoća potiče od čestica koje lebde u vodi. Taloženje je brže što su čestice krupnije, a među njima ima tako sitnih, kao što su čestice gline, koje se gotovo i ne mogu istaložiti, pa se pri taloženju moraju vodi dodavati posebne kemikalije.

Voda se zamućuje osobito poslije većih kiša, ili pri povećanje protoka vode. Mutnoća nosi razna zagađenja. Radi toga voda za piće ne smije biti ni najmanje mutna. Voda iz izvora, koja se makar ponekad ili rijetko muti, je opasna za zdravlje ljudi, pa se takva mora prečišćavati, jer nije dovoljna samo dezinfekcija. Za razliku od boje, mutnoća smanjuje prozirnost vode.

9.2. Hemijske osobine vode

9.2.1. Kisik (O)

Nalazi se redovno otopljen u vodi. Kako je voda uglavnom u dodiru sa atmosferom, kisik se otapa, a kako atmosfera prodire u tlo, to ga ima i u podzemnoj vodi. Što je bolji dodir vode sa atmosferom, na primjer sa velikom vodenom površinom ili u vodopadima ili bukovima, to će se više otopiti kisika, ali samo do granice zasićenja. Granica zasićenja zavisi od temperature, ali raste sa padom temperature. Hladna voda više otapa kisika od tople. U kiši, radi intenzivnog dodira sa zrakom, voda ima mnogo otopljenog kisika, a isto tako i u planinskim potocima i brzacima. Voda koja ima više kisika, je bolja čišća i svježija.

9.2.2. Ugljendioksid (CO2)

Raspadanjem organske tvari, osobito biljne, nastaje ugljendioksid kao proizvod mineralizacije. Voda ga otapa kao i kisik.

Ako u vodi ima mnogo otopljenog ugljendioksida to pokazuje da je voda bila zagađena organskom tvari, koja se mineralizirala. To je indikator zagađenja i može se reći što više ima ugljendioksida u vodi, to je voda sumnjivija.

Međutim u dubokim bunarima, gdje podzemna voda ima veće količine CO2 ne mora značiti da je voda sumljiva, nego taj ugljendioksid potiče iz dubine zemlje.

Ugljendioksid sa vodom stvara ugljičnu kiselinu (H2CO3) i čini ju agresivnom, napada (korodira) metale i otapa mineralnu tvar.

9.2.3. Tvrdoća

Tvrdoću vode čine otopljene soli kalcija (Ca), magnezija (Mg), željeza (Fe) i aluminijuma (Al), ali su to uglavom soli kalcijuma i magnezijuma. To su soli: karbonati, bikarbonati, kloridi, sulfati itd.
Navedene soli su otopljene od minerala, preko kojih voda prelazi i količina otopljenih minerala zavisi od dužine kontakta i korozivne moći.

Prema tome kišnica će biti bez tvrdoće, jer nije bila ni časa u kontaktu sa mineralima, što znači da je kišnica, vrlo mekana, a nasuprot tome, podzemne vode, koje su duže vrijeme u dodiru sa mineralima su tvrde.

Tvrde vode su za ljudsku upotrebu podjednako upotrebljive, tj. ne daje se prednost mekim vodama u odnosu na tvrde i obratno.

Međutim, u industriji su tvrde vode štetne, a i u domaćinstvu prave smetnje jer:

• tvrde vode troše mnogo više sapuna u pranju, nego mekane
• u tvrdim vodama je kuhanje otežano
• tvrde vode ostavljaju talog na sudovima u obliku kamenca, a osobito u bojlerima i posudama za grijanje

Tvrde vode su naročito štetne u industriji tekstila, kože u kemijskoj industriji u proizvodnji boja, u pivarstvu, termoelektranama, u proizvodnji pare, pri parnim grijanjima i dr. U ovim slučajevima, voda se mora posebno pripremati tj. omekšavati.

9.2.4. Jedinjenja azota – dušika

Kao što je ugljik karakterističan za biljnu, tako je azot karakterističan elemenat za životinjsku tvar. Kada životinjski organizam ugine počinje raspadanje ili dekompozicija. Organski spojevi velikih molekula pretvaraju se postepeno u jednostavnije, dok se ne pretvore u mineralne spojeve.

Za ocjenu kvaliteta vode važni su spojevi:

• organski azot (dušik) u spojevima koji se još nisu počeli raspadati, ili su u procesu raspadanja. Ne smije ga biti u pitkoj vodi.
• albuminozni amonijak je oblik azota u spojevima, koji su još organski, ali su već u raspadanju. Pitke vode ga ne smiju sadržavati.
• slobodni amonijak se stvara na početku mineralne faze raspadanja, nije više organski spoj, međutim, budući da označava da je voda sadržavala organske tvari, smatra se nepoželjnim. Slobodni amonijak iz dubokih podzemnih voda nije porijeklo od organskih tvari, pa se takve vode ne smatraju opasnim.
• nitriti su prelazna forma u oksidaciji amonijaka i oni ukazuju da je oksidacija organske tvari u toku i zato ih u vodi za piće ne smije biti.
• nitrati su konačni proizvod mineralizacije životinjske materije i ukazuju da je voda ranije bila zagađena, te ako ih ima u velikim količinama, voda se smatra nesigurnom za piće.

Kloridi su neorganski spojevi koji nastaju otapanjem mineralnih spojeva po kojima se voda kreće. Obično ih ima u stalnoj količini, koja se obično mijenja prema dubini iz koje se voda crpi. Uz more ih ima više u vodi, jer ih vjetar nosi u sitnim kapljicama. Kada voda sadrži više od 300 – 500 mg po litri, u vidu NaCl osjeća se slankasti ukus. U primorskim krajevima, u priobalju, izvorska se voda često miješa sa morskom, pa ima slankast ukus i nazivamo je bočasta.

Potrošnja kisika. Dodavanjem kalijeva permanganata (KMnO4), trošiće se kisik iz vode na oksidaciju organske tvari, ako je ima. Ako je veća potrošnja iz KMnO4, to je voda manje prikladna za piće. Na ovaj način, potrošnja kisika je dobro mjerilo za količinu organske tvari, odnosno za kvalitet vode i stepen zagađenja.

Željezo. U vodu dospijeva otapanjem iz naslaga željezne rude. Željezo u pitkoj vodi nije poželjno za zdravlje ljudi. Uz željezo u vodi često se nalazi i amonijak. Voda iz bunara u kojoj ima željeza, pri izlasku je bistra, ali ako je ostavimo na zraku neko vrijeme, pojaviće se mutnoća bjeličaste boje. Nakon nekog vremena, mutnoća će se izgubiti, a na dnu će se pojaviti smeđe pahuljice, a to je u stvari željezni hidroksid (Fe(OH)3). Željezo se uklanja relativno lako dovođenjem zraka (oksidacijom) u vodu, kada se otopljeni fero spojevi pretvaraju u feri spojeve, koji se lako talože.

U vodi se uz željezo često nalazi i mangan, koji ostavija tamnosmeđe mrlje. Za uklanjanje mangana koristi se istim postupkom kao i za uklanjanje željeza, samo je taj postupak mnogo sporiji.

Toksične materije. Kao toksične materije smatraju se one, koje u vrlo malim količinama izazivaju teške poremećaje, pa i smrt. Među ove spadaju olovo, cink, bakar, fluoridi, arsen, živa, fenolna jedinjenja, cijanidi i slično. Neke toksične materije djeluju odmah, a neke se akumuliraju, pa kad pređu kritičnu količinu, izazivaju zdravstvene poremećaje. Među ovakve ubrajaju se i radioaktivne materije, koje se sve više susreću u prirodnim vodama, o čemu treba također voditi računa.

Među toksičnim materijama sa kojim se najčešće susrećemo je olovo. U prirodnim vodama ga gotovo nikad nema, međutim meke vode, naročito one, koje pokazuju kiselu reakciju, imaju mogućnost da rastvaraju olovo iz olovnih cijevi, koje se kod nas upotrebljavaju posebno u kućnim instalacijama. U nekim zemljama se smatra da svaka voda koja se provodi olovnim cijevima može sadržati olovo, ali da su te količine tako male da se smatraju beznačajnim. Međutim u nekim zemljama, s obzirom na kumulativnost olova, olovne se cijevi ne preporučuju.

Cink se rijetko nalazi u prirodnim vodama, ali ga ne smije biti u većim količinama. Obično dolazi u vodu za piće korozijom, odnosno rastvaranjem pocinčanih vodovodnih cijevi.

Fluor se nalazi u prirodnim vodama otopljen u obliku fluorida, te može izazvati fluorozu kad ga u vodi ima preko 1,5 mg/1 a u manjim količinama je koristan, jer učvršćuje zube i spiječava karies zuba, pa se u tim slučajevima i dodaje, ukoliko ga nema dovoljno u vodi.

Kemijske analize. Iako se neki kemizmi bitno i često ne mijenjaju, potrebno je kontrolirati kvalitet vode osobito neke parametre, kao što su nitrati, nitriti, utrošak kalijumpermanganata i druge, jer se može odmah utvrditi eventualni stepen zagađenja.

U većim gradovima, službe vodovoda obavljaju svakodnevne kemijske analize, najčešće u vlastitim laboratorijama uz obaveznu i bakteriološku analizu. Manji vodovodi nemaju materijalne mogućnosti da formiraju vlastite laboratorije za kontrolu vode, pa te usluge traže od lokalnog higijenskog zavoda (bakteriološke i skraćene kemijske analize) u određeno vrijeme kako to propisi zahtijevaju prema veličini naselja.

U slučaju zahvatanja novih većih izvorišta, naročito kada su u pitanju površinske vode, (zahvati iz rijeka ili akumulacija), moraju se izvršiti detaljne analize kvaliteta vode sa mnogo više parametara (kompletna analiza) i to po godišnjim dobima, a koje mogu obavljati higijenski zavod ili u posebnim slučajevima ovlaštene organizacije, koje se tim poslom bave.

9.3. Bakteriološke osobine vode

Bakterije su najjednostavniji i najsitniji živi organizmi. Najveći dio bakterija u prirodi sudjeluje u procesima razgrađivanja organske tvari životinjskog i biljnog porijekla. Ovi procesi su raznoliki: kad je raspadanje u prisustvu kisika onda se radi o aerobnim procesima, a kada je bez kisika onda je to anaerobni proces, a obavljaju ga anaerobne bakterije. Postoje bakterije koje učestvuju u oba slučaja i to su fakultativne bakterije.

U prljavim vodama mogu se nalaziti takozvane patogene bakterije koje izazivaju oboljenja kod ljudi i životinja. U zagađenim vodama postoje i nepatogene bakterije koje su karakteristične za utrobu toplovodnih životinja, a osobito za čovjeka u čijoj utrobi ih uvijek ima. Ako se nađu u vodi, to je znak da je zagađena fekalnom tvari. Najpoznatija vrsta ovih bakterija je Ešerihija koli (Escherichia colli).

Pri bakteriološkom ispitivanju ispituju se da li u određenoj zapremini vode ima koliformnih klica, jer to su paraziti utrobe čovjeka, a koje su indikatori moguće infekcije vode patogenim bakterijama (tifusa, dizenterije, kolere i slično).

U prirodi gotovo nema vode bez bakterija, ali u dobrim, čistim vodama njihov broj je mali. Sa higijcnskog gledišta, bakterije se razvrstavaju u više kategorija:

• bakterije koje ulaze u vodu sa površine polja, šuma itd., a po svojim osobinama nisu opasne
• bakterije u vodi, koje žive na organskoj materiji i djeluju na mineralizaciju te materije. Njihova prisutnost u vodi odaje organsku tvar, pa prema tome ta voda nije pogodna za piće, jer tu može biti i patogenih bakterija.
• bakterije, koje u vodu dospijevaju fekalijama, a među njima ima i patogenih, mogu izazvati, konzumiranjem takve vode, razna oboijenja.

Bakteriološko ispitivanje kvaliteta vode spada u domen sanitarne tehnike, a izučava se na medicinskim i građevinskim školskim ustanovama. U cilju što boljeg gazdovanja vodom u rijekama i akumulacijama u pojedinim zemljama se donose propisi po kojima se svrstavaju u kategorije prema kvalitetu kao što je prikazano u narednoj tabeli.

Izostavljeno iz prikaza

Prema prikazanoj tabeli može se vidjeti da se pojedine kategorije odnose na slijedeće vrste voda:

1. kategorija: obuhvata vode koje u prirodnom stanju ili nakon dezinfekcije mogu služiti za snabdijevanje naselja vodom u prehrambenoj industriji i slično.
2. Kategorija: obuhvata vode koje se mogu upotrebljavati za kupanje, rekreaciju, sportove na vodi, ali i za piće ako se prethodno prečiste (koagulacija, taloženje, filtracija i dezinfekcija).
3. kategorija: obuhvata vode koje se upotrebljavaju za navodnjavanje u poljoprivredi i industriji, ali ne za industriju prehrambenih proizvoda.
4. Kategorija: obuhvata zagađene vode koje se mogu upotrebljavati samo nakon posebnog prečišćavanja.

Kvalitet vode se izražava posebnim propisima, koje donosi svaka država u cilju zaštite zdravlja stanovništva, a prikazuje se u vidu Pravilnika o higijenskoj ispravnosti vode za piće, a ovdje je prikazan pregled fizičkih i fizičko-kemijskih osobina vode za piće i maksimalno dopuštenih koncentracija supstanci u vodi za piće, odobren za naše prilike.

Izostavljeno iz prikaza

Obrazloženje tabele 32. Fizičke, fizičko-kemijske i kemijske osobine vode za piće

Tabela 32 sadrži pokazatelje (indikatore) opštih, kvalitativnih osobina vode za piće, od kojih svaki ima određeni higijenski značaj, iako to nisu karakteristike koje bi direktno, same po sebi, mogle da ugroze zdravlje ljudi.

Odstupanja od vrijednosti za pojedine indikatore propisanih u ovoj listi upozoravaju analitičara da se nešto neuobičajeno dogodilo sa vodom za piće i da treba hitno tražiti uzorke takvoj promjeni, jer su ovi pokazatelji kod higijenski ispravnih voda prilično ustaljeni.

Nagla promjena temperature koja nije u skladu sa temperaturom vazduha (ako se koristi prerađena površinska voda), pojava mirisa, ukusa ili boje, porast potrošnje KMnO4, ili elektrolitička provodljivost – sve to ukazuje na prodor stranih, najčešće površinskih ili otpadnih voda u izvorišta ili na nedovoljnu efikasnost sistema za prečišćavanje, odnosno dezinfekciju.

Njihov higijenski značaj je posebno u tome što su metode za njihovo dokazivanje brze, jednostavne, jeftine i dostupne, a često se mogu izvoditi i u terenskim uslovima. To omogućuje da se preventivno djeluje i da se traže uzorci promjena ne čekajući na rezultat koji će pokazati koja bi supstanca mogla da ugrozi zdravlje ljudi iz vode, koje su prodrle u vodu za piće. Otuda i intencija zakonodavca da se poveća broj osnovnih kemijskih analiza i da se izjednači sa brojem bakterioloških analiza (raniji odnos 1:8 u korist bakterioloških), jer se time povećava higijenska bezbednost vode za piće.

Ovi parametri označavaju i higijenski kvalitet vode za piće, koji se ne može odvojiti od higijenske ispravnosti. Ukoliko se voda za piće više približava normama iz kolone 3 (prirodna flaširana voda za piće), utoliko ima manje šansi da se u takvoj vodi sretnu mikroorganizmi i supstance koji mogu štetno djelovati na čovjekovo zdravlje. Mada to, naravno, nije apsolutna garancija.

Tabela 32 u svoje četiri kolone daje normative (parametre) za prirodnu flaširanu (ambalažiranu) vodu (kolona 3), za prečišćenu vodu (kolona 4), neprečišćenu vodu (kolona 5) i vodu za piće u vanrednim prilikama (kolona 6).

Prilikom korišćenja ove tabele treba imati u vidu slijedeće momente:

1. Normativ za temperaturu je samo orijentacioni uopšteni parametar, jer su istraživanja pokazala da je voda za piće u tom opsegu najpitkija, otežano je razmnožavanje mikroorganizama i voda ne trpi veliki uticaj spoljnih kolebanja temperatura. To znači da se ne zahtijeva izričito da temperatura vode za piće bude, na primjer, 281,16 – 285,16 K (8 – 12°C), što je i logično, jer nije moguće u svim slučajevima zadovoljiti taj zahtjev.

Voda nižih temperatura (ispod 7°C) je hladna i neprijatna za pranje i umivanje, pa čak i za piće (za one koji nisu navikli na niske temperature vode za piće), dok je voda viših temperatura (20°C) bljutava i ne osvježava.

Samo voda iz većih dubina (preko 30 metara) ili ako je zaštićena nepropusnim slojem i na maloj dubini (nepropusni sloj masne gline, ilovače, lapora, nepropusnog i neispucalog kamena u dubini od najmanje 3 m) ima ustaljenu temperaturu, sa neznatnim sezonskim varijacijama.

2. Mutnoća se određuje korištenjem dvije metode, od kojih se, u posljednje vrijeme više preporučuju nefelometrijske jedinice – NTU. Značaj mutnoće je u tome što nastaje i raspadanjem organskih materija i karakteristična je za površinske, kraške i plitke podzemne vode. Nastaje najčešće plavljenjem padavina sa površine tla, a može poticati i od živih i mrtvih mikroorganizama i od otpadnih voda.

Podzemne vode sa većih dubina ne mute se, a takođe ni one koje su dobro zaštićene (nepropusnim slojevima) od površinskih voda.

3. Vode koje sadrže huminske materije ne smiju se klorirati, jer sa klorom daju trihalometane i druge kancerogene materije.

4. Vode koje sadrže huminske materije troše više KMnO₄, o čemu treba voditi računa pri ocjenjivanju higijenske ispravnosti vode za piće na osnovu potrošnje KMnO4.

5. Elektrolitička provodljivost se prvi put uvodi kao pokazatelj koji označava stepen mineralizacije vode. Metoda za njeno određivanje je vrlo brza, jednostavna i praktična. (Naravno, treba imati instrument.)

Svako odstupanje od uobičajenih vrijednosti izaziva sumnju na zagađenje i mora se tražiti uzrok povećanoj elektroprovodljivosti. Iz ovoga slijedi da se serijom ispitivanja mora utvrditi standardna, tipična provodljivost za dotičnu vodu u vrijeme kada voda pokazuje svoje najbolje kvalitete i punu higijensku ispravnost. Taj standard onda služi kao orijentir za ispravnost posmatrane vode.

Prema American Standard Methods (ASTM), elektrolitička provodljivost kod većine slatkih i prečišćenih voda kreće se od 5 do 50 mS/m-1.

Vrijednost za visokomineralizovane vode dostiže 100, pa i više, a kod nekih industrijskih otpadnih voda ove vrijednosti mogu preći 1.000 mS/m-1.

Izostavljeno iz prikaza

(1) Ne odnosi se na arteške i subarteške bunare.

(+) Ispod granice kvantifikacije, najosjetljivije propisane metode.

(2) Tetrapropilen-benzen-sulfonat.

(3) Vode koja se ne fluorišu do 1,5

* Norma nije određena.

(4) Kod voda dezinficiranih klorom ili preparatima klora.

(5) ne treba da pređe 20% prosječne vrijednosti klorida na ispitivanom lokalitetu, a maksimalno 200 mg/1.

(6) Rastvorljiva u: ugljen-terkloridu ili 1,1,2 -triklor-trifluoretana (freon 113)

(7) Policiklični aromatični ugljovodonici (RAN), referenine supstancije:

– fluoranten – benzo- 3,4-piren benzo-3,4-fluoranten – benzo- 1,12-perilen
– benzo-11,12 fluoranten – indeno- (l,2,3-ed)-piren

(8) Trihalometani (THM):

– kloroform 30 fi g/1 – trikloretilen 30,wg/l
– metilkloroform (kloroten) – tetrakloretilen 10 //g/1

(9) Ako se analizom vode utvrdi povećanje prosječne vrijednosti ukupnog organskog ugljika (TOS), traži se uzrok tog povećanja.

(10) Vodonik-sulfid (ne smije se osjetiti miris).

Obrazloženje tabele 33. Maksimalno dopuštene koncentracije kemijskih supstanci u vodi za piće u g/1

Ova tabela sadrži kolone za tri vrste normi: (1) za flaširane prirodne vode, (2) za vodu za piće u redovnim prilikama i (3) za vodu za piće u vanrednim prilikama.

Norme za istu supstancu se razlikuju i za 50 puta (flaširana voda – vanredne prilike).

Ove razlike zasnivaju se na shvatanju da svaka supstanca može da bude otrov, što zavisi od koncentracije, dužine unošenja (ekspozicije) svojstava same supstance (rastvorljivost, sposobnost vezivanja za pojedina tkiva i organe, na sposobnost kumulacije i kumulativnog djejstva itd.). Higijenske norme obezbjeđuju zaštitu zdravlja za cijeli život, bez obzira na količinu vode koja se svakodnevno unosi u organizam i bez obzira na uzrast i zdravstveno stanje korisnika. S druge strane, ako se ne može obezbijediti kvalitet propisan za redovne prilike, a vode koje odgovaraju normama za vanredne prilike ima dovoijno i dostupne su, onda se može dozvoliti ublažavanje ovih normi za kratko vrijeme (za vrijeme vanrednih prilika i rata) i za pojedine supstance.

Kad se radi o izrazito toksičnim supstancama, norme za njih se ne ublažavaju (na primjer krom, arsen).

Posebno treba ukazati na neke supstance – pokazatelje:

1. Amonijak – Norma za amonijak se odnosi na amonijak organskog porijekla, a ne na neorganski amonijak (na primjer, amonijak u arteškim vodama).
2. Azbest – Ne smije ga biti u prirodnim vodama, koje se flaširaju ni u kojoj količini, jer azbest izaziva rak, a ove vode su namijenjene i odojčadi i maloj djeci.
3. Fluoridi – Vode koje se ne flaširaju mogu da sadrže do 1.5 mg/1 fluorida, jer se fluoridi teško eliminiraju iz vode. Za vode kojima se dodaje fluor, ne smiju da sadrže više od 1.0 mg/1, što je, prema sadašnjim shvatanjima, optimalna vrijednost, koja omogućuje prevenciju zubnog karijesa.

Ispravnije je da se norme za fluoride vezuju za prosječnu temperaturu zraka, kao što to preporučuje stručna literatura, što je prihvaćeno i u propisima pojedinih zemalja (na primjer, Australija).

Izostavljeno iz prikaza

Tabela 34 omogućuje da se ispravnije i preciznije, u skladu sa lokalnim uslovima, odrede norme za fluoride, računato kao F.

4. Slobodni rezidualni klor je ostatak klora u vodi za piće poslije njene dezinfekcije klorom. Rezidualni klor (tj. ostatak klora koji se nije vezao za organske i druge materije prilikom kloriranja) štiti vodu od sekundarnog zagađenja, zapravo uništava ili sprečava razmnožavanje mikroorganizama koji dospiju u vodu za piće poslije njenog kloriranja. Zbog toga se norma za rezidualni klor vezuje samo za vode koje se kloriraju. Inače, druge vode ne smiju da sadrže slobodan klor, jer se on u prirodi ne nalazi u slobodnom stanju.

Za slobodan rezidualni klor se određuje i gornja (0,5 mg/1) i donja granica (0,2 mg/1). U praksi velike diskusije izazivaju odstupanja od ovih propisanih vrijednosti: kako ocijeniti vodu koja je van ovih okvira?

Izvjesno je da se mora poštovati stav zakonodavca u pogledu ove norme. Veće koncentracije mogu dati vodi neprijatan miris i ukus (na klor) i dovesti do stvaranja hipokloraste kiseline i trihalometana. Sve to djeluje negativno na ljude, naročito na osobe na osjetljivim čulom mirisa i ukusa, hiperaciditetom u želucu i drugim gastričnim poremećajima. Trihalometani kao kancerogene materije imaju poseban značaj. Hipoklorasta kiselina, naročito in status nascendi, oštećuje vodovodnu armaturu i time stvara dodatne probleme.

Niže koncentracije slobodnog rezidualnog klora (ispod 0,2 mg/1) nemaju željeno dezinficijentno djejstvo, te je voda u sistemima gdje je klor ispod 0,2 mg/1 nesigurna i nezaštićena od eventualnog naknadnog zagađenja.

Slobodnog rezidualnog klora u koncentracijama od 0,2 do 0,5 mg/1 mora biti u svim dijelovima mreže, što znači i na njenim krajnjim tačkama, ma koliko bile udaljene od mjesta inicijalne dezinfekcije. To kod vodovoda sa dugim cjevovodima i razgranatom mrežom nije jednostavno ostvariti, posebno, ako se želi da se voda klorira samo na jednom mjestu. Na početku mreže klora može biti i previše, a da ga pritom na krajnjim tačkama često i nema. Zato se mora primijeniti dodatno kloriranje, kako bi se na svakoj tačci mreže obezbijedile pomenute koncentracije rezidualnog kiora.

Najmanje 95% uzoraka vode uzetih istog dana na različitim tačkama mreže mora sadržavati navedene koncentracije slobodnog rezidualnog klora. Međutim, ovaj stav ne treba tumačiti tako da na pojedinim tačkama mreže ne mora nikada da bude propisana koncentracija rezidualnog klora.

Za koncentraciju klora meritorna je analiza na licu mjesta, jer će se u laboratoriji uvijek naći manje klora, zbog toga što on vjetri i to utoliko više ukoliko je duže vrijeme od uzimanja uzorka vode, te se pri upoređivanju terenskih i laboratorijskih rezultata mora voditi računa i o tome, čak i pod uslovom da su primijenjene iste analitičke metode.

Po sebi se razumije da uzorak vode koji se nosi u laboratoriju mora biti dobro zatvoren i da se pri radu (određivanju) u laboratoriji mora voditi računa o hlapljivosti (vjetrenju) klora.

U praksi često dolazi do nesuglasica u pogledu nalaza slobodnog rezidualnog klora u vodi za piće, ako se ne vodi računa o navedenim napomenama, naročito ako se upoređuju terenski i laboratorijski rezuitati.

5. Mineralna ulja – To je opšti naziv za smjesu različitih organskih jedinjenja nepoznatog sastava. Da bi se bliže odredilo na šta se odnosi norma, neophodno je da se bliže definiraju. To se najčešće čini tako što se određuje rastvarač, koji služi za njihovo laboratorijsko određivanje, jer rastvarači ne rastvaraju sve organske materije (ulja), već samo manji, ali i veći dio, zbog čega se, u ovom slučaju, norma odnosi samo na mineralna ulja rastvorljiva u ugljen-tetrakloridu, odnosno FREONU triklor – monofiouor metanu), koji je u našim standardnim metodama propisan kao rastvarač za mineralna ulja.

6. Policiklični aromatični ugljovodonici su velika skupina ugljovodonika, zbog čega se i navode referentne supstance, koje, prije svega, treba određivati kao policiklične aromatične ugljovodonike.

7. Poliklorirani bi-i tri fenili su supstance, koje se prvi put pojavljuju u našim propisima u vodi za piće. To su kancerogene supstance i otuda je norma za njih tako oštra. Ove supstance u vodi za piće treba da se ispituju u vodovodima, koji koriste površinske vode, ili u slučaju da se u blizini nalaze potrošači koji koriste ove supstance u proizvodnji (transformatori, ulja za kočenje itd.).

8. Trihalometeni se takođe prvi put pojavljuju kao pokazatelji higijenske ispravnosti vode za piće. Referentne supstance nemaju iste norme, te o tome treba voditi računa. Ako se dokažu u vodi za piće, treba zahtijevati da se utvrdi o kome se triholometenu radi.