Vannkjemi - Egenskaper til viktige analyseparametere

1. Vannkjemi - Egenskaper til viktige analyseparametere Helseeffekter/korrosjonsproblem/ bruksmessige problem/grenseverdier Jens Erik Pettersen Finnsnes, 18. - 20. Oktober 2005

2. Drikkevannsforskriften • §12 Krav til kvalitet • hygienisk betryggende, klart, uten fremtredende lukt, smak eller farge • grenseverdier for en rekke parametere - (EU) • Tiltakstyper (A, B og C) • angir dispensasjonsmulighet ved overskridelse av grenseverdi • gir et bilde av helserisiko

3. Les mer om vannkvalitet • www.fhi.no/drikkevann • Vannforsyningens ABC - kapittel B • bla. omtale av alle parameterne med grenseverdi i drikkevannsforskriften

4. Hva kan påvirke vannkvaliteten? • Stoffer som finnes naturlig i vannkilden • Forurensninger i vannkilden • Materialer i behandlingsanlegg/ledningsnett • Tilsetningsstoffer i vannbehandlingen • Forurensninger i ledningsnett

5. Bakgrunn for kvalitetskrav 1 • Stoffer med ”direkte” helsefare • mikrober som kan gi infeksjonssykdommer • helseskadelige kjemiske stoffer • Stoffer med ”indirekte” helsefare • de som reduserer desinfeksjonseffektivitet • de som fremmer biologisk vekst i ledningsnettet • de som kan føre til korrosjon • de som påvirker dannelse av desinfeksjons-biprodukter

6. Bakgrunn for kvalitetskrav 2 • Stoffer som kan gi bruksmessige problem • de som kan føre til korrosjon • de som gir farget og grumset vann • de som gir vannet dårlig lukt og smak

7. Stoffer med ”direkte” helsefare 1 • Akutt sykdom • mage/tarminfeksjoner forårsaket av bakterier, virus eller parasitter • giftvirkning pga. høye konsentrasjoner av kjemiske stoffer • stoffer som kan fremkalle allergier • Stoffer som kan gi helseskader på sikt • de som kan hope seg opp i organismen • kreftfremkallende stoffer

8. Grunnlag for grenseverdier • Smittestoffer • grensen er 0! • Noen stoffer har doseterskler • kritisk grense for helseskade • tolerabelt daglig inntak (TDI) • Noen stoffer har ingen kritisk grense • kreftfremkallende/genskadende virkning • livstids risikofaktor (10-5 - 10-6 )

9. Mage/tarminfeksjon avføring fra mennesker, fugler/dyr som inneholder sykdomsfremkallende bakterier, virus eller parasitter Ikke bare syke dyr/mennesker utskiller smitte!! Den største trusselen mot norsk drikkevann

10. Normal bakterieflora i menneskers avføring (indikatorbakterier) Intestinale Enterokokker (indikator: lever lenger enn E.coli) Andre tarmbakterier Clostridium perfringens (indikator: ”seiglivede”) Enterobacter Klebsiella Escherichia coli (E. coli) (indikator: fersk forurensning)

11. Hvordan tolke analyseresultater? • Koliforme bakterier: • Inneholder som gruppe også naturlige vann/jord-bakterier. Kan indikere ”gammel fekal forurensning” • E. coli • Stammer fra avføring fra varmblodige dyr, og mennesker. Overlever begrenset tid i vann. Viser fersk fekal forurensning • Clostridium perfringens • Stammer i Norge antakelig fra avføring, som E. coli. Overlever lenge i vann. Viser fekal forurensning.

12. Humanpatogene bakterier

13. Humanpatogene bakterier 2 • Legionella • smitter bare via aerosoler (dusjer, kjøletårn) • smitter ikke fra menneske til menneske • normalt ikke et problem for vannverket

14. Humanpatogene virus

15. Humanpatogene parasitter

16. Smittefarlige sporedannende bakterier

17. Stoffer som skyldes forurensning fra landbruksområder 1 • Ammonium, nitrat, nitritt (husdyr-/kunstgjødsel) • kan også indikere kloakkforurensning • ammonium er ikke helsefarlig men kan omdannes til nitritt i ledningsnettet • nitrat/nitritt - • hindrer oksygenopptak i blodet • mistanke om kreftfremkallende effekt • ammonium • danner kloramin - kan øke klorbehovet • kan medføre økt begroing og korrosjon

18. Stoffer som skyldes forurensning fra landbruksområder 2 • Plantevernmidler • enkelte er akutt giftige • Mattilsynet godkjenner og utarbeider bruksregler • systematisk kartlegging 1998 - 2000 konkluderer med at det kan forekomme lokal påvirkning i utsatte områder

19. Naturlig forurensning som er knyttet til grunnvann 1 -(og innsjøer med oksygensvikt) • Oppløst jern og mangan - • Bruksmessige ulemper • brunfarging av klesvask • lukt og smak • overskridelse av grenseverdi kan gi mikrobiell beleggdannelse/store slammengder

20. Naturlig forurensning som er knyttet til grunnvann 2 • Radioaktivitet • spesielt alunskifer og granitt • radon • kan være kreftfremkallende og genskadende • eksponering via luft (dusjing) • uran funnet i små grunnvannsanlegg - helseeffekter lite dokumentert

21. Naturlig forurensning som er knyttet til grunnvann 3 • Fluorid • finnes i berggrunn (+industriutslipp) • forebygger tannråte, men skadevirkninger i form av misfarging/skade på tannemaljen og skade på skjelettet: • 0-0,5 mg/l ok - med fluortabletter • 0,5-1,0 mg/l - ikke ok med fluortabletter • 1,0 - 1,5 mg/l - heller ikke fluortannkrem • >1,5 mg/l - økende skadevirkninger:

22. Norske borebrønner (NGU -98) • Radon • 13,9% av 1601 undersøkte fjellbrønner har radoninnhold over tiltaksgrensen 500 Bq/l • 0 av 72 løsmassebrønner • Fluorid • 16,1% av 1604 undersøkte fjellbrønner har fluoridinnhold over grenseverdien 1,5 mg/l • 0 av 72 løsmassebrønner

23. Naturlig forurensning som er knyttet til grunnvann 4 - • Natrium (også havpåvirket overflatevann) • grunnvann under marin grense kan ha høye verdier • påvirker blodtrykk - hjerte-/karsykdommer • Grenseverdi er satt av hensyn til smak • Hardt vann • kalsium og magnesium (ikke grenseverdi i drvf.) • kalkrik berggrunn (Nordland, Troms og Finnmark) • kjelstein

24. Eksempler på indirekte effekter 1 • Korrosjon • bruksmessige ulemper • utløsing av helseskadelige stoffer • Begroing • bruksmessige ulemper • vekst av uønskede organismer

25. Eksempler på indirekte effekter 2 • Redusert desinfeksjonseffektivitet • UV • klor • Dannelse av biprodukter • klorering av humusholdig vann • ozonering av sjøvannspåvirket vann

26. Forurensningsparametere som skyldes korrosjon 1 • Jern • primært et estetisk problem • Kopper - interne ledningsnett • bitter smak • diaré hos barn • kraftig brekning - aluminiumskjeler/sure drikker • grønnfarging av sanitærmateriell/lyst hår • Kalkoppløsning fra cementrør - høy pH • øyeirriterende

27. Forurensningsparametere som skyldes korrosjon 2 • Bly og kadmium • akkumuleres i kroppen/alvorlige langtidsvirkninger • sink (galvanisering/loddemetall) kan inneholde Cd • lave konsentrasjoner i Norge, men • være obs. på ny ”fancy” armatur

28. Parametere som har betydning for begroing • Organisk stoff • Behovet for å fjerne humusstoffer kan vurderes på grunnlag av grenseverdier for farge og TOC • Grenseverdien for COD er satt ut fra hensynet til begroing • Bakteriell slamdannelse • ”jern/mangan”-bakterier • ikke problem når grenseverdi for Fe/Mn overholdes • Kimtall over 100/l indikerer begroing • kan også indikere forurenset vann

29. Parametere som kan redusere desinfeksjonseffektivitet • UV • turbiditet og farge • utfelt jern og mangan • Klor • Humus (farge) • forbruker fritt klor • fargeøkning fra 10 til 20 kan doble klorbehovet • pH • høy pH (8) krever lenger kontakttid for samme effekt som ved lav pH (6)

30. Uønskede stoffer som kan dannes ved vannbehandling 1 • Klorering av humusholdig vann • kan gi vond lukt og smak • kan danne kloreringsbiprodukter • Kloroform, bromdiklormetan, dibromklormetan, bromoform (trihalometaner, THM) • Halogenerte eddiksyrer (halogenerte organiske syrer) • Halogenerte acetoner (halogenerte ketoner) • MX • norske undersøkelser viser lave verdier

31. Uønskede stoffer som kan dannes ved vannbehandling 2 • Ozonering av sjøvannspåvirket vann • bromid kan omdannes til bromat • bromat er mulig kreftfremkallende • Veileder til drikkevannsforskriften anbefaler at bromatdannelse tas i betraktning ved bromidkonsentrasjoner over 50 µg/l

32. Uønskede stoffer som kan dannes ved vannbehandling 3 • Direktefiltrering med aluminimusforbindelser som koaguleringsmiddel • subotimal drift kan gi løste al-forbindelser i rentvannet • utfelling kan gi slamdannelse, uklart og misfarget vann og vond smak

33. Uønskede stoffer som kan skyldes materialer/kaogulanter • Akrylamind og epiklorhydrin • brukes til produksjon av epoxybelegg, tettemidler, koagulanter • akrylamid er mulig kreftfremkallende • epiklorhydrin kan gi hudirritasjon, ødelegge lever og nyrer, påvirke sentralnervesystemet, sannsynlig kreftfremkallende • god kontroll av disse ved norske vannverk - tilsatskjemikalier skal godkjennes av Mattilsynet (www.fhi.no/drikkevann Godkjente produkter)

34. Oppsummering • Drikkevannsforskriftens kvalitetskrav er ”styrt” av EUs drikkevannsdirektiv - mange parametere er ikke problem i norsk drikkevann • Akutt mage-/tarmsykdom forårsaket av mikrober er den største trusselen fra norsk drikkevann • Andre viktige hensyn i Norge: • redusert desinfeksjonseffekt pga. turb./farge • korrosjon pga. lav pH/bløtt vann • begroing pga. humusholdig vann