Univerzitet u Novom Sadu

Prirodno-matematički fakultet, Departman za hemiju

Katedra za hemijsku tehnologiju i zaštitu životne sredine

Centar izvrsnosti za hemiju okoline i procenu rizika

21000 Novi Sad, Trg Dositeja  Obradovića 3,

Tel: ++381 (21) 450 041; ++381 (21) 635 06 72  Fax: ++381 (21) 454 065 

E-mail: milena.ww@ih.ns.ac.yu

 

Poštovani,

 

U okviru Water Workshop-a 2008 organizovan je niz predavanja na temu "KVALITET VODE ZA PIĆE".

 


     Cilj ove teme je u svetlu predloga novih normativa i standarda (preporuke Svetske zdravstvene organizacije (SZO) iz 2004., Direktiva EU iz 1998. i predložene revizije iz 2005., predloga našeg Pravilnika i iskustava država u okruženju), koji svim profilima stručnjaka iz oblasti vodosnabdevanja treba da daju informacije o hemijsko-tehnološkim, zdravstvenim, biološkim i mikrobiološkim aspektima pripreme vode za piće.

Značajno mesto u ovoj temi je dato i informacijama o novim tehnologijama, kao i modifikacijama već poznatih tehnologija pripreme vode za piće. Okvir ovim raznim aspektima kvaliteta i tehnologijama pomoću kojih je moguće dostići željeni kvalitet, daje sistem dobro organizovanog i celovitog monitoringa. On je preduslov za dobro poznavanje kvaliteta vode na izvorištu, u toku prerade i u distribucionoj mreži i samim tim vezivno tkivo celokupnog sistema vodosnabdevanja i jedini pravi temelj dobrog upravljanja resursima. Zato i u ovoj temi, predavanje o monitoringu ima za cilj da u svesti slušaoca poveže u celinu ostala predavanja i doprinese shvatanju, da se svaki od navedenih aspekata razmatranja problema kvaliteta vode za piće ne rešava kao problem sam za sebe, nego upravo u koordinaciji sa svim ostalim.

Kontrola mikrobiološkog i hemijskog kvaliteta vode za piće zahteva razvoj planova menadžmenta, koji kada se implementira, daje osnovu za sistem zaštite i proces kontrole sistema za vodosnabdevanje. Na taj način se sprečava prisustvo patogena i hemikalija u vodi za piće koji predstavljaju rizik po zdravlje. Planovi menadžmenta se zovu „Planovi o zdravstveno bezbednoj vodi za piće“ ili "Planovi o sigurnosti vode za piće" (WSPs – eng. "water safety plans"). WSP sistem kompromisne procene i dizajn operativnog monitoringa i planova menadžmenta, uključuju potrebnu dokumentaciju i komunikacije. Elementi WSP obrazuju princip višestepene barijere i analize hazarda i kritičnih kontrolnih tačaka (HACCP – eng. "hazard analyzis and critical control points") i ostalih sistematičnih upravljačkih pristupa. Planovi treba da se odnose na sve aspekte snabdevanja vodom za piće sa pažnjom na aspekte kontrole, pripreme vode za piće i distribucije.

      Predavanja u okviru ove teme su koncipirana tako da ukažu da se uticaji raznih sastojaka u vodi i njihovog načina i prirode delovanja na zdravlje, mogu svrstati u četiri osnovna tipa zahteva za kvalitetom vode za piće: (i) zdravstvene ciljeve. (ii) ciljeve kvaliteta vode. (iii) ciljeve performansi koji se primenjuju na sastojke vode za piće koji kod kratkotrajnog izlaganja predstavljaju rizik po javno zdravlje, ili gde velike fluktuacije u koncentraciji mogu da se pojave u kratkom periodu, sa značajnim uticajem za zdravlje. (iv) specifične tehnološke ciljeve.


 

Druga tema u okviru Water Workshop-a 2008 je "SAVREMENI TRENDOVI U INSTRUMENTALNOJ HEMIJSKOJ ANALIZI VODE I SEDIMENTA"



     U okviru ove teme na predavanjima će biti predstavljena teorija iz gasne, tečne i jonske hromatografije; primena TOC analizatora u kontroli kvaliteta voda i različiti načini pripreme uzoraka za hemijsku analizu. U eksperimentalnom delu učesnici škole će se moći upoznati sa radom sledećih istrumenata: Gasni hromatograf sa masenim detektorom (GC/MSD) (GC-Agilent 7890A sa Mass selective detector Agilent 5975C, analiza specifičnih organskih jedinjenja); TOC analizator (Elementar liqui TOC II, TOC analiza vode i muljeva); Jonski hromatograf (ICS 3000 za analizu anjona i katjona sa ’on-line’ pripremom eluensa i autosemplerom, Dionex Corporation, SAD); ICP-MS (PE SCIEX ELAN 5000, analiza metala); Atomski apsorpcioni spektrometar (Atomic Absorption spectrometar Analyst 400 Perkin Elmer, analiza metala); Hg analizator (LECO AMA-254); Uređaj za mikrotalasnu digestiju i ekstrakciju (Milestone Start E, priprema uzoraka za analizu).

     Prva vežba. U cilju brže i efikasnije pripreme uzoraka za rad na raznim analitičkim uređajima (GC, AAS) priprema uzoraka pod uticajem mikrotalasa je sve interesantnija i opšte prihvaćena od strane analitičara koji žele da izbegnu kuvanje u carskoj vodi 10-12 časova. Mikrotalasnim postupkom se digestija uzoraka skrati na max 30 minuta, naravno zavisi od tipa uzoraka. Kao dalji napredak upotrebe mikrotalasa proširena je primena u vidu ekstrakcije i koncentrovanja-uparavanja. Ekstrakcija u polju mikrotalasa je zamena za tečno-tečno ekstrakciju, dok uparavanjem analiti iz uzorka koji je digestovan bivaju koncentrisani bez presipanja i gubitaka. Cilj ove vežbe je da se prikaže ušteda vremena kao i bolji odziv prilikom ekstrakcije i evaporacije/uparavanja-koncentrovanja.

     Druga vežba. Demonstriraće se analiza voda na sadržaj PAH primenom tečne hromatogragije (Waters Acquity UPLC) uz pripremu realnih uzoraka SPE ekstrakcijom.

     Treća vežba. Kada se analiziraju različiti uzorci vode, najčešće je koncentracija analita je vrlo niska pri čemu matriks može biti veoma kontaminiran. Za prevazilaženje ovih problema, kao veoma efektivna i efikasna tehnika za pripremu uzorka (pre hromatografske analize na LC ili GC ili neke druge analitičke metode), pokazala se čvrsto tečna ekstrakcija (SPE). U okviru laboratorijskih vežbi objasniće se mogućnosti, ali i ograničenja ove tehnike za pripremu uzorka i prezentovati softver dizajniran za razvijanje SPE metode i definisanje polazne tačke za evaluaciju i validaciju metode.

     Četvrta vežba je primena TOC analizatora za određivanje NPOC (Non Purgable Organic Carbon) dela organskog ukupnog ugljenika.  Analize za određivanje organskog ugljenika su kratke, u trajanju do max 15 minuta, biće prikazani načini kreiranja metoda, upotreba autosemplera, priprema uzoraka za rad sa uređajem.

     Peta vežba. Razvoj industrije je doveo do pojave sve većeg broja organskih polutanata u životnoj sredini, a razvoj nauke do otkrića toksikoloških efekata sve većeg broja organskih polutanata, s jedne strane, i razvoja i unapređenja instrumentalnih tehnika koje omogućavaju određivanje izuzetno niskih koncentracija ovih jedinjenja u životnoj sredini, s druge strane. U okviru planiranih vežbi biće predstavljeni novi interesantni polutanti od interesa u životnoj sredini (PFOA/PFOS – perfluorooktanska kiselina/perfluorooktan-sulfonati, odabrani farmaceutski proizvodi i komponente sredstava za ličnu higijenu i polibromovani difenil-etri), kao i tri različita sistema kao rešenja za njihovu analizu. Predmet diskusije biće i osnovni principi hromatografskih određivanja sa maseno selektivnim detektorima: LC/MS QQQ, TOF, GC/MS Q i GC/MS QQQ, a posebna pažnja biće posvećena SIM načinu rada u GC/MS tehnici.

      Šesta vežba. Jonska hromatografija omogućava brzo i simultano određivanje niza katjona i/ili anjona u uzorcima vode, kao i mnogim drugim uzorcima prevedenim u tečno stanje (gasovi, sedimenti, zemljište, svi oblici farmaceutskih proizvoda, biološki materijali, prehrambeni proizvodi i dr.). Napredna tehnologija sistema za jonsku hromatografiju osigurava određivanje analita sa vrlo niskim granicama detekcije i kvantitacije uz minimalnu potrošnju vremena na pripremu uzorka. Na vežbama će biti demonstrirana analiza odabranih anjona i katjona u vodi na instrumentu ICS-3000 (Dionex) uz detekciju promene provodljivosti on-line elektrohemijski pripremljenog eluenta nakon supresije provodljivosti pokretne faze koja osigurava visoku osetljivost određivanja. S obzirom na visoke kriterijume u pogledu kvaliteta vode potrebne za pripremu standarda, uzoraka i eluenta, posebna pažnja se mora pokloniti i načinu pripreme te vode. U sklopu vežbi biće ukazano na specifičnosti i prednosti Labconco uređaja za pripremu ultračiste vode. Učesnici imaju mogućnost da donesu svoje tipične uzorke i da ih analiziraju na ICS3000, u skladu sa raspoloživim vremenom.

      Sedma vežba. Sveprisutnost metala u životnoj sredini uslovila je intenzivan razvoj analitičkih tehnika za što preciznije određivanje njihovog sadržaja. U okviru vežbi biće demonstriran rad intrumenata: AAS i ICP-MS za analizu svih metala, kao i LECO AMA-254 koji se primenjuje isključivo za analizu žive.


 

 

Treća tema u okviru Water Workshop-a 2008 je "KONTAMINIRANI SEDIMENT - EKOLOŠKA BOMBA".


 


     Problem zagađenja sedimenta u vodenom ekosistemu je veoma značajan, naročito sa aspekta potrebe za njegovim dislociranjem i odlaganjem na deponije. Poseban problem u Vojvodini predstavlja Hidrosistem DTD sa kanalima ukupne dužine od oko 20000 km. Protok vode u kanalima i transportna sposobnost toka za nanos su takve da dolazi do formiranja nanosa. Trenutno, u vode se upuštaju nedovoljno prečišćene ili neprečišćene otpadne vode preko 300 zagađivača, a značajan rasuti izvor zagađenja predstavlja poljoprivreda. Kao posledica, došlo je do značajnog razvoja biljne vegetacije, nagomilavanja nanosa, kao i pojave hemijskih supstanci u nedozvoljenim količinama kako u vodi, tako i u sedimentu. Prilikom revitalizacije vodotokova često se određene količine sedimenta moraju ukloniti. Ako je cilj upravljanje vodama u skladu sa ekološkim principima, tada se odlaganje i eventualna remedijacija zagađenog sedimenta moraju izvršiti bez negativnih posledica po životnu sredinu, što podrazumeva sprečavanje širenja opasnih materija u druge delove životne sredine (vodu, zemljište, vazduh). Štetni efekti mogu da se ispolje pri čišćenju vodotoka (kanala) usled neadekvatnog rukovanja muljem ili neadekvatnog deponovanja, ako sadrži toksične materije u količini većoj nego što je prihvatljivo.

     Mnogo bogatije i razvijenije zemlje od Srbije pristupaju rešenju problema sedimenta planski, kako bi smanjili troškove sanacije zagađenih lokaliteta. Dobar primer je Norveška, koja ima veliku količinu zagađenog morskog sedimenta. Oni su 2003. godine konstituisali Nacionalni odbor, koji daje savete Norveškoj Agenciji za zaštitu životne sredine o potrebnoj dokumentaciji, monitoringu, identifikaciji i odabiru remedijacionih tehnika i dr. Takođe, doneli su Nacionalni remedijacioni plan. Izvršili su mapiranje i monitoring sedimenta, određene su vruće tačke, uklonjeni su mnogi važni primarni izvori zagađenja, a napravljeni su i akcioni planovi da se smanje rasuti izvori zagađenja. Nacionalni odbor je preduzeo na sebe razvoj alata za procenu rizika, uspostavljanje ciljeva za remedijaciju na lokalnom regionalnom i nacionalnom nivou, određivanje uticaja transporta zagađenja vodom i vazduhom, izradu strateškog plana i odabir ko će biti realizator projekata. U okviru Nacionalnog akcionog plana, Nacionalni odbor je sproveo nekoliko pilot-istraživanja različitih remedijacionih tehnika i za svaki zagađeni lokalitet predložena je adekvatna tehnika.

     Da bi u Srbiji dostigli evropske standarde u zaštiti životne sredine, pre svega, neophodno je podići nivo znanja svih učesnika u aktivnostima sanacije i revitalizacije vodotoka, kako bi se smanjio ekološki rizik usled dislokacije kontaminiranog sedimenta i kako bi se dobrim odabirom aktivnosti smanjili ukupni troškovi sanacije i revitalizacije.


 

Četvrta tema u okviru Water Workshop-a 2008 je "DECENTRALIZOVANO UPRAVLJANJE TRETMANOM OTPADNIH VODA". 


 


 Institut Fraunhofer IGB ima dugogodišnje iskustvo u oblasti tretmana otpadnih voda, i to ne samo kroz primenu i optimizaciju postojećih tehnologija, već i kroz razvoj novih i unapređenih procesa. U okviru ove teme biće dat pregled različitih tretmana otpadnih voda, uključujući fizičko-hemijske i biološke procese, kao i aerobne i anaerobne tretmane. Prednosti i nedostaci različitih tehnologija za tretman otpadnih voda biće predstavljeni kroz različite primere iz prakse. Posebno će biti reči o najčešćim greškama koje se čine tokom projektovanja i vođenja postrojenja za tretman otpadnih voda, a koje se uz pravilno razumevanje procesa, najčešće mogu prevazići i rešiti jednostavnim merama. U okviru ove teme biće prikazan modularni tretman otpadnih voda, a što je veoma bitno i njihovo projektovanje

U okviru ove teme biće predstavljen koncept za integrisano upravljanje industrijskim i komunalnim otpadnim vodama koji je razvio Institut Fraunhofer IGB. Biće predstavljena iskustva i najnoviji podaci o funkcionisanju demonstracionog postrojenja, koje će biti objašnjeno kako sa tehnološkog, tako i sa komercijalnog aspekta. Takođe će biti prikazani kontrolni sistemi za tretman voda i otpadnih voda i sistemi za obrazovanje naučnog i tehničkog osoblja.