Systemy oparte na koncepcji „toilet-to-tap” (dosł. „z toalety do kranu”) mogłyby zmniejszyć obecną presję na zasoby wodne, jeśli tylko udałoby się nam przezwyciężyć odruch obrzydzenia na myśl o piciu wody pozyskanej ze ścieków. Jednak należy wpierw zadać pytanie – jak czysta jest w ogóle woda w kranie? O przybliżenie wszystkich związanych z tym niuansów poprosiliśmy Didiera Neuzereta, eksperta zajmującego się tematem mikrozanieczyszczeń.
Latem 2022 roku duży obszar Zjednoczonego Królestwa został dotknięty skutkami skrajnych upałów, kiedy to notowano temperatury przekraczające 40 °C. Ponadto przez parę miesięcy utrzymywały się słabe opady deszczu, co w wyniku nałożenia się tych dwóch czynników spowodowało, że poziom wody w rzekach i zbiornikach retencyjnych pozostawał wyjątkowo niski. Zabierając głos w dyskusji na temat bezpieczeństwa wodnego, szef brytyjskiej Agencji Środowiska Sir James Bevan zwrócił uwagę na dość „niesmaczne” rozwiązanie, mianowicie zaproponował, by „wodę, która powstaje w wyniku oczyszczania ścieków, poddać dalszemu przetwarzaniu, zamieniając ją z powrotem w wodę nadającą się do spożycia. Jednak mimo że byłaby całkowicie bezpieczna i zdrowa, wciąż niewielu ludzi miałoby na nią ochotę”.Wprawdzie myśl o napoju z drugiej ręki jest mało apetyczna, lecz należy przy tym dodać, że woda dostarczana do naszych domów jest w rzeczywistości stale poddawana recyklingowi, czy to w ramach naturalnego, czy miejskiego obiegu wody. Jej uzdatnianie przebiega w ramach kilku procesów, takich jak flokulacja, mikro- i ultrafiltracja, dezynfekcja, zastosowanie węgla aktywnego i ozonowanie.
„Trudno powiedzieć, który z tych procesów jest najlepszy, ponieważ ich skuteczność w dużej mierze zależy od konkretnego przypadku”, twierdzi Neuzeret. „Tak naprawdę nie ma znaczenia, jak często woda była poddawana recyklingowi ani z jakiego źródła pochodzi, liczy się bowiem sposób jej recyklingu i jej końcowa jakość”.
Ale, jak dodaje ekspert, jednej rzeczy możemy być pewni – tego, że w wodzie kumulują się zanieczyszczenia, a proces rozcieńczania zmniejsza ich stężenie. Tak więc w ramach naturalnego obiegu wody wygląda to tak, że ścieki są oczyszczane i wpuszczane do zbiornika lub cieku wodnego, np. do rzeki, a następnie odzyskiwane jako woda powierzchniowa, poddawane ponownemu uzdatnieniu i wreszcie doprowadzane wodociągami do gospodarstw domowych. Ale taka opcja jest obecnie mało wydajna.
„Zmiana klimatu oznacza, że na niektórych obszarach, zwłaszcza latem, woda uwalniana z oczyszczalni stanowi niemalże cały przepływ rzeki, co upośledza jej naturalną zdolność do rozcieńczania ścieków”, podkreśla Neuzeret.
Ścieki mogą być również oczyszczane w celu bezpośredniego wykorzystania. Neuzeret dzieli stacje uzdatniania wody na dwa rodzaje. Pierwszy z nich przeznaczony jest do produkcji wody niezdatnej do picia, w związku z czym do usuwania makrozanieczyszczeń, m.in. fosforanów i azotanów, zwykle stosuje się osad czynny. „Mimo że niektóre mikrozanieczyszczenia są zatrzymywane, duża ich część pozostaje i przez to trafia do środowiska naturalnego”, dodaje Neuzeret.
Co oczywiste, uzdatnianie wody pitnej opiera się na bardziej rygorystycznych wymogach, dlatego obejmuje kilka procesów, których zadaniem jest eliminacja mikrozanieczyszczeń. Jednym z częściej stosowanych zabiegów jest chlorowanie mające na celu usunięcie potencjalnych bakterii i wirusów. Kolejną trudność stanowi jednak sprawdzenie, czy wykonane zabiegi były na pewno skuteczne.Badania Neuzereta koncentrują się na mikrozanieczyszczeniach pochodzących z wielu różnych źródeł, takich jak metale ciężkie uwalniane przez zakłady przemysłowe, pestycydy stosowane w rolnictwie i pozostałości leków przyjmowanych przez ludzi, a także stosowane przez nas kosmetyki, rozpuszczalniki czy detergenty.
„Przyjmuje się, że liczba związków stanowiących mikrozanieczyszczenia znacznie przekracza 100 000, a taka różnorodność oznacza, że nie ma mowy o żadnych typowych parametrach próbek. Konkretne przypadki mogą się od siebie całkowicie różnić w zależności od oczyszczalni”, wyjaśnia ekspert.
Neuzeret jest koordynatorem finansowanego przez Unię Europejską projektu ToxMate, w ramach którego pracuje nad wykorzystaniem organizmów wrażliwych na zanieczyszczenia w roli „czujników” umieszczanych w wodzie. Zespół projektu opracował protokół monitorowania jakości wody w czasie rzeczywistym, opierając się na analizie zmian behawioralnych u trzech gatunków bezkręgowców wodnych – krewetek, pijawek i ślimaków wodnych – w warunkach zanieczyszczonego środowiska.Innowacje takie jak te przyczynią się do stworzenia systemu, w którym woda będzie nie tylko ponownie wykorzystywana, ale też w całości poddawana recyklingowi. Neuzeret wskazuje jednak na inne potencjalne rozwiązanie naszego rosnącego zapotrzebowania na wodę. „Zużywamy tylko niewielkie ilości wody z naszych kranów – we Francji do picia i gotowania wykorzystuje się około 7 %, a reszta służy do kąpieli, prania czy mycia naczyń. Moglibyśmy systematycznie zbierać tę „szarą wodę” w domu, aby ponownie wykorzystać ją do spłukiwania toalety, prania lub nawadniania ogrodu”.
Ciekawe więc, ile razy można wypić tę samą wodę? Biorąc pod uwagę, że większość dostępnych na Ziemi zasobów wodnych istnieje już od kilku miliardów lat, choć w różnych stanach (gazowym, ciekłym, stałym) i miejscach (rzeki, jeziora, oceany, wody gruntowe), okazuje się, że woda pitna jest stale poddawana różnym formom recyklingu, zanim trafi do naszych kranów.
W ramach pewnego dziesięcioletniego eksperymentu myślowego obliczono, ile razy atomy w przeciętnej cząsteczce wody mogły być kiedyś stężonym moczem z różnych gatunków kręgowców. Okazało się, że co najmniej dziesięć razy.
Zatem wypijmy na zdrowie! Ale może pozostańmy na razie przy winie.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o badaniach Neuzereta: Monitorowanie toksyczności wody w czasie rzeczywistym
poleca:
Studentnews.pl