Univerzitet u Novom Sadu Prirodno‐matematički fakultet h b h š ž d Departman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine Udruženje za unapređenje zaštite životne sredine „Novi Sad“ Fondacija "Docent dr Milena Dalmacija" Sudbina organskih polutanata u tretmanu vode za piće dr Aleksandra Tubić, docent Departman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine Prirodno-matematički fakultet Univerzitet u Novom Sadu Novi Sad 21‐23. septembar, 2016.
31
Embed
Sudbina organskih polutanata u tretmanu vode za piće · tretmanu vode za piće dr Aleksandra Tubi ć, docent Departman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine Prirodno-matematički
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
UniverzitetuNovomSaduPrirodno‐matematičkifakultet
h b h š ž dDepartmanzahemiju,biohemijuizaštituživotnesredineUdruženjezaunapređenjezaštiteživotnesredine„NoviSad“Fondacija"DocentdrMilenaDalmacija"
Sudbina organskih polutanata u tretmanu vode za piće
dr Aleksandra Tubić, docentDepartman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine
Prirodno-matematički fakultet Univerzitet u Novom Sadu
NoviSad21‐23.septembar,2016.
Sadržaj
Relevantni organski polutanti (eng. contaminants of emerging concern)
Tehnologije uklanjanja organskih polutanata na postojenjima za tretman vode za piće• Koagulacija• Adsorpcija• Jonska izmena• Membranska filtracija• Unapređeni procesi oksidacije• DezinfekcijaNusproizvodi degradacije organskih polutanata u tretmanu vode za pićep g j g p p
Postojeće stanje u oblasti regulative, analitike i tehnologija uklanjanja
Prioriteti u novim istraživanjimaPrioriteti u novim istraživanjima
Tehnike uklanjanja organskih Tehnike uklanjanja organskih polutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za piće polutanata u tretmanu vode za piće
Koagulacijag j
Najčešće primenjivan na postrojenjima za tretman vode za piće
Nije efikasna za uklanjanje tragova organskih polutanata. Mogu se uklanjati polutanti koji imaju visoku Kow vrednostj j j ow
• Holesterol
Najčešće primenjivani koagulantiNajčešće primenjivani koagulanti
Uklanjanje koagulacijom iz sintetičkog matriksa: 21-43%
Uklanjanje koagulacijom iz sintetičkog matriksa: 54-94%
Tehnike uklanjanja organskih Tehnike uklanjanja organskih polutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za piće polutanata u tretmanu vode za piće
Adsorpcija na aktivnom ugljup j g j
Može se primeniti u različitim delovima postrojenja
Najčešće se koristi za uklanjanje supstanci koje daju neprijatan mirisNajčešće se koristi za uklanjanje supstanci koje daju neprijatan miris i ukus vodi
Dodatak AU u toku koagulacije može pospešiti uklanjanje tetraciklinskih antibiotika sa 75% na 100%
Knappe i sar 2012Knappe i sar., 2012
Adsorpcija na aktivnom uglju u prahup j g j p
Faktori koji utiču na efiksanost AU u uklanjanju organskih polutanataj j j g p
• Vrsta materijala od kojeg je AU proizveden – ugalj, drvo, kokos...• Veličina čestica
• Manja veličina čestica AU – bolja efikasnost• pH vrednost vodenog matriksa• Karakteristike organskog jedinjenja• Mesto primene AUP u tretmanu vode za piće
• pre koagulacije• nakon koagulacije• simultano – zajedno sa procesom koagulacije
Rigobello i sar., 2012
Adsorpcija na aktivnom uglju u prahup j g j p
Rigobello i sar 2012Rigobello i sar., 2012
Tehnike uklanjanja organskih Tehnike uklanjanja organskih polutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za piće polutanata u tretmanu vode za piće
Tehnike uklanjanja organskih Tehnike uklanjanja organskih polutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za piće polutanata u tretmanu vode za piće
Tehnike uklanjanja organskih Tehnike uklanjanja organskih polutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za piće
Uslovi tretmana:
polutanata u tretmanu vode za piće polutanata u tretmanu vode za piće
Unapređeni procesi oksidacije
X. Yang i sar., 2016
pH = 7t = 3 min[Cl2] = 3 mg/l2 g[H2O2] = 3 mg/l
Unapređeni procesi oksidacijeX. Yang i sar., 2016
Uslovi tretmana:
pH = 7t 1 5 mint = 1,5 min[Cl2] = 5 mg/l
Tehnike uklanjanja organskih Tehnike uklanjanja organskih polutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za piće polutanata u tretmanu vode za piće
DezinfekcijajNajčešće se primenjuju dezinfekciona sredstva na bazi hlora
Druga dezinfekciona sredstva: ozon, UV i dr. Osnovni zahtevi:Osnovni zahtevi: dezinfekciono sredstvo mora biti netoksično, da deluje u kratkom vremenu, pri širokom opsegu temperatura i pH vrednosti, da obezbeđuje rezidualNeželjeni efekti – formiranje dezinfekcionih nusproizvoda koji su obezbeđuje rezidual j j p jštetni po zdravlje ljudi
Nusproizvodi pri uklanjanju organskih polutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za piće
Nusproizvodi reakcije hlora sa organskim polutantima
Jedinjenje Predloženi nusproizvod Analitička tehnika
Uticaj na biohemijske aktivnosti
Referenca
LC UV MS B d iFluoksetin N‐hlorofluoksetin LC‐UV‐MSLC‐UV‐EC N/A Bedner i
MacCrehan, 2006
Joeksol Jodovani THM i jodovane kiseline
GC‐ECDGC‐NCl‐MS
Genotoksični, citotoksični Duirk i sar., 2011
Tetraciklini
Hlorovani i hidroksil nusproizvodi bez
značajnog raskidanja prstena
LC‐(+)‐ESI‐MS nepoznato Wang i sar., 2011
Nusproizvodi pri uklanjanju organskih polutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za piće
Nusproizvodi reakcije hlora sa diklofenakom
Rigobello i sar 2012Rigobello i sar., 2012
Nusproizvodi pri uklanjanju organskih polutanata u tretmanu vode za pićepolutanata u tretmanu vode za piće
Voda opterećena sa POM
Voda bogata amonijakom
Postojeće stanje u oblasti Postojeće stanje u oblasti regulative, analitike i tehnologija regulative, analitike i tehnologija g , g jg , g j
uklanjanjauklanjanja
• Razvoj novih analitičkih tehnika omoguićio je:• idenitifikaciju sve većeg broja organskih polutanata u niskim
koncentracijama (ng/l, pg/l)• uspostavljanje monitoringa za određene polutante koji ranije nisu bili
praćenipraćeni• kratkoročnu procenu uticaja pojedinačnih polutanata i njihovih smeša na
životnu sredinu i zdravlje ljudi• Primena postojećih tehnika za
monitoring organskih polutanata i•Do sada postojeće tehnologije, iako monitoring organskih polutanata i procenu njihovog uticaja na životnu sredinu i zdravlje ljudi su još uvek skupe i veoma često nedostupne za
Do sada postojeće tehnologije, iako u nekim slučajevima veoma efikasne, nisu efikasne za uklanjanje svih vrsta organskih polutanata koje
ći di rutinsku primenu se mogu naći u vodi
• Postrojenja za tretman otpadnih voda nisu u obavezi da prate pojavu i koncentracije velikog broja organskih polutanata zbogpojavu i koncentracije velikog broja organskih polutanata zbog čega može doći do njihovog dospevanja u vodene ekosisteme i resurse vode za piće, kao i do bioakumulacije.
Pravilnik o higijenskoj ispravnosti vode za pićePravilnik o higijenskoj ispravnosti vode za piće
Alahlor Aldrin i dieldrin Dihlorprop 1,2‐ dihlorbenzen
Atrazin DDT 2,4‐D 1,4‐ dihlorbenzen
PrioritetiPrioriteti u novim istraživanjimau novim istraživanjima
• Razvoj novih instrumentalnih tehnologija koje će omogućiti:• veću osetljivost
j d t lj j i k i li• pojednostavljenje pripreme uzoraka i analize• ekonomski isplativije analize
•Istraživanja u oblasti unapređenja tehnologija za uklanjanje organskih polutanta s a a ja u ob as u ap eđe ja e o og ja a u a ja je o ga s po u a au tretmanima voda, a posebno vode za piće, sa ciljem povećanja efikasnosti tretmana, smanjenja troškova i uticaja na životnu sredinu.
•Primer:Nanomaterijali su se pokazali kao veoma efikasni za uklanjanje velikog•Nanomaterijali su se pokazali kao veoma efikasni za uklanjanje velikog broja polutanata od interesa, zbog velike kontaktne površine.
•Neophodno ih je naneti na GAU ili AUP, kako bi se sprečilo njihovo dospevanje u vodu za pićep j p
•Razvoj novih protokola za procena rizika od prisustva niskih koncentracija organskih polutanata u vodi, kako bi svi koji u tome učestvuju imali isti cilj i jasno postavljenje granice.
PrioritetiPrioriteti u novim istraživanjimau novim istraživanjima
• Praćenje dugoročnih efekata organskih polutanata na zdravlje ljudi, na osnovukojih će biti moguće proceniti da li je i do kog nivoa potrebno ukloniti određenik t i t t t d ićkontaminant u tretmenu vode za piće
• Uspostavljanje sveobuhvatne baze podataka o polutantima od ineteresa naodređenom geografskom području
• uzimajući u obzir sve relevantne uticaje na kvalitet vode na izvorištu, kojiu ajuć u ob s e e e a e u caje a a e ode a o š u, ojmože uticati na sadržaj polutanata koji eventualno dospevaju do tretmanavode za piće
• Praćenje, procena uticaja i tertman proizvoda degradacije polutanata odinteresainteresa
• njihove koncentracije su čak i niže od koncentracija samih polutanata• uticaj na zdravlje ljudi i životinja može biti potpuno drugačiji u odnosu na
organske polutante iz kojih su nastali, zbog promene struktureg p j g p• tehnike uklanjanja proizvoda degradacije mogu se značajno razlikovati od
tehnika koje su efikasne za uklanjanje organskih polutanata, zbog različitepolarnosti i rastvorljivosti
ZaključakZaključak
• Iako su organski polutanti od inetersa u vodama prisutni u tragovima, njihovštetan efekat na vodene organizme, životinje i zdravlje ljudi ne sme biti
d j b i jih k t t i št jpodcenjen, s obzirom na njihovo konstantno ispuštanje• Procena i uklanjanje organskih polutanata i proizvoda degradacije u prirodnim
vodama i vodi za piće predstavlja značajan izazov zbog kompleksnostikontaminacije vodenih matriksao a ac je ode a sa
• Do sada je postuignut značajan napredak na polju razvoja analitičkih tehnikaza praćenje niskih koncnetracija polutanata u vodi, kao i tehnika za njihovouklanjanjePrioriteti za nova istraživanja obuhvataju razvoj metoda za određivanje i• Prioriteti za nova istraživanja obuhvataju razvoj metoda za određivanje itehnika za uklanjanje oksidacionih/degradacionih produkata i metabolitaorganskih polutanata
HVALA NA PAHVALA NA PAŽNJI!ŽNJI!HVALA NA PAHVALA NA PAŽNJI!ŽNJI!