Filtry na odstranění arsenu z vody

Konzumace arsenu prostřednictvím pitné vody může způsobit řadu onemocnění (arsen je karcinogenní látka). Ohroženy jsou především osoby, které jsou dlouhodobě vystaveny denní spotřebě vody s obsahem nad 10 µg/l.

Pokud si nevíte rady s výběrem vhodného filtračního zařízení k odstranění arsenu z vody, stačí nám napsat nebo zavolat na +420 228 224 790 ☎. Rádi vám poradíme.

Nabídka produktů k úpravě vody

Výskyt arsenu ve vodách

Arsen se vyskytuje v okysličených i neokysličených vodách v oxidačním čísle III a V. Pokud je voda dostatečně okysličená, bývá převážně v pětimocné formě. V podzemní vodě za anaerobních podmínek dochází k redukci na trojmocnou formu. Bývá také organicky vázán.

Oxidace AsIII na AsV probíhá chemickou i biochemickou cestou. Pro rychlou a účinnou reakci se používá chlorace, v případě použití chloraminů se však reakce zpomaluje. Oxidace kyslíkem rozpuštěným ve vodě probíhá velmi pomalu, pro zrychlení lze katalyzovat sloučeninami mědi.

Redukce AsV na AsIII lze dokázat poměrně snadno přidáním síranu železnatého nebo přídavkem sulfidů. Tato reakce je velice častá v hypolimniu nádrží a jezer. Opět velmi pomalá je redukce kyslíkem rozpuštěným ve vodě v anoxických podmínkách. Proto dosažení rovnovážného stavu trvá ve stojatých vodách poměrně dlouho, a AsIII lze prokázat i v oxických podmínkách epilimnia a AsV naopak i v anoxických podmínkách hypolimnia. V závislosti na složení vody se doba oxidace nebo redukce pohybuje v desítkách dní.

Obvyklé koncentrace arsenu v podzemních i povrchových vodách jsou v jednotkách až desítkách mikrogramů na litr. Za přirozenou hodnotu koncentrace arsenu v podzemních vodách se považuje 5 μg.l−1. Minerální vody karlovarských pramenů obsahují průměrně asi 150 μg.l−1 arsenu. Pramen Glauber III ve Františkových lázních obsahuje asi 800 μg.l−1, jedná se o tzv. arsenové minerální vody. V mořské vodě se koncentrace arsenu pohybuje obvykle v rozmezí asi od 1 μg.l−1 do 9 μg.l−1. V odpadních vodách z velkoprádelen je arsen obsažen v koncentracích dosahujících až 100 μg.l−1. Mimořádně vysoké koncentrace lze nalézt v důlních vodách v okolí nalezišť arsenových rud (i přes 1000 μg.l−1). Průměrná koncentrace arsenu v pitných vodách ČR se pohybuje okolo 2 μg.l−1, přičemž Vyhláška Ministerstva zdravotnictví 252/2004 Sb. povoluje nejvyšší mezní hodnotu arsenu v pitné vodě 10 μg.l−1.

Vzhledem k rozdílným oxidačně-redukčním podmínkám dochází ve vodách hlubších nádrží a jezer k vertikální stratifikaci AsIIIa AsV. Na distribuci arsenu se může v létě do značné míry podílet i biologická redukce fytoplanktonem v epilimniu, ve kterém pak převažuje AsIII. Kromě toho se může AsIII oxidovat nejenom rozpuštěným kyslíkem, ale také působením oxidů manganu. Redukce AsV v bezkyslíkatém hypolimniu probíhá jen zvolna, avšak je urychlována přítomností sulfidů a FeII.

Zdravotní rizika arsenu

V běžném okolním životním prostředí se všichni setkáváme s určitou nízkou hladinou koncentrace arsenu. Vyšší dávky mohou organismus poškodit. Arsen je značně jedovatý a dlouhodobé používání vod s malými koncentracemi As způsobuje chronické onemocnění. Arsen je dokumentovaný humánní karcinogen, způsobuje rakovinu kůže, plic a zvyšuje pravděpodobnost nádorů jater, ledvin a močového měchýře. V lidském těle se akumuluje pomalu, největší procento je v nehtech, vlasech a kůži. Typické symptomy se projevují po 5 až 10 letech používání vody se zvýšenou koncentrací arsenu.

Hlavními zdroji dietární expozice arsenu jsou mořské produkty a maso (cca 70 % z celkově přijatého arsenu). Jedná se o organicky vázaný arsen, který není pro člověka nijak zvlášť nebezpečný, jelikož po požití je rychle a téměř beze změn vyloučen močí. Rozpuštěný arsen v anorganické formě je podstatně nebezpečnější. Denní příjem z pitné vody obecně nedosahuje 10 μg, což odpovídá zhruba 29 % z celkově přijatého arsenu. V anorganické formě se po požití rychle vstřebává, v játrech dochází k detoxikaci s poločasem asi 4 dnů, kde jako první krok nastává metylace a vznikají kyseliny mono- a dimetylarseničná, které jsou ještě toxičtější než sám anorganický arsen. Zhruba 1 % arsenu člověk přijímá ze vzduchu. Stupeň absorpce arsenu u člověka při dermálním kontaktu není přesně známý, avšak experimentální studie potvrzují nízkou absorpci arsenu přes kůži při mytí a zevní vazbu arsenu ve vlasech i kůži.

Anorganický arsen je toxičtější v trojmocné formě nežli pětimocné. Z časového hlediska působení je možné zdravotní účinky arsenu při orálním požití rozdělit na akutní a chronické.

Akutní účinky: akutní otrava arsenem končící smrtí nastává při příjmu pitné vody a obsahem arsenu 60 000 ppb As.l−1(1 ppb = 1 mg.m−3). Příjem pitné vody s obsahem 300–30 000 ppb As.l−1 způsobuje podráždění žaludku, nevolnost, zvracení a střevní potíže. Dochází k poklesu červených a bílých krvinek. Celkové obecné projevy jsou únava, srdeční arytmie, pálení dlaní a chodidel.

Chronické účinky: při dlouhodobém orálním příjmu vzniká chronická otrava, která se projevuje kožními změnami, zejména zhrubnutím kůže na dlaních a chodidlech, bradavicemi a změnami cévního systému.

Problém s obsahem arsenu ve vodě se týká celého světa. Nejvíce kontaminované vody jsou dle vědců v Bangladéši. Vodní díla jsou zde skládkami odpadů, ze kterých se arsen dostává i do spodních vod. Zde pije a používá kontaminovanou vodu cca 25 milionů lidí. Bylo zjištěno, že 20 % úmrtí v této zemi je způsobeno užíváním a pitím této vody. Kontaminace spodních vod arsenem je problém zaznamenaný i v Argentině, Chile, Číně, Indii, Mexiku, Thajsku či USA. Zdaleka však nedosahuje takových koncentrací a množství jako v Bangladéši.

Odstraňování arsenu z vody

K odstranění těžkých kovů z vody existuje mnoho způsobů. V současnosti se nejvíce využívá sorpce na granulované médium na bázi oxidů a hydroxidů železa. Jedná se o selektivní, nenáročnou, ekonomicky přijatelnou a velmi účinnou metodu, která je schopna snížit koncentraci arsenu ve vodě pod limit 10 μg.l−1. Principem funkce je nevratná chemisorpce odstraňovaného arsenu. Mezi nejrozšířenější adsorbenty patří:

  • GEH
  • Kemira CFH
  • Bayoxide E33

GEH (Granulated Eisen Hydroxide) byl vyvinut na Berlínské univerzitě na katedře Kontroly kvality vody za účelem odstraňování arsenu a antimonu z vody. Vyrábí ho německá firma GEH-Wasserchemie GmbH. Technologie úpravy je tvořena z adsorpce kontaminantu na granulovaný hydroxid železitý (GEH sorbent) uložený v reaktoru, kterým protéká upravovaná voda. Do ČR je dovážen společností Inform-Consult Aqua s.r.o, Příbram.

Tab. 1 Zrnitost filtračních materiálů Kemira CFH
Kemira CFH 12 Kemira CFH 0818
Rozptyl
[mm]
Zastoupení
[%]
Rozptyl
[mm]
Zastoupení
[%]
2–0,85 92,7 2–0,5 97,6
< 0,85 5,9 < 0,5 2,4
> 2 1,4 > 2 0

CFH adsorbent byl vyvinut společností Kemira ve Finsku. Jedná se o granulované médium na bázi oxidu hydroxidu železa. Výhodou tohoto materiálu je snadná manipulace a téměř žádné požadavky na skladování materiálu. Praní tohoto materiálu je možné vodou i vzduchem. Do ČR je dovážen společností Kemwater ProChemie s.r.o., Bakov nad Jizerou. Na trhu se objevují 2 typy tohoto materiálu s označením CFH 12 a CFH 0818. Rozdíl v těchto materiálech je v zrnitosti – viz tabulka 1.

Bayoxide je granulované médium na bázi oxidu železa. Byl vyvinut společností Severn Trent ve spolupráci se společností Bayer AG. Systém pro odstranění arsenu byl nazván SORB 33. Výhodou tohoto systému je odstraňování AsIII a AsV spolu s odstraněním železa a manganu. Udávaná schopnost úpravy vody je při obsahu arsenu 11–5000 μg.l−1 a obsahu železa 50–10 000 μg.l−1.