Voda - Elixír života

Voda je život. Všetky živé organizmy na našej planéte sú odkázané na vodu - telá rastlín a živočíchov obsahujú viac ako 75 % vody, v tele dospelého človeka je jej 60 %. Rovnomerný a voľný kolobeh vody v životnom prostredí je nevyhnutný na prežitie globálneho ekosystému.

Jedna miliarda ľudí na svete nemá spoľahlivý prístup ku kvalitnej pitnej vode a jedna tretina je nútená žiť v nevyhovujúcich hygienických podmienkach. Svetové vodné rezervy sú rozdelené nespravodlivo - spotreba vody na osobu v bohatých priemyselných krajinách dosahuje 400 až 500 litrov denne, v mnohých rozvojových krajinách však majú ľudia k dispozícii len 20 litrov na deň. Aká je budúcnosť životodarnej tekutiny nevyhnutnej na život? Ľudstvo si začína uvedomovať dôležitosť "modrého zlata" pre našu planétu a pre náš život. Trh s vodohospodárskymi technológiami sa rozvíja. Mnoho krajín sprísnilo svoje zákony, dokonca aj vo vyspelých krajinách sa nachádza veľký počet úpravní a čistiarní odpadových vôd, ktoré sú zastarané a ich technológia si vyžaduje opravu. Ľudia si viac uvedomujú environmentálne a zdravotné aspekty hospodárenia s vodou. Výsledkom je prudký rozvoj nových technológií úpravy a čistenia vody. Nastupujú inovatívne metódy, akými sú napríklad membránové bioreaktory na čistenie odpadových vôd, "nechemická" dezinfekcia vôd s využitím ultrafialového svetla, tzv. UV dezinfekcia a reverzná osmóza, čo je membránová technológia na úpravu vôd.

Najväčší spotrebitelia vody

Zatiaľ čo v menej rozvinutých krajinách sa najviac vody spotrebuje v poľnohospodárstve - až 80 percent, v západných krajinách pripadá tento podiel na priemysel. Priemyselná výroba by bola bez vody nemysliteľná. Voda sa tu používa ako hlavná primárna surovina, napríklad na chladenie strojov, zariadení, produktov, je nosičom pracovných roztokov a zmesí, používa sa na profilaxiu a čistenie, je univerzálnym rozpúšťadlom a tiež nosičom rozpustných organických a anorganických látok a tekutých odpadov vznikajúcich vo výrobných procesoch. Najväčším spotrebiteľom je tradične výroba železa a ocele, energetický priemysel, chemický a papierenský priemysel a potravinárstvo. V priemyselných krajinách spotrebujú továrne a elektrárne ohromné množstvá vody. Odhaduje sa napríklad, že v USA na výrobu jedného automobilu treba približne 38 miliónov litrov vody, zatiaľ čo v Kanade treba približne 180 -tisíc litrov vody na výrobu jednej tony novinového papiera. Vo Veľkej Británii potrebuje priemysel približne 76 percent dodávky vody. Najviac vody spotrebujú tepelné elektrárne, ktoré spaľujú palivo kvôli výrobe elektrickej energie. Tie spotrebujú približne 13,6 miliardy litrov vody denne. Nastala tu však zmena: tí, ktorí predtým vodou plytvali, s ňou dnes začínajú zaobchádzať úspornejšie. Ochranu vody posilňujú nielen prísnejšie zákony, ale aj marketing a ekonomické faktory. Spoločnosti, ktoré svoje výrobné procesy už od začiatku plánujú s ohľadom na životné prostredie, nielenže znižujú objem produkovanej odpadovej vody, ale navyše majú z výrobného procesu vyšší zisk. Mnoho firiem svoju technologickú vodu pred tým, ako ju vypustí do centrálnej kanalizácie odpadových vôd, niekoľkokrát recykluje a čistí vo vlastných zariadeniach.

Katastrofy v réžii vody

Voda samotná však môže mať aj smrteľné účinky. Je to živel, ktorý podobne ako oheň či vietor dokáže nabrať gigantické rozmery a silu, ktorá zabíja. Spomeňme si na nedávnu tragédiu v juhozápadnej Ázii spôsobenú vlnami tsunami. Voda zabíjala a následne vznikol problém s pitnou vodou. Pomoc pri riešení tohto vážneho problému poskytla aj spoločnosť Memcor z austrálskeho Windsoru, ktorá bola súčasťou spoločnosti US Filter Corporation, dnes Siemens Water Technologies. Nízkotlakové membránové filtre, ktoré sa použili v postihnutom Thajsku, vyprodukovali denne stovku kubických metrov čistej vody, čo stačilo pokryť potreby malého mesta. "Membrány sú schopné oddeliť častice s veľkosťou 0,1 mikrometra," vysvetľuje Stratton Tragelis, produktový manažér spoločnosti Memcor. "Spoľahlivo odstránia prvoky, baktérie, riasy a ďalšie mikroorganizmy." Jan Egeland, koordinátor humanitárnej pomoci OSN, sa obáva, že kontaminovaná pitná voda môže spôsobiť oveľa viac úmrtí než tsunami. Z globálnej perspektívy je znečistenie vody nebezpečnejším problémom než všetky prírodné katastrofy spolu. Podľa OSN každoročne v dôsledku ochorení, ktoré by nemuseli vzniknúť pri dodržiavaní prísnejšej hygieny, zomrie 5 miliónov ľudí, pričom v rozvojových krajinách to predstavuje až jednu tretinu úmrtí. Čistá voda je vitálny zdroj, ale jedna šestina svetovej populácie sa bez nej musí zaobísť - pre nedostatočnú infraštruktúru, nerovnomernú distribúciu surovín alebo jednoducho nepriaznivé geografické podmienky, ktoré bránia prístupu k čistej vode. Dokonca aj v priemyselne vyspelých krajinách, akými sú Španielsko alebo Taliansko, predstavuje nedostatok vody vážny problém. A ten môže byť ešte vážnejší. Podľa výkonného riaditeľa Environmentálneho programu OSN prof. Klausa Töpfera môžu do roku 2025 žiť v podmienkach nedostatku vody až dve tretiny svetovej populácie. Preto je voda jednou z hlavných tém miléniových rozvojových cieľov.

Problémy zásobovania

Kontaminovaná voda však nie je jediný problém. Mnoho oblastí na svete nemá vodu vôbec. Našťastie však existuje niekoľko metód, ako tieto regióny vodou zásobovať. Napríklad hlavné mesto Saudskej Arábie Rijád získava vodu z podzemnej zásobárne asi 170 kilometrov od hlavného mesta a ďalší vodovod privádza vodu z továrne na odsoľovanie morskej vody vzdialenej 180 kilometrov. Spojené arabské emiráty sú tiež závislé od odsoľovania morskej vody. Elektráreň Al Taweelah, ktorú v roku 2001 postavil Siemens, navyše produkuje pitnú vodu, a to v prekvapivo veľkom množstve. V šestnástich odsoľovacích komorách, ktoré využívajú zvyškové teplo z elektrárne, sa jej denne vyrobí 230 miliónov litrov, čo je jedna desatina potreby vody pre celú krajinu. Energetické centrum Rijnmond blízko Rotterdamu v Holandsku je moderná elektráreň poháňaná plynom, ktorá využíva znečistenú vodu z bočného kanála rieky Mása. Elektrárne potrebujú čistú vodu na produkciu pary pre turbíny alebo na neskoršie ochladenie pary, preto sa vybudoval systém filtrov a sedimentačných nádob. Odpadová voda z elektrárne je tak oveľa čistejšia ako voda v kanáli.

Globálne predpovede

Viac ako 4-tisíc triliónov litrov vody, t. j. 4-tisíc kubických kilometrov, sa ročne čerpá z riek a jazier. Sedemdesiat percent z tohto množstva sa využíva v poľnohospodárstve, dvadsať percent v priemysle a zvyšok v domácnostiach. Podľa švajčiarskej spoločnosti Sustainable Asset Management (SAM) sa množstvo vody, ktorú potrebujeme, zvyšuje každý rok o 2,5 percenta - rýchlejšie, ako rastie svetová populácia. Hlavnou príčinou je rozšírenie západného životného štýlu, ktorý plne využíva prírodné zdroje. Pri dodávkach pitnej vody sa stane najdôležitejšou technológiou odsoľovanie, píše sa v správe SAM. Dnes je na svete 13-tisíc odsoľovacích úpravní vôd, ktoré každodenne premieňajú 30 miliónov kubických metrov slanej vody na pitnú. Normy v Európskej únii a v USA sú čoraz prísnejšie a mnoho čistiarní ich nedokáže plniť. Po desaťročiach stagnácie však prichádzajú nové technológie, ktoré by proces čistenia vody mali urýchliť. Membránové procesy sa považovali za príliš nákladné, ale v súčasnosti sú vďaka technickým vylepšeniam pri čiste- ní vody omnoho dostupnejšie a používanejšie. Podľa odhadov použitie UV a ozónových procesov zníži v nasledujúcom desaťročí trhový podiel metód založených na chlóre z 85 percent na 50. SAM predpovedá aj to, že monitoring vody sa stane dôležitejším, pri vodnom manažmente sa bude používať viac geoinformačných a satelitných systémov. V rozvojových krajinách sa 90 percent odpadovej vody z miest a 70 percent odpadovej vody z priemyslu vôbec nečistí - s katastrofickými dôsledkami. Každý rok zomrie 2,2 milióna ľudí na choleru alebo dyzentériu, čomu by sa dalo zabrániť, ak by existovali lepšie hygienické podmienky. Jedným z najhorších problémov v Ázii sú veľkomestá, kde sa odpadová voda spolu s chemikáliami vyliev a do riek, čím sa znečisťujú vodné toky. Podľa odhadov v najbližších desiatich rokoch environmentálny trh v Číne vzrastie o 17 percent ročne a hlavné investície budú smerovať do infraštruktúry vodného hospodárstva.

_{(Zdroj: UNICEF)}

Tri otázky pre odborníkov

Ing. Dušan Abaffy, PhD., vedúci odboru hydrológie a hydrotechniky VÚVH:  

Slovensko zažilo v ostatných rokoch niekoľko povodní. Myslíte, že v súčasnosti je zabezpečená dostatočná protipovodňová ochrana krajiny? Čo všetko zahŕňa a ktoré inštitúcie za ňu zodpovedajú?

- V súvislosti s opakujúcimi sa povodňami schválila vláda v januári 2000 Program protipovodňovej ochrany SR do roku 2010. Obsahuje povodňový predpovedný a varovný systém POVAPSYS, ako aj krátkodobé, strednodobé a dlhodobé opatrenia. O tri roky neskôr vláda schválila aktualizovaný program, kde sa rozpočtové náklady zvýšili na 20,90 mld. Sk Najväčší podiel nákladov na realizáciu protipovodňových opatrení pripadá na Slovenský vodohospodársky podnik, š. p., Banská Štiavnica. Z doterajšej realizácie opatrení programu za roky 2000 až 2005 vyplýva, že pri objeme súčasných dostupných finančných zdrojov zo štátneho rozpočtu nie je reálne splniť ho, preto sa intenzívne hľadali a hľadajú možnosti financovania z rôznych iných zdrojov. Z vyhodnotenia realizácie opatrení Programu protipovodňovej ochrany SR do roku 2010 vyplýva, že do konca roka 2005 sa zaostávalo v jeho plnení približne o 5 mld. Sk. Ak k tomu prirátame škody na protipovodňových opatreniach v sledovanom období, na ktorých odstránenie neboli vyčlenené finančné prostriedky, zaostávanie sa zvýši o ďalších 1,4 mld. Sk. V súčasnosti, žiaľ, nie je na území SR dostatočne zabezpečená protipovodňová ochrana v nijakom územnom celku. Jediným priaznivým plnením je inovácia varovného a predpovedného systému SR - POVAPSYS. Ochranu pred povodňami podrobne upravuje zákon č. 666/2004 Z. z.

VÚVH patrí medzi tri pracoviská v Európe, ktoré dokážu robiť fyzikálny model pri stavbe vodných diel. Čo to konkrétne znamená?

Podobne ako sa v automobilovom a leteckom priemysle výrobky testujú v aerodynamickom tuneli, aj návrhy hydrotechnických stavieb treba odskúšať na hydraulických fyzikálnych modeloch. Ak nestačia výpočty, prichádzajú na rad fyzikálne modely. Často sa pojem model zamieňa s pojmom maketa. Ale kým maketa je len zmenšená napodobenina skutočnosti, model sa zostavuje v presných hraniciach modelovej podobnosti, čiže na základe radu presne stanovených prepočtov jednotlivých parametrov, a nie iba na základe vydelenia skutočných parametrov modelovou mierkou. V hydrotechnických laboratóriách VÚVH sa už vyše päťdesiat rokov vykonáva výskum v oblasti návrhu hydrotechnických objektov na potreby energetického využitia a splavnenia vodných tokov na Slovensku i v zahraničí, protipovodňovej ochrany, ako aj samotného rozvoja v oblasti teórie hydrauliky a hydrotechniky. Na zmenšených modeloch úsekov tokov sa testujú objekty, ktoré sa plánujú budovať v koryte toku (mosty, hate, objekty vodných nádrží, vodné elektrárne). Testuje sa ich prevádzka počas nasimulovaných prevádzkových i mimoriadnych situácií (povodní, havárií), pričom sa sledujú vplyvy stavebných objektov na koryto, ochranné hrádze a okolité územie. Na základe toho sa doladí projekt a prevádzkový režim vodného diela ešte pred samotnou výstavbou, čo je v konečnom dôsledku niekoľkonásobne lacnejšie než nákladná rekonštrukcia stavieb v dôsledku chýb zistených až počas samotnej prevádzky.

Ing. Karol Munka, PhD., vedúci oddelenia technológie úpravy vôd VÚVH:  

Ako sa z kontaminovanej vody stane pitná? Ako sa zmenili za posledných desať až dvadsať rokov technológie úpravy pitnej vody?

- Ak kvalita vody odoberanej z vodárenského zdroja nespĺňa požiadavky na kvalitu pitnej vody, treba ju upravovať. Zvýšenie kvality vody možno dosiahnuť rôznymi fyzikálnymi, chemickými a biologickými procesmi a postupmi. Tie sa používajú buď jednotlivo, alebo zoradené do technologických postupov v závislosti od výskytu kontaminantov a ich obsahu v surovej vode. Pri úprave vody na pitie sa na Slovensku používajú nasledujúce technologické postupy: - úprava len dezinfekciou, - jednoduchá fyzikálna a chemická úprava a dezinfekcia (aerácia, odkysľovanie, filtrácia), - fyzikálna a chemická úprava a dezinfekcia (odželezovanie a odmangánovanie s jednostupňovou a dvojstupňovou separáciou kalu; koagulačná filtrácia; pomalá biologická filtrácia; koagulácia, flokulácia, usadzovanie, filtrácia, dezinfekcia). Za posledných desať až dvadsať rokov sa uvedené technologické postupy nezmenili, pretože vzhľadom na kontamináciu zdrojov pitných vôd (železo, mangán, antimón, arzén, oxid uhličitý, radón, mikrobiologické oživenie) možno správnym prevádzkovaním týchto technológií zabezpečiť požadovanú kvalitu pitnej vody. V niektorých oblastiach na Slovensku pretrváva problém kontaminácie podzemných zdrojov pitných vôd dusičnanmi. Situácia v zdrojoch využívaných vodárenskými spoločnosťami je podchytená a robia sa intenzívne opatrenia na jej riešenie. Najčastejšie je to odstavenie kontaminovaných zdrojov a zabezpečenie prívodu pitnej vody z iných zdrojov alebo vodovodných systémov. Vo vodárenskej praxi na Slovensku sa zatiaľ technológie na odstraňovanie dusičnanov nevyužívajú.

pondelok, 12 marec 2012 Pitná voda Voda

• pitná voda