Vannkjemi - Egenskaper til viktige analyseparametere Helseeffekter/korrosjonsproblem/ bruksmessige problem/grenseverdier Jens Erik Pettersen Finnsnes, 18. - 20. Oktober 2005

Drikkevannsforskriften §12 Krav til kvalitet hygienisk betryggende, klart, uten fremtredende lukt, smak eller farge grenseverdier for en rekke parametere - (EU) Tiltakstyper (A, B og C) angir dispensasjonsmulighet ved overskridelse av grenseverdi gir et bilde av helserisiko

Les mer om vannkvalitet www.fhi.no/drikkevann Vannforsyningens ABC - kapittel B bla. omtale av alle parameterne med grenseverdi i drikkevannsforskriften

Hva kan påvirke vannkvaliteten? Stoffer som finnes naturlig i vannkilden Forurensninger i vannkilden Materialer i behandlingsanlegg/ledningsnett Tilsetningsstoffer i vannbehandlingen Forurensninger i ledningsnett

Bakgrunn for kvalitetskrav 1 Stoffer med ”direkte” helsefare mikrober som kan gi infeksjonssykdommer helseskadelige kjemiske stoffer Stoffer med ”indirekte” helsefare de som reduserer desinfeksjonseffektivitet de som fremmer biologisk vekst i ledningsnettet de som kan føre til korrosjon de som påvirker dannelse av desinfeksjons-biprodukter

Bakgrunn for kvalitetskrav 2 Stoffer som kan gi bruksmessige problem de som kan føre til korrosjon de som gir farget og grumset vann de som gir vannet dårlig lukt og smak

Stoffer med ”direkte” helsefare 1 Akutt sykdom mage/tarminfeksjoner forårsaket av bakterier, virus eller parasitter giftvirkning pga. høye konsentrasjoner av kjemiske stoffer stoffer som kan fremkalle allergier Stoffer som kan gi helseskader på sikt de som kan hope seg opp i organismen kreftfremkallende stoffer

Grunnlag for grenseverdier Smittestoffer grensen er 0! Noen stoffer har doseterskler kritisk grense for helseskade tolerabelt daglig inntak (TDI) Noen stoffer har ingen kritisk grense kreftfremkallende/genskadende virkning livstids risikofaktor (10-5 - 10-6 )

Den største trusselen mot norsk drikkevann Mage/tarminfeksjon avføring fra mennesker, fugler/dyr som inneholder sykdomsfremkallende bakterier, virus eller parasitter Ikke bare syke dyr/mennesker utskiller smitte!!

Intestinale Enterokokker lever lenger enn E.coli) Normal bakterieflora i menneskers avføring (indikatorbakterier) Intestinale Enterokokker (indikator: lever lenger enn E.coli) Andre tarmbakterier Clostridium perfringens (indikator: ”seiglivede”) Enterobacter Klebsiella Escherichia coli (E. coli) (indikator: fersk forurensning)

Hvordan tolke analyseresultater? Koliforme bakterier: Inneholder som gruppe også naturlige vann/jord-bakterier. Kan indikere ”gammel fekal forurensning” E. coli Stammer fra avføring fra varmblodige dyr, og mennesker. Overlever begrenset tid i vann. Viser fersk fekal forurensning Clostridium perfringens Stammer i Norge antakelig fra avføring, som E. coli. Overlever lenge i vann. Viser fekal forurensning.

Humanpatogene bakterier

Humanpatogene bakterier 2 Legionella smitter bare via aerosoler (dusjer, kjøletårn) smitter ikke fra menneske til menneske normalt ikke et problem for vannverket

Humanpatogene virus

Humanpatogene parasitter

Smittefarlige sporedannende bakterier

Stoffer som skyldes forurensning fra landbruksområder 1 Ammonium, nitrat, nitritt (husdyr-/kunstgjødsel) kan også indikere kloakkforurensning ammonium er ikke helsefarlig men kan omdannes til nitritt i ledningsnettet nitrat/nitritt - hindrer oksygenopptak i blodet mistanke om kreftfremkallende effekt ammonium danner kloramin - kan øke klorbehovet kan medføre økt begroing og korrosjon

Stoffer som skyldes forurensning fra landbruksområder 2 Plantevernmidler enkelte er akutt giftige Mattilsynet godkjenner og utarbeider bruksregler systematisk kartlegging 1998 - 2000 konkluderer med at det kan forekomme lokal påvirkning i utsatte områder

Naturlig forurensning som er knyttet til grunnvann 1 - (og innsjøer med oksygensvikt) Oppløst jern og mangan - Bruksmessige ulemper brunfarging av klesvask lukt og smak overskridelse av grenseverdi kan gi mikrobiell beleggdannelse/store slammengder

Naturlig forurensning som er knyttet til grunnvann 2 Radioaktivitet spesielt alunskifer og granitt radon kan være kreftfremkallende og genskadende eksponering via luft (dusjing) uran funnet i små grunnvannsanlegg - helseeffekter lite dokumentert

Naturlig forurensning som er knyttet til grunnvann 3 Fluorid finnes i berggrunn (+industriutslipp) forebygger tannråte, men skadevirkninger i form av misfarging/skade på tannemaljen og skade på skjelettet: 0-0,5 mg/l ok - med fluortabletter 0,5-1,0 mg/l - ikke ok med fluortabletter 1,0 - 1,5 mg/l - heller ikke fluortannkrem >1,5 mg/l - økende skadevirkninger:

Norske borebrønner (NGU -98) Radon 13,9% av 1601 undersøkte fjellbrønner har radoninnhold over tiltaksgrensen 500 Bq/l 0 av 72 løsmassebrønner Fluorid 16,1% av 1604 undersøkte fjellbrønner har fluoridinnhold over grenseverdien 1,5 mg/l

Naturlig forurensning som er knyttet til grunnvann 4 - Natrium (også havpåvirket overflatevann) grunnvann under marin grense kan ha høye verdier påvirker blodtrykk - hjerte-/karsykdommer Grenseverdi er satt av hensyn til smak Hardt vann kalsium og magnesium (ikke grenseverdi i drvf.) kalkrik berggrunn (Nordland, Troms og Finnmark) kjelstein

Eksempler på indirekte effekter 1 Korrosjon bruksmessige ulemper utløsing av helseskadelige stoffer Begroing vekst av uønskede organismer

Eksempler på indirekte effekter 2 Redusert desinfeksjonseffektivitet UV klor Dannelse av biprodukter klorering av humusholdig vann ozonering av sjøvannspåvirket vann

Forurensningsparametere som skyldes korrosjon 1 Jern primært et estetisk problem Kopper - interne ledningsnett bitter smak diaré hos barn kraftig brekning - aluminiumskjeler/sure drikker grønnfarging av sanitærmateriell/lyst hår Kalkoppløsning fra cementrør - høy pH øyeirriterende

Forurensningsparametere som skyldes korrosjon 2 Bly og kadmium akkumuleres i kroppen/alvorlige langtidsvirkninger sink (galvanisering/loddemetall) kan inneholde Cd lave konsentrasjoner i Norge, men være obs. på ny ”fancy” armatur

Parametere som har betydning for begroing Organisk stoff Behovet for å fjerne humusstoffer kan vurderes på grunnlag av grenseverdier for farge og TOC Grenseverdien for COD er satt ut fra hensynet til begroing Bakteriell slamdannelse ”jern/mangan”-bakterier ikke problem når grenseverdi for Fe/Mn overholdes Kimtall over 100/l indikerer begroing kan også indikere forurenset vann

Parametere som kan redusere desinfeksjonseffektivitet UV turbiditet og farge utfelt jern og mangan Klor Humus (farge) forbruker fritt klor fargeøkning fra 10 til 20 kan doble klorbehovet pH høy pH (8) krever lenger kontakttid for samme effekt som ved lav pH (6)

Uønskede stoffer som kan dannes ved vannbehandling 1 Klorering av humusholdig vann kan gi vond lukt og smak kan danne kloreringsbiprodukter Kloroform, bromdiklormetan, dibromklormetan, bromoform (trihalometaner, THM) Halogenerte eddiksyrer (halogenerte organiske syrer) Halogenerte acetoner (halogenerte ketoner) MX norske undersøkelser viser lave verdier

Uønskede stoffer som kan dannes ved vannbehandling 2 Ozonering av sjøvannspåvirket vann bromid kan omdannes til bromat bromat er mulig kreftfremkallende Veileder til drikkevannsforskriften anbefaler at bromatdannelse tas i betraktning ved bromidkonsentrasjoner over 50 µg/l

Uønskede stoffer som kan dannes ved vannbehandling 3 Direktefiltrering med aluminimusforbindelser som koaguleringsmiddel subotimal drift kan gi løste al-forbindelser i rentvannet utfelling kan gi slamdannelse, uklart og misfarget vann og vond smak

Uønskede stoffer som kan skyldes materialer/kaogulanter Akrylamind og epiklorhydrin brukes til produksjon av epoxybelegg, tettemidler, koagulanter akrylamid er mulig kreftfremkallende epiklorhydrin kan gi hudirritasjon, ødelegge lever og nyrer, påvirke sentralnervesystemet, sannsynlig kreftfremkallende god kontroll av disse ved norske vannverk - tilsatskjemikalier skal godkjennes av Mattilsynet (www.fhi.no/drikkevann Godkjente produkter)

Oppsummering Drikkevannsforskriftens kvalitetskrav er ”styrt” av EUs drikkevannsdirektiv - mange parametere er ikke problem i norsk drikkevann Akutt mage-/tarmsykdom forårsaket av mikrober er den største trusselen fra norsk drikkevann Andre viktige hensyn i Norge: redusert desinfeksjonseffekt pga. turb./farge korrosjon pga. lav pH/bløtt vann begroing pga. humusholdig vann