PREGLED UPORABE RAZLIČNIH MATERIALOV ZA VODOVODNE CEVI TER POTENCIALNE MOŽNOSTI ONESNAŽEVANJA VODE•Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan ZARADI NJIHOVE SESTAVE•Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan PREGLED UPORABE RAZLIČNIH MATERIALOV ZA VODOVODNE CEVI TER POTENCIALNE MOŽNOSTI ONESNAŽEVANJA VODE ZARADI NJIHOVE SESTAVE THE OVERWIEW OF THE USE OF DIFFERENT MATERIALS FOR PIPES OF WATER DISTRIBUTION SYSTEMS AND POTENTIAL POSSIBILITY OF THE POLLUTION OF WATER DUE TO THEIR COMPONENTS dr. Darko Drev, univ. dipl. inž. kem. Mitja Peček, univ. dipl. inž. vki. Inštitut za vode RS izr. prof. dr. Jože Panjan, univ. dipl. inž. grad. Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Strokovni članek UDK: 628.14:628.19 Povzetek l Vodooskrbni sistemi so sestavljeni iz različnih gradbenih objektov, instalacijskih vodov in tehnološke opreme. Velik del teh objektov, instalacijskih vodov in tehnološke opreme je v neposrednem stiku z vodo iz vodooskrbnega sistema. Zato obstaja nevarnost, da pride do raztapljanja določenih snovi iz teh materialov v vodo. Posebej problematično je lahko raztapljanje določenih kovinskih ionov zaradi korozije ali pa migracija aditivov in razkrojnih produktov iz nekvalitetnih plastičnih materialov v vodo. Vsi materiali, ki so v kontaktu z vodo, morajo biti kemijsko zelo odporni. Vendar pa v Sloveniji in v drugih razvitih državah določene komponente vodooskrbnih sistemov še vedno vsebujejo neustrezne materiale. Pogoje za razpadne procese materialov ni težko vzpostaviti, saj pri kontaktu različnih kovin hitro nastanejo galvanski člani. Tudi plastika ni povsem odporna na izluženje različnih nevarnih snovi v vode (mehčala, stabilizatorji itd.), še posebej, če je izbrani material napačen ali neustrezne kakovosti. V vodooskrbnih sistemih lahko občasno nastanejo pogoji, ki bistveno pospešijo korozijo (pH, temperatura itd.), zato obstaja možnost, da iz lokalnega vodovodnega omrežja priteče kontaminirana voda. Na glavnem vodovodnem omrežju je takšna možnost majhna, vendar pa jo kljub temu ne moremo zanemariti. Veliko vodovodnega omrežja je še vedno izdelanega iz pocinkanih jeklenih cevi, salonita, plastike vprašljive kakovosti itd. Pri tem ne smemo pozabiti tudi na betonske bazene, različne plastične in kovinske rezervoarje, tesnilne materiale, izmenjevalce toplote, ventile, pipe ipd. Da so omenjeni korozijski procesi resnično prisotni, se lahko prepričamo v vsakdanjem življenju, ko moramo zamenjati grelnik ali del lokalnega vodovoda. Znaki korozije so očitno prisotni. Še najočitnejši znaki propadanja vodovodov se kažejo pri izgubah načrpane vode, ki znašajo na vodovodih tudi do 30 %. Summary l Water distribution systems consist of several components: civil engine-ering structures, water pipes, shafts, and purpose-built technological equipment. Several of these components of the water distribution system maintain constant contact with water. This represents a potential danger for water contamination as there exists a possibility that materials contained by some of these components might dissolve in water. Metallic ions released by corrosion of metals and the migration of additives and decomposition products from plastic materials represent the main threat in this context. This creates a necessity for high chemical resistance of all water-exposed materials used in water distribution. How­ever, in Slovenia and other developed countries components of water distribution systems still consist of inadequate materials. This is troubling because the conditions necessary for decomposition processes to take place are easily met. When inadequate plastic materials are used, the migration of potentially dangerous materials (plasticizers, stabilizers, etc) into water can take place. As conditions in local water distribution systems are often conductive to corrosion, co-location of different types of metal can also quickly produce galvanic cells. Such contamination processes are less of a threat to main water distribution systems as they usually do not contain inadequate materials as local water distribution systems do. Good examples of inadequate construction are zinc-coated and »salonit« pipes, concrete water reservoirs, and inadequate-quality seals, vents, and water fountains. It is easy to see the prevalence of such corrosion processes in every-day life. For example, when we replace a water heater, the signs of corrosion are typically present, and all the decomposition products of this process make their way into our drinking water. Arguably, the most visible sign of water distribution system decay is loss of water through leakage, which can amount up to 30 %. Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan•PREGLED UPORABE RAZLIČNIH MATERIALOV ZA VODOVODNE CEVI TER POTENCIALNE MOŽNOSTI ONESNAŽEVANJA VODE Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan•ZARADI NJIHOVE SESTAVE 1•UVOD Vodooskrbni sistemi so običajno sestavljeni iz vodnih zajetij (črpališč), na katerih se vrši čiščenje in priprava vode, vodovodnega omrežja, vodohranov, hidroforjev, lokalnega vodovodnega omrežja itd. Voda je lahko na samem izvoru, iz katerega se napaja vodo-oskrbni sistem, zelo čista, lahko pa tudi precej onesnažena. V odvisnosti od čistoče vode so nato potrebni bolj ali manj zahtevni tehnološki postopki priprave vode [Havelaer, 2003]. Vsi materiali, ki pridejo v stik z vodo, morajo biti kemijsko in mehansko dovolj odporni, da ne pride do onesnaževanja vode ali motnje pri oskrbi z vodo. Materialov, ki so primerni za izdelavo vodooskrbnih sistemov, je več vrst, odvisno od konkretnih zahtev na posameznem vodooskrbnem sistemu. Upo­rabljeni materiali morajo ustrezati zahtevam Zakona o zdravstveni ustreznosti živil in izdelkov ter snovi, ki prihajajo v stik z živili (Uradni list RS, št. 52/00, 42/02 in 47/04). Voda v vodovodnem omrežju pa mora ustre-zati kriterijem Pravilnika o pitni vodi (Uradni list RS, št. 19/04 in 35/04) in Pravilnika o spremembi pravilnika o pitni vodi (Uradni list RS, št. 26/2006). Poleg tega je za materiale, ki pridejo v stik z vodo, treba upoštevati tudi Uredbo Komisije (ES), št. 372/2007, z dne 2. aprila 2007, idr. Pri velikih pretokih vode se ne pojavljajo omembe vredne količine snovi, ki pridejo v vodo z izluženjem iz materialov, s katerimi je prišla v stik. To pa ne velja za lokalne veje vo­dovodov, kjer so pretoki majhni, zaradi česar se lahko povečajo koncentracije izlužkov. Materiale, iz katerih so zgrajeni vodooskrbi sistemi, lahko razdelimo v naslednje skupine ([Spellman, 1999], [Zilch, 2001]): – anorganski materiali (beton, opeka, kerami­ka, steklo, azbest, pesek, kremenčeva siga, apnenec itd.); – polimerni materiali (PE, PP, PVC, PET, PETF, PA, PUR, PES, guma, silikon itd.); – naravni organski materiali (juta, les, oglje itd.); – kovine (nerjavno železo, železo, aluminij, medenina, cink, baker, svinec, krom, nikelj itd.). Na vodnih zajetjih so običajno zgrajeni ba­zeni iz betona. Podobno velja tudi za večje vodohrane. Zaradi večje kemijske odpornosti in gladkejše površine so betonske površine, ki pridejo v stik z vodo, pogosto zaščitene s polimernimi premazi. Posamezni rezervoarji in deli tehnološke opreme za pripravo vode so običajno izdelani iz okrepljenih polimernih materialov, včasih pa tudi iz nerjavnega jekla. Redkeje se uporablja običajna jek­lena pločevina, ki je površinsko zaščitena z ustreznimi materiali. Ustrezne površinske zaščite rjavečih jeklenih površin so lahko naslednje ([Spellman, 2005], [Nürnberger, 2002]): – anorganski emajli (pogosto v grelnikih), – vroče pocinkana površina (cevi itd.), – galvanski nanosi kovin (krom, nikelj, cink), – polimerni zaščitni sloji (epoksidni premazi, alkidni premazi, akrilatni premazi itd.), – oblaganje s keramičnimi ploščicami. Vodovodne cevi so v zadnjem obdobju izde­lane večinoma iz polimernih materialov (PE, PP, PVC itd.) in delno tudi jeklenih cevi. V obstoječih vodooskrbnih sistemih je vgrajenih še vedno veliko salonitnih cevi, katerih glavni sestavini sta azbestno vlakno in cement. Na lokalnih vodovodnih omrežjih obstajajo tudi kovinske cevi, pri katerih lahko prihaja do ko­rozije. Pri tem je najbolj problematičen svinec. Vendar pa tudi bakrene in pocinkane cevi lahko onesnažijo vodo. Veliki viri onesnaževanja vode so lahko tudi neustrezna tesnila, neprimerni materiali za pripravo vode itd. Pogosto pa se povsem spregleda zadnji del vodovodnega omrežja, s katerim je voda v stiku, preden jo upora­bimo. To so pipe, tesnila in razni čistilni ele-menti na mestu uporabe. Tudi iz teh materia-lov lahko pride do izluženja strupenih snovi v vodo. Korozija betona Kvaliteten neporozen beton je bistveno od-pornejši proti koroziji od poroznega betona. Pri koroziji lahko pride do razpada kalcijevih vezi, kot so na primer: CaCO3, 3 CaO • SiO2, 3 CaO • Al2O3, CaO in Ca(OH)2 [Rauch, 1984]. Razlog za to so lahko kisline in soli z vred-nostjo pH 6 ali manj: – Mehka voda z majhno vsebnostjo kal-cija ima dobre sposobnosti raztapljanja Ca(OH)2 iz cementa. – Med agresivnimi snovmi in cementom pride do kemijskih reakcij, pri čemer nastanejo spojine, ki se lahko delno raztapljajo v vodi. Te reakcije lahko vplivajo na MgCl2, MgSO4 ali proste ogljikove kisline (H2CO3) v betonu. Pri reakcijah lahko nastaneta vodotopni CaCl2 ali CaSO4 • 2 H2O (mavec). – Pri kemičnih reakcijah med agresivnimi snovmi in betonom nastanejo tudi netopne snovi, ki ostanejo v betonu. Te ostanejo v porah in zmanjšujejo mehanske lastnosti betona. Med takšne snovi štejemo tudi kal­cijev aluminijev sulfat (3 CaAl2O3 • 3 CaSO4 • 32 H2O). Primeri korozijskih reakcij betona: 1. Amonijak in amonijeve soli lahko raztap-ljajo beton. Takšne spojine so prisotne v odpadni vodi in bazenski vodi (kloramin), v pitni vodi pa redkeje. Amonijev klorid lahko na-stane pri kloriranju vode, ki vsebuje amonijak. NH4Cl raztopi Ca(OH)2, ki je prisoten v vodi, po sledeči reakciji: 2 NH4Cl + Ca(OH)2 › CaCl2 + 2 NH3 + 2 H2O 2. V mnogih kemijskih snoveh so prisotni sul­fati. Sulfati reagirajo s steno betona in tovorijo topne produkte. V naslednji reakciji je prika­zan primer takšne korozije: MgSO4 + Ca(OH)2 + 2 H2O › CaSO4 • 2 H2O + Mg(OH)2 3. Žveplova (VI) kislina je lahko prisotna v vodi zaradi raztapljanja sadre ali pa na kakšen drug način. Reagira s Ca(OH)2 in tvori delno topen CaSO4, ki je glavna sestavina sadre. Ca(OH)2 + H2SO4 › CaSO4 + 2 H2O 4. V vodi se lahko pojavijo tudi klorovi ioni. Klorove ione vsebuje natrijev klorid, ki se upo­rablja za soljenje cest. Vsebujejo jih različni minerali, in nastanejo tudi pri kloriranju. Klorove ione vsebuje tudi PVC, ki je pogosto uporabljena plastika za izdelavo cevi. Kloro-vodikova kislina reagira s Ca(OH)2 in tvori topni CaCl2. 2 HCl + Ca(OH)2 › CaCl2 + 2 H2O Tudi mikroorganizmi lahko vplivajo na razkroj betona, kar je razvidno iz slike 1. Njihov vpliv je odvisen od vrednosti pH. Korozija železa in drugih kovin Veliko vodovodnih cevi in drugih delov v vo­dovodnih sistemih je izdelanih iz jekla. Hišna vodovodna napeljava je izdelana običajno iz pocinkanih jeklenih cevi. Vsi ti deli pa bolj ali manj korodirajo. Nastali produkti korozije povzročajo onesnaževanje vode z direktnim onesnaževanjem ali pa posredno kot gojišča mikroorganizmov. Pri železu nastane več različnih mehanizmov korozije, odvisno od sestave vode ter vrste galvanskega člena, ki omogoča korozijo [Ladetzki, 2007]. Pri pocinkanih ceveh se vzpostavi galvanski člen tako, da je anoda cinkova prevleka, ki je manj žlahtna kovina in se pri tem raztaplja, železo pa je katoda in se ne porablja, dokler je na razpolago dovolj cinka [Boeckmann, 1999]. To je tudi osnovna naloga cinkove prevleke, da ščiti železo pred korozijo s tem, da se sam raztaplja. Kot posledica takšnega raztapljanja cinka se pojavijo v vodi cinkovi ioni. Na sliki 2 je prikazana korozija pri gal­vanskem členu cinkova prevleka – jeklena cev. Anoda: Zn › Zn2+ + 2 e- Katode: 2 H3O+ + 2 e- › 2 H2O + H2 Železova katoda sprejema elektrone, ki jih oddaja hidronijevim ionom, pri čemer se spro-ščata voda in vodik. Pri vodovodnih sistemih je lahko jeklo tudi v kombinaciji s kakšno drugo kovino in tvori gal­vanski člen. Takšne kovine so na primer: kosi-ter, baker, svinec itd. V primeru kombinacije z žlahtnejšo kovino (baker, kositer itd.) postane anoda železo, katoda pa žlahtnejša kovina. V tem primeru se raztaplja železo tako, da na-stajajo železovi ioni in elektroni. Železovi ioni tvorijo hidroksid. Žlahtnejša kovina ostane nedotaknjena, saj deluje le kot pospeševalec razpada železa. Na sliki 3 je prikazan gal­vanski člen, ki nastane pri jekleni površini s kositrovim slojem. Kositer se zelo pogosto uporablja pri spajkanju. Anoda: Fe › Fe2+ + 2 e- 4 Fe2+ + 18 H2O + O2 › 4 Fe(OH)3 + 8 H3O+ Katoda: 2 H3O+ + 2 e- › 2 H2O + H2 V toplotnih izmenjevalcih se pogosto uporab-lja pocinkana pločevina. Če pa je toplotni izmenjevalec izdelan iz bakra, nastane gal­vanski člen pri priključitvi na jekleno cev vodo-vodnega omrežja. Korozija železa pa lahko poteka brez tvorbe galvanskega člena z drugo kovino, če so dani ustrezni pogoji [Boeckmann, 1999]. Takšne pogoje pa zagotavlja vsak običajni vodovod. Pri tem poznamo dve vrsti korozije: – vodikova korozija (slika 4) – kisikova korozija (slika 5) Anoda: Fe › Fe2+ + 2 e- Katoda: 2 H+ + 2 e+ › H2 Fe + 2 H+ › Fe2+ + H2 Vodikova korozija je prisotna v kislih pogo­jih. Posebej intenzivna je pri vrednosti pH 4 in manj. Pojavlja se tudi pri nekoliko višjih vred­nostih pH, vendar je bistveno počasnejša. Kisle pogoje se doseže v vodovodni vodi rela­tivno hitro pri kloriranju. Katoda: 1/2 O2 + H2O + 2 e- › 2 OH- Anoda: Fe › Fe2+ + 2 e- Fe + 1/2 O2 + H2O › Fe(OH)2 2 Fe(OH)2 + 1/2 O2 › 2 FeO(OH) + H2O Kisikova korozija je prisotna pri nevtralnih in alkalnih pogojih. V praksi je zato ta korozija pomembnejša od vodikove korozije, saj je več pogojev za njen nastanek. Raztapljanje različni snovi iz plastike Pri vodooskrbnih sistemih se že dolgo upo­rabljajo različne vrste plastike. Poleg teh osnovnih plastičnih materialov pa moramo upoštevati različne polimerne premaze in tesnilne materiale, ki prav tako sodijo v širšo skupino polimerov. V največji meri se upora­blja naslednje vrste polimerov: Posamezni plastični materiali imajo lahko enako osnovno kemijsko sestavo, vendar se med seboj bistveno razlikujejo [Ehrnstein, 2001]. Postopki polimerizacije imajo odločilen vpliv na lastnosti polimerov. S postopki poli-merizacije se doseže dolžina verig (moleku­larna teža), razvejanost verig, oblika delcev itd. Pri postopkih polimerizacije se uporabljajo različni dodatki (iniciatorji, regulatorji, zaščitni koloidi, emulgatorji itd.), ki lahko v majhnih količinah ostanejo v polimerih. Poleg lastnosti, ki izhajajo iz postopkov polimerizacije, imajo velik vpliv na lastnosti polimernega materiala razni aditivi. Ti se do­dajajo polimerom za doseganje ustreznih predelovalnih in končnih lastnosti (termosta­bilizatorji, UV-stabilizatorji, mehčala, drsna sredstva, barvila, polnila itd.). Polimerni materiali lahko vsebujejo različne aditive [Domininghaus, 2005]. Posamezni aditivi lahko prehajajo v vodo. Če so ti aditivi strupeni, pride do kontaminacije vode. Poleg aditivov (dodatkov) se nahajajo v polimernih materialih tudi ostanki reaktantov od polime-rizacije. Ostanki, ki so običajno prisotni v minimalnih količinah, so: ostanki iniciatorjev (K2S2O8, benzoilperoksid, naftalidi alka­lijskih kovin itd.), ostanki emulgatorjev (mila, tenzidi itd.), ostanki regulatorjev, ostanki zaščitnih koloidov, ostanki pufrov, ostanki monomerov … Vrste aditivov, ki se lahko nahajajo v polimernih in kompozitnih materialih, so: antioksidanti, kovinski dezaktivatorji, UV-sta­bilizatorji, primarna mehčala, sekundarna mehčala, drsna sredstva, visokomolekularni aditivi za izboljšanje udarne trdnosti, barvila, aditivi za dosego odpornosti proti gorenju, aditivi za dosego antistatičnih lastnosti, zamreževalci, polnila in ojačitveni materiali ter vlaknasti ojačitveni materiali. Glavne skupine termostabilizatorjev so: tio­bisfenoli (molekulskih mas od 300 do 600), alkiliden-bisfenoli (molekulskih mas od 300 do 600), alkiliden-bisfenili (molekulskih mas > 600), alkilfenoli, di-(3-tert-butil-4-hidroksi-5-metilfenil)-diciklopentan, hidroksibencilne spojine (molekulske mase 300–600), hidroksi-bencilne spojine (molekulske mase > 600) oktadecil-3-(3,5-di-tert-butil-4-hidrifenil)-pro­pionat, polihidroksifenilpropionat (molske mase > 600), amini, tioetri, fosfiti in fosfoniti, Zn-dibutil-ditiokarbamat, mešanice primarnih in sekundarnih antioksidantov. Termoplastični materiali, ki se največkrat uporabljajo za embaliranje živil (polietilen, polipropilen, polistiren, polivinilklorid, polieti­lentereftalat itd.), in tudi vodovodne cevi niso najstabilnejši, zato jim proizvajalci dodajo razne stabilizatorje že v fazi priprave granu­latov. Glavne skupine drsnih sredstev so: alkoholi masti in estri dikarbonskih kislin, estri mast­nih kislin glicerina in ostali alkoholi s kratkimi verigami, mastne kisline, amidi mastnih kislin, kovinske soli mastnih kislin, oligomeri mast­nih kislin, mastni alkoholi – estri mastnih ki-slin, kisline voskov, njeni estri in mila, polarni polietilenski voski in podobni produkti, nepo­larni, poliolefinski voski, naravni in sintetični parafini, fluorirani polimeri, kombinirana drsna sredstva … Pigmenti in barvila so lahko anorganskega in organskega izvora [Smith, 1999]. Med najpogostejše anorganske pigmente spadajo: TiO2 – bela barva, ZnO – bela barva, (FeO)x (Fe2O3)y – rjava barva, Cr2O3 – zelena barva, (Cd, Zn)S – rumena barva, Cd(S,Se) – rdeča barva, PbCrO4 – rumena barva, Pb (Cr, Mo, S)O4 – rdeča barva, Na6–8(Al6Si6O24)S2–4 – ultramarin modra, saje – črna barva, itd. Med najpogostejše organske pigmente spadajo: azopigmenti (monoazopigmenti, diazopigmenti, kondenzirani diazopigmenti, soli azo-barvnih kislin), ne-azopigmenti (fta­locianidni pigmenti, cianakridoni, perilenski pigmenti, derivati naftalintetrakarbonskih kislin, Cu-ftalocianin, izoindoli, antrakinonski pigmenti, diazo-Sn-pigmenti itd. Polnila in ojačitveni materiali so lahko anor­ganskega ali organskega izvora. Delno lahko v to skupino štejemo tudi pigmente. Najpogostejša anorganska polnila so: kreda, smukec, stekleni prah, kremenov prah ipd. Kot organsko polnilo se najpogosteje uporabljata lesna moka in škrob. Kot ojačitveni materiali se uporabljajo: stek­lena vlakna, ogljikova vlakna, tekstilna vlakna itd. Pogosto se na polimerno folijo oblepljajo ojačitvene tekstilne mreže. Pri vseh polimernih materialih se pojavl­jajo procesi degradacije [Domininghaus, 2005]. To je glavni razlog za to, da se jim dodajajo različni stabilizatorji. Ti stabilizatorji so namenjeni njihovi termostabilnosti v fazi termičnega preoblikovanja, pozneje pa tudi odpornosti izdelkov. Izdelki iz plastike so zato praviloma zelo obstojni in v naravi zelo počasi razpadajo. Pri plastiki, ki se uporablja pri vodooskrbnih sistemih, pa je njihova stabil­nost proti razpadanju še pomembnejša. Ker v večini primerov niso izpostavljeni atmosferi in sončni svetlobi, je njihova kemijska stabil­nost še toliko večja. Kljub temu pa moramo v določenih primerih upoštevati tudi degra­dacijske procese, ki povzročajo poslabšanje kemijskih in mehanskih lastnosti, ter tudi raz­tapljanje določenih strupenih snovi v vodi. Še pomembnejše od tega pa je dejstvo, da so lahko stabilizatorji strupene snovi, ki lahko prehajajo v vodi. Zaradi tega je zelo pomem­bno kakšen PVC ali PE izberemo. Pri avtooksidaciji so prisotni polimerni hid­roperoksidi z reaktivnimi skupinami: –OH, –CO in –OOH [Ehrnstein, 2001]. Te reaktivne skupine pospešujejo razpad polimera. Stabili­zatorji delujejo tako, da izločijo reaktivne sku­pine, na ta način pa preprečijo nadaljnji raz­pad. Kot najboljši stabilizatorji so: tiospojine, fosforjeve spojine in kovinski dezaktivatorji. Mehanizem stabilizacije s fosforjevimi spojinami: (RO)3P + polimer–OOH › (RO)3PO + polimer–OH (RO)3P + polimer–O2• › polimer–OPO(OR2) + RO• Kovinski dezaktivatorji sami ne stabilizirajo, temveč morajo biti v kombinaciji z drugimi anti-oksidanti. Pri fotooksidaciji pride do poškodbe polimernih verig zaradi UV-žarkov, zaradi česar se na ne-stabilna mesta veže kisik iz zraka. Pri poliolefinih poteka fotooksidacija preko radikalov: R•, RO•, ROO•, pri čemer nastajajo hidroperoksidi, karbonil- in karboksivinilne spojine, voda itd. Nastajanje reaktivnih mest pri predelavi polimerov: | | | | mehansko- | | | | –C–C–C–C– › –C–C– + –C–C– | | | | kemijski | | | | R• + O2 › ROO• + RH › ROOH + R• ROOH › HO• + RO• | | | | ß- | | | | –C–C–C–C– › –C–C– + –C–C– | | | | razpad | | || | O– Razpadne reakcije pod vplivom UV O || –CH2CH2–C–CH2CH2– Navedeni so le najpomembnejši procesi de­gradacije in stabilizacije polimernih materia-lov, ki so bolj ali manj prisotni pri vseh vrstah plastike. Na lokalnem vodovodnem omrežju se lahko pogosto pojavijo povišane tempera­ture od 30 0C do 90 0C, zato je pomembno, da so izbrani polimerni materiali dovolj termično stabilni. Pri tem je bistvenega pomena, kateri stabilizatorji omogočajo takšno termično sta­bilnost. Ostali materiali Med pomembne materiale, iz katerih so zgrajeni vodooskrbni sistemi, lahko štejemo tudi: keramiko, salonit, juto, oglje, les itd. Od teh materialov v negativnem smislu najbolj izstopa le salonit, ki vsebuje azbest. Vsi os­tali materiali so bolj ali manj neproblematični. Morda je lahko problematična samo še juta, ki se uporablja kot tesnilni material pri spa­janju cevi. Vendar pa je njen stik z vodo zelo majhen in zato nepomemben. Iz jute se lahko izlužijo različne snovi. Problematična snov pri tem je vretensko olje, ki se dodaja juti v fazi njene predelave v predilnici. Služi za lažje drsenje vlaken v fazi predenja. Salonit je sestavljen iz azbestnih vlaken in cementnega veziva. Korozijo cementa smo obravnavali v predhodnem poglavju, ostane­jo pa nam še azbestna vlakna. Azbestna vlakna so po svoji kemijski sestavi alumini­jevi silikati. Zato so kemijsko zelo stabilna in ne povzročajo kakršnih koli kemijskih nega­tivnih vplivov na človeka. Problematična je le njihova igličasta struktura, če pridejo v pljuča [Rossenmayer, 1999]. Zelo drobna in ostra vlakna se zapičijo v pljučne mehurčke in povzročajo težke posledice za zdravje ljudi (azbestoza, rak). Če so azbestna vlakna pri-sotna v vodovodni vodi in pridejo v človeški organizem oralno, pa niso znani negativni vplivi na zdravje ljudi. Kontaminacija z azbe-stom je zato verjetna le pri vzdrževalnih in gradbenih delih, ko nastanejo prašni delci, ne pa pri zaužitju vode, v kateri je prisoten azbest. Pri pripravi vode pridejo v stik z vodo tudi nekateri drugi materiali, ki niso sestavni deli inštalacijskih vodov in rezervoarjev. Takšni materiali so: različni filtrirni mediji, flokulanti, koagulanti, ionski izmenjevalci, sredstva za dezinfekcijo itd. Tudi pri teh materialih je treba upoštevati možnost, da lahko vsebujejo določene problematične snovi, ki ostanejo v vodi. Za zagotavljanje zadostnih količin kvalitetne pitne vode ne zadostujejo samo naravne danosti, temveč mora biti ustrezno zgrajen in vzdrževan tudi vodooskrbni sistem. Bistveno pri tem je tudi, da uporabimo ustrezne mate­riale. Pri nevodotesnem vodovodnem omrežju lahko nastane kontaminacija od zunaj, še posebej, če je v bližini nevodotesna kanali-zacija. V korodiranih in nevodotesnih ceveh so lahko odlični pogoji za razvoj mikroor­ganizmov. Kontaminacija zaradi izluževanja kemijskih snovi v vodo je možna le v lokalnih vodah z majhnimi pretoki. Opaznejši vplivi razpada materialov so zmanjšanje vodotes­nosti vodovodnih omrežij. V Sloveniji znašajo povprečne izgube načrpane vode na vo­dooskrbnih sistemih med 10–30 %. Za pro­cese razpadanja vodovodnih omrežij so krivi predvsem kovinski in cementni izdelki (salo­nit), medtem ko je plastika kemijsko precej stabilnejša. Pri plastiki so lahko intenzivnejši razpadni procesi samo pod vplivom sončne svetlobe ali pa pri povišani temperaturi. Takšnih pogojev pa običajno ni na vodovod­nem omrežju. Za plastiko je bistvenega po-mena, da ne vsebuje nevarnih snovi, ki bi lahko prehajale v vodo. Pogosto se pri projektiranju in izgradnji vo­dooskrbnih sistemov premalo upošteva, kakšni materiali bodo vgrajeni. Sanacije lokalnih vodovodnih omrežij pa so večinoma prepuščene mojstrom, ki ne poznajo dovolj materialov, ki jih vgrajujejo, in tudi ne ne­varnosti, ki lahko pri tem nastajajo. Nehote lahko ustvarijo galvanski člen, vročo vodo spustijo skozi premalo odporno plastično cev, uporabijo neustrezno tesnilo itd. Še celo pri nestrokovni uporabi filtra, ki je namenjen za čiščenje vode pred neposredno uporabo, lahko naredimo več škode kot koristi. Boeckmann,W., Schwenk,W., Handbuch des katodischen Korrosionsschutz, Wiley, 1999. Domininghaus, H., Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften, Springer Verlag, 2005. Ehrnstein,G. W., Polymeric Materials, Hauser Fachbuch, München, 2001. Korrosion/Korrosionschutz, Fonds der Chemischen Industrie, 1994, Informationsserie Nr. 08, http://fonds.vci.de. Havelaer, A. H., Melse, J. M., Quantifying public heailh risk in the WHO, Guidalines for. Drinking – Water Quality, RIVM report 73401022/2003. Sommer, K., Wissensspeicher Chemie, Volk und Wissen Verlag, Berlin, 1991. Ladetzki, K., disertacija, Oberflächenuntersuchung von Edelstahlfeilen nach chemisch – physikalischer Belastung, Universität Marburg/Lahn, 2007. Nürnberger, U., Korrosion und Korrosionsschutz in Bauwesen, Bauverlag, 2002. Rauch, P., Korrosion von Beton und Stahlbeton durch chemische Verbindungen und Mikroorganismen, Institut für technische Mikrobiologie, Mannheim,1984. Rossenmayer, H. J., Schzmm, H. P., Tepasse,R.,.Asbest-Handbuch, Erich Schmidt Verlag, 1999. Spellman, F. R., The Drinking Water Handbok, CRC PRESS, 1999. Zilch, K., Diederich, C. J., Katzenbach, R., Handbuch für Bauingeniere, Springer, 2001. PREGLED UPORABE RAZLIČNIH MATERIALOV ZA VODOVODNE CEVI TER POTENCIALNE MOŽNOSTI ONESNAŽEVANJA VODE•Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan ZARADI NJIHOVE SESTAVE•Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan 2•PROCESI DEGRADACIJE MATERIALOV IN IZLUŽEVANJA STRUPENIH SNOVI V VODO Slika 1•Vpliv kislin in mikroorganizmov na železobeton v odvisnosti od vrednosti pH [Rauch, 1984] Slika 2•Prikaz galvanskega člena med jekleno cevjo in cinkovo prevleko [Sommer, 1991] Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan•PREGLED UPORABE RAZLIČNIH MATERIALOV ZA VODOVODNE CEVI TER POTENCIALNE MOŽNOSTI ONESNAŽEVANJA VODE Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan•ZARADI NJIHOVE SESTAVE Slika 3•Prikaz galvanskega člena med jekleno površino in kositrovo prevleko [Sommer, 1991] polietilen (PE) –(CH2–CH2) n– polipropilen (PP) –(CH2–CH2) n– | polipropilen (PP) –(CH2–CH3 polivinilklorid (PVC) –(CH2–CH) n– | polipropilen (PP) –(CH2–Cl polistiren (PS) –(CH2–CH) n– | poliamid 6 (PA6) –(C–CH2)5–NH) n– || O polietilentereftalat (PET) Slika 5•Prikaz kisikove korozije železa Slika 5•[Korrosion/Korrosionschutz, 1994] –(C–O–CH2–CH2–O–C– || || O O Slika 4•Prikaz vodikove korozije železa Slika 4•[Korrosion/Korrosionschutz, 1994] PREGLED UPORABE RAZLIČNIH MATERIALOV ZA VODOVODNE CEVI TER POTENCIALNE MOŽNOSTI ONESNAŽEVANJA VODE•Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan ZARADI NJIHOVE SESTAVE•Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan Mehanizem stabilizacije s tiospojinami: O R–OOH+X–CH2CH2–S–CH2CH2–X › R–OH+X–CH2CH2–S–CH2CH2–X O X–CH2CH2–S–CH2CH2–X › X–CH2CH2–SOH+CH2=CH2–X O X–CH2CH2–SOH+R–OOH › (X–CH2CH2–S–O2H) X–CH2CH2–OH+SO2 › › › › Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan•PREGLED UPORABE RAZLIČNIH MATERIALOV ZA VODOVODNE CEVI TER POTENCIALNE MOŽNOSTI ONESNAŽEVANJA VODE Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan•ZARADI NJIHOVE SESTAVE O || –CH2CH2–C– + –CH2CH2– h . . O || –CH2CH2–C–CH3– + –CH2=CH2– 3•SKLEP PREGLED UPORABE RAZLIČNIH MATERIALOV ZA VODOVODNE CEVI TER POTENCIALNE MOŽNOSTI ONESNAŽEVANJA VODE•Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan ZARADI NJIHOVE SESTAVE•Darko Drev, Mitja Peček, Jože Panjan 4•LITERATURA