Metale ciężkie w wodzie

Do metali ciężkich w wodzie należą na przykład chrom, miedź, srebro, ołów, nikiel, rtęć, kadm. W naturze rzadko występują one w stanie wolnym i nie są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Do źródeł wody mogą one przenikać na skutek kwaśnych deszczy, ścieków ze składowisk odpadów lub przemysłowych. Zanieczyszczona woda w źródle przedostaje się do instalacji CWU. Metale ciężkie mogą pojawić się również w wodzie z instalacji lub armatury zawierającej te metale.  

Zagrożenia dla zdrowia

Metale ciężkie są wysoce toksyczne zarówno dla ludzi, jak i dla wodnych organizmów i środowiska naturalnego. Znaczenie zdrowotne metali ciężkich zależy od konkretnego pierwiastka, jego stężenia, postaci chemicznej oraz czasu trwania narażenia. Szczególnie niebezpieczne jest ostre zatrucie, do którego dochodzi po spożyciu jednorazowej dużej dawki. Zagrożeniem może być także przewlekłe zatrucie, gdy regularne spożywana jest woda zawierające niewielkie ilości metali ciężkich. Przewlekłe zatrucie po pewnym czasie zaczyna przejawiać się różnymi problemami zdrowotnymi zależnie od rodzaju metalu. Metale ciężkie mają tendencję do kumulowania się w organizmach, które nie są w stanie ich wydalić.  

Dopuszczalne stężenia metali ciężkich w wodzie pitnej

Dopuszczalne stężenia określa Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie wody przeznaczonej do spożycia z dnia 22 maja 2026 r., Dz.U. 2026 poz. 748. W przypadku większości badanych metali są to najwyższe wartości graniczne rzędu mikrogramów na litr. W przypadku antymonu limit wynosi 10 µg/l, kadmu 5 µg/l, miedzi 2000 µg/l, niklu 20 µg/l, rtęci 1 µg/l oraz selenu 20 µg/l. W przypadku ołowiu w wodzie pitnej obecnie dopuszczalna zawartość wynosi 10 µg/l, jednak przepis ten jest przejściowy. Do 12 stycznia 2036 r. wartość parametryczna ołowiu wyniesie 5 µg/l. Analogiczna sytuacja jest dla chromu, dla którego obecny limit wynosi 50 µg/l, a po 12 stycznia 2036 r. wyniesie 25 µg/l. Dopuszczalna zawartość srebra w wodzie pitnej standardowo wynosi 10 µg/l w punkcie czerpalnym u konsumenta, jeżeli materiały instalacyjne lub armatura użyte do dystrybucji albo uzdatniania zawierają dodatek srebra. Jednak w przypadku ciepłej wody użytkowej dezynfekowanej jonami srebra dopuszczalny zakres wartości może wynosić do 50 µg/l.  

Poszczególne metale ciężkie w wodzie

Ołów w wodzie

Ołów w wodzie może pochodzić przede wszystkim ze starszych ołowianych instalacji i armatury. To właśnie instalacje są źródłem zanieczyszczenia wody ołowiem. Ołów przedostaje się do wody podczas przepływu przez instalację, w wyniku czego następuje wtórne zanieczyszczenie. Długotrwała ekspozycja stanowi problem przede wszystkim w przypadku dzieci, ponieważ ołów może niekorzystnie wpływać na rozwój układu nerwowego. Stężenie ołowiu w wodzie jest również kontrolowane w ramach wewnętrznej oceny ryzyka instalacji wewnętrznych. Dopuszczalny poziom ołowiu w wodzie pitnej wynosi 10 µg/l (od 12 stycznia 2036 roku norma ta zostanie zaostrzona do 5 µg/l).  

Kadm w wodzie

Kadm w wodzie może pochodzić ze źródeł naturalnych takich jak skały i gleba. Częściej jednak przenika do wody z zanieczyszczeń przemysłowych, ścieków oraz korodujących materiałów metalowych. Przy długotrwałym spożyciu pierwiastek ten kumuluje się w organizmie, uszkadzając przede wszystkim nerki. Dopuszczalny poziom kadmu w wodzie pitnej wynosi 5 µg/l.  

Rtęć w wodzie

Rtęć może przedostawać się do wody zarówno w wyniku procesów naturalnych, jak i zanieczyszczeń pochodzących z działalności człowieka. Jej wpływ na zdrowie zależy od postaci chemicznej, dlatego w wodzie pitnej monitoruje się całkowitą zawartość tego pierwiastka. Dopuszczalne stężenie rtęci jest bardzo niskie i wynosi zaledwie 1 µg/l.  

Nikiel w wodzie

Nikiel może występować naturalnie w samym źródle wody, jednak najczęściej uwalnia się z metalowych elementów instalacji wodociągowych oraz armatury kranowej. Na jego stężenie znaczny wpływ ma czas, w którym woda pozostaje w instalacji. Dopuszczalne stężenie niklu w wodzie pitnej wynosi 20 µg/l.  

Chrom w wodzie

Chrom w wodzie może pochodzić z podłoża geologicznego lub z działalności przemysłowej, np. z zakładów zajmujących się obróbką powierzchniową metali. Występuje w kilku formach chemicznych, które różnią się właściwościami i stopniem toksyczności. Ze względów zdrowotnych najbardziej niebezpieczny jest chrom sześciowartościowy “Cr(VI)” . Dopuszczalne stężenie chromu ogólnego w wodzie pitnej obecnie wynosi 50 µg/l. Od 12 stycznia 2036 r. dopuszczalna wartość parametryczna wyniesie 25 µg/l.  

Miedź w wodzie

Obecność miedzi w wodzie wiąże się najczęściej z eksploatacją miedzianych instalacji oraz armatury, z których metal ten uwalnia się do wody. Dzieje się tak zwłaszcza przy nieodpowiednich właściwościach wody lub podczas dłuższego zastoju (stagnacji). Miedź jest pierwiastkiem śladowym niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania organizmu, jednak spożywanie wody zawierającej miedź w podwyższonym stężeniu, może wywoływać dolegliwości ze strony układu pokarmowego. Dopuszczalne stężenie miedzi w wodzie pitnej wynosi 2000 µg/l (2 mg/l).  

Antymon w wodzie

Antymon może uwalniać się z materiałów metalowych oraz ze stopów stosowanych w instalacjach, a także przedostawać się do źródeł wody z zanieczyszczeń przemysłowych. Podwyższone stężenie tego metalu jest trudne do wykrycia, ponieważ z reguły nie zmienia barwy, smaku ani zapachu wody. Dopuszczalne stężenie antymonu w wodzie pitnej wynosi 10 µg/l.  

Selen w wodzie

Selen przedostaje się do wody ze źródeł naturalnych zawartych w podłożu geologicznym, dlatego jego stężenie zależy głównie od lokalizacji i specyfiki danego ujęcia. W niewielkich ilościach jest to mikroskładnik niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu, jednak jego długotrwałe, nadmierne spożycie wykazuje działanie toksyczne. Dopuszczalne stężenie selenu w wodzie pitnej wynosi 20 µg/l. Wartość parametryczną wynoszącą 30 μg/l stosuje się w odniesieniu do regionów, w których warunki geologiczne mogą powodować wysoką zawartość selenu w wodach podziemnych.  

Srebro w wodzie

W naturalnych ujęciach srebro występuje zazwyczaj jedynie w śladowych stężeniach. Do wody może przedostawać się z materiałów lub w wyniku zastosowania technologii dezynfekcji wykorzystujących ten metal bądź jego związki. Dopuszczalne stężenie srebra w wodzie pitnej wynosi 10 µg/l. Dla ciepłej wody użytkowej dezynfekowanej jonami srebra zawartość srebra w wodzie może wynosić do 50 µg/l.  

Arsen w wodzie

Zagrożenie związane z obecnością arsenu w wodzie jest często analizowane łącznie z metalami ciężkimi, choć z chemicznego punktu widzenia jest to półmetal. Dopuszczalne stężenie arsenu wynosi 10 µg/l. Szczegółowe informacje na temat jego występowania, wpływu na zdrowie oraz metod uzdatniania znajdują się na osobnej stronie poświęconej arsenowi.  

Jak usunąć metale ciężkie z wody?

Nie istnieje jedna uniwersalna metoda usuwania metali ciężkich z wody. Dobór odpowiedniej technologii zależy od rodzaju pierwiastka, jego stężenia i formy chemicznej, a także od odczynu pH i ogólnego składu fizykochemicznego wody. W przemyśle, gdzie zużycie wody jest bardzo duże, wykorzystuje się koagulację, dla mniejszych zużyć wody zazwyczaj wykorzystywana jest adsorpcja na węglu aktywnym lub dedykowanych jonitach. Po wyczerpaniu pojemności materiału filtracyjnego niezwykle ważna jest jego odpowiednia utylizacja. Poza usuwaniem metali ciężkich z wody podstawą jest jednak zapobieganie przedostawaniu się ich do wody. Dlatego konieczne jest ścisłe przestrzeganie procedur utylizacji ścieków, usunięcie nielegalnych składowisk i przekazywanie niebezpiecznych odpadów (np. lamp rtęciowych) do odpowiednich punktów zbiórki. Należy również zwrócić uwagę na dobór odpowiednich materiałów instalacji hydraulicznych. Niewłaściwy dobór lub materiały słabej jakości również mogą być źródłem przedostawania się metali ciężkich do wody.  

Adsorpcja na węglu aktywnym i specjalnych sorbentach

Adsorpcja należy do metod stosowanych przy usuwaniu wybranych metali ciężkich z wody. W zależności od rodzaju zanieczyszczenia stosuje się odpowiednio dobrany węgiel aktywny lub specjalne materiały sorpcyjne. Przykładowo dla części pierwiastków wykorzystuje się złoża na bazie tlenków i wodorotlenków żelaza. Efektywność sorpcji zależy od specyfiki danego metalu, jego formy chemicznej, odczynu pH wody oraz obecności innych związków rozpuszczonych. Każde złoże filtracyjne ma określoną pojemność sorpcyjną. Po jej wyczerpaniu wkład należy wymienić lub poddać regeneracji, w zależności od zastosowanego systemu. Na podstawie szczegółowych wyników analizy fizykochemicznej, wymaganej jakości końcowej oraz zapotrzebowania na przepływ, dobieramy optymalną technologię uzdatniania wody. Projektujemy i wdrażamy rozwiązania dla obiektów komercyjnych oraz zakładów przemysłowych.