Wpływ materiału rur polietylenowych na jakość wody

• Autorzy: Musz A. , Kowalska B. , Widomski M. K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2015.1.1

Warianty tytułu

EN

Influence of polyethylene pipes material on water quality

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przewody wodociągowe z tworzyw sztucznych, w tym z polietylenu dużej gęstości (PEHD), w wyniku degradacji materiału, mogą uwalniać do wody różnego rodzaju związki organiczne. Niektóre z tych związków przyczyniają się do pogorszenia parametrów jakości, szczególnie smaku i zapachu wody. W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych, których celem była identyfikacja związków organicznych wchodzących w skład materiału rur PEHD 80 oraz analiza wymywania tych związków z materiału do wody. Pomiary laboratoryjne wykonywane były za pomocą wielokanałowego chromatografu gazowego Trace Ultra Thermo sprzężonego ze spektrometrem mas Polaris Q. Przeprowadzone badania wykazały, iż występuje wymywanie z materiału do wody różnych związków organicznych. W badanej wodzie zidentyfikowano 19 związków organicznych, w tym 10 występujących w badanym materiale rury. Zaobserwowane w wodzie związki organiczne, takie jak BHT czy 2,4-DTBP przyczyniają się do powstawania nieakceptowanego smaku i zapachu wody. Pomierzone w wodzie stężenie benzenu, wyższe od wartości dopuszczalnej, podanej w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z 2010 r. (Dz. U. Nr 72, poz. 466 z 2010 z późniejszymi zmianami) dla wody do picia, wskazuje, iż materiał przewodu badanych rur może wpływać niekorzystnie na jakość wody wodociągowej będącej z nimi w kontakcie.

EN

Various kinds of organic compounds may be washed out to water, as a result of material degradation, from pipelines made of plastic, including high density polyethylene (PEHD). Some of these compounds contribute to the deterioration of water quality parameters, especially taste and odor of the water. The paper presents results of laboratory tests focused on the identification of organic compounds included in the high density polyethylene PE 80 pipe material and the analyses of compounds leaching from pipe material to water. Laboratory measurements applied to our study were performed by gas chromatographymass spectrometry (GC-MS) method in Trace Ultra Thermo multichannel gas chromatograph coupled with Polaris Q spectrometer. The performed analyses showed that the various organic compounds migrating from material to water. There were identified 19 organic compounds in the tested water, including 10 observed recognized in the pipe material. Several organic compounds present in the tested water, such as BHT or 2,4-DTBP, contribute to the formation of unacceptable taste and odor of the water. The measured concentrations of benzene, higher than the limit specified in Polish standard for drinking water, indicate that the pipes material may significantly influence drinking water quality being in contact with pipes’ material.

Słowa kluczowe

PL

jakość wody; rury PEHD; związki organiczne; BHT

EN

water quality; PEHD pipes; organic compounds; BHT

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 1
• Strony: 2--6
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Musz A.

• Politechnika Lubelska, Wydział Inżynierii Środowiska, Katedra Zaopatrzenia w Wodę i Usuwania Ścieków, ul. Nadbystrzycka 40b, 20-618 Lublin, tel. [phone]

autor

Kowalska B.

• Politechnika Lubelska, Wydział Inżynierii Środowiska, Katedra Zaopatrzenia w Wodę i Usuwania Ścieków, ul. Nadbystrzycka 40b, 20-618 Lublin, tel. [phone]

autor

Widomski M. K.

• Politechnika Lubelska, Wydział Inżynierii Środowiska, Katedra Zaopatrzenia w Wodę i Usuwania Ścieków, ul. Nadbystrzycka 40b, 20-618 Lublin, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Lundbäck M. Long-term performance of polyolefins in different environments including chlorinated water: Antioxidants consumption and migration, and polymer degradation, Fibre and Polymer Technology 94, 2005.
• [2] Anselme C., Nguyen K., Bruchet A. i Mallevialle J. Can Polyethylene Pipes Impart Odors in Drinking-Water. Environmental Technology Letters 6, 1985a.
• [3] Brocca D., Arvin E., Mosback H. Identification of organic compounds migrating from polyethylene pipelines into drinking water, Water Research 36, 2002.
• [4] Skjevrak, I., Due, A., Gjerstad, K.O. & Herikstad, H. Volatile Organic Components Migrating from Plastic Pipes (HDPE, PEX and PVC) into Drinking Water, Water Research 37, 2003.
• [5] Lehtola, M.J., Miettinen, I.T., Keinanen, M.M., Kekki, T., Laine, O., Hirvonen, A., Vartiainen, T., Martikainen, P. Microbiology, chemistry and biofilm development in a pilot drinking water distribution system with copper and plastic pipes. Water Research 38(17), 2004.
• [6] Schweitzer L., Tomboulian P., Atasi K., Chen T., and Khiari D. Utility quick test for analyzing materials for drinking water distribution systems for effect on taste-and-odor, Water Science and Technology 49, 2004.
• [7] Tomboulian P., Schweitzer L., Mullin K., Wilson J., and Khiari D. Materials used in drinking water distribution to taste-and-odor, Water Science and Technology 49(9), 2004.
• [8] Denberg M., Arvin E., Hassager O. Modeling of the release of organic compounds from polyethylene pipes to water. Journal of Water Supply: Research and Technology – AQUA 56, 2007.
• [9] Kowalska B. Kowalski D., Kwietniewski M., Musz A. Oddziaływanie materiału rur polietylenowych na jakość wody w sieci wodociągowej. W: Aktualne zagadnienia w uzdatnianiu i dystrybucji wody. Vol. 2. Red. Zimoch I., Sawiniak W., Pieczykolan B., Barbusiński K, Gliwice 2011.
• [10] Widomski M.K., Kowalska B., Kowalski D. Badania modelowe rozprzestrzeniania się butylohydrokytoulenu (BHT) migrującego z rury polietylenowej (PE-HD) do wody. Ochrona Środowiska 34(3), 2012a.
• [11] Widomski MK, Kowalska B, Kowalski D, Kwietniewski M, Czerwiński J. Modelling the concentration of antioxidant BHT migrating from polyethylene pipe to water, In: Mambretti S., Brebbia C.A. (eds.). Urban Water. 2012b.
• [12] Rigal S., Danjou J. Tastes and odors in drinking water distribution systems related to the use of synthetic materials, Water Science & Technology 40(6), 1999.
• [13] EPA, United States Environmental Protection Agency, Permeation and Leaching, AWWA, 2002.
• [14] Heim T. H., Dietrich A. M. Sensory aspects and water quality impacts of chlorinated and chlorinated drinking water in contact with HDPE and cPVC pipe. Water Research 41, 2007.
• [15] Marchesan M., Morran J. Tastes associated with products in contact with drinking water. Water Science and Technology 49, 2004.
• [16] Rigal, S. The Use of Organoleptic Investigations to Evaluate the Quality of Materials in Contact with Drinking Water, Water Science & Technology 25, 1992.
• [17] Bravo A., Hotchkiss J.H., Acree T.E. Identification of odor-active compounds resulting from thermal oxidation of polyethylene. J Agric Food Chem 40, 1992.
• [18] Bravo A., Hotchkiss J.H. Identification of volatile com pounds resulting from the thermal oxidation of polyethylene. J. Appl Polym Sci 47, 1993.
• [19] Hao O, Phull K, Simmers K. Laboratory evaluation of the leaching of organics from fabric material, Journal of American Water Works Association 84, 1992.
• [20] Koch, A. Gas Chromatographic Methods for Detecting the Release of Organic Compounds from Polymeric Materials in Contact with Drinking Water. Hygiene-Institut des Ruhrgebiets, Gelsenkirchen, Germany, 2004.
• [21] Nielsen L.M., Falkenberg J., Fuglsang I.A., Christensen A.G., Fischer, N., Hansen, E. V. Feltundersřgelse af vandforsyningernes plastrřr (Field analysis of polymer pipes in the water distribution networks), The Danish Environment Protection Agency, Denmark, Report no. 1049, 2005.
• [22] PN-EN ISO 8795:2003 Systemy przewodów rurowych z tworzyw sztucznych do przesyłania wody pitnej, Ocena migracji, Oznaczanie wartości migracji z rur, kształtek i ich złączy z tworzyw sztucznych.
• [23] PN-EN 12873-1:2003 Wpływ materiałów na wodę przeznaczoną do spożycia przez ludzi. Wpływ spowodowany migracją. Część 1 – Metoda badania wyrobów produkowanych fabrycznie z materiałów innych niż metalowe i cementowe.
• [24] PN-EN 12201-2: 2011 Systemy przewodów rurowych z tworzyw sztucznych do przesyłania wody, Polietylen (PE), Część 2: Rury.
• [25] Giercuszkiewcz-Bajtlik M., Gworek B. Metody wyrażania niepewności pomiaru w analizie chemicznej próbek środowiskowych, Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 39, 2009.
• [26] Kowalska B., Kowalski D. Zmiany Jakości wody w instalacji badawczej wykonanej z polietylenu sieciowanego. Gaz Woda i Technika Sanitarna 9, 2012.
• [27] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 2010 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. Nr 72, poz. 466 z 2010 z późniejszymi zmianami).