Ocena wpływu systemu cyrkulacji na poziom stężeń mikrozanieczyszczeń w układzie oczyszczania wody basenowej

• Autorzy: Lempart A. , Kudlek E. , Dudziak M. , Szyguła A.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/86051

Warianty tytułu

EN

The impact of the circulation system on the concentration levels of micropollutants in the swimming pool water treatment system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Każda instalacja basenowa powinna zapewniać prawidłową i stałą cyrkulację wody w systemie obiegu zamkniętego, która umożliwia przedłużenie czasu całkowitej wymiany wody nawet do 1 roku. Praca takiego systemu może jednak potencjalnie powodować podwyższenie stężenia małocząsteczkowych mikrozanieczyszczeń w układzie oczyszczania wody basenowej. Celem niniejszej pracy jest potwierdzenie lub odrzucenie niniejszej tezy. W ramach badań wstępnych przeprowadzono analizę zawartości substancji organicznych i nieorganicznych w wodzie basenowej na podstawie wskaźników ogólnych takich jak OWO, absorbancja UV254 i przewodność właściwa. W zasadniczym etapie badań, próbki wody basenowej pobierane z czterech różnych punktów instalacji zostały poddane analizie chromatograficznej w celu oznaczenia małocząsteczkowych mikrozanieczyszczeń organicznych. Badaniu poddano także wodę wodociągową stosowaną do napełnienia niecki i regularnego uzupełniania strat objętości. Badanie to miało na celu wykluczenie wody wodociągowej jako potencjalnie możliwego źródła pochodzenia zanieczyszczeń w wodzie basenowej. Przeprowadzone badania wstępne wykazały niemal dwukrotny wzrost zawartości ogólnego węgla organicznego oraz absorbancji UV254 po sześciu miesiącach, co niewątpliwie świadczy o możliwości gromadzenia się zanieczyszczeń organicznych w systemach cyrkulacji wody basenowej. Tego zjawiska nie zaobserwowano w przypadku związków nieorganicznych. W wyniku analiz chromatograficznych w wodzie basenowej oznaczono farmaceutyki i pozostałości kosmetyków. Stwierdzono, że w układzie oczyszczania wody basenowej miejscem największego gromadzenia się farmaceutyków jest zbiornik przelewowy, a pozostałości kosmetyków niecka basenowa. Na omawiane zjawisko ma wpływ czas trwania filtrocyklu.

EN

Each pool installation should ensure proper and constant circulation of water in a closed circuit system. However, the operation of such a system can potentially cause the accumulation of small -molecule micropollutants in the pool water treatment system. The aim of this work is to confirm or reject this argument. As part of preliminary tests, the content of organic and inorganic substances in swimming pool water was analyzed based on general indicators such as TOC, UV254 absorbance and conductivity. In the main stage of the research, pool water samples collected from four different points of the swimming pool installation were subjected to chromatographic analysis to determine the small-molecule micropollutants. The tap water used to fill the basin and regular replenishment of volume losses was also tested. This study was intended to exclude the tap water as a potential source of contamination in the pool water. Preliminary studies have shown almost a two-fold increase in the total organic carbon content and absorbance UV254 at the turn of six months, which undoubtedly indicates the accumulation of organic pollutants in pool water circulation systems. It was not observed in the case of inorganic compounds. As a result of the chromatographic analyzes of the pool water, the content of pharmaceuticals and personal care product was determined. It was found that the compensation tank is the place of the highest accumulation of the tested pharmaceuticals in the pool water treatment system , while the cosmetics component accumulated in the pool basin to the greatest degree. It was affected by the duration of the filter cycle.

Słowa kluczowe

PL

system oczyszczania; woda basenowa; cyrkulacja wody; PPCPs; mikrozanieczyszczenia

EN

pool water; treatment system; water circulation; micropollutants; PPCPs

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 19, nr 2
• Strony: 23--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Lempart A.

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska, ul. Konarskiego 18, 44-101 Gliwice

autor

Kudlek E.

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska, ul. Konarskiego 18, 44-101 Gliwice

autor

Dudziak M.

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska, ul. Konarskiego 18, 44-101 Gliwice

autor

Szyguła A.

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska, ul. Konarskiego 18, 44-101 Gliwice

Bibliografia

• 1. Bhattacharya S.K., Satyan K.S., Chakrabarti A. 1997. Anxiogenic action of caffeine: an experimental study in rats. Journal of Psychopharmacology, 3, 219-224.
• 2. Boleda M.R., Galceran M.T., Ventura F. 2011. Behavior of pharmaceuticals and drugs of abuse in a drinking water treatment plant (DWTP) using combined conventional and ultrafiltration and reverse osmosis (UF/RO) treatments. Environ Pollut., 159, 1584-1591.
• 3. Boron M. and Pawlas K. 2015. Farmaceutyki w środowisku wodnym – przegląd literatury. Probl. Hig. Epidemiol., 96, 357-363.
• 4. Cuderman P. and Heath E. 2007. Determination of UV filters and antimicrobial agents in environmental water samples, Anal. Bioanal. Chem., 387, 1343-1350.
• 5. Ekowati Y., Buttiglieri G., Ferrero G., Valle-Sistac J., Diaz-Cruz M.S., Barceló D., Petrovic M., Villagrasa M., Kennedy M.D., Rodríguez-Roda I. 2016. Occurrence of pharmaceuticals and UV filters in swimming pools and spas. Environ. Sci. Pollut. Res. Int., 23, 14431-14441.
• 6. Giokas D.L., Sakkas V.A., Albanis T.A. 2004. Determination of residues of UV filters in natural waters by solid-phase extraction coupled to liquid chromatography–photodiode array detection and gas chromatography– mass spectrometry. J Chromatogr A, 1026, 289-293.
• 7. Glade M. 2010. Caffeine–Not just a stimulant., Nutrition., 26(10), 932-938.
• 8. Lambropoulou D.A., Giokas D.L., Sakkas V.A., Albanis T.A., Karayannis M.I. 2002. Gas chromatographic determination of 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone and octyldimethyl-p-aminobenzoic acid sunscreen agents in swimming pool and bathing waters by solidphase microextraction, J Chromatogr A, 967, 243-253.
• 9. Lempart A., Kudlek E., Dudziak M. 2017. Poziomy stężeń wybranych farmaceutyków w wodzie basenowej, Mikrozanieczyszczenia w środowisku człowieka, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa.
• 10. Lempart, A., Kudlek E., Dudziak M. 2017. Determination of micropollutants in solid and liquid samples from swimming pool systems. Proc. of the 2nd Int. Elect. Conf. Water Sci., 16–30 Nov. 2017; Sciforum Electronic Conference Series, Vol. 2.
• 11. Piechurski F.G. 2006. Metody oczyszczania wody w krytych basenach publicznych (cz. 1). Rynek Instalacyjny, 1-2, 70-76.
• 12. Piechurski F.G. 2008. Technologie i urządzenia do oczyszczania wody basenowej. Pływalnie i baseny, 1, 90-100.
• 13. Piechurski F.G. 2011. Jaki system się opłaca cz. 1. Warunki projektowania instalacji cyrkulacji wody basenowej. Pływalnie i baseny, 7, 88-95.
• 14. Próba M. 2013. Wybrane antropogeniczne czynniki zanieczyszczenia wód powierzchniowych. Analiza zjawiska. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 16(1), 113-124.
• 15. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 9 list. 2015 r. w sprawie wymagań, jakim powinna odpowiadać woda na pływalniach (Dz.U. z 2015 r. poz. 2016).
• 16. Schmitt C., Oetken M., Dittberner O., Wagner M., Oehlmann J., 2008. Endocrine modulation and toxic effects of two commonly used UV screens on the aquatic invertebrates Potamopyrgus antipodarum and Lumbriculus variegates. Environ. Pol., 152, 322-329.
• 17. Suppes L.M., Huang C.H., Lee W.N., Brockman K.J. 2017. Sources of pharmaceuticals and personal care products in swimming pools. J. Water and Health, 15, 829-833.
• 18. Szyguła A. 2017. Ocena wpływu systemu cyrkulacji na poziom stężeń mikrozanieczyszczeń w układzie oczyszczania wody basenowej. Praca inżynierska, promotor: dr hab. inż. Mariusz Dudziak, prof. w Pol. Śl., Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Gliwice
• 19. Teo T.L.L., Coleman H.M., Khan S.J., 2015. Occurrence and daily variability of pharmaceuticals and personal care products in swimming pools Environ. Sci. Pollut. Res., 23, 6972-6981.
• 20. Togola A., Budzinski H. 2008. Multi-residue analysis of pharmaceutical compounds in aqueous samples. J. Chromatogr A, 1177, 150-158.
• 21. Valcárcel Y., González Alonso S., Rodríguez-Gil J.L. i in. 2011. Analysis of the presence of cardiovascular and analgesic/anti-inflammatory/antipyretic pharmaceutical in river- and drinking-water of the Madrid Region in Spain. Chemosphere, 82, 1062-1071.
• 22. Vidal L., Chisvert A., Canals A., Salvador A. 2010. Ionic liquid-based single-drop microextraction followed by liquid chromatographyultraviolet spectrophotometry detection to determine typical UV filters in surface water samples. Talanta, 81, 549-555.
• 23. Vulliet E., Cren-Olive C., Grenier-Loustalot M. F. 2011. Occurrence of pharmaceuticals and hormones in drinking water treated from surface waters. Environ. Chem. Lett., 9, 103-114.
• 24. Weng S.C., Sun P., Ben W., Huang C.H., Lee L.T., Blatchely E.R. 2014. The Presence of Pharmaceuticals and Personal Care Products in Swimming Pools. Environ. Sci. Technol. Lett., 12, 495-498.
• 25. Włodarczyk-Makuła M. 2013. Wybrane mikrozanieczyszczenia organiczne w wodach i glebach, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk vol. 104.
• 26. Zgoła-Grześkowiak A. 2010. Application of DLLME to isolation and concentration of non-steroidal anti-inflammatory drugs in environmental water samples. Chromatogr., 72, 671-678.
• 27. Zucchi S., Oggier D.M., Fent K. 2011. Global gene expression profile induced by the UV-filter 2- ethyl-hexyl-4-trimethoxycinnamate (EHMC) in zebrafish (Danio rerio). Environmental Pollution, 159, 3086-3096.
• 28. Zwiener C., Richardson S.D., De Marini D.M., Grummt T., Glauner T., Frimmel F.H. 2007. Drowning in disinfection byproducts? Assessing swimming pool water. Environ Sci. Technol., 41, 363-372.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).