Hur påverkar plastledningar dricksvattenkvaliteten? Läcker det organiska ämnen från ledningen till vattnet? Ökar läckaget om vattnet kloreras? Växer biofilmen snabbare om det läcker mer organiskt material från ledningen? Bör man klorera eller avstå från att klorera sitt dricksvatten? Bör man klorera eller avstå från att klorera sitt ledningsnät när det tas i drift för första gången? Är vissa polymera material mera lämpade för att ge ett biostabilt vatten?
Av: Kenneth M Persson
Frågorna i inledningen försöker Gunnan Mao och medförfattare besvara genom att i sju på varandra följande cykler testa en noggrann kloreringsmetod för vattenledningar, mäta hur mycket organiskt kol och assimilerbart (biologiskt tillgängligt) kol som lakas ur efter de sju cyklerna och mäta hur snabbt aktivt klor klingar av i dricksvatten i kontakt med plastledningar vid de sju olika tillfällena. Detta är en akademiskt intressant fråga, om olika lösta ämnen som kan finnas i ledningar har möjlighet att migrera ut i dricksvatten om vattnet exponeras för plastledningen. Det är också en hygieniskt intressant fråga, eftersom eventuellt lakat material kan tänkas ge upphov till efterväxt av biofilmer i ledningsnät och öka förbrukningen av klor om klor används som desinfektionsmedel. Vissa av de urlakade ämnena är kanske också tveksamma ur en toxikologisk synvinkel. Det är vidare en hållbarhetsfråga, eftersom utlakat material rimligen försvagar resterande rörvägg. Till slut kanske rörväggen brister.
Forskarna valde att undersöka plastmaterial som används inne i fastigheter. De testade tre plastledningsmaterial och ett packningsmaterial, nämligen packningsmaterialet etylenpropylendienmetylen (EPDM) och plastledningarna polyetylen (PEX b och PEX c) respektive polybutylen (PB). PEX b är PE-rör där polymererna tvärbundits (förnätats) med kemisk tillsats medan PEX c förnätats med UV-ljus. PEX-ledningar är populära som ersättare till kopparledningar eftersom de kan användas även för varmvatten upp till 80°C.
I försöken mätte forskarna dels hur mycket TOC och AOC som lakades ur vid sju tillfällen vid 60°C och, för hälften av materialen, hur mycket klor som sönderföll under ett dygn när ursprunglig friklorhalt var 1,8 mg/l. Dels studerade de vilken biofilmspotential vattnen hade med det urlakade organiska kolet från lakningsförsöken. Då exponerades nya icke-lakade rör och packningar i proportionen 1 cm3 vatten till 1 cm2 yta under 14 dygn i skakbord vid 30°C i vatten med tillsatt näring, så att bara kolmängden var begränsande för bakterieväxten. Mängden celler i vatten och biofilmsväxten på plastmaterialen mättes med hjälp av flödescytometri efter inkubationen.
Resultat
Alla material gav upphov till snabbt klorsönderfall. I referensprovet förbrukades 19% av aktivt klor på ett dygn, medan allt klor sönderföll i kontakt med PEX-b-materialet. PEX-c genererade inte alls lika omfattande klorsönderfall medan EPDM och PB låg emellan PEX-b och PEX-c. Men jämfört med tabellvärden för kopparledningar eller järnledningar är klorsönderfallet i polymera ledningar långsammare. I Sverige förekommer normalt sett klorhalter i drickvatten aldrig i halter över 04 mg/l.
Organiskt material lakades ut ur de undersökta polymera materialen. Klorerat vatten gav upphov till större urlakning än icke-klorerat. Detta gällde såväl TOC som AOC. Vid den första urlakningscykeln var kolhalten högst, för att minska exponentiellt med antalet lakningstillfällen. PEX-b och EPDM lakade ut ungefär tre gånger så mycket mycket kol som PEX-c och PB. Skillnaden mellan klorerat vatten och icke-klorerat vatten på hur mycket kol som lakades ut var otydlig i studien. AOC-urlakningen var högre för PB och EPDM vid i klorerat vatten jämfört med icke-klorerat, medan den var lägre för PEX-b och PEX-c i klorerat vatten jämfört med icke-klorerat. Författarna funderar på om det bildas kloraromatiska föreningar när klorerat vatten lakar på PEX eller om det bildades trihalometaner som kan vara toxiska för bakterierna när AOC mäts. Totalmängden kol som var biotillgänglig varierade mycket mellan olika prover och olika material. Som lägst var 9% av TOC biotillgängligt och som högst 57%.
Biofilmspotentialen var mycket högre för EPDM än för de olika rörmaterialen. Men för alla plastmaterial oavsett hur de tillverkats förekom tydlig biofilmsväxt och skillnaden mellan redan urlakade rör och helt nya rör var inte särskilt stor, även om helt nya ledningar och packningar gav upphot till högre biofilmsväxt. Biofilmen kunde etableras sig på alla material.
Resultatet av studien har några praktiska konsekvenser. Nya ledningar kloreras ofta för att garantera att de är desinficerade. Polymera material kommer att lakas ur och öka halten kol i ledningsvattnet. Klor förbrukas i ledningarna vilket, speciellt om vattnet står stilla längre tider i ledningen, kommer att gynna oönskad bakteriell tillväxt vilket kan ge lukt- och smakproblem som i värsta hall kan maskera andra kemiska problem i ledningen.
Resultaten visade också att valet av ledningsmaterial påverkar hur mycket klor som förbrukas och hur mycket TOC/AOC som lakas ur. Som svar på forskarnas ursprungliga frågor går det att säga följande:
- Hur påverkar plastledningar dricksvattenkvaliteten? SVAR: En del TOC/AOC lakas ut till dricksvattnet.
- Läcker det organiska ämnen från ledningen till vattnet? SVAR: Ja, särskilt när ledningen är ny.
- Ökar läckaget om vattnet kloreras? SVAR: Det verkar bero på vilket material som ledningen är gjord av, men generellt ökar läckaget med klorhalten.
- Växer biofilmen snabbare om det läcker mer organiskt material från ledningen? SVAR: Ja, men även icke-klorerade ledningar kan ge TOC/AOC till vattnet från ledningsmaterialet.
- Bör man klorera eller avstå från att klorera sitt dricksvatten? SVAR: Det har inte undersökts i denna studie, men om det finns mikrobiella risker i vattnet bör klorering övervägas.
- Bör man klorera eller avstå från att klorera sitt ledningsnät när det tas i drift för första gången? SVAR: Man bör klorera om man är bekymrad över hygienen i ledningen. Kloreringen påverkar inte biofilmsväxten särskilt tydligt, men avdödar indikatorer för patogena organismer, som erfarenheten säger kan vara problematiska om de finns i dricksvattnet.
- Är vissa polymera material mera lämpade för att ge ett biostabilt vatten? SVAR: Ja, på sätt och vis. Alla material lakas ur, men tydligt är att vissa polymera material, i denna studie PEX-c, urlakas betydligt mindre än andra, i denna studie PEX-b.
Källa: Guannan Mao, Yingying Wang och Frederik Hammes. Short-term organic carbon migration from polymeric materials in contact with chlorinated drinking water. Science of the Total Environment, 2018, 613-614, 1220-1227.
