Историја пречишћавања воде

Историја пречишћавања воде може се пратити кроз сачуване записе и артефакате од најранијих цивилизација. Од тренутка када је човек открио да се пречишћавањем питке воде могу ублажити, па чак и уклонити епидемије куге и остале заразне болести, сматра се да почиње и нагли развој употребе уређаја за пречишчавање воде.[1]

Оригинална карта коју је направио Јохн Снов 1854. на којој је ознацио случајеви колере (означене црном бојом) оболеле након заражавања воде за пиће

Током 19. и 20. века, пречишћавање питке воде за домаћинства обављало се углавном спорим или брзим филтерима. Споро пречиччавање (које се зове и површинско) вршено је кроз биолошку опну коју су стварали микроорганизми на површини филтерског слоја, док је дубинско вршено кроз цели филтерски слој и зато носи назив и дубинско пречишчавање.

Иако је било мањих система за пречишћавање питке воде, град Пејсли у Шкотској,[2] сматра се да је био први који је за цео град изградио систем за пречишћавање питке воде 1804. године (методом спорог пречишћавања). Након тога је више стотина система за пречишћавање саграђено у Европи. Већ тада је откривено да додавање алуминиј сулфата у сирову воду побољшава њен квалитет и убрзава сам поступак. Тако је настало брзо пречишћавање воде које је убрзало овај поступак и до 60 пута.

Уређаји за пречишчавање воде који су током историје коришћени за побољшање укуса и безбедности воде за пиће, припрему хране или купање, непрестано су усавршавани. У модерно доба они се такође широко користе у водоснабдевању становништва, индустрији, трговини, пољопривреди.

Историја пречишћавањ воде уско је повезана и са дугом историјом побољшања јавног здравља, које се и данашње време непрестано унапређује.

Обрада воде у древним културама уреди

 
Систем за воодоснабдевање Схусхтар, ремек дело креативног генија Месопотамије из 5. века п. н. е.
 
У тексту на санскрту Сусхрута Самхита наводи се употреба активног угља за филтрирање воде.[3]

У древним културама људи још нису могли разликовати прљаву и чисту воду. Замућеност је била главна покретачка снага за најраније третмане воде, јер се није много знало о микроорганизмима или хемијским загађивачима.[4]

Древни записи на санскрту и хијероглифима који датирају из 2000. године п. н. е. откривају да су се у древна времена примењивале разне вештине како би питка вода остала бистра и пријатног укуса.[4] У тексту Сусхрута Самхита из 3. или 4. века п. н. е., који се углавном бави методама ајурведа или традиционалном индијском медицином, могу се наћи и препоруке о кондиционирању воде — прокувавањем воде, загрвањем воде на сунчевој светлости и урањење врућег гвожђа у воду. У овом тексту могу се наћи препоруке о пречишћавању воде или филтрацији воде уз помоћ песка и грубог шљунка (туцаника). Осим тога за пречишћавање воде се препоручивала и употреба стене под именом гомедака и семенки биљке Стрyцхнос потаторум. У другом тексту на санскрту Сусхрута Самхита наводи се употреба активног угља за филтрирање воде.[3]

Древни Египт уреди

У древном Египту поред савршеног поступка мумификације покојника знало се и за пречишћавање воде.

Египћани су први открили принцип коагулације, за коју су применили хемијску стипсу за таложење суспендованих честица. На сликама из египатских гробница (15. и 13. век п. н. е. поготово на зиду гробнице фараона Аменофиса II и Рамзеса II. у Теби) приказана је опрема за кондиционирање воде.[4]

Стара Грчка уреди

 
Фреска из 12. века. која приказтује Галена и Хипократа, Потоњи је дизајнирао основни филтер за воду.

Хипократ са Коса осим што се сматра једним од најистакнутијих личности медицине свих времена, зна се да се бавио и испитивањем метода пречишћавања воде.[5] По Хипократовом мишљењу, карактеристике личности одређују четири телесна сока од којих је састављен људски организам: слуз, жута жуч, црна жуч и крв. Здравље је добро мешавина (еукразија) телесних сокова, а болест је поремећај у мешавини тих сокова (дискразија). У својим радовима посебно је нагашавао лековита својства воде, па је за болеснике који имају грозницу Хипократ саветовао употребу купки са хладном водом. Хипократ је тврдио да вода која је била доступна у старогрчким водоводима (акведукти) није била доброг квалитета, јер је веровао да је само вода која има добар окус и која није мутна добра вода за пиће.[6] Хипократ је такође саградио и сопствени филтер за воду, направљен од тканине у облику врећице, кроз који је пречишћавао вода након прокувавања. Главна сврха врећице била је да ухвати седименте који узрокују лош укус или мирис.[4]

Спарта уреди

У старој Спарти у којој се први пут почела употребљавати шоља за воду у 9, веку п. н. е. која је биле тако направљена да су се нечистоће из замућене воде лепиле за њене зидове и тако давале нешто бистрију воду. У подручјима где су се водиле ратне акције, постојала је и опрема за пречишћавање воде, која је укључивала прокувавање и филтрирање воде кроз тканину (обично памучну газу) у облику сифона.[7]

Током векова п. н. е. стари Грци и Римљани су развили разне начине да би се поболшао укус и мирис воде. Диофант је у 1. веку п. н. е. саветовао да се ловор ставља у кишницу пре употребе за пиће.[1]

Касније је Паксам предлагао употребу самлевеног корала или јечма у врећи која би се урањала у воду лошег укуса и мириса.

Арапски астроном и математичар Јабир ибн Афлах из Севиље у 8. веку је предлагао необичан начин пречишћавања воде, уз кориштење фитиља од тканине, који би био повезан с две посуде. Сирова вода из једне посуде би пролазила кроз филтер од тканине и капала у другу посуду.[1]

Обрада воде у средњем веку уреди

У Средњем веку није било пуно истраживања и открића у области пречишћавања воде. Тек у ренесанси почела су истраживања, која су убрзана открићем микроскопа.

Током средњег века (500—1500 године), водоснабдевање више није било тако софистицирано као раније, па су ови векови познати као мрачно доба, због недостатка научних иновација и експеримената. Након пада Римског Царства непријатељске снаге су уништиле многе аквадукте, а други се више нису примјењивали. Будућност третмана воде за пиће била је неизвесна, све до новог века.[4]

Истраживања у новом веку уреди

 
Филтри за воду произведени у Толеду у Охају 1895. године из теракоте
 
Јохн Сноw је 1854. доказао да епидемија колере углавном настаје због загађене воде (због мешања воде из канализације и извора питке воде) (Лондон).

Франсис Бејкон је 1627. објавио књигу А Натурал Хисторy оф Тен Центуриес у којој описује своја истраживања у одсољавању морске воде (десалинизација), а то је уједно био и први запис о кориштењу пешчаних филтера након Средњег века. Бејкон је веровао да ће пречишћавање морске воде кроз песак добити чисту и питку воду. Он је једноставно ископао рупу на плажи у близини мора, верујући да ће морска вода проласком кроз слојеве песка бити прочишћена. Нажалост то истраживање није успело, али су његови радови дали потстицај за нова истраживања са пјешчаним филтерима.[8][4] Бејконова идеја реализована је 1903, године применом омекшавање воде као технике десалинизације воде. Катиони су уклоњени из воде изменом натријумом или другим катјонима у јонским измјењивачима.

Ван Лееуwенхоек, а касније и Роберт Хук, су запазили да било која кап воде која је узета из природе уствари врви од живота и да у њој има огроман број микроорганизама. Како је у то време у великом броју градова харала колера, дошло се до закључка да епидемија има неке везе с квалитетом воде за пиће.[4] Британски научник Јохн Сноw је 1854. и доказао да епидемија колере углавном настаје због загађене воде, обично због мешања воде из канализације и извора питке воде (Лондон).

Након ових открића Јохн Сноw је почео да примјењује филтера за пречишћавање питке воде. За дезинфекцију је Сноw почео примјењивати препарате хлора. На тај начин је доказано да ако је вода бистра, без мириса и укуса, то и не значи да је то питка вода, већ треба узети у обзир и неке друге факторе да би вода била питка и безбедна.[9]

Обрада воде у модерно доба уреди

 
Обрада воде за пиће у једном од водоводних система из 1960.
 
Јоински измењивач: чија примена као пречишћавање воде је почела са циљем да се из воде за пиће уклоне олово, жива и други опасни тешки метали

Иако је и у ранијим историјским периодима било мањих система за пречишћавање питке воде, град Пејсли у Шкотској, 1804. године, био је први који је изградио систем за пречишћавање питке воде за цели град (методом спорог пречишћавања). Након овог подухвата, настало је више стотина система за пречишћавање воде само у Европи.[10]

Почев од 1890-их година Америка је почела гради велике пешчане филтере како би заштитила јавно здравље. Ово се показало успешним. Уместо споре филтрације песком, сада је примијењена брза филтрација песком. Капацитет филтера је побољшан чишћењем снажним млазом паре. Након тога, др Фуллер је открио да брза филтрација кроз песак ради много боље када јој претходе технике коагулације и седиментације.[4]

У међувремену, болести које се преносе водом, као што су колера и тифус, постајале су све мање уобичајене јер је хлорисање воде освајало терене широм света.[4] Након неког времена откривени су негативни ефекти хлора.[11] Хлор испарава много брже од воде, а то је повезано са погоршањем и узроком респираторних болести.[11] Поред тога, људи су почели да постављају кућне филтере за воду и филтере за туширање како би спречили негативне ефекте хлора у води. Стручњаци за воду почели су тражити алтернативна средства за дезинфекцију воде.[4]

У 19.веку откривено је да се додавањем алуминијум сулфата у сирову воду побољшава квалитет воде и убрзава сам поступак пречишћавања. Тако је настало брзо пречишћавање воде које је убрзало сам поступак кондиционирања воде и до 60 пута.[12]

Године 1902. калцијум хипохлорит и гвожђе хлорид помешани су у водоводу за пиће у Белгији, што је истовремено резултовало и коагулацијом и дезинфекцијом.

Године 1906. озон је први пут примијењен као дезинфицијенс у Француској.

Омекшавање воде и примене јонски измјењивача за пречишћавање воде почела је да се примјењује, са циљем да се из воде за пиће уклоне олово, жива и други опасни тешки метали, а из тврде воде уклане калцијумови и магнезијумови јони.[13] Овај поступак у јонским измењивачима, имао је за циљ да замени примену натријумових јона. Овај поступак који се почео примењивати почетком 20. века, временом је усавршавана како би јонски измењивачи могли да из воде уклоне олово, живу и друге опасне тешке метале.[14] Све више се примијењују и технике као што су аерација, флокулација и адсорпција активним угљем. У 1980 -им, развој мембране за реверзну осмозу је додана на листу.[15]

Увођења стандарда уреди

Предуслови уреди

Како у савременом свету готово да у природи нема идеално чисте воде, јер се загађује још у облику водене паре, у којој се растварају гасови и круте честице које се налазе у атмосфери. Састав тла, и његово загађење има велики утицај на састав и квалитет воде. Већ у току падања, након што киша упије атмосферско загадјење због повећане количине угљен диоксида у атмосфери, њен пХ пада до вриједности од 5,6 па чак и до 4, тако да на земљу падају киселе кише. Само у кршким подручјима карбонатне сене су у стању да неутрализију ту киселост, и она у крашким подручјима има пХ око 7, што је чини неутралном.[16]

Загађење подземних вода увек је неповољно, јер ако се вода загади отровном материјом она је изван употребе не само десетинама година, већ и вековима или заувек. Зато мере обвезне заштите воде код планирања, градње и одржавања објеката морају бити ефикасне, законски спровидиве, и јасно одређене Правилником о здравственој исправности воде за пиће, и Уредбом о максимално допуштеним концентрацијама опасних матарија у водама (који прописују граничне вредности појединих елемената и супстанци, што воду чине опасном за људско здравље ако се налазе у концентрацијама већих од допуштених).[9]

Први стандарди уреди

Први стандарди за снабдевање здравом пијаћом водом уведени су 1914. године, на основу раста колиформних бактерија, да би тек 1940-их почели да се примењују стандарди за воду за пиће примијени на општинску воду за пиће. У Сједињеним Америчким Државама 1972. године усвојен је Закон о чистој води, а 1974. године формулисан је Закон о безбедној води за пиће (СДWА). Опште начело у развијеном свијету сада је било да свака особа има право на исправну воду за пиће.[4]

Почев 1970. године , брига о јавном здрављу прешла је са болести које се преносе водом узроковане микроорганизмима који изазивају болести, на антропогено загађење воде као што су остаци пестицида и индустријски муљ и органске хемикалије. Уредба се сада фокусирала на индустријски отпад и контаминацију индустријске воде, а постројења за пречишћавање воде су прилагођена тим условима.[4]

Процене ризика су омогућене тек након 1990. године.[4]

Види још уреди

Извори уреди

  1. ^ а б в Бакер, Мосес Н. (1981). Тхе Qуест фор Пуре Wатер: тхе Хисторy оф Wатер Пурифицатион фром тхе Еарлиест Рецордс то тхе Тwентиетх Центурy. 2нд Едитион. Вол. 1. Денвер, Цо.: Америцан Wатер Wоркс Ассоциатион.
  2. ^ „Овервиеw оф Паислеy”. wеб.арцхиве.орг. 2013-07-24. Архивирано из оригинала 24. 07. 2013. г. Приступљено 2022-12-21. 
  3. ^ а б „Пурифицатион оф Wатер ат Поинт-оф-Усе: Хисторy & Qуестионс он Индицатор Мицроорганисмс ин Исраели Стандард, Парт 1 оф 2”. WЦП Онлине (на језику: енглески). 2004-04-14. Приступљено 2022-12-20. 
  4. ^ а б в г д ђ е ж з и ј к л „Хисторy оф wатер треатмент”. www.леннтецх.цом. Приступљено 2022-12-21. 
  5. ^ „Тхе Хисторy оф Плумбинг - ЦРЕТЕ”. тхеплумбер.цом. тхеплумбер.цом. Архивирано из оригинала 05. 09. 2015. г. Приступљено 25. 2. 2020. 
  6. ^ ЕПА, 2000, Тхе хисторy оф дринкинг wатер треатмент, Енвиронментал Протецтион Агенцy, Оффице оф Wатер (4606), Фацт Схеет ЕПА-816-Ф-00-006, Унитед Статес
  7. ^ Диодорус Сицулус, 1939, Либрарy оф хисторy, волуме III, Лоеб Цлассицал Либрарy, Харвард Университy Пресс, Цамбридге, УК
  8. ^ Ницхолас П. Цхеремисинофф, Паул Н. Цхеремисинофф, Wатер треатмент анд wасте рецоверy : адванцед тецхнологy анд апплицатионс Енглеwоод Цлиффс, Н.Ј. : ПТР Прентице Халл, ц1993.
  9. ^ а б Далмација Б., Агбаба Ј., Клашња М. (Ур.): Дезинфекција воде, Природно-математички факултет, Нови Сад, 2005.
  10. ^ Цронстрöм, Андерс, ред (1986). Стоцкхолмс текниска хисториа. 3, Ваттенфöрсöрјнинг оцх авлопп. Монографиер утгивна ав Стоцкхолмс стад, Стоцкхолмс текниска хисториа. Стоцкхолм: ЛиберФöрлаг. Либрис лäнк. ISBN 91-38-90775-5
  11. ^ а б Christman K., 1998, The history of chlorine, Waterworld 14: page 66-67
  12. ^ Goubert, Jean-Pierre, The conquest of water : the advent of health in the industrial age Cambridge : Polity Press, 1989, c1986.
  13. ^ „Hard water and water softening”. www.chem1.com. Приступљено 2022-12-21. 
  14. ^ Далмација М., Малетић С., Агбаба Ј., Далмација Б., Молнар Ј., Угарчина Перовић С., Томашевић Д.: Практикум из квалитета воде за пиће, Природно-математички факултет, Департман за хемију, биохемију и заштиту животне средине, 2013
  15. ^ „REVERZNA OSMOZA | REVERZIBILNA OSMOZA | OSMOZA VODE”. www.aquafilter.rs. Приступљено 2022-12-22. 
  16. ^ Далмација Б., Агбаба Ј., Клашња М. (Ур.): Савремене методе у припреми воде за пиће, Природноматематички факултет, Нови Сад, 2009.

Spoljašnje veze уреди