PFAS ve vodohospodářství. Kombinace technologií k jejich odstranění jsou účinné, ale drahé

Na nedávném senátním semináři, který se zabýval problematikou polyfluorovaných látek, vystoupila Radka Hušková ze Sdružení oboru vodovodu a kanalizaci ČR, která přiblížila pohled provozovatelů vodovodů a kanalizací a zaměřila se na problémy, které souvisí s odstraňováním těchto látek technologiemi úpravy pitné vody.

Jsou potřeba podrobnější informace

Perfluorované a polyfluorované látky (PFAS), kterým se přezdívá „věčné chemikálie“, kvůli tomu, že jsou vysoce perzistentní v životním prostředí , jsou skupinou více než 5 tisíc chemických látek uměle vytvořených člověkem. Používají se v leteckém a obranném průmyslu, automobilovém průmyslu, v oděvnictví, stavebnictví nebo v potravinářství či medicíně. Vzhledem k jejich širokému uplatnění a zmíněné perzistenci, lze očekávat narůstající koncentrace těchto látek v ovzduší, zemi i v pitné vodě.

Sdružení oboru vodovodu a kanalizací (SOVAK) si je vědomo toho, že polyfluorované látky jsou velmi rizikové, proto uskutečnil průzkum mezi svými členy. Bylo zjištěno, že koncentrace 20 polyfluorovaných látek v pitné vodě dosahují většinou 1/10 hygienického limitu. „Přesto nechceme usnout na vavřínech a máme v úmyslu se touto problematikou zabývat,“ uvádí Hušková.

Sdružení potřebuje detailnější informace o koncentracích těchto látek v pitné a surové vodě. I když nejsou v současné době na vysoké úrovni, je potřeba detekovat adekvátní technologie, které odstraní PFAS při úpravě vody na vodu pitnou a určit lokality, kde bude nutné doplnit technologie. Vodohospodářské laboratoře nebyly této problematice uzpůsobené, proto se SOVAK na konci roku 2023 obrátil na laboratoře, které jejich požadavky splňovaly (mez stanovitelnosti, nejistota měření).

Oslovené laboratoře (ALS Czech Republic, Povodí Vltavy, VŠCHT Praha, AV ČR) dostaly k analýze stejné vzorky pitné, surové a odpadní vody a uměle kontaminovaný reálný vzorek pitné vody, dále byl analyzován i kal. „Výsledky z laboratoří byly srovnatelné a blízko sebe, takže jsme byli přesvědčeni, že je relevantnost výsledků opodstatněná,“ říká Hušková.

Ze statistiky sdružení vyplývá, že v roce 2023 bylo více než 50 % zdrojů nebo úpraven pitné vody, které mají zdroje z povrchové vody, opatřeno technologií adsorpcí na granulovaném aktivním uhlí. „Tato technologie by měla část polyfluorovaných látek, zejména s delším řetězcem, zachycovat,“ komentuje Hušková.

Nejlehčí je se jich zbavit hned na začátku

K tomu, aby vodohospodáři mohli PFAS efektivně odstraňovat, musí vědět, kde se skutečně tyto látky vyskytují v rizikových koncentracích, dále znát typ látky (s krátkým řetězcem, do C-6 nebo s dlouhým řetězcem), jelikož se u každého liší technologie, která je účinně odstraní

a především je nezbytné tyto látky likvidovat přímo u zdroje - uplatňovat princip rozšířené odpovědnosti výrobců. „Pro výrobce a provozovatele výroben, které polyfluorované látky používají, se jedná o kontroverzní téma. Byli bychom ale rádi, kdyby se prosazoval zákaz používání těchto látek jako takových, včetně generik PFAS, které jsou někdy stejně toxické jako původní látky,“ vysvětluje Radka Hušková.

Německý technologický institut ve své studii rozdělil technologie, vhodné k odstranění nebo snížení PFAS, do 4 hlavních kategorií:

• Adsorpční technologie - k zachycení PFAS využívá různé sorbenty (aktivní uhlí, pryskyřice, speciální adsorbenty). Odstraní 90 - 99 % PFAS.
• Flokulační technologie – speciální flokulační činidla k vysrážení PFAS. Slouží jako předúprava před dalším stupněm. Účinnost až 99% odstranění.
• Technologie separace kapalina-kapalina: nanofiltrace, reverzní osmóza, pěnová frakcionace a destilace. Vzniká koncentrát, který vyžaduje další zpracování.
• Destruktivní technologie - elektrochemická degradace, ozonizace, sonochemie, UV záření, plazmová destrukce a spalování. Nevýhodou je vysoká energetická náročnost.

Nejúčinnější je nicméně kombinace více technologií. V patrnosti bychom ale měli mít, že tyto technologie vytvářejí odpadní materiál, ve kterém jsou polyfluorované látky koncentrované. „Takže dochází k tomu, že jsou tyto látky z pitné vody sice odstraněny, problém se ale přesouvá o kus dál,“ říká Hušková a podtrhuje, že polyfluorované látky s krátkým a ultrakrátkým řetězcem jsou velmi obtížně odstranitelné. „Mnohem jednodušší je se jich zbavit úplně na začátku,“ doplňuje.

Ze srovnání technologií - aplikace aktivního uhlí, iontové výměny a reverzní osmóza – právě reverzní osmóza účinně funguje i na polyfluorované látky s krátkým řetězcem, jedná se ale o nejdražší technologii, která vytváří 25 až 35 % zakoncentrovaného odpadu, z něhož je nutné polyfluorované látky odstranit. Je ale nutné uvést, že žádná z těchto technologií PFAS nerozkládá a i když je možné kombinací technologií dosáhnout velmi vysoké účinnosti, je to finančně nákladné.

Problém jménem TFA

Pitná voda je v Unii regulovaná směrnicí o pitné vodě. Evropská komise by měla revidovat přílohy I a II této směrnice. Světová zdravotnické organizace (WHO) se v současné době zabývá nastavením individuálních limitů pro jednotlivé PFAS, a to na základě skutečných zdravotních rizik a dopadů. Závěry lze očekávat na konci roku 2026.

Na začátku dubna letošního roku proběhl webinář, pořádaný Evropským komisařem, který potvrdil, že nejhůře odstranitelné jsou PFAS s krátkým a ultrakrátkým řetězcem. Ze studie vyplynulo, že se prodiskutovávají tři cíle revize norem pro pitnou vodu, přičemž „nízká“ ambice nechává stávající koncentrace a pak jsou připraveny další scénáře se „středními“ a „vysokými“ ambicemi. Seznam sledovaných látek by mohl být doplněn o další, včetně trifluoroctové kyseliny. „Studie by se ale měla zaměřit i na posouzení proveditelnosti systému rozšířené odpovědností výrobců, takže by celá záležitost mohla být pod větší kontrolou,“ doplňuje Hušková.

Zmíněná kyselina trifluoroctová (TFA), perzistentní kontaminant, který pochází z velkého množství antropogenních zdrojů, zatím nepatří mezi mezi PFAS, ale je otázkou, zda nedojde k přehodnocení. Probíhají totiž diskuze, jestli by neměla být mezi polyfluorované látky zařazena nebo by pro ni měly být stanoveny samostatné limitní koncentrace v pitné vodě.

TFA je zjišťována ve vodách ve vysokých koncentracích - až v jednotkách mikrogramů na litr – jelikož je posledním štěpným produktem polyfluorovaných látek. Koncentrace kyseliny trifluoroctové v evropských řekách a v podzemních vodách jsou poměrně vysoké (až tisíce nanogramů na litr). „Výsledků zatím není mnoho, nicméně předpokládáme, že budou přibývat,“ komentuje Radka Hušková. Česká republika se k zákazu fluorovaných pesticidů postavila negativně, jenomže právě pesticidy mají největší potenciál pro uvolňování TFA. „Ročně se z pesticidů do životního prostředí uvolní více než 400 tun. Taková koncentrace je varovná, proto bychom se na polyfluorované pesticidy měli zaměřit,“ uvádí Hušková.

Pro kyselinu trifluoroctovou v pitné vodě není v současné době stanoven limit, proto si jednotlivé státy stanovili koncentrace individuálně. V Německu je nastaven na 60 µg/l s cílem dosáhnout koncentraci TFA v pitné vodě 10 µg/l nebo méně. Nizozemský institut pro veřejné zdraví určil podstatně nižší hodnotu (2,2 µg/l) a v Dánsku byla hodnota pro TFA stanovena limitní hodnota 9 µg/l. Z více než 10 tis. chemikálií, které spadají pod definici PFAS, je 2 000 pravděpodobně prekursory TFA.

„Z pohledu provozovatelů vodovodu a kanalizací je nutné, aby se environmentální problém polyfluorovaných látek dostal pod kontrolou, byly postupně zakazovány až na minimální výjimky, byla uplatňována rozšířená odpovědnost výrobců a v případě, že se PFAS budou vyskytovat ve vysokých koncentracích, je potřeba alokovat finance na jejich odstraňování z životního prostředí, protože technologie jsou velmi nákladné,“ zakončuje Radka Hušková.