Pitná voda je doslova v ústech všech. O to důležitější je, aby splňovala vysoké nároky na kvalitu. Německo si v tomto ohledu vede v mezinárodním srovnání poměrně dobře – alespoň zatím.
Ve zkratce:
- Německá pitná voda podléhá zákonným požadavkům už pět desetiletí. Technické normy jsou ještě starší.
Různé přírodní i lidské vlivy mohou kvalitu vody zhoršovat. - Kvalita vody v Německu je však stále považována za velmi dobrou.
- Úprava vody slouží k ochraně našeho zdraví, nedokáže však vždy zaručit dokonale čistou vodu.
- Abychom porozuměli zvláštnostem vody, je zapotřebí alespoň základní znalost chemie. Kdo se v této oblasti orientuje, může následující část „Voda: Zvláštní látka“ přeskočit.
Pitná voda je v Německu považována za nejpřísněji kontrolovanou potravinu s trvale vysokou kvalitou. Uvádějí to například webové stránky Spolkového úřadu pro životní prostředí. Nadpisy jako „PFAS v pitné vodě“, „věčné chemikálie ve vodě“ nebo „Studie odhaluje: pitná voda v Německu je stále více zatížena škodlivinami“ však vytvářejí jiný obraz, znepokojují spotřebitele a nahrávají prodejcům vodních filtrů či takzvaných zařízení na úpravu vody.
Na tomto trhu dnes působí nespočet firem. Nabízejí vše od změkčovacích zařízení fungujících na principu iontové výměny a smysluplných fyzikálních filtrů přes systémy reverzní osmózy až po na esoterice založené produkty, jako je „Granderova voda“, „energetizovaná“, „vitalizovaná“, „levitovaná“ či „oživená voda“. Všechny mají společné jedno – zpravidla nejsou levné.
Domácí filtry na úpravu vody mohou při správném používání skutečně zlepšit chuť pitné vody. Totéž platí pro změkčovací zařízení v oblastech s velmi tvrdou vodou. Vše ostatní lze brát jako otázku víry – a zaplatit, nebo odmítnout –, protože většinou nelze prokázat žádný fyzikální ani chemický mechanismus jejich účinku.
Jak si Německo vede v oblasti kvality pitné vody v mezinárodním srovnání
Pitnou vodu v Německu lze v současnosti bez nadsázky označit za velmi kvalitní i v mezinárodním srovnání. Lze ji pít přímo z kohoutku, a to zpravidla bez chlórové příchuti. Mikrobiologická kvalita je považována za stabilně bezvadnou. Protože přibližně 70 procent pitné vody v Německu pochází z podzemních zdrojů, je její mineralizace poměrně vysoká. Z hlediska zdraví to však nepředstavuje problém.
A co budoucnost?
Co přinese budoucnost, je nejisté. PFAS, takzvané „věčné chemikálie“, a další látky mohou představovat potenciální riziko – mimo jiné i v souvislosti s rostoucím počtem větrných elektráren. Z jejich konstrukčních materiálů se mohou uvolňovat stovky různých chemických látek, z nichž některé jsou toxické. Vítr je může rozptýlit do širokého okolí a spolu s prosakující dešťovou vodou se mohou dostat do podzemních vod. Je tedy možné, že domácí filtry nebo takzvané filtry v místě spotřeby budou v budoucnu patřit mezi málo dostupných metod, jak z pitné vody odstranit stopové látky.
V této souvislosti vyvstává oprávněná otázka: lze v Německu i nadále bez obav pít vodu z kohoutku? Abychom na ni mohli odpovědět, je užitečné podívat se blíže na strukturu vody. Ta vysvětluje, proč se v ní může rozpouštět tak široká škála látek a proč je zároveň tak obtížné tyto jednotlivé látky z vody opět odstranit.
Voda: Zvláštní látka
Voda je sloučenina vodíku (H) a kyslíku (O), která vzniká jako konečný produkt při spalování vodíku. Dva lehké atomy vodíku se spojí s jedním těžším atomem kyslíku a vytvoří molekulu vody (H₂O).
Co však činí vodu tak výjimečnou? Především uspořádání atomů.
Vodík nese kladný náboj, zatímco kyslík záporný – proto se oba atomy přitahují. Zároveň se však dva atomy vodíku navzájem odpuzují, protože mají stejný kladný náboj. Tyto interakce vedou k asymetrickému uspořádání atomů v molekule vody. Výsledkem je nerovnoměrné rozložení náboje, označované také jako posun náboje. Tento jev se nazývá polarita molekuly vody.
Díky této polaritě – takzvanému dipólovému charakteru – se molekuly vody navzájem přitahují. Chemici hovoří o vodíkových vazbách. Ty vytvářejí flexibilní shluky molekul, tedy vodu tak, jak ji známe. Jevy jako povrchové napětí vody nebo vznik vodních kapek jsou právě důsledkem této polarity.
Z téhož důvodu je voda velmi dobrým, možná dokonce nejlepším rozpouštědlem. To znamená, že mnoho „hydrofilních“ látek, které mají rovněž polární charakter, se ve vodě snadno rozpouští – podobně jako cukr nebo sůl. Naproti tomu nepolární, tedy „hydrofobní“ látky, jako jsou oleje či tuky, jsou ve vodě nerozpustné. I to je zkušenost známá z každodenního života v kuchyni.
Přirozený koloběh vody
Přibližně 70 procent povrchu Země pokrývá voda a její celkové množství se odhaduje na téměř 1,4 miliardy kubických kilometrů (km³). Pouze asi 2,5 procenta z tohoto objemu však tvoří sladká voda. To odpovídá více než 700 000násobku objemu Bodamského jezera. Většina této sladké vody je přitom uložena v ledovcích nebo v podzemních vodách.
V atmosféře je ve formě vodní páry jen velmi malý podíl vody – méně než 0,001 procenta, což představuje přibližně 13 000 km³. Pro srovnání: Bodamské jezero má objem asi 50 km³. Veškerá voda obsažená v atmosféře by se tedy vešla zhruba do 260 Bodamských jezer.
Voda v atmosféře se v rámci koloběhu vody každoročně téměř čtyřicetkrát kompletně obmění. Dešťová voda při své cestě k Zemi pohlcuje velmi dobře ve vodě rozpustný oxid uhličitý (CO₂). Ten reaguje s vodou a vytváří kyselinu uhličitou (H₂CO₃) – známou například ze sycené vody. Ta se následně rozpadá na hydrogenuhličitanový ion (HCO₃⁻) a proton (H⁺). Protože dešťová voda obsahuje jen velmi málo minerálů, stává se tímto procesem mírně kyselou – vzniká takzvaný kyselý déšť.
Podzemní a povrchová voda
Vsakující se dešťová voda doplňuje zásoby podzemní vody a zároveň se mineralizuje. Při průchodu půdou reaguje s minerály, zejména s vápníkem a hořčíkem, které rozpouští. Během průsaku mocnými vrstvami štěrku a písku se voda zároveň přirozeně filtruje, čímž se odstraňují pevné částice i živé organismy.
Na druhé straně se však při tomto průchodu mohou do vody dostat i další látky – například organické sloučeniny uhlíku, železo, mangan či arsen, plyny jako sirovodík nebo radon, případně anorganické stopové látky, například PFAS. Podzemní voda tedy sama o sobě není automaticky vodou, kterou lze bez úpravy dodávat do vodovodní sítě.
Povrchová voda z řek a přehrad je naopak méně mineralizovaná, ale bývá více zatížena organickými sloučeninami uhlíku pocházejícími z odumřelé rostlinné hmoty a z výměšků různých organismů. Tyto organické látky často způsobují nažloutlé až hnědavé zbarvení vody. Při využívání povrchové vody je proto její úprava na pitnou vodu nezbytná.
Právní úprava za posledních 50 let
Právně závazná vyhláška o pitné vodě existuje v Německu až od roku 1975. To však neznamená, že kvalita pitné vody byla předtím zcela neregulovaná. Podle spolkového zákona o ochraně před epidemiemi byl kladen důraz především na biologickou kontrolu s cílem předcházet nemocem. Zákon například stanovoval: „Voda určená pro lidskou spotřebu nesmí obsahovat žádné patogeny.“
Vedle toho existovala také technická pravidla, například norma DIN 2000, jejíž historie sahá až do 50. let, nebo standardy Německého svazu pro plyn a vodárenství (DVGW). Ty stanovovaly požadavky na pitnou vodu i mezní hodnoty jednotlivých parametrů.
Současným právním základem pro zajištění kvality a kontrolu pitné vody je zákon o ochraně před infekcemi (Infektionsschutzgesetz – IfSG). Podle § 37 odst. 1 tohoto zákona musí být voda pro lidskou spotřebu takové kvality, aby její používání nebo konzumace nepředstavovala žádné riziko pro lidské zdraví, zejména pokud jde o patogeny. § 38 tento požadavek dále upřesňuje.
Kromě toho stanovuje hlavní pravidla také Nařízení o kvalitě vody pro lidskou spotřebu (Trinkwasserverordnung – TrinkwV). To upravuje zejména:
- vlastnosti pitné vody,
- úpravu vody,
- povinnosti dodavatelů vody,
- kontrolu kvality pitné vody.
Nařízení o pitné vodě zároveň převádí do německého práva evropskou směrnici (EU) 2020/2184. V oddílu 5 TrinkwV jsou upraveny postupy úpravy a dezinfekce vody, zatímco příloha stanovuje mikrobiologické a chemické parametry, jejich mezní hodnoty i tzv. indikátorové parametry, které musí dodavatelé vody bezpodmínečně dodržovat.
Tyto mezní hodnoty jsou nastaveny tak, aby ani při celoživotním příjmu pitné vody nedocházelo k poškození zdraví v důsledku její každodenní konzumace.
Látky povolené pro úpravu vody i používané dezinfekční postupy jsou uvedeny v seznamu, který spravuje Spolkový úřad pro životní prostředí. Tento seznam je pravidelně přezkoumáván a aktualizován podle nejnovějších technických poznatků.
Úprava vody – nejen kvůli našemu zdraví
Cílem úpravy vody je přeměnit surovou vodu tak, aby splňovala požadavky pro zamýšlené použití. Procesní voda pro průmysl se proto často upravuje jiným způsobem než voda pitná. Ještě přísnější nároky jsou kladeny na ultračistou vodu, která je například nezbytná při výrobě vodíku elektrolýzou.
Železo, mangan a často také arsen lze z vody obvykle poměrně snadno odstranit oxidačními procesy s následnou filtrací. Podobně lze pomocí odplyňování odstranit plyny, jako jsou radon, oxid uhličitý (CO₂) nebo sirovodík (H₂S).
Obtížnější je odstraňování rozpuštěných minerálů, například látek způsobujících tvrdost vody – tedy vápníku a hořčíku – nebo solí, jako jsou chloridy, sírany či dusičnany. Pro některé z těchto látek stanoví vyhláška o pitné vodě mezní hodnoty. Ne všechny jsou však určeny pouze z hlediska ochrany zdraví; některé mají význam také kvůli prevenci koroze vodovodních systémů.
Šetrné zacházení s tvrdou vodou
Dlouhodobým problémem je tvrdost vody. Projevuje se především tvorbou vodního kamene při vaření, zanášením sít a spotřebičů, vyšší spotřebou pracích prostředků a usazováním vodního kamene v potrubí.
Pro tvrdost vody však neexistuje závazná mezní hodnota. Existuje pouze doporučení, aby se při hodnotách nad 2,5 milimolu na litr (mmol/l), což odpovídá přibližně 19,6 stupně německé tvrdosti (°dH), zvážila opatření ke snížení tvrdosti. Tyto jednotky vyjadřují koncentraci kovových iontů, především vápníku a hořčíku, ve vodě.
Pro centrální změkčování vody ve vodárnách existuje několik postupů. Mezi nejdůležitější patří dekarbonizace, iontová výměna a reverzní osmóza. Jako cílová hodnota se obvykle usiluje o kategorii „měkká voda“, tedy méně než 1,5 mmol/l (méně než 8 °dH).
Jedním z nejkomplexnějších postupů úpravy vody je reverzní osmóza. Pomocí této metody lze odstranit téměř všechny rozpuštěné látky. Je však třeba počítat s tím, že jde o energeticky náročný proces, který zároveň vede k vyšší spotřebě vody. Zadržené látky se totiž koncentrují v takzvaném koncentrátu. Nežádoucí látky jsou tedy odstraněny pouze z části vody.
Takto vyrobená čistá voda musí být následně znovu mineralizována, aby byla vhodná k pití. Zároveň je nutné řešit další zpracování nebo bezpečnou likvidaci vzniklého koncentrátu.
Odstranění stopových látek, například per- a polyfluorovaných alkylových látek (PFAS), je obvykle mnohem obtížnější. Vedle adsorpčních metod, jako je filtrace přes aktivní uhlí, se využívá také reverzní osmóza.
PFAS zachycené v aktivním uhlí lze podle současných poznatků zničit pouze spalováním při velmi vysokých teplotách. Při tomto procesu však vzniká kyselina trifluoroctová (TFA), která přináší další environmentální a technologické výzvy.
Týden od studny k vodovodnímu kohoutku
Pitná voda vyrobená ve vodárně musí být následně rozvedena k jednotlivým odběratelům prostřednictvím vodovodní sítě. Podle údajů Spolkového svazu pro energetiku a vodní hospodářství z roku 2020 měří rozvodná síť v Německu – bez domovních přípojek – přibližně 544 000 kilometrů. Touto sítí se každoročně ke spotřebitelům dopraví asi 4,7 km³ pitné vody, tedy 4,7 bilionu litrů, což odpovídá zhruba desetině objemu Bodamského jezera.
Většina vodárenských společností zajišťuje nejen zásobování pitnou vodou, ale také vodu pro hašení požárů. Ta je k dispozici jak v potrubní síti, tak ve vodojemech. Kromě rezerv pro požární ochranu je nutné pokrýt i denní špičky spotřeby. Velikost zásobníků se proto obvykle orientačně odvozuje od denní spotřeby vody. Pokud vycházíme z přibližně 84 milionů obyvatel a průměrné spotřeby 100 litrů na osobu a den, vychází potřebný objem zásobníků zhruba na 8,4 milionu m³ – tedy méně než jedna pětitisícina objemu Bodamského jezera.
Než se pitná voda dostane do domácností, zůstává v rozvodném systému obvykle jen dva až čtyři dny. Voda totiž nemusí projít celou sítí, než vyteče z kohoutku u spotřebitele. K tomu se však přidává ještě rozvod vody uvnitř budovy. Nevhodně řešené domovní instalace – například slepé odbočky bez pravidelné výměny vody – nebo přílišné šetření vodou mohou dobu zdržení prodloužit o několik dní, u zahradních přípojek dokonce o mnoho týdnů.
Po celou dobu je voda v kontaktu s materiály potrubí. To může ovlivnit její kvalitu, například způsobit známé zabarvení vody do rezava u potrubí obsahujících železo, zejména po delší době bez používání. Nejde však o problém kvality pitné vody samotné, ale o důsledek nevhodně provedené instalace.
–etg–
