Annons Kamstrup 2024

Gummipackningar lakar mer ämnen än förväntat till dricksvattenledningsnätet

Internationell VA-utveckling 1/23

Forskarna gör en omfattande undersökning av vilka ämnen som kan lakas ur från polyetenrör (PE) vid kontakt med dricksvatten. Vid försöken upptäcktes urlakning av gummitätningar som används i ventiler, vattenkranar och andra inkopplingspunkter i ledningsnätet.

Av: Kenneth M Persson

De nya dricksvattenföreskrifterna (SLV FS 2022:12) som började gälla 1 januari 2023 innehåller specifika krav på verksamhetsutövaren. En producent av dricksvatten ska säkerställa att beredningskemikalier och filtermaterial som kommer i kontakt med dricksvatten inte direkt eller indirekt äventyrar skyddet av människors hälsa, inte har en negativ inverkan på vattnets färg, lukt eller smak, inte oavsiktligt främjar mikrobiell tillväxt och inte förorenar vattnet i högre grad än vad som är nödvändigt för det avsedda syftet (§16).

I EU:s nya dricksvattendirektiv (EU) 2020/2184 finns också krav på undersökningar av allt material som kommer i kontakt med dricksvatten, inte enbart filtermaterial. Än så länge är Boverket utpekat som central myndighet för att ta in bestämmelserna i svenskt regelverk. Det är långt ifrån klarlagt vilka krav som måste ställas på material i kontakt med vatten. Boverket skriver att det är EU-kommissionen som senast år 2025 ska ta fram EU-gemensamma listor över vilka ämnen som får ingå i material som kommer i kontakt med dricksvatten. Därefter får endast produkter som är godkända enligt dessa listor släppas ut på marknaden inom EU.

Artikeln

Det är tämligen uppenbart att undersökningar av de material som kommer i kontakt med vatten för närvarande kan bli fler och lämpligen göras mera omfattande. Tomas Diera och medarbetare (2023) har passande nog gjort en ganska omfattande undersökning av vilka ämnen som kan lakas ur från polyetenrör (PE) vid kontakt med dricksvatten.

PE är ett allmänt förekommande material som väljs för dricksvattenledningar. PE har många goda tekniska egenskaper. Det har hög hållfasthet i förhållande till rördensitet och är beständigt mot många slags korrosionsprocesser. Det är också känt att organiska föreningar kan migrera från PE-rör till vattnet. Diera och medarbetare undersökte därför i två parallella spår vilka organiska föreningar som potentiellt kan migrera från högdensitets-PE-rör (HDPE) som används i danska dricksvattenledningsnät och vilka av dessa föreningar som kunde detekteras i dricksvattenprov från en nylagd HDPE-ledning i Köpenhamn.

Försök

Den första undersökningen gjordes i laboratorium med hjälp av en modifierad standard för migrationstestning (EN 12 873– 1). Lakning av organiska ämnen till renvatten mättes efter en, tre och nio dagars uppehållstid och analyserades med avseende på flyktiga och halvflyktiga organiska föreningar (VOC och semi-VOC) efter fastfasextraktion vid 10 000 gånger anrikning. De organiska ämnena undersöktes med hjälp av gaskromatografi – masspektrometri (GC–MS) – analys från vattenfasen efter migrering. Vid denna undersökning kunde sammanlagt 133 föreningar detekteras som härrörde från PE-rören. Forskarna tillämpade såväl riktad som bred analys för att detektera föreningarna.

Trettioen föreningar detekterades genom riktad screening (suspect screening, SS), medan ytterligare 102 föreningar kunde detekteras genom bred analys (non-target screening, NTS). Bland de många föreningarna kunde hindrade aminstabilisatorer (HALS), flamskyddsmedel och mjukgöraren tris(2-kloretyl)fosfat detekteras. Med ökande laktid gick det att följa stigande halter urlakade ämnen från ledningen. Vid tillverkning av HDPE tillförs primära och sekundära antioxidanter, med handelsnamnen som Irganox 1010, 1076, 1330 och Irgafos 168. De skyddar PE mot UV-ljus och termooxidativ nedbrytning. Antioxidanterna är stora, steriskt hindrade fenol- och fosfitantioxidanter med låg vattenlöslighet. Dessa stannar kvar i rörmaterialet, medan nedbrytningsprodukter av dem kan lakas ur.

Diera och medarbetare kunde detektera åtminstone sex olika nedbrytningsprodukter av antioxidanterna vid laboratorietesterna. Andra detekterade föreningar var som nämnts (2-kloretyl)fosfat (TCPE), en organofosfatförening som används som mjukgörare, viskositetsreglerande medel och flamskyddsmedel; 1-dodekantiol behövs som mjukgörare och smörjmedel i produktionen av HDPE-ledningar; N,N-dibutylformamid används som en smörjolja och ger ökad termisk stabilitet under tillverkning och bättre livslängd för plasten. Ytterligare andra ämnen som detekterades kunde kopplas till tillsatser för att förbättra plastens antistatiska egenskaper, reglera dess viskositet och för att motverka kemisk korrosion.

Sammansättningen och halterna av de organiska ämnena varierade en del med de olika laktiderna från ett till nio dygn. Med hjälp av laboratoriemätningarna upprättade forskarna en laklista med ämnen som kunde förväntas förekomma i fält. Denna lista använde de därefter för att bättre följa hur organiska ämnen från en nylagd PE-ledningssträcka lakades ut i dricksvattnet.

Denna undersökning gjordes i fält av dricksvatten från ett ledningsnät i Köpenhamn där en nylagd 320 meter lång HDPE-ledningning tagits i drift. Vattenproverna analyserades med GC–MS och vätskekromatografi med högupplöst masspektrometri (LCHRMS). I dessa vattenprov kunde totalt 51 föreningar detekteras, av vilka 12 kopplades till urlakning från HDPE. Till forskarnas förvåning bidrog själva ledningen inte så mycket till föroreningsbelastningen. De vanligast förekommande föreningarna var inte antioxidanter eller deras nedbrytningsprodukter från rörmaterialet. Istället var det urlakning av gummitätningar som används i ventiler, vattenkranar och andra inkopplingspunkter i ledningsnätet uppströms HDPE-ledningen som kunde uppmätas i dricksvattnet från den nylagda ledningen. Totalt nio av de 42 föreningar som upptäckts i minst ett fältprov kom från den utökade GC–MS-listan över misstänkta föreningar som migrerar från PE-rör. En stor del av de föreningar som upptäckts av GC–MS kunde således inte hänföras till PE-rör. De flesta av de återstående föreningarna kunde kopplas till gummimaterial. Vid en särskild undersökning av fem gummitätningar som används i danska vattenverk hittades 22 av de 42 föreningar som detekterats i fältstudien.

Fältmätningar är givetvis annorlunda än laboratoriemätningar. Uppehållstiden i ledningsnätet bero på abonnenternas förbrukningsvanor och det var inte möjligt för forskarna att mäta exakt på inkommande och utgående vatten för just den 320 meter långa nylagda PE-ledningen. Prover togs istället uppströms och nedströms den nya ledningen en bit från ledningssträckan. Men Diera och hans medarbetare menar att det kanske inte räcker att bara ställa krav på rörledningar, utan även på sådana detaljer som gummipackningar i ledningsnätet, om ambitionen är att kontrollera läckage av ämnen i kontakt med dricksvatten. Inget material är oviktigt. Detta är säkert viktiga nyheter för Livsmedelsverket och Boverket i deras idoga arbete att förbättra kvaliteten på svenskt dricksvatten. Mer forskning kan också vara på sin plats för att underlätta för EU-kommissionen då den tar fram sin lista på tillåtna ämnen och halter i dricksvatten från material i kontakt med vatten till 2025. Fortsättning följer, med andra ord.

Källa: Tomas Diera, Anne Holm Thomsen, Selina Tisler, Lone Tolstrup Karlby, Peter Christensen, Per Sand Rosshaug, Hans-Jørgen Albrechtsen, Jan H. Christensen, A non-target screening study of high-density polyethylene pipes revealed rubber compounds as main contaminant in a drinking water distribution system. Water Research, 229, 2023,119480

Annons Wateraid