Nyttigare kranvatten när biprodukter renas bort

14 juni 2021
Artikel från Linköpings universitet
Ämne: Natur & teknik, Samhälle & kultur

Under vår livstid dricker vi en ansenlig mängd kranvatten. Men en del av de produkter som används för att rena vattnet kan påverka vår hälsa. Det beror på något som kallas för desinfektionsbiprodukter.

Klorering används för att förhindra att sjukdomar sprids via dricksvatten, och för att bibehålla vattenkvalitén i hela ledningsnätet. Svenska vattenverk arbetar hårt för att kvaliteten på vattnet ska vara god, men ett dilemma är att kloreringen kan leda till att så kallade desinfektionsbiprodukter bildas.

Exakt vilka biprodukter människan exponeras för, eller hur de påverkar hälsan, vet man inte än. Därför arbetar forskare och vattenverk tillsammans för att göra kranvattnet så rent som möjligt.

Över 600 biprodukter vi vattenrening

Dricksvatten renas med klor eller ozon för att minska risken för sjukdomsspridning. Men samtidigt genereras desinfektionsbiprodukter, DBP, som kan vara giftiga och cancerframkallande.
Över 600 DBP har identifierats, men utgör ändå mindre än hälften av den totala mängden som vi exponeras för. Bara tre typer av DBP mäts regelbundet i Europa och USA, och deras negativa hälsorisker utgör bara en bråkdel av den totala uppskattade hälsorisken med DBP.

Anna Andersson, forskare vid Linköpings universitet, har i sin avhandling undersökt en relativt okänd grupp av desinfektionsbiprodukter. Dessa utgörs av ämnen som innehåller klor och brom, men består av större molekyler än de biprodukter som regleras i Sverige i dag.

Hon har studerat i vilken utsträckning dessa desinfektionsbiprodukter kan vara hälsoskadliga, hur de når människors dricksvattenkranar, i vilka vattenverk de förekommer samt hur nya reningstekniker kan minska bildandet av dem. Arbetet har gjorts i samarbete med svenska dricksvattenproducenter och med nya metoder som utvecklats just för att kunna mäta dessa biprodukter.

– Avhandlingen bidrar till kunskap om desinfektionsbiprodukter som man tidigare inte känt till, vilket gör att vattenverk i framtiden kan förbättra uppföljning och insatser kring hälsorisker, säger Anna Andersson, som nyligen disputerat vid Institutionen för Tema, Linköpings universitet.

Vad har vi i kranen?

En av de upptäckter som presenteras är att desinfektionsbiprodukter förändras på väg från vattenverket, genom vattennätet och ut till konsumentens kran. Det innebär att det konsumenten exponeras för inte är samma som mäts på vattenverken.

Förändringarna som skedde på väg till konsumenten kunde Anna Andersson och hennes kollegor observera genom en särskild så kallad non-target metod. Då screenar man efter biprodukter, i stället för att leta efter redan kända ämnen, och metoden ger information om sammansättningen hos biprodukterna. Man kunde se att antalet stora desinfektionsbiprodukter minskar och att sammansättningen på dem förändras på resan mot kranen. Förhållandet mellan klorinnehållande och brominnehållande biprodukter ändras, vilket är viktig kunskap då biprodukter med brom är mer skadliga för hälsan.

Reningsteknikers påverkan

Avhandlingen utvärderar också hur nya reningstekniker kan minska bildandet av biprodukter. En ny reningsteknik som forskarna såg kunde minska bildandet var en som kallas suspenderat jonbyte.

Utvärderingen visade även att molekyler som absorberar ultraviolett ljus kunde kopplas till bildandet av ämnen som är skadliga, vilket betyder att de är viktiga att ta bort under reningsprocessen. För att utvärdera de olika reningsteknikerna kombinerades kemisk analys och toxisk analys. Metoden hjälpte forskarna att se samband mellan biprodukternas sammansättning och hur toxisk, eller ohälsosam, blandningen blev.

Det samarbete som Anna Andersson och andra forskare på området har haft tillsammans med vattenverk – och den kunskap det lett fram till – har gjort att vissa vattenverk nu prövar nya metoder.

– I samband med att reningsprocesser uppdateras testar några vattenverk nu att fasa ut användningen av klor. Det ska bli spännande att följa, säger Anna Andersson.

Så gjordes studien

För att mäta okända biprodukter från vattenreningsprocessen användes ultrahögupplöst masspektrometri (Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS)). Den bestämmer massan hos molekyler så exakt att atomsammansättningen för enskilda desinfektionsbiprodukter kan räknas ut. En serie effektbaserade metoder som bygger på biologiska testsystem användes för att mäta kombinerade toxiska effekter från de studerade biprodukterna.