VEŠTAČKI ZASLAĐIVAČI U PODZEMNOJ VODI KAO INDIKATORI KOMUNALNOG ZAGAĐENJA

Eleonora GVOZDIĆ1, Ivana MATIĆ BUJAGIĆ2, Tatjana ĐURKIĆ3, Svetlana GRUJIĆ3

1Inovacioni centar Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu, Karnegijeva 4, 11000 Beograd, Srbija (egvozdic@tmf.bg.ac.rs)

2Katedra za inženjerstvo zaštite životne sredine i zaštite na radu, Odsek Beogradska politehnika, Akademija tehničkih strukovnih studija Beograd, Katarine Ambrozić 3, 11000 Beograd, Srbija (imatic@politehnika.edu.rs)

3Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet, Karnegijeva 4, 11000 Beograd, Srbija (tanjav@tmf.bg.ac.rs; svetlana.grujic@tmf.bg.ac.rs)

1

2

PRIMENA VEŠTAČKIH ZASLAĐIVAČA

❖ Aditivi u prehrambenim i farmaceutskim proizvodima

❖ Jeftina zamena za šećer

❖ Niska kalorijska vrednost

3

IZVORI VEŠTAČKIH ZASLAĐIVAČA U ŽIVOTNOJ SREDINI

4

PRISUSTVO VEŠTAČKIH ZASLAĐIVAČA U ŽIVOTNOJ SREDINI I EKOTOKSIČNOST

• U poslednjoj deceniji studije su dokumentovale prisustvo veštačkih zaslađivača u prirodnim vodama širom sveta

• Predstavljaju nove emergentne zagađujuće materije čije ponašanje i ekotoksikološkiefekti su i dalje nepoznati

• Mogu biti prisutni u površinskim i podzemnim vodama, ali i vodi za piće u koncentracijama µg/l ili ng/l

❖ Stabilnost u životnoj sredini

❖ Nepotpuno uklanjanje u postrojenjima za preradu otpadnih voda

❖ Direktna ispuštanja iz kanalizacije

5

INDIKATORI ZAGAĐENJA KOMUNALNIM OTPADNIM VODAMA

Cilj ovog rada je praćenje prisustva najčešće korišćenih zaslađivača uRepublici Srbiji (acesulfama, saharina, ciklamata, sukraloze i aspartama) upodzemnoj vodi iz dva reni bunara izgrađenih u priobalju reke Save, kao i usamoj reci, radi procene uticaja komunalnog zagađenja na beogradskovodoizvorište.

6

CILJ RADA

7

VEŠTAČKI ZASLAĐIVAČI ODABRANI ZA ANALIZU

Veštački

zaslađivač

(formula)

Hemijska

struktura

Mw

(g mol–1

) log Kow

log Koc

a pKa

WSa

(mg L–1

)

Acesulfam

(C4H5NO4S) NH

S

O

CH3

O O

163.1 –1.33

a 1.3

2.0

b 9.1 10

5

Saharin

(C7H5NO3S) S

NH

O

OO

183.1 0.45

a 1.5 1.3

b 789.2

Ciklamat

(C6H12NO3S) NH

O

O

OH

S

179.2 –1.61

a 1.6 1.7

b 1 10

6

Sukraloza

(C12H19Cl3O8) O

O

OH

Cl

OH

OH

O

OH

Cl

Cl

OH

397.6 –1.00a

1.0

–3.0c

and

11.9

2.3 104

Aspartam

(C14H18N2O5) OCH3

O

O

OH NH2

O

NH

294.3 0.07a

1.8

2.9b

and

7.3

564.7

8

Segment(min)

Prekursor jon(m/z)

Reakcija kvantifikacije (m/z)

Koliziona energija (%)

Reakcija potvrde (m/z)

Acesulfam I (0–10) 162 [M–H]– 162→82 27 162→102

Saharin 182 [M–H]– 182→106 37 182→62

Ciklamat I i II(0–18) 178 [M–H]– 178→80 36 178→96

Sukraloza II (10–18) 433 [M+Cl]– 433→397 14 433→395

Aspartam 293 [M–H]– 293→261 29 293→200

TEČNA HROMATOGRAFIJA-TANDEM MASENA SPEKTROMETRIJA

9

Acesulfam Saharin Ciklamat Sukraloza Aspartam

Površinska voda

SAVA 1 18,9 35,2 65,9 20,0 –

SAVA 2 63,1 – – 27,6 –

Podzemna voda

RB 1 17,8 – – 12,4 –

RB 2 – – – – –

KONCENTRACIJE DETEKTOVANIH VEŠTAČKIH ZASLAĐIVAČA U POVRŠINSKOJ I PODZEMNOJ

VODI (ng L–1)

Kontinualno zagađenje reke Save, dokazano prisustvom indikatora ranijeg i nedavnog komunalnog zagađenja, mora imati značajan uticaj na kvalitet podzemnih voda. Budući da se akvifer najvećim delom prihranjuje iz reke, zagađujuće materije se transportuju kroz propusne slojeve do reni bunara izgrađenih u priobalju reke i detektuju u nižim koncentracijama.

S obzirom na to da se na reci Savi nalazi veliki broj ispusta komunalnih, ali i industrijskih otpadnih voda, kao i da Beograd nema postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda, jasno je da postoji visok uticaj komunalnog zagađenja na beogradsko vodoizvorište i potencijalno na ispravnost vode za piće, što je potvrđeno prisustvom specifičnih markera u podzemnoj vodi reni bunara.

10

UTICAJ KOMUNALNOG ZAGAĐENJA NA BEOGRADSKO VODOIZVORIŠTE

U cilju zaštite životne sredine i vodenog ekosistema, kao i očuvanja ljudskog zdravlja, neophodno jedefinisati specifične markere zagađenja komunalnim otpadnim vodama, tj. indikatore komunalnogzagađenja, radi efikasne kontrole kvaliteta vode. Prisustvo acesulfama i sukraloze u analiziranimuzorcima podzemne vode reni bunara ukazuje na kontaminaciju i značajan uticaj komunalnogzagađenja na beogradsko vodoizvorište. Kontinualno ispuštanje netretiranih otpadnih voda u rekaSavu, dokazano prisustvom saharina i ciklamata kao indikatora nedavnog komunalnog zagađenja,dovodi do kontaminacije podzemnih voda i predstavlja potencijalnu opasnost za vodosnabdevanje ikvalitet pijaće vode.

11

ZAKLJUČAK

Hvala na pažnji...

12