Czy woda deszczowa jest bezpieczna do picia?

Ze wszystkich znanych cieczy woda jest najbardziej zbliżona do uniwersalnego rozpuszczalnika; woda rozpuszcza więcej substancji niż jakakolwiek inna znana substancja. Ta tendencja do rozpuszczania materiałów oznacza również, że woda zawiera minerały, tlen, chemikalia i bakterie. Bezpieczeństwo wody deszczowej zależy zatem od tego, jakie zanieczyszczenia może zawierać lub przenosić.

TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)

Bezpieczeństwo picia wody deszczowej zależy od czystości atmosfery, przez którą przeszła para wodna. Sposób zbierania deszczu wpływa również na jakość wody. Jeśli deszcz jest zbierany bezpośrednio z powietrza na stosunkowo odległym obszarze bez źródeł zanieczyszczenia powietrza pod wiatr, a następnie jest gotowany w celu zabicia bakterii, woda deszczowa może być bezpieczna do picia.

Obieg wody, choć bardzo złożony w swoich szczegółach, można uogólnić na trzy etapy: parowanie, kondensację i wytrącanie. Parowanie następuje, gdy cząsteczki wody zyskują wystarczającą ilość energii, aby stać się parą wodną. Energia zwykle składa się z energii cieplnej pochodzącej ze słońca, ale reakcje chemiczne obejmują różne reakcje roślinne i zwierzęce Oddychanie do silników spalinowych i emisje fabryczne również uwalniają parę wodną do atmosfery.

Para wodna unosi się w atmosferze, ostatecznie zbijając się z innymi cząsteczkami wody. Często to zlepianie występuje wokół innej pływającej cząstki. Cząsteczki te mogą pochodzić z chemikaliów, kurzu, sadzy, bakterii lub pyłków. Kondensacja następuje, gdy para wodna ponownie staje się płynna.

Kiedy krople wody stają się wystarczająco duże, aby opadać, zaczynają się opady. Opady mogą mieć postać deszczu, śniegu, gradu lub ich kombinacji. Woda powracająca na powierzchnię Ziemi może zatopić się w ziemi; spływają do rzek, strumieni, jezior lub oceanów; być wchłoniętym przez rośliny; pijany przez zwierzęta; lub wykorzystywane przez przemysł, ale prędzej czy później woda wyparowuje i cykl trwa.

Jedną z zalet zbierania wody deszczowej jest dostępna objętość. Na przykład 1 cal deszczu padający na konstrukcję o powierzchni dachu 40 na 70 stóp daje około 1700 galonów (6600 litrów) wody. Woda może być wychwytywana przez beczki deszczowe lub cysterny przymocowane do rur spustowych. Jeśli pierwszy odpływ zostanie skierowany na ziemię, przynajmniej część nagromadzonych gruzu, kurzu, bakterii i innych zanieczyszczeń zostanie wypłukana. Pozostała część może być bezpieczna, przynajmniej do nawadniania roślin nieżywnościowych i ogrodów deszczowych oraz, jeśli jest stosunkowo czysta, dla dzikich źródeł wody. Wykorzystanie zebranej wody deszczowej zmniejsza ilość uzdatnionej wody z systemów publicznych, oszczędzając wodę.

Wiele stanów posiada ustawodawstwo kontrolujące lub zakazujące zbierania wody deszczowej. Na przykład Kolorado w 2016 r. uchwaliło przepisy, które ograniczają prywatnych właścicieli domów do dwóch beczek na deszcz (110 galonów) zebranej wody deszczowej. Woda musi być wykorzystywana na terenie posesji do celów zewnętrznych, takich jak nawadnianie ogrodu i krajobrazu. W Oregonie dozwolone jest zbieranie wody deszczowej, ale można ją zbierać tylko z powierzchni dachów. Właściciele domów powinni sprawdzić przepisy obowiązujące w ich stanie przed zainstalowaniem systemu zbierania wody deszczowej.

Jakość wody deszczowej jest bardzo zróżnicowana w zależności od miejsca, w zależności od rodzaju zanieczyszczeń i odległości od źródeł zanieczyszczeń. Na przykład wyższe kominy częściowo złagodziły problemy ze smogiem w Londynie, rozprzestrzeniając skażony dym na większe obszary. Badania pokazują, że woda deszczowa w centrach zanieczyszczenia powietrza, takich jak Los Angeles, będzie zawierać zanieczyszczenia chemiczne.

Przepisy różnią się w zależności od stanu w zakresie wykorzystania zebranej wody deszczowej do wody pitnej. W przypadku utrzymania do użytku prywatnego wiele stanów nie egzekwuje norm dotyczących wody pitnej, pozostawiając odpowiedzialność właścicielowi domu. Jednak ze względów bezpieczeństwa właściciele domów powinni przetestować wodę przed użyciem wody deszczowej jako wody pitnej. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska wydała zaktualizowane normy dotyczące wody pitnej i porady zdrowotne w 2018 r. (patrz Zasoby).

Deszcz padający przez atmosferę wydawałby się najczystszą wodą na Ziemi. Niestety, zdolność wody do przenoszenia tak wielu różnych rozpuszczonych lub zawieszonych materiałów sprawia, że ​​jest to niebezpieczne założenie. Nawet jeśli woda deszczowa jest stosunkowo czysta, sposób zbierania wpływa na czystość wody deszczowej. Zanieczyszczona może być również przechowywana woda deszczowa.

Materiały unoszące się w powietrzu mogą rozpuszczać się lub zawieszać w kroplach deszczu, zanieczyszczając wodę deszczową. Na przykład monitoring powietrza w rejonie Los Angeles w latach 1995-1998 wykazał, że mieszkańcy byli narażeni na: prawie pięciokrotnie wyższe niż zalecane poziomy związków rakotwórczych benzenu, formaldehydu i butadienu. Te chemikalia zostały przeniesione z atmosfery na ziemię podczas burz deszczowych.

Kwaśny deszcz

Siarczany i tlenki azotu z zanieczyszczenia powietrza łączą się chemicznie z kroplami wody, tworząc kwaśne deszcze. Woda deszczowa ma naturalnie pH od 5 do 6, co jest lekko kwaśne. Jednak kwaśne deszcze mogą osiągać pH tak niskie, jak 2, ale zwykle mają pH około 4. Chociaż najniższe pH kwaśnego deszczu równe 2 jest równe pH octu (2,2) i soku z cytryny (2,3), kwaśny deszcz nie jest bezpośrednio szkodliwy do picia. Bezpośrednia szkoda dla ludzi (i innych zwierząt) pochodzi z oddychania kwaśnym deszczem. Kiedy pada deszcz lub tworzy się smog, wilgotność względna atmosfery wynosi od 99 do 100 procent. W tym momencie oddychanie wprowadza materiał kwaśny do płuc. Szczególnie zagrożone są osoby z astmą, chorobami układu oddechowego lub zaburzeniami czynności układu oddechowego.

Wielka Londyńska Mgła z 1952 r. zabiła bezpośrednio około 4000 osób, a całkowitą liczbę zgonów szacuje się na 8–12 000 z powodu trwającego pięć dni kwaśnego smogu. W 1966 roku, podczas weekendu smogowego w Święto Dziękczynienia w Nowym Jorku zginęło około 200 osób. W latach 60. w Nowym Jorku coraz częściej zdarzały się zgony związane z paleniem tytoniu i smogiem z powodu zapalenia oskrzeli i rozedmy płuc.

Bakterie w wodzie deszczowej

Woda deszczowa zbierana z dachów prawdopodobnie zawiera bakterie z ptasich odchodów, odchody małych ssaków i rozkład organiczny. Australijskie badanie wykazało, że bakterie unoszące się w powietrzu znacząco zwiększają ten ładunek bakteryjny.

Woda deszczowa może być lepsza dla roślin, ponieważ nie zawiera chemikaliów stosowanych w publicznych oczyszczalniach wody. Jednak zebrana woda deszczowa nie jest zalecana do podlewania upraw spożywczych. Jeżeli woda jest używana do podlewania owoców i warzyw, nie należy jej podawać bezpośrednio na roślinę. Nałóż możliwie skażoną wodę na glebę wokół rośliny wczesnym rankiem i odłóż zbiory na później, kiedy parowanie i ekspozycja na promieniowanie ultrafioletowe powinny zabić wszelkie bakterie. Sugeruje się również uzdatnianie wody deszczowej wybielaczem lub jodem przy założeniu, że woda jest zanieczyszczona bakteriami.

Kurz, brud, dym i pyłki

Kurz, brud, dym i pyłki zbierane przez wiatr, samochody, koszenie, pożary i inne czynności stają się częścią atmosfery. Para wodna kondensuje wokół cząstek. Kurz, brud, dym i pyłki wracają wraz z deszczem na ziemię. Materiały te osadzone na dachach zmywają się podczas ulewy, zwłaszcza podczas pierwszych burz po okresie suszy. Te naturalne materiały mogą stwarzać problemy zdrowotne w wodzie deszczowej.

Zanieczyszczenia dachu

Kiedy deszcz zalewa dach, cząsteczki materiału dachu i rynny łączą się z kurzem, sadzą, pyłkami i unoszącymi się w powietrzu chemikaliami. Materiały budowlane, takie jak azbest, asfalt (produkt naftowy) oraz metale (ołów i miedź) mogą zanieczyścić spływ.

Zanieczyszczenie magazynowanej wody deszczowej

Zebraną wodę deszczową należy zużyć w ciągu 10 dni, aby zapobiec inwazji larw komarów. Należy stosować ekrany, aby zapobiec przedostawaniu się gruzu i skażeń zwierzęcych do pojemnika do przechowywania. Cysterny ze spawami mogą zostać zanieczyszczone ołowiem z lutowia. Uzdatnianie wody deszczowej wybielaczem lub jodem nie usunie zanieczyszczeń chemicznych.