Mikroplasty a nanoplasty v pitné vodě: Jak tuto hrozbu eliminovat ultrafiltrací a nanofiltrací

Dnes už je všem jasné, že mikroplasty a nanoplasty již nejsou budoucí hrozbou, ale stávají se permanentní součástí biomasy. Zatímco Světová zdravotnická organizace (WHO) a tuzemské instituce jako Státní zdravotní ústav (SZÚ) či Ústav pro hydrodynamiku AV ČR dříve volily zdrženlivý tón, poslední toxikologické studie potvrzují přítomnost plastových mikročástic prakticky ne všech částech těla (v krvi, placentě či jiných orgánech). Skvělé review na toto téma má Jaroslav Petr: Mikroplasty a nanoplasty. Malé, všudypřítomné, škodlivé?. Otázka proto již nezní, zda mikroplasty konzumujeme, ale jestli dokážeme transformovat naši domácí infrastrukturu, abychom jejich příjem minimálně omezili.

Poměrně velká část mikroplastů se do těla dostává s vodou. Při hledání spolehlivého řešení pro čistou vodu se spotřebitelé nejčastěji ptají na dvě zásadní věci: jak vybrat filtr na mikroplasty a nanoplasty, a jaký filtr mikroplasty a nanoplasty skutečně zadrží bez toho, aby z vody odstranil cenné minerály.

Mikroplasty a nanoplasty v kohoutkové vs. studniční vodě: Kde je riziko vyšší?

Panuje rozšířený mýtus, že podzemní voda ze studní je před plastovým znečištěním bezpečně chráněna půdními vrstvami. Data z hydrogeologických průzkumů však tento předpoklad vyvracejí.

Kohoutková voda: Daň za městskou infrastrukturu

V městských vodovodních řadech pochází většina mikroplastů ze dvou zdrojů: z povrchových vodních nádrží (kde dochází k atmosférickému spadu a splachům z krajiny) a ze samotné distribuce. Degradace plastového potrubí (polyethylen, PVC, polypropylen) uvolňuje mikroskopické fragmenty přímo do proudící vody. Úpravny pitné vody sice dokážou koagulací a sedimentací a pískovou filtrací zachytit až 90 % částic, avšak submikronové částice a nanoplasty (menší než 1 mikrometr) procházejí do sítě bez povšimnutí.

Studniční voda: Riziko vertikální migrace

U studní je mechanismus kontaminace odlišný. Mikroplasty se do podzemních vod dostávají:

• Zemědělskou činností: Rozklad agrotextilií, používání čistírenských kalů jako hnojiv.
• Infiltrací srážkových vod: Srážky splachují částice z pneumatik (otěry), brzdových destiček a silnic do okolní půdy.
• Makropóry v půdě: Při intenzivních deštích dochází k rychlému vertikálnímu transportu skrz půdní profily přímo do mělkých studní.

Bohužel, standardní analýzy kohoutkové vody testují desítky chemikálií, přítomnost mikroplastů se ale nedetekuje. Je totiž velmi obtížné vzhledem k jejich velikosti, koncentraci, inertnosti a transparentnosti je vůbec nějak detekovat. Víme ale, že vodárenské zpracování odebere zhruba 90% mikbroplastů ze zdrojové vody. O nanoplastech nevíme nic. Majitelé studní jsou na tom hůř - jsou vystaveni plné expozici mikročástic a nanočástic, které navíc často fungují jako nosiče pro těžké kovy a patogenní bakterie.

Co říká věda: Velikostní limity a zdravotní rizika

Podle publikovaných dat Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR se v českých vodních zdrojích běžně nacházejí tisíce částic na litr vody. Klíčovým faktorem je však jejich velikost. Většina detekovaných plastů má velikost pod 10 mikrometrů (μm).

Proč je to alarmující? Částice větší než 150 μm lidské tělo vyloučí. Částice pod 10 μm však dokážou penetrovat střevní bariéru a přecházet do lymfatického systému. Nanoplasty (pod 1 μm) pak volně prostupují buněčnými membránami a vyvolávají buněčný stres.

Běžná konkurence na trhu s vodními filtry často nabízí jako „univerzální řešení“ klasické filtry s aktivním uhlím nebo sedimentační vložky s porozitou 5 až 20 μm. Tyto systémy sice zlepší chuť vody a zachytí hrubé nečistoty, ale nejnebezpečnější frakci mikroplastů z velké části propustí. Nanoplasty pak propustí téměř všechny.

Jak vybrat funkční filtr na mikroplasty a nanoplasty

Pokud hledáte účinný filtr na mikroplasty a nanoplasty, musíte se dívat na absolutní velikost pórů filtračního média. V současnosti trh nabízí čtyři základní technologické přístupy:

1. Uhlíkové bloky a sedimentační filtry: Účinnost na mikroplasty je pouze částečná (zpravidla zachytí většinu mikroplastů větších, než 50 μm). Nanoplasty projdou všechny. Existuje ale dokonce i vědecká kanadská studie z roku 2023 (1), kde na domácím filtru s granulovaným uhlím bylo pro průchodu filtrem detekováno více mikbroplastů, než na vstupu. Kompaktní uhlíkový blok bude lepším, ale nikoli ideálním řešením
2. Reverzní osmóza (RO): Dokáže eliminovat jak mikroplasty tak i nanoplasty, avšak za cenu úplné demineralizace vody (chybí v ní úplně hořčík a vápník) a obrovské produkce odpadní vody (na 1 litr čisté vody připadají až 3 litry odpadu)
3. Ultrafiltrace: Membránová metoda s pory membrány o velikosti ca 0,01μm (tj. 10 nm) spolehlivě zachytí všechny mikroplasty. Nanoplasty pak odstraní až do velikosti 20 nm. Pro menší nanoplasty účinnost klesá. Pracuje na principu čistě mechanického síta s extrémně hustou sítí pórů, která nepustí částice definované velikosti, ale propustí úplně rozpuštěné minerální soli (vápník, hořčík). Publikace o použití ultrafiltrace pro mikroplasty (2)
4. Nanomembránová filtrace nebo nanofiltrace: S velikostí pórů membrány okolo 0,001μm (tj. 1 nm) představuje technologický vrchol. Můžeme říci, že zachytí 100% mikroplastů a nanoplasty až do velikosti 2 nm. Pracuje opět na principu síta s extrémně hustou sítí pórů, která nepustí částice větší než 2 nm, a dokonce částečně zadrží a částečně propustí rozpuštěné minerální soli (vápník, hořčík)(3). Průměr hydratovaného iontu těchto kovů je totiž 0,8-0.9 nm. Zadržení části těchto iontů tak nepřímo potvrzuje udávanou velikost pórů.

Nanotechnologie jako definitivní řešení: Výhody systémů H2O nanotec

V kontextu aktuálních vědeckých poznatků se jako nejefektivnější řešení ukazuje ultrafiltrace a nanofiltrace, kterou společnost H2O nanotec nabízí. e-shop H2O nanotec je postaven na integraci pokročilých membránových technologií, které mění pravidla hry v oblasti domácí úpravy vody.

Na rozdíl od standardních řešení, která najdete na aqua-shop.cz nebo profivoda.cz, H2O nanotec nevyužívá pro odstranění mikbroplastů a nanoplastů fyzikální sorpci, ale stoprocentní bariéru tvořenou speciální membránou. Následující tabulka ukazuje srovnání ultrafiltrace a nanofiltrace (obě pro membrány používané v přístrojích H2O nanotec).

* Jedná se o odhad, který je odvozen ze záchytu hydratovaných iontů podobné velikosti

Klíčové benefity nanofiltrace od H2O nanotec:

• Absolutní retence částic: Nanomembránová struktura spolehlivě zachytí nejen mikroplasty a většinu nanoplastů, ale také bakterie, viry, cysty a mikroorganismy bez nutnosti UV dezinfekce.
• Částečné zachování mineralizace: Na rozdíl od reverzní osmózy zůstává filtr H2O nanotec poměrně šetrný k přirozenému složení vody. Koncentrace vápníku a hořčíku, se při průchodu membránou sníží, ale částečně stále zůstávají ve vodě..
• Nulový odpad: Systém generuje čistou vodu okamžitě a bezodpadově, což je ekologicky i ekonomicky neudržitelné u systémů RO.
• Vysoký průtok a nízká tlaková ztráta: Unikátní architektura nanovláken poskytuje obrovský specifický povrch, což zajišťuje minimální odpor při zachování maximální filtrační schopnosti.

Pro koncové uživatele, kteří řeší kontaminaci v kohoutku či studni, představuje instalace poddřezového nanomembránového filtru Nanofiltrace IMT-NC9 od H2O nanotec investici do čisté vody, kterou podkládají nezávislé testy a certifikace.

Ochrana před mikroplasty a nanoplasty v pitné vodě už není otázkou estetiky či subjektivního pocitu čistoty, ale nutností. Tradiční metody filtrace narážejí na své technologické limity, protože nedokážou zachytit submikronové částice. 

Nasazení ultrafiltracích a nanovlákenných membrán H2O nanotec představuje racionální, vědecky podložený a ekologicky udržitelný způsob, jak proměnit kohoutkovou i studniční vodu v bezpečný zdroj hydratace pro celou rodinu.

Připravil:
RNDr. Jiří Polman CSc., jednatel

Literatura:

• (1): Cherian A., Liu Z., McKie M.J., Almutharam M., Andrews R.C.: Polymers 2023 15(6) 1331
• (2) Zhang U., Zhad W et al. J. Environ. Chem. Eng. (2025) Article 114697
• (3) Severino A, Russo B. Et al. Separation and Purification Technology Vol. 360, Part 3, 131232