Smatra se da će 2050. godine dvije trećine svjetske populacije živjeti u gradovima. Izvori pitke vode za gradsko stanovništvo bit će sve više ugroženi zbog otpadnih voda iz industrije i poljoprivrede te zbog povećanoga volumena komunalnih otpadnih voda. Zbog toga treba otkrivati i razvijati sve učinkovitije metode obrade otpadnih voda kako bi se uklonile neželjene i štetne tvari koje mogu onečistiti pitku vodu.
Standardni i staromodni načini kemijske obrade voda, poput kloriranja, polako se zamjenjuju takozvanim naprednim oksidacijskim tehnologijama. Često se primjenjuje kombinacija ultraljubičastoga zračenja i vodikova peroksida, koja se pokazala vrlo učinkovitom za razgradnju kemikalija. Ideja u pozadini tih fotokemijskih oksidacija je jednostavna: djelovanjem UV svjetla i dezinfekcijskoga sredstva pretvoriti štetne spojeve u otpadnim vodama u neškodljive produkte. Na sreću, to se zbiva s većinom spojeva. No otkriveno je da se velika i važna skupina spojeva tijekom obrade otpadnih voda pretvara u još toksičnije transformacijske produkte.
Riječ je o fenolnim spojevima koji se redovito nalaze u otpadnim vodama. Fenolnu strukturu imaju različite boje, deterdženti, lijekovi, pesticidi, a među njima se nalaze i »zloglasni« bisfenol A, triklosan i parabeni. U reakciji s radikalima, koji su produkt naprednih oksidacijskih tehnologija, nastaju štetni spojevi s vrlo lošim toksičnim profilom. Drugim riječima, kemijskim čišćenjem otpadnih voda nastaje još veće smeće. To su nedavno objavili američki znanstvenici s kalifornijskoga sveučilišta u Berkeleyu (PNAS 2018, 115, 2311). Carsten Prasse, jedan od autora studije, pojašnjava: »Uglavnom se smatra da su transformacijski produkti manje toksični, ali naši rezultati pokazuju da to nije pravilo. To je samo jedna polovica priče o obradi otpadnih voda, jer razgradni produkti očigledno utječu na sastav i kvalitetu obrađene vode.«
Znanstvenici su detektirali aldehidni spoj (2-buten-1,4-dial) koji redovito nastaje oksidacijom fenolnih spojeva u otpadnim vodama. To je vrlo štetan spoj koji je povezan s različitim genetskim oštećenjima i razvojem tumora u ljudi. Zanimljivo je da se isti aldehid pojavljuje kao produkt razgradnje duhanskoga dima i dizelskoga goriva. Prema tome, nastanak toga štetnoga spoja rezultat je reakcije iznenađenja, odnosno neočekivanoga događaja tijekom obrade otpadnih voda. Dobre namjere naprednih oksidacijskih tehnologija pretvaraju otpadnu vodu, ponekad ironično, u kemijsku kaljužu.
To priznaje i profesor Prasse: »Mi kemičari vrlo dobro razvijamo metode za razgradnju kemikalija. Kad kemikalija nestane, čini se da je posao obavljen, ali često ne razumijemo što eliminacija spojeva zapravo znači. Transformira li se spoj u nešto drugo? Je li taj drugi transformacijski produkt štetan ili nije?« Kemijska sudbina fenola u otpadnim vodama tek je primjer problema pred kojim se nalazi društvo u namjeri da otpadnu vodu pretvori u pitki oblik. U otpadnim vodama koje se svakodnevno ispuštaju u okoliš nalaze se tisuće drugih kemijskih spojeva. Svaka skupina spojeva zahtijeva vlastitu i optimalnu metodu eliminacije, ali to, nažalost, nije moguće provesti.
Nagomilavanje kemijskoga arsenala u otpadnim vodama trag je i cijena tehnološke civilizacije. Malo je vjerojatno da se problemi kemikalizacije okoliša mogu rješavati kemijskim metodama jer njihova uporaba podrazumijeva nastavak paradigme koja uzrokuje probleme. Kloriranje otpadnih i pitkih voda uvedeno je još krajem prošloga stoljeća, ali je ubrzo otkriveno da u reakcijama klora s otopljenim kemikalijama nastaju štetni spojevi. Zatim su uvedene ozonoliza i druge napredne oksidacijske metode obrade voda, kao skuplji, ali ekološki učinkovitiji pristupi. No štetnost transformacijskih produkata očigledno je ostala konstanta problema. Baš kao u slučaju odlaganja i recikliranja otpada, prometnoga opterećenja, pretjerane potrošnje energije ili proizvodnje hrane, problemi se ne mogu rješavati onim pristupima koji su se primjenjivali kad su problemi stvoreni. Prijedlozi novih znanstvenih pristupa su dobrodošli, no oni ne mogu biti učinkoviti u krutim okvirima jednosmjernoga rasta. Potrebne su nove paradigme koje uključuju promjenu stila života, (su)odgovornost prema nadolazećim generacijama i posebice novi odnos prema komociji.
