Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Побочные продукты дезинфекции (ППД) возникают в результате химических реакций между органическими и неорганическими веществами в воде с химическими средствами обработки во время процесса дезинфекции воды . [1]

Побочные продукты дезинфекции хлорированием [ править ]

Хлорированные дезинфицирующие средства, такие как хлор и монохлорамин, являются сильными окислителями, вводимыми в воду для уничтожения патогенных микробов, окисления соединений, образующих вкус / запах, и для образования остатков дезинфицирующего средства, чтобы вода могла попасть в кран потребителя, защищенную от микробного загрязнения. Эти дезинфицирующие средства могут вступать в реакцию с естественно присутствующими фульвокислот и гуминовых кислот, аминокислот и других природных органических веществ, а также йодид и бромид - ионов, чтобы произвести диапазон ППД , таких как тригалогенметаны (ТГМ), галогенуксусной кислоты (Haas), броматаИ хлорит (которые регулируются в США), и так называемый «возникающий» ППД , такие как halonitromethanes , haloacetonitriles , haloamides , halofuranones , иод-кислоты , такие как иодуксусная кислота , иод-ТГМЫ ( iodotrihalomethanes ), нитрозамины и других. [1]

Хлорамин стал популярным дезинфицирующим средством в США, и было обнаружен , для получения N -nitrosodimethylamine (нитрозодиметиламин), который является возможным канцерогеном для человека, а также высоко генотоксический йодированный ППД, такие как иодуксусная кислота , когда йодид присутствует в источнике воды. [1] [2]

Остаточный хлор и другие дезинфицирующие средства также могут вступать в дальнейшую реакцию внутри распределительной сети - как путем дальнейших реакций с растворенными естественными органическими веществами, так и с биопленками, присутствующими в трубах. Помимо того, что на них сильно влияют типы органических и неорганических веществ в исходной воде, различные виды и концентрации DBP различаются в зависимости от типа используемого дезинфицирующего средства, дозы дезинфицирующего средства, концентрации природного органического вещества и бромида / йодида. , время с момента дозирования (т.е. возраст воды), температура и pH воды. [3]

Было обнаружено, что плавательные бассейны, в которых используется хлор, содержат тригалометаны, хотя в целом они ниже действующего стандарта ЕС для питьевой воды (100 микрограммов на литр). [4] Были измерены концентрации тригалометанов (в основном хлороформа ) до 0,43 частей на миллион. [5] Кроме того, трихлорамин был обнаружен в воздухе над плавательными бассейнами, [6] и подозревается в учащении случаев астмы у элитных пловцов. Трихлорамин образуется в результате реакции мочевины (из мочи и пота) с хлором и придает крытому бассейну характерный запах.

Побочные продукты нехлорированных дезинфицирующих средств [ править ]

При дезинфекции и очистке питьевой воды используются несколько мощных окислителей, многие из которых также вызывают образование DBP. Озон , например, производит кетоны, карбоновые кислоты и альдегиды, включая формальдегид. Бромид в исходной воде может быть превращен озоном в бромат , мощный канцероген, который регулируется в США, а также в другие бромированные ПДФ. [1]

Поскольку правила ужесточаются в отношении установленных ПДД, таких как THM и HAA, очистные сооружения питьевой воды могут перейти на альтернативные методы дезинфекции. Это изменение изменит распределение классов DBP. [1]

Происшествие [ править ]

ПДП присутствуют в большинстве источников питьевой воды, подвергнутых хлорированию , хлораминированию , озонированию или обработке диоксидом хлора . В очищенной питьевой воде существует много сотен ПБД, и по крайней мере 600 из них были идентифицированы. [1] [7] Низкие уровни многих из этих ДАД в сочетании с аналитическими затратами на тестирование проб воды для них означает, что на практике фактически контролируется лишь несколько ДАД. Все чаще признается, что генотоксичность и цитотоксичность многих ДАД, не подлежащих регулирующему мониторингу (особенно йодированных азотистых ДАД), сравнительно намного выше, чем ДАД, обычно наблюдаемых в развитых странах (THM и HAA). [1][2] [8]

Воздействие на здоровье [ править ]

Эпидемиологические исследования изучали связь между воздействием ДАД в питьевой воде с раком, неблагоприятными исходами при родах и врожденными дефектами. Мета-анализ , и совокупный анализ этих исследований показали последовательные ассоциации для рака мочевого пузыря [9] [10] и для младенцев рождаются мало для гестационного возраста , [11] , но не врожденные аномалии (врожденные дефекты). [12] В некоторых исследованиях также сообщалось о ранних выкидышах. [13] [14]Однако точный предполагаемый агент остается неизвестным в эпидемиологических исследованиях, поскольку количество ДАД в пробе воды велико, а суррогаты воздействия, такие как данные мониторинга конкретного побочного продукта (часто общего количества тригалометанов), используются вместо более подробного воздействия. оценка. Всемирная организация здравоохранения заявила , что «риск смерти от патогенов, по крайней мере 100 до 1000 раз больше , чем риск рака от побочных продуктов дезинфекции (ППД)» {и} «риск болезни от патогенных организмов находится по меньшей мере 10 От 000 до 1 миллиона раз больше, чем риск рака от ДАД ». [15]

Регулирование и мониторинг [ править ]

Агентство США по охране окружающей среды установило Максимальные Загрязняющие Уровни (MCLS) для бромата , хлорита , галогенуксусных кислот и общих тригалогенметаны (TTHMs). [16] В Европе уровень ТТГМ установлен на уровне 100 микрограммов на литр, а уровень бромата - 10 микрограммов на литр в соответствии с Директивой о питьевой воде. [17]Никаких нормативных значений для HAA в Европе не установлено. Всемирная организация здравоохранения установила руководящие принципы для нескольких DBP, включая бромат, бромдихлорметан, хлорат, хлорит, хлоруксусную кислоту, хлороформ, хлорид цианогена, дибромацетонитрил, дибромхлорметан, дихлоруксусную кислоту, дихлорацетонитрил, NDMA и трихлоруксусную кислоту. [18]

См. Также [ править ]

  • Стюарт В. Краснер

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g Ричардсон, Сьюзен Д.; Plewa, Майкл Дж .; Вагнер, Элизабет Д .; Шони, Рита; ДеМарини, Дэвид М. (2007). «Возникновение, генотоксичность и канцерогенность регулируемых и возникающих побочных продуктов дезинфекции в питьевой воде: обзор и дорожная карта для исследований». Мутационные исследования / Обзоры в Мутационных исследованиях . 636 (1–3): 178–242. DOI : 10.1016 / j.mrrev.2007.09.001 . PMID  17980649 .
  2. ^ a b Ричардсон, Сьюзен Д .; Фазано, Франческа; Эллингтон, Дж. Джексон; Крамли, Ф. Джин; Buettner, Katherine M .; Эванс, Джон Дж .; Блаунт, Бенджамин С .; Silva, Lalith K .; и другие. (2008). «Возникновение и токсичность для клеток млекопитающих побочных продуктов йодированной дезинфекции в питьевой воде». Наука об окружающей среде и технологии . 42 (22): 8330–8338. Bibcode : 2008EnST ... 42.8330R . DOI : 10.1021 / es801169k . PMID 19068814 . 
  3. ^ Койвусало, Мери; Вартиайнен, Тертту (1997). «Побочные продукты хлорирования питьевой воды и рак». Обзоры по гигиене окружающей среды . 12 (2): 81–90. DOI : 10,1515 / REVEH.1997.12.2.81 . PMID 9273924 . S2CID 10366131 .  
  4. ^ Nieuwenhuijsen, Марк Дж .; Толедано, Мирей Б.; Эллиотт, Пол (2000). «Использование побочных продуктов дезинфекции хлорированием; обзор и обсуждение их значения для оценки воздействия в эпидемиологических исследованиях» . Журнал анализа воздействия и экологической эпидемиологии . 10 (6): 586–99. DOI : 10.1038 / sj.jea.7500139 . PMID 11140442 . 
  5. ^ Бук, Дж. Алан; Диаз, Раймонд; Ордас, Сезар; Паломеке, Бестейро (январь 1980 г.). «Нитраты, хлораты и тригалометаны в воде плавательных бассейнов» . Американский журнал общественного здравоохранения . 70 (1): 79–82. DOI : 10.2105 / AJPH.70.1.79 . PMC 1619346 . PMID 7350831 .  
  6. ^ LaKind, Джуди S .; Richardson, Susan D .; Блаунт, Бенджамин С. (2010). «Хорошее, плохое и нестабильное: можем ли мы иметь и здоровые бассейны, и здоровых людей?». Наука об окружающей среде и технологии . 44 (9): 3205–3210. Bibcode : 2010EnST ... 44.3205L . DOI : 10.1021 / es903241k . PMID 20222731 . 
  7. Перейти ↑ Richardson, Susan D. (2011). «Побочные продукты дезинфекции: образование и возникновение питьевой воды». В Nriagu, JO (ред.). Энциклопедия гигиены окружающей среды . 2 . Burlington Elsevier. С. 110–13. ISBN 978-0-444-52273-3.
  8. ^ Plewa, Майкл Дж .; Мюлльнер, Марк Г .; Richardson, Susan D .; Фазано, Франческа; Buettner, Katherine M .; Ву, Инь-Так; Маккаг, А. Брюс; Вагнер, Элизабет Д. (2008). «Возникновение, синтез, цитотоксичность и генотоксичность галоацетамидов в клетках млекопитающих: новый класс азотистых побочных продуктов дезинфекции питьевой воды». Наука об окружающей среде и технологии . 42 (3): 955–61. Bibcode : 2008EnST ... 42..955P . DOI : 10.1021 / es071754h . PMID 18323128 . 
  9. ^ Вильянуэва, CM; Кантор, КП; Grimalt, JO; Malats, N .; Silverman, D .; Тардон, А .; Garcia-Closas, R .; Serra, C .; и другие. (2006). «Рак мочевого пузыря и воздействие побочных продуктов дезинфекции воды в результате проглатывания, купания, душа и плавания в бассейнах» . Американский журнал эпидемиологии . 165 (2): 148–56. DOI : 10.1093 / AJE / kwj364 . PMID 17079692 . 
  10. ^ Costet, N .; Вильянуэва, CM; Jaakkola, JJK; Кожевинас, М .; Кантор, КП; Король, WD; Линч, CF; Nieuwenhuijsen, MJ; Кордье, С. (2011). «Побочные продукты дезинфекции воды и рак мочевого пузыря: есть ли европейская специфика? Объединенный и метаанализ европейских исследований случай-контроль». Медицина труда и окружающей среды . 68 (5): 379–85. DOI : 10.1136 / oem.2010.062703 . PMID 21389011 . S2CID 28757535 .  
  11. ^ Греллье, Джеймс; Беннетт, Джеймс; Пателару, Эвридики; Смит, Рэйчел Б.; Толедано, Мирей Б.; Раштон, Лесли; Бриггс, Дэвид Дж .; Nieuwenhuijsen, Марк Дж. (2010). «Воздействие побочных продуктов дезинфекции, рост плода и недоношенность» . Эпидемиология . 21 (3): 300–13. DOI : 10.1097 / EDE.0b013e3181d61ffd . PMID 20375841 . S2CID 25361080 .  
  12. ^ Nieuwenhuijsen, Марк; Мартинес, Дэвид; Греллье, Джеймс; Беннетт, Джеймс; С наилучшими пожеланиями, Ники ; Исзатт, Нина; Vrijheid, Martine; Толедано, Мирей Б. (2009). «Хлорирование, побочные продукты дезинфекции питьевой воды и врожденные аномалии: обзор и метаанализы» . Перспективы гигиены окружающей среды . 117 (10): 1486–93. DOI : 10.1289 / ehp.0900677 . PMC 2790500 . PMID 20019896 .  
  13. ^ Уоллер, Кирстен; Swan, Shanna H .; Делоренз, Джеральд; Хопкинс, Барбара (1998). «Тригалометаны в питьевой воде и самопроизвольном аборте». Эпидемиология . 9 (2): 134–140. DOI : 10.1097 / 00001648-199803000-00006 . PMID 9504280 . S2CID 35312352 .  
  14. ^ Савиц, Дэвид А .; Певец, Филип С .; Hartmann, Katherine E .; Херринг, Эми Х .; Weinberg, Howard S .; Макарушка, Кристина; Хоффман, Кэролайн; Чан, Ронна; МакЛехоз, Ричард (2005). «Побочные продукты дезинфекции питьевой воды и исход беременности» (PDF) . Денвер, Колорадо: Исследовательский фонд Авва.
  15. ^ Цели сессии «Дезинфицирующие средства и побочные продукты дезинфекции» [Водная санитария и здоровье (WSH)] (PDF) . Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ).
  16. ^ «Загрязняющие вещества питьевой воды» . Агентство по охране окружающей среды США (EPA).
  17. ^ «Директива 83» . 3 ноября 1998 г. о качестве воды, предназначенной для употребления людьми.
  18. ^ «Руководство по качеству питьевой воды» [Санитарно-гигиеническое водоснабжение (WSH)] (PDF) . Женева: Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). 2008 г.