MI FOLYIK ITT? – MELLÉKTERMÉK VEGYÜLETEK AZ IVÓVÍZBEN
4. Lehet ő ségek a víztisztítási melléktermék vegyületek mennyiségének csökkentésére az ivóvízben
A DBP vegyületek csoportjába kémiailag rendkívül sokféle vegyület tartozik. Ez jelentősen megnehezíti olyan általános technológiák alkalmazását, melyekkel a DBP vegyületek jelentős hányadát eltávolíthatjuk a vizekből. Amennyiben a nyersvizek kezelése során a DBP-k kialakulásának legjelentősebb prekurzorát, a szerves anyagot el tudjuk távolítani a rendszerből, úgy csökkenthető a fertőtlenítés során kialakuló melléktermék vegyületek mennyisége.
Az eltávolítás egyik lehetséges módja a membrántechnológia alkalmazása. A membrántechnológiát az élelmiszeriparban is alkalmazzák, többek között tejipari termékek előállításánál, illetve élelmiszeripari szennyvizek kezelésénél. A technológia DBP-re gyakorolt hatásait Magara és munkatársai (1998) vizsgálták egy japán állami projekt keretein belül, és azt kapták, hogy a nanofiltráció nagyon hatásos a nyersvízben található szervesanyag, ezáltal a kialakuló DBP vegyületek mennyiségének csökkentésére.
Ezt a témát Clark és munkatársai (1994) is vizsgálták, hatékonyság és gazdaságosság szempontjából is. Szintén a prekurzor szerves anyag eltávolításában látták a megoldást. Azt kapták, hogy az aktívszén granulátumok alkalmazása ugyan olcsóbb, de a nanofiltráció jóval hatékonyabb. A technológia alkalmazása a kevesebb oldott szervesanyagot tartalmazó, felszín alatti vizek esetében a leghatékonyabb.
A DBP-k eltávolítása a már kezelt ivóvízből, a tudomány jelenlegi állása szerint, legnagyobb hatékonysággal speciális szűrőközeg alkalmazásával kivitelezhető. Rácz és munkatársai (2004) budapesti ivóvizet vizsgálták. A mintákat Amberlite XAD-2 gyantaoszlopon szűrték át. Ez a megoldás ugyan hatékony a mellétermék vegyületek eltávolítása szempontjából, ám ésszerűen csak laboratóriumi körülmények között kivitelezhető
A leghatékonyabb megoldás tehát a DBP-k mennyiségének csökkentésére, ha valamilyen szűrési technológiával eltávolítjuk a szerves anyagot a nyers vizekből még a fertőtlenítő eljárások alkalmazása előtt. Mivel mind az aktívszenes, mind pedig a membránszűrés alkalmazható ipari méretekben, így ezekkel biztosítható a fogyasztók számára a biztonságosabb ivóvíz. Jelenlegi ismereteink szerint a DBP-k teljes eltávolítása a fogyasztókhoz eljuttatott ivóvízből nem megoldható.
Mi folyik itt? – Melléktermék vegyületek az ivóvízben ● 195
5. Következtetések, összegzés
Napjainkban sokszor halljuk, hogy legnagyobb kincsünk a víz. Ezt a fejlett országokban élő emberek hajlamosak elfeledni, hiszen alapvető, hogy a csap kinyitása után hozzájutnak a fogyasztásra alkalmas, tiszta, kórokozóktól mentes ivóvízhez. Arra azonban csak nagyon kevesen gondolnak, hogy a kórokozókon kívül más veszélyek is leselkedhetnek a rájuk.
Az iparosodás és az emberi forrásból származó szennyezések miatt a környezetünkben előforduló toxikus anyagok száma és mennyisége egyre növekszik.
Az egyik leginkább érintett közeg a víz. A vízbe kerülő szennyező anyagok nem csupán a vízi életközösségeket veszélyeztetik, hanem az ivóvízbázisokat, így a fogyasztók egészségét is.
A kikerülő anyagok reakcióba léphetnek egymással, valamint a nyersvizekben megtalálható szervesanyaggal is, kiváltképp, ha az ivóvíz előállítás során ezeket a vízforrásokat erős oxidálószereknek, ózonnak vagy UV-sugárzásnak tesszük ki. Az urbanizálódott területeken, így Budapest környékén, Európa egyik legnagyobb, iparilag is jelentős városokon áthaladó folyójában, a Dunában is jelen van számos, kommunális eredetű szennyező. Sujbert és munkatársai (1993) Duna-menti, parti szűrésű kutakból származó ivóvizet vizsgáltak, és tárták fel annak genotoxikus hatását baktériumokra nézve, valamint a kutatócsoport tagjai a vízben található szennyezők potenciális, apoptotikus aktivitást növelő hatását is vizsgálták sejttenyészeteken (Rácz et al. 2004).
Természetesen a vízbázisok elszennyeződése nem csupán az ivóvíz fogyasztáson keresztül érinti a fogyasztókat. Mivel az élelmiszereink egyik alapvető összetevője az ivóvíz, így a mikroszennyezők, köztük a DBP vegyületek bevitele a táplálkozás során is megtörténik.
A fentiek alapján látható, hogy egyre nagyobb figyelmet kell fordítani az ivóvíz-biztonságra a fejlett országokban is, hogy kisebb arányban forduljanak elő a különböző szennyezőanyagok hatására kialakuló betegségek. Ezt a lakosság edukálásával, gyermekkorban elkezdett környezeti neveléssel, valamint a veszélyekre való figyelmeztetéssel elő lehet segíteni. A fogyasztók, tudatosságának növekedésével a környezeti terhelés csökkenthető.
Nem szabad természetesen megfeledkeznünk a bolygót sújtó vízhiányról sem, mely a klímaváltozás miatt napjaink egyik legfenyegetőbb problémája. Ez a jelenség nem csupán a fejlődő országokat érinti, egyre égetőbbé válik a megoldása. Ennek érdekében minden, a vizet bármilyen formában hasznosító iparágban lépéseket kell tenni az ivóvíz források megóvásának érdekében, ez közös érdekünk.
Irodalomjegyzék
Ashbolt N.J. (2004): Microbial contamination of drinking water and disease outcomes in developing regions. Toxicology, 198: 229–238.
Brix R., Bahi N., López de Alda MJ., Farre M., Fernandez JM., Barceló (2009): Identification of disinfection by-products of selected triazines in drinking water by LC-Q-ToF-MS/MS and evaluation of their toxicity. Journal of Mass Spectrometry, 44(3):330–337.
196 ● Szepesi-Bencsik D.
Bull RJ., Birnbaum LS., Cantor KP., Rose JB., Butterworth BE., Pegram R., Tuomisto J. (1995):
Water chlorination: essential process or cancer hazard? Fundamental and Applied Toxicology, 28(2): 155166.
Clark RM, Adams JQ, Lykins Jr BW. (1994): DBP control in drinking water: cost and performance.
Journal of Environmental Engineering. 120(4):75982.
Dodd MC., Shah AD., Von Gunten U., Huang C-H. (2005): Interactions of fluoroquinolone antibacterial agents with aqueous chlorine: reaction kinetics, mechanisms, and transformation pathways. Environmental Science&Technology, 39:7065–7076.
Duirk SE., Collette TW. (2006): Degradation of chlorpyrifos in aqueous chlorine solutions: pathways, kinetics and modeling. Environmental Science&Technology, 40: 546–551.
FAO (2017): Water for sustainable food and agriculture, A report produced for the G20 presidency of Germany, Róma, Olaszország.
Harris RH., Epstein SS., Moreau JA., Page T., Vermeij EZ. (1974): The implications of cancer-causing substances in Mississippi River water. Environmental Defense Fund.
Hrudey SE. (2009): Chlorination disinfection by-products, public health risk tradeoffs and me. Water Research, 43: 20572092.
Hua G., Reckhow DA., Kim J. (2006): Effect of bromide and iodide ions on the formation and speciation of disinfection byproducts during chlorination. Environmental Science&Technology, 40: 30503056.
Joll CA., Alessandrino MJ., Heitz A. (2010): Disinfection by-products from halogenation of aqueous solutions of terpenoids. Water Research, 44(1):232–242.
Kanasawud P., Crouzet JC. (1990): Mechanism of formation of volatile compounds by thermal degradation of carotenoids in aqueous medium. 1. Beta-Carotene degradation. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 38(1): 237–243.
Landi S., Hanley NM., Warren SH., Pegram RA., DeMarini DM. (1999): Induction of genetic damage in human lymphocytes and mutations in Salmonella by trihalomethanes: role of red blood cells and GSTT1-1 polymorphism. Mutagenesis, 14: 479-482.
Magara Y., Kunikane S., Itoh M. (1998) Advanced membrane technology for application to water treatment. Water Science and Technology, 37(10):91.
Marx JL. (1974): Drinking water: Another source of carcinogens? Science, 809811.
Pereira RO., Postigo C., López de Alda M., Daniel LA., Barceló D. (2011): Removal of estrogens through water disinfection processes and formation of by-products. Chemosphere, 82:789–799.
Rácz G., Sujbert L., Bocsi J., Szende B. (2004): Rapid communication: water disinfection by products enhanced apoptotic activity in human lymphocytes. Journal of Toxicology and Environmental Health Part A, 67: 13151319.
Richardson SD., Plewa MJ., Wagner ED., Schoeny R., DeMarini DM. (2007): Occurrence, genotoxicity, and carcinogenicity of regulated and emerging disinfection by-products in drinking water: a review and roadmap for research. Mutation Research/Reviews in Mutation Research, 636(1-3):178242.
Richardson SD., Postigo C. (2011): Drinking water disinfection by-products, In: The Handbook of Environmental Chemistry, Springer, Boston, MA, pp. 93–137.
Rook JJ. (1974): Formation of haloforms during chlorination of natural waters. Water Treatment Exam, 23: 234243.
Rositano J., Newcombe G., Nicholson B., Sztajnbok P. (2001): Ozonation of NOM and algal toxins in four treated waters. Water Research, 35: 2332.
Sujbert L., Kollar G., Ollos G., Ribari L. (1993): Measuring the genotoxic potential in two drinking water resources of Budapest in Salmonella/microsome system. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 51(3): 349355.
Tay KS., Rahman NA., Bin Abas MR. (2010): Ozonation of parabens in aqueous solutions: kinetics and mechanisms of degradation. Chemosphere, 81:1446–1453.
Terasaki M., Makino M. (2008): Determination of chlorinated by-products of parabens in swimming pool water. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 88(13): 911–922.
Mi folyik itt? – Melléktermék vegyületek az ivóvízben ● 197 Uddameri V., Venkataraman K. (2013): Assessing the effect of initial vapor-phase concentrations on inhalation risks of disinfection-by-products (DBP) in multi-use shower facilities. Clean Technologies and Environmental Policy, 15(4):591606.
Wang P., He YL., Huang CH. (2011): Reactions of tetracycline antibiotics with chlorine dioxide and free chlorine. Water Research, 45:1838–1846.
Woo YT., Lai D., McLain JL., Manibusan MK., Dellarco V. (2002): Use of mechanism-based structure-activity relationships analysis in carcinogenic potential ranking for drinking water disinfection by-products. Environmental Health Perspectives, 110(suppl 1):75–87.
Wu J., Chongyu L., Sing Chan GY. (2009): Organophosphorous pesticide ozonation and formation of oxon intermediates. Chemosphere, 76:1308–1314.
201/2001. (X. 25.) Korm. rendelet az ivóvíz minőségi követelményeiről és az ellenőrzés rendjéről 98/83/EK: Az Európai Tanács irányelve az emberi fogyasztásra szánt ivóvíz minőségéről
US EPA (1998): 63 FR 69390 - National Primary Drinking Water Regulations: Disinfectants and Disinfection Byproducts, Federal Register, Volume 63, Issue 241.
Hampel Gy. – Kis K. – Monostori T. (szerk.): Mezőgazdasági és vidékfejlesztési kutatások a jövő szolgálatában 2. MTA SZAB Mezőgazdasági Szakbizottság, Szeged. (2021) 199–208. o.
ISBN 978-963-508-980-2