برومات در آب آشامیدنی
خلاصه:
حضور برومات درآب آشامیدنی معمولا نتیجه فرایندهای تصفیه آب آشامیدنی است برومات در آب تصفیه شده در درجه اول از واکنش بین اوزون و برومایدی که به صورت طبیعی در آب وجود دارد به وجود می آید.
علاوه بر این برومات میتواند در حین تولید محلولهای هیپوکلریتی که برای ضدعفونی کردن آب استفاده میشوند به وجود بیاید و از این طریق وارد آب آشامیدنی شود .
با در نظر گرفتن خطرات برومات برای سلامتی و هم چنین در نظر گرفتن تمام محدودیتهای روشهای تجزیه ای ،ماکزیمم حد قابل قبول برای برومات در آب آشامیدنی 10ppb تعیین شده است.
راههای ابتلا :
انسان عمدتا با مصرف آب آشامیدنی حاوی برومات در معرض این ماده قرارمی گیرد.برومات همچنین در بطریهای آب آشامیدنی اوزون زنی شده نیز شناسایی شده است. سدیم و پتاسیم برومات هم چنین در برخی محصولات مصرفی شامل صنایع آرایشی و بهداشتی نیز به کار میروند .انتظار میرود مقدار کمی برومات در هوا یا خاک یافت شوند.
اثرات سلامتی
بر اساس شواهد کافی که نشان دهنده اثر سرطان زایی برومات در حیوانات آزمایشی است پتاسیم برومات به عنوان یک عامل احتمالی سرطان در انسان معرفی شده است . البته روشن است که سمیت پتاسیم برومات با آنیون برومات مرتبط است و نمک مورد استفاده ارتباطی با مطالعات سم شناختی ندارد.مطالعات تجربی روی حیوانات ارتباط مستقیمی بین مصرف خوراکی برومات در آب آشامیدنی و انواع مختلف تومورها در موش از جمله تومورهای کلیه ، تیروئید و مزوتیلیوم بیضه نشان میدهد. همچنین اثرات بهداشتی غیر سرطانی مربوط به قرار گرفتن در معرض برومات در جوندگان دیده شده است.
اما تاکنون هیچ مطالعه ای در مورد اثرات قرار گرفتن طولانی در معرض برومات در انسان صورت نگرفته است .حد ماکزیمم مجاز پیشنهادی برومات با در نظر گرفتن خطرات غیر سرطانی و سرطانی بدست آمده است.
رعایت کردن حد مجاز برومات در انسان موجب محافظت انسان در برابر خطرات سرطان زا و غیر سرطان زا میشود.
آنالیز شیمیایی و تصفیه برومات از آب آشامیدنی:
در مورد آلودگیهای آب آشامیدنی باید دو نکته را در نظر گرفت:
از یک طرف باید توانایی اندازه گیری آلودگیها را مد نظر قرار داد و از طرف دیگر باید روش مناسب برای حذف آن آلودگی از آب آشامیدنی را معرفی کرد.
حذف برومات پس از ایجاد آن در آب آشامیدنی فرایند مشکلی است. برای بروماتی که ناشی از اوزون زنی است در صورتی که حذف بروم از منابع آب آشامیدنی مقرون به صرفه نباشد کنترل فرایند اوزون زنی برای حذف یا کنترل مقدار برومات پیشنهاد میشود.
در مورد بروماتی که ناشی از استفاده از هیپوکلریت است بهترین رویکرد برای حذف برومات تمرکز روی استفاده از مواد شیمیایی که برای تولید محلولهای هیپوکلریت در محل استفاده میشوند. برای جلوگیری از آلوده شدن آب های آشامیدنی بایستی دقت لازم روی مواد اولیه تولید هیپوکلریت انجام شود و مواد اولیه دارای گواهی معتبر باشند. هم چنین طی مراحل نگهداری و ذخیره سازی کنترل و توجه مناسب باید انجام شود
درنهایت در صورتی که به هر دلیلی برومات در آب آشامیدنی وجود داشته باشد فرایندهایی مثل اسمز معکوس، تقطیر و ابزارهای تعویض یونی میتوانند در کاهش مقدار برومات آب آشامیدنی موثر باشند.
البته باید توجه داشت آب تولید شده توسط روشهای اسمز معکوس و تقطیر ممکن است باعث خوردگی در سیستم های لوله کشی شوند و بنابراین این دستگاهها باید در نقطه مصرف مورد استفاده قرار گیرند.
مطلب مرتبط : ویژگی های آب آشامیدنی
روشهای تجزیه ای اندازه گیری برومات:
آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا هفت روش تجزیه ای برای اندازه گیری برومات در آب آشامیدنی معرفی کرده است.
این روشهای تجزیه ای بر اساس کروماتوگرافی یونی با سیستمهای آشکارسازی مختلف هستند. حد اندازه گیری و تشخیص این روشها وابسته به آزمایشگاه انجام دهنده آزمون ،ماهیت تداخلها در ماتریس نمونه و نوع دستگاه مورد استفاده است .
در جدول زیر مروری بر روشهای مختلف و حد تشخیص هرکدام و همچنین سایر پارامترهای مورد اندازه گیری با هر تکنیک ارائه میکند.
مقاله مرتبط : کنترل کیفیت آب شرب
فرایند تشکیل برومات
اوزون زنی
بسیاری از تحقیقات در مورد مکانیسم تشکیل برومات در آبهای اوزون زنی شده منتشر شده است
به طور کلی پذیرفته شده است که در آبهای طبیعی اوزون با بروماید به سه روش واکنش میدهد این روشها در شکل زیر نشان داده شده است .
در اولین روش که به روش مستقیم معروف است اوزون و بروماید مستقیما واکنش میدهند تا HOBr/OBr را تولید کنند در نهایت با اکسایش مجدد OBr با O3 برومات تولید میشود .
در مکانیسم دوم O3 و بروماید واکنش HOBr/oBr- را تولید میکند. مرحله دوم اکسیداسیون برای تولید برومات میتواند هم با کمک رادیکال هیدروکسیل OH و هم توسط O3 انجام شود این مکانیسم به مکانیسم مستقیم / غیر مستقیم معروف است.در حالت سوم بروماید توسط رادیکال هیدروکسیل OH به رادیکال بروماین تبدیل میشود و در نهایت اکسایش مجدد با O3 منجر به تولید برومات میشود این مکانیسم غیر مستقیم /مستقیم نامیده میشود.