Subproduto da desinfecção - Disinfection by-product
Os subprodutos da desinfecção (DBPs) resultam de reações químicas entre a matéria orgânica e inorgânica na água com agentes de tratamento químico durante o processo de desinfecção da água .
Subprodutos da desinfecção por cloração
Agentes de desinfecção clorados , como cloro e monocloramina, são fortes agentes oxidantes introduzidos na água para destruir micróbios patogênicos , para oxidar compostos formadores de sabor / odor e para formar um desinfetante residual para que a água possa chegar à torneira do consumidor protegida de contaminação microbiana. Esses desinfetantes podem reagir com ácidos fúlvicos e húmicos naturalmente presentes , aminoácidos e outra matéria orgânica natural, bem como íons iodeto e brometo, para produzir uma variedade de DBPs, como os trihalometanos (THMs), ácidos haloacéticos (HAAs), bromato e clorita (que são regulamentados nos EUA), e os chamados DBPs "emergentes", como halonitrometanos , haloacetonitrilos , haloamidas , halofuranonas , iodo-ácidos , como ácido iodoacético , iodo-THMs ( iodotrihalometanos ), nitrosaminas e outros.
A cloramina se tornou um desinfetante popular nos Estados Unidos e descobriu-se que produz N - nitrosodimetilamina (NDMA), que é um possível carcinógeno humano, bem como DBPs iodados altamente genotóxicos , como o ácido iodoacético , quando o iodeto está presente na fonte águas.
O cloro residual e outros desinfetantes também podem reagir ainda mais dentro da rede de distribuição - tanto por outras reações com matéria orgânica natural dissolvida quanto com biofilmes presentes nos tubos. Além de serem altamente influenciadas pelos tipos de matéria orgânica e inorgânica da água de origem, as diferentes espécies e concentrações de DBPs variam de acordo com o tipo de desinfetante utilizado, a dose de desinfetante, a concentração de matéria orgânica natural e brometo / iodeto , o tempo desde a dosagem (ou seja, idade da água), temperatura e pH da água.
Descobriu-se que piscinas que usam cloro contêm trihalometanos, embora geralmente estejam abaixo do padrão atual da UE para água potável (100 microgramas por litro). As concentrações de trihalometanos (principalmente clorofórmio ) de até 0,43 ppm foram medidas. Além disso, a tricloramina foi detectada no ar acima das piscinas e suspeita-se do aumento da asma observada em nadadores de elite. A tricloramina é formada pela reação da ureia (da urina e do suor) com o cloro e confere à piscina interior o seu odor característico.
Subprodutos de desinfetantes não clorados
Vários agentes oxidantes poderosos são usados na desinfecção e no tratamento de água potável, e muitos deles também causam a formação de DBPs. O ozônio , por exemplo, produz cetonas, ácidos carboxílicos e aldeídos, incluindo formaldeído. O brometo nas fontes de água pode ser convertido pelo ozônio em bromato , um potente carcinógeno que é regulamentado nos Estados Unidos, assim como outros DBPs bromados.
À medida que os regulamentos são mais rígidos sobre os DBPs estabelecidos, como THMs e HAAs, as estações de tratamento de água potável podem mudar para métodos alternativos de desinfecção. Esta mudança irá alterar a distribuição das classes de DBP's.
Ocorrência
Os DBPs estão presentes na maioria dos suprimentos de água potável que foram sujeitos a cloração , cloraminação , ozonização ou tratamento com dióxido de cloro . Muitas centenas de DBPs existem em água potável tratada e pelo menos 600 foram identificados. Os baixos níveis de muitos desses DBPs, juntamente com os custos analíticos no teste de amostras de água para eles, significa que, na prática, apenas um punhado de DBPs são realmente monitorados. Cada vez mais se reconhece que as genotoxicidades e citotoxicidades de muitos dos DBPs não sujeitos a monitoramento regulatório (particularmente DBPs nitrogenados e iodados) são comparativamente muito maiores do que os DBPs comumente monitorados no mundo desenvolvido (THMs e HAAs).
Em 2021, um novo grupo de DBPs conhecido como piridinóis halogenados foi descoberto, contendo pelo menos 8 DBPs nitrogenados heterocíclicos anteriormente desconhecidos. Verificou-se que eles requerem tratamentos com baixo pH de 3,0 para serem removidos com eficácia. Quando sua toxicidade aguda e de desenvolvimento foi testada em embriões de peixe - zebra , descobriu-se ser ligeiramente menor do que a das benzoquinonas halogenadas , mas dezenas de vezes maior do que os DBPs comumente conhecidos, como o tribromometano e o ácido iodoacético .
Efeitos na saúde
Estudos epidemiológicos examinaram as associações entre a exposição a DBPs na água potável com câncer, resultados adversos do nascimento e defeitos congênitos. Meta-análises e análises agrupadas desses estudos demonstraram associações consistentes para câncer de bexiga e para bebês que nascem pequenos para a idade gestacional , mas não para anomalias congênitas (defeitos de nascença). Abortos espontâneos prematuros também foram relatados em alguns estudos. O agente putativo exato permanece desconhecido, no entanto, nos estudos epidemiológicos, uma vez que o número de DBPs em uma amostra de água é alto e substitutos de exposição, como dados de monitoramento de um subproduto específico (frequentemente trihalometanos totais) são usados no lugar de uma exposição mais detalhada avaliação. A Organização Mundial da Saúde declarou que "o risco de morte por patógenos é pelo menos 100 a 1000 vezes maior do que o risco de câncer por subprodutos da desinfecção (DBPs)" {e} o "risco de doença por patógenos é de pelo menos 10 000 a 1 milhão de vezes maior do que o risco de câncer de DBPs ".
Regulação e monitoramento
A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos definiu Níveis Máximos de Contaminante (MCLs) para bromato , clorita , ácidos haloacéticos e trihalometanos totais (TTHMs). Na Europa, o nível de TTHMs foi estabelecido em 100 microgramas por litro e o nível de bromato em 10 microgramas por litro, de acordo com a Diretiva de Água Potável. Nenhum valor de orientação foi definido para HAAs na Europa. A Organização Mundial da Saúde estabeleceu diretrizes para vários DBPs, incluindo bromato, bromodiclorometano, clorato, clorito, ácido cloroacético, clorofórmio, cloreto de cianogênio, dibromoacetonitrila, dibromoclorometano, ácido dicloroacético, dicloroacetonitrila, NDMA e ácido tricloroacético.