مرجع تخصصی آب و فاضلاب

گندزدایی آب آشامیدنی فرآیند ضروری تصفیه آب شرببرای حذف عوامل میکروبی است. عوامل میکروبی زیان آور درآب با استفاده از گندزداهائی مثل کلر، دی اکسید کلر، کلرامین،ازن و پرتو ماورای بنفش نابود می شوند ) .
(1از بین گندزداهای مختلف کلر و مشتقات آن به دلیل سهولت کاربرد، پایین بودننسبی هزینه، قدرت تاثیر آن بر حذف میکروارگانیسم هایمختلف در سیستم های تامین و توزیع آب آشامیدنی در سراسردنیا کاربرد گسترده ای دارد ) ،
(2اما در سال های اخیر به دلیلطرح بحث احتمال تولید محصولات جانبی و جوانب بهداشتی آنتوجه دقیق تری به شرایط مصرف آن شده است ) .
(3افزایشروزافزون کاربرد کلر در تصفیه آب از یک سو و فراوانی مواد آلیطبیعی ناشی از تخلیه فاضلاب های انسانی و یا با منشاء طبیعیبه منابع آب از سوی دیگر، فرآورده های جانبی متنوعی را به آبوارد نموده است؛ که بخش اصلی آن ها را مواد هالوژنه تشکیلمی دهند ) .
(4مواد آلی طبیعی به راحتی توسط فرآیندهایمتداول تصفیه آب قابل حذف نیستند و براحتی می توانند بهسیستم توزیع آب راه یابند و در اثر واکنش با کلر یا سایر موادگندزدا، ترکیبات جانبی گندزدایی را تشکیل دهند ) THMs .(5و HAAsدو گروه مهم از محصولات جانبی گندزدایی هستند کهتحقیقات بسیاری بر روی آن ها صورت گرفته است ) .
(6به طورکلی، گندزدائی آب های سطحی در مقایسه با آب های زیرزمینیباعث افزایش غلظت THMsمی شوند )5و THMs .
(7اشکالمختلفی دارند که چهار نوع آن به شکل غالب در اثر گندزدایی آببا ترکیبات کلر تولید می شوند که شامل کلروفرم )،(CMبرموفرم ) ،(BMبرمودی کلرومتان ) (BDCMو دیبرموکلرومتان ) (DBCMاست )6و .
(8اگر چه غلظت THMsتولیدی در آب های آشامیدنی گندزدایی شده با کلر اندك است،ولی توجه به خطرات و اثرات سوء بهداشتی ناشی از آن ها بهلحاظ سمیت بسیار بالا، مدت زمان مواجهه طولانی و مستمر،مثلاً برای تمام عمر و تعداد زیاد جمعیت در معرض خطر، حائزاهمیت است ).(4این گروه از ترکیبات سبب بروز مشکلاتی در کلیه، کبد وسیستم عصبی مرکزی و همچنین افزایش احتمال سرطان زایی،جهش ژنتیکی و مشکلات مادر زادی می شوند ) .
(10-9تا بهحال گزارش های زیادی در خصوص پیامدهای سوء تولید مثلناشی از تری هالومتان ها از قبیل تولد زود هنگام نوزادان، مردهزایی، سقط جنین و عقب ماندگی رشد داخل رحمی نوزادانمنتشر شده است ) .
(11-12معمولا انسان ها از طریق مصارفمختلف آب مثل نوشیدن، استنشاق، تماس پوستی مانند دوشگرفتن و شنا و پخت و پز در معرض THMsقرار می گیرند.آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا در سال 1976حداکثر غلظتمجاز کل تری هالومتان ها را μg/l 100تعیین )
(13و درسال 1994به μg/l80کاهش داده است ) .
(14همچنینموسسه استاندارد تحقیقات صنعتی ایران، حداکثر مجاز مقدارکلروفرم از تری هالومتان ها در آب شرب را ،300بروموفرم را ،100دی بروموکلرمتان را 100و برمودی کلرمتان را 60μg/lتعیین نموده است. البته مجموع نسبت غلظت هر کدام از چهارترکیب مذکور به استاندارد همان ترکیب نباید از یک بیشتر شود) .
(15تعیین این استانداردها به منزله تایید حضور THMsدر آبشرب تا آن حد غلظت تعیین شده نیست. چون خطرات نسبیناشی از همان غلظت های کم چنین ترکیبات سمی، بعضاً هنوزناشناخته اند. به همین دلیل این استانداردها هر چند سال یکنوبت به استناد مطالعات اپیدمیولوژیک انجام شده در حال بازنگری و کاهش و به حداقل رساندن مقادیر است. فاکتورهایموثر در تشکیل THMsشامل ،pHدما، زمان تماس و غلظتکلر و برم، میزان و نوع مواد آلی آب است )3و.
(16در خصوص سابقه مطالعه در مراکز نظامی تنها مطالعهمعصوم بیگی و همکاران در خصوص بررسی وضعیت گندزداییآب شرب 182مرکز نظامی منتخب در سراسر کشور در دسترسبود که گزارش شده 7/63درصد مراکزنظامی از آب لوله کشیشهری و 3/25درصد از منابع آب زیر زمینی استفاده می نمایند وروش گندزدایی غالب در این مراکز کلرزنی است ) .
(17به همیندلیل در مطالعه حاضر منابع آب های سطحی و زیر زمینی هر دومورد بررسی قرار گرفت. با توجه به این که غلظت THMsتحت تاثیر شرایط مختلف، در منابع آب و تصفیه خانه های آب وسیستم های توزیع متفاوت است و از آنجایی که در مراکز نظامیسابقه ای از مطالعه غلظت THMsدر دسترس نبود، برای اولینبار اندازه گیری غلظت این آلاینده به دلیل درجه خطر لحاظ شدهبرای آن ها، مورد توجه قرار گرفت. این مطالعه با هدف ارزیابیپتانسیل خطر THMsدر آب شرب مراکز نظامی منتخب استانتهران و بررسی عوامل موثر بر آن انجام شد تا با ارزیابی پتانسیلخطر مرتبط با این آلاینده، ضمن تعیین وضعیت موجود کیفیتآب از نظر وجود این آلاینده، بتوان برنامه های پیشگیرانه مناسبیرا در حوزه تامین آب آشامیدنی سالم ارائه نمود.
تاکنون مطالعات گسترده ای در داخل و خارج از کشور درباره ارزیابی پتانسیل خطر تری هالومتان ها در آب شرب انجامشده است. اگرچه غلظت THMsتولیدی در آب های آشامیدنیگندزدایی شده با کلر وابسته به غلظت پیش سازهای این ترکیباتاست، ولی توجه به خطرات و اثرات سوء بهداشتی ناشی از آن هابه لحاظ سمیت بسیار بالا، بخصوص ناشی از مدت زمان مواجههطولانی و مستمر، بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق بررسیتاثیر بعضی متغیرها بر میزان تولید THMsو همچنین ارزیابیخطر سرطان زایی ناشی از این ترکیبات، مورد بررسی قرار گرفت.نتایج این تحقیق نشان می دهد متوسط غلظت THMsدرزمان مطالعه در مراکز دارای آب زیر زمینی 8.53 µg/lو درمراکز دارای آب شهری 9.26 µg/lاست، که این مقادیر درمحدوده قابل قبول و کمتر از حداکثر مجاز بر اساساستانداردهای ملی ایران ) (300µg/lاست و آزمون Tتکنمونه ای هم نشان داد میانگین غلظت THMsدر دو گروهنمونه به طور معنی داری ) (p<0/001از مقدار حداکثر مجازکمتر است.فضل زاده و همکاران در سال ،2011متوسط غلظت کلر آزادباقی مانده در آب خروجی تصفیه خانه آب تهران را کمتر از 1mg/lو در حد استاندارد و پتانسیل تولید THMsبا متوسط 42/7pbbرا در حد معنی داری پایین تر از استاندارد ملیگزارش کردند ).
(20 Evlampidouو همکاران در سال 2020طی مطالعه THMsدر آب شرب اتحادیه اروپا و تاثیر آن بر سرطان کلیهگزارش کردند میانگین غلظت THMsموجود در آب آشامیدنیاکثر کشورهای اتحادیه اروپا زیر حد استاندارد اروپا است، اگر چهحداکثر میزان آن در 9کشور بیش از حد مجاز بود ) .(21نتایجحاصل از تحقیق علیدادی و همکاران در سال 2012نیز نشان دادمیانگین غلظت کلروفرم ) (µg/l 3/5±0/5در شبکه توزیع باوجود مقدار کلر آزادباقی مانده ، mg/l 0.6±0.2بسیار پایین تراز حداکثر غلظت مجاز THMsآب آشامیدنی طبق استاندارد 1053موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران است ) (22کهاین نتایج مشابه نتایج تحقیق حاضر است.مطالعه ای که آقای بابایی و همکاران سال 2012بر رویآب شرب شهر اهواز انجام دادند گزارش کردند غلظت THMsدر 6مورد بیشتر از حد مجاز (80μg/l) EPAو تنها در 3موردبیشتر از استاندارد ایران و رهنمود سازمان بهداشت جهانی است.همچنین گزارش کردند حضور THMsدر آب شرب یکمشکل قابل توجه و نیازمند کنترل است، گر چه وابسته به شرایطمختلف مثل کیفیت آب، غلظت پیش سازها و کلر آزاد باقی ماندهآب، ممکن است مقادیر THMsتولید شده در هر نمونه آبیمتفاوت باشد ) .(5به همین علت برای اولین بار کیفیت آب شرب مصرفی مراکز نظامی منتخب، جهت تعیین غلظت THMsتولیدی به عنوان یکی از محصولات جانبی فرایند کلرزنی وارزیابی ریسک ناشی از آن مورد مطالعه قرار گرفت.تاثیر کلر آزادباقی مانده بر تشکیل THMsمحاسبه ضریب همبستگی بین تغییرات کلر آزادباقی مانده وغلظت THMsدر مراکز مورد مطالعه این تحقیق نشان دادهمبستگی مثبتی بین آن ها وجود دارد ولی معنی دار نیست.نتایج نشان می دهد، با افزایش یک متغیر )کلر آزاد باقی مانده(،متغیر دیگر )غلظت (THMsنیز افزایش می یابد ولی اینافزایش معنی دار نیست. بدین سان فرضیه مطرح شده در اینخصوص در این تحقیق تایید نمی شود. اما در تحقیق عندلیبی وهمکاران سال 2012بر روی آب شهر یزد، بین تغییرات کلر آزادباقی مانده و تغییرات THMsهمبستگی معنی داری گزارششده است ) .(3همچنین خانم کوجلو و همکاران سال 2020طیمطالعه خود گزارش کردند متوسط غلظت کلر آزاد باقی ماندهاندازه گیری شده در حد استاندارد بود و بین تغییرات کلر آزاد باقیمانده و THMsهمبستگی معنی داری وجود دارد ) .
(23اینشرایط نشان می دهد با توجه به تاثیرات سوء بهداشتی THMsو تاثیرپذیری آن از غلظت کلر مورد استفاده در گندزدایی، لازماست فرآیند گندزدایی به عنوان یک بخش بسیار ضروری درتامین آب آشامیدنی با دقت بسیار بالا انجام شود تا انجام اینفرآیند ضروری منجر به ایجاد آلاینده ثانویه خطرناك و افتکیفیت شیمیایی آب نشود.تاثیر pHبر تشکیل THMsنتایج این تحقیق نشان داد میانگین pHدر آب هایزیرزمینی و شهری مراکز مورد مطالعه به ترتیب 7/44و 7/30ومطابق با استاندارد ملی است و هر چند همبستگی مثبتی بینمقادیر THMsو pHوجود دارد ولی رابطه معنی داری ندارند) .(r =0/109اما احمد فحد و همکاران سال 2019میزان درمعرض قرار گیری با THMsو خطر سرطان زایی آن در آبلوله کشی شهر داکا بنگلادش را مطالعه و گزارش کردند بین دوپارامتر pHو THMsهمبستگی مثبت ) (r =0/518و رابطهمعنی داری وجود دارد ) .(24همچنین در مطالعه ای که جاوید وهمکاران سال 1392با عنوان مدل سازی تشکیل THMsبر اثرکلرزنی آب رودخانه انجام دادند گزارش کردند مقدار تولید ،THMsرابطه مستقیمی با متغیرهای مرتبط با کیفیت آب وشرایط کلرزنی، شامل زمان تماس، دز کلر، ،pHدما و غلظتیون بروماید دارد ) Defang .(8و همکاران سال 2015دربررسی عوامل موثر بر تشکیل THMsدر هنگام کلرزنی گزارشکردند کلرزنی در pHاسیدی سبب کاهش THMsو pHخنثی باعث تشکیل THMsو با افزایش pHاز 7به 10غلظت.(25) افزایش می یابد1154.44 µg/l به761/60 ازTHMsهمانطور که در نتایج سه مطالعه اخیر اشاره شد رابطه معنی داری بین pHو THMsوجود دارد و با افزایش pHغلظتTHMsافزایش می یابد. عدم ارتباط معنی داری بین THMsو pHدر مطالعه حاضر و وجود اختلاف با نتایج تحقیقات فوق علیرغم همبستگی مثبت این دو عامل می تواند ناشی از تعداد کمنمونه و محدود بودن طول مدت نمونه برداری در یک فصلخاص باشد.تاثیر دمای آب بر تشکیل THMsنتایج این تحقیق نشان داد میانگین دمای آب های زیرزمینیو شهری در مراکز مورد مطالعه به ترتیب 21/40و 24/64درجهسانتیگراد است و بین دمای آب و غلظت THMsیکهمبستگی مثبت وجود دارد ) (r =0/063یعنی با افزایش دمایآب غلظت THMsنیز افزایش می یابد ولی بین آن ها رابطهمعنی داری مشاهده نشد. در مطالعه حاضر نمونه های آب فقط درفصل تابستان جمع آوری شدند، بنابر این اثرات تغییرات دمایآب در فصول مختلف بر تشکیل THMsارزیابی نشد.عندلیب و همکاران سال 2011در مطالعه میزان و عواملموثر در تولید THMsدر آب یزد، مقادیر THMsموجود در آبشرب را در حد مطلوب و پایین تر از استاندارد مجاز و بین مقادیر THMsو کلر آزاد باقی مانده و دما همبستگی معنی داریگزارش کردند ) Uyak .(3و همکاران سال 2005طی مطالعهخود گزارش کردند عامل دما ) (r =0/921و (r =0.963) pHبه عنوان پارامترهایی هستند که بیشترین تاثیر را بر تولید.(26) دارندTHMsاحمد فحد و همکاران سال 2019در بنگلادش طی مطالعهخود گزارش کردند بین دما و تشکیل THMsهمبستگی منفیوجود دارد ) (r = -0/039که نشان می دهد دما یک پارامترتأثیرگذار بر تشکیل THMsدر آب آشامیدنی در این مطالعهنیست. که دلیل بدست آمدن این نتیجه می تواند، جمع آورینمونه ها در فصل تابستان و مشابهت بسیار دماها یا کمبود تعدادنمونه ها با یکدیگر دانست ).(24نادعلی و همکاران سال 2019طی مطالعه خود گزارشکردند غلظت THMsدر فصل تابستان بیشتر از زمستان است وطبق تجزیه و تحلیل های آماری، ارتباط مثبت معنی داری بینکلر آزاد باقی مانده و غلظت p>0.05 ) THMsو(r0=/86وجود دارد. اما همبستگی بین pHو دما با غلظت THMsازنظر آماری معنی دار نیست. البته در این مطالعه گزارش کردنددمای بالاتر از 30درجه سانتی گراد ارتباط مذکور را معنی دار میکند، در حالی که بالاترین دمای اندازه گیری شده، در اینمطالعه 23درجه سانتیگراد بوده است ) ،
(27بنابراین ارتباط معنیدار نداشتن دما و THMsدر مطالعه حاضر دور از انتظار نیست.در مجموع ارزیابی نتایج مطالعات مختلف و تفاوت این نتاج نشانمی دهد شرایط خاص هر منطقه، زمان مطالعه، کیفیت آب وتغییرات پارامترهای اصلی موثر بر تولید THMsدر آب هایمختلف، می توانند علل اصلی این اختلاف ها باشند.ارزیابی پتانسیل خطر THMsنتایج این مطالعه نشان داد مقدار PTDIمحاسبه شدهبسیار پایین تر از مقادیر پیشنهادی سازمان جهانی بهداشت وسازمان حفاظت محیط زیست ایران برای آب شرب است و هیچگونه خطری برای مصرف کنندگان ایجاد نخواهد کرد و تهدیدیمتوجه سلامت مصرف کننده نیست و اثرات سوء بر سلامت مصرف کنندگان ندارد.میزان THQیا شاخص خطر سلامت برای THMsدرمراکز منتخبی که دارای آب زیر زمینی و شهری 0/001محاسبهشد و از آنجایی که THQ<1می باشد، در نتیجه میزان مواجههآلاینده مورد مطالعه کمتر از دوز مرجع آن می باشد و بر سلامتانسان آثار سوء ندارد.مطالعات زیادی تا به حال ارزیابی ریسک حضور THMsرادر آب شرب مناطق مختلف بررسی کرده و آثار سوء ناشی ازحضور این ترکیبات ناخواسته و محصولات جانبی ناشی از کلرزنیرا که می تواند سلامت مصرف کنندگان را تهدید نماید گزارشکرده اند. در مطالعه آقای صادقی و همکاران سال 2019بر رویآب شرب شهر اردبیل، نتایج متفاوتی حاصل شد. در این مطالعهخطر سرطان زایی در طول زندگی برای ساکنانی که از طریق بلعدر معرض THMsقرار می گیرند 285برابر بیشتر از حداقل یاسطح ناچیز تعیین شده توسط EPAگزارش شده است و برایتماس پوستی و استنشاق کمتر از حداقل یا ناچیز نسبت به مقادیرتعیین شده توسط EPAبود ).(28 Stephenو همکاران سال 2018طی مطالعه ای درخصوص ارزیابی خطر THMsو HAAsدر ابتلا به سرطان درسیستم آب آشامیدنی اوهایو، بالاترین و پایین ترین میزان خطرسرطان ثبت شده، مربوط به سایت آکرون به ترتیب با مقدارسرطان 374) 78/3درصد میانگین همه سایت ها( و 0009/0) 09/0درصد از میانگین مقادیر همه موارد ( بود ).(29آقای یاسین صالح و همکاران سال 2016در مطالعه ای کهدر شهر بغداد انجام دادند به ارزیابی خطر سرطان زایی ترکیبات THMsدر افرادی که به صورت خوراکی، استنشاقی و جذبپوستی با این ترکیات در تماس بودند، پرداختند. در این مطالعهکه برا ساس مدل ارزیابی ریسک USEPAانجام شده شاخصخطر ترکیبات ) CFبین 0/013تا BDCM ،(0/058( و0/041 تا0/015 )بینDBCM ( و0/031 تا0/013 )بینبالاتر از رهنمود سازمان بهداشت جهانی و خطر سرطان زایی درطول عمر افراد مورد مطالعه برای چهار ترکیب THMs) DBCM،BDCM، CFو (BFبه ترتیب برابر با-4 گزارش شده1/5×10-4 و1/10×10-4 ،0/87×10-4 ،1/06×10است ).

مرجع تخصصی آب و فاضلاب