اندازه گیری هالو استیک اسید

مقدمه ای بر اندازه گیری HAA:

HAA چیست؟

هالو استیک اسید، کربوکسیلیک اسیدهایی هستند که در آنها یک اتم هالوژن جای یک اتم هیدروژن را در اسید استیک می‌گیرد. بنابراین، در یک مونوهالواستیک اسید، هالوژن منفرد جایگزین یک اتم هیدروژن می‌شود. به عنوان مثال: کلرواستیک اسید دارای فرمول ساختاری CH2ClCO2H است. به‌همین ترتیب، در‌‌‌ دی‌کلرواستیک اسید دو اتم کلر جای دو اتم هیدروژن (CHCl2CO2H) را می‌گیرد. اثر القایی ناشی از هالوژن های الکترونگاتیو اغلب با تثبیت بار منفی پا یه مزدوج منجر به اسیدیته بالاتر این ترکیبات می‌شود.

سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا پنج ترکیب هالو استیک اسید:

( HAA5 شامل مونو کلرو استیک اسید، دی کلـرو استیک اسید، تری کلرو استیک اسید، مونو برومو استیک اسید و دی برومو استیک اسید) را به عنوان آلوده کننده اولیه( U.S. EPA 1998) است. این ترکیبات بی‌رنگ، دارای فراریت کم، محلول در آب و نسبتا پایدار می‌باشند که با واکنش مواد ضد‌عفونی کننده( کلر، کلرامین، دی اکسید کلر و ازن) با ماده آلی طبیعی و برمید تشکیل می‌شوند.

پیدایش هالواستیک اسیدها در آب :

معمول ترین روش گندزدایی آب کلرزنی است، واکنش کلر با ترکیبات آلی طبیعی که در طی فرایند تصفیه به خوبی حذف نشدند منجر به تشکیل فرآورده های جانبی گندزدایی می شود.

دومین فرآورده جانبی کلرزنی مهم آب

هالواستیک اسیدها، بعد از تری هالومتان ها دومین فرآورده جانبی کلرزنی مهم آب درهستند. در بیشتر مطالعات صورت گرفته در ایران تری هالومتان ها مورد بررسی قرارگرفته اند، بنابراین ترکیبات حاضر برای اولین بار در ایران مورد پایش قرار گرفتند.

معمول ترین روش گندزدایی آب در جهان:

معمول ترین روش گندزدایی آب در جهان کلرزنی است که از دلایل عمده استفاده از آن می‌توان به موثر بودن در غلظت پایین، ارزان بودن، در دسترس بودن و نیز داشتن باقیمانده در آب پس از عمل کلرزنی اشاره نمود.

واکنش کلر با مواد آلی طبیعی:

واکنش کلر با مواد آلی طبیعی که در طی فرایند تصفیه به خوبی حذف نمی‌شوند منجر به تشکیل ترکیبات آلی کلرینه میگردد که تحت عنوان فراورده های جانبی گندزدایی بیان می‌شوند. کلر می تواند با مواد آلی موجود در آب واکنش نشان دهد تا فرآورده های جانبی گند زدایی (DBP) را تشکیل دهد. تشکیل DBP ها معمولاً برای سیستم های آبی که از آب های سطحی مانند: رودخانه ها، دریاچه ها و رودخانه ها به عنوان منبع اصلی خود استفاده می کنند، نگرانی بیشتری دارد.

مواد آلی طبیعی:

مواد آلی طبیعی اصطلاحی است که برای توصیف ماتریس پیچیده ای از ترکیبات آلی به کار می‌رود، مواد آلی طبیعی به تنهایی بی‌ضررند، اما به واسطه واکنش با کلر و تشکیل فراورده‌های جانبی گندزدایی که اغلب سرطان زا هستند اهمیت ویژه ای می‌یابند.

ترکیب‌های آلی طبیعی به دو دسته تقسیم می‌شوند:

ترکیب‌های آلی طبیعی به دو دسته آب گریز و آب‌دوست تقسیم می‌شوند و انواع آب دوست، توانایی بالاتری در تشکیل هالو‌استیک اسید‌ها دارند.

منبع اصلی تولید هالواستیک اسیدها در محیط‌ زیست:

ترکیب‌های موجود در داروها( مانند داروهای ضد قارچ، تعدیل‌کننده اسید خون، قند خون و چربی خون) و مواد شیمیایی همچون سفیدکننده‌های خمیر چوب در تولید کاغذ هستند. آب‌های آشامیدنی و آب استخرها نیز از منابع عمده تولید این ترکیب‌ها به شمار می‌روند. اگرچه، حداکثر سطح آلاینده ترکیبی آنها در آب آشامیدنی ایالات متحده ۶۰ میکروگرم بر لیتر است، به دلیل تفاوت در ویژگی های منبع آب(غلظت کربن آلی حل شده و ترکیب مواد آلی طبیعی)، فصول( تابستان در مقابل زمستان)، نوع ضد عفونی کننده( به عنوان مثال کلر، کلرامین، دی اکسید کلر و ازن و دوزهای ضد عفونی کننده) سطح آنها در آب آشامیدنی متفاوت است.

عوارض:

مطالعات اپیدمیولوژیک در ایالات متحده نشان داد ۹% موارد سرطان مثانه و ۱۵% سرطان روده از ده هزار مورد سرطانی که در یک سال اتفاق افتاده بود، ناشی از محصولات جانبی کلر زنی بوده است. حضور شناگران در استخرهای کلرینه شنا، تأثیر قابل توجهی بر افزایش جذب این ترکیبات سرطان‌زا در مایعات بیولوژیک بدن آنان دارد. احتمال سرطان‌زایی دی‌کلرو و تری کلرو استیک اسید در بدن انسان تأیید شده است.

هالواستیک اسید چگونه وارد بدن می‌شوند؟

هالواستیک اسیدها از راه سبزیجات، حبوبات، غلات و آب آشامیدنی کلردار وارد بدن انسان می‌شوند و جذب آن‌ها در بدن از راه جریان خون رخ می‌دهد. غلظت بیش از حد این ترکیب‌ها در بدن انسان روی کبد، کلیه، چشم‌ها و دستگاه عصبی اثرهای نامطلوب دارد. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت یا کوتاه مدت مقادیر بالای اسید تری کلرواستیک( نوعی هالواستیک اسید) می‌تواند باعث از بین رفتن پوست‌، التهاب و تخریب کلاژن پروتئین ساختاری شود. در بعضی موارد، آسیب پوست می تواند از دو تا ۱۵ هفته به طول انجامد.

اقدامات لازم:

کلیه سیستم های آب عمومی که ضد عفونی می‌شوند باید به طور مرتب آب تصفیه شده خود را آزمایش کنند تا مشخص شود که آیا DBP های تنظیم شده وجود دارند و در چه سطحی هستند. اگر آنها بالاتر از حد تعیین شده توسط EPA باشند، سیستم آب باید برای کاهش DBP ها اقدامات لازم را انجام دهد. این اقدامات شامل تنظیمات مربوط به فرآیندهای حذف ارگانیک، دوز ضد عفونی و مدیریت سیستم توزیع می‌باشد. سازمان آب همچنین باید کلیه مشتریان خود را از سطح DBP آگاه کند.