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Tipi di sottoprodotti di disinfezione
| Finora abbiamo illustrato i vari tipi di sottoprodotti di disinfezione. Tutti i disinfettanti chimici causano la formazione di sottoprodotti di disinfezione. Tuttavia, non tutti i sottoprodotti di disinfezione sono stati ricercati. Quando il cloro è usato come disinfettante, si possono formare centinaia di sottoprodotti di disinfezione. La composizione dell'acqua determina i tipi di sottoprodotti di disinfezione che si formeranno. Il contenuto di carbonio organico totale (TOC) indica il livello dei predecessori della disinfezione e la concentrazione dei sottoprodotti di disinfezione che si formeranno alla fine. I sottoprodotti di disinfezione possono essere volatili ed idrofobi. Esistono inoltre sottoprodotti non volatili e idrofili, che includono sostanze aromatiche clorurate e non-clorurate ed alifatici. Maggiore ricerca è stata effettuata sui sottoprodotti clorurati di disinfezione, a causa del vasto uso di cloro come disinfettante dell'acqua potabile. Cosa sono i trialometani? I trialometani (CHX3) furono tra i primi sottoprodotti di disinfezione ad essere stati scoperti in acqua clorinata. Queste sostanze si formano durante la disinfezione del cloro e la disinfezione con disinfettanti clorurati. I trihalomethanes possono essere divisi in triclorometano (cloroformio, CHCl3), diclorometano di bromo (BDCM, CHBrCl2), tribromometane di cloro (CHBr2Cl) e tribrometano (CHBr3). Sebbene tali sostanze consistono sia in metani clorurati che bromurati, non si formano per reazione fra cloro e metano. Le sostanze si formano durante la reazione fra cloro e la materia organica contenuta nell'acqua. La concentrazione di trialometano in acqua superficale d'estate supera la concentrazione presente d'inverno. Ciò è provocato dall'aumento nella temperatura e del contenuto di materia organica dell'acqua. Le concentrazioni di trialometani in acqua superficiale superano solitamente le concentrazioni in acqua freatica. Ciò è dovuto alla variazione dei tipi di sostanze organiche nell'acqua. Quando il bromo è presente, e' piu' probabile che si formino tribromometani. Ogni paese ha un contenuto differente di trialometano nella propria acqua potabile. Prove di laboratorio indicano che i trialometani si formano durante la reazione fra propanone (sottoprodotto di ozono) e cloro. Il Propanone è immediatamente ossidato a tricloropropanone. Quando il pH e' elevato, l'idrolisi può causare la formazione di cloroformio da propanone. Meccanismo di reazione: CH3COCH3 + HOCl -> CH3COCCl3 CH3COCCl3 + H2O -> CH3COOH + CHCl3 Quando è presente bromo, si forma propanone bromurato, causando la formazione di trialometani bromurati. I trihalometani sono formati durante le reazioni di idrolisi di vari sottoprodotti di disinfezione e prodotti trialogenici di transizione, come i trialoacetonnitrili, di- trialoacetildeidi e degli acidi trialo acetici bromurati. Quali sono gli effetti sulla salute dei trialometani? I trialometani sono sospettati di creare danni al fegato, reni e al sistema nervoso centrale. Sono inoltre considerati cancerogeni. Quali sono gli standard per i trialometani? Negli Stati Uniti lo standard fu ridotto da 100 a 80 μg/L nelle 'Regole per disinfettanti per la prima fase e sottoprodotti di disinfezione' (EPA, 2001) L'Organizzazione Mondiale per la Sanita' ha uno standard separato per i trialometani: - Bromo diclorometano (BDCM) - 60 μg/L - Bromoformio - 100 μg/L - Cloroformio - 200 μg/L (WHO, 2001) Cosa sono gli acidi acetici alogenci? Gli acidi acetici halogenic (HAA) sono un tipo importante di sottoprodotti clorurati di disinfezione. Essi consistono in tre atomi di idrogeno che sono fissati ad un COOH. Gli H-atomi degli acidi acetici alogenici sono parzialmente sostituiti dagli atomi dell'alogeno. HAA sono composti non volatili. HAA possono ocasionally essere trovati nell'acqua in più alte concentrazioni rispetto ai trialometani (THM). Ciò è determinato dal livello di pH dell'acqua. Quando il pH è più basso, si formano più HAA mentra quando il pH è più alto, si formano più THM. La composizione della materia organica naturalmente presente (NOM) inoltre determina la quantità di THM o di HAA che si formano. Come THM, le concentrazioni di HAA nell'acqua superficiale d'estate superano le concentrazioni d'inverno e l'acqua superficiale contiene più HAA rispetto all'acqua freatica. HAA contribuiscono alla formazione di THM; durante la decomposizione biologica di HAA, si forma THM. HAA si puo' anche formare durante la reazione fra propanone e cloro. Quando i valori di pH sono bassi, il tricloropropanone è ulteriormente ossidato per formare tetra-, penta- ed hexacloropropanone. Quando questi residui sono idrolizzati, si formano i mono-, di- e tricloro acidi acetici. CH3COCCl3 + HOCl -> CHCl2COCCl3 CHCl2COCHCl3 + H2O -> CHCl2COOH + CHCl3 Quali sono gli effetti sulla salute degli acidi alogenici? Gli acidi alogenici sono sospettati aumentare il rischio di cancro. Quali sono gli standard per gli acidi alogenici? Negli Stati Uniti l'EPA ha stabilito uno standard di 80 μg/L per acidi acetici alogenici. (EPA, 2002) L'Organizzazione Mondiale per la Sanita' (WHO) non stabilisce nessuno standard per la concentrazione di acidi acetici alogenici (WHO, 2004). Cosa sono le acetronitrili (HAN), alo-aldeidi e alochetoni? Questi sottoprodotti di disinfezione sono solitamente presenti in quantita' più basse rispetto ai trialometani (THM) ed agli acidi acetici alogenici (HAA). Questi composti si formano solitamente sudito durante la disinfezione dell'acqua, ma sono decomposti rapidamente durante le reazioni di idrolisi o le reazioni con i disinfettanti residui. I composti possono anche essere prodotti de reazioni di altri sottoprodotti di disinfezione, come THM e HAA. Quando il pH e' elevato, questi composti non si possono formare. Al contrario di THM e HAA non esiste differenza fra le concentrazioni in estate ed in inverno. Aloacetonnitrili si formano durante la reazione tra cloro e acetonnitrile. Quando il tempo di reazione del disinfettante nell'acqua è basso, questi sottoprodotti di disinfezione si decompongono. L'acetaldeide di tricloro ed i composti bromurati dell'aldeide sono il secondo più grande gruppo di sottoprodotti di disinfezione immaginabile. Mono e di-cloro acetaldeide si possono formare durante la disinfezione, ma verranno immediatamente ossidati per formare le acetaldeidi di tricloro. L'acetaldeide è un sottoprodotto di disinfezione della disinfezione dell'ozono. Quando l'ozono è combinato con cloro, si formano trialoacetaldeidi. Maggiori informazioni sulla disinfezione dell'acqua?: Introduzione alla disinfezione dell'acqua Che cos'e' la disinfezione dell'acqua? Trattamento delle piscine Acqua delle torri di raffreddamento Disinfettanti chimici Sottoprodotti della disinfezione |
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