science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wat zit er in je water? Onderzoekers identificeren nieuwe giftige bijproducten van het desinfecteren van drinkwater

Wanneer fenolen, verbindingen die vaak worden aangetroffen in drinkwater, mengen met chloor, honderden onbekende, mogelijk toxische bijproducten worden gevormd. Krediet:Marissa Lanterman/Johns Hopkins University

Drinkwater mengen met chloor, de meest gebruikelijke methode van de Verenigde Staten om drinkwater te desinfecteren, creëert voorheen niet-geïdentificeerde giftige bijproducten, zegt Carsten Prasse van de Johns Hopkins University en zijn medewerkers van de University of California, Berkeley en Zwitserland.

De bevindingen van de onderzoekers werden afgelopen week gepubliceerd in het tijdschrift Milieuwetenschap en -technologie .

"Het lijdt geen twijfel dat chloor heilzaam is; chlorering heeft sinds de komst in het begin van de 20e eeuw wereldwijd miljoenen levens gered van ziekten zoals tyfus en cholera, " zegt Pras, een assistent-professor Environmental Health and Engineering aan de Johns Hopkins University en de hoofdauteur van het artikel.

"Maar dat proces van het doden van potentieel dodelijke bacteriën en virussen heeft onbedoelde gevolgen. De ontdekking van deze voorheen onbekende, zeer giftige bijproducten, roept de vraag op hoeveel chlorering echt nodig is."

fenolen, dit zijn chemische verbindingen die van nature in het milieu voorkomen en die overvloedig aanwezig zijn in producten voor persoonlijke verzorging en farmaceutische producten, komen vaak voor in drinkwater. Wanneer deze fenolen zich vermengen met chloor, het proces creëert een groot aantal bijproducten. Huidige analytische chemische methoden, echter, niet in staat zijn om al deze bijproducten te detecteren en te identificeren, sommige die schadelijk kunnen zijn en op lange termijn gevolgen voor de gezondheid kunnen hebben, zegt Pras.

In dit onderzoek, Prasse en collega's gebruikten een techniek die vaak wordt gebruikt op het gebied van toxicologie om verbindingen te identificeren op basis van hun reactie met biomoleculen zoals DNA en eiwitten. Ze voegden N-α-acetyl-lysine toe, dat bijna identiek is aan het aminozuur lysine dat veel eiwitten in ons lichaam vormt, om reactieve elektrofielen te detecteren. Eerdere studies tonen aan dat elektrofielen schadelijke verbindingen zijn die in verband zijn gebracht met een verscheidenheid aan ziekten.

De onderzoekers chloreerden eerst water met dezelfde methoden die commercieel worden gebruikt voor drinkwater; dit omvatte het toevoegen van overtollig chloor, die zorgt voor voldoende desinfectie maar ook voor het elimineren van onschadelijke geur- en smaakstoffen waar consumenten vaak over klagen. Daarna, het team voegde het bovengenoemde aminozuur toe, laat het water een dag incuberen en gebruik massaspectrometrie, een methode om chemicaliën te analyseren, om de elektrofielen te detecteren die met het aminozuur reageerden.

Hun experiment vond de verbindingen 2-buteen-1, 4-wijzerplaat (BDA) en chloor-2-buteen-1, 4-wijzerplaat (of BDA met chloor bevestigd). BDA is een zeer giftige verbinding en een bekend carcinogeen dat, tot deze studie, wetenschappers nog niet eerder in chloorwater hadden ontdekt, zegt Pras.

Terwijl Prasse benadrukt dat dit een laboratoriumonderzoek is en de aanwezigheid van deze nieuwe bijproducten in echt drinkwater niet is geëvalueerd, de bevindingen roepen ook de vraag op over het gebruik van alternatieve methoden om drinkwater te desinfecteren, inclusief het gebruik van ozon, UV-behandeling of eenvoudige filtratie.

"In andere landen, vooral in Europa, chlorering wordt niet zo vaak gebruikt, en het water is nog steeds veilig voor door water overgedragen ziekten. Naar mijn mening, we moeten evalueren wanneer chlorering echt nodig is voor de bescherming van de menselijke gezondheid en wanneer alternatieve benaderingen misschien beter zijn, ' zegt Pras.

"Onze studie benadrukt ook duidelijk de noodzaak van de ontwikkeling van nieuwe analytische technieken waarmee we de vorming van giftige bijproducten van desinfectie kunnen evalueren wanneer chloor of andere desinfectiemiddelen worden gebruikt. Een van de redenen waarom regelgevers en nutsbedrijven deze verbindingen niet controleren, is dat ze hebben niet de tools om ze te vinden."