всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Побочные продукты дезинфекции воды плавательных бассейнов: содержание веществ, оценка их опасности и пути эффективного удаления

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 12 за 2013 год, стр. 3-14.
Рубрика: Вопросы экологии

 

Баренбойм Г.М. доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Чиганова М.А. аспирант, младший научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Добровольская К.И. ведущий специалист, Инженерно-технический центр «Комплексные исследования»
Изюмов С.В. кандидат физико-математических наук, директор по развитию и науке, Инженерно-технический центр «Комплексные исследования»
Сафонова А.С. инженер по охране окружающей среды, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук, магистрант
Щекотов Е.Ю. кандидат физико-математических наук, генеральный директор, Инженерно-технический центр «Комплексные исследования»
Щекотов Д.Е. кандидат физико-математических наук, ведущий специалист, Инженерно-технический центр «Комплексные исследования»

Аннотация:
Использование реагентных методов дезинфекции воды плавательных бассейнов приводит к тому, что органические вещества, исходно находящиеся в воде или привносимые человеком, взаимодействуя с дезинфектантом, трансформируются в побочные продукты, разнообразие которых велико, а токсичность, чаще всего, не определена. Для оценки токсичности предлагается применять информационные технологии, основанные как на использовании международных и национальных баз данных по токсичности веществ, так и на расчетном прогнозировании («структура - биологическая активность») опасных свойств, которые действительно были обнаружены у известных компонентов ксенобиотического загрязнения воды бассейна с помощью названных технологий. Снижение концентрации прекурсоров и побочных продуктов дезинфекции может быть успешно достигнуто с помощью технологии эффективных окислительных процессов, в результате которых окисление и деструкция ксенобиотиков проходит за счет радикалов ОН*.

Ключевые слова: плавательные бассейны, побочные продукты дезинфекции, расчетный прогноз биологической активности по структуре, эффективные окислительные процессы

Ссылка для цитирования:
Баренбойм Г.М., Чиганова М.А., Добровольская К.И., Изюмов С.В., Сафонова А.С., Щекотов Е.Ю., Щекотов Д.Е. Побочные продукты дезинфекции воды плавательных бассейнов: содержание веществ, оценка их опасности и пути эффективного удаления // Вода: химия и экология. — 2013. — № 12. — c. 3-14. — http://watchemec.ru/article/26139/

Литература:
1. Brown D. Predicting chlorine decay and THM formation in water supply systems/ J. Bridgeman, J. R. West // Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. 2011. V. 10. № 1. P. 79-99.
2. СанПиН 2.1.2.1188-03 «2.1.2. Проектирование, строительство и эксплуатация жилых зданий, предприятий коммунально-бытового обслуживания, учреждений образования, культуры, отдыха, спорта. Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества». 2003. http://www.estateline.ru/legislation/405/
3. Guidelines for safe recreational water environments. V. 2 Swimming pools, spas and similar recreational water environments. World Health Organization. 2006. 146 р. http://www.who.int/water_sanitation_health/bathing/srwe2full.pdf
4. DIN 19643-1 (2012-11) Treatment of water of swimming pools and baths. Deutsches Institut Fur Normung E.V. 2012. 62 р. http://www.naw.din.de/cmd?artid=164174095&contextid=naw&subcommitteeid=54752567&bcrumblevel=1&level=tpl-art-detailansicht&committeeid=54739067&languageid=de
5. National primary drinking water regulations: stage 2 disinfectants and disinfection byproducts rule. United States Environmental Protection Agency. 2006. V. 71. № 2. Р. 387-493. http://www.epa.gov/EPA-WATER/2006/January/Day-04/w03.htm
6. Alternative disinfectants and oxidants guidance manual. United States Environmental Protection Agency. 1999. 346 р. http://www.epa.gov/ogwdw/mdbp/alternative_disinfectants_guidance.pdf
7. Guidelines for drinking-water quality. World Health Organization. 2011. 541 p. http://www.who.int/water_sanitation_health/publications/2011/dwq_guidelines/en/index.html
8. LaKind J.S. The good, the bad, and the volatile: can we have both healthy pools and healthy people? / LaKind J.S., S.D. Richardson, B.C. Blount // Environ.. Sci. Technol. 2010. V. 44. №.10. P. 3205–3210.
9. Richardson S.D. Occurrence, genotoxicity, and carcinogenicity of regulated and emerging disinfection by-products in drink¬ing water: a review and roadmap for research / S.D. Richardson., M.J. Plewa, E.D. Wagner, R. Schoeny, D.M. DeMarini // Mutat. Res. /Reviews in Mutation Research. 2007. V. 636, № 1-3. P. 178–242. (уточнить ссылку – существуют 3 журнала с таким общим названием)
10. Richardson S.D. What’s in the pool? A comprehensive identification of disinfection by-products and assessment of mutagenicity of chlorinated and brominated swimming pool water / S.D. Richardson,. DeMarini, M. Kogevinas, P. Fernandez, E. Marco, C. Lourencetti, C. Ballesté, D. Heederik, K. Meliefste, A.B. McKague, R. Marcos, L. Font-Ribera, J.O. Grimalt, C.M. Villanueva // Environ. Health Persp. 2010. V. 118. № 11. P. 1523-1530.
11. Beech J.A. Nitrates, chlo¬rates, and trihalomethanes in swimming pool water / J.A. Beech, R. Diaz, C. Ordaz, B. Palomeque // Am. J. Public Health. 1980. V. 70. № 1. P. 79–82.
12. Zwiener C. Drowning in disinfection byproducts? Assessing swimming pool water / C. Zwiener, S.D. Richardson, D.M. DeMarini, T. Grummt, T. Glauner, F.H. Frimmel // Environ. Sci. Technol. 2007. V. 41. № 2. P. 363–372.
13. Walse S.S. Nitrosamine carcinogens also swim in chlorinated pools / S.S. Walse, W.A. Mitch // Environ. Sci. Technol. 2008. V. 42. № 4. P. 1032–1037.
14. Ventura F. Factors influencing the high content of brominated trihalomethanes in Barcelona’s water supply (Spain) / F. Ventura, J. Rivera // Bull. Environ. Cont. Toxicol. 1985. V. 35. P. 73–81.
15. Judd S. Trihalomethane formation during swimming pool water disinfection using hypobromous and hypochlorous acids / Judd S., J.A. Jeffrey // Water Res. 1995. V. 29. P. 1203–1206.
16. Padhi R.K. Formation and speciation characteristics of brominated trihalomethanes in seawater chlorination / R.K. Padhi, M. Sowmya, A.K. Mohanty, S.N. Bramha, K.K. Satpathy // Water Environ. Res.. 2012. V. 84. № 11. P. 2003-2009.
17. Nokes C.J. Formation of brominated organic compounds in chlorinated drinking water // The Handbook Environ. Chem. 2003. V. 5 / 5G. P. 21-60.
18. Richardson S.D. Identification of new ozone disinfection byproducts in drinking water / S.D. Richardson, A.D. Thruston Jr., T.V. Caughran, Chen P.H., T.W. Collette, T.L. Floyd, K.M. Schenck, B.W. Lykins Jr. // Environ. Sci. Technol. 1999. V. 33. № 19. P. 3368–3377.
19. Huang W.-J. The determination and fate of disinfection by-products from ozonation of polluted raw water / W.-J. Huang, G.-C. Fang, C.-C. Wang // Sci. Total Environ. 2005. V. 345. P. 261–272.
20. International agency for research on cancer, working group on the evaluation of carcinogenic risks to humans. 2004. Some drinking-water disinfectants and contaminants, including arsenic / IARC Monographs on the Evaluation Carcinogenic Risks to Humans. 2004. V. 84. P. 1–477.
21. Von Gunten U. Ozonation of drinking water: Part II. Disinfection and byproduct formation in presence of bromide, iodide or chlorine // Water Res. 2003. V. 37. № 7. P. 1469-1487.
22. Fantuzzi G. Occupational exposure to trihalomethanes in indoor swimming pools / G. Fantuzzi, E. Righi, G. Predieri, G. Ceppelli, F. Gobba, G. Aggazzotti // Sci. Total Environ. 2001. V. 264. № 3. P. 257-265.
23. Jacobs J.H. Exposure to trichloramine and respiratory symptoms in indoor swimming pool workers / J.H. Jacobs, S. Spaan, G.B. van Rooy, C. Meliefste, V.A. Zaat, J.M. Rooyackers // Europ. Respir. J. 2007. V. 29. № 4. P. 690–698.
24. Villanueva C.M. Disinfection byproducts and bladder cancer. A pooled analysis / C.M. Villanueva, K.P. Cantor, S. Cordier, J.J.K. Jaakola, W.D. King, C.F. Lynch, S. Porru, M. Kogevinas // Epidemiology. 2004. V. 15. № 3. P. 357-367.
25. Villanueva C.M. Bladder cancer and exposure to water disinfection by-products through ingestion, bathing, showering and swimming pool attendance / C.M. Villanueva, K.P. Cantor, J.O. Grimalt, N. Malats, D. Silverman, A. Tardon // Am. J. Epidemiol. 2007. V. 165. № 2. P. 148–156.
26. Chiswell B. The causes of eye irritation in swimming pools / B. Chiswell, C.F. Wildsoet // Water Sci. Technol. 1989. V. 21. № 2. P. 241-244.
27. Bernard A. Non-invasive biomarkers of pulmonary damage and inflammation: Application to children exposed to ozone and trichloramine / A. Bernard, S. Carbonnelle, M. Nickmilder, C. de Burbure // Toxicol. Appl. Pharm. 2005. V. 206. № 2. P. 185-190.
28. Bernard A. Lung hyperpermeability and asthma prevalence in schoolchildren: unexpected associations with the attendance at indoor chlorinated swimming pools / A. Bernard, S. Carbonnell, O. Michel, S. Higuet, C. de Burbure, J.-P. Buchet, C. Hermans, X. Dumont, I. Doyle // Occup. Environ. Med. 2003. V. 60. № 6. P. 385-394.
29. Schlumpf M. In vitro and in vivo estrogenicity of UV screens / M. Schlumpf, B. Cotton, M. Conscience, V. Haller, B. Steinmann, W. Lichtensteiner // Environ. Health Persp. 2001. V. 109. № 3. P. 239-244.
30. Kundu B. Comparative mutagenicity of halomethanes and halonitromethanes in Salmonella TA100: structure-activity analysis and mutation spectra / B. Kundu, S.D. Richardson, C.A. Granville, D.T. Shaughnessy, N.M. Hanley, P.D. Swartz, A.M. Richard, D.M. DeMarini // Mutat. Res. /Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. 2004. V. 554. № 1-2. P. 335-350.
31. Баренбойм Г.М. Ксенобиотики с лекарственной активностью – новая угроза для окружающей среды / Г.М. Баренбойм, М.А. Чиганова // Лекции для практикующих врачей, науч. ред. Чучалин А.Г. М.: ЗАО РИЦ «Человек и лекарство», 2013. С. 12-27.
32. Баренбойм Г.М. Мониторинг органических ксенобиотиков, включая лекарства, на водных объектах (проблемы оценки биологической активности) / Г.М. Баренбойм, Е.В. Веницианов, М.А. Чиганова, Н.В. Кирпичникова, О.П. Авандеева, А.Ю. Савека // Сб. тр. всерос. науч. конф. «Устойчивость водных объектов, водосборных и прибрежных территорий; риски их использования», Калининград: Капрос, 2011. С. 16-24.
33. Poroikov V. PASS: prediction of biological activity spectra for substances / V. Poroikov, D. Filimonov // Predictive Toxicology. Ed. by Christoph Helma. Taylor & Francis. 2006. P. 459-478.
34. Филимонов Д.А. Прогноз спектров биологической активности органических соединений / Д.А. Филимонов, В.В. Поройков // Российский химический журнал. 2006. Т .50. № 2. С. 66-75.
35. Filimonov D.A. Probabilistic approach in activity prediction / D.A. Filimonov, V.V. Poroikov // Chemoinformatics approaches to virtual screening. Eds. A. Varnek and A. Tropsha. Cambridge (UK): RSC Publishing. 2008. P. 182-216.
36. Keuten M.G.A. Determination and reduction of bathing loads in public swimming pools / M.G.A. Keuten, J.Q.J.C. Verberk, O. Pleumeekers, J. van Spengen, J.C. van Dijk // Paper & presentation at 3rd Pool and Spa Conference 17-20 March 2009, London, Paper 6.2.
37. Glauner T. Swimming pool water - fractionation and genotoxicological characterization of organic constituents / T. Glauner, C. Zwiener, P. Waldmann, F.H. Frimmel // Water Res. 2005. V. 39. № 18. Р. 4494-4502.
38. Glauner Т. Elimination of swimming pool water disinfection by-products with advanced oxidation processes (AOPs) / Т. Glauner, F. Kunz, C. Zwiener, F.H. Frimmel // Acta Hydrochim. Hydrobiol. 2005. V. 33. № 6. P. 585-594.