Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Bromate in Bottled Water – Potential Hazard for Human Health

Winid Bogumiła

Geomatics and Environmental Engineering

|

2019

|

Vol. 13, no. 3

115--125

PL

Bromiany(V), uboczny produkt dezynfekcji wód, zostały zakwalifikowane przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem do grupy 2B, substancji, których rakotwórcze działanie na człowieka jest możliwe. Wartość parametryczna stężenia jonów BrO3 − w wodach przeznaczonych do spożycia, wynosi 10 µg/L, niemniej jednak zgodnie z zaleceniami WHO należy dążyć do jak najmniejszej ich zawartości. Badania przeprowadzone na terenie kilku krajów wskazują, że bromiany(V) są wykrywane w wodach butelkowanych. Głównym czynnikiem decydującym o obecności tych związków jest stosowanie ozonu w procesie produkcji, ale przyczyną ich obecności mogą być także zanieczyszczone jonami BrO3 − substancje stosowane w dezynfekcji wód. Wody butelkowane w Polsce podlegają przepisom, które zabraniają dodawania do tych wód środków bakteriostatycznych i stosowania zabiegów, które mogą zmienić mikroflorę wód. Możliwe natomiast jest poddawanie wody surowej procesom filtracji, napowietrzania, a także traktowanie wody powietrzem wzbogaconym w ozon, ale tylko w ilości niezbędnej do przeprowadzenia procesu usuwania związków żelaza, manganu, siarki(II) i arsenu. Maksymalna dopuszczalna zawartość bromianów(V) w wodach butelkowanych wynosi 3 µg/L. W procesie produkcyjnym nie można wykluczyć kontaktu wody z ozonem pochodzącym z jonizatora elektrycznego stosowanego w procesie suchego czyszczenia butelek lub preform PET. Obowiązujące w Polsce przepisy dotyczące wód butelkowanych sprzyjają ograniczeniu zagrożenia związanego z obecnością bromianów(V) w tych wodach. Zważywszy na wyniki badań z innych krajów, zarówno producenci, jak i organy kontroli powinni mieć na uwadze potencjalne niebezpieczeństwo pojawienia się bromianów w wodach butelkowanych.

EN

In the International Agency for Research on Cancer (IARC) classification, bromates (by-products of water treatment) are categorized as Class 2B carcinogens; i.e., substances that are possibly carcinogenic to humans. The maximal concentration of bromate in drinking water must not be higher than 10 μg/L, while the WHO recommends that bromate levels should be as low as possible. Investigations undertaken in several countries have revealed the presence of bromate in bottled water, too. The main factor responsible for the presence of bromate is ozonation during the manufacturing process or bromate-contaminated substances used in the water disinfection. The regulations currently in force in Poland forbid the addition of bacteriostatic agents and the application of treatment processes that alter the microflora in water. On the other hand, raw water can be filtered, aerated, or treated with air enriched in ozone – although only in the amounts required to remove iron, manganese, arsenic compounds, and sulfides. However, during the manufacturing process, bottled water may be exposed to ozone from electric-powered ionizers used in the process of the dry-cleaning of bottles or PET preforms. The maximal admissible bromate contents in bottled water is 3 μg/L. The current regulations in Poland effectively reduce hazards due to the presence of bromate in water. However, the results of investigations undertaken in other countries indicate that this aspect should be brought to the attention of both water manufacturers and regulatory bodies.

2

Bromiany(V) w pieczywie

Michalski R., Łyko A.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2012

|

nr 7-8

64--66

PL

Jakość żywności decyduje o stanie zdrowia ludzi, którzy ją spożywają. Wiele prac poświęcono nieorganicznym ubocznym produktom dezynfekcji wody, w szczególności rakotwórczym bromianom(V). Niestety ozonowana woda do spożycia nie jest prawdopodobnie głównym źródłem narażenia ludzi na te toksyczne substancje. Jednym z powszechnie stosowanych legalnie dodatków do mąki stosowanej do wyrobów piekarniczych jest bowiem bromian(V) potasu, który poprawia proces pieczenia i nadaje pieczywu apetyczny wygląd. Niestey wbrew przypuszczeniom w wysokiej temperaturze KBrO3 nie rozkłada się w 100% do nietoksycznych bromków, lecz w pieczywie pozostaje niewielka ilość bromianów(V).

EN

Food quality determines the health status of people who consume it. Many works are devoted to inorganic disinfection by-products, in particular carcinogenic bromate. Probably ozonated drinking water is not the main source of human exposure to these toxic substances. One of the commonly used lawfully additives to flour used for bakery products is potassium bromate that improves the process of baking and gives bakes appearance. Unfortunately, contrary to expectations in very high temperature KBrO3 not break down 100% into non-toxic bromides, but the bread remains a small amount of bromate.

3

Uboczne nieorganiczne produkty dezynfekcji wody. Problemy i wyzwania

Michalski R, Łyko A

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2012

|

T. 15, nr 4

353--364

PL

Uzdatnianie wody w procesach dezynfekcji jest uważane za główne osiągnięcie w zakresie zdrowia publicznego w XX wieku. W latach 1970 stwierdzono, że chlorowanie wody do spożycia powoduje wytwarzanie niebezpiecznych dla zdrowia związków organicznych, takich jak trihalometany. Później stwierdzono obecność w chlorowanej wodzie ponad 500 takich ubocznych produktów dezynfekcji. Wkrótce rozpoczęto poszukiwanie alternatywnych do chlorowania metod dezynfekcji wody przeznaczonej do spożycia. Interesującą alternatywą okazało się być zastosowanie ozonu i ditlenku chloru. Niestety metody te poza wieloma zaletami charakteryzują się powstawaniem nieorganicznych produktów ubocznych, takich jak chlorany(III), chlorany(V) i bromiany(V). Ozonowanie wody zawierającej bromki powoduje powstawanie rakotwórczych bromianów(V). Z kolei chlorany(III) i chlorany(V) powstają, gdy stosuje się ditlenek chloru. Najpopularniejszą instrumentalną metodą oznaczania jonów jest chromatografia jonowa, która zastąpiła większość dotychczas stosowanych metod mokrych. Metody oznaczania jonów ClO2-, ClO3- i BrO3- oparte na chromatografii jonowej można podzielić na metody bezpośrednie, pośrednie oraz techniki łączone. Wybór odpowiedniej metody zależy od oczekiwanych granic oznaczalności, możliwości technicznych laboratorium oraz liczby i rodzaju próbek do analizy. W pracy przedstawiono warunki tworzenia się poszczególnych nieorganicznych produktów dezynfekcji wody, metody ich oznaczania oraz regulacje prawne związane z ich obecnością w wodach.

EN

Water treatment by disinfection processes is considered a major public health achievement of the twentieth century. In the 1970s, it was discovered that chlorination of drinking water produces carcinogens, such as trihalomethanes. Since 1974, the presence of more than 500 disinfection by-products has been determined in drinking water. Since that time, environmental regulatory agencies as well as drinking water treatment technologists have been carrying out extensive research for alternative disinfection methods that minimize the generation of byproducts posing significant health risks. Another disinfection process which has emerged as the most promising alternative to chlorination technique is using of ozone or chlorine dioxide. In spite of undeniable advantages, there are certain undefined hazards resulting from this method of water treatment. Main hazardous inorganic oxyhalide disinfection by-products are: bromate, chlorite and chlorate. The ozonation of water containing bromide can cause the formation of bromate. Chlorite is formed when chlorine dioxide is used, whereas chlorate is formed when chlorine, chlorine dioxide, hypochlorite or chloramine is used to disinfect raw water. Bromate has been identified as animal and possible human carcinogen. International Agency for Research on Cancer (IARC) classified bromate into group B-2 as the agent is possibly carcinogenic to humans. The United States Environmental Protection Agency, as well as the Commission of the European Communities have issued rules that require public water supplies to control previously unregulated microorganisms and cancer-causing disinfection by-products in finally treated drinking water. According to these regulations Maximum Admissible Level (MAL) is 10 μg/dm3 for bromate and 1000 μg/dm3 for chlorite. Recently the commonly used analytical method for the determination of inorganic anions and cations is ion chromatography, which has almost replaced most of the wet chemical methods used in water and waste water analyses. The methods of chlorite, chlorate and bromate determination employing ion chromatography can be generally divided into: 1. Direct methods (suppressed conductivity detection). 2. Indirect methods (UV/Vis detection after post-column derivatization). 3. Hyphenated techniques (ICP-MS and MS detection). All the three groups of recently developed ion chromatography methods yield comparable results and comply with the requirements of the international directives concerning inorganic oxyhalide by-products in drinking water. The future application and choice of a method will depend on the equipment available in laboratories, as well as the number and kinds of samples to be analyzed. The paper presents the formation, determination and legal regulation of these inorganic oxyhalides disinfection by-products in drinking water.

4

Badania zawartości bromianów(V) w stacjach uzdatniania wody Dziećkowice i Kozłowa Góra

Michalski R., Łyko A.

Instal

|

2011

|

nr 12

69-71

PL

Woda jest najważniejszym dla życia związkiem chemicznym, dlatego jej jakość ma dla ludzi kolosalne znaczenie. W Polsce wodę przeznaczoną do spożycia pozyskuje się głównie z wód powierzchniowych i podziemnych. Ubocznymi produktami dezynfekcji wody w zależności od stosowanej metody uzdatniania mogą być między innymi trihalometany, chlorofenole lub związki nieorganiczne, takie jak: chlorany(III), chlorany(V) lub rakotwórcze bromiany(V). W pracy opisano badania zawartości bromianów(V) w wodzie do spożycia przeprowadzone w dwóch stacjach uzdatniania wody powierzchniowej należących do Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów S.A. w Katowicach: Dziećkowice i Kozłowa Góra, gdzie wykorzystuje się technologię ozonowania. Badania wody na wybranych etapach jej uzdatniania wykonywano metodą chromatografii jonowej z zastosowaniem derywatyzacji zakolumnowej i detekcji UV/VIS. Uzyskane granice wykrywalności na poziomie 0,4 žg/dm3 są zdecydowanie lepsze niż w powszechnie stosowanej metodzie zgodnej z normą PN-ISO 15061, dzięki czemu możliwe jest uchwycenie zmian zachodzących na poszczególnych etapach procesu technologicznego.

EN

Water is the most important chemical compound for life, so its quality is of extreme importance for the people. In Poland, water for consumption shall be obtained mainly from surface water and groundwater. Water disinfection by-products depending on the method of treatment may be e.g.: trihalomethanes, chlorophenols, or inorganic compounds such as chlorite, chlorate or carcinogenic bromate. The paper describes the analysis of bromate in drinking water conducted on two surface water treatment stations belonging to the Upper Silesia Waterworks in Katowice: Dziećkowice and Kozłowa Góra, where ozone technology is used. Analysis of water at selected stages of its purification was performed by ion chromatography using post-column derivatization and UV/VIS detection. The obtained detection limits of 0.4 žg/dm3 are definitely better than the commonly used method in accordance with PN-ISO 15061, making it possible to find changes taking place at different stages of technological process.

5

Badanie wydajności usuwania bromianów(V) z wody doczyszczanej za pomocą filtrów z wkładami zawierającymi węgiel aktywny i wymieniacze jonowe techniką wysokosprawnej chromatografii jonowej z detekcją konduktometryczną i spektrometrii mas

Święcicka D., Garboś S.

Instal

|

2008

|

nr 12

44-47

PL

Obecność ubocznych produktów dezynfekcji w wodzie wodociągowej może pociągać za sobą zagrożenie zdrowia ludzkiego. W celu oceny ryzyka zdrowotnego związanego ze spożywaniem wody poddawanej procesom dezynfekcji należy monitorować poziom stężeń m.in. bromianów(V) w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Zgodnie z obowiązującymi regulacjami prawnymi dotyczącymi jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, najwyższe dopuszczalne stężenie bromianów(V) wynosi 10 žg/l. Stosowanie filtrów zawierających wkłady z węglem aktywnym i/lub wymieniaczami jonowymi może prowadzić do zmniejszenia zawartości bromianów(V) obecnych w wodzie wodociągowej, poddawanej procesowi doczyszczania. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące oszacowania wydajności usuwania bromianów(V) z wody wodociągowej doczyszczanej za pomocą różnych typów filtrów dzbankowych. Do oznaczeń zastosowano wysokosprawną chromatografię jonową z detekcją konduktometryczną (HPIC-CD), natomiast do kontroli poprawności oznaczeń stosowano łączoną technikę HPIC z detekcją spektrometrii mas z jonizacją w plazmie indukcyjnie sprzężonej (HPIC-ICP-MS). W zależności od zastosowanego typu filtra (różny stosunek węgla aktywnego do wymieniaczy jonowych i różne typy węgli aktywnych) uzyskano zróżnicowane średnie wydajności usuwania bromianów(V) z wody wodociągowej w zakresie od 24,9 % do 64,4 %.

EN

The presence of disinfection by-products in drinking water can lead to the increase of human health risk. In order to assess the human health risk connected with consumption of water treated by disinfection process it is necessary to perform monitoring the concentration levels of those compounds, e.g. bromate(V), in water intended for human consumption. Polish legislation on the quality of water intended for human consumption determines actual maximum admissible level of bromate(V) in water at the level of 10 ug/l. Application of jug filters containing cartridges with activated carbon and/or ion exchangers can lead to reduction of bromate(V) concentration existing in purified drinking water. In this work results concerning assessment of removal efficiencies of bromate(V) existed in drinking water purified by different types of jug water filter systems were presented. For determination of bromate(V) in drinking water high performance ion chromatography with conductometric detection (HPIC-CD) was used. Additionally for checking the trueness of determination hyphenated technique – high performance ion chromatography combined with inductively coupled plasma mass spectrometry detection was used. Depending on the type of filter applied (different amount ratio of activated carbon to ion exchanger and different types of activated carbon) different averages of removal efficiency of bromate(V) from spiked drinking water were achieved in the range of 24,9 % – 64,4 %.

6

Aspekty metodyczne i legislacyjne związane z prowadzeniem monitoringu zawartości bromianów (V) w wodzie przeznaczonej do spożycia metodą chromatografii jonowej z detekcją konduktometryczną

Święcicka D., Garboś S.

Instal

|

2006

|

nr 4/5

12-15

PL

Technika wysokosprawnej chromatografii jonowej jest obecnie jedną z najważniejszych metod oznaczania nieorganicznych anionów - fluorków, chlorków, azotanów (V), azotanów (III), siarczanów, fosforanów oraz kationów - sodu, potasu, wapnia i magnezu w próbkach wodnych. Do podstawowych zalet chromatografii jonowej należą: możliwość równoczesnego oznaczania nawet kilkunastu nieorganicznych lub organicznych jonów w próbce, wykrywalność na poziomie ?g/l lub niższym, niewielka ilość próbki potrzebna do analizy, możliwość stosowania różnych trybów detekcji, relatywnie prosty sposób przygotowania próbki oraz wysoka selektywność oznaczenia w próbkach o złożonej matrycy. Silnie rakotwórcze bromiany (V) nie występują naturalnie w wodzie, natomiast ich obecność w wodzie przeznaczonej do spożycia wynika głównie ze stosowania procesu ozonowania w etapie wstępnego utleniania i/lub w końcowej fazie dezynfekcji uzdatnianej wody zawierającej bromki. Zawartość bromków w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi nie jest normowana, ale wykrycie dużych stężeń tego anionu pozwala na wstępne potwierdzenie możliwości występowania bromianów (V) w wodzie, która jest poddawana procesowi ozonowania. W pracy przedstawiono charakterystykę analityczną metody oznaczania bromianów (V) w wodzie przeznaczonej do spożycia metodą chromatografii jonowej z detekcją konduktometryczną oraz przykładowe wyniki określające poziomy stężeń bromianów (V) i bromków w próbkach wody wodociągowej. Efekt redukcji zawartości bromianów (V) może być osiągnięty na przykład w wyniku stosowania złoża z granulowanego węgla aktywnego. Przeprowadzono badania w celu sprawdzenia możliwości usuwania bromianów (V) i bromków z wody przeznaczonej do spożycia za pomocą wkładów filtrujących zawierających węgiel aktywny.

EN

Actually High Performance Ion Chromatography (IC) is one of the main method used for determination of inorganic anions - fluoride, chloride, nitrate, nitrite, sulfate, phosphate and cations - sodium, potassium, calcium and magnesium in water samples. The main advantages of ion chromatography are: the possibility of simultaneous determination of several inorganic and organic anions in the sample, detectability at the mg/l level or lower, low volume of water sample required for the analysis, the possibility of application of various detection modes, relatively simple way of sample preparation and high selectivity of determination in the presence of complex matrix. There is no occurrence of cancerogenic bromate(V) in natural water, however their existence in water intended for human consumption results from application of ozonation process during preliminary oxidation step and/or at final stage of disinfection of treated water containing bromides. The maximum admissible content of bromide in water intended for human consumption is not set, however detection of high concentrations of this anion can led to preliminary confirmation of the possibility of occurrence of bromate(V) in water subjected ozonation process. In this work the analytical characteristics of method for determination of bromate(V) in drinking water by ion chromatography with conductometric detection, as well as the preliminary results of determination of bromate(V) and bromide in tap water samples are presented. Reduction of bromate(V) content could be reached in result of application of granulated activated carbon. Investigations concerning the possibility of removal bromate(V) and bromide from water intended for human consumption with the use of cartridges of different filters containing activated carbon were performed.

7

Prognozowanie stężeń bromianów(V) i bromowych pochodnych metanu - ubocznych produktów procesu ozonowania wody

Olsińska U.

Ochrona Środowiska

|

2003

|

R. 25, nr 4

45-50

PL

W pracy przedstawiono równania korelacyjne opisujące stężenie bromianów(V) i trihalometanów zawierających atomy bromu, powstających podczas ozonowania wód zawierających bromki, w zależności od takich parametrów procesowych, jak stężenie początkowe bromków, azotu amonowego, wodorowęglanów i ogólnego węgla organicznego, pH wody i jej temperatura, dawka ozonu, czas jego oddziaływania oraz warunki hydrodynamiczne komory kontaktowej. Zależności te, opracowane na podstawie wyników doświadczeń laboratoryjnych, wykonanych w układzie przepływowym, poddano weryfikacji. w oparciu o wyniki pomiarów przeprowadzonych na rzeczywistych obiektach technicznych (ZPW "Strumień", "Dziećkowice" i "Goczałkowice"). Wybór obiektów podyktowany był różnicami w konstrukcji komór kontaktowych wody z ozonem i zróżnicowanym składem fizyczno-chemicznym wody oraz odmiennymi warunkami technologicznymi. Uzyskane wyniki potwierdziły przydatność opracowanych modeli empirycznych do prognozowania stężeń analizowanych produktów ubocznych procesu utleniania ozonem. Większość odchyleń wartości przewidywanych od zmierzonych mieściła się w granicach błędów pomiaru. Weryfikacja zyskana w skali technicznej świadczy o dobrych właściwościach prognostycznych opracowanych zależności.

EN

Formation of bromate and brominated THMs during ozonation of bromide-containing water was studied under different process parameters. The results of the tests performed in a fine-bubble column operated in a co- and countercurrent mode are summarized in the form of empirical formulas that facilitate the prediction of bromate and brominated THM formation in terms of the basic parameters of the conventional ozonation process. The parameters taken into account were as follows: initial concentration of bromide ions, total organic carbon and ammonia nitrogen, pH, temperature and alkalinity of water, ozone dose, mean residence time and a selected parameter describing the hydrodynamics of an ozone contactor. In the latter case, a number of tanks-in-series, a dispersion number or a velocity gradient were considered alternatively. The correlation equations derived were also verified. Apart from an internal validation of the models, some examples of their full-scale validation a are presented. The results of the validation show that the empirical formulas proposed in this study allow for an overall prediction of both bromate and brominated THM concentrations, i.e., formed through the molecular and radical pathways under ozonation process.