Estudo do potencial de formação de trihalometanos na lagoa de Extremoz (RN) / Study of trihalomethanes potencial formation in Extremoz-RN pond

RESUMO O potencial de formação de trihalometanos (PFTHM) é uma metodologia utilizada para avaliar a possibilidade de formação de subprodutos da desinfecção (SPD) por cloração durante o processo de tratamento da água. Trihalometanos (THM) são compostos organoclorados e representam a soma de clorofórmio, diclorobromometano, dibromoclorometano e bromofórmio, sendo a principal classe de SPD formados a partir da reação entre o cloro residual livre e a matéria orgânica natural (MON) presente na água bruta de mananciais de superfície. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o PFTHM resultante da aplicação de cloro na água bruta da lagoa de Extremoz, cuja tecnologia de tratamento utilizada é a filtração direta, seguida de desinfecção com cloro. Os resultados obtidos indicaram presença de matéria orgânica natural hidrofílica com predominância de ácidos fúlvicos na água bruta do manancial. A concentração média de TTHM7 (4,22 mg.L-1) revelou que a água do manancial possui forte potencialidade para formação de compostos orgânicos halogenados. O clorofórmio representou cerca de 80% da concentração total de THM nos ensaios realizados. Foram observadas correlações fortes e significativas entre as variáveis dureza (R = 0,90 e p = 0,005) e cor aparente (R = -0,93 e p = 0,002) da água bruta, resultados que indicaram que íons Ca2+ e Mg2+ podem promover a formação de THM, assim como a cor aparente.

ABSTRACT Trihalomethanes formation potential (THMFP) has been used to evaluate the possibility of disinfection byproduct (DBP) formation by chlorination during the water treatment process. Trihalomethanes (THM) are organochlorine compounds and represents the sum of chloroform, dichlorobromomethane, dibromochloromethane, and bromoform, and is the main class of DBP formed from the reaction between free residual chlorine and natural organic matter (NOM) present in the source waters of surface fountains. This research evaluates the THMFP on the source water from the Extremoz Pond (Natal-RN, Brazil), which is treated by direct filtration followed by chlorine disinfection. Results indicated the presence on source water of hydrophilic natural organic matter with the predominance of fulvic acids. The mean concentration of TTHM7 (4.22 mg.L-1) showed that the source water has a strong potential for halogenated organic compounds formation. Chloroform represented about 80% of the total THM concentration in the assays performed. Significant and strong correlations were observed between hardness (R = 0.90 and p = 0.005) and apparent color (R = -0.93 and p = 0.002) attesting that Ca2+ and Mg2+ ions can promote the formation of THM, as well as the apparent color.

Aplicacao da tecnica por cromatografia a gas para investigacao da formacao de sub produtos da desinfeccao em agua potavel / Application of gas chromatographic technique for investigation of the formation of by products in drinking water disinfection

O uso do cloro para a desinfecção e/ou oxidação nas estações de tratamento de água favorece a formação de subprodutos orgânicos halogenados (SOH), muitos deles carcinogênicos. O objetivo desta pesquisa foi validar uma metodologia analítica proposta para a quantificação simultânea de 12 subprodutos da desinfecção por cromatografia a gás com detector de captura de elétrons (CG-DCE). O método apresentou linearidade (r>0,998), repetibilidade menor que 0,15%, limites de detecção de 1 a 6 µg.L-1 e de quantificação de 3 a 21 Î1/4g.L-1, precisão (<10%), exatidão (93-120%) e recuperação (87-117%). Os resultados indicam que o método pode ser empregado para a investigação de SOH em água, garantindo confiabilidade analítica nos resultados.

The use of chlorine for disinfection and/or oxidation at drinking water treatment plants favors the formation of halogenated organic by-products (HOB), many of them carcinogenic. The purpose of this research was to validate an analytical method for the simultaneous quantification of 12 HOB from disinfection by gas chromatograph with electrons capture detector (GC-ECD). The method provided linearity (r>0.998), repeatability lower than 0.15%, limits of detection from 1 to 6 Î1/4g.L-1 and of quantification from 3 to 21 Î1/4g.L-1, precision (<10%), accuracy (93-120%) and recovery (87-117%). The results indicate that the method can be employed to investigate the formation of HOB in water, yielding analytically reliable results.

Chlorination disinfection by-products in drinking water and congenital anomalies: review and meta-analyses / Subprodutos da desinfecção com cloro em água potável e anomalias congênitas: revisão e meta-análise

This study aims to review epidemiologic evidence of the association between exposure to chlorination disinfection by-products (DBPs) and congenital anomalies. All epidemiologic studies that evaluated a relationship between an index of DBP exposure and risk of congenital anomalies were analyzed. For all congenital anomalies combined, the meta-analysis gave a statistically significant excess risk for high versus low exposure to water chlorination or TTHM (17 percent; 95 percent CI, 3-34) based on a small number of studies. The meta-analysis also suggested a statistically significant excess risk for ventricular septal defects (58 percent; 95 percent CI, 21-107), but based on only three studies, and there was little evidence of an exposure-response relationship. It was observed no statistically significant relationships in the other meta-analyses and little evidence for publication bias, except for urinary tract defects and cleft lip and palate. Although some individual studies have suggested an association between chlorination disinfection by-products and congenital anomalies, meta-analyses of all currently available studies demonstrate little evidence of such association.

O objetivo deste estudo é revisar evidências epidemiológicas da associação entre a exposição a subprodutos da desinfecção com cloro (DBPs) e anomalias congênitas. Todos os estudos epidemiológicos que avaliaram a relação entre o índice de exposição a DBPs e o risco de anomalias congênitas foram analisados. Para todas as anomalias congênitas combinadas, a meta-análise resultou em um risco de excesso estatisticamente significante para alta versus baixa exposição à cloração da água ou ao TTHM (17 por cento; 95 por cento CI, 3-34) baseado em um pequeno número de estudos. A meta-análise também sugere um excesso de risco estatisticamente significante para defeitos septais ventriculares (58 por cento; 95 por cento CI, 21-107), porém com base em apenas três estudos, nos quais se encontrou pouca evidência na relação exposição-resposta. Não foram observadas relações estatisticamente significantes em outras meta-análises e pouca evidência para uma tendência de publicação, com exceção de defeitos no trato urinário e fissura labiopalatal. Apesar de alguns estudos individuais sugerirem uma associação entre subprodutos da desinfecção com cloro e anomalias congênitas, as meta-análises de todos os estudos disponíveis atualmente demonstraram pouca evidência de tal associação.

Comportamento cinético do cloro livre em meio aquoso e formação de subprodutos da desinfecção / Kinetic behavior of free chlorine in the liquid phase and disinfection by-product (DBP) formation

Uma das formas indiretas de previsão da potencialidade de uma determinada água natural formar subprodutos da desinfecção é mediante a avaliação do comportamento cinético do cloro livre na fase líquida e determinação de sua demanda para diferentes condições de operação do processo de cloração. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento cinético do cloro livre em meio aquoso para diferentes tipos de água bruta, bem como investigar o impacto do processo de coagulação na redução da demanda de cloro e na formação de subprodutos da desinfecção. Observou-se que, quanto maior for à remoção de carbono orgânico total (COT) pelo processo de coagulação menor será a demanda de cloro na fase líquida. A formação de THMs apresentou relação com a demanda de cloro, tendo sido esta da ordem de 28 mg/L para cada 1 mg Cl2/L de demanda de cloro observada.

One indirect approach to predict the disinfection by-product (DBP) formation potential for a given water source is by evaluation of the kinetic behavior of free chlorine in the liquid phase and chlorine demand determination for different operation conditions of the chlorination process. The objective of this work was to evaluate the kinetic behavior of free chlorine in water or a number of different raw water sources, as well as to investigate the impact of the coagulation process on chlorine demand reduction and DBP formation. It was observed that the higher the total organic carbon (TOC) removal efficiency through coagulation, the lower the liquid phase chlorine demand. Regarding trihalomethane (THM) formation, a ratio of 28 ug/L formed per mg/L of applied chlorine was observed for the waters employed in the experimental investigation.