ЭФФЕКТИВНЫЙ МОНИТОРИНГ ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ДЕЗИНФЕКЦИИ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ

20 серпня 2019 р.
 

Василий Бойчук

Хлорирование воды используют для устранения потенциально вредных бактерий. В таком процессе образуются нежелательные побочные продукты (НПП), например, такие как галогенированные уксусные кислоты (ГУК) которые вредны сами по себе. EPA метод 552.3 обязывает проводить мониторинг ГУК в питьевой воде. Процедура, описанная в методе, довольно трудоемкая и сложная, что не позволяет химику-лаборанту провести больше, чем 8-9 определений в день. Данная статья предлагает взглянуть на возможность автоматизации и повышении эффективности мониторинга ГУК.

При дезинфекции питьевой воды, уничтожая патогенные микроорганизмы, хлорсодержащие агенты могут реагировать с другими взвешенными и растворенными веществами, что приводит к образованию нежелательных побочных продуктов (НПП). Всего на сегодняшний день определено более 600 НПП, и концентрации некоторых из них нужно контролировать, поскольку они признаны вредными для здоровья.

Этот перечень НПП содержит тригалометаны (ТГМ), из которых хлороформ признан наиболее распространеным компонентом в этом классе. Другой вредный класс – это галогеннированные уксусные кислоты (ГУК). Оба эти классы классифицируются как «вероятно канцерогенные» и необходимо регулярно проводить мониторинг питьевой воды на их содержание. Максимально допустимая концентрация суммы ТГМ в питьевой воде в США и ЕС составляет 0,08 мг/л. Также регламентируются ГУК (сумма 5ти компонентов) на уровне не более 0,06 мг/л. Риски нанесения ущерба здоровью от НПП в питьевой воде могут быть ничтожно малы по сравнению с рисками попадания патогенных бактерий, тем не менее, из-за канцерогенных свойств ТГМ и ГУК необходимо контролировать регулярно как в питьевой воде так и в бассейнах, поскольку в человеческом организме находили аномальное повышение содержания ГУК после купания в хлорированной воде.

В мировой практике определения ГУК эталонным считается EPA метод 552.3, который основан на использовании экстракции МТБЭ с последующей дериватизацией и анализом на ГХ-ЭЗД. Этот процесс является слишком сложным и требует использования большого количества органических растворителей. Ручная пробоподготовка не позволяет провести более 8-9 определений в день, даже опытным специалистам. Данный метод можно автоматизировать и миниатюризировать используя многозадачный пробоотборник GERSTEL MPS для экстракции и дериватизации с последующим анализом на ГХ-МС вместо ГХ-ЭЗД. Такой подход позволяет значительно повысить эффективность определения и ТГМ и ГУК. Метод 552.3 предполагает проводить многоэтапную пробоподготовку, с рядом химикофизических техник, которые довольно продолжительные во времени. Использование MPS позволяет значительно сократить необходимое время, за счет того, что пока проходит ГХ-МС анализ образца, MPS параллельно проводит пробоподготовку следующего образца. Практика показала, что система может проводить анализ 32 образцов в день следуя методу EPA 552.3 и требует только 1 час внимания оператора для загрузки образцов. Еще одним преимуществом является то, что используется значительно меньшее количество растворителей. Возможности метода более чем убедительны – пределы определения составляют 1 ppb с линейностью до 50 ppb и СКО 3,2% для всех пяти нормируемых ГУК.

Также для других НПП, которые образуются при контакте дезинфекторов с полимерными материалами (трубы, фильтры, прокладки, сетки и пр.) в системах подачи воды, можно применить GERSTEL Twister. Для этого применяют комбинацию метода Twister Сорбционной Экстракции на Вращающейся Мешалке (SBSE) с термодесорбцией и ГХ-МС анализом. SBSE использует стеклянную магнитную мешалку, покрытую слоем сорбента, что позволяет количественно извлекать аналиты из воды. Работа с Twister очень проста. Экстракция происходит в процессе перемешивания образца, что позволяет параллельно перемешивать большое количество образцов. По прошествии определенного времени Twister извлекают из образца, вытирают безворсовой бумагой и переносят в закрытую стеклянную пробирку, которую помещают на штатив пробоотборника для автоматического анализа методом термодесорбции. Для этого этапа можно использовать модуль термо десорбции GERSTEL TDU или альтернативно термо десорбционную систему TDS. Каждый Twister индивидуально нагревается в потоке инертного газа и аналиты под действием нагрева десорбируются и количественно переносятся в ГХ-МС для определения.

Иногда питьевая вода приобретает неприятный запах с неопределенной периодичностью, что тревожит людей как дома, так и на работе. Когда ктото, наконец, приходит, чтобы взять образец для анализа, этого запаха может уже не быть, что затрудняет определить его происхождение. Так компания Veolia (основная компания снабженец воды в Париже), используя оборудование GERSTEL для рутинного анализа воды, разработала и запатентовала технологию ARISTOT, которая доступна в виде адаптера для непосредственного монтажа на водопроводных кранах, что позволяет осуществлять выборку по средневзвешенному времени (TWA). Адаптер Twister Tap содержит шесть мешалок Twister GERSTEL, которые поглощают вызывающие запах соединения и другие загрязняющие вещества в течение периода до нескольких дней для последующей термической десорбции и анализа в ГХ-МС.

Вот один из реальных примеров, иллюстрирующих возможности Twister. Вода из резервуара в окрестностях Парижа имела неприятный запах. Причина не была известна. В процессе отбора образцов было отмечено что в резервуаре присутствуют трещины, и вкус отобранных образцов имел выраженный вкус хлорирования, который накладывался на интенсивный затхлый вкус. Но что могло создать такой вкус у питьевой воды из подземного источника? Прежде чем попасть в резервуар для хранения как питьевая вода, подземная вода была обработана следующим образом: она была аэрирована и профильтрована через песок для удаления железа и затем хлорирована на входе в резервуар для уничтожения микроорганизмов. Покрытие резервуара было водонепроницаемым, которое состояло из синтетического цемента, полученного смешением серого цемента с белым полимерным связующим на водной основе. Покрытие было очень эластичным и не выделяло никаких органических компонентов. Профильтрованная и хлорированная вода были исследованы с помощью экстракции Twister и был проведен анализ на обнаружение компонентов, образующих затхлый запах. Единственным компонентом, найденным в образцах воды был 2,4,6-триброманизол в концентрации 5,6 нг/л. Это объясняло наличие затхлого запаха в воде, который образовывался в процессе хлорирования воды, поскольку анализ только профильтрованной воды до хлорирования показал полное отсутствие соединений, которые могли образовать неприятные запахи. 

ПРЕДСТАВИТЕЛЬ GERSTEL В УКРАИНЕ:

ООО «Идеалаб» 03134, Киев, ул. Семьи Сосниных, 9

Тел: +380 50 561 10 29 e-mail: info@idealab.com.ua

http://idealab.com.ua/ http://www.gerstel.com/ 

 
Коментарі

Дивись також
 
Популярні