ضدعفونی با کلرامین ها

کلرامین ها برای مدت زمان قابل توجهی در سیستم آب فعال می شوند. کلرامین ها نیز مانند سایر مولکول ها در کل مواد جامد محلول در آب نقش دارند. مانند کلر، کلرامین ها به صورت گزینشی واکنش پذیر هستند و ممکن است هنگامی که خیلی طولانی در آب بمانند، تأثیرات مضری به همراه داشته باشد.

ضدعفونی با کلرآمین ها (Chloramines)

در هنگام وجود کلرامین ها، معمولاً مقدار کمی از آمونیاک و هیپوکلریت در آب نیز وجود دارد. کلرامین ها به سختی یونی هستند. در نتیجه و به دلیل وزن مولکولی کم، کلرامین ها، به طور عمده مونوکلرامین، از بین بردن آب با اسمز معکوس (RO) یا نرم شدن آب دشوار است. حالت جوشیدن و تقطیر هم قابل استفاده نیست. مواد برای حذف کلر نمی توانند برای از بین بردن کلرامین استفاده شوند. نور خورشید و هوادهی ممکن است به از بین بردن کلرامین کمک کند.

کلرامین ها را می توان با استفاده از فیلتر کربن فعال دانه ای حذف کرد. این فیلتر غلظت کلرآمین را از ppm 1-2 به کمتر از ۱/۰ ppm کاهش می دهد. باید اطمینان حاصل کرد که کربن فعال برای مدت زمان قابل توجهی با کلرامین ها در تماس است. فیلتر کربن فعال انتخابی است، به این معنی که ترکیبات دیگری مانند کلر (کاهش به کلرید)، سولفید هیدروژن، ترکیبات آلی، THM، سموم دفع آفات و رادون را نیز از بین می برد. وقتی این ترکیبات در آب وجود داشته باشند، این موضوع بر ظرفیت فیلتر تأثیر می گذارد.

با اندازه گیری مانده کلر کل مقدار کلرامین موجود در آب قابل تعیین است. این به معنی اندازه گیری مقدار کل کلر یا مقدار ترکیبات کلر است.

چه مزایایی در استفاده از کلرامین وجود دارد؟

• مقدار پایین محصولات جانبی ضدعفونی

استفاده از کلرامین نسبت به استفاده از کلر فواید دارد ، زیرا تعداد کمی ترکیبات آلی (تری هالومتان ها  (THM) و سایر فرآورده های جانبی سرطان زا احتمالاً (اسید استیک هالوژنیک، HAA ) تشکیل می شوند.

• کلرامین ها برای مدت طولانی فعال هستند.

کلرامین ها بیشتر از کلر در آب باقی می مانند. هنگامی که مقدار pH  برابر ۷ یا بالاتر باشد، منوکلروآمین ها مؤثر هستند. هنگامی که مقدار pH بیش از ۷ باشد، آب قلیایی است. فواید آب قلیایی این است که نسبت به آب اسید خوردگی کمتری دارد. هنگامی که مقدار pH کلر زیاد است، می تواند به عنوان یونهای هیپوکلریت (OCl-) در آب یافت شود. این یون ها پتانسیل اکسیداسیون بالاتری نسبت به اسید کلر دارند. اما به عنوان ماده ضدعفونی کننده آن صد برابر کمتر از اسید کلر است. هنگامی که مقادیر pH خیلی زیاد است، از اثر بخشی آن کاسته می شود.

• کلرامین باعث افزایش طعم و بوی آب می شود.

کلرامین ها pH آب را تغییر نمی دهند. کلرامین ها طعم و بوی بهتری نسبت به کلر می دهند. برای جلوگیری از طعم و بوی کلر اغلب از کلرامین ها استفاده می شود.

• ضد عفونی کلرامین با افزایش درجه حرارت می تواند بهبود یابد.

چه مشکلاتی در استفاده از کلرامین وجود دارد؟

• آیا کلرامین های آلی تشکیل شده اند؟

هنگامی که مقادیر زیادی ماده آلی در آب وجود دارد، ازت آلی باعث تشکیل کلرامین های آلی می شود. اینها همان خاصیت ضدعفونی کلرامینهای معدنی را ندارند. این وضعیت زمانی اتفاق می افتد که محتوای ماده آلی از مرز ۳ ppm فراتر رود.

• میزان واکنش کلرامین ها چقدر است؟

مشکل کلرامین ها این است که نسبت به کلر واکنش کمتری نشان می دهند. بخشی از مواد ضد عفونی کننده در آب باقی می ماند، جایی که توسط باکتری ها مصرف می شود و یا تجزیه می شود. این روند می تواند هفته ها طول بکشد. برخلاف کلر، وقتی آب برای چند روز آب باقی می ماند، کلرامین ها از بین نمی روند. در نتیجه کلرامین ها باید از آب خارج شوند. کلرامین ها را می توان با استفاده از کربن فعال گرانول یا اسید استیک از بین برد.

• اثر کلرامین ها چیست؟

در ماساچوست تحقیقاتی انجام شده است تا علل مرگ و میر افرادی که از آب ضدعفونی شده توسط کلر یا کلرامین استفاده می کردند را روشن کند. نتایج نشان می دهد که هنگام استفاده از آب کلرزنی شده، تعداد افرادی که از سرطان مثانه می میرند بیشتر بود. هنگامی که آب توسط کلرامین ضدعفونی می شد، مردم به احتمال زیاد از ذات الریه می میرند. این ممکن است نشان دهد که اثر کلرامین برای از بین بردن میکروارگانیسم های بیماری زا کمتر از کلر است.

• آیا کلرامین ها نیترات را ایجاد می کنند؟

مقادیر زیاد آمونیاک بعنوان ماده مغذی برای باکتری های نیتراتیزه در آب استفاده می شود که می تواند باعث افزایش سطح نیترات در آب شود. نیترات در معده به نیتریت تبدیل می شود. نیتریت ها می توانند به پروتئین موجود در ماهی نسبت به N-nitrosamines واکنش دهند. این ترکیبات ممکن است سرطان زا باشند. کودکان خردسال نسبت به نیتریت ها حساسیت بیشتری دارند. هنگامی که کودکان زیر ۵/۰ سال سن دارند، نمی توانند آب غنی از نیترات بنوشند. زیرا نیتریت ها باعث می شوند سطح اکسیژن خون کاهش یابد. توصیه می شود که کودک را با آبی که میزان نیترات آنها کمتر از ۲۵ میکروگرم در لیتر باشد تغذیه کنید.

• آیا آمونیاک می تواند باعث خوردگی شود؟

هنگامی که کلرامین ها از نظر شیمیایی حذف می شوند، ممکن است آمونیاک آزاد شود. از اثر سمی که آمونیاک روی ماهی دارد می توان با استفاده از فیلترهای بیولوژیکی، زئولیت های طبیعی و کنترل pH جلوگیری کرد.

آمونیاک باعث خوردگی سرب و مس می شود. امروزه بیشتر آبراه ها از سرب یا مس ساخته می شوند. در واشنگتن دی سی (آمریکا)، افزایش غلظت سرب در آب آشامیدنی ناشی از ضد عفونی کلرامین باعث ایجاد هیجان در سال ۲۰۰۳ شد. با این حال، شرکت های آب آشامیدنی قصد ندارند به استفاده از کلر متوسل شوند، زیرا این کار دیگر نمی تواند مطابق استاندارد ضد فرآورده های ضد عفونی کننده باشد. که توسط EPA به ۸۰ میکروگرم بر لیتر کاهش یافت. کلرامین ها به دلیل غلظت کمتر از فرآورده های ضد عفونی کننده مورد استفاده قرار می گیرند. برای جلوگیری از خوردگی، ارتو فسفاتها اضافه می شوند.

اثرات سلامتی کلرامین ها چیست؟

آبی که توسط کلرامین ضد عفونی می شود، تهدیدی برای سلامتی محسوب نمی شود. این آب برای نوشیدن، استحمام و شستشو قابل استفاده است و برای چندین هدف خانگی روزانه و تصفیه فاضلاب بهداشتی مناسب است.

• خطرات بیماران دیالیز کلیه چیست؟

نوشیدن آب حاوی کلرامین یا استفاده از آن برای جوشیدن و استحمام به دلیل خنثی کردن کلرامین در متابولیسم بی خطر است. اما افراد دارای سیستم ایمنی ضعیف مانند کودکان خردسال، افراد سالخورده، مبتلایان به HIV و افرادی که تحت شیمی درمانی قرار می گیرند نیز باید هنگام استفاده از آب ضد عفونی شده با کلرامین احتیاط کنند.

بیماران دیالیز کلیه باید مراقب باشند. در بیماران دیالیز کلیه، خون در غشای نیمه نفوذ پذیر با آب در تماس است. این می تواند باعث شود که کلرامین ها مستقیماً وارد رگ های خونی شوند. کلرامین ها برای خون سمی هستند.

ماهی ها می توانند به طور مستقیم کلرامین را در خون از طریق آبشش خود جذب کنند. کلرامین ها نیز برای ماهی ها سمی هستند. آب مورد استفاده در آکواریوم باید فاقد کلرامین باشد.

چه قوانینی برای ضد عفونی کردن کلرامین وجود دارد؟

• اتحادیه اروپا:

دستورالعمل آب آشامیدنی اروپا حاوی استانداردهایی برای کلرامین نیست. هنگامی که کلرامین ها استفاده می شوند، تعداد کمی از فرآورده های ضد عفونی کننده مانند تری هالومتان ها تشکیل می شوند. با این حال، سایر فرآورده های ضد عفونی کننده می توانند تشکیل شوند. نمونه ها شامل هالونیتریل های سمی (سیانو کلراید)، هالونیترومتان ها (کلروپیرین) و سایر ترکیبات غنی ازت هستند. برخی از این ترکیبات می توانند سلامتی انسان را به خطر بیاندازند. وقتی دستورالعمل آب آشامیدنی اروپا مورد تجدید نظر قرار گرفت، استانداردهای لازم برای این ترکیبات اضافه می شود.

• ایالات متحده آمریکا:

طبق دستورالعملهای آمریکایی توسط EPA، آب آشامیدنی که با کلرامین تصفیه و ضدعفونی می شود می تواند حداکثر مقدار ۴ میلی گرم در لیتر Cl2 را داشته باشد. (مقررات ملی آب آشامیدنی اولیه EPA ، ۲۰۰۲)

• سازمان بهداشت جهانی:

WHO تنها استانداردی را برای مونوکلرامین به عنوان یک ماده ضد عفونی کننده دیکته می کند. استاندارد ۳ میلی گرم در لیتر است. برای دی و تری کلروامین هیچ استانداردی وجود ندارد، زیرا اطلاعات موجود برای ایجاد یک راهنمای بهداشتی رضایت بخش نیست. (WHO، دستورالعملهای مربوط به کیفیت آب آشامیدنی – نسخه ۳. جنبه های شیمیایی)