عناصر بالقوه سمی در آب آشامیدنی

عناصر سمی موجود در آب آشامیدنی توسط سازمان جهانی بهداشت و اتحادیه اروپا تحت قانون در می‌آیند. غلظت‌های بالایی از آلومینیم در آب آشامیدنی مشکوک به ارتباط با زوال عقل و بیماری آلزایمر می‌باشد؛ آرسنیک با اختلالات پوستی و سرطان ریه ارتباط دارد. کادمیوم ممکن است منجر به اثرات کلیوی گردد. سرب می‌تواند منجر به کاهش ضریب هوشی در کودکان، فشار خون بالا و آسیب به تولید گلبول‌های قرمز خون شود. نیتریت و نیترات توانایی هموگلوبین را برای ترکیب با اکسیژن تغییر می‌دهند که برای انتقال اکسیژن در خون مناسب نمی‌باشد. رادون ممکن است منجر به سرطان ریه گردد، اورانیوم باعث بیماری کلیوی و کاهش باروری می‌گردد، آنتیموان سطح کلسترول خون را افزایش می‌دهد و باریم منجر به ایجاد بیماری‌های روده‌ای و قلبی و عروقی می‌گردد. با این حال، عناصری مانند کلسیم در آب آشامیدنی ممکن است اثرات منفی عناصر سمی را کاهش دهد و نباید از آب آشامیدنی حذف شود. هر کدام از عناصر سمی در آب آشامیدنی می‌تواند موجب اختلالاتی در بدن انسان شوند به همین دلیل وجود این عناصر سمی در آب آشامیدنی باید آزمایش شود تا مقدار دقیق آنها مشخص شود. آزمایشگاه شرکت دانش بینان آبرام کلیه عناصر سمی در آب آشامیدنی را با استفاده از تکنولوژی روز دنیا آزمایش می‌کند. در زیر عناصر و یون های سمی ارائه می‌شود:

• آلومینیم (Al)

آلومینیم در بدن:

آلومینیم یک فلز ضروری برای انسان نمی‌باشد. میانگین دریافت روزانه آلومینیم 3-14 میلی‌گرم گزارش شده است. آلومینیم در کلیه‌ها تجمع می‌یابد. آلومینیم با کلسیم، فلوراید، آهن، منیزیم، فسفر و استرانسیم تعادل شیمیایی دارد و برای درمان بیماری فلوروزیس و کاهش جذب فسفر در بیماران مبتلا به اورمی[1] استفاده می‌شود.

آلومینیم در آب آشامیدنی:

اهمیت آلومینیم در آب آشامیدنی با توجه به علائم بالینی عصبی مانند بیماری آلزایمر و زوال عقل و پوکی استخوان در بیماران مبتلا به اورمیک ثابت شده است. میزان آلومینیم در مغز بیمارانی که به دیالیز پاسخ مثبت نمی‌دهند افزایش می‌یابد. در دهه‌های 1960-1970، آلومینیم محلول موجود در خاک‌های اطراف جنوب غربی اسکاندیناوی، به عنوان یکی از عوامل سمی مهم در خفگی ماهی‌ها در دوران اسیدی شدن دریاچه‌ها و نهرها به دلیل «باران اسیدی» مطرح شد. مقدار شاخص اتحادیه اروپا برای آلومینیم 0/2 mg/L  می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: به نظر می‌رسد کاهش خطر ناشی از آلومینیم در غلظت‌های کمتر از 0/2 mg/L  باشد.

• آمونیوم (NH₄⁺)

آمونیوم در بدن:

آمونیاک (HN₃) و آمونیوم (NH₄⁺)، در بدن به عنوان متابولیت‌ها می‌باشند و در تنظیم اسیدی – بازی و بیوسنتز پیرین‌ها[2] و پیریمیدین‌ها[3] و اسیدهای آمینه غیرضروری مهم می‌باشند. دریافت روزانه آمونیوم در حدود 17 میلی گرم است. دریافت آمونیوم در مقادیر بیش از 33/7 میلی گرم به ازای کیلوگرم وزن بدن در روز، باعث اسیدوز، اختلال در تحمل گلوکز و کاهش حساسیت بافت به انسولین می‌شود. همچنین ممکن است تراکم استخوانی، میزان کلسیم و pH خون را کاهش دهد.

آمونیوم در آب آشامیدنی:

مطالعاتی در خصوص تأثیر آمونیوم موجود در آب آشامیدنی بر بدن انسان وجود ندارد. غلظت‌های معمول آمونیوم در آب‌های زیرزمینی کمتر از 0/2 mg/L است. غلظت‌های تا 3 mg/L در آب‌های غنی از مواد هیومیک یا آهن یافت می‌شود. غلظت‌های بالای آمونیوم می‌تواند به عنوان یک شاخص آلودگی باکتریایی ناشی از فاضلاب یا فضولات حیوانی باشد. افزایش آمونیوم به بیش از 1/5 mg/L ممکن است منجر به افزایش نیتریت نیز گردد. از آنجا که آمونیوم ناشی از آب آشامیدنی دارای اهمیت ضروری در ارتباط با سلامتی نمی‌باشد، هیچگونه مقدار رهنمودی از طرف سازمان جهانی بهداشت و اتحادیه اروپا برای آمونیوم ارائه نشده است.

حد بالای توصیه شده: به نظر می‌رسد کاهش خطر ناشی از آمونیوم در غلظت‌های کمتر از 0/5 mg/L باشد.

• آنتیموان (Sb)

آنتیموان در بدن:

آنتیموان یک عنصر کمیاب بوده  برای انسان ضروری نمی‌باشد. نشانه‌هایی مبنی بر ایجاد سرطان توسط آنتیموان  وجود دارد، اما این احتمال برای دریافت آنتیموان از آب آشامیدنی ثابت نشده است. اثرات مشکوک آنتیموان بر تولید مثل نیز گزارش شده است. دریافت روزانه آنتیموان 0/2-23 میکروگرم، با میانگین 2/62 میکروگرم می‌باشد.

آنتیموان در آب آشامیدنی:

غلظت‌های آنتیموان در آب آشامیدنی به طور معمول کمتر از 1µg/L است، اما ممکن است در مناطق آلوده به دلیل زهکشی اسیدی معادن زغال سنگ، پالایش نفت و ساخت مواد بازدارنده آتش، در غلظت‌های بیش از 100 µg/L نیز وجود داشته باشد. آرسنیک و آنتیموان اغلب همراه با هم وجود دارند. غلظت‌های بالای آنیموان در آب آشامیدنی ممکن است باعث افزایش میزان کلسترول و کاهش میزان گلوکز در خون گردد. غلظت بالای آنتیموان تمایل به کاهش جهش‌های کروموزومی ناشی از آرسنیک را دارد. مقادیر رهنمودی سازمان جهانی بهداشت (2011) و اتحادیه اروپا (2011) به ترتیب 20 و 5 میکروگرم بر لیتر می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: کاهش خطر ناشی از آنتیموان بایستی در غلظت‌های کمتر از 0/005 mg/L باشد.

• آرسنیک (As)

آرسنیک در بدن:

آرسنیک یک عنصر ضروری برای انسان نبوده و در درمان بیماری سیفلیس قبل از ظهور آنتی‌بیوتیک‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفت. آرسنیک معدنی سرطان‌زا است. دریافت روزانه آرسنیک کمتر از 200 میکروگرم و به طور معمول از 100 میکروگرم کمتر می‌باشد. در مواقع اضطراری مقادیر کمتر از 20 میکروگرم در روز می‌تواند کافی باشد.

آرسنیک در آب آشامیدنی:

یکی از نگرانی‌های اصلی بهداشت عمومی، مواجهه با آرسنیک ناشی از آب آشامیدنی می‌باشد. بیش از 130 میلیون نفر در کشورهای آسیایی و همچنین افرادی از بخش‌هایی از آرژانتین، مکزیک، مغولستان و تایوان در مواجهه با آلودگی آرسنیک در غلظت‌های 100 تا بیش از 2000 میکروگرم بر لیتر قرار دارند. دریافت بیش از حد آرسنیک بر سرطان‌های پوست، اندام‌های داخلی و ریه، اختلالات پوستی (هیپرپیگمانتاسیون و کراتوز)، اثرات بر دستگاه گوارش، اثرات قلبی و عروقی، تنظیم هرمون‌های مهار شده، نوروپاتی محیطی[4]، افزایش سقط جنین، تنگی نفس و سایر اثرات تنفسی تأثیر می‌گذارد. به ویژه افراد مبتلا به سوء تغذیه و نوزادان در معرض خطر قرار دارند. آرسنیک محیطی به طور معمول به صورت کمپلکس‌های سولفید مانند سولفید آرسنیک یاقوتی رنگ (As₂S₂) و سولفید آرسنیک زرد – پرتغالی (As₂S₃) و پیریت‌های آهن[5] (FeAsS) وجود دارند. بالا بودن غلظت آهن در آب‌های آلوده شده به آرسنیک، در پیریت‌ها، ممکن است یکی از دلایل شدید بودن علائم مسمومیت با آرسنیک باشد. آهن و منگنز اغلب همراه با هم در آب وجود دارند، بنابراین در صورت وجود منگنز در غلظت‌های بالای همراه با آهن و آرسنیک، ممکن است علائم مسمومیت با آرسنیک بدتر نیز شود. نانوفیلتراسیون، اسمز معکوس (RO) یا جذب سطحی برای تصفیه آرسنیک استفاده می‌شوند. در صورت استفاده از فرآیند اسمز معکوس به منظور حذف آرسنیک از آب آشامیدنی، علاوه بر کاهش بیش از 98% یون‌های آرسنات، جامدات محلول آب نیز حذف خواهد شد که متاسفانه شامل حذف عناصر مغذی مانند کلسیم و منیزیم نیز می‌شود. مقادیر رهنمودی مشروط اتحادیه اروپا و سازمان جهانی بهداشت، برای آرسنیک 10 µg/L می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: کاهش خطر ناشی از آرسنیک بایستی در غلظت‌های کمتر از 0/01 mg/L باشد. اگرچه محدوده غلظت ایمن و تضمینی ثابت شده برای آرسنیک در محدوده 0/01-0/001 میلی‌گرم بر لیتر توصیه می‌شود.

شکل 1- اثرات بهداشتی آرسنیک در بدن

• باریم (Ba)

باریم در بدن:

ضروری بودن باریم برای انسان ثابت نشده است. متوسط دریافت روزانه باریم حدود 300 میکروگرم می‌باشد. نشانه‌هایی مبنی بر ایجاد مشکلات قلبی – عروقی در دریافت مقادیر بالایی از باریم، وجود دارد.

باریم در آب آشامیدنی:

به طور کلی باریم موجود در آب آشامیدنی از سنگ بستر ناشی می‌شود و به طور معمول باریم در آب آشامیدنی در غلظت‌های کمتر از 100 µg/L وجود دارد، اما غلظت‌هایی در محدوده بیش از 15 mg/L نیز گزارش شده است. ارتباط ضعیفی بین بیماری‌های روده‌ای و قلبی عروقی و غلظت‌های بالای باریم در آب آشامیدنی وجود دارد. توزیع باریم در آب آشامیدنی در مقادیر معادل و ده برابر بیشتر از مقدار رهنمودی سازمان جهانی بهداشت، منجر به کاهش شدید شنوایی در موش صحرایی شده است. مقدار رهنمودی سازمان جهانی بهداشت برای باریم 0/7 mg/L می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: به نظر می‌رسد کاهش خطر ناشی از باریم در غلظت‌های کمتر از 0/7 mg/L باشد. اگرچه مقدار تضمینی ثابت شده برای باریم در محدوده 0/7-0/07 mg/L است.

• بریلیم (Be)

بریلیم در بدن:

بریلیم یک عنصر ضروری برای انسان نمی‌باشد. این عنصر تاثیر منفی بر آنزیم‌ها و باعث آسیب به ارگان‌های زیادی در بدن انسان می‌شود. بریلیم با DNA تداخل ایجاد کرده و منجر به ایجاد جهش‌های ژنی می‌شود. این عنصر می‌تواند بعد از مواجهه شغلی از طریق ریه‌ها منجر به سرطان به ویژه سرطان ریه شود. دریافت معمول روزانه بریلیم حدود ۴۰۰ نانوگرم در روز است.

بریلیم ناشی از آب آشامیدنی:

در برخی از افراد، مصرف آب حاوی بریلیم در غلظت‌های بیش از ماکزیمم سطح آلایندگی (MCL) برای سالیان زیاد، می‌تواند منجر به گسترش ضایعات روده‌ای گردد. به طور کلی غلظت‌های بریلیم آب آشامیدنی بسیار کم و در محدوده کمتر از 0/005 تا 2/7 میکروگرم بر لیتر می‌باشد. مقدار رهنمودی برای بریلیم تعیین نشده است، اما مقدار μg/L ۱۲ ذکر شده است.

حد بالای توصیه شده: به نظر می‌رسد کاهش خطر ناشی از بریلیم در غلظت‌های کمتر از mg/L 0/005 باشد.

• برومات (BrO3)

برومات در بدن:

برومات یک عنصر ضروری برای انسان نمی‌باشد. این عنصر به عنوان یک عامل اکسید کننده قوی، محرک مخاط‌های مختلف و پوست بوده و کلیـه‌هــا هـدف عمده برومــات می‌باشد. برومات احتمالا برای انسان سرطان‌زا می‌باشد.

برومات در آب آشامیدنی:

به طور کلی، غلظت‌های برومات در آب آشامیدنی در محدوه کمتر از ۲ تا ۱۶ میکروگرم بر لیتر است. همچنین برومات در آب آشامیدنی، فرآورده جانبی ناشی از اکسیداسیون بروم با ازن می‌باشد و ممکن است بعد از ازن زنی، غلظت آن در محدوده ۱۲۰ تا ۱۸۰ میکروگرم بر لیتر باشد. برومات در غلظت‌های هزاران برابر غلظت استاندارد آن در آب آشامیدنی می‌تواند منجر به ایجاد سرفه، گلودرد، استفراغ، اسهال و احتمالا سرطان گردد. برومات به شدت با پیش سازهای تری‌هالومتان‌ها (THM) به منظور تشکیل تری‌هالومتان‌ها واکنش نشان می‌دهد. همچنین برومات در محلول‌های غلیظ هیپوکلریت مصرفی برای گندزدایی آب تولید می‌شود. مقدار رهنمودی مشروط سازمان جهانی بهداشت (۲۰۱۱) و اتحادیه اروپا (۲۰۱۱) برای برومات μg/L ۱۰ می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: به نظر می‌رسد کاهش خطر ناشی از برومات در غلظت‌های کمتر از 0/01 mg/L باشد.

• کادمیوم (Cd)

کادمیوم در بدن:

کادمیوم یک عنصر ضروری برای انسان نمی‌باشد. کادمیوم همراه با روی در پوسته زمین وجود دارد. وجود مقادیر کافی آهن در بدن، جذب و نگهداشت کادمیوم را کاهش می‌دهد. کادمیوم می‌تواند باعث افزایش کلسترول خون شود که این افزایش می‌تواند با مقادیر اضافی مس کاهش یابد. کادمیوم در کلیه‌ها تجمع می‌یابد و دریافت مقادیر بالایی از کادمیوم می‌تواند باعث ایجاد اثرات کلیوی و افزایش فشار خون گردد. میزان کادمیوم دریافتی در موی افراد مصرف کننده آب حاوی کادمیوم، قابل اندازه‌گیری است. کادمیوم به عنوان یک ماده احتمالا سرطان‌زا برای انسان در نظر گرفته می‌شود. کادمیوم به آنزیم متالوتیونئین که به طور معمول حاوی روی یا مس می‌باشد متصل می‌شود. به طور کلی، دریافت روزانه کادمیوم ۳۵-۱۰ میکروگرم می‌باشد و سیگار یکی از منابع عمده کادمیوم محسوب می‌شود.

کادمیوم در آب آشامیدنی:

کادمیوم موجود در آب آشامیدنی، می‌تواند ناشی از کودها، لوله‌های گالوانیزه، لحیم کاری و اتصالات قدیمی باشد. کادمیوم ناشی از آب آشامیدنی می‌تواند منجر به ایجاد اثرات سلامتی از قبیل اثرات کلیوی گردد. مقدار رهنمودی سازمان جهانی بهداشت (۲۰۱۱) و اتحادیه اروپا (۲۰۱۱) به ترتیب μg/L ۵ و ۳ می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: به نظر می‌رسد کاهش خطر ناشی از کادمیوم در غلظت‌های کمتر از 0/003 mg/L باشد.

• سیانید (CN)

سیانید در بدن:

سیانید می‌تواند با قرار گرفتن به جای اکسیژن در فرآیندهای تنفسی منجر به مرگ گردد. مسمومیت حاد چند دقیقه بعد از مصرف خوراکی سیانید رخ می‌دهد علائم مسمومیت شامل اضطراب، تنفس سریع، سردرد، گرفتگی عضلانی و سایر عوارض عصبی و در نهایت کما می‌باشد.

سیانید در آب آشامیدنی:

به طور معمول سیانید در آب آشامیدنی وجود ندارد. مواجهه طولانی مدت با سیانید از طریق آب آشامیدنی می‌تواند منجر به اثرات منفی بر غده تیروئید، سیستم عصبی، کاهش وزن و دیابت گردد. هیچگونه مقدار رهنمودی برای سیانید تعیین نشده است. با این حال برای مواجه‌های کوتاه مدت غلظت mg/L 0/5 می‌تواند در نظر گرفته شود. مقدار رهنمودی ایمن اتحادیه اروپا ( 2011 EU)، سازمان جهانی بهداشت (2011 WHO) μg/L 5 و آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا ( 2103a US EPA)mg/L 0/2 برای سیانید می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: به نظر می‌رسد کاهش خطر ناشی از سیانید در غلظت‌های کمتر از mg/L 1/0 باشد.

• سرب (Pb)

سرب در بدن:

سرب یک سم تجمعی بوده که می‌تواند به شدت بر سیستم عصبی مرکزی تاثیر گذاشته و منجر به ایجاد فشار خون بالا، کاهش تولید گلبول‌های قرمز خون و کاهش کلیسم استخوان به دلیل اثر بازدارندگی آن با کلسیم گردد. سرب مصرفی در کودکان 4 تا 5 بار آسانتر نسبت به بزرگسالان جذب می‌شود و می‌تواند منجر به کاهش ضریب هوشی، بیش فعالی و افسردگی گردد. همچنین سرب ممکن است باعث افزایش تلفات از طریق ادرار گردد.

سرب ناشی در آب آشامیدنی:

استفاده از افزودنی‌های حاوی سرب در بنزین از سال ۱۹۹۵ تاکنون بیش از ۹۹ درصد تقلیل یافته است و همچنان در مقیاس جهانی در حال کاهش است و در نتیجه غلظت سرب در هوا به طور مداوم در حال کمتر شدن است. بنابراین دریافت سرب از آب آشامیدنی، نسبت بیشتری از کل دریافت سرب را تشکیل می‌دهد. در اواخر سال ۱۹۶۵، لوله‌های سربی بین شیرهای اصلی و شیرهای خانگی آب نصب شدند. آب حاوی مواد معدنی پایدار نبوده و به شدت مهاجم می‌باشد. بنابراین تماس لوله‌های سربی با چنین آبی، منجر به حل شدن سرب و نشت آن از لوله‌ها به داخل آب می‌شود. همچنین پارامترهای دیگری از آب نیز بر نشت سرب از لوله‌ها تاثیر گذار هستند. به طور کلی، سرب می‌تواند با کاربرد فلاشینگ (تخلیه آب از لوله) قبل از استفاده از آب کاهش یابد حدود ۲۵ درصد از خانه‌ها در اتحادیه اروپا، به استثنای کشورهای واقع در شمال اروپا، دارای لوله‌های سربی هستند (بیش از هشت میلیون خانه) که به طور بالقوه ۱۲۰ میلیون نفر را در معرض خطر ناشی از سرب موجود در آب آشامیدنی قرار می‌دهد. افزودن ارتوفسفات به آب در غلظت‌های حداکثر تا ۳ میلی گرم بر لیتر، خوردگی لوله‌های سربی را کاهش می‌دهد. مقدار رهنمودی تحادیه اروپا (2011 EU) و سازمان جهانی بهداشت (2011 WHO) برای سرب μg/L ۱۰ می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: به نظر می‌رسد کاهش خطر ناشی از سرب در غلظت‌های کمتر از mg/L 0/010 باشد.

• جیوه (Hg)

جیوه در بدن:

متوسط دریافت روزانه جیوه در محدوده ۲-۲۰ میکروگرم بر روز می‌باشد. ترکیبات آلی جیوه به آسانی جذب می‌شوند مسمومیت با متیل مرکوری ناشی از مواد غذایی آلوده، ممکن است باعث اختلالات عصبی و مشکلات رشدی در کودکان در رحم مادر گردد. مواجهه با غلظت‌های بالایی از جیوه معدنی ممکن است باعث بروز خارش پوست و درماتیت، نوسانات خلقی، دیوانگی، از دست دادن حافظه، اختلالات روانی، ضعف عضلانی، آسیب به دستگاه گوارش و کلیه‌ها گردد.

جیوه ناشی در آشامیدنی:

به طور طبیعی غلظت‌های جیوه در آب‌های زیرزمینی و سطحی کمتر از μg/L 0/5 می‌باشد. بنابراین، جیوه موجود در آب آشامیدنی بـه عنـوان منبع جزئی مواجهه با جیوه در نظر گرفته می‌شود. با این حال، برای چاه‌های آب موجود در جزیره ایزو اوشیما (ژاپن)، که فعالیت‌های آتشفشانی در آنجا شایع است غلظت‌های μg/L ۵/۵ از جیوه نیز گزارش شده است. مقدار رهنمودی سازمان جهانی بهداشت (2011 WHO) و اتحادیه اروپا (2011 EU) به ترتیب ۶ و ۱ میکروگرم بر لیتر می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: به نظر می‌رسد کاهش خطر ناشی از جیوه در غلظت‌های کمتر از mg/L 0/001 باشد.

• نیکل (Ni)

نیکل در بدن:

نیکل برای موجودات زنده ساده ضروری می‌باشد، که در آن با سایر عملکردها[6] به عنوان بخشی از آنزیم‌ها واکنش نشان می‌دهد. عدم وجود نیکل، تاثیر منفی بر عملکرد تولید مثل، متابولیسم کربوهیدرات و چربی و استحکام استخوان دارد. غده تیروئید و غده فوق کلیوی در انسان حاوی غلظت‌های بالایی از نیکل می‌باشند. به طور معمول دریافت روزانه نیکل کمتر از ۱۵۰ میکروگرم است. نیکل باعث درماتیت تماسی می‌شود. جذب نیکل از طریق ریه‌ها ممکن است منجر به ایجاد سرطان گردد. نمک‌های نیکل باعث ساییده شدن روده نیز می‌شوند.

نیکل در آب آشامیدنی:

به طور معمول غلظت نیکل در آب‌های آشامیدنی کمتر از mg/L 0/02  می‌باشد. انتشار نیکل از لوله‌ها و ظروف‌هایی با نوشیدنی اسیدی یا آب آشامیدنی سبک و ته نشست‌های طبیعی یا صنعتی نیکل در خاک ممکن است غلظت نیکل را تا حد mg/L  1 افزایش دهد، به همین دلیل نیکل موجود در آب آشامیدنی می‌تواند سهم قابل توجهی در دریافت کل نیکل داشته باشد. مقدار رهنمودی سازمان جهانی بهداشت (2011 WHO) و اتحادیه اروپا (2011 EU) به ترتیب 0/07 و 0/02 میلی گرم بر لیتر می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: به نظر می‌رسد کاهش خطر ناشی نیکل در غلظت‌های کمتر از mg/L 0/05 باشد. اگرچه مقادیر تضمینی ثابت شده0/01-0/05 میلی گرم بر لیتر می‌باشد.

• نیترات (NO₃)

نیترات در محیط زیست:

نیترات بخشی از چرخه نیتروژن بوده و از اکسیداسیون آمونیوم ایجاد شده از اوره موجود در مدفوع و ادرار تشکیل می‌شود.

 نیترات در آب آشامیدنی:

به طور معمول مقادیر نیترات در آب آشامیدنی کمتر از چند میلی‌گرم بر لیتر است. با این حال، حلالیت زیاد نیترات در آب و نشت آن از رواناب گودال‌های فضولات آلی و کودهای معدنی مصرف شده در زمین‌های کشاورزی می‌تواند غلظت نیترات را در آب‌های زیرزمینی به مقادیر بیش از مقدار رهنمودی آن (mg/L 50) افزایش دهد. به نظر می رسد، در نواحی شهری فاقد سیستم‌های متمرکز آب و فاضلاب، نیتروژن موجود در مواد زائد انسانی مهم ترین منبع نیترات باشد. در صورت بالا بودن غلظت نیترات در آب آشامیدنی، نوزادان شیرخوار ممکن است در معرض خطر قرار گیرند، زیرا نیترات در معده نوزادان ممکن است به نیتریت احیا شود. غلظت‌های بیش از حد نیترات و نیتریت می‌تواند آهن دو ظرفیتی موجود در هموگلوبین خون را به آهن سه ظرفیتی تغییر داده و منجر به تشکیل متهموگلوبین گردد که در نتیجه آن خون توانایی خود را برای انتقال اکسیژن در سرتاسر بدن از دست می‌دهد، که این امر ممکن است منجر به ایجاد سندرم بچه آبی (متهموگلوبینمیا) گردد. علاوه براین مطالعات زیادی نشان داده است که غلظت‌های بالای نیترات در آب آشامیدنی منجر به ایجاد اسهال می‌گردد. Gupta و همکاران (۲۰۰۱) گزارش دادند که غلظت‌های بالای نیترات ممکن است موجب سرطان نیز شود، اما این نتایج مورد سوال می‌باشد. نقش نیترات به تنهایی در ایجاد متهموگلوبینمیا نیـز مـورد سـوال می‌باشد. مقدار رهنمودی برای نیترات در مواجهه‌های کوتاه مدت Mg/L 50 می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: غلظت نیترات بایستی کمتر از mg/L ۵۰ باشد.

• نیتریت (NO₂)

نیتریت در غذا:

نیتریت به عنوان نگهدارنده، غذا به ویژه در گوشت‌های چرخ شده استفاده می‌شود.

نیتریت در آب آشامیدنی:

در نتیجه فعالیت میکروبی در سیستم‌های توزیع آب، نیتریفیکاسیون همراه با شرایط بی‌هوازی، می‌تواند مقدار نیتریت آب را به طور کلی به 1/5-0/2 میلی‌گرم بر لیتر افزایش دهد. نیتریت بر اساس مولی، ۱۰ برابر بیشتر از نیترات در تشکیل متهموگلوبین موثر است (به بخش نیترات مراجعه شود). گندزدایی آب آشامیدنی با کلرامین ممکن است منجر به تشکیل نیتریت شود، اگر چه نیترات به عنوان محصول نهایی بیشتر معمول است. نیتریت در غلظت‌های بسیار بالا می‌تواند منجر به خفگی نیز گردد. مقدار رهنمودی سازمان جهانی بهداشت به دلیل مواجهه کوتاه مدت نوزادان شیرخوار با نیتریت و محافظت آنها در برابر متهموگلوبینمیا، mg/L 3 و مقدار رهنمودی اتحادیه اروپا mg/L  0/5 می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: غلظت نیتریت بایستی کمتر از mg/L  0/5 باشد.

• رادیواکتیویته

رادیواکتیویته در بدن:

عناصر رادیواکتیو به طور طبیعی (NORM[7])، در سنگ‌های خاصی وجود دارند. رادیونوکلوئیدهای عمده موجود در آب عبارتند از: رادیوم (Ra) توریم (Th) و اورانیوم (U). میزان تشعشع طبیعی زمینه در فضای باز و محیط داخلی به ترتیب حدود ۱ و ۲ میلی‌سیورت در سال (mSv/year) می‌باشد. علائم حاد مواجهه با مواد رادیواکتیو عبارتند از: احساس بیماری، استفراغ، اسهال، خونریزی، کما و در بدترین حالت مرگ، که این علائم به ندرت بواسطه غلظت‌های موجود در آب آشامیدنی ناشی می‌شوند. با این حال مواجهه بلند مدت با مواد رادیو اکتیو از طریق آب آشامیدنی ممکن است منجر به ایجاد انواع مختلفی از سرطان‌ها گرد.

رادیواکتیویته در آب آشامیدنی:

مصرف ۷۳۰ لیتر آب آشامیدنی حاوی ۵۰۰ بکرل بر لیتر (Bq/L) رادون ۲۲۲ (222-Rn) می‌تواند به میزان 0/1 میلی‌سیورت در دوز سالیانه سهیم باشد. رادون از طریق آب آشامیدنی ممکن است باعث سرطان ریه شود و پس از سیگار رادون شایعترین علت سرطان ریه می‌باشد. علاوه بر این، سرطان معده نیز ممکن است در نتیجه مواجهه با رادون ایجاد گردد. به هر حال، رادون یک گاز بوده و می‌تواند به راحتی در هوا انتشار یابد با جوشاندن آب رادون حذف می‌شود اما ید رادیواکتیو حذف نمی‌شود. فرآیندهای استاندارد تصفیه آب ممکن است مقادیر قابل توجهی از آلاینده‌های رادیواکتیو را حذف نمایند رقیق سازی کنترل شده آب آلوده با آب غیر آلوده به عنوان گزینه دیگری در کاهش آلاینده‌های رادیواکتیو مطرح است. رادیونوکلئیدها ممکن است در فیلترهای تصفیه، مخازن و لوله‌ها در تاسیسات تصفیه ایجاد شوند.  اثرات سلامتی بالقوه ناشی از مواجهه با رادیونوکلئیدها در آب آشامیدنی شامل سرطان استخوان و اختلال در عملکرد کلیه می‌باشد. در عصر استفاده از چشمه‌های آب معدنی، مردم به منظور مصرف آب حاوی رادیونوکلوئیدها به چاه‌های خاصی مراجعه می‌کردند. حداکثر مقدار توصیه شده برای رادیواکتیویته آب ۱۰ بکرل بر لیتر و 0/1 میلی‌سیورت در سال می‌باشد. برخی استانداردهای مواد رادیواکتیو برای آب آشامیدنی در جدول 1 ارائه شده است.

حد بالای توصیه شده: رادیواکتیو کل بایستی از 10 بکرل بر لیتر و 0/1 میلی‌سیورت در سال باشد.

جدول 1- برخی از استانداردهای رادیونوکلوئید برای آب آشامیدنی

• نقره (Ag)

نقره در بدن:

نقره به دلیل داشتن خواص ضد باکتریایی شناخته شده به طور فزاینده‌ای در درمان بیماری لژیونرها مورد استفاده قرار می‌گیرد. فنیقی‌ها از ظروف نقره برای نگهداری آب، مسکرات و سرکه در طول سفرهای طولانی خود استفاده می‌کردند در آمریکا سربازان در حال حرکت به منظور حفظ پاکی آب، سکه‌های نقره و مس را در داخل بشکه‌های آب خود قرار می‌دادند. دریافت روزانه برآورد شده برای نقره حدود ۷ میکروگرم می‌باشد. یکی از علائم مقادیر بیش از حد نقره آرژریا می‌باشد که در این شرایط پوست و موی افراد مبتلا به شدت توسط نقره سیاه می‌شود. مقدار NOAEL خوراکی برآورد شده غلظتی از نقره بدون هیچ گونه اثرات جانبی برای ارژریا در انسان‌ها برای دریافت کل نقره در تمام طول عمر ۱۰ گرم می‌باشد.

نقره در آب آشامیدنی:

نقره به ندرت در آب‌های زیرزمینی و سطحی در غلظت‌های بالای μg/L 5 وجود دارد. مصرف آبی حاوی غلظت‌های mg/L 0/1 نقره برای بیش از ۷۰ سال، معادل نیمی از NOAEL نقره در انسان (۱۰) گرم می‌باشد. داده‌های کافی برای ارزیابی مقدار رهنمودی مبتنی بر بهداشت برای نقره در آب آشامیدنی وجود ندارد. مقادیر نقره در آب آشامیدنی گندزدایی شده با نقره، مانند آب خروجی از فیلترها، ممکن است بیش از μg/L 50 باشد.

حد بالای توصیه شده: تعیین محدوده غلظت برای کاهش خطر ناشی از نقره بر اساس دانش امروزی سخت می‌باشد، اما غلظت‌های کمتر از mg/L 0/01 توصیه شده است. اگرچه غلظت‌های تضمین سلامتی در محدوده 0/01-0/002 میلی‌گرم بر لیتر می‌باشد.

• استرانسیوم (Sr)

استرانسیوم در بدن:

استرانسیوم به طور معمول همراه با کلسیم در سنگ‌های بستر وجود دارد و رابطه نزدیکی بین جذب و رسوب استرانسیوم و کلسیم در بدن وجود دارد. استرانسیوم موجود در استرانسیوم رانلات (یک ترکیب آلی حاوی استرانسیوم) برای افزایش استخوان سازی استفاده می‌شود. متوسط دریافت روزانه استرانسیوم در فنلاند 1/9 میلی‌گرم در حالی که در ژاپن 2/3 میلی‌گرم می‌باشد. استرانسیوم حاوی ایزوتوپ‌های رادیواکتیو می‌باشد.

استرانسیوم در آب آشامیدنی:

استرانسیوم موجود در آب آشامیدنی قابل اندازه‌گیری در موی افراد مصرف کننده چنین آبی می‌باشد. مواجهه داخلی با استرانسیوم ۹۰ (ایزوتوپ رادیواکتیو استرانسیوم)، مرتبط با سرطان استخوان، سرطان بافت نرم نزدیک استخوان و سرطان خون می‌باشد. هیچگونه مقدار رهنمودی برای استرانسیوم ۸۸، غیر رادیواکتیو در آب آشامیدنی تعیین نشده است.

حد بالای توصیه شده: به منظور کاهش خطر ناشی از حد بالای استرانسیوم ۸۸، غلظت آن mg/L 0/2 توصیه می‌شود. اگرچه مقادیر تضمین سلامتی در محدوده 0/2-0/02 میلی‌گرم بر لیتر می‌باشد.

• قلع (Sn)

قلع در بدن:

غلظت قلع در مواد غذایی ذخیره شده در قوطی‌های بدون پوشش لعابی، اغلب بیش از ۱۰۰ میکروگرم برگرم بوده، اما در حال حاضر به دلیل استفاده از قوطی‌های با پوشش‌های لعابی کمتر از ۲۵ میکروگرم بر گرم می‌باشد ترکیبات آلی قلع به عنوان عوامل زیست‌کش[8] و ضد زنگ استفاده می‌شوند. میانگین دریافت روزانه قلع ۱۴۰ میلی‌گرم تخمین زده می‌شود. مقدار قلع به اندازه موجود در رژیم‌های غذایی انسان می‌تواند وضعیت روی، منگنز و مس را کاهش دهد. قلع باعث تحریک دستگاه گوارش شده و منجر به استفراغ نیز می‌شود. از سوی دیگر گزارش شده است که کمبود قلع در رژیم غذایی باعث ایجاد افسردگی و واکنش به صدا می‌گردد.

قلع در آب آشامیدنی:

به ندرت قلع در آب آشامیدنی در غلظت‌های بیش از 1-2 میکروگرم در لیتر جود دارد، به همین دلیل آب آشامیدنی نمی‌تواند به عنوان منبع قابل توجهی از قلع برای عموم مردم در نظر گرفته شود با این حال غلظت ۲۹۵ میکروگرم در لیتر از قلع در آب معدنی بطری شده یافت شده است. هیچ‌گونه مقدار رهنمودی برای قلع در آب آشامیدنی تعیین نشده است.

حد بالای توصیه شده: به نظر می‌رسد کاهش خطر ناشی از حد بالای قلع در غلظت‌های کمتر از mg/L  0/1 باشد. اگر چه مقادیر تضمین سلامتی در محدوده mg/L  0/1–0/01 می‌باشد.

• تیتانیوم (Ti)

تیتانیوم در بدن:

تیتانیوم جزئی از ترکیبات تشکیل دهنده انواع مختلف سنگ‌ها بوده و ممکن است در ریه‌ها و بافت لنفاوی تجمع یابد. دریافت روزانه برآورد شده برای تیتانیوم حدود 0/8 میلی‌گرم می‌باشد. این فلز در مواد دندانپزشکی، به عنوان فیلر در فعالیت‌های پزشکی ایمپلنت‌های مفصل ران و زانــو استفاده می‌شود.

تیتانیوم در آب آشامیدنی:

غلظت تیتانیوم در آب آشامیدنی خیلی پایین و به طور معمول کمتر از ۱ میکروگرم بر لیتر می‌باشد. هیچ‌گونه مقدار رهنمودی برای تیتانیوم در آب آشامیدنی تعیین نشده است.

حد بالای توصیه شده: تعیین حداکثر غلظت برای کاهش خطر ناشی از تیتانیوم بر اساس دانش امروزی سخت است.

• اورانیوم (U)

اورانیوم در بدن:

اورانیوم یک عنصر ضروری برای انسان نمی‌باشد اورانیوم به طور معمول در کلیه‌ها و اسکلت تجمع می‌یابد ولی مقدار کمی از آن در کبد هم یافت شده است. متوسط نیمه عمر اورانیوم در انسان‌ها ۱۸۰ تا ۳۶۰ روز برآورد می‌شود. دفع[9] اورانیوم از اسکلت بسیار آهسته صورت می‌گیرد. ویژگی‌های مرتبط با فلز سنگین بودن اورانیوم نسبت به رادیواکتیو بودن آن بیشتر به عنوان تهدید کننده سلامت مورد بحث قرار می‌گیرد زیرا نیمه عمر بسیار طولانی دارد و بنابراین میزان تشعشع آن بسیار کم می‌باشد اورانیوم-۲۳۸، که فراوان‌ترین ایزوتوپ اورانیوم است، دارای نیمه عمر 0/25 میلیارد سال می‌باشد. جذب بالای اورانیوم ممکن است باعث ایجاد اختلال در شکل‌گیری استخوان تاثیر منفی بر سیستم عصبی و منجر به استرس اکسیداتیو گردد.

اورانیوم در آب آشامیدنی:

غلظت‌های اورانیوم در محدوده ۱۰۰-۳۰۰ میکروگرم بر لیتر در آب‌های زیرزمینی مطالعه شده در بخش‌های مرکزی و شمالی سوئد شایع می‌باشند، و غلظت اورانیوم در آب‌های بسته بندی شده اروپا در محدوده 0/001 – ۲۲۹ میکروگرم بر لیتر بود. اورانیوم موجود در آب آشامیدنی منجر به غلظت‌های قابل اندازه‌گیری در موی افراد مصرف کننده آب حاوی اورانیوم می‌شود. اورانیوم به عنوان یکی از دلایل ایجاد بیماری کلیه، در سال‌های اخیر تبدیل به موضوعی برای مصرف کنندگان آب آشامیدنی گردیده است، چرا که مقادیری تحت عنوان کمترین حد برای جلوگیری از تاثیرات منفی بر روی کلیه‌ها در مورد این فلز وجود ندارد. همچنین اورانیوم موجود در آب آشامیدنی تاثیر منفی بر باروری دارد. اورانیوم ناشی از پسماند استخراج معادن منجر به سطوح بالاتری از تشعشع در منابع آب آشامیدنی می‌شود. مواجهه با رادیونوکلئیدها در آب آشامیدنی منجر به اثرات بهداشتی بالقوه از قبیل سرطان استخوان و اختلال در عملکرد کلیه می‌شود. مقدار رهنمود مشروط سازمان جهانی بهداشت ۳۰ میکروگرم بر لیتر می‌باشد.

حد بالای توصیه شده: توصیه می‌شود حد بالای غلظت اورانیوم به منظور کاهش خطر، کمتر از mg/L  0/015 باشد.

[1] – ورمی (Uremic) به معنای میزان بالای اوره در پلاسما در نتیجه نارسایی کلیوی می‌باشد.

[2]– Purines

[3]- Pyrimidines

[4] – نوروپاتی محیطی (Peripheral neuropathy) به معنی به معنای التهاب چندین عصب محیطی مختلف مختلف است.

[5] – پیریت (Pyrite) یک کانی متشکل از سولفید آهن با ترکیب شیمیایی (2FeS)، شامل 67/46 درصد آهن و 33/53 درصد وزنی سولفور است که در واقع مهمترین شکل معدنی سولفید آهن می‌باشد.

[6] Functions

[7] Naturally Occuring Radioactive Materials

[8] Biocides

[9]Clearance

منبع:

Drinking Water Minerals and Mineral Balance (Importance, Health Significance, Safety Precautions)

برچسب ها : آزمایش آب, آزمایش شیمیایی آب, آزمایش فلزات سنگین آب, آزمایش میکروبی آب, آزمایشگاه آب, کیفیت آب آشامیدنی