Kimyasanal.net. Lisans Bitirme Tezleri Serisi -3-

Transkript

1 Kimyasanal.net Lisans Bitirme Tezleri Serisi -3- Đçme Sularının Dezenfeksiyonunda Kullanılan Klorun Đnsan Sağlığına Etkileri ve Dezenfeksiyon Esnasında Oluşan Klorlanmış Yan Ürünlerin Tayini TEZĐN YAZARI : Seyfi HISIM Nursel AYAN DANIŞMAN : Yrd. Doç. Dr. Birsen BÜYÜKTAŞ ÜNĐVERSĐTE BÖLÜM : Akdeniz Üniversitesi Kimya Bölümü ÖZET : ANAHTAR KELĐMELER : Klor, Dezenfeksiyon, Đnsan Sağlığı

2 T.C AKDEN Z ÜN VERS TES FEN EDEB YAT FAKÜLTES K MYA BÖLÜMÜ B T RME ÖDEV ÇME SULARININ DEZENFEKS YONUNDA KULLANILAN KLORUN NSAN SA LI NA ETK LER VE DEZENFEKS YON ESNASINDA OLU AN KLORLANMI YAN ÜRÜNLER ( CBPs ) N TAY N DANI MAN: Yrd. Doç. Dr. Birsen BÜYÜKTA HAZIRLAYAN: Seyfi HISIM ve Nursel AYAN ANTALYA

3 Ç NDEK LER çme Sular n n Önemi.3 Sular n n Ar t lmas.3 Neden Sular Dezenfekte Edilir? 4 Seçilen Dezenfektand n Özellikleri ve Uygun Dezenfeksiyon Çe itleri?.4 çme Sular n n Klor le Dezenfeksiyonu. 5 Klor le Dezenfeksiyonun stenmeyen Sonuçlar? 6 Suda Organik Klorlanm Yan Ürünler Nelerdir? Suda Klor le Dezenfeksiyon S ras nda Nas l Olu abilir?...7 Sudaki Klorür, Bromür, Organik Madde Miktar ve çeri inin CBP lerin Olu umuna Katk s nsan Sa l na Etkileri Nelerdir? 15 çme Sular ndaki Yan Ürünlerin Kar mlar n n Etkisi Nas l Analiz Edilirler? CBPs in Olu umu Nas l Önlenebilir? Kaynaklar

4 çme Sular n n Önemi nsanlar n ya ad her yerde içme suyuna ihtiyaç duyulmaktad r. Su, bütün sular için kendisinden vazgeçilemeyen ve yerine ba ka madde konulamayan bir s v d r. Ancak günümüzde dünyan n % 20 si yeterli su hizmeti alamamaktad r. 1 milyardan fazla insan içecek temiz su bulam yor ve 2,5 milyar insan su kaynakl hastal klara kar korunma olana ndan yararlanam yor. Bunun sonucunda da her gün çocuk ölüyor. nsanlar n kullan m na sunulan suyun içilebilir, yani tüketicinin sa l na herhangi bir zarar vermeyecek nitelikte olmas gerekir. Bu nedenle içilecek veya beslenmede kullan lacak suyun birtak m bilimsel ölçütlere uygun olmas istenir. çilebilecek bir su elde edilmesi için sular ar t lmaktad r. Sular n n Ar t lmas çme, kullanma ve sanayi suyunun ar t lmas ndaki genel amaç: onu sa l k yönünden emin bir duruma getirmek, estetik yönden çekici k lmak ve ekonomik su sa lamakt r. Bilindi i gibi Türkiye de içme ve kullanma sular n n 266 Nolu ( T.S. 266 ) Türk Standard ile fiziksel, kimyasal bakteriyolojik ve radyolojik nitelikleri belirtilmi tir. Köylere ve kentlere getirilecek sular n bu standartlara uygun olmas gereklidir. Uygun de il iseler, sular ar t ma tabi tutularak içilebilir ve kullan labilir hale getirilir. Suyun içinde moleküler, kolloidal ve as l halde bulunan bu maddelerin standartlarda yaz l limitlere uygun miktarlara getirilmesi ancak ar tma ile mümkün olur. çme sular n n ar t lmas n üç ana ba l k alt nda toplayabiliriz. 1. Çökeltme 2. Filtrasyon 3. Dezenfeksiyon 3

5 Neden Sular Dezenfekte Edilir? Dezenfeksiyon, hastal k yapan organizmalar n seçilerek yok edilmesine verilen teknik bir terimdir. Bakteriler çok küçük olduklar ndan fiziksel ve kimyasal yollarla tamamen sudan giderilmeleri mümkün de ildir. Bu nedenle zararl mikroorganizmalar n dezenfeksiyonla öldürülmeleri gerekir. Ar t lm pissularda da çok büyük say da mikroorganizma bulunur. Baz ülkelerde ar t lm pissular ayr ca dezenfekte edilmektedir. Bunun yarar tart lmaktad r. Çünkü ar t lm suyun dezenfeksiyonu al c ortamda kendi kendine temizlenme i lemini geciktirmektedir. Bütün organizmalar n öldürülmesi anlam na gelen sterilizasyon ile zararl organizmalar n öldürülmesi anlam na gelen dezenfeksiyon aras ndaki farka dikkat edilmelidir. Su tüketicilerinin sa l için bunlarla ili kili riskleri minimuma indirgemek amac yla USEPA ( A.B.D Çevre Örgütü ), WHO ( Dünya Sa l k Örgütü ) ve Avrupa Birli i taraf ndan, içme sular nda belli say da CBPs in konsantrasyonu için düzenleyici s n rlar konulmu tur. Seçilen Dezenfektand n Özellikleri ve Uygun Dezenfeksiyon Çe itleri? Dezenfektanda bulunmas gerekli özellikler: 1. Patojenik organizmalar yok etme yetene i 2. Su içinde h zl bir etkimeye girmesi 3. Suyun muhtevas, s ve ph derecesinden etkilenmemesi 4. Tat koku ve zehirli madde gibi yan ürünler b rakmamas 5. Ucuz olmas ve kolayca bulunmas 6. Ölçülebilir bir art k meydana getirmesidir. Dezenfeksiyon çe itleri: 1. Is : Is ile dezenfeksiyon çok etkilidir. Fakat çözünmü tuzlar giderildi inden suyun lezzeti bozulur ve bu metodla dezenfeksiyon pahal d r. 2. Ultraviyole ve Nükleer Radyasyon: Mikroorganizmalar enerji absorpsiyonun toksik etkisi nedeniyle radyasyona kar oldukça hassast rlar. Bu metodun kullan l çok s n rl d r. Kal c etkisi yoktur. 3. Gümü : Yakla k 0.05 mg / L konsantrasyondaki gümü bir çok mikroorganizma için toksik oldu undan Romal lar damacanalarda sular muhafaza etmek için kolloid 4

6 halinde gümü kullanm lard r. Bu tip dezenfeksiyon sadece küçük ta nabilir filtrelerden sonra uygulanabilir. Aksi halde maliyet çok yükselir. 4. Brom: Klor gibi bir halojendir. Ayn dezenfeksiyon özelliklerine sahiptir. Klor bakiyesine nazaran gözler için daha az zararl oldu undan bazen yüzme havuzlar nda kullan l r. 5. Ozon: Etkili bir dezenfektand r. Renk, koku ve tat gideriminde kullan l r. Oksijen gibi suda çok az çözünür ve dengesiz oldu undan bakiye b rakmaz. Enerji ucuz de ilse ozonla dezenfeksiyon klorla dezenfeksiyona nazaran daha pahal d r. Fakat klora nazaran en büyük avantaj çok iyi bir renk giderilir olmas d r. 6. Klor: çme suyu dezenfeksiyonunda klor ve türevleri, geni çapta uygulanmaktad r. Çünkü : 1. Gaz, s v ve toz halinde kolayca bulunabilmektedir. 2. Ucuzdur. 3. Yüksek miktarda çözündü ünden ( 7000 mg / L ) uygulamas kolayd r. 4. Dezenfeksiyondan sonra suda kalan bakiye klor insan için zararl de ildir ve bu bakiye da t m ebekesinde koruyucu görev yapar. çme Sular n n Klor le Dezenfeksiyonu Klorlaman n uyguland ilk zamanlarda ( ) klorlama sadece bir tek noktada yap l rd. Bu da temiz suyun ehir deposuna girdi i nokta idi. Bilahare Newyork içme suyu tesisi yöneticilerden C.E. Cox ikili klorlama diye bir sistem uygulad. Bu sistem bir tek klorlama cihaz ndan ç kan kloru ikiye ay r p yar s n suyun ar tma tesisine girdi i noktaya di er k sm n da suyun ar tma tesisini terk etti i noktaya vermekten ibaretti. Bilahare 1939 senesinde k r lma noktas klorlamas n n ke finden sonra ar tma sisteminin bir çok yerinden birden klorlama yap lmas na geçildi. Birkaç y l sonra da H.A. Brown Üçlü Klorlama dedi i sistemi tan tt. Bu sistemde su ar tma tesisi giri inde, ar tma tesisi ç k nda ve bir de bu iki ucun ortas nda bir yerde klorlamaktayd. Bugün dahi hemen her yerde uygulanan standart sistem budur. 5

7 Griffin' de bu kötü tat ve koku problemine bir çare aramak için yapt deneyler sonucu k r lma noktas klorlamas n ke fetmi tir. Bu i leme bugün hala k r lma noktas klorlamas denilmektedir. Fakat kimyasal yönden i lemin esas, serbest art k klor üretiminden ba ka bir ey de ildir. Bu sebeple de bu tip klorlamaya serbest art k klorla klorlama da denilmektedir. 1. Bütün sular serbest klor meydana gelecek ekilde klorlanmal d r. 2. Yüzeysel sular ar tma tesisine girerken yüksek dozla klorlanmal. öyleki su tesisden ç k nca ya kadar içerisinde art k klor bulunmal. Bu art k klor da %85 i ba ms z klor eklinde olmal d r ki klorlama ile dezenfeksiyon ba ar yla yap labilsin. Klor ile dezenfeksiyonun istenmeyen sonuçlar? Klorun dezavantaj ise zehirli olmas nedeniyle dikkatli kullan lmas gerektirmesi ve bilhassa suda fenol bulunmas halinde koku ve tat problemleri do urmas muhtemeldir. Klor kuvvetli bir oksitleyici oldu undan indirgeyici maddeler ve doymam organik bile iklerle k sa sürede birle irler. Nano ve mikro seviyesinde konsantrasyona sahip organik bile ikler içeren sular n klor ile dezenfeksiyonunda klorlanm yan ürünler olu maktad r. Suda Organik Klorlanm Yan Ürünler Nelerdir? Haloasetikasitler ( HAAs ), trihalometanlar n ( THMs ) ke finden 9 y l sonra klorlanm içme sular nda ilk defa saptanm dezenfeksiyon yan ürünlerdir ( DBPs ). USEPA toplam 9 türden ayr olarak toplam 5 HAA için 60 g / L lik bir maksimum konsantrasyon seviyesini de erlendirmi tir. Avrupa Birli inin HAA ler için bir s n rlay c de eri yoktur, fakat THM lar için 100 g / L lik bir maksimum kontaminasyon seviyesi de erlendirmi lerdir ( Tablo 1 ). 6

8 Tablo 1; Baz Ara t r lan CBPs THMs Di er uçucu CBPs HAAs Klorlanm frononlar Kloroform ( CHCl 3 ) Kloral Hidrat ( CH ) Monokloroasetikasit ( MCAA ) 3-Kloro-4-(diklorometil)- 5-hidroksi-2 ( 5H )-furanon Diklorobromometan 1,1 Dikloropropan Dikloroasetikasit ( MX ) ( CHCl 2 Br ) ( 1,1-DCP ) ( DCAA ) Dibromoklorometan ( CHBr 2 Cl ) 1,3 Dikloropropan ( 1,3-DCP ) Trikloroasetikasit ( TCAA ) 3-Kloro-4-( klorometil )- 5 hidroksi-2( 5H )-furanon Bromoform 1,1,1 Trikloropropan Monobromoasetikasit ( CMCF ) ( CHBr 3 ) ( 1,1,1-TCP ) ( MBAA ) Monokloroasetonitril ( MCAN ) Dibromoasetikasit ( DBAA ) 3-Kloro-4-metil-5-hidroksi - Dikloroasetonitril Tribromoasetikasit 2 ( 5H )-furanon ( MCF ) ( DCAN ) ( TBAA ) Trikloroasetonitril ( TCAN ) Bromokloroasetikasit ( BCAA ) 3,4-Dikloro-5-hidroksi- Bromokloroasetonitril Bromdikokloroasetikasit 2 ( 5H ) - furanon ( MCA ) ( BCAN ) ( BDCAA ) Monobromoasetonitril Dibromkloroasetikasit ( MBAN ) ( DBCAA ) Dibromoasetonitril ( DBAN ) Kloropiren ( CP ) Suda Klor le Dezenfeksiyon S ras nda Nas l Olu abilir? çme sular nda klorlanma ile gelen organik yan ürünlerin ( chlorinated by-products, CBPs ) varl halk sa l n önemli derecede tehdit etmektedir. çme suyunun dezenfeksiyon i lemi s ras nda bunlar n olu umlar n etkileyen en önemli faktörlerden birisi reaksiyon süresidir. çme suyunda CBP ler in olu um kineti i kullan lan klorun dozuna, sudaki organik madde içeri ine ve bromür iyonunun varl na ba l olarak spesifik bile ikler eklinde ya da 7

9 farkl kategoriler eklinde olu abilir. CBP lerin olu mas, klorlamadan arta kalan klorla olan hidroliz ya da reaksiyonlardan dolay meydana gelir. Bu nedenle, tüketicinin muslu una kadar ula an her bir CBP lerin son konsantrasyonlar belirtilen seviyeden sapabilir. Bromür iyonu varl ve organik madde içeri i dikkate al narak farkl su numuneleri için, farkl CBP ler tespit edilmi ve her birinin olu um h zlar n n farkl oldu u gözlenmi tir. Özellikle haloketonlar, BCAA ( Bromokloroasetikasit ) ve DBAA ( Dibromoasetikasit ) gibi baz CBP lerin ayr mas bir ba lang ç olu um basama ndan sonra gerçekle mi tir. CBPs lerin olu umu ve organik maddenin kat l m için klor dozunun önemi vurgulanm t r. Dahas tüm çal lan sularda, toplam THM lar ( Trihalometan ) ve toplam HAA ler (Halojenliasetikasit) aras nda oldu u gibi kloroform MCA ( Monokloroasetikasit ), kloroform DCA ( Dikloroasetikasit ), kloroform TCA ( Trikloroasetikasit ) konsantrasyonlar aras nda lineer korelasyonlar gözlenmi tir. Düzenli dezenfeksiyon sa larken CBP lerin olu umunun minimuma indirgenmesi amac yla olu umlar n etkileyen parametrelerin tam olarak ara t r lmas ve yorumlanmas gerekmektedir. Bu bile iklerin davran lar farkl su kalitelerinde ve farkl klorlanma ko ullar alt nda tamamen farkl olaca için, bu çok komplike bir konudur. CBP lerin olu um reaksiyonlar nda yer alan ana parametreler reaksiyon süresi, klor dozu, do al organik madde, ph, s cakl k ve bromür iyonudur. Gerekli klor miktar n n ve zaman n fonksiyonu olarak THM lar n olu umu için bir ikinci derece model önerilmi ve her bir THM türünün olu um kineti i brom içeri i faktörüne ba l olarak çal lm t r. Pek çok ara t rmac için ortak gözlem daha yava bir art h z yla devam eden ilk dakika s ras ndaki THM lar n ani ba lang ç olu umudur. Carlson ve Hardy, THM lar nkine benzer HAA 6 ( Halojenliasetikasitin 6 çe idi ) davran lar rapor etmi ler, yani daha yava bir art h z yla takip eden ani ba lang ç olu umu gözlemlemi lerdir. Fakat THM lar ve HAA ler için reaksiyon h zlar n n farkl oldu unu da belirtmi lerdir. Ba ka bir çal mada, bunlara z t sonuçlar rapor edilmi tir. nsanlar maruz kalabilece i son konsantrasyonlar belirlemek için CBP lerin olu umu üzerine reaksiyon süresinin etkisinin ara t r lmas önemlidir. Bu amaç için madde madde analiz gereklidir, çünkü baz CBP lerin ayr mas yada baz bile iklerin di erlerine dönü ümünden dolay son konsantrasyon beklenenden daha dü ük yada daha yüksek olabilir. Çal malarda sadece THM lar de il ayn zamanda haloketonlar n türleri, kloral hidrat ve HAA lerin tüm çe itlerinin analizi için CBP lerin farkl türlerinin olu um kineti ini belirlemek amac yla 8

10 yüzey sular klorlanm t r. Sonuçlar, su endüstrilerinde klorlanma ko ullar n n optimizasyonu ( ayarlanmas ) ve dizayn için de erlerle verilmelidir ki, tüketicinin muslu una ula an klorlanm su mümkün oldu unca dü ük CBP konsantrasyonu içermelidir. Yap lan bir analize göre üç akarsuyu örne inden yararlan larak klorlanm yan ürünlerin olu um kineti i incelenmi tir. Örnekler 2 ve 4 mg / L lik klor dozlar yla klorlanm t r. Tüm klorlanm örneklerde 24 saatlik reaksiyon süresi içinde THM lar n olu umu tamamlanm t r. THM lar olu um h zlar El Dib ve Ali taraf ndan rapor edilenlerden yüksek ç km t r ve bu muhtemelen çal mada kullan lan sular n yüksek organik madde içeri inden dolay d r. Dahas, farkl sularda bulunan organik maddenin türü de önemli bir rol oynayabilir. Evergetoulas nehrinden gelen klorlanm sudaki CHCl 3, CHCl 2 Br ve CHClBr 2 için olu um h zlar reaksiyonun ilk saatlerinde en yüksektir ve sonra azalm t r. Fakat Mylopotamos ve Tsiknias nehirlerinden gelen sular için tam z t davran gözlenmi tir, çünkü olu um h zlar reaksiyonun ilk saatlerinden sonra artm t r. Tüm üç akarsuda bromoform zamanla artan olu um h z na sahip tek bile ik olarak belirlenmi tir. Klor dozunun art, özellikle Evergetoulas nehrinden gelen sudaki CHCl 3 ve CHCl 2 Br için, THMs n olu um h zlar ndaki art la sonuçlanm t r. THMs n farkl türlerinin olu um h z n dikkate alarak, Evergetoulas ve Tsiknias nehirlerinden gelen klorlanm sularda s ra CHCl 3 > CHCl 2 Br > CHClBr 2 > CHBr 3 olarak belirlenmi tir. Mylopotamos nehrinden gelen klorlanm sular için önemli derecede bromür iyonu varl nda, dü ük klor dozlar nda CHCl 2 Br > CHClBr 2 > CHCl 3 olarak ç km ve daha yüksek klor dozlar nda bu s ralama CHClBr 2 > CHBr 3 > CHCl 2 Br > CHCl 3 olarak belirlenmi tir ( Tablo 2 ). 9

11 Tablo 2; Seçilen zaman aral klar için çal lan klorlanm sularda CBP lerin olu um h zlar ( C / t ) Evergetoulas Klor dozu 2 mg / L CHCl CHCl 2 Br CHClBr CHBr x 10-6 CH <0 0 1,1 DCP <0 <0 1,1,1 TCP <0 <0 MCA DCA BCA <0 <0 TCA DBA <0 0 BDCA < Klor dozu 4 mg / L CHCl CHCl 2 Br CHClBr <0 0 0 CHBr x CH <0 1,1 DCP < , 1,1 TCP <0 < MCA <0 DCA <0 BCA <0 TCA DBA < <0 <0 <0 <0 BDCA < < <0 10

12 Tsiknias Klor dozu 2 mg / L CHCI CHCl 2 Br CHClBr CHBr CH X 10-5 l,l DCP <0 1,1,1 TCP <0 <0 MCA DCA <0 BCA <0 TCA <0 DBA <0 <0 BDCA <0 <0 Klor dozu 4 mg / L CHCl CHCl 2 Br CHClBr CHBr CH x ,1 DCP <0 <0 1,1,1 TCP x 10-5 <0 <0 MCA <0 0 DCA <0 0 BCA x 10-5 <0 0 TCA <0 <0 0 DBA <0 <0 0 BDCA <0 11

13 Mylopotamos Klor dozu 2 mg / L CHCl CHCl 2 Br CHCIBr CHBr l,l DCP ,1,1 TCP x 10-5 MBA <0 DCA BCA TCA DBA BDCA <0 Klor dozu 4 mg / L CHCl CH Cl 2 Br CHCIBr CHBr ,1 DCP <0 0 1,1,1 TCP 7.2 x 10-6 <0 <0 MCAN 9.9 x TCAN <0 0 MBA DCA <0 0 BCA <0 <0 TCA <0 0 DBA <0 0 BDCA DBCA

14 Uçucu CBP ler, CH ( Kloral hidrat ) ve 1,1 DCP lerin ( Dikloropropanlar ) davran genellikle iki ad m içermektedir: olu um ve ayr ma basama n n ilk ad m n n 2 6 saatlik bir süre, ikinci ad m n n ise 3 64 saatlik bir süre ile sonuçlanmas, bu ad mlar n sürelerinin farkl bile ikler için farkl oldu u göstermektedir. 1,1,1 TCP ( Trikloropropan ) için genel trend, deneyin ba lang c ndan 64 saate kadar azald gözlenmektedir. Trikloropropan n, kloroform olu umuna kadar giden ayr mas literatürde rapor edilmi tir. Bu sebeple, kloroform olu umu sadece organik maddenin direkt klorlanmas ile de il, ayn zamanda ba lang çta olu an 1,1,1 TCP nin ayr mas ndan da olu aca dü ünülüyor. Bu ayn zamanda belirlenen di er CBP ler için de söz konusu olabilir, çünkü do al sular n klorlanmas ndan hemen sonra pek ço u suda ayn anda bulunmaktad r. HAA leri dikkate alarak CBP lerin bu grubunun farkl çe itleri için farkl gözlemler yap lm t r. K smen MCAA, DCAA ve TCAA için ki, bunlar pek çok durumda saptanan ana türlerdir. Reaksiyonun ilk saatleri boyunca olu um h zlar daha yüksektir, konsantrasyonlar stabilize ( kararl ) edildi i zaman da 8 saat sonra önemli derecede azalmaktad r. Buna z t olarak, genellikle daha dü ük konsantrasyonlarda belirlenen BCAA ( Bromokloroasetikasit ), BDCAA ( Bromodikloroasetikasit ) ve DBAA ( Dibromoasetikasit ) n n olu umu iki ad m içermektedir. Deneyin ilk basama nda 4 mg / L lik klor dozun için 1 2 saat, 2 mg / L lik klor dozunda ise 2 8 saat kadar süren bir olu um basama oldu u, 40 saate kadar olan sürenin ise ya konsantrasyonlar n n stabilizasyonu ya da ayr malar oldu u dü ünülüyor. Bu gözlemler belirli bile ikler için artan klor dozlar n n, olu um basama n n azalan süreyle sonuçland n göstermektedir. Sudaki Klorür, Bromür, Organik Madde Miktar ve çeri inin CBP lerin Olu umuna Katk s Klor ve bromürün belirlenen ( dedekte edilen ) CBP lere kat l m ( ba lanma ) yüzdesi, olu an bile i in molekül a rl, molar konsantrasyonu, klor ve bromun atomik kütleleri, eklenen klorun dozu ve bromürün ba lang çtaki konsantrasyonu temel al narak bulunabilir. Olu an CBP ler THM lar ve HAA lerdir. Sudaki artan organik madde miktar na ba l olarak, klor ilavesiyle birlikte HAA lerden daha çok THM lar olu maktad r. 13

15 Dahas klor dozu ikiye katland nda, klorun organik maddeye yüzde kat l m da ayn zamanda tüm yüzey sular için ikiye katlanm t r. Bu, CBP lerin a r miktar n n olu umundan kaç nmak için, yüzey suyuna i lem s ras nda uygulanan klor miktar n dü ük seviyelerde tutman n önemini vurgulamaktad r. Yüzey sular fazla miktarda bromür iyonu içerirse klor dozunun art bromür kat l m n da artt rarak CBP lerin bromlanm türlere dönü ümünü artt rabilmektedir. Eklenen klorun çok büyük bir miktar n n, belirlenmemi bile iklere kat ld n göstermektedir ki bunlardan baz lar n n çevre kalitesini ve insan sa l üzerine etkileri olabilir. Bu sebeple, klor kat l m n n yeterince tan mlanmas ve klorlanm su kalitesinin daha kesin olarak bulunmas için CBP lerin daha ileri kategorileriyle ilgili ara t rma gerekmektedir. Klorlanma s ras nda organik maddenin büyük bir bölümünü belirlenenlerden ba ka organik bile iklere dönü ebilmektedir. Reckhow, organik moleküllerdeki yüksek konjugasyon derecesinin TCAA n n olu umunu artt rd n belirtmi tir. Yüksek spesifik UV absorbansa sahip hümik materyallerin kloroformdan daha çok miktarlarda TCAA olu turdu u bulunmu tur. Klorlanmaya k yasla kloraminlemeden sonra daha dü ük CBP konsantrasyonlar saptand. Kloramin, HAA 6 ve THM lar n ki gibi AOX ( Organik Halojenler ) in olu umunu yeteri kadar önlememi tir. Bu muhtemelen baz azot içeren bile iklerin kloraminasyon s ras nda olu umundan dolay d r ve bunlarda AOX in içine kat lm t r. Cowman ve Singer, trihalojenlenmi asetikasitlerin olu umunun büyük oranda kloraminasyonla bast r ld n rapor etmi lerdir. Kloramin dezenfeksiyonunu takip eden ozonlama ve GAC ( granüllü adsorpsiyon karbon ) filtrasyonun di er yüzey su i lemlerinden daha az CBP üretti ini gösteren sonuçlar di er çal malarla uyum içindedir. THM lerin da t m sistemleri içinde artt n n gösterilmesine ra men THM lerin seviyelerinin genellikle da t m sistemleri içinde azald n bulunmu tur. Çünkü klorun ço u su borular n n yüzeyindeki depozitler ve brofilmler taraf ndan harcanm t r. 14

16 nsan sa l na etkileri nelerdir? nsan sa l na olan potansiyel zararlar ndan dolay, içme suyu dezenfeksiyonu s ras nda olu an organik klorlu yan ürünleri ( CBPs ) halk sa l n önemli derecede etkilemektedir. Dibromoklorometan ( DBCM ), kloral hidrat, dikloroasetonitril ve dibromoasetonitril olas kanserojenler ( kanser grubu C ) olarak s n fland r l rken, trihalometanlar ( THMs ), kloroform, diklorobromometan ( DCBM ) ve bromoform da USEPA taraf ndan olas l yüksek kanserojenler ( kanser grubu B ) olarak s n fland r lm t r. HAA ler, dikloroasetikasit ve trikloroasetikasitin her ikisi insan karaci erine zararl d r ve fare embriyosunda neropati ve deformitiye ( yap bozulmas ) neden olabilir. Su tüketicilerinin sa l için bunlarla ili kili riskleri minimuma indirgemek amac yla USEPA, WHO ve Avrupa Birli i taraf ndan, içme sular nda belli say da CBP lerin konsantrasyonu için düzenleyici s n rlar konulmu tur. Klorlu yan ürünlerin olu umu içme sular n n temizlenmesi s ras nda olu ur. Kullan lan suyun organik madde içeri i ve kullan lan klor dozundan dolay bu klorlu yan ürünler olu maktad r. Yüzey sular ( göl, akarsular ) birçok organik madde içerir ( örne in; hümik asit ). Bu organik maddeler yan ürünlerin olu umunda esas kaynakt r. Bir çok yan ürün klorla reaksiyon verir ve bunlar dü ük konsantrasyonlardad r. Yap lan çal malarda klorlanm içme sular nda baz yan ürünlerin konsantrasyonlar tablo 3 de verilmi tir. 15

17 Tablo 3; Klorlanm çme Sular nda Baz Yan Ürünlerin ( chlorinated by - products ) baz lar n n konsantrasyonlar Yan Ürün Klorlanm Sudaki Konsantrasyon Bulunan Maks.( Konsantrasyonda ) THMs Kloroform g / L 300 g / L Klorodibromometan 0-5 g / L 200 g / L Bromodiklorometan 1-50 g / L 200 g / L Bromoform 1-10 g / L 200 g / L HAAs Trikloroasetikasit 1-50 g / L 200 g / L Dikloroasetikasit 1-50 g / L 100 g / L Klorlanm frononlar 3 - Kloro ( diklorometil ) hidroksi - 2 ( 5H ) - furanon ( MX ) 0-80 ng / L 3 - Kloro ( klorometil ) - 5 hidroksi - 2 ( 5H ) - furanon ( CMCF ) 0-17 ng / L 3 - Kloro metil hidroksi - 2 ( 5H ) - furanon ( MCF ) 0-78 ng / L 3,4 - Dikloro hidroksi - 2 ( 5H ) - furanon ( MCA ) 0-12 ng / L Bu yan ürünlerin kanserojen etkisi deney hayvanlar üzerinde çal larak bulunmu tur. Genetoksik potansiyeli ( genlere kar etkinli ini ) saptamak için bu içme sular nda bulunan bile ikler veya bile ik gruplar deney hayvanlar üzerinde çal lm t r. THM lardan dolay kobay farelerde karaci er tümörü görülmü ve tarla farelerinin ( rats ) hem di i hem de erkeklerinde bölgesel tümör görülmü tür. Kloroform etkisi ile tümör olu umu, onun hücresel toksinli i ve dokulardaki yenilenebilen hücre ço almas ndan kaynakland dü ünülmü tür. Halojenik asit ( HAA ), TCAA ve DCAA ler karaci er tümörüne neden olur ve küçük fareleri etkiler ( kobay fareler ). DCAA ise erkek tarla farelerini bile etkilemektedir. HAA türevleri ayn tümör olu umu gibi karaci erdeki DNA ile etkile ime girerler. Klorlu furanonlar ( MX ) tarla farelerinde hemen hemen bütün dokular nda kanserojendir ve DNA 16

18 n n zarar görmesine neden olur. MX tamamen kanserojendir ve bakteriler üzerinde çal malarda da bu etkisi görülmü tür. MX in tamamen kanserojen olmas tümörün düzensiz geli mesine neden olmaktad r. Klorlu içme sular ayn zamanda bromlu yan ürünler de içerir. BDCAA, bromoform laboratuvar hayvanlar üzerinde kanserojen etkiye sahip oldu u gözlenmi tir. Bunlar n tamam dü ünüldü ünde klorlu içme sular nda hangi yan ürünün kanser riskine neden oldu u bilinmemektedir. Bir çok yan ürün laboratuvar hayvanlar üzerinde ayr ayr denendi inde kanserojen etkisi oldu u bulunmu tur. Bunlar n dü ük konsantrasyonlar nda hücresel mekanizmalar çok az anla lm t r. Birkaç çal ma ile bunlar n kar mlar n n kompleks bir etki gösterece i de savunulmu tur. Baz kar mlar n inhibe özelli inin oldu u söylenmektedir. Tablo 4 de THM lar ve HAA lerin kobay fareleri üzerideki etkileri görülmektedir. Deney ( kobay ) farelerinde klorlanm yan ürünlerin tümör olu turdu u hedef organlar ve tümör tipi Yan Ürünler Cinsiyet Organ Tümör THMs Kloroform Erkek, Di i Karaci er Adenoma, Carcinoma Erkek Böbrek Adenoma, Carcinoma Klorodibromometan Erkek Karaci er Carcinoma Di i Karaci er Adenoma, Carcinoma Bromodiklorometan Erkek Böbrek Adenoma, Adenocarcinoma Di i Karaci er Adenoma, Carcinoma HAA Trikloroasetikasit Erkek, Di i Karaci er Adenoma, Carcinoma Dikloroasetikasit Erkek, Di i Karaci er Adenoma, Carcinoma 17

19 Kloroform Kloroform hem di i hem de erkek kobay farelerde karaci er tümörüne neden oldu u saptanm t r. Erkek kobay fareleri ve tarla farelerinde böbrek tümörüne di i tarla farelerinde ise karaci er tümörüne neden oldu u bulunmu tur. Kloroformun etkinli i cinsiyete de ba l d r. Kloroform dokularda hem indirgenme hem de yükseltgenme ile dokulardaki de i melere ( biotransformasyona ) neden olmaktad r. Bu belirtiler Uluslararas Kanser Ara t rma Grubuna ( IARC ) göre söylenmektedir. Bu dokulardaki de i melere ( biotransformasyona ) neden olan etken s ralamas ; kobay fareleri > fareler > tarla fareleri > insanlar d r. Cl Cl Cl CH Yükseltgenme mekanizmas nda fosgen denilen reaktif bir ara ürün olu ur. Fosgenler karaci er dokusundaki nükleofillerle reaksiyona girerek kovalent ba l ürünleri olu turur ve glutationu tüketir. Bu durumda kloroform indirgenir ve olu an olaya nefrotoksiklik denir. Bu olay n böbrekte de oldu u dü ünülmektedir. Karaci er hücreleri bu olayda böbrek hücrelerinden daha çok etkilenir. Çünkü karaci er kendini yenileyememektedir. Bakteriler üzerindeki çal malarla ve memelilerle yap lan hücre içi çal malarla ilgili çok az bir bilgi bilinmektedir. Bakterilerle yap lan testlerde kloroformun mutasyona neden olmad bulunmu tur. Kloroformun direkt DNA ya ba land na dair elimizde bir delil mevcut de ildir. Kloroform ile yap lan deneylerde sadece yüksek dozlarda bunun hücre içi toksik oldu u bulunmu tur. THM lar n sadece bu etkisi ile kanserojen olup olmad aç klanamaz. leriki y llarda bunun tam olarak çözülmesi umulmaktad r. Klorodibromometan Di i ve erkek kobay farelerde karaci er tümörüne neden oluyor, fakat tarla farelerinde kanserojen etki gözlenmemi tir. Klorodibromometanlar bakterilerde mutasyona neden Br Br Cl CH olmakta ve memeli hayvan hücrelerinde genotoksikli e ( genlere kar etkili ) neden olmu tur. Son IARC verilerine göre klorodibromometanlar n deney hayvanlar ndaki kanserojen etkisi s n rl, insanlar için ise kanserojen olarak s n fland r lamazlar. 18

20 Diklorobromometan Diklorobromometanlar hem tarla farelerinde hem de kobay farelerde kanserojen etkisi vard r. Sadece yüksek dozlarda etkisi gözlenmi tir. Klorlanm içme sular farelere verildi inde böbrek a rl klar nda küçük dü ü ler görülmü, karaci erde ise a rl k art tespit edilmi tir. Bunun etkisinin sadece doza ba l oldu u görülmü tür. Diklorobromometan n glutanenle konjugasyonu sonucu bakterilerde mutasyona sebep oldu u görülmü tür. Bu de i im miktar kobay fareleri > tarla fareleri > insanlar olarak s ralan r. Diklorobromometan n insanlar üzerinde kanserojen oldu u bulunmu tur.

21 ERROR: undefinedresource OFFENDING COMMAND: findresource STACK: /17 /CSA /17 /CSA -mark-