DrYK Danışmanlık Hizmetleri 1
KLORAMİN (CHLORAMINE) Monokloramin kullanımı ile ilgili önemli sorular ve cevapları 1. Kloramin nedir? İçme ve kullanım suları için kullanılan dezenfeksiyon yöntemlerinden birisidir. 1916 yılından beri kullanılmaktadır. Ancak diğer dezenfektanlara karşı avantajları son yıllarda yapılan (Özellikle lejyoner hastalığına karşı; 1999 yılı ve sonrası) çalışmalarla anlaşılmış ve sadece klor yerine, monokloramine çevirerek kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. (Özellikle ABD eyaletleri) 2. Kloramini (Monokloramin) nasıl temin ederiz? Kloramin oluşumu, klor ile amonyumun meydana getirdiği kimyasal bir reaksiyon olup, İNORGANİKtir. Oluşumu sistemde klorla amonyumun ayrı ayrı verilmesi sonucu oluşur. (Şekil 1) Şekil 1 : Sistemde Chloramination yöntemi 3. Kloraminin ambalajlanmış ve içme-kullanım suyu için uygulanabilecek formu var mıdır? Hayır yoktur. Ancak chloramine ile ilgili, ticari olarak ambalajlanmış, farklı formlarda mevcuttur. (Chloramine T, Chloramine B, Dichloramine T..) Bu ürünler klorlanmış arilsülfonamitlerin sodyum tuzlarıdır ve İÇME VE KULLANIM SUYU DEZENFEKSİYONU İÇİN KULLANILMAZ. 4. Organik kloraminlerle inorganik kloraminler arasındaki fark nedir? Organik kloraminler; klorun organik azotlu bileşiklerle yani idrar, ter, dışkı gibi insan veya hayvan atıkları ile yaptıkları reaksiyon olup, ORGANİK KANSEROJEN YAN ÜRÜNLERE sebep olur. (TTHM, HAA..) İnorganik kloraminler ; -Ortamın ph sına, DrYK Danışmanlık Hizmetleri 2
-Klor/azot oranına, -Sıcaklığa bağlı olarak, 3 farklı form oluşturur. (Şekil 2-4) Şekil 2 : İnorganik ve Organik klor bileşikleri Şekil 3 : Mono ve di-kloraminin ph ve sıcaklığa göre oluşum oranları DrYK Danışmanlık Hizmetleri 3
Şekil 4 : Klor dozuna bağlı olarak Klor:Amonyum oranları 5. Kanserojen ürün ne demektir?dezenfeksiyon sonucu nasıl meydana gelir? Toksikolojik olarak belirli bir değerin üzerinde kansere yol açma ihtimali istatistiksel olarak, normal popülasyona göre daha yüksek olan maddelerdir. Konumuzla ilgili olarak belirtmek gerekirse; içerisine lağım suyu karışmış bir su düşünelim ve dezenfeksiyon amaçlı klor ilave edelim. Oluşan madde ORGANİK KLORAMİN olacaktır. Kimyasal olarak R-NHCl olan bu bileşiğin R kökü CCl 3 (Trihalometan), C 2 Cl 5 gibi organik yan ürünler olup, kanserojen ürünlerden birisidir. Ve kokuya yol açanda işte bu bileşiktir. Öyleyse dikkat edilmesi gereken husus şudur; lağım suyu karışmış veya belirgin olarak kirli olan ham suya, klor veya herhangi bir halojen vererek dezenfekte edildiğini düşünmek ve o suyu kullanmak kirliliğin derecesine göre kanserojen yan ürünlerin fazlalığı demektir!!! 6. Monokloramin uygulaması; klorlama sonucu oluşan organik kloraminleri ve dolayısı ile kanserojen yan etkiyi azaltır mı? Klor ile ilk dezenfeksiyon yapılmış ise (ön klorlama neticesi bakiye klor okunamıyor bile olsa) organik kloramin ortamda olacaktır. Monokloramin uygulaması (İNORGANİK bir reaksiyondur.) revers etki ile Trihalometan (CCl 3 ) ve benzeri yan ürünlerin parçalanmasını, sonuçta azalmasını sağlar. (Şekil 4) DrYK Danışmanlık Hizmetleri 4
Şekil 4 : Dezenfeksiyon uygulamalarında DBP formasyonu 7. Kloraminin uygulaması nasıldır? Monokloramin oluşumu için klor ile amonyumun belirli konsantrasyon aralığında birleşmeleri gerekir. Genellikle tercih edilen; Klor:Amonyum oranının, 3:1 ile 5:1 arasında olmasıdır. Ancak daha yüksek oranlarda da kullanılabilir. (Şekil 5) Şekil 5 : Monokloramin kullanan ABD eyaletlerindenden örnekler. DrYK Danışmanlık Hizmetleri 5
8. Kloramin uygulamasında kullanılan klor ve amonyumun saf olarak birbirine karışması halinde ne olur? Klor ve amonyumun konsantre saflıkta kesinlikle birbirine karışmaması gerekir. (Aynı klor ve asitte olduğu gibi) Klor ve asitte olduğu gibi asit-baz reaksiyonu gibi olmasada, yinede ortamda yoğun köpürme ve gaz çıkışı olacaktır. Bumdan dolayı ortamın hemen havalandırılması ve etrafın su ile yıkanması gerekir. 9. Kloramin elde edilmesi sırasında klor ve amonyum oranları bozulursa ne tür riskler ortaya çıkabilir? Biz uygulamamızda 4:1 ile 5:1 oranları arasında tutuyoruz. Oranlarla ilgili anormallikler durumunda neler olabileceğini aşağıda değerlendirelim. City of San Francisco Sular idaresinin kullandığı oran (Kontrol eden ise SFPUC-The San Francisco Public Utilities Commission) 2.3 mg/l serbest klor için 0,4 mg/l serbest amonyum veriliyor ve 2,3 mg/l serbest kloramin oluşuyor. Klor / amonyum oranı 2,3 / 0,5 = 4,6 Klor / amonyum oranı ; 3/1 olduğu taktirde ; Serbest ölçülen Monokloramin düzeyi 1,5 mg/l iken serbest amonyum düzeyi 0,2 mg/l tesbit edilmiştir. 10. Su içerisindeki amonyumun insan sağlığı açısından zararı var mıdır? var ise hangi dozda zararlıdır? Kloramin eldesi sırasında kullanılan amonyum hidroksitin sisteme tek başına verilmesi durumunda suda oluşan serbest amonyum miktarı 0,5 mg/l nin altındadır. (Yaklaşık 5/1 oranındaki uygulama sonucu 2 mg/l klor konsantrasyonu olduğundan dolayı) TS 266 içme ve kullanım suyu standartlarımıza göre maksimum uygunluk değeri amonyum için 0,5 mg/l olarak verilmiştir. İnsan sağlığı açısından toksikolojik (zehirleyici) sınırlar ; -Solunum yolu ile alınması uygun değildir. Ancak 5000 mg/l (saf kimyasalın yaklaşık 40 kat sulandırılması ) dozunun altında herhangi bir sakınca oluşturmaz. ***Saf haldeki kimyasalın solunmaya çalışılması durumunda gözlerde ve boğazda yanma ve öksürük ve bazende allerjik kaşıntılar olabilir. Derhal açık havaya çıkarmak gerekir. Etrafa yayılan kimyasalın su ile seyreltilmesi gereklidir. -İçilmesi halinde dikkat edilecek doz > 43 mg/kg dozudur. Yani herbir kg. başına 1 litre amonyumlu 43 mg ın üzerinde olmalıdır. Yani 70 kg.lık bir kişi 1 litre 3010 mg/l lik amonyum bileşinin üzerinde içmemelidir. (Uygulama dozu 0,5 mg/l dozudur) Amonyum biyolojik olarak birikim yapmaz ve vücutta derhal üreye çevrilir ve idrarla atılır. Monokloraminda midedeki asitten dolayı yıkılır ve parçalanma ürünleri üreye çevrilir. ***Saf haldeki kimyasalın içilmesi (yüksek alkali olduğundan) kimyasal yanıklara yol açar. Acilen bol su içirilmeli kusturulmamalıdır. 11. Su içerisindeki amonyumun su sistemi açısından zararı var mıdır? var ise hangi durumlarda zararlıdır? Su içerisinde uzun süre serbest amonyum kalması nitrifikasyona yol açabilir. DrYK Danışmanlık Hizmetleri 6
12. Nitrifikasyon nedir? Nitrifikasyon : Ortamda bulunan aerobik bakterilerin çeşitli formlarının azot, amonyum ve nitriti kullanarak kademe kademe nitrata dönüştürmesidir. (Şekil 6) Şekil 6 : Azot siklusu 13. Nitrifikasyon sistemde ne çeşit problem oluşturur? Nitrifikasyon organik bir süreçtir. Oluşabilmesi için ortamda öncelikle aerobik bakterilerin bulunması gerekir. Şekil 6 da belirtildiği gibi, ortamdaki mevcut amonyumun bakteriler aracılığı ile nitrit ve nitrata dönüştürülmesi gerekir. Nitrifikasyon oluşabilmesi için, su içerisinde nitrit ve nitrat bulunmalıdır. Nitrifikasyon oluşmaması için dikkat edilmesi gerekenler ; -Klor/amonyum oranının; 3/1 in altına düşürmemek, 4/1-5/1 aralığında tutmak gerekir. -Monokloramin seviyesi 2-5 mg/l arasında iken görülmemektedir. -Soğuk su < 25 o C, sıcak su>50 o C olmalıdır. -Suyun uzun süre bekletilmemesi gerekir. (Örneğin depolanıp, daha sonra şebeke suyunu direkt almak gibi.) -Periyodik aralıklarla bakteriyolojik su analizlerine bakılmalıdır. -Periyodik aralıklarla (Örn. Ayda bir kez) alınan numunelerden nitrit ve nitrat bakılması uygundur. ***(TS 266; Nitrit < 0,1 mg/l, Nitrat < 50 mg/l olmalıdır.) Nitritin bulunmaması idealdir. 14. Nitrit ve Nitrat insan sağlığına zararlı mıdır? Evet.Yukarıda da belirtildiği gibi, bakteri aracılığı ile olduğu için organik bileşiklerdir. Salam, sosis, sucuk, jambon gibi et ürünlerin de Nitritin sodyum tuzları kullanılır. DrYK Danışmanlık Hizmetleri 7
Belirli dozların üzerinde alınması, insanlarda aşağıda belirtilen rahatsızlıklara sebep olabilir. (Kansızlık, A vitamini eksikliği, bazı kanser türlerine sebebiyet verme..) 15. Nitrifikasyon olduğunu nasıl anlarız ve ne yapmak gerekir? Toplam bakteri sayısı belirli derecede artmıştır. Toplam klor ölçülemez Numunede amonyum ve nitrit ölçülür. Nitrifikasyon; alkaliniteyi, ph yı ve çözünmüş oksijen miktarını azaltır, nitrik asit son ürünlerden birisi olup, sistemde sonuçta korozyon meydana gelir (Kapalı devre suları için önemlidir.) Çözümü ; Ölçülen Nitrit miktarının 5 katı klor uygulaması gerekir. (Örneğin 0,5 mg/l nitrit tespit edildi ise 2,5 mg/l klor eklenmelidir.) 16. Monokloraminin kullanım dozu ne olmalıdır? Yapılan araştırmalar yeterli etkinliğin sağlanabilmesi için 1,5 mg/l nin üzerinde kullanımı önerirler. Reaksiyon ürünleride dikkate alınarak 4 mg/l nin üzerine çıkılmaması önerilir. Standart doz 1,5-2,5 mg/l olacak şekilde önerilir. (EPA tarafından uygulaması önerilen doz aralığı; 1,5-4 mg/l) WHO: 3 mg/l dozunu sınır kabul etmektedir. 17. Monokloramin insan sağlığı açısından hangi dozlarda sakınca yaratır mı? Yapılan araştırma örneklerine göre (Gönüllü kişilerde): -24 mg/l dozunda bir gün boyunca monokloramin içirilmiş, -5 mg/l dozunda 12 hafta boyunca içirilmiş, Klinik ve laboratuar testlerinde; anormal bir sonuca rastlanmamıştır. 18. İçme ve kullanım suyu içerisinde oluşan Monokloramin nasıl parçalanmaktadır? Etkileyen faktörler ; -Klor/amonyum oranı : Ortama klor ilave edilirse reaksiyon dikloramin formuna doğru kaymaya başlar. (Şekil 7-9) Şekil 7 : Monokloramin kullanımında klor (gaz formu) ilavesi.. NH 3 + NaOCl NH 2 Cl + NaOH + NaOCl NHCl 2 + NaOH + NaOCl NHCl 2 + NaOH Şekil 8 : Monokloramin kullanımında klor (sıvı formu) ilavesi.. DrYK Danışmanlık Hizmetleri 8
+ H + NCl 3 + NH 4 Şekil 9 : Monokloramin kullanımı ve kırılma eğrisi (Break-down) ***Klor verilmesine rağmen; ph>7,5 ise trikloramin oluşmaz. -ph : ph asit tarafa doğru kaydıkça reaksiyon di-tri kloramin formuna döner. (Şekil 10-11) Şekil 10 : Kloramin ve ph ilişkisinin grafiği. NH 2 Cl + H + NHCl 2 + NH 4 Şekil 11 : Kloramin ve ph ilişkisinin kimyasal reaksiyonu. DrYK Danışmanlık Hizmetleri 9
-Sıcaklık ; klora olduğu gibi etkili değildir. Şekil 3 de görüldüğü gibi sıcaklık ve temas süresi arttıkça kloramine seviyesi düşer. (Şekil 12) Şekil 12 : Kaynatılan sudaki zamanla ilişkili kloramin seviyeleri 19. Kullanımının sakıncalı olduğu durumlar nelerdir? Balık yetiştirilen sular ve akvaryumlardaki suların içerisinde monokloramin veya klor bulunmaması gerekir. Yetiştirilen balığın cinsine göre değişmekle beraber genel kural budur. Diyalize makinalarının dolaşan suların kanla temasından dolayı makinalarda; ön filtrasyon ve ters osmoz sistemi mevcuttur. (Aksi taktirde hemolitik anemi ve methemoglobinemi meydana gelebilir.) Hastaların ise klorlu ve monokoraminli su içmeleri diyet yapmalarındaki gereklilik gibi olup, diyalize girme sürelerini kısaltabilir. 20. Monokloraminsiz su istiyorsak hangi filtrasyon yöntemlerini kullanabiliriz. Granüler aktif karbon (Charcoal) veya ters osmoz sistemini kullanmak gerekir. 21. Monokloraminin MSDS i (Güvenlik formu) var mıdır? Hayır yoktur. MSDS hazır ürün için gereklidir. Ancak ürünlerin ayrı ayrı MSDS leri mevcuttur. Her iki ürün için ayrı ayrı verilmelidir. 22. Monokloraminli suyu hayvanların içmesi sakıncalı mıdır? Herhangi bir sakıncası yoktur. 23. İnsan sağlığını ilgilendiren bazı soru-cevaplar? Standart dozlarda Monokloraminli suyun içilmesi; Kansızlığa yol açmaz. Açık yaraların monokloraminli su ile temizlenmesinde bir sakınca yoktur. Midede şikayetlere yol açmaz. Kan yağlarında değişiklik yapmaz. İlaçlarla etkileşime girmez. Astım krizini tetiklemez. DrYK Danışmanlık Hizmetleri 10