Bài báo này tóm tắt những phát hiện quan trong trong thập kỷ vừa qua liên quan đến nitrosamine trong nước uống, đặc biệt tập trung đến Nnitrosodimethylamine (NDMA), bởi vì nó là chất phổ biến nhất được phát hiện trong nước uống. Phản ứng giữa chất vô cơ dichloramine với tiền chất amin có khả năng chi phối sự tạo thành dạng NDMA trong nước uống. Thậm chí khi các cuộc khảo sát tìm thấy NDMA trong nước uống được khử trùng bằng clo thì vẫn chưa rõ liệu cloramin có phải là từ ammonia trong nguồn nước hay không. NDMA có liên quan tới việc sử dụng các chất keo tụ dựa trên amine bậc 4 và nhựa trao đổi ion, và sự tác động của nước thải đến nguồn nước. Tiền tố đặc biệt NDMA trong nước thải bao gồm amin bậc 3 được chứa trong các dược phẩm hay amine bậc 4 chứa trong thành phần của sản phẩm chăm sóc cá nhân. Kiểm soát nitrosamine thì có thể bằng cách loại bỏ các tiền tố bằng cacbon hoạt tính hoặc làm bất hoạt các tiền tố bằng việc áp dụng pp oxi hóa, đặc biệt là ozon hay clo, ngược dòng của chloramine. Mặc dù NDMA là nitrosamine được tìm thấy phổ biến nhất nhưng nó chỉ chiếm 5% trong tổng nitrosamine trong nước uống được khử trùng bằng clo. Nitrosamine thì kém đặc trưng nhưng hàm lượng cao của nitrosamine có trọng lượng phân tử thấp đã được phát hiện ở nguồn nước của Trung Quốc và bị nghi ngờ là do ảnh hưởng bởi nước thải công nghiệp. Bài tổng quan này kết luận bằng việc xác định các nghiên cứu cần thiết trong thập kỉ tới.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI 1: SỰ HÌNH THÀNH, TIỀN THÂN, KIỂM SỐT VÀ SỰ XUẤT HIỆN CỦA NITROSAMINE TRONG NƯỚC UỐNG GVHD: TS TƠ THỊ HIỀN NHĨM 27: LÝ THỊ THU LÊ HỒNG THỦY TIÊN 1022287 1022300 TĨM TẮT Bài báo tóm tắt phát quan trong thập kỷ vừa qua liên quan đến nitrosamine nước uống, đặc biệt tập trung đến N-nitrosodimethylamine (NDMA), chất phổ biến phát nước uống Phản ứng chất vô dichloramine với tiền chất amin có khả chi phối tạo thành dạng NDMA nước uống Thậm chí khảo sát tìm thấy NDMA nước uống khử trùng clo chưa rõ liệu cloramin có phải từ ammonia nguồn nước hay khơng NDMA có liên quan tới việc sử dụng chất keo tụ dựa amine bậc nhựa trao đổi ion, tác động nước thải đến nguồn nước Tiền tố đặc biệt NDMA nước thải bao gồm amin bậc chứa dược phẩm hay amine bậc chứa thành phần sản phẩm chăm sóc cá nhân Kiểm sốt nitrosamine cách loại bỏ tiền tố cacbon hoạt tính làm bất hoạt tiền tố việc áp dụng pp oxi hóa, đặc biệt ozon hay clo, ngược dòng chloramine Mặc dù NDMA nitrosamine tìm thấy phổ biến chiếm 5% tổng nitrosamine nước uống khử trùng clo Nitrosamine đặc trưng hàm lượng cao nitrosamine có trọng lượng phân tử thấp phát nguồn nước Trung Quốc bị nghi ngờ ảnh hưởng nước thải công nghiệp Bài tổng quan kết luận việc xác định nghiên cứu cần thiết thập kỉ tới MỤC LỤC Tổng quan Giới thiệu nitrosamine Cơng thức Độc tính Sự xuất nitrosamine Cơ chế hình thành nitrosamine Sự hình thành nitrosamine trình khử clo Ozon hóa Khử trùng clo nước chứa nitrite Ngưỡng khử trùng clo Sự hình thành xúc tác than hoạt tính Phản ứng quang phân tia UV hay ánh sáng mặt trời Nguồn gốc tiền tố - Sự loại bỏ nitrosamine tiền tố Nguồn gốc tiền tố Loại bỏ nitrosamine tiền tố Sự keo tụ tối ưu hóa polyme Hấp phụ vật lý tiền tố nitrosamine Loại bỏ nitrosamine cách lọc bờ sơng Tiền xi hóa tiền tố nitrosamine Sửa đổi pp ứng dụng khử trùng clo Phá hủy nitrosamine tia cực tím Kết luận – Kiến nghị 1 1.1 TỔNG QUAN Giới thiệu nitrosamine Nitrosamine hợp chất hữu tạo thành từ phản ứng hợp chất chứa nito (nitrat, nitrit ) amin Một số loại nitrosamine nước Trong số nitrosamine N-Nitrosodimethylamine (NDMA) hợp chất phát hầu hết nước uống N-Nitrosodimethylamine (NDMA), gọi dimethylnitrosamine (DMN), hóa chất hữu bán bay hơi, sản xuất sản phẩm phụ nhiều q trình cơng nghiệp mức thấp thực phẩm định, đặc biệt nấu chín, hun khói, chữa trị NDMA hòa tan nước, không màu, không hương vị không mùi, độc hại cho gan quan khác 1.2 Cơng thức: - 1.3 Độc tính CTPT: C2H6N2O CTCT: N-Nitrosodimethylamine có độc tính cao, đặc biệt gan, coi chất có khả gây ung thư cho người Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ xác định nồng độ cho phép tối đa NDMA nước uống 7ng/L EPA chưa thiết lập mức độ chất gây ô nhiễm tối đa quy định cho nước uống Ở liều lượng cao, chất độc mạnh, gây xơ gan, tác dụng sinh vật thí nghiệm (chuột), chưa có thực nghiệm người 1.4 Sự xuất nitrosamine Ở Bắc Mỹ, hệ thống nước thải nhà máy khử trùng chloramine clo Chloramine xem chất khơng phải chất khử trùng thứ cấp Do thời gian khử trùng dài nên nồng độ NDMA cao NDMA nitrosamine thường phát Hiếm nitrosamine khác phát hiện, nồng độ NDMA có xu hướng cao, nitrosamine khác UCMR2 (NDEA, NPYR, NDBA, NMEA) phát lần 10ng/L NDMA phát 88% nước thải tái chế khử clo, 33% nước uống khử clo NMOR phát >10ng/L 42% nước thải tái chế khử trùng clo Ở Tây Úc, tỉ lệ NDMA nước tương đối cao nồng độ ammonia nguồn nước cao Nitrosamine tìm thấy Trung Quốc, Singapore số quốc gia khác Bảng 1: Sự xuất NDMA nước uống Úc Bảng 2: Sự xuất nitrosamine (ng/L) Trung Quốc CƠ CHẾ HÌNH THÀNH NITROSAMINE 2.1 Nitrosamine hình thành từ q trình khử trùng Clo Nitrosamine phản ứng mono-, di-, tri-, tetra-chloramine tiền chất amin hữu Nitrosamine tích lũy hệ thống phân phối khử trùng Clo Lượng phân tử NDMA hình thành từ amin bậc hai bậc ba ~ 2% thấp amin bậc bốn Tuy nhiên, lượng NDMA hình thành từ amin bậc ba có chứa vòng thơm (ví dụ, ranitidine) tăng đến ~ 90% Sự hình thành NDMA tăng theo nhiệt độ pH Trong số nghiên cứu gần cho thấy bromide thúc đẩy hình thành NDMA khử trùng clo Sự hình thành bromochloramine (NHBrCl) q trình oxy hóa monochloramine Br − Br− có khả tồn riêng lẻ so với Cl− Lý cho việc thúc đẩy hình thành NDMA chưa rõ ràng Ozon hóa Trong ozon hóa tiền chất amin thứ cấp điển hình hình thành NDMA tạo 0,02% Tuy nhiên, tiền chất có chứa hydrazine (ví dụ, dimethylhydrazine khơng đối xứng semicarbazides) sulfamide (ví dụ, N, Ndimethylsulfamide) là> 50% Các phản ứng nhanh (