material informativ

INSP CNMRMC Aspecte privind asigurarea calitii materialelor care vin n contact cu apa potabil Ianuarie 2012

Dr. Anca Tudor, medic primar Igien, CPIII

ASPECTE PRIVIND ASIGURAREA CALITII MATERIALELOR CARE VIN N CONTACT CU APA POTABIL

Scopul respectrii Articolul 10 al Directivei Calitii Apei Potabile 98/83/EC i al Art. 10 din Legea 458/2002, lege care transpune la nivel naional prevederile europene n domeniu, referitor la Asigurarea calitii tehnologiilor de tratare, echipamentelor, substanelor i materialelor care vin n contact cu apa potabil, l reprezint protecia sntii oamenilor mpotriva oricrui tip de contaminare a apei potabile.

Apa potabil poate veni n contact cu diverse materiale i produse pornind de la conductele care alctuiesc sistemul de distribuie al apei, substanele chimice folosite fie n tratarea apei pentru ndeprtarea diverilor poluani, fie pentru mbuntirea calitii apei, pn la filtrele de nisip, carbon activ, i alte echipamente folosite n sistemul de distribuie sau mbuteliere a apei potabile ( apa de mas). Protejarea sntii publice se face n primul rnd prin reducerea expunerii pe timp scurt i/sau lung la factorii de risc reprezentai de substanele chimice din componena materialelor ce vin n contact cu apa potabil, a cror valori depesc CMA stabilite prin lege.

Aceste substane se pot dizolva rapid odat cu patrunderea n ap i astfel sunt absorbite prin ingestie, putnd determina efecte acute n organism, sau pot fie eliberate din structura produsului n timp, n ap, conducnd astfel la efecte toxice cumulative. Parametrii chimici a cror CMA au fost stabilite prin normele legale n vigoare, vor trebui s respecte aceleai valori, dac substanele n cauz se regsesc n formula produsului supus avizrii pentru a fi puse pe pia. Contribuia fiecrui produs la concentraia total a unei substane chimice se evalueaz innd cont de suprafaa de contact cu apa potabil, potenialul de extindere a contactului, localizarea produsului n cadrul sistemului de distribuie a apei sau n cadrul sistemului de tratare, precum i contribuia parametrului chimic la concentraia final de la nivelul sursei, de-a lungul treptelor de tratare, i n final, pn la robinetul consumatorului.

De asemenea, transferul/apariia de materie organic n sistemele de distribuie a apei potabile, datorat materialelor de construcie, constituie un pericol pentru sntatea public deoarece reprezint suportul nutritiv pentru dezvoltarea microorganismelor. Orice cretere microbian semnificativ reprezint un factor de risc n apariia epidemiilor de origine hidric, cu implicaii deosebit de grave n special n rndul grupelor populaionale reprezentate de persoanele n vrst, persoanele cu deficiene ale sistemului imunitar, gravide, lehuze, nou-nscui, sugari i copii mici.

Diversele substane chimice dizolvate n ap pot avea importante efecte asupra sntii organismelor vii n general i asupra omului n particular. Sunt substane care pot s fie duntoare peste o anumit concentraie. Alte substane determin efecte la concentraii prea mici. n fine, sunt substane care pot afecta sntatea la orice concentraie. Pe aceast baz se pot grupa efectele biologice ale substanelor din ap n trei categorii:



2

Substane toxice cu efect de prag: Sunt toxice numai peste o anumit concentraie (prag); sub aceasta nu se observ efecte asupra sntii. Toxicitatea poate fi acut, la aportul unei doze mari, sau la atingerea unei concentraii toxice n urma unui aport repetat sau continuu n doze mici de toxic care nu e eliminat sau neutralizat de metabolismul organismului viu i deci se acumuleaz. Astfel de substane sunt cianurile sau nitraii, care devin toxice peste o anumit concentraie i pentru care e nevoie de doz crescut deoarece nu se acumuleaz, sau diverse metale care sunt toxice peste concentraia-prag, aceasta putnd fi atins i treptat prin fenomenul de bioacumulare.

Substane genotoxice: Sunt substane toxice ce produc efecte nocive: carcinogene (produc cancer), mutagene (produc mutaii genetice) sau teratogene (produc malformaii) posibil la orice concentraie, deci pentru care nu s-a putut stabili existena unui prag sub care s nu fie nocive. Organismele vii au mecanisme de reparare a efectelor genotoxice, dar acestea nu fac fa oricrei sau orictor asemenea agresiuni i deci prezena unei substane genotoxice nu nseamn automat apariia efectului ci a riscului ca un asemenea efect s se produc, risc cu att mai ridicat cu ct i substana genotoxic are concentraie mai mare (i deci are ansa s atace mai multe gene). n categoria substanelor genotoxice pentru om intr arsenul, unele substane organice sintetice, muli compui organici halogenai, unele pesticide etc.

Elemente eseniale: Sunt substane care trebuie s fac parte obligatoriu din dieta organismului. Unele dintre acestea sunt aduse predominant sau exclusiv prin ap i de aceea lipsa lor sau cantitatea prea redus afecteaz sntatea.Totodat ns i concentraiile prea crescute sunt nocive, la fel ca la substanele toxice cu efect prag. Astfel de substane eseniale sunt la om seleniul, fluorul, iodul etc.

Substanele chimice din apa potabil pot proveni din diferite surse, inclusiv din produsele folosite n tratarea apei sau din materialele de construcie care vin n contact cu apa potabil n timpul tratrii, depozitrii i distribuiei ei.Numeroi polielectrolii au la baz polimeri i copolimeri de acrilamid. n ambele cazuri monomerul de acrilamid este prezent ca urm de impuritate, ceea ce poate constitui un potenial risc pentru sntate ( prezena de reziduri de monomeri nereactivi). Ali polielectrolii pot elibera n ap epiclorhidrin, formaldehid, dicloretilen , amoniac. Clorul folosit pentru dezinfecia apei conine uneori tetraclorur de carbon i mercur. Metale precum As, Ba, Cd, Cr, Pb, Hg, Sn, Se i Ag pot fi gsite ca impuriti n numeroase produse chimice de tratare a apei. Ali contaminani pot avea originea n materialele de construcie : metale precum cuprul, plumbul i cadmiul sunt eliberate din evi i suduri. Fibre de azbest se pot elibera din pereii interiori ai evilor de ciment asbestos. Hidrocarburile policiclice aromatice apar din straturile de acoperire ale evilor i rezervoarelor. Urme de monomer nereactiv de clorur de vinil apar din evi PVC. Substane chimice organice pot proveni din straturile de acoperire i solvenii ce se pot aplica n cptuirea evilor i rezervoarelor. De asemenea, radionuclizii i pot avea originea din produsele folosite n mediile de filtrare precum nisipul i carbonul granular activ.



3

Standardele naionale de ap potabil sau valorile ghid stabilite de OMS pot fi folosite la stabilirea limitelor pentru impuriti din substanele chimice folosite n tratarea apei. Dac nu exist standarde naionale se impune testarea i evaluarea toxicologic.

Aspecte privind polielectroliii folosii n tratarea apei

n prezent se folosete o gam larg de polielectrolii n tratarea apei. Prezena monomerului nereactiv poate constitui un motiv de ngrijorare. De exemplu, polimerii de acrilamid i cei pe baz de epiclorhidrin pot elibera n apa potabil monomeri nereactivi de acrilamid i epiclorhidrin. Pentru a controla acest tip de contaminare n unele ri s-a stabilit doza maxim admis de poliacrilamid folosit drept coagulant n tratarea apei (0,25 1 mg/l) i coninutul maxim admis de acrilamid din poliacrilamid (0,025 - 0,1%). O valoare standard de 0,1% monomer la o doz maxim a poliacrilamidei de 0,5 mg/l corespunde unei concentraii teoretice de acrilamid n ap de 0,5 g/l /echivalent cu valoarea OMS de 0,5 g/l pentru un risc de apariie a cancerului de 10-5 . Elveia i Japonia nu permit utilizarea polielectroliilor n tratarea apei, inclusiv a poliacrilamidei.

Grupul consultativ al OMS n acest domeniu, studiind efectele asupra sntii ale polielectroliilor folosii n tratarea apei, a recomandat urmtoarele: a) Polielectroliii ar putea fi folosii n tratarea apei numai dup evaluarea toxicologic a produselor. b) rile care doresc s folosesc polielectrolii n tratarea apei trebuie s aibe constituit un comitet naional care s evalueze riscul potenial pentru sntate n urma folosirii acestor produse c) Se impune stabilirea limitelor pentru doza maxim folosit de polielecrolit i

coninutul n monomeri toxici. Aspecte privind Hidrocarburile Policiclice Aromatice HPA pot fi prezente n mediu att din surse naturale ct i din surse antropogene. Conform recomandrii OMS, HPA nu trebuie s se regseasc n apa potabil. Se recunoate faptul c este imposibil de ndeprtat materialul existent n evile prezente n sistemele de distribuie. Este necesar cercetarea metodelor de minimalizare a eliberrii de HPA din evile deja instalate . Aspecte privind conductele din ciment i azbest Datorit lipsei dovezilor privind efectele pentru sntate n urma ingestiei de azbest, nu a fost propus nici o valoare ghid pentru acesta n apa potabil. Cu toate acestea, conductele din ciment i azbest se pot degrada n urma contactului prelungit cu apa agresiv, datorit disoluiei componentelor solubile sau atacului chimic datorat ionilor agresivi de clor i sulfat, ceea ce poate conduce la deteriorarea structurii acestor tipuri de conducte.



4

Ajustarea anumitori parametri de calitate ai apei , precum pH, alcalinitate i duritate se impune pentru a avea un control eficient al coroziunii. Aspecte privind conductele din PVC Contaminanii datorai materialelor din policlorur de vinil includ: di(2-etilhexil) ftalat folosit ca plasticizant, antioxidani precum fenoli i amine aromatice, plumb, cadmiu i compui organici folosii ca stabilizatori termici, monomer residual nereactiv de clorur de vinil. Organizaia Mondial a Sntii a stabilit pe baza evalurii riscului cancerigen, o valoare ghid de 5g/l pentru monomerul rezidual de clorur de vinil (VCM).. Concentraii mici de VCM s-au detectat n apa potabil ca rezultat al dizolvrii constituenilor solubili din conductele de PVC folosite n sistemul de distribuie al apei.

n literatura de specialitate se specific metoda de testare pentru determinarea extractibilitii constituenilor suprafeelor interne ale conducetelor din plastic, inclusiv pentru conductele din PVC, folosite n sistemele de distribuie ale apei potabile. n acest domeniu sunt inclui: monomeri, iniiatori, emulgatori, antioxidani, lubrifiani, polimeri i copolimeri n amestecuri. , absorbani UV, pigmeni, etc. .Metoda se poate aplica contaminanilor extractibili ce pot aprea ca impuriti, precum monomerul nereactiv de clorur de vinil, plumb, staniu, cadmiu i mercur. Scopul acestei metode este de a verifica dac cantitile extrase nu depesc limitele specifice. Contaminarea apei potabile datorat substanelor chimice folosite n tratarea apei i materialelor de construcie poate fi controlat prin aplicarea reglementrilor naionale n domeniu.

Materialele i componentele de baz folosite la fabricarea produselor care vin n contact cu apa potabil, trebuiesc evaluate toxicologic.

Studiile de toxicologie se impun a fi efectuate n concordan cu Bunele Practici de Laborator ( GPL Good Laboratory Practice), n sensul autentificrii rezultatelor de ctre persoane autorizate. Informaiile minime ce vor trebui furnizate sunt urmtoarele: - Studii de toxicitate acut. - Studii de toxicitate cronic care furnizeaz informaii generale despre natura i gradul de toxicitate al substanei n cauz.n anumite cazuri ( ex:suprafa mic de contact a materialului cu apa, migraie sczut) este suficient un studiu cu o durat minim de 4 sptmni. - Teste de mutagenitate 1. Testul de detectare a mutaiilor genetice la bacterii (Bacterial Reverse Mutation Test). Se pot folosi testele cu tulpini de salmonella TA 1535, TA 1537, TA 98 i TA 100. Pentru anumite substane se pot folosi tulpini de E. Coli. Testele se desfoar cu sau fr activare metabolic. 2. Teste ntr-un sistem eucariotic: unul pentru detectatrea mutaiilor genetice i un test pentru detectarea anomaliilor structurale cromozomiale. n aceast grup se ncadreaz testele de mutaie genetic in vitro.



5

Cerinele minime sunt reprezentate de 2 investigaii privind mutagenitatea, una de tip bacteriologic (cu sau fr activare metabolic) i una de tip nebacteriologic ( din sistemul eucariotic).

n funcie de rezultatele studiilor i/sau a structurii chimice a substanei n cauz, se mai pot solicita urmtoarele investigaii toxicologice:

- studii de toxicitate de lung durat sau de carcinogenitate - studii de efect de sensibilitate - studii teratogenice - studii privind efectul asupra reproducerii

n anumite cazuri (structur suspect, zon de contact mare, migrare clar a substanei n ap) se pot solicita informaii despre toxicitatea produilor de descompunere. ASPECTE PRIVIND SUBSTANELE CHIMICE Evaluarea riscului toxicologic necesit un program similar cu cel folosit pentru aditivii alimentari. Sunt necesare informaii cu privire la :

- studiile privind carcinogenitatea /toxicitatea substanei - testele de teratogenitate i efectele asupra reproducerii - investigaiile privind farmacokinetica i biotransformarea substanei.

Exemple de substane chimice folosite n diferite trepte/preocedee de tratare a apei Coagulare i flocurare: copolimeri de acrilamid, clorur de aluminiu, sulfat de aluminiu, bentonit, policarilamid cationic, dialildimetilamoniu, copolimer de acrilamid cloric, clorur feric, sulfat feric i sulfat feros, caolinit, policlorur de aluminiu, clorur de dialildimetil amoniu, poliamine, polietilenamine Ajustarea pH-ului:carbonat de calciu, hidroxid de calciu, oxid de calciu, dioxid de carbon, oxid de magneziu, hidroxid de potasiu, bicarbonat de sodiu, bisulfat de sodiu, carbonat de sodiu, hidroxid de sodiu, acid sulfuric. Controlul coroziunii: dipotassium orthophosphate, disodium orthophosphate, monopotassium orthophosphate, acid fosforic, acid polifosforic, trifosfat de potasiu. Inhibitori ai coroziunii: silicat de sodiu Izolatori: ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), tetrasodium EDTA Produi de dezinfectare i oxidare: amoniac anhidru, hidroxid de amoniu, hipoclorit de calciu, clor, iod, permanganat de potasiu, sodium chlorate, hipoclorit de sodiu. Algicide: sulfat de cupru. Controlul duritii: hidroxid de calciu, oxid de calciu, carbonat de calciu, clorur de sodiu. Cotrolul gustului i al mirosului: carbon activat, clor, dioxid de clor, sulfat de cupru, ozon, permanganat de potasiu. Declorinator i antioxidani: metabisulfit de sodiu , sulfit de sodiu, dioxid de sulf. Exemple de substane chimice i compui din structura sistemului de distribuie a apei Conducte i fitinguri: cupru, plumb, PVC, aybest/ciment, fier. Materiale de protecie: materiale de acoperire, vopsele.



6

Medii de adsorbie: aluminiu activat, carbon activ granular Medii de filtrare: silicai de aluminiu (ex: zeolii), antracit, nisip, membrane Schimbtori de ioni: rini schimbtoare de ioni

Exemple de indicatori definitorii pentru diferite grupe de produse i materiale care vin n contact cu apa potabil i care se recomand a fi analizai: Fonta: Cr, Ni, Mn, Fe, Pb, As, Cd, pH, culoare, turbiditate

Oel galvanizat (acoperit cu zinc): Pb, Cr, Cd, Ni, Zn, pH, culoare, miros

Oel galvanizat Pb, Cr, Cd, Ni, Mn, pH.

Materiale pe baz de cupru: Pb, As, Cu, Cr, pH, flavour, TOC (pentru conducte de cupru)

Alam: Pb, Zn, Cd, Sb, Cu, Ni, Sn, pH

Bronz: Pb, Zn, Cu, Cr, Cd, Ni, Sn, pH, Al (pentru bronz pe baz de aluminiu)

Cauciuc: TOC, oxidabilitate, Cd, Pb, Zn, Ba,fenoli , pH, amine primare aromatice, PAU, miros, culoare, turbiditateSe recomand s se verifice prezena altor substane organice prin investigare calitativ GC/MS.

Polietilen: TOC, oxidabilitate, pH, Pb, Cd, Ni, V, fenoli,, miros, culoare, ali indicatori n concordan cu aditivii folosii ( pentru materialele colorate se vor investiga metalele n funcie de pigmenii utilizai).

Poliuretan:: TOC, amine primare aromatice, oxidabilitate, pH, miros, culoare, Cr, Pb, Cd, Ni, fenoli, ali indicatori n funcie de aditivii folosii ( pentru materialele colorate, se determin metalele n concordan cu pigmenii utilizai) Se recomand s se verifice prezena altor substane organice prin investigare calitativ GC/MS.

Polistiren: : TOC, oxidabilitate, miros, culoare, stiren, Pb, Cd, pH, ali indicatori n conformitate cu aditivii folosii Recomandri: s se verifice prezena altor substane organice prin analiza calitativ GC/MS

Polipropilen: TOC, oxidabilitate,pH, Pb, Cd, miros, culoare, ali indicatori n conformitate cu aditivii folosii.



7

Se recomand s se verifice prezena altor substane organice prin investigare calitativ GC/MS.

Policlorur de vinil: TOC, oxidabilitate, pH, Pb, Cd, clorura de vinil, ftalai (pentru PVC plastic), miros,culoare, ali indicatori n conformitate cu aditivii folosii Se recomand s se verifice prezena altor substane organice prin analiza calitativ GC/MS.

Poliamide: TOC, oxidabilitate, Pb, Cd, amine primare aromatice, pH, miros, culoare, ali indicatori n conformitate cu aditivii folosii Se recomand s se verifice prezena altor substane organice prin analiza calitativ GC/MS.

Rini epoxi: TOC, oxidabilitate, amine primare aromatice,Cd, Pb, Ba, Hg, fenoli, pH, epiclorhidrin, culoare, turbiditate, substane organice volatile(n special benzen, toluen, styren, etil benzen, xilen) Se recomand s se verifice prezena altor substane organice prin analiza calitativ GC/MS.

Materiale vopsite: TOC, oxidabilitate, Cd, Pb, fenoli, pH, culaore, turbiditate,miros, substane organice volatile(n special benzen, toluen, styren, etil benzen, xilen) Se recomand s se verifice prezena altor substane organice prin analiza calitativ GC/MS

Cimenturi: Cr, Pb, pH, Cd, Al, As, TOC, oxidabilitate, nitrii, ioni de amoniu, conductivitate, turbiditate, culaore, miros

Materiale ceramice i silicai: pH, culoare, miros, turbiditate, Pb, Cd, As, Ni, Cr, Al, TOC

Schimbtori de ioni: - n extract: pH, conductivitate, oxidabilitate, TOC, Pb, Cd, Cr, miros, culoare,

epiclorhidrin, stiren Se recomand s se verifice prezena altor substane organice prin analiza calitativ GC/MS.

Ali indicatori pot fi investigai pe baza compoziiei specifice a fiecrui produs.

BIBLIOGRAFIE: 1. Development of a National Approval System for materials, equipment, reagents and disinfectants used in drinking water supply in Bulgaria, Assessment of Chemicals, DRAFT, WvdM, March 13, 2006 2. OMS Managing chemical hazards in drinking water ; : TECHNICAL ASPECTS (WATER TREATMENT CHEMICALS) www.who.int



8

3. OMS Drinking Water Quality Guidelines 3-rd edition www.who.int. 4. American Water Works Association (1990) Water quality and treatment. 4th ed. McGraw-Hill. New York. 5.National Sanitation Foundation. Standard ANSI/NSF 60-1988 Drinking-water treatment chemicals-Health effects; Standard NSF 61-1991 Drinking-water system components-Health effects. NSF International 6.. Procedure to obtain a certificate of no objection on toxicological grounds. Rijswick, the Netherlands. KIWA Ltd. 7 United Kingdom Committee on Chemicals and Materials. List of substances, products and processes approved under regulations 25 and 26 for use in connection with the supply of water for drinking, washing, cooking or food production purposes (December 1994). 8. Letterman, R.D. and Pero, R.W. (1990) Contaminants in polyelectrolytes used in water treatment. J. Am. water works Assoc. Vol 82, pp. 87-97. 9. Council of the European Communities Directive of 30 January 1978 on the approximation of the laws of the Member States relating to materials and articles which contain vinyl chloride monomer and are intended to come into contact with foodstuffs (78/142/EEC). 10. Commission of the European Communities Directive of 8 July 1980 laying down the Community method of analysis for the official control of the vinyl chloride monomer level in materials and articles which are intended to come into contact with foodstuffs (80/766/EEC) 11. Commission of the European Communities Directive of 29 April 1981 laying down the Community method of analysis for the official control of vinyl chloride released by materials and articles into foodstuffs (81/432/EEC). 12. ISO (1990) International Standard 8795 Plastics pipes for the transport of water intended for human consumption - Extractability of constituents - test method. Dr. Anca TUDOR, medic primar Igien, CPIII

material informativ

Documents