Soorten desinfectiebijproducten

Wat zijn trihalomethanen
Trihalomethanen (CHX₃) waren de eerste desinfectiebijproducten die ontdekt werden in gechloreerd water. Ze worden gevormd bij desinfectie met chloor en gechloreerde desinfectiemiddelen. De trihalomethanen bestaan uit trichloormethaan (chloroform, CHCl₃), broomdichloormethaan (BDCM, CHBrCl₂), chloordibroommethaan ( CHBr₂Cl) en tribroommethaan (CHBr₃). Hoewel hier sprake is van gechloreerde of gebromeerde methanen, worden deze desinfectiebijproducten niet gevormd door de reactie van chloor met methaan, maar door de complexe reactie van chloor met organisch materiaal. De concentratie trihalomethanen is in oppervlaktewater in de zomer hoger dan in de winter, door een hogere temperatuur en door een hogere concentratie organisch materiaal in het water. Daarnaast is de concentratie in oppervlaktewater doorgaans hoger dan in grondwater. Ook dit wordt veroorzaakt door de hoeveelheid organisch materiaal in het water. Wanneer er in het water bromide aanwezig is, worden er meer gebromeerde trihalomethanen gevormd.
Het gehalte trihalomethanen dat in het drinkwater wordt aangetroffen verschilt per land.
Uit laboratoriumproeven blijkt dat trihalomethanen ontstaan bij de reactie van propanon (een ozonbijproduct) met chloor. Propanon wordt meteen geoxideerd tot trichloorpropanon. Bij een hoge pH ontstaat hieruit door hydrolise chloroform.
CH₃COCH₃ + HOCl ® CH₃COCCl₃
CH₃COCCl₃ + H₂O ® CH₃COOH + CHCl₃

Bij de aanwezigheid van bromide, worden gebromeerde propanonen gevormd, waaruit gebromeerde trihalomethanen ontstaan. Trihalomethanen kunnen worden gevormd door de hydrolise van veel verschillende trihalogeneerde desinfectiebijproducten en tussenproducten, zoals trihaloacetonnitrielen, trihaloacetyldehyden, en gebromeerde trihaloazijnzuren.

Wat zijn de gezondheidseffecten van trihalomethanen?
Trihalomethanen worden ervan verdacht aandoeningen te veroorzaken aan de lever, nieren en het centraal zenuwstelsel en een verhoogd risico op kanker te geven.

Wat zijn de normen voor trihalomethanen?
In het Nederlandse Drinkwaterleidingbesluit wordt voor trihalomethanen een norm aangehouden van 25 μg/L. (Waterleidingbesluit, 2001)

In de Verenigde Staten is de norm met ingang van de ‘Stage 1 Disinfectants and disinfection byproducts rule’ verlaagd van 100 naar 80 μg/L. (EPA, 2001)

De WHO schrijft voor drie trihalomethanen een afzonderlijke norm voor, voor broomdichloormethaan (BDCM) is dat 60 , voor bromoform 100, voor chloroform 200 μg/L. (WHO, 2001)

Wat zijn gehalogeneerde azijnzuren?
Gehalogeneerde azijn zuren (HAA) vormen een andere belangrijke groep van gechloreerde desinfectiebijproducten. Azijnzuren bestaan uit drie H-atomen die vastzitten aan een COOH-groep. Bij gehalogeneerde azijnzuren zijn de H-atomen gedeeltelijk vervangen door halogeenatomen. HAA zijn niet-vluchtige verbindingen. HAA komen soms voor in hogere gehaltes dan trihalomethanen (THM). Dit wordt bepaald door de pH van het water, bij een lage pH worden er meer HAA gevormd, bij een hoge meer THM. Ook de samenstelling van het natuurlijk organisch materiaal (NOM) bepaalt of er meer THM of meer HAA worden gevormd. Net zoals THM komen HAA in oppervlaktewater in de zomer in hogere concentraties voor dan in de winter en bevat drinkwater van oppervlaktewater meer HAA dan grondwater. HAA dragen bij aan de vorming van THM, omdat HAA op biologische of chemische wijze kunnen worden afgebroken en dan bijdragen aan de vorming van THM.
Ook HAA worden gevormd bij de reactie van propanon met chloor. Bij een lage pH wordt trichloorpropanon verder geoxideerd tot tetra-, penta, en hexachloorpropanon. Als deze stoffen hydrolisereacties ondergaan, ontstaan er mono-, di- en trichloorazijnzuren.
Reactie:

CH₃COCCl₃ + HOCl ® CHCl₂COCCl₃
CHCl₂COCHCl₃ + H₂O ® CHCl₂COOH + CHCl₃

Wat zijn de gezondheidseffecten van gehalogeneerde azijnzuren?
Gehalogeneerde azijnzuren worden ervan verdacht een verhoogd risico op kanker te geven.

Wat zijn de normen voor gehalogeneerde azijnzuren?
In het Nederlandse Waterleidingbesluit staan geen normen voor het gehalte gehalogeneerde azijnzuren in het drinkwater, omdat. (Waterleidingbesluit, 2001)

In de Verenigde Staten schrijft EPA voor gehalogeneerde azijnzuren een norm voor van 80 μg/L. (EPA, 2002)

Ook de WHO schrijft voor gehalogeneerde azijnzuren geen normen voor. (WHO, 2004)

Wat zijn haloacetonnitrielen (HAN), halo-aldehyden en halo-ketonen ?
Deze desinfectiebijproducten komen doorgaans in veel lagere gehaltes voor dan trihalomethanen (THM) en gehalogeneerde azijnzuren (HAA). Ze worden snel gevormd wanneer het water gedesinfecteerd wordt, maar worden door middel van hydrolise en reacties met het residuale desinfectiemiddel afgebroken. Daarnaast zijn het vaak tussenproducten van andere desinfectiebijproducten als THM en HAA. De pH is van groot belang voor de vorming van deze desinfectiebijproducten, een hoge pH voorkomt de vorming ervan. In tegenstelling tot THM en HAA is er geen verschil te zien in het gehalte van deze desinfectiebijproducten in de zomer of winter.

Haloacetonnitrielen kunnen gevormd worden door de reactie van acetonnitriel met chloor. Deze desinfectiebijproducten worden afgebroken als er sprake is van een lange reactietijd tussen het desinfectiemiddel en het water.

Trichlooracetaldehyde en gebromeerde aldehyde verbindingen vormen de op twee na grootste groep desinfectiebijproducten. Mono- en dichlooracetaldehyde kunnen tijdens desinfectie ook gevormd worden, maar worden geoxideerd tot trichlooracetaldehyden. Acetaldehyde is een desinfectiebijproduct van ozon. Als ozon gebruikt wordt in combinatie met chloor, ontstaan er trihaloacetaldehyden.
Reactie acetaldehyde met chloor:
CH₃CH + HOCl ® CCl₃CHO

Wat is MX?
In 1986 werd een nieuw desinfectiebijproduct ontdekt, 3-chloro-4(dichloromethyl)-5-hydroxy-2(5H) furanone, MX. Zo’n 30% van de mutagene activiteit van het drinkwater wordt aan dit desinfectiebijproduct toegeschreven. Omdat MX zeer actief is en vaak in het drinkwater wordt aangetroffen, heeft de WHO MX op een lijst met voor mensen potentieel gevaarlijke stoffen geplaatst. Bij gebrek aan toxicologische gegevens zijn er nog geen richtlijnen voor de concentratie MX die zich in het water mag bevinden ontwikkeld. Voor de Derde Editie van de WHO Drinkwaterkwaliteitsrichtlijnen (1997) wordt voor MX een maximale concentratie van 1,8 μg/L geadviseerd.
Andere desinfectiebijproducten die vaak gevonden worden tijdens chlorering van het water zijn halonitromethanen, halofenolen en halofuranonen. Deze worden hier verder buiten beschouwing gelaten.

Wat is chloriet?
Chloriet (ClO₂^-) is een desinfectiebijproduct van chloordioxide. Bij de degradatie van chloordioxide ontstaat chloriet.

ClO₂ ® ClO₂^-.

De vorming van chloriet uit chloordioxide in het water vindt plaats via verschillende complexe reacties. Chloriet wordt ervan verdacht bij kinderen bloedarmoede te veroorzaken en bij jonge kinderen aandoeningen aan het zenuwstelsel.

Meer weten over de desinfectie van water?:

Inleiding waterdesinfectie Noodzaak behandeling water Geschiedenis waterbehandeling

Drinkwaterbehandeling Nederland

Wat is water desinfectie? Noodzaak desinfectie van water Geschiedenis desinfectie Ziektes Voorwaarden voor desinfectie Factoren van invloed op desinfectie Regelgeving desinfectie drinkwater Nederland EU USA WHO

Zwembadbehandeling Zwembadverontreinigingen Zwembaddesinfectie Zwembaddesinfectie en gezondheid Zwembad regelgeving

Koeltorenwater Koeltorenverontreinigingen Koeltorendesinfectie Koeltorenregelgeving

Chemische desinfectiemiddelen Chloor Natriumhypochloriet Chlooramines Chloordioxide Koper-zilver ionisatie Waterstofperoxide Broom

Ontstaan desinfectiebijproducten Soorten desinfectiebijproducten Onderzoek gezondheidseffecten desinfectiebijproducten

Vergelijking desinfectiemiddelen