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第8章 化学的観点(概要仮訳)
情報発信日：2011-09-22
先月は2011年6月27日付けで公表されたWHOのGUIDELINES FOR DRINKING-WATER QUALITY(GDWQ：飲料水水質ガイドライン)第4版の概要について述べましたが、当月は会員の皆さま方に関係が深いと思われる第8章の化学物質に関する事項、とりわけ8-5-4「水処理に用いられる、または飲料水と接触することにより浸出する化学物質」について主要な部分を仮訳し、概略を紹介します。
飲料水の中に含まれる化学物質に関する健康懸念は年単位で暴露された場合のものが大部分です。例外としては硝酸塩があります。懸念物質の中で着目される化学物質にオゾンや塩素などの殺菌剤により生成する副生成物、例えばトリハロメタンやハロ酢酸などがあります。規制値が設けられた個別の化学物質については12章に記載します。
8-1 飲料水の化学的危険性 (省略)
8-2 化学物質ガイドラインの起源 (省略)
8-3 分析的達成 (省略)
8-4 処理 (省略)
8-4-1 処理能力 (省略)
8-4-2 殺菌副産物のためのプロセス制御方法 (省略)
8-4-3 腐食防止のための処理 (省略)
8-4-4 家庭用水の処理 (省略)
8-5 個々の化学製品のためのガイドライン値(ソース・カテゴリーによる) (省略)
8-5-1 天然から生じる化学物質 (省略)
8-5-2 産業由来及び住居からの化学物質 (省略)
8-5-3 農業活動からの化学物質 (省略)
水処理に使用される化学物質及び材料と接触することによって生じる化学物質は最終的に処理された水に汚染をもたらすかもしれません。
何種類かの物質は処理時に意図的に水に直接加えられます。そして、その中の何種類か(例えば塩類、凝固ポリマー残基またはモノマー)は最終処理された水に予想外に残留するかもしれません。
クロラミンと塩素殺菌剤残留物は、例えば意図的な添加物で、そして、それらの存在は利益を供与します。
その他(例えば DBPs：殺菌剤副生成物)は、一般的な水の中で 、殺菌用の化学薬品と物質の間の化学反応によって生成します。(表8.14 に示す)
塩素化副生成物と他のDBPs はプールで生成する場合もあり、そこからの吸入と皮膚吸収による暴露はより大きな 重要性があります。(WHO、2006)
他の化学製品(例えばコーティング剤から浸出する化学物質または黄銅製のパイプや水栓からの鉛または銅)は、処理または供給(間接的であるか意図的でない添加物)のとき、表面との接触からもたらされるかもしれません。
水処理時に使われる何種類かの化学物質(例えばアルミニウム)、または、飲料水との接触する材料(例えばスチレン)は、他の主要な源をもつゆえに詳細をこの章の別項で議論します。
これらの添加物(直接的および間接的であるか意図的でない両方とも)の多くは、安全な飲料水を生産する方法における構成要素です。モニタリングと管理へのアプローチは、望ましくは材料または化学製品の制御を通して行います。
そのようなプロセスが処理において、処理プロセスを最適化することには、DBPsの形成を制御するために使われる化学製品の残留を支配するために最適化を確実とするために重要です。質の悪い材料に起因する不注意な汚染は最終処理された水の品質に限度を設けるよりも、むしろ製品自体の組成を支配している仕様を適用することによって、最適にコントロールされます。反対に、添加物の不適当な使用による汚染は使用に対するガイダンスによって対処されることができます。同様に、パイプの品質に関する規則は、浸出する材料による水の汚染の可能性を避けることができます。本来の位置における応用コーティングからの汚染の制御は、適切なコードのアプリケーションの実行の規制に加えて材料の組成の制御が必要です。
添加物と飲料水と接触する材料のために多くの国家及び第三者の評価と承認システムが世界に存在しています。しかし、多くの国ではそのようなシステムがないか、または作用しません。政府と他の組織は付加的な管理システムを確立するか、適応させる ことを検討しなければなりません。そして、環境製品品質標準と許容できる水を決定することに適用する使用のガイダンスは製品と接触します。
理想的には、国の間の調和する標準または互恵的な認知は、コストを下げて、そのような標準(セクション1.2.9参照)に、アクセスを増やします。 テーブルで示される理由のために表8.15にリストされる化学製品のために、ガイドライン値は規定されませんでした。 各々のためのデータ表は、第12章に含まれます。
ガイドライン値は表8.16にリストされる化学製品のために規定されました。そして、それは包含基準を満たします。 各々のためのデータ表は、第12章に含まれます。
ガイドライン値がいくつかの塩素化副産物のために規定されたが、THMs(トリハロメタン)とHAAs(ハロ酢酸)が大多数の塩素化副産物の指標として十分なことを、飲料水供給からのデータは示します。塩素化副産物をコントロールする最も適切な手段は有機前駆体を追い出すことです。そして、それは主に自然からの由来です。処理効率を最適化して、処理パフォーマンスをモニターするのに用いられることができる他の操作上のパラメータの境界を確立するのに、THMsと(適切であるならば)HAAs(例えば水が低いpHで塩素処理される所で)の測定は、用いられることができます。これらの状況では、他の塩素化副産物のモニタリング頻度は、減らされることができます。全有機ハロゲンがよくTHMsかHAAsと相関しないが、それはある程度の全塩素化副産物で、操作上の目的のためのもう一つの潜在的指標である場合があります。
すべての状況では、塩素化副産物を含むDBPs(殺菌剤副産物)のためのガイドラインを満たそうとする際に、または、これらの物質の濃度を減らそうとする際に、殺菌効率が、危うくされなければならないというわけではありません。
次亜塩素酸ナトリウムはゆっくり分解し、暖かい温度によって早く、塩素酸と亜塩素酸イオンになります。
溶液は時間が経つと、利用できる塩素濃度が減少して、処理された水に加えられる塩素酸塩と亜塩素酸塩の量の増加で、望ましい残留塩素濃度を得るためにより多くの製品の一回分を加えることが必要です。
固体の次亜塩素酸カルシウムの分解は非常に遅いので、汚染は重要になりません。しかし、次亜塩素酸カルシウム溶液を使用前に準備して、保存する場合は、塩素酸塩と亜塩素酸塩を形成する分解も起こるでしょう。
水に溶解した塩化ナトリウムを電気分解することによって、次亜塩素酸ナトリウムは製造されます。そして、それは低濃度の臭化ナトリウムも自然に含みます。
次亜塩素酸ナトリウム溶液に臭素酸塩が存在することで臭素酸塩が処理された水に分配されます。次亜塩素酸ナトリウムの品質と許容性は、部分的に臭素酸塩残基の濃度の働きです。
産業の等級製品は、飲料水アプリケーションにとって許容できない場合があります。 次亜塩素酸塩の現場での電気化学的生成を用いたシステムで臭素酸塩を形成するために、塩化ナトリウムに自然に存在する臭化ナトリウムも、酸化します。
オゾンの使用は、水に存在する臭化物の酸化を通して、高い臭素酸塩濃度になる可能性があります。 一般に、水の臭化物濃度がより高いほど、臭素酸塩はより多く生産されます。
望ましい反応と二酸化塩素の発生を争う反応の結果として、二酸化塩素溶液は、塩素酸塩を含むことがあります。亜塩素酸塩イオンは、二酸化塩素の使用からの回避不能な分解製品です; 一般的に、実用投与の60–70%は、処理された水の中で亜塩素酸塩に変わります。
個人が使用した医薬品や、家畜や農業で使用した医薬品などの廃棄に関して規制がないため、排水に流入し飲料水の原水に混入することが危惧されている。
しかし、調査の結果、通常のヒトの健康に影響を与えるほどの濃度は検出されなかったし、現状の高度浄水処理を含む水処理によって安全なレベルにまで削減できることもわかった。
8-6 公衆衛生のために使われる農薬 (省略)
8-7 化学的水質問題と非常時に応じた地域活動の確認 (省略)
表8-13 飲料水の中で健康重要性である農業活動からの化学製品のためのガイドライン値 (省略)
表8-14 殺菌された水中の殺菌剤による副生成物 (省略)
表8-15 水処理に使用されるまたは飲料水と接触するがガイドライン値が設定されなかった化学物質
表8-16 水処理に使われる化学製品または飲料水と接触がある材料で健康に重要である物質のガイドライン値
WHOのGUIDELINES FOR DRINKING-WATER QUALITY (GDWQ：飲料水水質ガイドライン)第4版の8章、化学物質の観点の主要部分を仮訳しましたので、概要を以下にまとめます。
(1) WHOがガイドラインを設けた化学物質は硝酸塩を除いて、年単位の暴露によって健康懸念が出る値です。
(2) 飲料水を殺菌するための薬剤(塩素やオゾン、二酸化塩素)の残留に関する懸念がある。
(3) 飲料水の殺菌剤によるDBPs(殺菌剤副生成物)の懸念、例えばトリハロメタンやハロ酢酸などがある。
(4) 配管材料から浸出が懸念される物質として以下の5物質ついては規制値を設けなかった。(表8-15参照)
アスベスト、ジアルキス錫、フルオランテン、無機錫、亜鉛
(5) 配管材料から浸出が懸念される物質として以下の6物質にガイドライン値を設けた。(表8-16参照)
アンチモン、ベンゾ[α]ピレン、銅、鉛、ニッケル、塩化ビニル(モノマー)
※鉛は暫定基準値
※第3版と比較してニッケルは20μg/ｌ(暫定値)⇒70μg/ｌ(規制値)に変更、他は変更なし。
(6) 新規の懸念物質としては家庭で廃棄される医薬品、農業や畜産での廃棄医薬品による排水及び原水汚染があるが調査の結果、健康に問題ある濃度の検出はされず、また浄水場での処理で十分除去されることもわかった。
<参考>
