水の中の何か
Richard Jack、Jeff Rohrer、Andy Eatonによる
飲料水の消毒に非ガス状の塩素が使用されるようになると、塩素酸塩のような消毒副産物（DBPs）への曝露の潜在的な健康への影響に対する懸念が大きな注目を集めている。 これにより、塩素酸塩は米国環境保護庁（EPA）の汚染物質候補リスト3（CCL3）に掲載され、その後代理店の規制されていない汚染物質監視ルール3（UCMR3）プ
現在進行中のUCMR3プログラムの最新の結果は、米国全体の多くの飲料水事業者が塩素酸塩の健康基準レベル210μ g/Lを超えており、一部は世界保健機関（WHO）の700μ g/Lのガイドラインを超えていることを示している。塩素酸塩を規制する最終決定は数年前であるが、現在の結果は、塩素酸塩が米国における潜在的な規制の有力な候補であり、多くの公益事業者がコンプライアンス上の問題を抱えている可能性があることを示唆している。
塩素酸塩の源
塩素酸塩は、消毒剤としての二酸化塩素の使用から飲料水に発生する可能性があります。
塩素酸塩は、 多くの水道事業者がオゾンを使用することを今好む間、まだ紫外線または二酸化塩素のようなより少なく有効な方法を使用する複数がある。 後者は処理された水の中でさえ、亜塩素酸塩、塩素酸塩および塩化物に急速に分解することができる。 消毒の練習を越えて、飲料水の塩素酸塩の源はまた小麦粉の処理でと同様、パルプ、ペーパーおよび繊維工業で使用されるbleaching代理店を含むかもしれません。 米国によると 食品医薬品局（FDA）では、二酸化塩素は食品接触物質とみなされ、亜塩素酸ナトリウムベースのシステムは家禽、果物および野菜の処理における抗菌用途1
塩素酸塩はまた複数の穀物のための非選択的な除草剤として使用によって環境に導入されるかもしれません。しかし、土壌に吸着する可能性が低いため、流出の可能性が高く、水路に大きな影響を与える可能性があります。
毒性
高レベルの塩素酸塩の消費は赤血球細胞膜を破裂させ、血液の酸素を運ぶ能力を損なう可能性があります。
毒性
これに続いて、血液中の遊離ヘモグロビンの酸化によるメトヘモグロビンの不可逆的な形成が続く。 体重のkgごとの塩素酸塩イオンの600mg低い塩素酸塩ナトリウムのレベルは致命的である場合もあります。3塩素酸塩はまたラットの植物systems4および甲状腺の新生物への染色体の損傷を引き起こすために示されていました。5このような結果では、塩素酸塩レベルを正確に監視する必要があります。
塩素酸塩の有病率および規則
米国EPAは、安全な飲料水法（SDWA）の下で健康ベースの基準を持っていない飲料水の疑いのある汚染物質のデータを収集するために、規制されていない汚染物質モニタリングルール（UCMR）プログラムを確立しています。 EPAは5年ごとに、2016年を通じて収集されるUCMRの次のサイクル（UCMR3）のデータを含むUCMR汚染物質の新しいリストを作成します。 UCMR3は、多くの場合、現在の健康基準レベル（Hrl）を下回っている生物学的影響ではなく、分析能力に基づいて、最小報告レベル（Mrl）と以前のサイクルよりも化学
UCMR3に使用される塩素酸塩のMRLは20μ g/Lで保存的に確立され、HRLは210μ g/Lである。EPAは体重キログラム当たり0.03mg（0.03mg/kg/日）の毎日の参照用量を設定している。
これまでのUCMR3プログラム（表1参照）からの塩素酸塩データには、55,000の公共水道システム（PWS）からの4,749のサンプルが含まれており、その多くはMRLおよびHRL濃度を超えている。 実際、PWSの37パーセントおよび全面的なサンプルのほぼ15パーセントに参照の集中の上の塩素酸塩があります。 これは、以前のUCMRsで測定された他の汚染物質よりもはるかに高い割合であり、多くの人々が推奨される塩素酸塩レベルよりも高い飲料水である可能性
塩素酸塩の高レベルは、より効果的な（しかし、より高価な）塩素ガスを使用するものよりも頻繁に上昇した塩素酸塩レベルを経験してバルク次亜塩素酸塩または次亜塩素酸塩のオンサイト生成を使用しているもので、水道システムで使用される消毒剤の種類にリンクされています。 どの方法が選択されているかにかかわらず、塩素酸塩の高レベルの生産は、施設が遊離塩素またはクロラミンを使用しているかどうかにかかわらず
塩素酸塩の決定
飲料水で形成された塩素酸塩イオンを除去することは現在不可能であるため、微量の塩素酸塩の検出が不可欠であり、多 EPA300.0および300.1、ISO15061およびASTM D6581方法はすべて抑制された伝導性の検出を用いるイオンクロマトグラフィー(IC)を使用する。EPA法300.0は、試薬、地面、表面、飲料および廃水の無機アニオン分析のための標準的なIC法として認識されています。
EPA法300.0は、試薬、地面、表面、飲料および廃水の この方法は手動で準備された炭酸塩の溶離液、Thermo Scientific™Dionex™AS9のコラムおよび抑制された伝導性の検出の使用を指定する。 これにより、試薬水中の3μ g/Lの塩素酸塩（7.1分間の保持時間）の方法検出限界（MDL）が達成された。
その後の改訂であるEPA Method300.1では、より高い容量の分析カラム6を採用し、高イオン強度水（HIW）条件下で0.78μ g/Lという低いMDLsを達成しました。 この方法は15年以上前に書かれて以来、水酸化物溶離液もその要件を満たすことが実証されています。 両方の溶離液は、試薬フリーイオンクロマトグラフィー（RFIC）システムを使用して手動で調製または電解生成することができます。
EPA Method300.1カラムおよび溶離液の改善
カラム技術の最近の進歩は、新しい検出オプションを提供します。 高容量の陰イオン交換コラムは陰イオンの固まりがコラムで荷を積むことができることを意味しま塩化物、炭酸塩および硫酸塩のような共通の干渉の陰イオンの前で塩素酸塩のような跡の陰イオンのより容易な検出を可能にします。 例えば、Thermo Scientific™Dionex™IonPac AS23カラムは、320μ eq/カラム（4x250mmカラム）の容量を達成するために独自のポリマー技術を使用して開発されました。
水酸化物溶出液は、飲料水中の微量DBPsの定量にも有効であることが証明されています。 炭酸塩溶離液を使用する場合、抑制生成物は炭酸塩であり、これは炭酸塩よりも導電性は低いが、依然として背景コンダクタンスに寄与し、感度を低下させる。 一方，水酸化物の抑制生成物は水であり，背景コンダクタンスを低下させ，分析物感度を改善した。 水酸化物選択カラム（Thermo Scientific™Dionex™IonPac AS19）は、方法300.1の要件を満たすか、またはそれを超えることが示されています。
試薬フリーイオンクロマトグラフィーシステム
EPAメソッド300.0および300.1は、伝統的に手動で調製された溶離液を使用していましたが、RFICシステムでは分析感度および再現性が向上することが実証されています。 これにより、電解溶離液の生成と自己再生抑制を組み合わせることにより、溶離液を手動で準備して脱ガスする必要がなくなります。 脱イオン水から高品質の溶離液を電解的に生成することにより、RFICシステムは、トレースDBP検出のための改善された性能を実証しています。 最近、IonPac AS23カラムは、飲料水中の塩素酸塩、臭素酸塩、亜塩素酸塩の微量濃度を測定するために使用されています7、電解的に生成された水酸化物溶離液が改善された分離と検出限界をどのように促進するかを示しています（図を参照）。 1). さらに、流れの精密な制御は高められた再現性のための反復可能な集中そして勾配を可能にする。 脱イオン水からオンラインで生成された水酸化物溶離液は、面倒な作業を自動化し、アナリストとラボ間の使いやすさと再現性の両方を向上させます。
結論
過去20年間で、塩素酸塩および他のDbpは、既知の毒性のために厳密に監視および規制されてきました。 それらの有病率と形成を評価するためには、監視が容易で簡単であるように、堅牢で敏感な分析方法を進化させる必要があります。 このようにして、有病率に対する信頼性を確立して、賢明な規制決定を行うことができるようにすることができる。 飲料水のイオン強度は変化する可能性があるため、低μ g/Lレベルでの監視は困難になる可能性があります。 イオンクロマトグラフィーは飲料水の塩素酸塩そして他のDBPsの承諾の監視のための多目的な技術として示されました。 抑制された伝導性の検出の使用によって、ICは塩素酸塩の検出のための有効な技術として証明され、承諾の監視のためのEPAによって認可され、承認さ
著者について
Richard F. ジャックはThermo Fisher Scientific Inc.の環境および産業垂直マーケティングのディレクターである。 彼は、分析方法のコンプライアンス監視を開発するために、世界中の規制当局と協力しています。 リチャードはEPA557のための共著者で、また複数のASTM方法を起草した。
Andy Eatonは、Eurofins Eaton Analytical Inc.のテクニカルディレクター兼バイスプレジデントです。 彼の研究室は、全国の400以上のユーティリティとUSEPAのためのUCMRモニタリングを2001年以来行ってきました。 アンディはUCMRおよびDBPの監視の多数の出版物そして提示を有する。
Jeff Rohrerは、Thermo Fisher ScientificのDionex製品のアプリケーション開発ディレクターです。 彼はThermo Fisher Scientificの他のクロマトグラフィーの実験室の仕事に助言し、見直す。 彼は70の査読された出版物を書いた。
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