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Può GAC essere usato per gestire la priorità DBPs non regolato in acqua potabile?

Thought LeadersProf. Susan RichardsonArthur Sease Williams Professor of Chemistry
Department of Chemistry and Biochemistry
University of South Carolina

Un'intervista con il professor Susan Richardson, condotto da Stuart Milne, SEDERE

La vostra presentazione a Pittcon ha messo a fuoco su GAC per i sottoprodotti non regolati gestenti della disinfezione di priorità (DBPs) in acqua potabile. Che cosa sono le sfide correnti connesse con DBPs non regolato in acqua potabile?

Gli Stati Uniti EPA corrente regolamentano soltanto 11 sottoprodotto della disinfezione, DBPs, in acqua potabile, ma abbiamo identificato, più di 700. Molti scienziati, io stesso incluso, ritengono che gli effetti di sanità che vediamo negli studi epidemiologici, possano essere collegati con alcuno del DBPs più tossico e più non regolato che non è gestito corrente con i regolamenti dell'acqua potabile.

© Bulgn/Shutterstock.com

Perché il carbonio attivato granulare (GAC) ha ricevuto l'interesse rinnovato confrontato ad altri metodi?

Abbiamo saputo circa GAC per intorno 30 anni e c'è stato molta ricerca di promessa su, ma malgrado questo, in molti casi non è stato stabilito altrettanta gente pensa che fosse troppo costoso da passare a GAC. Invece, una serie di impianti per il trattamento delle acque beventi hanno passato i disinfettanti, per esempio dal usando il cloro a clorammina, per abbassare i livelli di DBPs regolamentato. Passando i disinfettanti in questo modo, gli impianti che precedentemente hanno lottato per rispettare i regolamenti possono diventare compiacenti.  

Tuttavia, abbiamo notato che DBPs potenzialmente pericoloso può accadere come conseguenza dell'opzione, compreso NDMA, nitrosodimetilammina, un agente cancerogeno molto potente. Così ora, gli Stati Uniti EPA e la comunità di ricerca stanno pensando a come raggiungere una soluzione adatta ritornando per quadrare uno e facendo la domanda iniziale - sono ci modi che possiamo eliminare meglio il materiale del precursore per impedire la formazione del DBP ed infine abbassare il livello di DBPs?

C'è stato una certa indicazione che ha bromurato le specie può aumentare di formazione quando usando GAC. La che ricerca avete fatto per studiare la capacità di GAC di eliminare DBPs non regolato?

Gli studi più iniziali hanno indicato che due trihalomethanes bromurati regolamentati sono aumentato con l'uso di GAC. Tuttavia, nessuna ricerca era stata effettuata oltre quella per esaminare l'altro DBPs bromurato, un che fossero più tossici di quanto DBPs regolamentato.

Quello è dove siamo venuto in- noi abbiamo catturato a circa 60 la priorità non regolata DBPs, metodi analitici messi a punto per loro, misurati loro con e senza GAC e con differenti tipi di GAC. Egualmente abbiamo sperimentato con differenti disinfettanti, con e senza prechlorination e perfino facendo uso del chloramination.

Stiamo studiando, per la prima volta, una spazzata realmente vasta di DBPs, compreso realmente la sostanza tossica quelle bromurate, capire se GAC funzionerà per loro.

Che tecniche analitiche avete usato per studiare questo DBPs?

Usiamo la gascromatografia con spettrometria di massa, GC-MS ed anche GC-MS/MS, spettrometria di massa in tandem. Un altro strumento che utilizziamo è un analizzatore organico totale dell'alogeno (TOX). Con l'analizzatore di TOX, possiamo misurare non solo il DBPs che conosciamo siamo nell'acqua potabile, ma egualmente rappresenta il materiale clorurato, bromurato ed iodato che non facciamo circa e non possiamo misurare ancora.

Il DBPs generalmente bromurato ed iodato è molto più tossico di quei clorurati, così l'analisi organica totale dell'alogeno ci danno un'idea di che cosa è là (oltre le cose che possiamo misurare). E, con i 60 DBPs che stiamo quantificando, possiamo ottenere una misura molto completa del DBPs.

Infine, il nostro scopo è di rendere l'acqua potabile più sicura ed in modo da vogliamo scoprire se GAC può fare questo.

Granular Activated Carbon for Water Treatment

Carbonio attivato granulare per il trattamento delle acque da AZoNetwork su Vimeo.

Che impatto l'età di GAC e di tipi di GAC ha sulla filtrazione del DBPs in acqua potabile?

L'invecchiamento di GAC è tanto come come invitare il materiale in nostri filtri da acqua domestici per invecchiare - dopo un po', dovete cambiarlo.  GAC in un impianto per il trattamento delle acque bevente è come avere un filtro enorme da Brita.

I siti all'interno del filtro ottengono riempiti con materiale come i sorbs ed elimina i materiali indesiderati dalla vostra acqua, al punto in cui smettono di eliminare i precursori del DBP come efficacemente - poi è tempo di rigenerare quel GAC.

GAC offre una soluzione a lungo termine per la diminuzione dei livelli di DBPs non regolato in acqua potabile?

Direi così, particolarmente poichè abbiamo veduto tali buoni risultati con. Alcuni degli impianti che abbiamo esaminato stavano diminuendo i livelli del DBP vicino fino a 80% con un giovane filtro da GAC.

Vale la pena di notare che in alcuni casi tuttavia, abbiamo veduto un aumento in un certo DBPs bromurato che erano tossici, appena come il primo lavoro che ha veduto due dei trihalomethanes bromurati aumentare. Ma globale, quando lo abbiamo esaminato generale, è ancora un itinerario utile per contenere la produzione dell'acqua più sicura.

Che cosa sono i punti seguenti nella vostra ricerca?

Sebbene possiamo misurare il DBPs e l'alogeno organico totale nell'ambito di tutti i tipi di scenari nella nostra ricerca, siamo stati limitati dal nostro finanziamento in quanto non potevamo ottenere la prova reale di tossicologia - invece, abbiamo calcolato la citotossicità in vitro facendo uso del DBPs misurato che abbiamo e del usando le potenze di citotossicità che conosciamo da altri studi.

Di conseguenza, i nostri punti seguenti sono di avere tossicità reale in questione nel nostro lavoro, combinando la chimica e la tossicologia completa.

Che cosa avete guadagnato dall'assistere a Pittcon 2018 e dalla discussione della vostra ricerca?

Amo dividere la mia ricerca con altre, sono buono da informare altri sul lavoro che stiamo facendo.

Se posso istruire la gente con la mia conversazione a Pittcon, quel GAC è un buon modo andare, quindi forse altri promuoveranno quello nelle loro utilità e divideranno la loro conoscenza nuova con la gente che conoscono nel campo.

Egualmente assisto a Pittcon per imparare, anche. Ho imparato circa le nuove tecniche analitiche, novità, nuovi risultati. È sempre emozionante venire alle conferenze ed imparare le nuove cose. Quella è una grande parte di!

Circa prof. Susan Richardson

Susan D. Richardson è il professore di Arthur Sease Williams di chimica nel dipartimento di chimica e della biochimica all'università di Carolina del Sud.  Prima della venuta a USC nel gennaio 2014, era un chimico della ricerca per parecchi anni al laboratorio di ricerca nazionale dell'esposizione degli Stati Uniti il EPA a Atene, GA.  Per l'ultimo parecchi anni, Susan sta conducendo la ricerca nel bere acqua-specifico nello studio dei sottoprodotti tossicologicamente importanti della disinfezione (DBPs).

Susan è il destinatario del premio della società di prodotto chimico americano 2008 per gli avanzamenti creativi nella scienza ambientale & nella tecnologia, ha conseguito il dottorato onorario dall'università bretone del capo nel Canada (2006), recentemente è stata riconosciuta come collega di ACS (2016) e recentemente è stata eletta vicepresidente/presidente eletto della società americana per spettrometria di massa (2018).

Egualmente servisce da editore di socio di scienza ambientale & la tecnologia e per ricerca idrica ed è sul comitato consultivo editoriale delle comunicazioni rapide in spettrometria di massa, giornale dei materiali pericolosi, la ricerca di inquinamento e di scienza ambientale e giornale delle scienze ambientali.  Susan ha pubblicato più di 140 articoli pubblicati e capitoli del libro ed ha scritto molti esami biennali invitati per il giornale analitico Chimica-sugli agenti inquinanti emergenti nell'analisi dell'acqua e spettrometria di massa ambientale, ha un Ph.D. in chimica dall'Emory University e un B.S. nella chimica & nella matematica dall'istituto universitario & da State University della Georgia.

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