خطرات نیترات در آب آشامیدنی

عنصر نیتروژن برای همه موجودات زنده ضروری است و برای تولید مولکول های زیستی مهم مانند پروتئین ها و سایر اجزای سازنده حیات ضروری است. با این حال، نیتروژن بیش از حد در آب می تواند منجر به انواع مشکلات از جمله اثر بر کیفیت آب، و خطرات سلامتی انسان شود. نیتریت شکلی از نیتروژن است که به طور طبیعی در محیط وجود دارد و می تواند توسط باکتری ها به سایر اشکال رایج مانند آمونیوم و نیترات تبدیل شود. از آنجا که این اشکال نیتروژن به عنوان مواد مغذی مهم برای گیاهان عمل می کنند، معمولاً در کودهای شیمیایی استفاده می شوند. نیتریت می تواند آب را از طریق آب روان در تماس با کود یا فاضلاب یا از آب های زیرزمینی در تماس با رسوبات معدنی آلوده کند. نیتریت و سایر مواد مغذی می توانند منجر به مشکلات زیست محیطی مانند اتروفیکاسیون (شکوفه های جلبکی در دریاچه ها و برکه ها) و هیپوکسی (کاهش اکسیژن در آب به دلیل رشد بیش از حد جلبک ها) شوند. شکوفه‌های سیانوباکتری‌های مرتبط با اوتروفیکاسیون نیز می‌توانند ترکیبات سمی مضر برای دام و سلامت انسان تولید کنند.

pic1

نیتریت می تواند توسط باکتری نیتروزوموناس در لوله های توزیع آب تولید شود. منابع اضافی نیتریت به آب شامل شسته شدن کودها یا کود دامی، فاضلاب تصفیه نشده یا پساب سپتیک تانک یا مواد گیاهی یا حیوانی در حال پوسیدگی است. چاه های کم عمق و چاه های نادرست ساخته شده یا آسیب دیده بیشترین آسیب را در برابر آلودگی نیتریت دارند. نیتریت می تواند توسط باکتری نیتروزوموناس در لوله های توزیع آب تولید شود. این می تواند در لوله های فولادی گالوانیزه رخ دهد اگر آب حاوی نیترات و اکسیژن کم باشد یا اگر از کلرامین برای ضدعفونی استفاده شود. این فرآیند نیتریفیکاسیون (تبدیل آمونیوم به نیتریت و به نیترات) نامیده می شود. از دیگر انواع باکتری های نیتروف کننده می توان به نیتروسوکوکوس و نیتروسپیرا اشاره کرد.

pic2

وجود نیتریت همچنین ممکن است نشان دهنده سایر مشکلات کیفیت آب باشد. اگر نیتریت در آب چاه شناسایی شد، صاحب چاه باید آب را از نظر باکتری کلیفرم نیز آزمایش کند و ساختمان چاه را بررسی کند. وجود نیتریت همچنین ممکن است با سطوح ناایمن نیترات همراه باشد. در آب آشامیدنی، غلظت نیتریت معمولاً کمتر از 0.1 میلی گرم در لیتر یا ppm است.

pic3

نیترات

نیترات ترکیبی است که به طور طبیعی وجود دارد و منابع ساخت بشر زیادی دارد. نیترات در برخی دریاچه ها، رودخانه ها و آب های زیرزمینی وجود دارد. نمی توان نیترات را در آب چشید، بویید یا دید. مصرف بیش از حد نیترات می تواند مضر باشد - به خصوص برای نوزادان. سطوح بالای نیترات در آب آشامیدنی ممکن است خطر ابتلا به سرطان روده بزرگ را افزایش دهد. سطوح نیترات در منابع آبی ما در بسیاری از مناطق جهان عمدتاً به دلیل کاربرد کودهای معدنی و کود حیوانی در مناطق کشاورزی افزایش یافته است. خطر ابتلا به سرطان های خاص و نقایص مادرزادی ممکن است با مصرف نیترات در شرایطی افزایش یابد که تشکیل ترکیبات نیتراتی را افزایش می دهد. با در نظر گرفتن تمام مطالعات انجام شده، قوی ترین شواهد برای ارتباط بین مصرف نیترات آب آشامیدنی و پیامدهای نامطلوب سلامتی علاوه بر متهموگلوبینمی، مربوط به سرطان کولورکتال، بیماری تیروئید و نقص لوله عصبی است.

pic4

نیترات (NO3) ترکیبی است که از نیتروژن و اکسیژن تشکیل می شود. گاهی اوقات مقادیر زیادی نیترات وارد آب آشامیدنی می شود. منابع معمولی نیترات عبارتند از: کودها، ضایعات حیوانی، به ویژه در مناطق کشاورزی، سیستم های دفع فاضلاب غیر مشبک و ضایعات صنعتی و صنایع غذایی.

نیترات در آب بسیار محلول است و باعث می شود که به راحتی از طریق خاک به آب های زیرزمینی منتقل شود.

اثرات منفی نیترات ها در آب آشامیدنی بر سلامتی

نوزادان، زنان باردار و شیرده و افراد مسن باید از مصرف آب با سطوح بالای نیتریت یا نیترات خودداری کنند. نیتریت با تداخل در توانایی گلبول های قرمز برای حمل اکسیژن باعث ایجاد "سندرم کودک آبی" (متهموگلوبینمی) می شود. این مشکل عمدتاً برای نوزادان، نوزادان متولد نشده و سالمندان است. شیر خشک مخلوط شده با آب سرشار از نیتریت یا نیترات نیز می تواند منجر به این مشکل شود. این معمولا برای کودکان بزرگتر و بزرگسالان با سیستم گوارشی بالغ مشکلی ایجاد نمی کند.

pic5

سطوح بالای نیترات می تواند برای نوزادان کمتر از شش ماه که با شیر خشک تغذیه می شوند و جنین متولد نشده زنان باردار خطر ایجاد کند. بزرگسالان مبتلا به اختلالات متابولیک خاص نادر نیز ممکن است در معرض خطر باشند. نیترات توسط باکتری های روده به نیتریت تبدیل می شود. این نیتریت با هموگلوبین در جنین یا نوزاد کمتر از 6 ماه ترکیب می شود و از اتصال و توزیع اکسیژن در بدن جلوگیری می کند. کبودی اطراف دهان، دست‌ها و پاها  به وجود آورنده سندروم کودک آبی می باشد که در موارد شدید می تواند بر تنفس تأثیر بگذارد و زندگی را تهدید کند. نوزادانی که کاملاً با شیر مادر تغذیه می شوند تحت تأثیر قرار نمی گیرند زیرا نیتریت ها وارد شیر مادر نمی شوند. موارد بسیار کمی از سندرم کودک آبی در نیوزلند گزارش شده است، اگرچه نیترات در آب های زیرزمینی در بیست سال گذشته افزایش یافته است.

مصرف بیش از حد نیترات می تواند بر نحوه حمل اکسیژن خون تأثیر بگذارد و باعث ایجاد متهموگلوبینمی ( یا همان سندرم کودک آبی) شود.

pic6

کودکان زیر شش ماه که با شیشه شیر تغذیه می شوند، در معرض بالاترین خطر ابتلا به متهموگلوبینمی هستند. متهموگلوبینمی می تواند باعث شود رنگ پوست مایل به آبی شود و می تواند منجر به بیماری جدی یا مرگ شود. سایر علائم مرتبط با متهموگلوبینمی شامل کاهش فشار خون، افزایش ضربان قلب، سردرد، گرفتگی معده و استفراغ است.

شرایط زیر نیز ممکن است افراد را در معرض خطر ابتلا به متهموگلوبینمی ناشی از نیترات قرار دهد: کم خونی، بیماری قلبی عروقی، بیماری ریوی، سپسیس، کمبود گلوکز-6-فسفات دهیدروژناز، و سایر مشکلات متابولیک.

اخیراً شواهد علمی برای ارزیابی اثرات آب آشامیدنی با نیترات بالا بر بزرگسالان پدیدار شده است. قرار گرفتن در معرض نیترات/نیتریت شدید منجر به افزایش ضربان قلب، حالت تهوع، سردرد، و گرفتگی شکم می شود. برخی از مطالعات همچنین افزایش خطر ابتلا به سرطان، به ویژه سرطان معده، مرتبط با قرار گرفتن در معرض نیترات/نیتریت شدید در رژیم غذایی را نشان می‌دهند.  گزارش WHO در سال 2002 در مورد آب و سلامت اشاره کرد که سالانه 41 مورد در مجارستان، 2913 مورد در رومانی از 1985-1996 و 46 مورد در آلبانی در سال 1996 از کودکان مبتلا به سندروم بچه آبی گزارش می شود.

مصرف نیترات در آب آشامیدنی توسط مادر در دوران بارداری به عنوان یک عامل خطر محسوب شده و طیف وسیعی از پیامدهای منفی در بارداری، از جمله سقط خود به خود، مرگ و میر جنین، نارس بودن، تاخیر در رشد داخل رحمی، وزن کم هنگام تولد، ناهنجاری های مادرزادی و مرگ نوزادان مورد بررسی قرار گرفته است.  یک تحقیق یک ارتباط مثبت را نشان داد و یک مطالعه دیگر هیچ ارتباطی پیدا نکرد. این مطالعات بیش از 20 سال پیش منتشر شد. در بررسی های حال حاضر نیز شواهد معنادار و دقیقی که نشان از ارتباط قطعی این پیامدها و مصرف نیترات باشد گزارش نشده است.

سطوح نیترات در آب

استانداردهای آب آشامیدنی برای نیوزیلند حداکثر سطح قابل قبول نیترات (MAV) را 50 میلی گرم تعیین می کند که معادل 11.3 میلی گرم در لیتر نیترات-نیتروژن است. برخی از آزمایشگاه ها سطوح نیترات را گزارش می کنند در حالی که برخی دیگر نیترات-نیتروژن را گزارش می کنند.

اگر آب آشامیدنی شما نیترات بالایی داشته باشد چه باید کرد؟

آب با غلظت نیتریت بالاتر از MCL نباید برای آشامیدن یا پخت و پز استفاده شود، اما می توان از آن برای حمام کردن، شستشو و لباسشویی استفاده کرد. نیتریت را می توان با اسمز معکوس، تقطیر یا تبادل یونی از آب آشامیدنی حذف کرد. جوشاندن، فیلترهای جذب کربن و نرم کننده های استاندارد آب نیتریت را حذف نمی کنند.

pic7

اگر آزمایش‌ها نشان می‌دهد که سطوح نیترات بالاتر یا نزدیک به MAV است، زنان باردار و نوزادانی که شیر خشک مصرف می کنند و کمتر از 6 ماه هستند باید از یک منبع آب جایگزین برای نوشیدن یا تهیه شیر خشک استفاده کنند. اگر آزمایشات نشان دهد که سطوح نیترات بالاتر از نصف MAV است، آب برای نوشیدن بی خطر است. با این حال، آب باید ماهانه آزمایش شود تا اطمینان حاصل شود که نسبت به MAV افزایش نمی یابد. سطوح نیترات در طول سال متفاوت است. اغلب نتایج در بهار (به دنبال ذوب شدن باران و برف) بیشترین میزان را دارد. سطوح بالای نیترات در اواخر تابستان در مناطقی که آبیاری گسترده وجود دارد یافت شده است.

استاندارد آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) برای نیترات در آب آشامیدنی 10 میلی گرم در هر لیتر آب است و این میزان برای همه ایمن در نظر گرفته می شود.

*یک میلی گرم در لیتر (میلی گرم در لیتر) تقریباً برابر با 1 قسمت در میلیون است.

اگر چاه خصوصی دارید

انواع چاه های زیر آسیب پذیرترین چاه ها در برابر آلودگی نیترات هستند، به خصوص اگر در نزدیکی سپتیک تانک ها یا مناطقی با فعالیت های کشاورزی باشند:

چاه های کم عمق

چاه در سفره های شنی

چاه هایی با پوشش یا اتصالات آسیب دیده یا نشتی  دار

pic8

در زیر توصیه هایی در مورد نحوه پیشگیری و مقابله با آلودگی نیترات ارائه شده است.

چاه خود را در مکانی امن بسازید، منابع نیترات را از چاه خود دور نگه دارید. منابع ممکن است شامل کود، سیستم های سپتیک و فضولات حیوانی باشد. به طور منظم چاه خود را از نظر آسیب و سطح نیترات بررسی کنید. در صورت مشاهده هرگونه آسیب با پیمانکار چاه دارای مجوز تماس بگیرید. یک سال در میان سطح نیترات را آزمایش کنید. شما مسئول ایمن نگه داشتن آب چاه خصوصی خود و آزمایش آن در صورت نیاز هستید.

اگر نیترات در آب چاه شما شناسایی شود، ممکن است آلاینده های دیگری نیز در آب وجود داشته باشد. نوشیدن آب با سطوح نیترات بالای 10 میلی گرم در لیتر می تواند منجر به مشکلات سلامتی فوری برای نوزادان زیر شش ماه و افرادی با مشکلات سلامتی خاص شود. اگر نیترات در آب شما در سطوح بالای 10 میلی گرم در لیتر شناسایی شد، مراحل زیر را دنبال کنید.

آب آشامیدنی خود را از یک منبع جایگزین مطمئن مانند آب معدنی تهیه کنید. این امر به ویژه در صورتی مهم است که نوزادان زیر شش ماه از آب یا شیر خشک ساخته شده با آب بنوشند. اگر نیترات در آب شما وجود داشته باشد، آب جوشیده جایگزین مطمئنی نیست. آب جوش نیترات را غلیظ تر می کند.

از یک پیمانکار دارای مجوز چاه بخواهید که چاه شما را از نظر آسیب بررسی کند.

منابع بالقوه آلودگی نیترات را در ملک خود بیابید و حذف کنید.

pic9

نیترات در ایران

نیترات یکی از مهم ترین آلاینده هایی است که می تواند عمدتاً در نتیجه فرآیندهای انسانی در محیط منتشر شود. مصرف بیش از حد نیترات ممکن است خطر ابتلا به انواع خاصی از سرطان را افزایش دهد. بررسی غلظت نیترات در آب آشامیدنی و سلامت آن برای مردم ایران در سال 2019 انجام شد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، منابع آب شرب شهرهای تهران، مشهد (خراسان رضوی)، زاهدان (سیستان و بلوچستان)، شیراز (فارس)، قم، اردبیل و اهواز (خوزستان) دارای غلظت نیترات بالاتر از حد توصیه‌شده توسط سازمان بهداشت جهانی هستند. خطرات تخمینی سرطان برای استان های تهران، مشهد (خراسان رضوی)، زاهدان (سیستان و بلوچستان)، شیراز (فارس)، قم، اردبیل و اهواز (خوزستان) در محدوده تعیین شده توسط بهداشت کانادا و سازمان بهداشت جهانی قرار نداشت. در بررسی های اکثر استان های ایران که دارای سطح غیر مجاز نیترات در منابع آب آشامیدنی هستند، بین شیوع سرطان و مواجهه با نیترات ارتباط معنی داری وجود داشت.

pic10

یافته‌ها نشان داد که مقادیر خطر سرطان‌زای مواجهه با نیترات از طریق آب آشامیدنی 001/0 درصد بود. نتایج همچنین نشان داد که مردم استان های ذکر شده بیشتر در معرض خطر سرطان های مربوط به نیتروزامین هستند. نتایج این مطالعه به عنوان گزارش جامعی در نظر گرفته شده است که نشان دهنده ارتباط بین سرطان دستگاه گوارش و مواجهه با نیترات از طریق آب آشامیدنی است.

ارزیابی خطر سلامت نیترات و فلوراید در آب های بطری ایران

استفاده از آب های بطری شده در سال های اخیر رواج یافته است. بسیاری از شهرهای ایران در مناطقی با آب و هوای گرم و نیمه خشک واقع شده اند و کیفیت آب شرب در اکثر این مناطق پایین است. نیترات و فلوراید ترکیبات شیمیایی آب آشامیدنی با نگرانی های بهداشتی قابل توجهی هستند زیرا در غلظت های بالاتر از استانداردهای آب آشامیدنی می توانند مضر باشند.

pic11

 در مطالعه ای از 20 برند آب بطری نمونه برداری شد و مقدار نیترات و فلوراید آنها با استفاده از روش اسپکتروفتومتری تعیین شد. نتایج نشان داد که 100 درصد نیترات و 70 درصد فلوراید در نمونه ها دارای غلظت بیشتری از سطوح گزارش شده در برچسب بطری هستند. حداقل، حداکثر و میانگین غلظت نیترات به ترتیب 1.1، 28 و 8.37 میلی گرم در لیتر و فلوراید 0.014، 2.36 و 0.63 میلی گرم در لیتر بود. مقادیر ضریب خطر ناشی از مصرف نیترات 1 در 10 درصد نمونه‌ها هم برای نوزادان و هم برای کودکان بود که نشان‌دهنده اثرات نامطلوب سلامتی در هنگام مصرف است. نیترات، به عنوان یک آلاینده اصلی آب آشامیدنی، با سرطان کولورکتال مرتبط است و به عنوان یک نگرانی بهداشت محیطی، به ویژه در مناطقی با کشاورزی غیرقانونی عمل می کند. در مطالعه ای در شمال غرب ایران، از دو پایگاه داده غلظت نیترات (2013-1999) و میزان بروز استاندارد شده سنی از 19 شهرستان استان آذربایجان شرقی استفاده شد. الگوی افزایشی مشاهده شده در سطوح نیترات شهرستان‌های مختلف طی سال‌ها به سیاست‌گذاران سلامت دیدگاه بهتری از این مشکل و اینکه چگونه کنترل سطح نیترات آب به عنوان یک عامل خطر ممکن است در پیشگیری از سرطان کمک کند، می‌دهد.

pic12

منابع:

https://www.cph.co.nz/health-risks-of-nitrates-in-drinking-water/

https://www.health.state.mn.us/communities/environment/water/contaminants/nitrate.html#Protect     

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6068531/

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215016119301839#:~:text=The%20majority%20of%20Iran%20provinces,through%20drinking%20water%20was%200.001%25.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6068531/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33928508/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33849327/

https://www.filterwater.com/t-nitrite.aspx

نوشتن دیدگاه

تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید