Шампуни и гели для душа могут быть источником токсичных соединений в воде бассейнов
Гели для душа, шампуни и другие моющие средства могут быть источником токсичных соединений в воде бассейнов, рассказал ТАСС директор центра коллективного пользования научным оборудованием "Арктика" Северного Арктического федерального университета (САФУ) Дмитрий Косяков. В ходе исследования ученые впервые изучили трансформации вещества кокамидопропилбетаин (КАПБ), оказалось, что при контакте с хлорсодержащими средствами из него образуются потенциально опасные соединения.
«Мы впервые обратили внимание на кокамидопропилбетаин. Если вы покупаете шампунь, где-то половина в нем это будет КАПБ. И он в больших количествах попадает в воду бассейнов. А дальше никто не изучал, потому что считалось, что это довольно не реакционноспособное соединение. В нашем исследовании оказалось, что оно образует значительное число разных продуктов. Проблема в том, что в бассейне в итоге получается большой бульон из продуктов самых разных соединений, которые туда поступают из пота человека, из косметики, средств для волос, из шампуней, из разных реагентов, которые используются для обработки воды. В итоге они трансформируются, давая сотни разных продуктов. И несмотря на то, что в каждом случае дозы маленькие, неопасные для здоровья человека, суммарно все эти продукты, которые будут плавать в воде бассейна, они не будут для человека благоприятными», — сказал Косяков.
Как отметил собеседник агентства, ученые начали активно исследовать ксенобиотики - чуждые природе органические соединения, которые при дезинфекции воды образуют различные продукты трансформации.
«Среди продуктов наиболее токсичных, наиболее опасных, это азотсодержащие, к ним относится и КАПБ. Когда их хлорируют для дезинфекции, получаются хлор- и азотсодержащие соединения, все они отличаются повышенной токсичностью. Поэтому очень важно искать, изучать, как трансформируются при дезинфекции те азотсодержащие соединения, которые попадают в воду», — пояснил он.
Превращения КАПБ
Кокамидопропилбетаин является поверхностно-активным веществом, его получают путем химического синтеза из кокосового масла. При реакции с хлорсодержащими средствами из него образуется множество продуктов, в том числе диметилкарбамоилхлорид, который обладает высокой токсичностью и канцерогенными свойствами.
Специалисты ЦКП "Арктика" смоделировали процесс в лабораторных условиях и изучили механизм образования продуктов хлорирования КАПБ. КАПБ ранее считался устойчивым к действию хлора. Продукты его хлорирования образуются в малых количествах, и их поиск и идентификация требуют применения сложных методов аналитической химии. Ученые ЦКП "Арктика" использовали жидкостную и двумерную газовую хроматографию в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения. С помощью компьютерного моделирования была оценена токсичность найденных продуктов трансформации. Показано, что чем больше атомов галогена, в данном случае хлора, оказывается в их структуре, тем они опаснее для человека воздействием на кровь, почки и дыхательную систему.
Анализ образцов воды из бассейна показал наличие исходного КАПБ в концентрации 0,8 мкг на 1 л и 18 первичных продуктов его трансформации, в том числе 10 хлорсодержащих (с общей концентрацией 0,1 мкг на 1 л), которые обладают заметной токсичностью для водных организмов и оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье. Масс-спектрометрия выявила наличие ранее неизвестных классов побочных продуктов дезинфекции воды: гидрокси-КАПБ и гидроксихлор-КАПБ, образованию которых способствует УФ-обработка воды в бассейне.
«Это не означает, что вода плавательных бассейнов не соответствует действующим гигиеническим нормативам и представляет непосредственную опасность для их посетителей. Более того, положительное влияние плавания на здоровье человека скорее всего перевешивает негативные эффекты от присутствующих в воде примесей. Однако образование последних и их долгосрочное влияние на организм требует тщательного изучения», — резюмировал Косяков.
Совершенствование методов очистки воды
Результаты таких исследований будут использоваться для совершенствования существующих и создания новых технологий водоподготовки и водоочистки. По словам Косякова, хлору нужны альтернативы. Одна из них бром, в некоторых странах его применяют для дезинфекции воды. Основные преимущества брома - отсутствие неприятного запаха и отбеливающего эффекта. Но броморганические соединения тоже токсичны.
Еще один метод, который используется для очистки воды, - это озонирование. Но, как отметил ученый, при использовании озона тоже могут получаться потенциально опасные для здоровья соединения.
«Однозначного решения, какая технология может решить проблему, нет. Сейчас считается, что надо менять технологии водоочистки и водоподготовки так, чтобы минимизировать образование, хоть и в небольших концентрациях, но потенциально опасных соединений. Это большая отрасль науки», — добавил Косяков.