Bromāti dzeramajā ūdenī

 

 
Fizikāli – ķīmiskās īpašības
 
Bromātu anjons (BrO3-)  veido sāļus (visbiežāk  nātrija un kālija sāļus) -  kālija bromātu (KBrO3) un nātrija bromātu (NaBrO3).
 
Īpašības Kālija bromāts Nātrija bromāts
Vārīšanās punkts (0C) 370 (sadalās) -
Kušas punkts (0C) 350 3,81
Blīvums pie 200 C 3,27 3,34
Šķīdība ūdenī (g/l) 133 (400C) 275 (80C)
498 (1000C) 909 (1000C)
 
Nav datu  par bromātu garšas vai smaržas slieksni.
 
Bromātu izmantošana
 
Kālija un nātrija bromāti ir spēcīgi oksidētāji un tiek izmantoti galvenokārt ilgviļņu neitralizēšanas šķidrumos, kā arī  krāsojot tekstilizstrādājumus ar sēra krāsām.
Kālija bromātu var izmantot arī  pārtikas rūpniecībā -  kā ķīmisko reaģentu un oksidētāju miltu malšanas procesā, vai arī pievienojot   mīklai (no 0 – 60 mg/uz kg miltu) cepšanas procesā.  Apstrādā  miežus -  alus ražošanā. Japānā izmanto  arī zivju pastas kvalitātes uzlabošanai.
 
Apvienotā Pasaules veselības organizācijas (PVO)/Pārtikas lauksaimniecības organizācijas (FAO) pārtikas piedevu  ekspertu komiteja (JECFA) 1995. gadā pieņēma lēmumu, ka kālija bromātu nedrīkst lietot pārtikas ražošanā, bromāti  nedrīkst būt  produktos, kurus pārdod patērētājiem. Tomēr dažās valstīs, piemēram, ASV atļauj izmantot bromātus līdz 50 mg/uz kg miltu, ja tas uzlabo cepšanas kvalitāti,  cerot, ka cepēji brīvprātīgi samazinās bromātu lietošanu. Ja bromāti tiek lietoti, to klātbūtne ir noteikti jānorāda uz iepakojuma.
 
Bromātu izplatība (sastopamība)  vidē
 
Bromāti nav gaistoši, tie viegli adsorbējas augsnē vai sedimentos, kur ļoti viegli oksidējas, reaģējot ar organiskajiem savienojumiem, veidojot bromīdu jonu.
Bromāti parasti nav sastopami dzeramajā ūdenī. Tie var veidoties dzeramajā ūdenī ozonēšanas laikā no bromīdu joniem. Bromīdu joni ir dabīgi sastopami virszemes ūdeņos un gruntsūdeņos. Ir novērotas bromīdu jonu sezonas svārstības – to  koncentrācija pieaug vasarās – sausuma, kā arī  piesārņojuma dēļ. 
 
Zināmos apstākļos bromāti var veidoties  dzeramajā ūdenī, kura dezinfekcijai tiek izmantoti  koncentrēti hipohlorīta šķīdumi, ja to ieguvei izmantotie izejmateriāli – hlors un nātrija hidroksīds vai vārāmā sāls,  satur bromīdu piesārņojumu. Arī veicot dezinfekciju ar hlora dioksīdu, ūdenī esošie  bromīdi  var oksidēties, veidojot bromātus.
 
Bromīdu pārveidošanās procesu  bromātos,  dzeramā ūdens ozonēšanas laikā,   ietekmē dabīgo organisko vielu klātbūtne, pH līmenis, temperatūra, ozona devas lielums. Lai noteiktu relatīvo bromātu veidošanās pakāpi, noderīgs indikators ir ozona  koncentrācija un ozonēšanas laiks, kas vienlaicīgi noder arī dezinfekcijas efektivitātes raksturošanai. Bromātu veidošanos var prognozēt, nosakot bromīdu koncentrāciju un ozona devu.
 
Bromāti dzeramajā ūdenī
 
Eiropas dzeramā ūdens apstrādes uzņēmumi ir konstatējuši dažādas  bromātu koncentrācijas, sākot ar  zemāku par atklāšanas līmeni (2 µg/l) līdz pat 16 µg/l. Starptautiskā programma par ķīmisko drošību (IPCS, 2000.) ziņo par bromātu koncentrācijām dzeramajā ūdenī robežās no <2 līdz pat 293 µg/l, atkarībā no bromīdu jonu koncentrācijas, ozona devas, pH (sārmainības) un izšķīdušā organiskā oglekļa.
 
Bromātu līmeņi vidē un to iedarbība uz cilvēka organismu
 
Ja ozons tiek  lietots dzeramā ūdens dezinfekcijai – bromātu uzņemšana var būt robežās no 120 – 180 µg dienā. Ieēdot vai iedzerot, bromāti absorbējas no kuņģa – zarnu trakta un pēc apmēram 12 stundām, tos var atrast asinīs. Pastāv zinātnieku  viedoklis, ka organismā tie pārveidojas bromīdos. Tomēr citi zinātnisko pētījumu rezultāti rāda, ka bromāti organismā ir diezgan stabili un tikai maza to daļa reducējas par bromīdiem.
 
Bromātiem ir raksturīga toksiska un mutagēna iedarbība. Nieres ir jāuzskata par galveno mērķa orgānu, jo bromāti no organisma izdalās galvenokārt caur nierēm, ar urīnu. Toksikoloģiskie pētījumi rāda, ka bromāti  iedarbojas toksiski arī uz  aknām.  Starptautiskā vēža izpētes komisija (IARC) bromātus klasificē kā potenciāli kancerogēnus cilvēkam (2b kategorija). Lai arī  nav precīzu pierādījumu par kancerogēno  iedarbību uz cilvēka organismu, tomēr eksperimentos ar dzīvniekiem ir konstatēts, ka bromātu iedarbībā veidojas audzēji dažādos orgānos – nierēs (adenomas un karcinomas), vairogdziedzerī (folikulāro šūnu  adenoma un karcinoma) un vēdera plēves mezoteliomas. Tomēr vēl nav izpētīts kādā veidā notiek šī kancerogēnā iedarbība.
 
Bromātu toksiskās iedarbības  efekti ir slikta dūša, vemšana, vēdera sāpes, anurija, caureja, dažādas pakāpes nervu sistēmas depresijas, hemolītiskā anēmija un plaušu tūska. Bromātu iedarbībai ir raksturīga atgriezniska reakcija.
Neatgriezniska toksiska  iedarbība uz nierēm tomēr tiek konstatēta ieēdot bromātus - 185 – 385 mg  uz ķermeņa svara.
 
Ir aprēķināta Kopējā dienas uzņemšanas deva - 1µg/kg ķermeņa svara dienā, balstoties uz devu, kas neizraisa nieru šūnu audzēju eksperimentos ar žurkām.
IPCS  noteica devu  0,2 µg/uz kg ķermeņa svara dienā,  saistībā ar 10-5 vēža risku dzīves laikā. Pieņemot, ka 60 kg smags cilvēks izlieto 2 l dzeramā  ūdens dienā, tika aprēķināta vērtība – 3 µg/l.
 
Bromātu vadlīniju vērtības
 
PVO saistībā ar iedarbību uz veselību noteica pieļaujamo bromātu daudzumu dzeramajā ūdenī – 2 µg/l. Tomēr pašlaik kā tehniski sasniedzamo (analītisko un apstrādes metožu ierobežojumu dēļ) PVO nosaka bromātiem pagaidu vadlīniju vērtību  10 µg/l. Bromātus ir ļoti grūti likvidēt dzeramajā ūdenī, tomēr veicot labu dezinfekcijas kontroli, ir iespējams sasniegt un uzturēt šo bromātu koncentrāciju zemāku par  0,01 mg/l jeb 10 µg/l.
 
Latvijā Ministru kabineta 2003.gada 29.aprīļa noteikumi Nr. 235 „Dzeramā ūdens obligātās nekaitīguma un kvalitātes  prasības, monitoringa un kontroles kārtība” nosaka bromātu maksimāli pieļaujamo normu 10 µg/l. Saskaņā ar noteikumu 41.punktā noteikto - apdzīvotās vietās, kurās iedzīivotāju skaits ir no 10 līdz 100 tūkstošiem, līdz 2011.gadam un apdzīvotās vietās, kurās iedzīvotāju skaits ir mazāks par 10 tūkstošiem, līdz 2015.gadam nefasētā dzeramajā ūdenī bromātu saturs nedrīkst pārsniegt 25 µg/l.
 
Pēdējo piecu gadu valsts auditmonitoringa rezultāti rāda, ka bromātu pārsniegumi dzeramajā ūdenī nav konstatēti.
 
Izmantotā un ieteicamā literatūra:
 
  1. Bromate in drinking water. Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-Water Quality, WHO, 2005. http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/bromate260505.pdf
  2. Public Health Goal for Bromate in Drinking water. December, 2009.
  3. Office of Environmental health hazard assessment, California Environmental Protection Agency http://www.oehha.ca.gov/water/phg/pdf/BromatePHGO10110.pdf
  4. Guidelines for Drinking-water Quality, Third edition, Volumen 1, recommendations, WHO, Geneva, 2008 http://www.who.int/entity/water_sanitation_health/dwq/fulltext.pdf