Hidrológiai Közlöny 1981 (61. évfolyam)
6. szám - Kárpáti Zoltán I.–Palicska János: Huminsav frakciók – mint koroform prekurzorok – klórozás alatti viselkedésének tanulmányozása Bos-Wilson módszerrel tervezett kísérletek alapján
262 Hidrológiai Közlöny 1981. 5. sz. Huminsav frakciók-mint kloroform prekurzorok-klórozás alatti viselkedésének tanulmányozása Box-Wilson módszerrel tervezett kísérletek alapján KÁBPÁTI ZOLTÁN I.*—P A1ICSKA JÁNOS** A vizsgálatok jelentősége és célja Magyarország egyes területein szinte kizárólag csak mélységi vizet használnak ivóvizei látási célra. E vizek jelentős része nagy szervesanyag-tartalmú, meleg. Nagv a metán tartalmuk, pH-juk. Gáztartalmuk miatt felhasználás előtt gáztalanítani kell őket. A víz hőmérséklete és összetétele miatt az esetleg bekerülő baktériumok igen gyorsan elszaporodnak. Megnövekszik a 20 és 37 °C-os összcsíraszám, s gyakran megjelenik a Pseudomonas aeruginosa is [1]. Ezeknek a vizeknek a fertőtlenítése s a hálózat baktériumszegény állapotának fenntartása különösen nehéz, mivel nemcsak a szervesanyagtartalom nagy, hanem az ammónia koncentráció is. A KOIps 10 mg/l körüli vagy ennél nagyobb is lehet, az ammóniatartalom elérheti vagy esetleg meg is haladhatja az 5 mg/l-es értéket is. A klórozás során keletkező kellemetlen melléktermékekről (klóramin, klórfenolok) már régóta tudunk. 1974-ben bizonyították, hogy szennyvíz klórozásakor toxikus melléktermékek is keletkezhetnek [2]Ugyancsak 1974-ben kezdték el az ivóvíz klórozása során keletkező melléktermékek vizsgálatát. 1975-ben az Egyesült Államok Környezetvédelmi Hivatala (USEPA) hivatalos közleményben állapította meg, hogy a klórozási melléktermékek közül legnagyobb koncentrációban a kloroform fordult elő [3, 4]. Az első, 50 városra kiterjedő epidemiológiai felmérés szerint az ivóvíz kloroform tartalma és a daganatos megbetegedések mortalitása között egyes területeken szignifikáns összefüggést találtak. Egyes statisztikai elemzések szerint a klórozott vizet fogyasztók veszélyezettsége több mint kétszerese a kontroll csoporténak [5]. Az ivóvíz trihalogénmetán szintjével a hólyagrák, valamint a vastagbólrák mortalitása mutatja a legerősebb összefüggést [6]. Statisztikai számításokkal meghatározták a relatív kockázati hányados becsült értékét, és ez kloroformra 3,7xl0 _ 7-nek adódott. (1 //g/l koncentráció és az élettartamnak megfelelő — 70 év — expozíció esetén, 95% megbízhatósági szinten.) Ez azt jelenti, hogy pl. 50 /tg/l-es kloroform koncentráció esetén minden 27 000 halálesetre jutna egy olyan többlet eset, amely az ivóvíz kloroform tartalmának következménye. A klórozás folyamán keletkező kloroform menynyiség lényegesen függ attól, mennyi és milyen szervesanyag van a vízben. A természetes szerves* Országos Közegészségügyi Intézet, Budapest. ** Szolnok megyei KÖJÁL, Szolnok. anyagok közül a huminsavakat tartják kloroform prekurzoroknak. Belőlük klórozáskor jelentős menynviségű haloform képződhet. Fontos tehát tudnunk, hogy a huminsavakból való kloroformkeletkezést egyes paraméterek (más szóval faktorok, tényezők, hatások; úgymint: a huminsav frakciók minősége, mennyisége, klórkoncentráció, aktívklór-forma, pH, behatási idő) hogyan befolyásolják. Ilyen sokféle paraméter hatásának tanulmányozása csak statisztikai elvek alapján megtervezett kísérletekkel lehet eredményes. A kísérlettervezés célja és előnyei A kísérlettevervezés célja: minél kevesebb kísérlettel minél több információt szerezni a tanulmányozandó rendszerről, a paraméterek hatásáról, az esetleges kölcsönhatásokról (interakciókról). Előnye még, hogy matematikai modellel írhatjuk le a jelenséget, egyszerűsödik a statisztikai elemzés, a modell adekvát (statisztikailag megfelelő) voltának ellenőrzése. (Az optimum-keresés is sok esetben egyszerű szélsőérték-kereséssé válik.) A kísérlettervezés és a kiértékelés elve, módszerei Kísérleteinket Box—Wilson módszerével terveztük meg [7, 8, 9], Feltételeztük, hogy az egyes paraméterek között interakciók vannak, és hogy a kloroform képződés a vizsgált intervallumokban kvázikvadratikus modellel leírható. A modell általános alakja: y— b 0-\-b 1x 1-\-b 2x. i. . . Ahol y a kloroform-koncentráció (függő változó), X{ a faktorok (független változók), 6; az együtthatók. A függvény kiszámításához szolgáló kísérletek elvégzésére kétszintű teljes faktor tervet kell készíteni. Az első feladat az alapszint megválasztása. Ez a több-dimenziós faktortérnek az a pontja, ahonnét a kísérleti terv megszerkesztését elkezdhetjük. A kísérleti terv megszerkesztése olyan pontok meg választásából áll, amelyek az alapszintre nézve szimmetrikusak. Ezeket minden faktorra nézve alsó és felső szintnek nevezzük. Az alapszint és az alsó (vagy felső) szint különbsége a variációs intervallum. A kísérletek felírását és kiértékelését meg könnyíti, ha dimenziómentes térben dolgozunk, vagyis az zö ~ zío
