Cerca de 80 por cento dos sistemas de água em todo o país usam um desinfetante na água potável que pode levar a subprodutos indesejáveis, incluindo clorofórmio. Existe uma alternativa, mas muitas cidades têm medo de usá-lo.

Isso porque em 2000, quando a autoridade de água em Washington, D.C., mudou de cloro livre para cloramina, a nação observou que os níveis de chumbo na água potável dispararam imediatamente. Eles ficaram acordados por quatro anos enquanto os cientistas determinavam o problema e implementavam uma solução.

Em outras cidades que usavam cloro livre, A experiência de Washington teve um efeito assustador; muitos adiaram a troca de desinfetantes, temendo sua própria crise de chumbo.

Em breve, eles poderão fazer a troca com segurança, graças à pesquisa da McKelvey School of Engineering da Washington University em St. Louis. Os pesquisadores descobriram que adicionar ortofosfato ao abastecimento de água antes de mudar para a cloramina pode prevenir a contaminação por chumbo em certas situações.

Os resultados do estudo foram publicados em Ciência e Tecnologia Ambiental .

Por causa de sua maleabilidade e longevidade, chumbo era o material preferido para linhas de serviço, os canos que levam água de uma rede principal para as casas, durante a primeira metade do século XX. À medida que os tubos corroem na presença de cloro livre, um certo tipo de chumbo, PbO ₂ , podem se acumular em suas superfícies internas.

Esse acúmulo normalmente não é um problema. Na verdade, desde que o cloro livre seja usado como desinfetante, o PbO ₂ é realmente positivo, de acordo com Daniel Giammar, o professor Walter E. Browne de Engenharia Ambiental na Washington University. Esta forma de chumbo tem uma baixa solubilidade, por isso permanece em uma forma sólida nos tubos, em vez de na água.

PbO ₂ nem sempre é tão benigno, Contudo. "Existe um risco potencial porque a solubilidade só é baixa se você continuar usando esse tipo de cloro, "Disse Giammar.

Mudar para um desinfetante diferente, como a cloramina - a mistura de cloro e amônia para a qual Washington mudou no final de 2000 - faz com que o chumbo se torne solúvel em água. O PbO ₂ então se dissolve rapidamente e libera chumbo no sistema de água.

Em Washington, pesquisadores determinaram que a adição de um fosfato específico, chamado ortofosfato, ao sistema criaria fosfato de chumbo. Este novo material também era de baixa solubilidade, Então novamente, o material de chumbo começou a forrar as paredes dos canos em vez de se dissolver na água potável.

"Mas formando o novo, o revestimento de baixa solubilidade leva tempo, "Disse Giammar. No caso de Washington, "as concentrações de chumbo levaram meses para diminuir."

A solução foi identificada e implementada, mas os residentes continuaram a lidar com o chumbo na água por meses. "Nossa questão geral era, 'Eles teriam um problema se tivessem implementado a solução antes de fazer a troca de cloro? E se eles adicionassem ortofosfato antes, como medida preventiva, e então eles trocaram o desinfetante? Eles teriam um problema? '"

Recriando a água de Washington

Descobrir, os pesquisadores tiveram que recriar 2000 em seu laboratório. "Tivemos que recriar a crise, em seguida, observe a crise acontecer e observe nossa solução proposta em paralelo, "Disse Giammar. Eles adquiriram tubos de chumbo, em seguida, recriou a água de Washington.

Primeiro autor Yeunook Bae, um Ph.D. estudante no laboratório de Giammar, enrolou a água através de um sistema de seis tubos com cloro livre por 66 semanas para que as escamas de chumbo se formassem. Uma vez que eles se aproximaram daqueles encontrados em Washington, os tubos foram divididos em um grupo de estudo e um grupo de controle.

Os pesquisadores então adicionaram ortofosfato à água em três dos sistemas de tubulação, o grupo de estudo, por 14 semanas.

Então, como a autoridade hídrica de Washington fez, pesquisadores mudaram de cloro livre para cloramina em todos os seis sistemas, passar a água pelos canos por mais de 30 semanas.

O chumbo nos tubos que não receberam ortofosfato tornou-se solúvel, como aconteceu em Washington, levando a altos níveis de chumbo na água. Nos tubos aos quais foi adicionado ortofosfato, "os níveis foram de muito baixos para ainda muito baixos, "Disse Giammar.

A configuração experimental foi projetada para permitir que os pesquisadores removam pequenas seções do tubo sem perturbar o sistema. Isso permitiu que eles vissem a rapidez com que a mudança para a cloramina afetou o sistema.

O nível regulamentar definido pela EPA para o chumbo na água potável é de 15 microgramas de chumbo por litro de água.

Dentro de cinco dias após a mudança, os níveis de chumbo nos tubos de controle - aqueles sem ortofosfato - aumentaram de cinco para mais de 100 microgramas / litro. Durante as 30 semanas subsequentes, os níveis nunca caíram abaixo de 80 microgramas / litro.

Na água tratada com ortofosfato, os níveis permaneceram abaixo de 10 microgramas / litro durante o experimento.

A equipe da Universidade de Washington também aprendeu outra coisa:por causa dos altos níveis de cálcio na água de Washington, adicionar ortofosfato não resultou em um fosfato de chumbo puro, mas um fosfato de chumbo de cálcio.

Essa surpresa aponta para a singularidade de cada situação. Aqueles que supervisionam os sistemas de água e estão preocupados com a troca de desinfetantes não podem apenas se beneficiar deste estudo, de acordo com Giammar, mas também de seus próprios estudos, adaptados às suas condições ambientais e hídricas específicas.

No entanto, esta descoberta pode ajudar a orientar as decisões em cerca de 80 por cento dos sistemas de água americanos que ainda usam cloro livre, incluindo Chicago e Nova York.

"Nosso próximo grande passo, "Giammar disse, "é garantir que os locais que estão pensando em trocar de desinfetante saibam que existe a opção de fazer isso com segurança."