Health risk as a consequence of exposure to trihalomethanes in swimming pool water

• Autorzy: Bozym M. , Wzorek M. , Klosok-Bazan I.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the formation and toxicity of trihalomethanes (THMs), substances belonging to Disinfection By- Products (DBP), formed as a result of pool water chlorination. Concentration of THMs in pool water has been standardised in Poland since recently. THMs concentration in pool water depends on multiple factors, mostly the method of water disinfection, including chlorine or organic substance (TOC) concentration. Apart from that, the level of exposure of swimmers to the toxic effect of THMs is affected by their content in the air of swimming pool halls, intensity of swimming as well as time of stay in the indoor swimming pool area. The water and air temperature as well as number of swimmers and time of their staying in pool have also significance influence on THMs concentration. In order to decrease the quantity of THMs in pool water, alternative disinfection agents are applied. Additionally, an efficiently operating pool ventilation system as well as proper water treatment method are also important. Because THMs are produced from organic material under the influence of the chlorination, the users can have an impact on decrease of the THMs concentration in pool water, for instance by taking a shower prior to entering the pool or by wearing a swim cap. The results of studies conducted in 2015 showed that the quantity of THMs in pool water depends on type of the pool (indoor, outdoor), water replacement frequency, water treatment system, chlorine dose and TOC content. In most collected samples, the THMs concentration exceeded the admissible norm (100 μg/L).

PL

W artykule omówiono powstawanie i działanie toksyczne trihalometanów (THM), związków należących do tzw. Disinfection By-Products (DBP), powstających w wyniku chlorowania wody w nieckach basenowych. Od niedawna w Polsce normuje się stężenie tych związków w wodzie basenowej. Stężenie THM w wodach w obiektach basenowych zależy od wielu czynników, głównie od sposobu dezynfekcji wody, w tym stężenia chloru oraz substancji organicznych (TOC). Poza tym na stopień narażenia pływaków na toksyczne działanie THM ma ich zawartość w powietrzu hali basenowych, intensywność pływania oraz czas przebywania na terenie pływalni. Ważna jest też temperatura wody i powietrza oraz ilość osób korzystających z basenu w danym czasie. W celu zmniejszenia ilości THM w wodzie basenowej stosuje się alternatywne środki dezynfekcji. Poza tym ważny jest sprawnie działający system wentylacji hali basenowej i odpowiedni sposób oczyszczania wody. Ponieważ THM są wytwarzane z udziałem substancji organicznych pod wpływem chlorowania, korzystający z basenów mogą wpłynąć na obniżenie poziomu THM, np. poprzez noszenie czepków oraz skorzystanie z prysznica przed wejściem do wody. Przeprowadzone w 2015 roku badania wykazały, że ilość THM w wodzie basenowej zależy od wielu czynników, w tym rodzaju basenu (kryty, odkryty), częstości wymian wody, rodzaju systemu jej oczyszczania, dawki chloru oraz zawartości TOC. W większości pobranych próbek stężenie THM przekraczało dopuszczalną normę (100 μg/L).

Słowa kluczowe

EN

health risk; toxicological exposure; human exposure; trihalomethane; toxicity; swimming pool; swimming water

• Wydawca: -
• Czasopismo: Roczniki Państwowego Zakładu Higieny
• Rocznik: 2017
• Tom: 68
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.331-337,ref.

Twórcy

autor

Bozym M.

• Department of Environmental Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Opole University of Technology, Mikolajczyka 5, 45-271 Opole, Poland

autor

Wzorek M.

• Department of Environmental Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Opole University of Technology, Opole, Poland

autor

Klosok-Bazan I.

• Department of Environmental Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Opole University of Technology, Opole, Poland

Bibliografia

• 1. Beer C.W., Guilmartin L.E., McLoughlin T.F., White T.J.: Swimming pool disinfection efficacy of copper/silver ions with reduced chlorine levels. Indian J Environ Health 1997;39(3): 9-13.
• 2. Biłyk A., Kołwzan B, Traczewska T.M.: Ocena mutagenności wód dezynfekowanych chlorem [Evaluation of mutagenic activity of chlorinated water]. Rocz Panstw Zakl Hig 1996;47(1):77-85 (in Polish).
• 3. Boorman G., Dellarco V., Dunnick J., Hunter S., Hauchman F., Gardner H., Cox M. Sills R.C.: Drinking water distribution byproduct: review and approach to toxicity evaluation. Environ Health Perspect 1999; 107: 207-217.
• 4. Bożym M., Kłosok-Bazan I., Wzorek M.: Problem powstawania i toksyczności trihalometanów w wodach basenowych. [The issue of the formation and toxicity of THMs in pools water]. Instal 2016; 11: 57-61 (in Polish).
• 5. Cassan, D., Mercier, B., Castex, F., Rambaud, A.: Effects of medium-pressure UV lamps radiation on water quality in a chlorinated indoor swimming pool. Chemosphere 2006; 62: 1507–1513.
• 6. Chu H., Nieuwenhuijsen M.J.: Distribution and determinants of trihalomethane concentrations in indoor swimming pools. Occup Environ Med. 2002; 59(4), 243-247.
• 7. Clark R.M., Adams J.Q., Lykins Jr. B.W.: DBP control in drinking water: cost and performance. J Environ Engineering 1994; 120(4): 759-782.
• 8. Czajka K., Sziwa D., Latour T.: Adamczewska M.: Badania zawartości trihalometanów w solance uzdrowiskowego basenu leczniczego i powietrza hali basenowej. Rocz Panstw Zakl Hig 2003;54(1): 109-117 (in Polish).
• 9. Dyck R., Sadiq R, Rodriguez M.J., Simard S., Tardif R.: Trihalomethane exposures in indoor swimming pools: a level III fugacity model. Water Research 2011; 45(16): 5084–5098.
• 10. Erdinger K., Kühn L., Gabrio T.: Formation of trihalomethanes in swimming pool water – identification of precursors and kinetics of formation. Proceedings of the 1st International Conference of Health and Water Quality Aspects of the Man Made Recreational Water Environment, Budapest, 10-11 March 2005. http://www.lims.hu/media/furdokonf/English/presentationsp/erdinger1_p.pdf
• 11. Font-Ribera L., Kogevinas M., Nieuwenhuijsen M.J., Grimalt J.O., Villanueva C.M.: Patterns of water use and exposure to trihalomethanes among children in Spain, Environ Res 2010; 110: 571–579.
• 12. Gomŕa A., Guisasola A., Tayŕ C., Baeza J.A., Baeza M., Bartrolí A., Lafuente J., Bartrolí J.: Benefits of carbon dioxide as pH reducer in chlorinated indoor swimming pools. Chemosphere 2010; 80: 428–432.
• 13. Lee J., Ha K.T., Zoh K.D.: Characteristics of trihalomethane (THM) production and associated health risk assessment in swimming pool waters treated with different disinfection methods, Sci Total Environ 2009; 407: 1990-1997.
• 14. Li J., Blatchley III E.R.: Volatile disinfection byproduct formation resulting from chlorination of organicnitrogen precursors in swimming pools. Environ Sci Technol 2007;41:6732-6739.
• 15. Lindstrom A.B., Pleil J.D., Berkoff D.C.: Alveolar breath sampling and analysis to assess trihalomethane exposures during competitive swimming training. Environ Health Perspect 1997; 105(6): 636-642.
• 16. Lourencetti C., Grimalt J.O., Marco E., Fernandez P., Font-Ribera L., Villanueva C.M., Kogevinas M.: Trihalomethanes in chlorine and bromine disinfected swimming pools: Air-water distributions and human exposure. Environ International 2012; 45: 59–67.
• 17. Luks-Betlej K., Bodzek D.: Occurrence of trihalomethanes, particularly those containing bromine, in Polish drinking waters. Polish J Environ Studies 2002; 11(3): 255-260.
• 18. Maia R., Correia M., Brás Pereira I.M., Beleza V.: Optimization of HS-SPME analytical conditions using factorial design for trihalomethanes determination in swimming pool water samples. Microchemical J 2014;112: 164–171.
• 19. Marco E., Lourencetti C., Grimalt J.O., Gari M., Fernández P., Font-Ribera L., Villanueva C.M., Kogevinas M.: Influence of physical activity in the intake of trihalomethanes in indoor swimming pools. Environ. Res. 2015; 140, 292-299.
• 20. Mishra B.K., Gupta S.K., Sinha A.: Human health risk analysis from disinfection by-products (DBPs) in drinking and bathing water of some Indian cities. J Environ Health Sci Eng 2014;12: 73-83.
• 21. Nawrocki J.: Uboczne produkty dezynfekcji wody [Drinking water disinfection by-products]. Instal 2006; 4/5: 3-8 (in Polish).
• 22. Nieuwenhuijsen, M.J., Toledano, M.B., Eaton, N.E., Fawell, J., Elliott, P.: Chlorination disinfection byproducts in water and their association with adverse reproductive outcomes: a review. J Occup Environ Medicine 2000; 57 (2): 73-85.
• 23. Peng D., Saravia F., Abbt-Braun G., Horn H.: Occurrence and simulation of trihalomethanes in swimming pool water: A simple prediction method based on DOC and mass balance. Water Res 2016; 88, 634-642.
• 24. Pentamwa P., Sukton B., Wongklom T., Pentamwa S.: Cancer risk assessment from trihalomethanes. Int J Environ Sci Develop 2013; 4(5): 538-544.
• 25. Ratajczak K.: Badanie struktury układu wentylacyjnego w aspekcie energooszczędności dla krytych basenów kąpielowych, Autoreferat rozprawy doktorskiej, UAM, Poznań 2015. http://www.bis.put.poznan.pl/pliki/Doc_i_Hab/01.Rozpr.Dokt/Ratajczak_Katarzyna/Autoreferat-K.Ratajczak.pdf
• 26. Report to project: „Identification of THM and THE in swimming pools of the Opole Voivodeship” (No. 4/2015/G-41/BN-PO/D), authors: Kłosok-Bazan I, Wzorek M, Bożym M., Opole 2015.
• 27. Righi E., Fantuzzi G., Predieri G., Aggazzotti G.: Bromate, chlorite, chlorate, haloacetic acids, and trihalomethanes occurrence in indoor swimming pool waters in Italy. Microchemical J 2014; 113: 23–29.
• 28. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 listopada 2015 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi [Regulation of Minister of Health from 13 November 2015 on quality of water intended for human consumption] Dz. U. poz. 1989.
• 29. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 9 listopada 2015 roku w sprawie wymagań, jakim powinna odpowiadać woda na pływalniach [Regulation of Minister of Health from 9 November 2015 on the requirements to be met by water in swimming pools] Dz.U. 2015 poz. 2016.
• 30. Silva Z.I., Rebelo M.H. Silva M.M., Alves A.M., Cabral Mda C., Almeida A.C., Aguiar F.R., de Oliveira A.L., Nogueira A.C., Pinhal H.R., Aguiar P.M., Cardoso A.S.: Trihalomethanes in Lisbon indoor swimming pools: occurrence, determining factors, and health risk classification. J. Toxicol. Environ. Health A 2012; 75, 878-892.
• 31. Simard S., Tardif R., Rodriguez M.J.: Variability of chlorination by-product occurrence in water of indoor and outdoor swimming pools. Water Res. 2013; 47(5): 1763-1772.
• 32. Szczygłowska R., Chyc M., Burzała B., Kołwzan B.: Ocena jakości bakteriologicznej i fizycznochemicznej wody basenowej w wybranym krytym obiekcie rekreacyjnym [Assessing bacteriological and physicochemical quality of swimming pool water in an indoor recreational object]. Ochr Środ 2012, 34(4): 51–56 (in Polish).
• 33. Tardif R., Catto C. Haddad S., Simard S., Rodriguez M.: Assessment of air and water contamination by disinfection by-products at 41 indoor swimming pools. Environ Res 2016; 148, 411-420.
• 34. Villanueva C.M., Font-Ribera L.: Health impact of disinfection by-products in swimming pools. Ann Ist Super Sanita 2012; 48(4): 387-396.
• 35. Wyczarska-Kokot J.: Ewolucja normy DIN 19643. Uzdatnianie wody dla basenów kapielowych na przestrzeni lat 1984-2000 wraz z trendami rozwoju wymagań pod kątem bezpieczeństwa zdrowotnego kąpiących [The evolution of the standard DIN 19643 Water treatment for swimming pools in the years 1984–2000 with trends in the development of requirements for the bathers health protection]. Instal 2012: 10, 50-52 (in Polish).
• 36. Zwiener C., Richardson S.D., DeMarini D.M., Grummt T., Glauner T., Frimmel F.: Drowning in disinfection byproducts? Assessing swimming pool water. Environ Sci Technol 2007;41:363–372.