کارایی دستگاه تصفیه آب خانگی بر مقدار فلوراید در آب نوشیدنی آرشیو مقالات

اثربخشی دستگاه تصفیه آب خانگی بر میزان فلوراید در آب آشامیدنی

انواع دستگاه تصفیه آب خانگی طی چند سال گذشته توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند؛ این می تواند به بهبود سلامت عمومی و نگرانی در مورد آلودگی آب مرتبط باشد. هدف این مقاله، بررسی این مساله است که آیا دستگاه تصفیه آب خانگی علاوه بر فیلتر کردن یون‌های سنگین و سایر ذرات ناخواسته‌ از آب، مواد ضروری مانند فلوراید را حذف می‌کند یا خیر؟

در این بررسی تجربی، شش برند تجاری معروف تصفیه آب مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفتند. نمونه‌ها درست قبل و بعد از راه اندازی دستگاه و شش ماه بعد جمع‌آوری شدند. سپس، اسپکتروفتومتری (دستگاه هریسون)  یا طیف نورسنجی برای مقایسه پاک شدن فلوراید توسط هر دستگاه تصفیه کننده آب خانگی انجام شد.

بر اساس داده‌های جمع‌آوری‌شده از تمام دستگاه‌های تصفیه آب در مکان‌های مختلف، میزان فلوراید قبل و بلافاصله بعد از استفاده از دستگاه تصفیه آب خانگی و شش ماه بعد، تفاوت چشمگیری داشت. به ترتیب (p= 0.001 و p= 0.00). فیلتراسیون آب، غلظت فلوراید آن را به طور قابل توجهی کاهش داد. محتوای فلوراید آب تصفیه شده در برخی موارد تقریباً به اندازه صفر بود.

فلوراید چیست ؟

فلوراید Fluoride یک عنصر طبیعی برگرفته از فلورین Fluorine است. این عنصر را می‌توان در انواع مختلف آب و خاک یافت. در هر کیلوگرم لایه بیرونی زمین 0.3 گرم فلوراید وجود دارد. آبهای معدنی نسبت به سایر منابع دارای مقدار بیشتری از این عنصر هستند.

افزودن فلوراید به آب

حدود 60 سال پیش، گرند رپیدز Grand Rapids در ایالت میشیگان نخستین شهری بود که در آن مکمل فلوراید به صورت مصنوعی به آب لوله کشی افزوده شد. در امریکا، افزودن فلوراید به منابع آب بسیاری از شهرها باعث بهبود سلامت دهان و دندان میلیون‌ها شهروند امریکایی شده است.

افزودن فلوراید به منابع آب، به معنی اضافه کردن مقدار مشخصی فلوراید (0.7-1.2 ppm)، به منظور کاهش خطر پوسیدگی دندان‌ها است. در سال 2002، تقریبا 170 میلیون امریکایی از این امتیاز برخوردار شدند.

از آنجایی که بیشتر فلوراید سیستمیک از طریق آب لوله‌کشی در اختیار افراد قرار گرفته، سیاست های زیادی برای افزودن فلوراید به آب، با توجه به فواید آن برای دندان ها و استخوان ها ایجاد شده است. در مناطق و کشورهایی که فناوری افزودن فلوراید به آب را ندارند، مکمل‌های طبیعی وجود دارد که پیشتر به آنها اشاره شد. برای مثال، ایران منابع آب معدنی بسیاری دارد که حاوی مقدار قابل توجهی فلوراید هستند.

مقدار فلوراید در آب‌های معدنی طبیعی به شرایط آب و هوایی بستگی دارد. هرچه آب و هوا گرمتر باشد، مقدار فلورایدِ قابل شناسایی بیشتر است. آب‌های معدنی در مناطق جنوبی که آب و هوای گرمتری دارند حاوی فلوراید بیشتری هستند. در ایران، بیشترین مقدار فلوراید در نواحی جنوب شرقی و شمال شرقی یافت شده‌ است.

سیستم های تصفیه آب برای مصارف خانگی، طی چند سال گذشته توجه زیادی را به خوب جلب کرده‌اند. این کار را می‌توان به بهبود سلامت عمومی و در بعضی نقاط نگرانی از آلودگی آب نسبت داد. انواع مختلفی از دستگاه تصفیه آب خانگی وجود دارد که می‌توانند به سه گروه مختلف تقسیم شوند :

• انواع دستگاه تصفیه آب فیلتراسیون
• دستگاه تصفیه آب با استفاده از تابش UV
• سیستم‌های تبادل یونی

هدف این بررسی این بود که مشخص شود آیا انواع دستگاه تصفیه آب خانگی می‌توانند علاوه بر فیلتر کردن یون‌های سنگین و سایر ذرات ناخواسته از آب، مواد ضروری مانند فلوراید را حذف کنند.

تجهیزات و روش های تصفیه آب جهت اندازه گیری فلوراید آب

در این بررسی، 6 برند تجاری پرکاربرد دستگاه تصفیه آب در اهواز باهم مقایسه شدند. مارک های ارزیابی شده در بررسی فعلی عبارتند از :

• دستگاه تصفیه آب سی سی کا CCK (دارای فیلتر سرامیکی تصفیه آب ، فیلتر سرامیکی آغشته به کربن و فیلترهای TRX-TS DLM، کره ای)
• دستگاه تصفیه آب الکوثر Alkusar (با فیلترهای خاص PRB50-IN، آمریکایی)
• دستگاه تصفیه آب سافت واتر Soft Water (فیلترهای سرامیکی؛ فیلترهای سری Alpine TJ  و  W9332420، امریکایی)
•  دستگاه تصفیه آب آکوافرش Aquafresh (فیلتر الیافی و فیلترهای کارتریجی پلی استر، K5520، امریکایی).
• دستگاه تصفیه آب پیوریکام Puricom  (با فیلترهای خاص ، کره ای)
• دستگاه تصفیه آب واتر سیف Water Safe (با فیلتر کربن پودری و فیلتر کربن بلاک ، استرالیا) 

آزمایش و اندازه گیری فلوراید موجود در آب

منبع اصلی تامین آب شرب اهواز توسط شرکت‌های دولتی ارائه شده است. پس از قرارداد با شرکت‌های خاصی که این برندها را پشتیبانی می‌کردند، دستگاه‌های تصفیه آب در 6 منطقه مختلف اهواز نصب شدند.

نمونه ها قبل و بلافاصله پس از راه اندازی دستگاه تصفیه آب جمع آوری شدند. برای کاهش خطاها و بالا بردن دقت ماژول از هر دستگاه تصفیه آب 5 نمونه گرفته شد. نمونه دیگر، 6 ماه بعد، از هر دستگاه تصفیه آب گرفته شد. در مجموع 64 نمونه شامل 32 نمونه تصفیه نشده (کنترل) و 32 نمونه تصفیه شده آب لوله کشی (آزمایشی) از 6 منطقه اهواز جمع آوری شد.

برای آزمایش مقدار فلوراید در آب‌های نمونه از کیت‌های نمونه‌برداری فلوراید (اسپندز؛ ،EW-99574-08HachR Test Kits امریکا) استفاده شد. نمونه ها همگی در ظروف نمونه برداری پلی اتیلن جمع آوری و سپس کدگذاری شدند.

اسپکتروفتومتری یا همان طیف نورسنجی (طیف سنج AvaSpecULS2048L-USB2 UARS امریکا) انجام شد. به منظور اندازه گیری ویژگی های هر مولکول، یک طیف سنج جرمی آنها را به یون تبدیل کرد تا بتوان آنها را به اطراف حرکت داد و توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی خارجی دستکاری کرد.

فشار اتمسفری حدود torr 760 (میلیمتر جیوه) بود. فشاری که یون ها ممکن است تحت آن قرار گیرند تقریباً 10-5 تا 10-8 torr (کمتر از یک میلیاردم اتمسفر) است. با تغییر قدرت میدان مغناطیسی، یون های با جرم های مختلف می توانند به تدریج بر روی آشکارساز ثابت در انتهای یک لوله منحنی و همچنین تحت خلاء زیاد متمرکز شوند.

برای کدگذاری هر دستگاه تجاری از کلمات لاتین استفاده شد. برای نمونه های به دست آمده قبل و بعد از نصب دستگاه تصفیه آب، از اعداد استفاده شد. نتایج با استفاده از آزمون t جفت نمونه تحلیل شد که آلفا (ɑ) روی  0.05 تنظیم شد.

نتایج اندازه گیری فلوراید موجود در آب

مقدار فلوراید در آب پیش و پس از استفاده از شش برند دستگاه تصفیه آب در جدول 1 خلاصه شده است.

بر اساس داده‌های جمع آوری شده از تمام دستگاه‌های تصفیه آب که در مناطق مختلف نصب شده بودند، سطح فلوراید به طرز چشمگیری پیش و پس از استفاده از دستگاه تصفیه آب خانگی متفاوت بود (p= 0.001). مشخص شد که دستگاه‌های تصفیه آب خانگی تقریبا فلوراید را از آب لوله کشی حذف می کنند. جدول 2 نتایج آزمون t را نشان می‌دهد.  (t-test)

مقایسه گروه های مختلف مطالعه با آزمون t 

دور دیگر نمونه‌برداری 6 ماه بعد از همان دستگاه‌های تصفیه آب انجام شد. جزییات در جدول 3 و 4 آورده شده‌اند.

جدول 3:

  جدول 4:

بررسی نتایج اندازه گیری میزان فلوراید آب

جذب فلوراید بیشتر سیستمیک (بدنی) یا موضعی است. جذب سیستمیک از طریق خوردن این عنصر با غذا، آب یا قرص های فلوراید صورت می‌گیرد و جذب موضعی توسط خمیر دندان و سایر محصولات بهداشتی حاوی فلوراید اتفاق می افتد.

در بسیاری از کشورها، بالاترین منبع برای جذب فلوراید، جذب سیستمیک (بدنی) از طریق مصرف آب است. در اوایل قرن بیستم، نخستین تلاش‌ها انجام گرفت تا منابع آب عمومی دارای فلوراید شوند؛ که در نهایت منجر به کاهش 40 درصدی پوسیدگی دندان در جمعیت هدف شد.

معرفی فلورایددار کردن آب در سال 1960-1950 و محصولات دندانی حاوی فلوراید در سال 1970 وضعیت را تغییر داد. منابع اصلی فلوراید در اقتصادهای بازار مستقر (EME) آب آشامیدنی، نمک دارای فلوراید، غذاها و نوشیدنی‌ها، غلات و شیر خشک‌های کودکان، مکمل‌های فلوراید، خمیردندان‌ها، دهان‌شویه‌ها و فلوراید موضعی هستند. علاوه بر این، فلوراید در آب دارای اثر انتشار یا هاله است؛ به این معنی که نوشیدنی ها و غذاهای تولید شده در مناطق فلورایددار برای کل جمعیت از جمله ساکنان مناطق بدون فلوراید نیز در دسترس است.

اگرچه افزودن فلوراید به تقریباً تمام محصولات بهداشتی دهان، تاثیر آب فلوراید (اثر هاله) را محدود کرده است، اما هنوز افزودن فلوراید به منبع آب شهری رایج است. در بسیاری از مناطق جهان برنامه ریزی منظمی برای افزودن فلوراید به آب وجود ندارد و تنها منابع طبیعی آن را تامین می کنند. از این رو گاهی سختی آب و تجمع عناصر مختلف و گاهی سمی، جمعیت را به سمت استفاده از آب معدنی یا استفاده از دستگاه های تصفیه آب خانگی سوق می دهد.

یافته‌های بررسی حاضر، نشان داد که هر 6 دستگاه تصفیه آب، باعث کاهش فلوراید در آب لوله کشی شدند و بیشتر آنها تقریبا فلوراید را حذف کردند.

دستگاه‌های مختلف تصفیه آب به بازار عرضه شده‌اند که ادعا می‌شود هر کدام از آنها انواع خاصی از عناصر را از آب حذف می‌کنند. جی کی موابی JK Mwabi و همکاران (2011) از 4 فیلتر تصفیه آب مختلف برای کاهش سختی و آلودگی شیمیایی آب در روستاهای فقیرنشین آفریقا استفاده کردند و گزارش شد که هر چهار نوع فیلتر تصفیه آب به میزان قابل توجهی فلوراید را کاهش دادند. فیلتر سطلی بیشترین تأثیر را داشت و تقریبا عنصر فلوراید را 99.9% کاهش داد. این نتایج همچنین نشان دادند که فلوراید کاهش‌یافته‌ترین عناصر بود. همینطور، فیلتر کربن بلاک متخلخل آغشته به نقره (SIPP) عناصر را کاهش داد.

کلاسن Clasen و همکاران در بررسی خود گزارش کردند که چند سیستم متفاوت تصفیه آب خانگی که دارای فیلتر سرامیکی تصفیه آب و فیلتر رزین هستند، آلودگی باکتریایی و یون‌هایی مثل فلوراید و آرسنیک را نیز کاهش داده اند.

علاوه بر این، روش‌های خاصی برای کاهش مقدار بیش از حد فلوراید در آب وجود دارد. یکی از بهترین روش‌های شناخته شده، روش جذب است. ارزیابی 6 دستگاه تصفیه آب تجاری مختلف در هیچ کشور دیگری انجام نشده است. بنابراین هیچ بررسی مشابهی برای مقایسه دقیق نتایج وجود ندارد.

پیشنهاد می‌شود ارزیابی‌های بیشتری روی انواع دستگاه تصفیه آب خانگی انجام شده و روش‌های بیشتری برای جلوگیری از حذف عناصر اساسی آب لوله کشی ابداع شود.

نتیجه‌گیری

بررسی حاضر تفاوت‌های قابل ملاحظه‌ای بین مقدار فلوراید قبل و بعد از فیلتراسیون با دستگاه تصفیه آب خانگی نشان داد. یعنی فیلتراسیون  به طور قابل توجهی غلظت فلوراید را در برخی موارد تا 100% کاهش داد.

در صورت هرگونه سوال و یا سفارش تلفنی، میتوانید از طریق شماره تلفن های 02186027905 - 02634606148 ، واتس اپ و تلگرام 09129418377، آدرس ایمیل info@wfiltration.com و یا چت آنلاین با کارشناسان بهاب تماس بگیرید.

**ن