---

مقاله‌ی مروری
حاصل حدود 80 ساعت گردآوری و تلخیص 45 مقاله و سند معتبر

---

چکیده

بی‌تردید کلرزنی آب، بزرگ‌ترین رویداد مدیریت تأمین و تصفیه‌ی آب در قرن بیستم است و با آغاز گسترده‌ی آن، میزان ابتلا به بیماری‌های منتقله از آب، به شدت کاهش یافت.

گندزدایی آب آشامیدنی با غلظت‌های متعارف کلر، به دلیل عدم انهدام عامل‌های بیماری‌زای تک یاخته‌ای و برخی ویروس‌ها و اثرپذیری وثیق آن از کیفیت آب، به الزام تضمین کننده‌ی سلامت آب آشامیدنی نیست و راهبرد مدیریت کیفیت، هم زمان بر پایه‌ی چهار اصلِ حفاظت از منابع آب، به کارگیری فرآیندهای مناسب تصفیه، حفاظت در حین ذخیره سازی و توزیع، همراه با گندزدایی، باید استوار و اجرا شود.

هر چند سازمان جهانی بهداشت پیامدهای سوء حاصل از گندزدایی آب آشامیدنی را در مقایسه با خطرات ناشی از عدم کفایت گندزدایی، اندک دانسته و بر انجام گندزدایی، تاکید دارد، اما در کنار کلرزنی آب، باید در نظر داشت که کلر، ماده‌ی سمی و خطرناکی است که حتی در غلظت‌های کم و در طولانی مدت، ضمن کاهش ایمنی بدن، سبب افزایش احتمال ابتلا به سرطان‌های کبد، مثانه و روده و چندین ناهنجاری مانند تصلب شرایین، افزایش فشار خون، آلرژی و بیماری دیگر شده و پیامدهای سوء آن بر قلب، دستگاه تنفس، دستگاه گوارش، چشم، پوست و مو، دندان و حتی در تولید مثل و سقط جنین، بررسی و به اثبات رسیده و لازم است تنظیم میزان تزریق و باقی‌مانده‌ی آن در آب آشامیدنی، در کنار الزام به تضمین سلامت کارگرانی که در تماس مستقیم با این ماده‌ی خطرناک قرار دارند، با آگاهی بر مبانی و اصول کلرزنی و اشراف بر پیامدها و توجه به جوانب بهداشتی آن، محاسبه‌ی میزان کلر مورد نیاز و پرهیز از اعمال سعی و خطا در برآورد آن و در موارد ویژه، محاسبه‌ی میزان تزریق بر اساس رابطه‌ی اصلاح شده‌ی چیک-واتسون انجام شود.
کلمات کلیدی: آب آشامیدنی، کلرزنی، جوانب بهداشتی

سرآغاز

موضوع آلودگی آب، یک مشکل بی‌پایان است و در هر دوره، به اشکال گوناگون بروز می‌کند. طی دهه‌های 20 و 30 میلادی، هزاران نفر در جهان به دلیل ابتلا به بیماری‌های وبا، حصبه، اسهال آمیبی و مانند آن، که از آب آلوده منتقل می‌شوند، مردند.

در کشور ما نیز هر چند آماری از موارد مرگ ناشی از بیماری‌های مرتبط با آب در گذشته‌های دور در دسترس نیست، اما از بیان این گروه از بیماری‌ها در اشعار شاعران و نوشته‌های به جا مانده از برخی سیاستمداران گذشته ، شیوع فراوان و مرگ‌های بسیار ناشی از آن‌ها، به خوبی دریافت می‌شود. بنا بر اسناد تاریخی وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، تنها در سال 1349 تعداد 19.663 نفر در کشور به بیماری وبا مبتلا شدند.

گندزدایی، در تضمین سلامت آب آشامیدنی، اهمیتی انکارناپذیر دارد. انهدام میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا، نخستین شرط سلامت آب آشامیدنی است که اغلب با استفاده از عامل‌های شیمیایی مانند کلر انجام می‌شود و مانع موثری در برابر شیوع بسیاری از عامل‌های بیماری‌زا (به ویژه باکتری‌ها) است و باید برای تامین آب آشامیدنی از آب‌های سطحی و آن دسته از آب‌های زیرزمینی که در معرض آلودگی مدفوعی قرار دارند، انجام شود.

گندزدای باقی‌مانده نیز برای حفاظت در برابر آلودگی اندک احتمالی در جریان توزیع آب و ممانعت از رشد میکروبی در سامانه‌ی توزیع باید حفظ ‌شود.

باید توجه داشت هر چند گندزدایی منابع آب آشامیدنی که در معرض آلودگی مدفوعی قرار دارند، خطر شیوع بیماری از طریق آب آشامیدنی را کاهش می‌دهد، اما به الزام تضمین کننده‌ی سلامت آب نیست. گندزدایی آب آشامیدنی با غلظت‌های متعارف کلر، محدودیت‌هایی در برابر عامل‌های بیماری‌زای تک یاخته‌ای -به ویژه کریپتوسپوریدیوم- و برخی ویروس‌ها دارد.

کارامدی گندزدایی در انهدام عامل‌های بیماری‌زای موجود در لخته‌ها و ذرات، رضایت ‌بخش نیست و آن‌ها را از تاثیر گندزدا‌ها مصون می‌دارد. سطوح بالای کدورت آب، از میکروارگانیسم‌ها در برابر گندزدایی محافظت می‌کند و رشد باکتری‌ها و نیاز به کلر را افزایش می‌دهد.

برای برون رفت از این مشکلات، ضروری است که راهبرد مدیریت کیفیت آب، هم زمان بر پایه‌ی چهار اصل حفاظت از منابع، به کارگیری فرآیندهای مناسب تصفیه، حفاظت در حین ذخیره سازی و توزیع، همراه با گندزدایی، برای پیشگیری و یا حذف آلودگی میکروبی تدوین و اجرا شود.

سازمان جهانی بهداشت برای کنترل کیفیت آب در منابع تأمین، شاخص‌های کدورت، میزان جذب اشعه‌ی فرابنفش، رشد جلبک‌ها، رنگ، هدایت الکتریکی، میزان جریان و زمان ماند آب، رخدادهای هواشناسی و اقدام‌های حفاظتی نظیر فنس‌کشی و یا جداره ‌سازی دیواره‌ی چاه، در تصفیه‌خانه‌ها، شاخص‌های غلظت و زمان تماس عامل گندزدا، pH، کدورت، رنگ و در شبکه‌ها‌ی توزیع، شاخص‌های کلر باقی‌مانده، پتاسیل اکسیداسیون-احیا، کدورت، میزان جذب نور و گرفتگی غشایی، اشریشیاکلی‌گرماپای، شمارش جمعیت میکروبی (HPC) و فشار آب را توصیه کرده است.

استفاده از کلر در گندزدایی آب را با ویژگی‌های اثرگذاری بر روی اغلب میکروب‌های بیماری‌زای منتقله از آب، ارزان بودن و نگهداری و راهبری به نسبت ساده، باید بزرگ‌ترین رویداد مدیریت تأمین و تصفیه‌ی آب در قرن بیستم نامید. با آغاز کلرزنی گسترده‌ی آب در دهه‌ی 1890، میزان ابتلا به بیماری‌های رایج منتقله از آب، به شدت کاهش یافت و متعاقب آن، جمعیت جهان رو به فزونی نهاد.

گفته می‌‎شود در حال حاضر حدود 98 درصد آب‌های آشامیدنی جهان با کلر گندزدایی می‌شود. کلر، علاوه بر تصفیه‌ی آب و فاضلاب، به طور گسترده در صنایع نساجی و کاغذ و چوب، در تولید سموم و آفت‌کش‌ها، در داروسازی و تجهیزات دارویی، صنایع پلاستیک و پی وی سی، در مبدل‌های حرارتی و خنک‌کننده‌ها (گازهای فروئون F21 , F12 , F11 وF22 )، در تولید حلال‌های صنعتی (مانند فنیل کلراید، تترا‌کلرید کربن و تری‌کلرو اتیلن)، در تصفیه‌ی آب‌های خنک کننده و حتی در تولید سوخت موشک (تری فلوراید کلر) استفاده می‌شود. بیش از 50 درصد تجارت جهانی مواد شیمیایی مربوط به کلر است.

پیشینه‌ی کلر

به اختصار و بنا بر برخی گزارش‌ها، جابر بن حیان (720 تا 810 میلادی) عنصر کلر را می‌شناخته و در نوشته‌های خود به ویژگی‌های آن اشاره کرده است. کلر در سال 1774 توسط شیمیدان سوئدی به نام کارل ویلهم شیل بر اثر گرما دادن اسید کلریدریک (اسید موراتیک) و نمک دی اکسید منگنز، مطابق واکنش زیر کشف و گزارش شد.

MnO2 + 4HCl → Cl2↑ + MnCl2 + 2H2O

چون در این واکنش، منگنز با هیدروژن اسید موراتیک جا به جا شده است، شیل، نام گاز حاصل از واکنش را “اسید موراتیک دفلوژیزه شده ” نامید. شیمیدان معروف لاوازیه، معتقد بود تمامی اسیدها، حاوی اکسیژن هستند و بر اساس این تئوری، نامگذاری شیل را رد کرد.

برتولت دریافت که گاز شیل، زمانی که در آب محلول است و در تماس با نور خورشید قرار می‌‌گیرد، اکسیژن از دست می‌دهد و اسید موراتیک باقی می‌ماند. این یافته، تئوری لاوازیه را تقویت کرد. شیمیدان انگلیسی سِر هامفری دیوی نتوانست گاز شیل را تجزیه کند.

سرانجام در 12 جولای 1810 او گاز شیل را به عنوان یک عنصر جدید که اسید موراتیک، ترکیب این عنصر با هیدروژن است، معرفی کرد. با این یافته، تئوری لاوازیه باطل شد. دیوی نام این عنصر جدید را با اقتباس از واژه‌ی یونانی “کلروس” به معنای سبز کم رنگ، “کلر” نامید.

نخستین کاربرد کلر با هدف کنترل بوی نامطبوع آب در سال 1835 انجام شد. در سال 1890 اثر گندزدایی موثر کلر تایید شد. در سال 1896 نخستین کاربرد آزمایشی کلر در گندزدایی آب شهر لوئیس ویل ایالت کنتاکی انجام شد و متعاقب آن در سال 1897 به دنبال شیوع بیماری تیفوئید در انگلستان مورد استفاده قرار گرفت.

در سال 1902 نخستین استفاده‌ی مستمر کلر به عنوان کمک کننده در تصفیه‌ی آب در کشور بلژیک و در سال 1908 نخستین استفاده‌ی مستمر آن در گندزدایی آب، در شهر جرسی در ایالات نیوجرسی آمریکا انجام شد.

طی جنگ جهانی اول، از کلر به عنوان سلاح شیمیایی استفاده شد. در 22 آپریل 1915 نیروهای آلمانی، سیلندرهای حاوی گاز کلر را در حومه‌ی شهر بلژیکی اِبری آتش زدند. با این اقدام، نیروهای فرانسوی از صحنه‌ی نبرد عقب‌نشینی کردند.

در همان سال، تاثیر آمونیاک بر افزایش قدرت گندزدایی کلر و در نتیجه حفظ طولانیتر خصلت گندزدایی کلر در شبکه‌ی توزیع آب گزارش شد. در سال 1928 مصرف هیپوکلریت سدیم (آب ژاول) به دلیل پایداری اندک آن محدود شد و کاربرد گسترده‌ی هیپوکلریت کلسیم (پرکلرین) به سبب خلوص بالاتر و پایداری بیش‌تر آن در آب رواج یافت.

در سال 1939 مفهوم نقطه‌ی شکست در کلرزنی آب مطرح شد و در سال 1940 آزمایش رنگ ‌سنجی برای تعیین مقدار کلر آزاد باقی‌مانده به روش ارتوتولیدین ارسنیت، ابداع شد.

ویژگی‌های فیزیکی کلر

کلر هیچ گاه به صورت خالص در طبیعت یافت نمی‌شود. 15 درصد پوسته‌ی زمین از کانی‌های کلردار نمک (NaCl)، سیلوایت (KCl) و کارنالیت (KMgCl3 , 6H2O) تشکیل شده است.

در شرایط استاندارد، کلر، گازی به رنگ سبز مایل به زرد است و به آسانی در دمای 5/34- درجهی سانتی‌گراد (1/30- درجهی فارنهایت) به شکل مایع با رنگ کهربایی فشرده میشود و در دمای حدود 101- درجهی سانتی‌گراد (150- درجهی فارنهایت) و در فشار یک اتمسفر (100 کیلوپاسکال) جامد میشود.

این عنصر در دماهای کم‌تر از 6/9 درجهی سانتی‌گراد (49/3 درجهی فارنهایت) در ترکیب با آب، کریستالی شده و به شکل “هیدرات کلر” که معمولا با 8 مولکول آب همراه است، تبدیل میشود.

کلر در حالت گازی، حدود 5/2 برابر سنگینتر از هوا و در حالت مایع، حدود 5/1 برابر سنگینتر از آب است. هر گاه فشار از روی مایع کلر برداشته شود، به سرعت به حالت گازی تبدیل میشود. یک حجم مایع کلر، 6/457 حجم گاز کلر ایجاد میکند.

به تعبیر دیگر یک کیلوگرم مایع کلر، 310 لیتر گاز کلر تولید خواهد کرد. کلر به میزان کم و به کندی در آب حل میشود.

حداکثر قابلیت انحلال آن در آب در فشار یک اتمسفر (100 کیلوپاسکال) و دمای 6/9 درجهی سانتی‌‌گراد حدود یک درصد است.

در دماهای کم‌تر، کلر در ترکیب با آب، به شکل “یخ کلر” که یک مادهی کریستالی جامد است، تبدیل میشود. با افزایش دما، فشار بخار آب نیز افزایش مییابد و همانند سایر گازها، با افزایش دمای آب، قابلیت انحلال کلر در آب کاهش مییابد و در فشار یک اتمسفر و دمای 100 درجهی سانتی‌گراد، کلر دیگر در آب حل نمیشود.

کلرزنی آب

کلر، کاربرهای گسترده‌ای در صنعت آب دارد و علاوه بر بر گندزدایی و انهدام عامل‌های بیماری‌زا، برای حذف آمونیاک و سایر اشکال نیتروژن آلی، کنترل بو و طعم، بهبود عملکرد صافی‌ها، کنترل جلبک‌ها، باکتری‌های آهن و منگنز و باکتری‌های احیاکننده‌ی سولفات نیز استفاده می‌شود.

به دلیل مزایای متعدد کلرزنی در تحقق سلامت میکروبی آب، سازمان جهانی بهداشت، تزریق گاز کلر و مشتقات آن به آب را در مقادیری که باقی‌مانده‌ای در محدوده‌ی 2/0 تا 8/0 میلی‌گرم بر لیتر در شرایط عادی و در حالت‌های اضطراری و بحران‌ها، تا حد یک میلی‌گرم بر لیتر ایجاد کند، توصیه کرده است.

سازمان‌ جهانی بهداشت بر این باور است “در صورتی که آب از منابع حفاظت شده برداشت شود و معیار میانه‌ی کدورت آب آن، از یک واحد در مقیاس NTU و در یک نمونه‌ی منفرد از 5 واحد فراتر نرود، در صورتی که محتوای باکتری شاخص کلیفرم در مقادیر کم‌تر از 20 عدد در هر 100 میلی‌لیتر نمونه باشد، کلرزنی صحیح، تنها فرآیند تصفیه‌ی لازم، برای تولید آب آشامیدنی خواهد بود. در هر صورت، توجه به کیفیت آب، پیش از کلرزنی آن، شرط لازم برای موفقیت در کلرزنی آب است”.

تاکید سازمان جهانی بهداشت بر اهمیت کلر

نقش بی‌بدیل کلر در پیشگیری از شیوع بیماری‌های منتقله از آب به اندازه‌ای است که سازمان جهانی بهداشت، به تواتر در رهنمودهای کیفیت آب آشامیدنی، در سال‌های 2006 تا 2020 به صراحت اعلام داشته است که “پیامدهای سوء بهداشتی حاصل از کاربرد گندزداهای شیمیایی ]مانند کلر [در مقایسه با خطرات ناشی از عدم کفایت گندزدایی، بی‌نهایت اندک است و گندزدایی ]آب[ بدون توجه به کنترل ترکیبات ناخواسته‌ی آن‌ها باید انجام شود.

“. این سازمان با لحاظ داشتن جوانب بهداشتی و اثرگذاری کلر بر سلامت انسان و با فرض آن که تمامی کلر ورودی به بدن از طریق آب آشامیدنی باشد، مقدار 5 میلی‌گرم بر لیتر کلر در آب آشامیدنی را فاقد اثرات زیان‌آور جدی در انسان اعلام کرده است. مطالعه‌‌های اپیدمیولوژی محققان نیز نشان می‌دهد که احتمال ابتلا به سرطان ناشی از فرآورده‌های جانبی کلرزنی، اندک و هر چند باید از طریق محاسبه‌های ارزیابی ریسک تعیین است، اما به عنوان یک رهنمود کلی، در استخرهای شنا 25 و در آب آشامیدنی، 6 در میلیون است.

کلرزنی فاضلاب

کلرزنی فاضلاب نیز همانند آب، با هدف‌های گوناگونی هم چون جلوگیری از ایجاد تعفن و تازه‌ نگه داشتن فاضلاب، پیشگیری از بالا آمدن لجن، کنترل پدیده‌ی بالکینگ لجن، حذف سیانور و سرانجام گندزدایی پساب انجام می‌شود.

در مورد اخیر، سازمان جهانی بهداشت بر این عقیده است که کلرزنی پساب فاضلاب‌ها، به دلایل متعددی هم چون وجود مواد آلی و در نتیجه اضمحلال کلر، حضور آمونیاک و سایر ترکیبات نیتروژن‌دار در پساب که نیاز به کلر را افزایش می‌دهد، حضور ذرات معلق که مانع از دسترسی کلر به میکروارگانیسم‌ها می‌شود و سرانجام لزوم تنظیم مکرر کلریناتور، متعاقب نوسان‌های کمی و کیفی پساب، دشوار است و به صراحت اظهار می‌دارد که: “دستیابی به کیفیتی از پساب کلرینه شده که همواره شاخص‌های بهداشتی را تأمین کند، به تقریب ناممکن و غیراقتصادی است”. این سازمان، در شرایط خاص، موفقیت در کلرزنی پساب را منوط به نیل به شاخص‌های BOD کم‌تر از 20 و به ترجیح کم‌تر از 10 میلی‌گرم بر لیتر، COD کم‌تر از 40 میلی‌گرم بر لیتر و TSS کم‌تر از 10 میلی‌گرم بر لیتر دانسته و آن را موکول به انتهای زنجیره‌ی تصفیه‌ی پیشرفته‌ی فاضلاب کرده است.

محققان برای محاسبه‌ی میزان تزریق کلر به پساب، تزریق ارقام 6 تا 25 میلی‌گرم بر لیتر را برای فاضلاب خام، 5 تا 20 میلی‌گرم بر لیتر را برای پساب ته‌نشین شده و خروجی سپتیک تانک و 2 تا 8 میلی‌گرم بر لیتر را برای پساب فرآیند لجن فعال توصیه و محاسبه‌ی مقدار دقیق آن را مشروط به آگاهی از کیفیت میکروبی پساب و نیازمند‌ی‌های تصفیه، با استفاده از رابطه‌ی اصلاح شده‌ی چیک– واتسون
3-(Ct23/0 + 1=N/N.) دانسته‌اند.
 

اثرات مزمن کلر بر انسان

به رغم اهمیت کلر در گندزدایی آب و فاضلاب و ضرورت تزریق مستمر آن به آب آشامیدنی، به جوانب بهداشتی، پیامدها و عارضه‌های ناخوشایند مترتب بر مصرف طولانی مدت آب آشامیدنی کلردار نیز باید توجه و میزان تزریق و تنظیم باقی مانده‌ی آن در آب آشامیدنی، با آگاهی و اشراف بر پیامدهای مثبت و منفی آن انجام شود.

در مطالعات متعدد، اثر مستقیم کلر بر سرطان‌های کبد، مثانه و روده، به ویژه در افرادی که به مدت طولانی (پانزده سال و بیش تر) آب کلردار نوشیده‌اند، تائید شده است. تصلب شرایین، افزایش فشار خون و آلرژی، از دیگر عوارض شناخته شده‌ی کلر بر انسان است. در ادامه، عارضه‌های شناخته و گزارش شده‌ی کلر بر اعضای بدن، به اختصار بیان می‌شود.

عارضه‌های کلر بر بدن انسان

چشم:

کلر، غشاء مخاطی قرنیه‌ی چشم را به شدت اسیدی می‌کند. در حالت عادی، پروتئین‌های موجود در اشک، از عارضه‌های سوء اسیدی شدن غشاء مخاطی قرنیه جلوگیری می‌کنند. در صورت اسیدی شدن این غشاء، سلول‌های اپیتلیوم (سلول‌های پوششی) غشاء از بین می‌روند. با گذشت زمان، این سلول‌ها به تدریج باز سازی و بهبود می‌یابند. در صورتی که از بین رفتن سلول‌های پوششی غشاء، در مرکز قرنیه رخ دهد، ابتدا سبب عدم وضوح بینایی و سپس ایجاد لکه‌هایی شبیه جای زخم در قرنیه می‌شود.

دندان:

تماس مداوم با آب کلردار، می‌تواند سبب تسریع در پوسیدگی و ضعف دندان شود. در یک گزارش موردی از کوبا، در خانمی که به مدت چهارده روز متوالی در استخری با غلظت کلر نامناسب شنا می‌کرد، خوردگی مینای دندان‌ها، به ویژه در دندان‌های جلو، مشاهده شده است. در کارگران شاغل در شرکت‌ها و کارخانه‌هایی که در فرایند تولید، از کلر استفاده می‌کنند، پوسیدگی دندان متاثر از تاثیر اسید هیدروکلریک گزارش شده است. در این کارگران، واکنش کلر با رطوبت دهان، منجر به التهاب پوشش داخلی دهان نیز شده است.

پوست و مو:

در افرادی که بیش‌تر مستعد ابتلا به آلرژی هستند، استحمام و وضو با آب کلردار باعث قرمزی پوست سر و پوست بدن می‌شود. کلر با تاثیر بر پروتئین مو، سبب خشکی و شکنندگی و در نهایت ریزش مو می‌شود. شوره‌ی سر و زایل شدن رنگ، از دیگر عارضه‌های سوء کلر بر مو است. کلر، دوام رادیکال‌های آزاد در بدن و به خصوص در پوست را افزایش می‌هد و به نظر می‌رسد رادیکال‌های آزاد حاصل از تماس طولانی مدت با آب کلردار، چه از طریق نوشیدن، شستن و یا شنا، باعث تسریع در ایجاد ملانوم خطرناک (سرطان پوست) می‌شوند. در هنگام شنا، تماس بدن با کلر بیش‌تر است.

مطالعات نشان داده است که در هنگام شنا در استخر حاوی آب کلردار، میزان جذب کلر از طریق پوست، در مدت 10 دقیقه، بیش از مقدار جذب آن از طریق نوشیدن هشت لیوان آب کلردار است.. کلر موجود در آب استخر، با از بین بردن چربی طبیعی پوست، سبب خشکی و خارش پوست می‌شود. این تاثیر در افراد واجد پوست‌های ظریف، ممکن است بثُورات پوستی به همراه داشته باشد.

در استخرهای آب گرم و جکوزی‌ها، غلظت کلروفرم آب، بسته به غلظت کلر و میزان پیش سازهای آن در آب، تا دمای 30 درجه‌ی سانتی‌گراد، به حدود 2/0 میلی‌گرم بر لیتر افزایش می‌یابد و با افزایش دمای آب به 40 درجه‌ی سانتی‌گراد، غلظت آن به 7 میلی‌گرم بر لیتر خواهد رسید و سبب کاهش جریان خون در مویرگ‌های نزدیک پوست می‌شود.
قلب: کلر یکی از مواد اکسید کننده است که با کاهش سطح اکسیژن در سلول‌ها، خطر ابتلا به بیماری قلبی را افزایش می‌دهد. آب کلردار با تاثیر بر قلب و دستگاه گردش خون، منجر به گردش ضعیف خون در بدن می‌شود. کلرآمین‌ها ، باعث کم خونی همولیتیک در بیماران مبتلا به دیالیز می‌شوند. این ترکیبات، برای ماهیان و بی‌مهرگان نیز، بسیار سمی هستند (میلی‌گرم بر لیتر 8/1-5/0 LD50-96 h=) و سمیت آن‌ها، از طریق اکسیداسیون هموگلوبین (Hb) خون به متهموگلوبین(MHb) رخ می‌دهد.

سقط جنین:

ترکیبات جانبی حاصل از کلرزنی آب که پیش‌تر به آن‌ها اشاره شد، اثرات نامطلوبی بر تولید مثل دارند. تاخیر در رشد داخل رحمی، وزن کم نوازد در هنگام تولد و سقط خود به خودی جنین، از عارضه‌های شناخته شده‌ی این ترکیبات بر تولید مثل است. در یک مطالعه مقطعی، افزایش نقص مادرزادی مانند شکاف آنسفالی کام و نقایص سپتوم بطنی، متاثر از تماس مادر با ترکیبات جانبی کلر در آب آشامیدنی گزارش شده است. در زنانی که آب کلر می‌نوشند، خطر افزایش سقط جنین، تولد جنین‌های مرده و هم چنین افزایش تعداد نقایص حین تولد با مشکلات قلبی، شکاف کام و ناهنجاری‌های مغزی بیش‌تر است. ضمن آن که کلر به عنوان یکی از عامل‌های مهم در افزایش سرطان پستان در سراسر جهان نیز شناخته شده است.

دستگاه گوارش:

بلع ناخواسته‌ی کلر از طریق مواد شوینده‌ی کلردار، منجر به استفراغ و درد قفسه سینه می‌شود و تماس طولانی مدت با آن، تحریک حلق، مری و بافت کبد و روده را به همراه دارد. مطالعات متعدد نشان می‌دهد که نوشیدن آب حاوی مشتقات کلر (تری کلرومتان‌ها مانند کلروفرم)، نرخ ابتلا به سرطان را تا 35 درصد افزایش می‌دهد و میزان ابتلا به سرطان مثانه و سرطان رکتوم در افرادی که از آب کلردار استفاده می‌کنند، در مقایسه با کسانی که آب‌های بدون کلر می‌نوشند، بیش‌تر است. در این مطالعات، همبستگی مثبت بین سرطان روده‌ی بزرگ، معده، پانکراس، کبد، مثانه و مقعد، با تماس طولانی مدت با محصولات جانبی کلردار در آب آشامیدنی به دست آمده است.

دستگاه تنفسی:

گاز کلر، محرک مجاری تنفسی است. غلظت‌های 3 تا 5 میلی‌گرم بر لیتر آن، به راحتی قابل تشخیص است. تماس با غلظت‌های 40 تا 60 میلی‌گرم بر لیتر گاز کلر، به مدت 30 تا 60 ثانیه، خطرناک و با غلظت‌ 1000 میلی‌گرم بر لیتر آن، کشنده است.

اثرات مزمن کلر بر دستگاه تنفسی، بیش‌تر به اشکال سوزش و التهاب غشای بینی و گلو و التهاب بروز می‌کند. قرار گرفتن در معرض غلظت بالای کلر، تجمع مایع در ریه و تورم آن، برونشیت و حتی مرگ در اثر خفگی را به همراه دارد. علایم مزمن ناشی از قرار گرفتن در معرض سطوح پایین کلر، در کارگرانی که در کارخانه‌های تولید سفید کننده‌های کلردار و تاسیسات آب و فاضلاب کار می‌کنند، ممکن است به ظهور علائم برونشیت و آسم همراه باشد و آنان را مستعد ابتلا به سل سازد.

توانایی اکسیداسیون گندزداهای کلردار، به اتصالات اپیتلیال بافت ماهیچه‌ها آسیب می‌رساند و باعث افزایش نفوذپذیری اپیتلیوم ریه می‌شود. تماس مداوم با کلر موجود در فضای استخرهای سرپوشیده‌ای که تهویه‌ی مناسب ندارند، عواقب خطرناک و مشکلات تنفسی در کودکان و ناجیان غریق، به دنبال دارد. تخریب اپیتلیال یا مخاط ریه و شروع آلرژی ناشی از آن، شایع‌ترین عارضه‌ی تنفسی در کودکان زیر پنج سالی است که در استخرهای سرپوشیده‌ی با تهویه‌ی نامناسب شنا کرده‌اند. شنای طولانی مدت در استخرهای با آب کلردار، منجر به تغییراتی در راه‌های ورود هوای به ریه، مانند آسم نیز می‌شود.

در هنگام استحمام و دوش گرفتن، تماس با کلر موجود در بخار آب، 100 برابر بیش‌تر از نوشیدن آب است. استنشاق کلر موجود در بخار آب، سبب افزایش مشکلات آسم و آلرژی و تحریک سینوس‌ها می‌شود. در این شرایط تماس کوتاه مدت، می‌تواند باعث تحریک چشم، سرفه، خلط، درد سینه و بینی و تماس بیش‌تر باعث تجمع مایعات در ریه، پنومونی، برونشیت و تنگی نفس ‌شود.

نتیجه‌گیری

جان کلام آن که در کنار توجه به اهمیت گندزدایی کلرزنی آب و نقش آفرینی آن در کاهش بخش قابل توجهی از عامل‌های بیماری‌زا در آب، باید به جِد توجه داشت که کلر، یک ماده‌ی سمی و خطرناک است که حتی در غلظت‌های کم و در طولانی مدت، سبب کاهش سطح ایمنی بدن، افزایش احتمال ابتلا به سرطان و چندین ناهنجاری و بیماری دیگر نیز می‌شود و هم چنان که گفته شد، نگهداری و استفاده از کلر و تنظیم میزان تزریق و باقی مانده‌ی آن در آب آشامیدنی، در کنار الزام به رعایت جوانب بهداشت حرفه‌ای و تضمین سلامت کارگرانی که در تماس مستقیم با این ماده‌ی خطرناک هستند، باید با آگاهی بر مبانی و اصول کلرزنی و توجه به جوانب بهداشتی و اشراف بر پیامدها آن انجام شود.

در این زمینه، تنظیم میزان تزریق بر اساس منحنی رفتار کلر در آب و محاسبه‌ی میزان کلر مورد نیاز آب بر پایه‌ی نتایج آزمایشگاهی، مطابق رهنمود سازمان جهانی بهداشت و یا محاسبه‌های میدانی و پرهیز از اعمال سعی و خطا در برآورد آن، و در موارد ویژه، محاسبه‌ی میزان تزریق کلر بر اساس رابطه‌ی اصلاح شده‌ی چیک-واتسون توصیه می‌شود.

منابع مورد استفاده :

1. Baker, A.K., Sauvage, C., Thorenz, U.R., van Velthoven, P., Oram, D.E., Zahn, A., Bernninkmeijer, C.A.M. and J. Williams, Evidence for strong, widespread chlorine atom chemistry associated with pollution outflow 33 from continental Asia. Sci. Rep. 6: 36821 (2016).
2. Black A.K. & Veatch Corporation, WHITE’S HANDBOOK OF CHLORINATION AND ALTERNATIVE DISINFECTANTS, FIFTH EDITION, John Wiley & Sons, Inc. (2010).
3. Barrie, Q., The breast cancer epidemic science of the total environment. 217: 155-163 (2009).
4. Bernard A., Chlorination products: emerging links with allergic diseases. Curr. Med. Chem. 14 (16): 1771–1782 (2007).
5. Bernard, A., Carbonnelle, S., de Burbure, C., Michel, O. and M. Nickmilder, Chlorinated pool attendance, atopy, and the risk of asthma during childhood. Environmental Health Perspectives 114(10): 1567- 1573 (2006).
6. Bitton G., Wastewater microbiology, Second edition, Wiley-Liss (1992).
7. Bougault V., Loubaki L., Joubert P., Turmel J., Couture C., Laviolette M., Chakir J and L.P. Boulet, Airway remodeling and inflammation in competitive swimmers training in indoor chlorinated swimming pools. J. Allergy Clin. Immunol. 129: 351–358 (2012).
8. Bougault, V., Turmel, J., Levesque, B. and L.P. Boulet, The respiratory health of swimmers. Sports Medicine 39(4): 295-312 (2009).
9. Centers for Disease Control and Prevention. Violations identified from routine swimming pool inspections—selected states and counties,United States, 2008. Morbidity and Mortality Weekly Report 59(19): 582-587 (2010).
10. Chen, W., Xiao, Z.L., Yang, H.E., Mishra, S. and P.J. Stoffella, Chlorine nutrition of higher plants: progress and perspectives. Journal of Plant Nutrition 33(7): 943-952 (2010).
11. Cmest, H., The public health consequences from swimming pool chlorinator tablets. J. occup. Environ. Med. 44(10): 906-13 (2000).
12. Dawes C. and C.L. Boroditsky, Rapid and severe tooth erosion from swimming in an improperly chlorinated pool: case report. J. Can. Dent. Assoc. 74(4): 359-361 (2008).
13. Fitzgerald, G.J., Chemical Warfare and Medical Response During World War I. Am J Public Health. 98(4): 611–625 (2008).
14. International Agency for Research on Cancer. Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Some Chemicals that Cause Tumours of the Kidney or Urinary Bladder in Rodents and Some Other Substances. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, ed. IARC. Lyon, France: IARC. Vol. 73 (2006).
15. International Occupational Safety and Health Information Centre (CIS), Chlorine, in International Chemical Safety Cards, 31 March 2009, International Programme on Chemical Safety (IPCS) and European Commission (EC), Accessed 24th July (2014).
16. Israa Harjan Mohsen, Athraa Harjan Mohsen and Haider Kamil Zaidan, HEALTH EFFECTS OF CHLORINATED WATER: A REVIEW ARTICLE, Biotechnol. Vol. 16 (3) 163-167 (2019).
17. Jaakkola, C., Chlorine in tap water, nearly double the risk of birth defect. NewYork, Elseviere Pp. 74-86 (2007).
18. Keil, A. and P. Shepson, Chlorine and bromine atom ratios in the springtime Arctic troposphere
    as determined 39 from measurements of halogenated volatile organic compounds, J. Geophys. Res. Pp. 111 (2006).
19. Kercher, J.P., Riedel, T.P. and J. Thornton, A Chlorine activation by N2O5: simultaneous, in situ
    detection of 41 ClNO2 and N2O5 by chemical 16(3) ionization mass spectrometry, Atmos. Meas. Tech. 2: 193–204 (2009), doi: 10.5194/amt42 2-193-2009
20. Lourencetti, C., Fernández, P., Marco, E., Ballesté, C., Grimalt, J. O., Font, L. and M. Kogevinas,
    Trihalomethane levels in exhaled breath as indicators of exposure to disinfection by-products in indoor swimming pools using chlorine and bromine as disinfectants. Epidemiology 19(6): 191-192 (2008).
21. Michaud D.S., Kogevinas M., Cantor K.P. et al., Total fluid and water consumption and the joint effect of exposure to disinfection by-products on risk of bladder cancer. Environmental Health Perspectives 115(11): 1569-1572 (2007).
22. Mohsen, I.H., Zaidan, H.K. and A. Al-Saadi, Estimation of sex hormones in type 2 diabetes patients. International J. of Chem. Tech. Research. 9(6): 476-487 (2016)
23. Nemery, B., Hoet, P.H. and D. Nowak, Indoor swimming pools, water chlorination and respiratory health. European Respiratory Journal 19 (5): 790-793 (2002).
24. Nieuwenhuijsen, M.J., M.B. Toledano, J. Bennett, N. Best, P. Hambly, C. de Hoogh, D. Wellesley, P.A. Boyd, L. Abramsky, N. Dattani, J. Fawell, D. Briggs, L. Jarup and P. Elliott, Chlorination disinfection by-products and risk of congenital anomalies in England and Wales. Environ Health Perspect 16: 216-222 (2008).
25. Patil L.R., Smith, G., Vorwald, A.J. and T. Mooney, The health of diaphragm cell workers exposed to chlorine. Am. Ind. Hyg. A Sssoc J. 31(6): 678-86 (2002).
26. Pereira, W.E., Hoyano, Summons, R., Bacon,V. and A. Duffield, Chlorination studies, the reaction of aqueous hypochloric acid with alpha amino acids and peptides. Biochim. Biophys. Acta 313(1): 170-80 (2006).
27. Perez, A. and C. Mckay, Halogens (bromine, iodine and chlorine). Haddad and Wichester’s clinical management of poisoning and drug, 4th ed. Philadelphia, pa. saunder Elsevier; chap. 96. Price, J., Coronaries/Cholesterol/Chlorine, Revised edition Pp. 13 (1987).
28. Richardson, S.D., Simmons, J.E. and G. Rice, Disinfection byproducts: the next generation. Environ. Sci. Technol. 36: 198-202 (2002).
29. Rolfes, S.R., Pinna, K. and E. Whitney, Understanding Normal and Clinical Nutrition. Book 9th edition, chapter12 page 398 (2012).
30. Sander, R., Modeling atmospheric chemistry: Interactions between gas-phase species and liquid cloud/aerosol 24 particles. Surv. Geophys. 20:1–31 (1999).
31. Schaefer W.J., health aspects of reuse of treated wastewater for irrigation (Background Document), Manama, 29 september-2 October (1984).
32. Sioris, L.J. and H.K. Shuller, Soap, detergents and bleaches. Haddad and Wichester’s clinical management of poisoning and drug 4th ed. Philadelphia, pa. saunder Elsevier; chap102 (2007).
33. Slattery, M.L., C. Sweeney, M. Murtaugh, K.N. Ma, B.J. Caan, J.D. Potter and R. Wolff, Associations etween vitamin D, vitamin D receptor gene and the androgen receptor gene with colon and rectal cancer. Int. J. Cancer 118(12): 3140-3146 (2006).
34. United States Environmental Protection Agency (EPA). Basic Information about Disinfection Byproducts in Drinking Water: Total Trihalomethanes, Haloacetic Acids, Bromate and Chlorite. 13 December 2013. Accessed on 23th July (2014).
35. Villanueva C.M., Cantor C.P., Grimalt J.O. et al., Bladder cancer and exposure to water disinfection by-products through ingestion, bathing, showering, and swimming in pools. American J. pidemiology 165(2):148-156(2007).
36. Weiderpass, E., H. Vainio, T. Kauppinen, K. Vasama-Neuvonen, T. Partanen and E. Pukkala, Occupational exposures and gastrointestinal cancers among Finnish women. J. Occup. Environ. Med. 45(3): 305-315 (2003).
37. Weisel, C.P., Richardson, S.D., Nemery, B., Aggazzotti, G., Baraldi, E., Blatchley, E.R., III, and
    S. Sattar, Childhood asthma and environmental exposures at swimming pools: State of the science and research recommendations. Environmental Health Perspectives 117(4): 500-507(2009).
38. Wisniak, J., The History of Chlorine-From Discovery to Commodity. Indian Journal of Chemical Technology 9(5):450-463 (2002).
39. World Health Organization, Guidelines for drinking-water quality training pack, Protection of the human environment, water, sanitation and health series (2000)
40. World Health Organization, Principles and practices of drinking-water chlorination: a guide to strengthening chlorination practices in small-to medium sized water supplies, ISBN: 978-92-9022-536-2 (2017)
41. World Health Organization, Guidelines for drinking-water quality: third edition incorporating first addendum. Vol. 1, Recommendations, ISBN 92-4-154696-4 (2006).
42. World Health Organization, Guidelines for drinking-water quality: third edition incorporating the first and second addenda. Vol. 1, Recommendations, ISBN 978 92 4 154761 1 (WEB version) (2008).
43. World Health Organization, Guidelines for drinking-water quality: fourth edition, ISBN 978-92-4-154815-1 (2011).
44. World Health Organization, Guidelines for drinking-water quality: fourth edition incorporating the first addenda, ISBN 978-92-4-154995-0 (2017).
45. World Health Organization, Guidelines for drinking-water quality: fourth edition incorporating the first and second addenda, ISBN 978-92-4-004506-4 (electronic version) (2022).