Zawartość azotanów(III) i azotanów(V) w wodzie kranowej na terenie Górnego Śląska oraz ich potencjalny wpływ na zdrowie konsumentów

Azotany(III) i azotany(V) oznaczano zgodnie z normą ISO 10304-1:2007 z wykorzystaniem chromatografu jonowego Dionex ICS-1100 (Thermo Scientific, USA) wyposażonego w: detektor konduktometryczny, pompę izokratyczną, supresor, pętlę nastrzykową o pojemności 25 µL, kolumnę ochronną Dionex IonPac AG22 i kolumnę analityczną Dionex IonPac AS22. Fazę ruchomą do analizy chromatograficznej przygotowano poprzez rozpuszczenie odpowiednich ilości Na₂CO₃ i NaHCO₃ (SPC Science AccuSPEC, ACS Grade) w odgazowanej, ultraczystej wodzie dejonizowanej Milli-Q-Gradient (Millipore, Merck). Eluent składał się z 4,5 mM Na₂CO₃ + 1,4 mM NaHCO₃, a szybkość jego przepływu wynosiła 1,2 mL/min. Roztwory kalibracyjne azotanów(III) i azotanów(V) przygotowano przez odpowiednie rozcieńczenie roztworów podstawowych (1000 ± 2 mg/L NO₃ i 1000 ± 2 mg/L NO₂, wzorce do chromatografii jonowej firmy Sigma Aldrich). Oszacowano wybrane parametry walidacyjne, takie jak: powtarzalność, granica wykrywalności, granica oznaczalności, liniowość i współczynnik korelacji oraz odzysk, a ich wyniki zestawiono w tab. 1.

Odczyn oznaczano metodą potencjometryczną za pomocą miernika inoLab_IDS Multi 9310 z elektrodą pH-metryczną IDT SenTix^®940 (WTW, Polska), zgodnie z normą EN ISO 10523:2012. Przewodność mierzono za pomocą urządzenia inoLab IDS Multi 9310 z czujnikiem konduktometrycznym TetraCon 925 IDS (WTW, Polska), zgodnie z normą EN 27888:1999.

Ocena ryzyka zdrowotnego

W pracy oceniono ryzyko nierakotwórcze, które zostało oszacowane na podstawie pobranej dawki azotanów(III)/azotanów(V) (CDI, ang. chronic daily intake) i wyrażone w postaci ilorazu zagrożenia (HQ, ang. hazard quotient), który został obliczony osobno dla dorosłych (mężczyzn i kobiet), dzieci i niemowląt. Pobraną dawkę sumy azotanów obliczono za pomocą poniższego wzoru (1) [20]:

gdzie:

• CDI (ang. chronic daily intake) – dawka pobrana, mg/kg_{masy ciała}/d;
• C (ang. concentration) – średnie stężenie jonu w wodzie do picia, mg/L;
• CR (ang. contact rate) – wielkość kontaktu, L/d;
• EF (ang. exposure frequency) – częstotliwość narażenia, liczba dni w roku, d;
• ED (ang. exposure duration) – długość okresu narażenia, lata;
• BW (ang. body weight) – masa ciała, kg;
• AT (ang. averaging time) – okres, w którym ekspozycja jest uśredniona, d.

W tab. 2 podano wartości parametrów niezbędnych do obliczenia pobranej dawki [20-22].

Iloraz zagrożenia (wielkość bezwymiarowa) obliczono według następującego wzoru (2) [23]:

gdzie:

RFD (ang. reference dose factor) – dawka referencyjna, mg/kg_{masy ciała}/d.

Dawka referencyjna dla azotanów(III) i azotanów(V) (przeliczona na azot) wynosi odpowiednio 1,6 mg/kg_{masy ciała}/d i 0,1 mg/kg_{masy ciała}/d [24].

Wyniki

Przewodność i pH

Wartości pH analizowanych próbek wody pitnej wahały się od 7, 28 (próbka 3) do 8, 4 (próbka 26) i były zgodne z wartościami granicznymi, zalecanymi dla wody pitnej, regulowanymi przez Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (6,5-9,5) i WHO (6,5-8,5) [12, 13] (rys. 2).

Wartości przewodności mieściły się w zakresie od 180 µS/cm (próbka 4) do 830 µS/cm (próbka 10) i były zdecydowanie niższe od maksymalnego poziomu zalecanego przez polskie i międzynarodowe przepisy (< 2500 µS/cm) [13]. Średnia wartość przewodności analizowanej wody wahała się od 215 µS/cm do 730 µS/cm (rys. 3).

Zawartość azotanów i azotynów

Azotany(V) oznaczono we wszystkich analizowanych próbkach. Ich stężenia wynosiły od 0,09 mg/L NO₃-N (próbka 29) do 8,48 mg/L NO₃-N (próbka 10). Średnie stężenie azotanów(V) w analizowanych próbkach wody wynosiło od 0,20 mg/L NO₃-N do 8,34 mg/L NO₃-N. Stężenie azotanów(V) we wszystkich analizowanych wodach było niższe od najwyższego dopuszczalnego poziomu azotanów(V) w wodzie pitnej, określonego przez WHO i polskie przepisy [12, 13]. Wszystkie wyniki dla jonów azotanowych(III) były poniżej granicy wykrywalności metody. Minimalne, maksymalne i medianowe stężenia azotanów (wyrażone jako mg/L NO₃-N) w analizowanych próbkach wody przedstawiono na rys. 4.

Ocena nierakotwórczego ryzyka zdrowotnego

Ze względu na to, że wszystkie wyniki stężeń uzyskane dla jonów azotanowych(III) były poniżej granic wykrywalności metody, pobraną dawkę (CDI) oraz iloraz zagrożenia (HQ) obliczono tylko dla azotanów(V). Pobrane dawki azotanów(V) w wyniku spożycia wody pitnej przez dorosłych, dzieci i niemowląt przedstawiono w tab. 3.

Stwierdzono, że wartości CDI były wyższe dla dzieci i niemowląt niż dla dorosłych. Pobrane dawki azotanów(V) w wyniku spożycia wody pitnej dla kobiet, mężczyzn, dzieci i niemowląt wynosiły odpowiednio: 0,006-0,257 (średnia: 0,048); 0,005-0,209 (średnia: 0,039); 0,013-0,556 (średnia: 0,105) oraz 0,030-1,251 (średnia: 0,236) mg/kg_{masy ciała}/d.

Czytaj także: Niskie stężenia, skomplikowane matryce ‒ oznaczanie neonikotynoidów w próbkach środowiskowych i w żywności