مرجع تخصصی آب و فاضلاب

۱. نکات و خطرات آترازین (Atrazine) در آب آشامیدنی

• ویژگی‌های شیمیایی و منشاء

  • آترازین یک هِرْبِساید (علف‌کش) تری‌آزینی است (فرمول C₈H₁₄ClN₅)، گسترده در کشاورزی برای کنترل علف‌های هرز در ذرت، ساقه‌های شلتوک و قهوه.

  • نیمه‌عمر محیطی در آب: ۳۰–۱۰۰ روز (وابسته به دما، pH و میکروبیولوژی).

• اثرات زیان‌بار بر سلامتی

  • اختلالات غدد درون‌ریز: اثرات استروژنی ملایم، کاهش سطح تستوسترون و اثر بر محور هیپوتالاموس–هیپوفیز–گناد

  • سمیت حاد: در دوزهای بسیار بالا اختلال در سیستم عصبی مرکزی (سرگیجه، گیجی)

  • سمیت مزمن: مطالعات حیوانی نشان‌دهنده اختلالات تولیدمثلی، تأخیر رشد، اختلالات کبدی–کلیوی و افزایش احتمال برخی سرطان‌ها (مثلاً سرطان سینه و پروستات)

• استانداردها و حد مجاز

  • WHO: ۲ µg/L

  • EPA آمریکا: ۳ µg/L (Maximum Contaminant Level)

  • اتحادیه اروپا: ۰.۶ µg/L

۲. شیوه‌های تصفیه و حذف آترازین

1. جذب سطحی (Adsorption)

   • کربن فعال گرانول (GAC): حذف حدود 70–90٪ بسته به زمان تماس و شرط دما

   • رزین‌های تبادل یونی آنیونی سبک: جذب انتخابی ترکیب تری‌آزین

2. اسمز معکوس (RO) و نانوفیلتراسیون (NF)

   • RO حذف > 95٪ آترازین

   • NF حذف 60–80٪ بسته به ممبران

3. اکسیداسیون پیشرفته (AOPs)

   • UV/H₂O₂ یا O₃/H₂O₂: تجزیه حلقه تری‌آزینی و شکستن اتصالات C–Cl

   • فنتون (Fe²⁺/H₂O₂) برای اکسیداسیون رادیکالی

4. تخریب بیولوژیک (Biodegradation)

   • باکتری‌های جنس Pseudomonas و قارچ‌های سفیدپژوه (Phanerochaete chrysosporium)

   • راکتور بیوفیلتر یا بستر سیال با جذب اولیه و تخریب میکروبی ثانویه

5. کوآگولاسیون/فلوکولاسیون + ته‌نشینی

   • افزودن FeCl₃ یا Al₂(SO₄)₃ → جذب جاذب‌های آلی + حذف فلوک‌ها

۳. روش‌های اندازه‌گیری آزمایشگاهی آترازین

1. LC–MS/MS

   • استاندارد طلایی برای جداسازی و شناسایی کمّی تا ng/L

   • بدون نیاز به مشتق‌سازی

2. GC–MS پس از مشتق‌سازی (e.g., TMS–Derivatization)

   • حساسیت بالا ولی نیازمند مراحل آماده‌سازی بیشتر

3. HPLC–UV

   • حد تشخیص ~ 0.1–0.5 µg/L با طول موج λ≈220–240 nm

   • استخراج جامد–مایع (SPE) برای کنسانتره کردن نمونه

4. Immunoassay (ELISA Kits)

   • کیت‌های پول‌شده: غربالگری سریع با حد تشخیص ~ 0.2 µg/L

   • مناسب پیش‌غربالگری

5. Bioassays (Yeast Estrogen Screen)

   • سلول‌های مخمری گزارشگر اثرات استروژنی آترازین

۴. روش‌های سنتی حسی و چشمی

• طعم و بو

  • آترازین در غلظت‌های میکروگرم‌برلیتر بی‌بو و بی‌طعم است؛ در غلظت‌های خیلی بالا (> mg/L) ممکن است طعم تلخ یا تیز ایجاد کند، اما غیرقابل‌اتکا.

• رنگ و کدورت

  • آب حاوی آترازین شفاف و بی‌رنگ باقی می‌ماند؛ هیچ تغییر ظاهری آشکاری ندارد.

۵. سایر روش‌های ساده و پیشرفته

• نوارهای تست میدانی (Test Strips)

  • پوشش آنتی‌بادی مخصوص آترازین: تغییر رنگ نیمه‌کمی (محدوده µg/L)

• µPADs (Microfluidic Paper‑Based Devices)

  • کانال‌های کاغذی با مناطق واکنش رنگ‌سنجی بر پایه ELISA مخفف

• سنسورهای الکتروشیمیایی نانوالیاف

  • الکترودهای MIP (Molecularly Imprinted Polymers) برای آترازین: پاسخ جریان پتانسیلی

• Passive Samplers (POCIS)

  • جذب پیوسته آترازین بر روی رزین پلیمر در دوره‌های ۷–۱۴ روزه → کنسانتره‌سازی برای آنالیز LC–MS

۶. علائم و نشانه‌های محیطی وجود آترازین

• منابع شناسایی‌شده

  • حوالی مزارع ذرت و شلتوک، ایستگاه‌های کار با هِرْبِساید، کانال‌های آبیاری

• اثر بر اکوسیستم آبی

  • اختلال در رشد و تولیدمثل بی‌مهرگان (Daphnia magna) در غلظت‌های > 5 µg/L

  • تغییر در نسبت گونه‌های آفات و زنبورهای گرده‌افشان

• شاخص‌های شیمیایی

  • نسبت متابولیت‌های DEA و DIA به آترازین (> 0.5) نشان‌دهنده تخریب زیستی فعال

  • افزایش TOC خام و کاهش UV₂₅₄ (هنگام تخریب ناقص)

• بیواندیكاتورها (Bioindicators)

  • افزایش بیان ژن‌های متابولیزه‌کننده (CYP450) در ماهی‌ها

  • تجمع آترازین در برگ‌های بوته‌های کنار جویبارها

جمع‌بندی مهندسی:
به‌دلیل بی‌بو و بی‌رنگ بودن آترازین در آب آشامیدنی، پایش دوره‌ای با روش‌های دقیق LC–MS/MS یا HPLC–UV و همچنین استفاده از سامانه‌های چندمرحله‌ای «Adsorption (GAC) + AOP + Biodegradation + RO/NF» برای حذف مؤثر آن ضروری است. در میدانی می‌توان از immunoassay kits، test strips و passive samplers برای غربالگری اولیه بهره جست و نمونه‌های مشکوک را جهت تأیید دقیق به آزمایشگاه ارسال نمود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب