| Abstract |
Dissolved organic carbon (DOC) is composed of a diverse array of compounds, predominantly humic substances, and is a near ubiquitous component of natural groundwater, notwithstanding climatic extremes such as arid and hyper-arid settings. Despite being a frequently measured parameter of groundwater quality, the complexity of DOC composition and reaction behaviour means that links between concentration and human health risk are difficult to quantify and few examples are reported in the literature. Measured concentrations from natural/unpolluted groundwater are typically below 4 mg C/l, whilst concentrations above these levels generally indicate anthropogenic influences and/or contamination issues and can potentially compromise water safety. Treatment processes are effective at reducing DOC concentrations, but refractory humic substance reaction with chlorine during the disinfection process produces suspected carcinogenic disinfectant by-products (DBPs). However, despite engineered artificial recharge systems being commonly used to remove DOC from recycled treated wastewaters, little research has been conducted on the presence of DBPs in potable groundwater systems. In recent years, the capacity to measure the influence of organic matter on colloidal contaminants and its influence on the mobility of pathogenic microorganisms has aided understanding of transport processes in aquifers. Additionally, advances in polymerase chain reaction techniques used for the detection, identification, and quantification of waterborne pathogens, provide a method to confidently investigate the behaviour of DOC and its effect on contaminant transfer in aquifers. This paper provides a summary of DOC occurrence in groundwater bodies and associated issues capable of indirectly affecting human health.Le carbone organique dissous (COD) correspond à un ensemble varié de composés, principalement des substances humiques, et est. un composant pratiquement ubiquiste des eaux souterraines naturelles, indépendamment des extrêmes climatiques tels les situations arides et hyper-arides. Bien qu’étant un paramètre de la qualité de l’eau souterraine fréquemment mesuré, la complexité de la composition en COD et son comportement lors des réactions engendre une difficulté à quantifier les liens entre sa concentration et le risque pour la santé humaine et peu d’exemples sont rapportés dans la littérature. Les concentrations mesurées dans les eaux souterraines naturelles/non polluées sont typiquement inférieures à 4 mg C/l, alors que les concentrations au-dessus de ces niveaux indiquent généralement des influences anthropiques et/ou des problèmes de contamination et peuvent potentiellement mettre en péril la sécurité de l’eau. Les processus de traitement sont efficaces pour réduire la concentration en COD, mais la réaction entre substance humique réfractaire et le chlore pendant les processus de désinfection produisent des sous-produits de chloration (SPCs) suspectés d’être cancérigènes. Cependant, malgré un usage commun des systèmes de recharge artificielle conçus pour enlever le COD des eaux recyclées des stations d’épuration, peu de recherche ont été conduites sur la présence de SPCs dans les eaux souterraines utilisées pour l’eau potable. Ces dernières années, la capacité pour mesurer l’influence de la matière organique sur les contaminants colloïdaux et sur la mobilité des micro-organismes pathogènes a aidé à la compréhension des processus de transport dans les aquifères. De plus, les progrès des techniques de réaction en chaîne de la polymérase utilisées pour la détection, l’identification et la quantification de agents pathogènes en phase aqueuse, constituent une méthode sûre pour étudier le comportement du COD et son effet sur le transfert de contaminants dans les aquifères. Cet article fournit une synthèse de l’occurrence du COD dans les masses d’eau souterraine et des problèmes connexes susceptibles d’avoir une incidence indirecte sur la santé humaine.El carbono orgánico disuelto (DOC) se compone de una diversidad de compuestos, predominantemente de sustancias húmicas, y es un componente casi omnipresente del agua subterránea natural, a pesar de los extremos climáticos tales como los ambientes áridos e hiperáridos. A pesar de ser un parámetro frecuentemente medido de la calidad del agua subterránea, la complejidad de la composición del DOC y el comportamiento de la reacción hacen que los vínculos entre la concentración y el riesgo para la salud humana sean difíciles de cuantificar y pocos ejemplos se reportan en la literatura. Las concentraciones medias del agua subterránea naturales/no contaminadas suelen ser inferiores a 4 mg C/l, mientras que las concentraciones superiores a estos niveles generalmente indican influencias antropogénicas y/o problemas de contaminación y pueden comprometer la seguridad del agua. Los procesos de tratamiento son eficaces para reducir las concentraciones de DOC, pero la reacción refractaria de la sustancia húmica con el cloro durante el proceso de desinfección produce sospechosos de subproductos desinfectantes carcinógenos (DBPs). Sin embargo, a pesar de que los sistemas artificiales de recarga artificial se utilizan comúnmente para eliminar DOC de aguas residuales tratadas recicladas, se ha realizado poca investigación sobre la presencia de DBP en sistemas de agua subterránea potable. En los últimos años, la capacidad de medir la influencia de la materia orgánica sobre los contaminantes coloidales y su influencia en la movilidad de los microorganismos patógenos ha facilitado la comprensión de los procesos de transporte en los acuíferos. Además, los avances en las técnicas de reacción en la cadena de la polimerasa utilizadas para la detección, identificación y cuantificación de patógenos transmitidos por el agua, proporcionan un método para investigar con confianza el comportamiento del DOC y su efecto sobre la transferencia de contaminantes en los acuíferos. Este trabajo proporciona un resumen de la presencia de DOC en cuerpos de agua subterránea y problemas asociados que pueden afectar indirectamente a la salud humana.溶解有机碳(DOC)由各种各样的混合物、主要是腐殖物组成,是天然地下水中一种几乎无处不在的成分,即使是在气候极端条件下诸如干旱及超干旱环境下也莫不如此。尽管是地下水质频繁测量的参数,但DOC组成的复杂性及反应特性意味着,浓度和人类健康风险之间的联系很难量化,文献报道的很少。天然/未污染地下水的测量浓度一般低于4 mg C/l,而高于这个水平的浓度通常表明有人类活动引起的影响及/污染问题,可能潜在地危害水安全。处理过程可有效降低DOC浓度,但消毒过程中难治理的腐殖物质与氯的反应产生疑似致癌消毒剂副产品(DBPs)。然而,设计的人工补给系统常常用于除去循环处理的废水中的DOC,对饮用水系统中是否存在着DBPs的研究做的很少。近些年来,测量有机物对胶体污染物的影响及其对致病微生物移动性的影响的能力支持人们了解含水层中的传输过程。此外,用于水生病原体的检测、识别和量化方面的聚合酶链反应技术的进展为调查DOC的特性及其对含水层污染物转移的影响提供了一种方法。本文总结了地下水体中DOC的发生以及能够间接影响人类健康的相关问题。Carbono orgânico dissolvido (COD) é composto por um grupo de diversos compostos, predominantemente substâncias húmicas, e é quase sempre um componente presente em águas subterrâneas naturais, até mesmo em climas extremos de ambientes áridos e hiperáridos. Apesar de frequentemente ser um parâmetro indicador da qualidade das águas subterrâneas, a complexidade da composição do COD e o comportamento da reação fazem com que as relações entre concentração e risco à saúde humana sejam difícieis de quantificar e poucos exemplos estão reportados na literatura. Concentrações medidas em águas subterrâneas naturais/não poluídas encontram-se tipicamente abaixo de 4 mg C/l, enquanto concentrações acima desses níveis geralmente indicam influências antropogênicas e/ou problemas de contaminação e potencialmente podem comprometer os parâmetros de potabilidade da água. Processos de tratamento são efetivos para redução de concentrações de COD, mas a reação da substância húmica refratária com cloro durante o processo de desinfecção produz subprodutos da desinfecção (DBPs) suspeitos de serem carcinogênicos. No entanto, apesar dos sistemas de recarga artificial serem comumente utilizados para remover COD das águas de reuso tratadas, pouca pesquisa tem sido conduzida na presença de DBPs em sistemas de água subterrânea potável. Nos últimos anos, a capacidade de medir a influência de matéria orgânica em contaminantes coloidais e sua influência na mobilidade de microorganismos patogênicos tem ajudado na compreensão de processos de transporte em aquíferos. Adicionalmente, avanços nas técnicas de reação em cadeia da polimerase usadas para detecção, identificação, e quantificação de patógenos transmitidos pela água, fornecem um método para investigar de forma segura o comportamento do COD e seus efeitos na transferência de contaminantes em aquíferos. Esse artigo fornece um sumário sobre a ocorrência de COD em corpos de águas subterrâneas e os problemas associados capazes de indiretamente afetar a saúde humana. |
