Abstract
Nano-silver is increasingly used in consumer products from washing machines and refrigerators to devices marketed for the disinfection of drinking water or recreational water. The nano-silver in these products may be released, ending up in surface water bodies which may be used as drinking water sources. Little information is available about the stability of the nano-silver in sources of drinking water, its fate during drinking water disinfection processes, and its interaction with disinfection agents and disinfection by-products (DBPs). This study aims to investigate the stability of nano-silver in drinking water sources and in the finished drinking water when chlorine and chloramines are used for disinfection and to observe changes in the composition of DBPs formed when nano-silver is present in the source water. A dispersion of nano-silver
particles (10 nm; PVP-coated) was used to spike untreated Ottawa River water, treated Ottawa River water, organicfree water, and a groundwater at concentrations of 5 mg/L. The diluted dispersions were kept under stirred and nonstirred conditions for up to 9 months and analyzed weekly using UV absorption to assess the stability of the nanosilver particles. In a separate experiment, Ottawa River water containing nano-silver particles (at 0.1 and 1 mg/L concentration, respectively) was disinfected by adding sodium hypochlorite (a chlorinating agent) in sufficient amounts to maintain a free chlorine residual of approximately 0.4 mg/L after 24 h. The disinfected drinking water was then quenched with ascorbic acid and analyzed for 34 neutral DBPs (trihalomethanes, haloacetonitriles, haloacetaldehydes, 1,1 dichloro-2-propanone, 1,1,1 trichloro-2-propanone, chloropicrin, and cyanogen chloride). The results were compared to the profile of DBPs obtained under the same conditions in the absence of nano-silver and in the presence of an equivalent concentration of Ag+ ions (asAgNO3). The stability of the nano-silver dispersions in untreated Ottawa River water, with a dissolved organic carbon concentration of 6 mg/L, was significantly higher than the stability of the nano-silver dispersions in distilled, organic-free water. Nano-silver particles suspended in the groundwater agglomerated and were quickly and quantitatively removed from the solution. Our data confirmprevious observations that natural dissolved organic matter stabilizes nano-silver particles, while the high-ionic strength of groundwater appears to favor their agglomeration and precipitation. As expected, nano-silver was not stable in Ottawa River water through the chlorination process, but survived for many days when added to the Ottawa River water after treatment with chlorine or chloramines. Stirring appeared to have minimal effect on nano-silver stability in untreated and treated Ottawa River water. The profile of DBPs formed in the presence of nAg differed significantly from the profile of DBPs formed in the absence of nAg only at the 1 mg/L nAg concentration. The differences observed consisted mainly in reduced formation of some brominated DBPs and a small increase in the formation of cyanogen chloride. The reduced formation of brominated congeners may be explained by the decrease in available bromide due to the presence of Ag+ ions. It should be noted that a concentration of 1 mg/L is significantly higher than nAg concentrations that would be expected to be present in surface waters, but these results could be significant for the disinfection of some wastewaters with comparably high nano-silver concentrations.
Keywords Nano-silver . Drinking water . Surface water .
Chlorination . Disinfection by-products . Stability
นามธรรม
นาโนเงินถูกนำมาใช้มากขึ้นในสินค้าอุปโภคบริโภคจากเครื่องซักผ้าและตู้เย็นไปยังอุปกรณ์ที่วางตลาดสำหรับการฆ่าเชื้อน้ำดื่มหรือน้ำที่พักผ่อนหย่อนใจ นาโนเงินในผลิตภัณฑ์เหล่านี้อาจได้รับการปล่อยตัวสิ้นสุดในพื้นผิวที่แหล่งน้ำซึ่งอาจจะนำมาใช้เป็นแหล่งที่มาของน้ำดื่มข้อมูลน้อยสามารถใช้ได้เกี่ยวกับความมั่นคงของนาโนเงินในแหล่งที่มาของน้ำดื่มที่ชะตากรรมของตนในระหว่างการดื่มกระบวนการฆ่าเชื้อในน้ำและมีปฏิสัมพันธ์กับตัวแทนการฆ่าเชื้อและการฆ่าเชื้อโรคโดยผลิตภัณฑ์ (DBPs)การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบความมั่นคงของนาโนเงินในแหล่งน้ำดื่มและในน้ำดื่มเสร็จเมื่อคลอรีนและคลอราจะใช้ในการฆ่าเชื้อและการสังเกตการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของ DBPs เกิดขึ้นเมื่อนาโนเงินที่มีอยู่ในแหล่งน้ำ การกระจายตัวของนาโนเงิน
อนุภาค (10 นาโนเมตร; เคลือบพีวีพี) ถูกใช้ในการขัดขวางไม่ผ่านการบำบัดน้ำแม่น้ำออตตาวารักษาน้ำแม่น้ำออตตาวาน้ำ organicfree และน้ำบาดาลที่ระดับความเข้มข้น 5 mg / l กระจายเจือจางถูกเก็บไว้ภายใต้เงื่อนไขกวนและ nonstirred นานถึง 9 เดือนและรายสัปดาห์วิเคราะห์โดยใช้การดูดซึมยูวีในการประเมินความมั่นคงของอนุภาค NanoSilver ในการทดลองแยกน้ำจากแม่น้ำออตตาวาที่มีอนุภาคนาโนเงิน (ที่ 0.1 และความเข้มข้น 1 mg / l,ตามลำดับ) ได้รับการฆ่าเชื้อโดยการเพิ่มโซเดียมไฮโป (ตัวแทนคลอรีน) ในปริมาณที่เพียงพอที่จะรักษาคลอรีนอิสระคงเหลือประมาณ 0.4 mg / l หลังจาก 24 ชั่วโมง น้ำดื่มที่ฆ่าเชื้อถูกดับแล้วด้วยวิตามินซีและวิเคราะห์ 34 DBPs เป็นกลาง (trihalomethanes, haloacetonitriles, haloacetaldehydes, 1,1 ไดคลอโร-2-propanone, 1,1,1 trichloro-2-propanone,Chloropicrin และไซยาโนเจนคลอไรด์) ผลลัพธ์ที่ได้เมื่อเทียบกับรายละเอียดของ DBPs ที่ได้รับภายใต้เงื่อนไขเดียวกันในกรณีที่ไม่มีนาโนเงินและในที่ที่มีความเข้มข้นของไอออนเทียบเท่า ag (asagno3) เสถียรภาพของกระจายนาโนเงินไม่ผ่านการบำบัดน้ำในแม่น้ำออตตาวาที่มีความเข้มข้นของคาร์บอนละลายอินทรีย์จาก 6 mg / l,สูงกว่าความมั่นคงของกระจายนาโนเงินกลั่นน้ำอินทรีย์ฟรีอย่างมีนัยสำคัญ อนุภาคนาโนเงินที่ลอยอยู่ในน้ำบาดาล agglomerated และได้อย่างรวดเร็วและมีปริมาณออกจากการแก้ปัญหา ข้อมูลการสำรวจของเราที่ confirmprevious ธรรมชาติละลายสารอินทรีย์รักษาอนุภาคนาโนเงินในขณะที่มีความแข็งแรงสูงไอออนิกของน้ำใต้ดินจะปรากฏขึ้นที่จะสนับสนุนการรวมตัวกันของพวกเขาและฝน คาดว่าจะเป็นนาโนเงินก็ไม่ได้มีความเสถียรในน้ำจากแม่น้ำออตตาวาผ่านขั้นตอนการฆ่าเชื้อโรคด้วยคลอรีน แต่รอดชีวิตหลายวันเมื่อเข้ามาน้ำจากแม่น้ำออตตาวาหลังการรักษาด้วยคลอรีนหรือคลอราตื่นเต้นดูเหมือนจะมีผลกระทบน้อยที่สุดต่อเสถียรภาพนาโนเงินได้รับการรักษาและได้รับการรักษาน้ำในแม่น้ำออตตาวา รายละเอียดของ DBPs เกิดขึ้นในการแสดงตนของจู้จี้แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากรายละเอียดของ DBPs เกิดขึ้นในกรณีที่ไม่มีจู้จี้เฉพาะที่ความเข้มข้น 1 mg / l จู้จี้ความแตกต่างที่สังเกตส่วนประกอบในการสร้างลดลงของบาง DBPs โบรมีนและเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในการก่อตัวของไซยาโนเจนคลอไรด์ รูปแบบที่ลดลงของ congeners โบรมีนอาจจะอธิบายได้ด้วยการลดลงของโบรไมด์ที่มีอยู่เนื่องจากการปรากฏตัวของไอออน agมันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าความเข้มข้น 1 mg / l สูงกว่าความเข้มข้นจู้จี้ที่จะคาดว่าจะมีอยู่ในน้ำผิวดินอย่างมีนัยสำคัญ แต่ผลเหล่านี้อาจจะสำคัญสำหรับการฆ่าเชื้อโรคของน้ำเสียบางอย่างกับปานความเข้มข้นสูงนาโนเงิน.
คำนาโนเงิน น้ำดื่ม น้ำผิวดิน.
คลอรีน การฆ่าเชื้อโรคโดยผลิตภัณฑ์ เสถียรภาพ
การแปล กรุณารอสักครู่..

นามธรรม
ซิลเวอร์นาโนมากขึ้นใช้ในสินค้าอุปโภคบริโภคจากเครื่องซักผ้าและตู้เย็นอุปกรณ์เด็ดขาดสำหรับฆ่าเชื้อน้ำดื่มหรือน้ำเพื่อการสันทนาการ ซิลเวอร์นาโนในผลิตภัณฑ์เหล่านี้อาจออก สิ้นสุดขึ้นในแหล่งน้ำผิวซึ่งอาจใช้เป็นแหล่งน้ำดื่ม มีข้อมูลน้อยเกี่ยวกับเสถียรภาพของซิลเวอร์นาโนในแหล่งน้ำดื่ม ชะตากรรมของมันในระหว่างกระบวนการฆ่าเชื้อน้ำดื่ม และการติดต่อกับบริษัทตัวแทนการฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อสินค้าพลอย (DBPs) การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อตรวจสอบเสถียรภาพของนาโนซิลเวอร์ ในแหล่งน้ำดื่ม และน้ำดื่มเสร็จแล้วเมื่อมีใช้คลอรีนและ chloramines สำหรับฆ่าเชื้อ และสังเกตการเปลี่ยนแปลงในส่วนประกอบของ DBPs เกิดขึ้นเมื่ออยู่ในแหล่งน้ำซิลเวอร์นาโน การกระจายตัวของซิลเวอร์นาโน
อนุภาค (10 nm PVP-coated) ถูกใช้เพื่อขัดขวางไม่ถูกรักษาแม่น้ำออตตาวาน้ำ รักษาแม่น้ำออตตาวาน้ำ organicfree น้ำ และเป็นน้ำบาดาลที่ความเข้มข้น 5 มิลลิกรัม/L. Dispersions แตกออกที่ถูกเก็บไว้ภายใต้เงื่อนไขคน และ nonstirred 9 เดือน และวิเคราะห์โดยใช้ดูดซึม UV ทุกสัปดาห์เพื่อประเมินความมั่นคงของอนุภาค nanosilver ในการทดลองแยก แม่น้ำออตตาวาน้ำอนุภาคนาโนซิลเวอร์ที่มี (ที่ 0.1 และความเข้มข้น 1 mg/L ฆ่าตามลำดับ) ได้เชื้อเพิ่มผงฟอกขาว (แทน chlorinating) ในจำนวนเพียงพอเพื่อรักษาคลอรีนอิสระตกค้างของประมาณ 0.4 mg/L หลังจาก 24 ชม น้ำดื่มฆ่าเชื้อถูก quenched กับกรดแอสคอร์บิค แล้ววิเคราะห์สำหรับ 34 กลาง DBPs (trihalomethanes, haloacetonitriles, haloacetaldehydes, 1,1 dichloro-2-propanone, 1,1,1 trichloro-2-propanone chloropicrin ทาง cyanogen คลอไรด์) ผลลัพธ์ได้เมื่อเทียบกับโปรไฟล์ของ DBPs ได้รับภายใต้เงื่อนไขเดียวในการขาดงาน ของ ซิลเวอร์นาโน และในต่อหน้า ของความเข้มข้นเทียบเท่า Ag ประจุ (asAgNO3) ความมั่นคงของ dispersions ซิลเวอร์นาโนในน้ำไม่ถูกรักษาในแม่น้ำออตตาวา กับอินทรีย์คาร์บอนละลายเข้มข้นของ 6 mg/L ได้อย่างมีนัยสำคัญมากกว่าความมั่นคงของ dispersions ซิลเวอร์นาโนในน้ำกลั่น อินทรีย์ฟรี หยุดชั่วคราวในน้ำบาดาลอนุภาคนาโนซิลเวอร์ agglomerated และอย่างรวดเร็ว และ quantitatively ออกจากโซลูชัน สังเกต confirmprevious ข้อมูลของเราว่า อินทรีย์ละลายธรรมชาติแรงที่อนุภาคนาโนซิลเวอร์ ในขณะที่ความแข็งแรงสูง ionic ของน้ำบาดาลโปรดปรานการ agglomeration และฝนแล้ว ตามที่คาดไว้ ซิลเวอร์นาโนไม่มีเสถียรภาพในน้ำในแม่น้ำออตตาวาผ่านกระบวนคลอรีน ได้รอดชีวิตสำหรับหลายวันเมื่อน้ำในแม่น้ำออตตาวาเพิ่มหลังจากบำบัดด้วยคลอรีนหรือ chloramines กวนปรากฏมีเสถียรภาพซิลเวอร์นาโนไม่ถูกรักษา และบำบัดน้ำแม่น้ำออตตาวาผลน้อยที่สุด โปรไฟล์ของ DBPs ที่เกิดขึ้นในต่อหน้าของ nAg แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากโปรไฟล์ของ DBPs ที่เกิดขึ้นของ nAg ที่ความเข้มข้น 1 mg/L nAg สังเกตความแตกต่างประกอบด้วยในส่วนใหญ่ลดการก่อตัวของ brominated DBPs และเพิ่มขนาดเล็กในการก่อตัวของ cyanogen คลอไรด์ การก่อตัวที่ลดลงของ brominated congeners อาจอธิบาย โดยการลดลงของโบรไมด์ว่างเนื่องจากสถานะของประจุ Ag ควรสังเกตว่า เข้มข้น 1 mg/L อย่างมีนัยสำคัญสูงกว่าความเข้มข้น nAg ที่จะคาดว่าจะอยู่ในผิวน้ำ แต่ผลลัพธ์เหล่านี้อาจจะสำคัญสำหรับฆ่าเชื้อของบาง wastewaters กับปานสูงซิลเวอร์นาโนความเข้มข้น
คำสำคัญนาโนซิลเวอร์ น้ำดื่ม ผิวน้ำ
คลอรีน ฆ่าเชื้อสินค้าพลอย ความมั่นคง
การแปล กรุณารอสักครู่..
