تصفیه آب آشامیدنی فرایندی است که طی آن هرگونه آلاینده از منابع آب حذف میشود که این خود عوارضی به دنبال دارد و یا اینکه این امر ممکن است بیش از مقادیر تعیین شده برای برخی مواد شیمیایی و مواد معدنی طبیعی باشد. روشهای تصفیه آب بسته به مساحت و مواد معدنی و مواد شیمیایی مهم در منابع آب، متفاوت است، اما معمولاً این فرایند استفاده از مواد شیمیایی را شامل میشود. آب مورد استفاده در خانه، محل کار و صنایع اغلب از طریق یک فرایند شیمیایی برای از بین بردن مواد مضر و باکتریها تصفیه میشود. آب تصفیه شده با مواد شیمیایی، که یکی از این مواد زیست کشها هستند، را میتوان با اطمینان مجدداً به منبع آب برگرداند. زیست‌کشها را میتوان به مواد اکسنده (کلر، دی‌اکسید کلر، هیپوکلریت، کلروایزوسیانورات و ازن) و غیراکسنده (اکرولین، آمین، فنول کلردار، نمکهای مس، ترکیبات آلی گوگرد و نمکهای آمونیوم نوع چهارم) تقسیم کرد. شایان ذکر است که هر روش دارای مزایا و معایب خاصی برای تصفیه آب میباشد؛ به عنوان مثال، در اکثر موارد، استفاده از مواد شیمیایی اکسنده به عنوان زیست‌کش مؤثر نیست؛ از اینرو، بیشتر از مواد شیمیایی غیراکسنده استفاده میشود.
کلرامین‌ها: کلرامین‌ها و سایر مواد شیمیایی مانند کلر رایج‌ترین روش برای تصفیه آب آشامیدنی است؛ اما در صورت استفاده به روشهای نادرست و یا وجود مقادیر بسیار زیاد، این ماده شیمیایی میتواند سمی باشد. از کلر و کلرامین برای از بین بردن باکتریها و سایر مواد مضر موجود در منابع آب آشامیدنی استفاده میشوند. براساس مصوبه شورای کیفیت آب و بهداشت آمریکا، پیش از استفاده از آب آشامیدنی تصفیه شده با کلر، بیماری‌های ناشی از مسمومیت با آب مانند وبا، حصبه، دیفتری و هپاتیت سالانه باعث مرگ هزاران نفر میشد. امروزه، تصفیه با کلر همچنان متداول‌ترین روش ضدعفونی کننده آب آشامیدنی و استخرهای شنا است. کلر نه تنها به جلوگیری از شیوع عفونتها کمک میکند، بلکه باکتریها، جلبکها و کپکهایی را که میتوانند در دیواره سیستمهای ذخیره آب رشد کنند را از بین میبرد و باعث از بین رفتن مزه و بوی ناخوشایند آب میشود. آب کلردار مورد استفاده برای استحمام، شستشو و شنا باعث خشک شدن پوست و مو، سوزش چشم و حتی از بین بردن رنگ پارچه میشود. کلروایزوسیانوراتها دیگر ترکیبات آلی کلر هستند که به اسید هیپوکلروس و سیانوریک اسید در آب هیدرولیز میشوند. اسید سیانوریک در اثر واکنشهای فتوشیمیایی با اشعه ماوراء بنفش از بین رفتن کلر را کاهش میدهد، به طوری که اسید هیدروکلر بیشتری تولید میشود و عمل زیست‌کشی افزایش می‌یابد.
دی‌اکسید کلر: یکی دیگر از مشتقات کلر است که میتواند برای تصفیه آب آشامیدنی استفاده شود. با این وجود، به دلیل نوسانات گازی تولید شده توسط این ماده شیمیایی که به راحتی قابل احتراق میباشد و به دلیل افزایش سطح کلریت دیگر چندان از این ماده شیمیایی استفاده نمیشود. دی‌اکسید کلر برخلاف کلر، فاقد عوارض برای سلامتی انسان میباشد.
آب اکسیژنه: یا همان هیدروژن پراکسید ماده شیمیایی دیگری است که اغلب برای کمک به تصفیه به آب آشامیدنی اضافه میشود. پراکسید هیدروژن معمولاً با یک فعال کننده به نام اسید فرمیک ترکیب شده و باعث از بین بردن تک یاخته‌های مضر و عوامل بیماری‌زا در آب میشود. تصفیه آب توسط کلر زمان بیشتری به طول می‌انجامد و اگر به درستی مورد استفاده قرار نگیرد و یا حتی مقادیر بسیار زیاد آن میتواند تبدیل به یک فیتوتوکسین یا یک سم گیاهی شود که قادر به کشتن انسان میباشد؛ همچنین این ماده شیمیایی سطح pH آب را تغییر میدهد که برای بازگشت pH به حالت عادی باید از مواد شیمیایی دیگری استفاده شود. بعلاوه، تماس با پراکسید هیدروژن میتواند باعث تحریک چشم، پوست، ریه و غشاهای مخاطی شود. مطالعات انجام شده توسط آژانس بین المللی آمریکا در زمینه سرطان نشان میدهد که قرار گرفتن در معرض مقادیر زیاد هیدروژن پراکسید میتواند برای حیوانات سرطان‌زا باشد.
آهک و هیپوکلریت‌ها: آب سخت حاوی مقادیر زیادی مواد معدنی محلول است که میتواند باعث انسداد لوله‌های آب و سیستمهای داخلی شود. موادی که برای کاهش سختی آب تولید میشوند با آهک هیدراته میتوانند کیفیت آب را بهبود بخشد و همچنین میزان آرسنیک سمی در آب آشامیدنی را کاهش دهد. آهک همچنین pH آب را تغییر میدهد و محیط مورد نیاز برای رشد باکتریها و ویروسها را از بین میبرد. گاهی، سطح نرمال pH با افزودن آهک بسیار افزایش می‌یابد. هنگام افزودن آهک به آب کلردار، هیپوکلریت که یک ضدعفونی کننده است تشکیل میشود و مقدار آن در مقایسه با باقیمانده‌های کلر آزاد در درجه دوم قرار دارد. هیپوکلریت نمک اسید هیپوکلروس است و معمولاً در دو شکل هیپوکلریت سدیم و هیپوکلریت کلسیم به عنوان زیست‌کش استفاده میشود. عملکرد این ماده شیمیایی بسیار شبیه به کلر، اما با اثربخشی کمتر است.
ازن: به طور طبیعی یک ماده بی‌ثبات است، اما هنگام تولید در یک راکتور میتواند به عنوان یک اکسنده قدرتمند عمل کند. به عنوان یک زیست‌کش همانند کلر عمل میکند و باعث اختلال در تشکیل آدنوزین تری‌فسفات (ATP) میشود، به طوری که تنفس سلولی میکروارگانیسمها دچار مشکل میشود. سازگاری ازن با محیط زیست نسبت به کلر بیشتر است زیرا کلر را به سیستم آب وارد نمیکند و به دلیل تجزیه در برابر اکسیژن به زندگی آبزیان آسیب نخواهد رساند.
آکرولین: یک زیست‌کش بسیار مؤثر و دارای مزیت زیست محیطی نسبت به زیست‌کشهای اکسنده است، زیرا به راحتی توسط سولفیت سدیم قبل از ورود به یک جریان گیرنده غیرفعال میشود. این ماده توانایی حمله و ایجاد تغییر گروههای پروتئین و واکنشهای سنتز آنزیمی را دارد. این ماده معمولاً به عنوان گاز در سیستمهای آب با قلیایی اندک اضافه میشود. در بسیاری از موارد، از آکرولین استفاده نمیشود، چرا که بسیار قابل اشتعال و سمی است.
آمینها و فنولهای کلردار: آمینها، سورفاکتانتهای موثری هستند که به دلیل توانایی کشتن میکروارگانیسمها به عنوان زیست‌کش عمل میکنند و اثر بیوشیمیایی فنولهای کلردار را هنگام استفاده در آب تقویت کنند. فنولهای کلردار برخلاف مواد شیمیایی زیست‌کش اکسنده، هیچ تاثیری در تنفس میکروارگانیسمها ندارند. با این وجود، باعث رشد میشوند.
