Onderzoekers ontdekken onbekende verbinding in drinkwater
Julian Fairey, universitair hoofddocent civiele techniek.
Een team van onderzoekers uit de Verenigde Staten en Zwitserland heeft de ontdekking gemeld van een voorheen onbekende verbinding in chloor-gechloreerd drinkwater. Inorganische chloraminen worden vaak gebruikt om drinkwater te desinfecteren en zo de volksgezondheid te beschermen tegen ziekten zoals cholera en tyfus. Het wordt geschat dat meer dan 113 miljoen mensen alleen al in de Verenigde Staten chloor-gechloreerd water drinken.
De onderzoekers hebben nu het chloronitramide-anion, chemisch uitgedrukt als Cl–N–NO2−, geïdentificeerd als een eindproduct van de ontbinding van inorganische chloramine. Hoewel de toxiciteit momenteel niet bekend is, is de prevalentie ervan en de gelijkenis met andere toxische verbindingen verontrustend en rechtvaardigt verder onderzoek om de risico’s voor de volksgezondheid te beoordelen. Het identificeren van de verbinding zelf was een uitdaging en doorbraak.
Julian Fairey, een universitair hoofddocent civiele techniek aan de Universiteit van Arkansas, was de eerste co-auteur van het artikel dat is gepubliceerd in Science. Fairey merkte op dat onderzoekers al tientallen jaren op de hoogte zijn van de verbinding, maar deze niet konden identificeren. Hij zelf begon tien jaar geleden te proberen het mysterie te ontrafelen.
“Het is een zeer stabiele chemische stof met een laag moleculair gewicht,” zei Fairey. “Het is een zeer moeilijke chemische stof om te vinden. Het moeilijkste deel was het identificeren en bewijzen dat het de structuur was die we zeiden dat het was.”
Dit omvatte het vermogen om de verbinding in zijn lab te synthetiseren, wat nog nooit eerder was gedaan. Monsters werden vervolgens voor analyse gestuurd naar zijn collega en mede-eerste auteur van het artikel, Juliana Laszakovits, een postdoctoraal onderzoeker aan de ETH Zürich. Onvermijdelijk zullen er vragen zijn over de gezondheidsrisico’s die deze nieuwe verbinding met zich meebrengt, die in eerdere toxiciteitsstudies niet konden worden geëvalueerd.
Fairey, die de chemie van desinfectiemiddelen voor drinkwater bestudeert, verklaarde in een eerder interview: “Het is algemeen erkend dat wanneer we drinkwater desinfecteren, er enige toxiciteit ontstaat. Chronische toxiciteit, eigenlijk. Een bepaald aantal mensen kan kanker krijgen van het drinken van water over meerdere decennia. Maar we hebben niet geïdentificeerd welke chemicaliën die toxiciteit veroorzaken. Een belangrijk doel van ons werk is het identificeren van deze chemicaliën en de reactiepaden waardoor ze zich vormen.”
Het identificeren van deze verbinding is een belangrijke stap in dat proces. Of het chloronitramide-anion zal worden gekoppeld aan kanker of andere nadelige gezondheidseffecten, zal in toekomstig onderzoek door academici en regelgevende instanties, zoals de Amerikaanse Environmental Protection Agency, worden beoordeeld. Ten minste, toxiciteitsstudies kunnen nu worden uitgevoerd op deze verbinding dankzij deze ontdekking.
“Zelfs als het niet giftig is,” legde Fairey uit, “kan het vinden ervan ons helpen begrijpen hoe andere verbindingen worden gevormd, inclusief toxines. Als we weten hoe iets wordt gevormd, kunnen we het mogelijk beheersen.”
Naast Fairey en Laszakovits zijn ook Huong Pham, Thien Do, Samuel Hodges, Kristopher McNeill en David Wahman co-auteurs van het artikel. Pham, Do en Hodges zijn allemaal voormalige promovendi aan de Universiteit van Arkansas die hebben bijgedragen aan dit onderzoek in Fairey’s lab. In 2022 ontving McNeill Fairey aan de ETH Zürich als gastprofessor als onderdeel van zijn sabbatical, waar ze met Laszakovits aan deze studie werkten. Wahman is een langdurige samenwerkingspartner van Fairey’s labgroep en is een milieuonderzoekingenieur bij de Amerikaanse Environmental Protection Agency.
