Mutagenic Compounds Generated from the Chlorination of Disperse Azo-Dyes and Their Presence in Drinking Water

Abstract

The water produced by the Cristais River Drinking Water Treatment Plant (CR-DWTP) repeatedly produced mutagenic responses that could not be explained by the presence of disinfection byproducts (DBPs) generated by the reaction of humic acids and chlorine. In order to determine the possible role of chlorinated dye products in this mutagenic activity, solutions of a black dye commercial product (BDCP) composed of C.I. Disperse Blue 373, C.I. Disperse Orange 37, C.I. Disperse Violet 93, and chemically reduced BDCP (R-BDCP) were chlorinated in a manner similar to that used by the CR-DWTP. The resulting solutions were extracted with XAD-4 along with one drinking water sample collected from the CR-DWTP. All extracts showed mutagenic activity in the Salmonella/microsome assay. Dye components of the BDCP as well as its reduced chlorinated (CI-R-BDCP) derivative were detected in the drinking water sample by analysis with a high performance liquid chromatography/diode array detector (HPLC/DAD). The mutagenicity results of these products suggest that they are, at least in part, accounting for the mutagenic activity detected in the drinking water samples from the Cristais River. The data obtained in this study have environmental and health implications because the chlorination of the BDCP and the R-BDCP leads to the formation of mutagenic compounds (CI-BDCP and CI-R-BDCP), which are potentially important disinfection byproducts that can contaminate the drinking water as well as the environment.

Bioassays with Plants in the Monitoring of Water Quality

“…In the last 20 years, 1007 surface water samples were analyzed through the Ames test at CETESB, and 137 (14%) of those showed mutagenic activity. The reason for this contamination was, usually, the discharge of industrial effluents [55][56]. Other ecotoxicological tests, such as those conducted with Ceriodaphnia dubia, have shown, according to the CETESB 2007 Report, chronic toxicity in 21% of samples collected in the Paraíba do Sul River.…”

Degradação fotoeletroquímica de corantes dispersos em efluente têxtil utilizando fotoanodos de Ti/TiO2

“…Levando em consideração que os corantes dispersos podem ser mutagênicos em nível de traços, 6,7 e se não forem completamente degradados podem permanecer na água e posteriormente serem acumulados nos sedimentos de solo, monitorou-se a seguir a eficiência da oxidação fotoeletrocatalítica pela análise cromatográfica com detector de arranjo…”

“…A adição de agentes dispersantes durante a etapa de tintura sob alta temperatura (80 ºC) é uma das responsáveis pelo transporte do corante à fibra hidrofóbica, 4,5 cuja etapa tem mudado a concepção desses corantes como prováveis poluentes de águas superficiais. 6,7 Esses corantes formam sistemas de micelas estáveis nestas soluções, que são facilmente transportadas em meio aquoso, contribuindo para sua presença em águas superficiais, para sua acumulação em sedimentos, solos e conseqüente contaminação da água potável oriunda de estações de tratamento de água. 6 A preocupação com rejeitos contendo essa classe de corantes tem crescido nos anos mais recentes, devido a suas comprovadas propriedades mutagênicas.…”

“…6,7 Esses corantes formam sistemas de micelas estáveis nestas soluções, que são facilmente transportadas em meio aquoso, contribuindo para sua presença em águas superficiais, para sua acumulação em sedimentos, solos e conseqüente contaminação da água potável oriunda de estações de tratamento de água. 6 A preocupação com rejeitos contendo essa classe de corantes tem crescido nos anos mais recentes, devido a suas comprovadas propriedades mutagênicas. [8][9][10][11][12][13][14][15][16][17] Os métodos de tratamento para corantes dispersos baseados em processos biológicos, físico-químicos e utilização de ozônio têm sido inadequados para sua remoção.…”

Mutagenic activity removal of selected disperse dye by photoeletrocatalytic treatment

“…A black dye commercial product (BDCP) (CVS) was, at least partially, responsible for the mutagenic activity detected in all these samples, except for the drinking water [9]. But, the results obtained with Salmonella assay using nitroreductase and O-acetyltransferase overproducing strains and different extraction procedures indicated that all samples, including the drinking water, showed mutagenic activity that was related to the presence of BCPD dye and its derivative compounds [11][12][13][14].…”