Estudo dos riscos à saúde humana associados com a exposição a trihalometanos e ácidos haloacéticos presentes nas águas tratadas de ETAS que abastecem a cidade de Salvador-Bahia.

In water treatment plants (WTPs), during the oxidation and disinfection stages involving chlorine, secondary reactions usually occur with natural and anthropogenic organic matter, generating disinfection byproducts (DBPs). Trihalomethanes (THMs) and haloacetic acids (HAAs) are the most extensively investigated DBPs in drinking water due to the toxicity and adverse effects on human health. This study aimed to assess the human health risks associated with exposure to THMs and HAAs in drinking water from WTPs supplying the population of Salvador, Bahia, during the period from 2019 to 2022. Deterministic and probabilistic analysis were used to calculate and evaluate lifetime carcinogenic risks (LCR) and non-carcinogenic risks (as HQ or HI) through ingestion and dermal absorption, considering 3 age groups (0– 5, 6–19, and 20–70 years, referred to as G1, G2, and G3, respectively). Overall, 60% of the mean concentrations of total THMs and 62.5% of total HAAs exceeded the maximum limits of 80 μg L-1 and 60 μg L-1, respectively, established by the USEPA. Additionally, approximately 50% of the THM exceeded the limit (100 μg L-1) established by the WHO and Brazilian regulations. The results obtained by the deterministic risk assessment (DRA) indicated that for all age groups, the ingestion route was the one that presented the highest LCR values. For THMs 100% of the LCR values by ingestion for the compounds TCM, BDCM and DBCM exceeded the lower acceptable limit established by the USEPA (1.0x10-6). Regarding HAAs, 100% of the values for dichloroacetic acid (DCAA) and 97% for trichloroacetic acid (TCAA) also exceeded this limit. Despite lower risks, dermal absorption remained relevant, particularly for TCM. According to probabilistic risk assessment (PRA) using Monte Carlo simulation, all LCR values in the 95th percentile (estimate of the upper limit of potential risk) for the 3 THMs and 2 HAAs evaluated exceeded the lower acceptable limit to the USEPA for all age groups by ingestion route. Considering the highest limit (1.0x10-5) set by the WHO, 74% and 89% of the LCR values in this percentile associated with THMs and HAAs, respectively, exceeded this limit by this exposure route, therefore indicating high carcinogenic risk to the exposed population. Although the HQ values for the 3 THMs and TCAA were below the USEPA limit (HQ < 1), DCAA in ETA1 and ETA2 showed HQ > 1 for children (G1) at the 95th percentile. Moreover, 25% of the HI values for THMs and 67% for HAAs exceeded the acceptable limit, indicating significant non-carcinogenic risks. Sensitivity analysis revealed that concentration and BW were the most influential variables contributing to risk in most of the evaluated groups. PCA indicated that chlorine dose in prechlorination is the main variable associated with the formation of THMs and HAAs, showing positive correlations with water quality parameters such as DOC, temperature, and pH. HCA grouped the variables into two distinct clusters: one to DBPs formation and other to final disinfection. LDA, based on precipitation data, achieved 95.83% classification accuracy, distinguishing samples from different WTPs. The results showed the need for measures to reduce the formation and risks of these DBPs, ensure water quality, and protect the health of Salvador's population.

Em estações de tratamento de água (ETAs), nas etapas de oxidação e desinfecção da água com cloro, geralmente ocorrem reações secundárias com a matéria orgânica natural e antrópica presentes gerando subprodutos de desinfecção (SPD). Trihalometanos (THM) e ácidos haloacéticos (HAA) são os SPD mais amplamente investigados em água potável devido a toxicidade destes compostos e efeitos adversos na saúde humana. Este estudo teve como objetivo avaliar os riscos à saúde humana associados com a exposição a THM e HAA nas águas para consumo humano das ETAs que abastecem a população da cidade de Salvador, Bahia, no período de 2019 a 2022. Utilizando as análises determinística e probabilística, os riscos carcinogênicos ao longo da vida (LCR) e não carcinogênicos (como HQ ou HI) por vias de ingestão e absorção dérmica foram calculados e avaliados, considerando 3 faixas etárias (0-5, 6-19 e 20-70 anos correspondendo a G1, G2 e G3, respectivamente). Em geral, 60% das concentrações médias de THM totais e 62,5% de HAA excederam os níveis máximos de 80 μg L-1 e 60 μg L-1, respectivamente, estabelecidos pela USEPA e cerca de 50% de THM totais excederam o limite (100 μg L-1) estabelecido pela OMS e legislação brasileira. Os resultados obtidos pela avaliação de risco determinística (DRA) indicaram que para os três grupos populacionais, a via de ingestão foi a que apresentou os maiores valores de LCR. 100% dos valores de LCR por ingestão para os compostos TCM, BDCM e DBCM excederam o limite inferior aceitável estabelecido pela USEPA (1,0x10-6). Para os HAA, 100% e 97% dos valores de LCR associados ao DCAA e TCAA por ingestão, respectivamente, estavam acima deste limite. Por absorção dérmica, os riscos foram menores, mas ainda relevantes principalmente para TCM. De acordo com avaliação de risco probabilística (PRA) com simulação de Monte Carlo, todos os valores de LCR no percentil 95 (estimativa do limite superior do risco potencial) para os 3 THM e 2 HAA avaliados excederam o limite inferior aceitável da USEPA para todos os grupos, considerando a via por ingestão. Já considerando o limite máximo de risco aceitável (1,0x10-5) estabelecido pela OMS, 74% e 89% dos valores de LCR neste percentil associados aos THM e HAA, respectivamente, ultrapassaram este limite através desta via, portanto, indicando riscos carcinogênicos elevados para a saúde da população. Embora os valores de HQ para os 3 THM e TCAA estivessem abaixo do limite da USEPA (HQ < 1), o DCAA nas ETA1 e ETA2 apresentou HQ > 1 para crianças (G1) no percentil 95. Além disso, 25% dos HI para THM e 67% para HAA excederam o limite, indicando riscos não carcinogênicos significativos para esse grupo. Os resultados da análise de sensibilidade revelaram que a concentração e o peso corporal foram as variáveis que mais contribuíram para os riscos na maioria dos grupos avaliados. PCA revelou que a dose de cloro na pré-cloração é a principal variável associada a formação de THM e HAA, com correlação positiva entre os SPD e parâmetros de qualidade de água como COT, temperatura e pH, explicando 60,3% da variância total dos dados. HCA separou variáveis em dois grupos distintos, um relacionado a formação dos SPD e outro a desinfecção final. A LDA, baseada em dados de precipitação, alcançou 95,83% de precisão de classificação, distinguindo efetivamente amostras de diferentes ETAs. Os resultados mostraram a necessidade de medidas para reduzir a formação e os riscos desses SPD, garantir a qualidade da água e proteger a saúde da população de Salvador.