飲料水中の遊離塩素（残留塩素、遊離塩素残留、残留塩素とも呼ばれます）の存在は、次のことを示しています。1）最初に十分な量の塩素が下痢性疾患を引き起こすバクテリアといくつかのウイルスを不活化するための水。 2）保管中の再汚染から水が保護されます。飲料水中の遊離塩素の存在は、ほとんどの病気の原因となる有機体の不在と相関しており、したがって、水の飲用性の尺度です。
このページの説明：
- 塩素が水に加えられたときに発生するプロセス、およびこれらのプロセスに関連する定義
- 安全な水システムプロジェクトが遊離塩素のテストを推奨する方法と理由
- テストする方法発展途上国の現場での遊離塩素。
定義
塩素が飲料水に加えられると、塩素は以下に説明する一連の反応。
塩素添加フローチャート
塩素を水に添加すると、一部の塩素は、最初に水中の無機および有機材料や金属と反応し、消毒に利用できません（これは水の塩素需要と呼ばれます）。塩素需要が満たされた後、残りの塩素は全塩素と呼ばれます。総塩素はさらに次のように分類されます。1）無機（硝酸塩など）および有機窒素含有分子（尿素など）と反応して消毒に利用できない弱い消毒剤を生成した塩素の量である結合塩素2）遊離塩素。これは、残留し、病気の原因となる有機体を不活化するために利用できる塩素です。それは水の飲用性の尺度です。したがって、総塩素は、塩素と遊離塩素の合計測定値に等しくなります。
たとえば、汚染物質のない完全にきれいな水を使用する場合、塩素の需要はゼロになります。有機物が存在し、結合した塩素は存在しません。したがって、遊離塩素濃度は最初に添加された塩素の濃度に等しくなります。天然水、特に河川などの地表水供給では、有機物が塩素を要求し、硝酸塩などの無機化合物が結合塩素を形成します。したがって、遊離塩素濃度は、最初に追加された塩素の濃度よりも低くなります（遊離塩素=総塩素測定–複合塩素測定）。
テストする理由飲料水中の遊離塩素？
SWSプログラムでは、次の2つの状況で遊離塩素をテストすることを推奨しています。
- プログラムの開始前にプロジェクトエリアで投与量テストを実施する。
- 家庭内の貯蔵水をテストすることにより、プロジェクトの塩素消毒コンプライアンスを監視および評価します。
投与量テストの目標は、追加する塩素（次亜塩素酸ナトリウム溶液）の量を決定することです。家庭内の平均的な水の貯蔵時間（通常4〜24時間）の間、水中の遊離塩素を維持するために飲用に使用される水に。この目標は、システムのエンドポイント（つまり、給水栓）での効果的な消毒を目的とするインフラストラクチャベースの（パイプ式）水処理システムの目標とは異なります。WHO（1993）によって次のように定義されています。 8.0未満のpHで少なくとも30分の接触時間後、0.5 mg / L（0.5 ppmまたは100万分の1）以上の塩素。」この定義は、ユーザーが流れる蛇口から直接水を飲む場合にのみ適切です。0.5mg/ Lの遊離塩素の遊離塩素レベルは、配水網を通じて水質を維持するのに十分な残留物ですが、維持するには不十分である可能性があります。この水が家のバケツまたはジェリー缶に24時間保管されたときの水質。
したがって、SWSプログラムでは、次のような投与量テストを推奨しています。
- 次亜塩素酸ナトリウムの添加後30分では、遊離塩素が2.0 mg / Lを超えてはなりません（これにより、水に不快な味や臭いがないことが保証されます）。
- 24時間後家族が水を貯蔵するために使用する容器に次亜塩素酸ナトリウムを追加するには、最低0.2 mg / Lの遊離塩素が存在する必要があります（これにより、微生物学的に安全な水が確保されます）。
SWSプログラムの方法論は、WHOガイドライン値fよりも大幅に低い遊離塩素レベルにつながりますまたは飲料水中の遊離塩素。これは0.5mg / Lの値です。 SWSプログラムでは、ユーザーがシステムを使用しているかどうか、およびシステムを正しく使用しているかどうかを評価するために、SWSユーザーの家で遊離塩素をテストすることを推奨しています。家庭を訪問して「スポットチェック」し、飲料水に遊離塩素が存在するかどうか、またどれだけ存在するかを判断できます。このアプローチは、塩素化されていない供給源から得られた貯蔵水中の遊離塩素の存在が、人々が次亜塩素酸塩溶液を使用していることの客観的な尺度であるため、プログラムの監視に非常に役立ちます。 >発展途上国の現場で遊離塩素をテストする方法
発展途上国の現場で飲料水中の遊離塩素をテストする主な方法は3つあります：1）プールテストキット、2）カラーホイールテストキット、および3）デジタル比色計。 3つの方法はすべて、色の変化に依存して塩素の存在を識別し、その色の強度を測定して塩素の量を決定します。
プールテストキット
テストの最初のオプションは、全塩素の存在下で色が黄色に変化する液体化学物質OTO（オルトトリジン）を使用します。チューブに水を入れ、1〜5滴の溶液を加えて、色の変化を探すだけです。これらのキットは、プールの水中の全塩素濃度をテストする方法として多くの店舗で販売されています。この方法では遊離塩素は測定されません。
プールテストキットの利点：
- 低コスト
- 非常に使いやすい
プールテストキットの欠点：
- 時間の経過とともに不正確な測定値を引き起こすOTOソリューションの劣化
- 一般的に信頼できる定量結果ではありません
- キャリブレーションと標準化の欠如
カラーホイールテストキット
カラーホイールテストキットは、粉末またはタブレットの化学薬品DPD（N、Nジエチル-p-塩素の存在下で色がピンクに変化するフェニレンジアミン）。カラーホイールは、デジタルメーターよりもシンプルで安価です。これは、色の変化の強さを測定するために、フィールドワーカーがカラーホイールを使用して、色を数値の遊離または総塩素測定値に視覚的に一致させるためです。テストキットを使用して、遊離塩素および/または総塩素（キット内のさまざまな化学物質を使用）を測定できます。範囲は0〜3.5 mg / Lで、0〜3.5 ppm（parts per million）に相当します。
カラーホイールテストキットの利点：
- 適切に使用すれば正確な測定値
- 低コスト
の欠点カラーホイールテストキット：
- ユーザーエラーの可能性
- キャリブレーションと標準化の欠如
デジタル比色計
デジタル比色計は、開発途上国の現場で残留している遊離塩素および/または総塩素を測定するための最も正確な方法です。これらの比色計は、次の方法を使用します。1）DPDタブレットまたは粉末をサンプル水のバイアルに追加すると、色がピンクに変わります。 ２）光の波長を放出し、色強度（遊離および／または全塩素残留物）をデジタルで自動的に決定および表示することによって色変化の強度を読み取るメーターへのバイアルの挿入。メーターの範囲は0〜4 mg / Lで、0〜4 ppm（parts per million）に相当します。
デジタル比色計の利点：
- 高精度読み取り値
- 迅速な結果
デジタル比色計の欠点：
- 費用（他の方法よりも高いコスト）
- 標準による校正の必要性
まとめ
遊離および総塩素の測定方法の選択は複雑であり、依存します精度、コスト、テストするサンプル数の必要性など、プログラムのさまざまな要因について。選択は、データの使用方法にも大きく依存します。サンプリングの目標に基づいて方法を選択するためのいくつかの推奨事項を以下に詳しく説明します。
- 新しいプロジェクトの線量テスト：全国規模のプロジェクトの線量テストを行うことが目標の場合、SWSプロジェクトは高度にデジタル比色計の使用をお勧めします。正しい線量が得られるようにするには、メーターの精度が必要です。
- プログラムの監視：ユーザーが自宅で塩素を使用しているかどうかを判断することが目標の場合は、自宅でスポットチェックを行ってサンプリングします。プールテストキットを備えた家庭用水で十分であり、総塩素の有無を簡単に示すことができます。
プロジェクトの評価：ユーザーが正しい量の塩素を追加しているかどうかを判断することが目標の場合塩素と家庭での塩素溶液の使用、カラーホイールキットで家庭用水をサンプリングするための家庭でのスポットチェックは、比較的安価で使いやすいまま、プールテストキット（遊離塩素）よりも多くの情報を提供します。