Communicating human health risks associated with disinfection byproducts in drinking water supplies: a fuzzy-based approach

Chlorine used for the disinfection of water supplies can react with naturally occurring organic compounds and form potentially harmful disinfection byproducts (DBPs). A risk index for two regulated groups of chlorinated DBPs - trihalomethanes (THMs) and haloacetic acids (HAAs), using fuzzy C-means (FCM) clustering algorithm and fuzzy rule-based modeling is proposed for risk communication. The proposed index evaluates the cancer and non-cancer risks individually for THMs and HAAs using the FCM algorithm. Subsequently, two different fuzzy rule-bases were used to evaluate the overall risk-index based on cancer and non-cancer risks. The overall risk-index will provide drinking water utilities with an effective communication tool for communicating aggregated water quality compliance. Simulated DBP occurrence data obtained from the City of Quebec, Canada is used to demonstrate the application of this methodology.Le chlore que l'on utilise pour d\ue9sinfecter l'eau d'approvisionnement peut r\ue9agir avec des compos\ue9s organiques d'origine naturelle et former ainsi des sous-produits de d\ue9sinfection (SPD) potentiellement nocifs. On propose ici, aux fins de la divulgation des risques, un indice de risque pour deux (2) groupes r\ue9glement\ue9s de SPD \ue0 base de chlore, soit les trihalom\ue9thanes (THM) et les acides haloac\ue9tiques (AHA), utilisant un algorithme de groupement \ue0 moyenne-C floue (FCM) de m\ueame qu'une mod\ue9lisation bas\ue9e sur des r\ue8gles floues. L'indice propos\ue9 \ue9value individuellement les risques associ\ue9s au cancer et ceux non associ\ue9s au cancer pour les THM et les AHA, en utilisant l'algorithme \ue0 FCM. Par la suite, deux (2) bases de r\ue8gles floues diff\ue9rentes ont \ue9t\ue9 utilis\ue9es pour \ue9valuer l'indice de risque global fond\ue9 sur les effets associ\ue9s au cancer et les effets non associ\ue9s au cancer. L'indice de risque global procurera aux services d'alimentation en eau potable un outil efficace pour communiquer la conformit\ue9 globale de la qualit\ue9 de l'eau. Des donn\ue9es d'occurrence simul\ue9es de SPD, obtenues aupr\ue8s de la ville de Qu\ue9bec, ont servi \ue0 la d\ue9monstration de l'application de cette m\ue9thodologie.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye