N ota: E sta es una traducción al españo l S e han obviado las Tablas P uede encontrar la investigación original en el siguiente enlac e: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1569027/ Evaluaciones Clínicas Controladas d e Dióxido d e Cloro, Clorito y Clorato e n e l Hombre p or Judith R. Lubber , * Sudha Chauan, * and Joseph R. Bianchine * Para evaluar la seguridad relativa de los desinfectantes de cloro y agua administrados crónicamente en el hombre, se realizó un estudio contr olado. La evaluación clínica se realizó en las tres fases comunes a los estudios de investigación de drogas. La Fase I, una investigación de tolerancia creciente, examinó los efectos agudos de aumentar progresivamente las dosis únicas de desinfectantes de cloro a voluntarios varones adultos sanos normales. La Fase II consideró el impacto en los sujetos normales de la ingestión diaria de desinfectantes a una concentración de 5 mg / l. durante doce semanas consecutivas Se puede esperar que las personas con un bajo nivel de glucosa - 6 - fosfato deshidrogenasa sean especialmente susceptibles al estrés oxidativo; por lo tanto, en la Fase III, clorito a una concentración de 5 mg / l. se administró diariamente durante doce semanas consecutivas a un pequeño grupo de su jetos con deficiencia de glucosa - 6 - fosfato deshidrogenasa potencialmente en riesgo. El impacto fisiológico se evaluó mediante la evaluación de una serie de pruebas cualitativas y cuantitativas. Las tres fases de esta evaluación clínica doble ciego contro lada del dióxido de cloro y sus metabolitos potenciales en sujetos voluntarios humanos masculinos se completaron sin incidentes. No hubo secuelas clínicas obvias indeseables observadas por ninguno de los sujetos participantes o por el equipo médico observa dor. En varios casos, las tendencias estadísticamente significativas en ciertos parámetros bioquímicos o fisiológicos se asociaron con el tratamiento; sin embargo, ninguna de estas tendencias se consideró que tuviera consecuencias fisiológicas. No se puede descartar la posibilidad de que, durante un período de tratamiento más largo, estas tendencias puedan alcanzar proporciones de importancia clínica. Sin embargo, por la ausencia de respuestas fisiológicas perjudiciales dentro de los límites del estudio, se demostró la relativa seguridad de la ingestión oral de dióxido de cloro y sus metabolitos, clorito y clorato. Introducción El dióxido de cloro se está considerando seriamente en los Estados Unidos como una alternativa al tratamiento del agua con cloro. Antes de que el dióxido de cloro pueda usarse rutinariamente como desinfectante del agua, se debe evaluar la seguridad de la i ngestión oral humana de dióxido de cloro y sus subproductos. Para este propósito, se realizó una evaluación clínica controlada de dióxido de cloro, clorito y clorato bajo los auspicios de USEPA HERL # CR805643. El estudio se realizó en tres partes. La Fase I fue diseñada para evaluar los efectos fisiológicos agudos de dosis progresivamente crecientes de desinfectantes administrados a hombres adultos sanos normales. La ingestión crónica por voluntarios varones normales se estudió en la Fase II. La fase III e valuó la respuesta fisiológica de un pequeño grupo de individuos * Departamento de Farmacología , Universidad Est atal de Ohio, Facultad de Me dicina, 333 W 10th Avenue, Co lumb us , OH 43210 potencialmente susceptibles, aquellos deficientes en glucosa - 6 - fosfato deshidrogenasa, a la ingestión crónica de clorito. Métodos Selección de sujeto Para la Fase I y para la Fase II, se selecci onaron voluntarios varones adultos sanos normales. No se seleccionó ningún participante prospectivo del estudio que exhibiera una anormalidad significativa en el análisis clínico de suero de rutina, hemograma, análisis de orina o electrocardiograma. Los su jetos no manifestaron anormalidades físicas en el examen previo al tratamiento, tenían entre 21 y 35 años de edad, y pesaban dentro de ± 10% del peso corporal normal para su estructura y estatura. Una historia de enfermedad o cualquier condición médica o q uirúrgica que pueda interferir con la absorción, excreción o metabolismo de sustancias por parte del cuerpo impidió la inclusión. La ingesta regular de drogas antes del inicio de la investigación, ya sea terapéutica o recreativa, resultó en la exclusión de l estudio. Los niveles normales de metahemoglobina, la función tiroidea y los niveles de glutatión fueron obligatorios. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de cada sujeto antes del inicio del tratamiento. Para la Fase III, los voluntarios se definieron como deficientes en glucosa - 6 - fosfato deshidrogenasa (G - 6 - PD) sobre la base de un nivel de hemoglobina G - 6 - PD de menos de 5.0 UI / GM de hemoglobina en el examen previo al estudio. Los sujetos de fase III fueron normales en todos los demás aspec tos. Preparación desinfectante de agua Lubbers y Bianchine (1) presentaron una descripción detallada de las técnicas de preparación de desinfectantes de agua. En general, las soluciones madre recién preparadas de dióxido de cloro, clorito de sodio, clorato de sodio, cloro y cloramina se analizaron mediante las técnicas colorimétricas de Palin (2) y luego se diluyeron con agua desionizada desmineralizada libre de orgánicos a las concentraciones apropiadas. Las botellas individuales se taparon y se almacenaron en la oscuridad bajo refrigeración hasta su uso. Todas las botellas fueron codificadas por un observador independiente y la identidad de cada botella permaneció "doble ciego" tanto para el personal investigador como para los sujetos voluntarios. Diseño del estudio: Fase I Los 60 voluntarios en la Fase I se dividieron al azar en seis grupos de tratamiento (1). Se asignaron diez personas para recibir cada uno de los desinfectantes; Los diez miembros del grupo de control recibieron agua no tratada. El estudio incluyó una serie de seis secuencias de tres días cada una. Las concentraciones de tratamiento se incrementaron para cada tratamiento. Las concentraciones específicas o el desinfectante administrado a los participantes del estudio se enumeran en la Tabla 1 . Una evaluación clínica de la recolección de muestras de sangre y orina para la determinación de los valores de laboratorio de referencia previos al tratamiento precedió al primer tratamiento. El primer día de cada secuencia de tratamiento de tres días, c ada voluntario ingirió 1000 ml de agua en dos porciones. La segunda parte alícuota de 500 ml se administró 4 horas después de la primera. Cada porción de 500 ml se consumió en 15 minutos. Solo se administraron dos dosis de desinfectante el primer día de ca da secuencia de tratamiento. No se administró desinfectante en el segundo y tercer día de cada secuencia, ya que estos dos días debían servir como días de observación de seguimiento. El segundo día de la secuencia de tratamiento consistió en un examen físi co y una recolección de muestras de sangre y orina para determinar los valores de laboratorio posteriores al tratamiento. Al tercer día, a cada voluntario se le realizó un examen físico para determinar los efectos residuales del tratamiento con desinfectan tes de agua y subproductos. Se obtuvieron evaluaciones de sabor en cada nivel de dosis. Se pidió a los participantes del estudio que calificaran el agua tratada como muy desagradable, ligeramente desagradable, no agradable, agradable o insípida. Diseño del estudio: Fase II Los sesenta voluntarios de la Fase II se dividieron al azar en seis grupos de tratamiento de diez sujetos cada uno (3). Para asegurar un manejo eficiente de los 60 sujetos, fueron asignados aleatoriamente a tres subconjuntos. Estos subconj untos se ingresaron secuencialmente en el estudio en tres días sucesivos y salieron de este estudio de manera similar. Para todos los grupos de tratamiento, la concentración de desinfectantes ingeridos fue de 5 mg / l. El grupo de control recibió agua no t ratada. Cada sujeto recibió 500 ml diarios durante 12 semanas. Los exámenes físicos, la recolección de muestras de sangre y orina para ensayos de laboratorio y las evaluaciones de sabor se realizaron semanalmente durante el período de tratamiento y durante 8 semanas después de la interrupción del tratamiento. Diseño del estudio: Fase III Los tres sujetos deficientes de glucosa - 6 - fosfato deshidrogenasa de la Fase III recibieron clorito de sodio a una concentración de 5 mg / I. clorito (4). El protocolo de tr atamiento fue idéntico al de la Fase II, con la administración diaria de 500 ml de solución a cada voluntario. Procedimientos de evaluación Se monitoreó una extensa se rie de parámetros para evaluar la respuesta bioquímica y fisiológica a la ingestión oral de desinfectantes de agua y subproductos de tratamiento de agua (Tabla 2). Todas las determinaciones de laboratorio de parámetros bioquímicos fueron realizadas por un laboratorio médico con licencia, Consolidated Biomedical Laboratories, Inc. (CBL), Colum bus, Ohio, número de licencia HEW 34 - 1030. Para cada voluntario, se compilaron valores de referencia previos al tratamiento y seis conjuntos de valores posteriores al tratamiento. Las pruebas de laboratorio fueron elegidas cuidadosamente. Sobre la base de la literatura (5 - 8), se definieron áreas de sospecha de respuesta bioquímica a la ingestión de oxidantes de cloro; una parte de la serie de prueba se dedicó específicamente a monitorear esta respuesta. La formación de anticuerpos en la superficie de los glóbulos rojos se monitorizó clínicamente mediante la prueba cualitativa de Coombs; función tiroidea por T - 3 (captación), T - 4 (RIA) y tiroxina libre; y respuesta al estrés oxidativo por los niveles de glucosa - 6 - fosfato deshidrogenasa, metahemoglobina y glu tatión. La electroforesis de hemoglobina se usó para detectar posibles anormalidades de hemoglobina. Se analizó una serie de parámetros periféricos para proporcionar información complementaria y para ayudar en la evaluación del bienestar fisiológico gene ral. Lubbers y Bianchine (1) analizaron los parámetros específicos de suero, sangre y orina analizados. Los valores numéricos obtenidos se recolectaron y analizaron utilizando las instalaciones de la División de Servicios de Computación de la Universidad E statal de Ohio para Educación e Investigación Médica. Los programas especialmente diseñados facilitaron la retroalimentación clínica rápida. Se observó cualquier valor para un sujeto individual que difería de la media del grupo en más de dos desviaciones e stándar. Además, cada valor individual que se encontraba fuera de los rangos normales de laboratorio para ese parámetro se designó como anormal. Los parámetros químicos para voluntarios que exhibieron valores anormales fueron sometidos a un escrutinio cuid adoso; Se evaluó la seguridad y la posibilidad de hipersensibilidad a los agentes desinfectantes para cada uno de estos individuos de forma continua durante todo el estudio. Los análisis estadísticos utilizaron paquetes informáticos disponibles comercialme nte, específicamente, los Programas informáticos biomédicos (BMDP) y el Paquete estadístico para las ciencias sociales (SPSS). Los análisis de varianza bidireccionales con medidas repetidas utilizaron BMDP2V. BMDP1R se utilizó para realizar análisis de reg resión lineal múltiple. Para las pruebas t por pares y las pruebas t simples, se empleó la prueba SPSS - T. Resultados Cualitativo Un aspecto importante de este estudio fue la observación médica cuidadosa y continua de todos los sujetos. Las historias clínica s generales y los exámenes físicos solo con observaciones subjetivas y pruebas de laboratorio cualitativas a lo largo de este estudio se acumularon en el expediente médico de cada sujeto. Una inspección cuidadosa de cada uno de estos archivos médicos prese ntó una revisión de la salud clínica general de cada sujeto. La evaluación clínica cuidadosa de cada sujeto en las Fases II y III no reveló ningún impacto clínicamente importante sobre el bienestar médico de cualquier sujeto como resultado de la ingestión de desinfectante. Además, no hubo agrupación aparente de los síntomas subjetivos menores y signos objetivos observados a lo largo del estudio; los problemas de "resfriados", "linfadenopatía", "dolor de garganta" y "gripe" observados episódicamente parecen estar dispersos al azar entre los grupos de tratamiento. Todos los sujetos permanecieron negativos con respecto a las pruebas de Coombs y las pruebas de células falciformes durante la investigación. Los resultados de la electroforesis de hemoglobina indica ron que, en la Fase II, un pequeño número de sujetos produjo distribuciones anormales de hemoglobina, pero se encontró que estos individuos estaban distribuidos aleatoriamente tanto en los grupos de tratamiento como en el grupo control. El examen de electr ocardiogramas no reveló anormalidades. Los signos vitales (presión arterial, frecuencia del pulso, frecuencia respiratoria y temperatura corporal) se midieron regularmente para proporcionar información inmediata al médico de seguimiento sobre la respuesta fisiológica aguda de los participantes del estudio al tratamiento. El análisis estadístico de los signos vitales se limitó al cálculo de las medias del grupo aritmético y las desviaciones estándar de la media. Los signos vitales compilados se examinaron en busca de evidencia de respuesta consistente al tratamiento. No se encontró tal evidencia. Las evaluaciones subjetivas de la palatabilidad indicaron que pocos sujetos encontraron que las sustancias de prueba tenían un sabor desagradable a niveles de hasta 24 mg / l. Cuantitativo Para el estudio de tolerancia a la dosis creciente aguda de fase I, se utilizó un análisis de varianza de dos vías con medidas repetidas para comparar los valores del grupo de tratamiento de cada parámetro bioquímico con los valores correspondientes del grupo de control. El análisis de la varianza permitió hacer distinciones entre las posibles fuentes de variación. Se pudieron distinguir las diferencias entre dos grupos que existían antes del tratamiento, las variaciones paralelas en los valores químicos cuantitativos debido a la deriva del laboratorio y los cambios auténticos relacionados con el tratamiento en los parámetros fisiológicos. Se calcularon tres probabilidades para cada caso: el efecto principal del grupo (G), el efecto pr incipal del tiempo (R) y la interacción grupo - tiempo (RG). Los grupos de tratamiento y los parámetros bioquímicos correspondientes para los que se calculó una fuerte probabilidad de cambio relacionado con el tratamiento (es decir, RG 0.05) se enumeran en l a primera columna de la Tabla 3. Para ayudar a determinar la importancia clínica de las interacciones de tiempo de grupo estadísticamente significativas, se examinaron el grupo, la media y las desviaciones estándar de la media para el ensayo inicial previo al tratamiento y cada ensayo posterior al tratamiento para cada uno de los grupos de tratamiento. En todos los casos, los valores medios del grupo permanecen dentro de los rangos normales establecidos. Sobre la base de la pequeña magnitud del cambio dentr o del rango normal y la duración del estudio, se concluyó que es poco probable que las tendencias identificadas por el análisis de varianza sean de importancia clínica. No se puede excluir la posibilidad de que las tendencias se vuelvan clínicamente import antes con una mayor exposición. Se emplearon técnicas estadísticas alternativas para la Fase II. Inicialmente se utilizó una técnica de prueba general. Para probar la hipótesis de que la respuesta de uno o más de los grupos era diferente a la del resto de los grupos, se realizó un análisis de varianza con medidas repetidas en el que se incluyeron valores para los seis grupos de tratamiento. Para los parámetros nitrógeno de urea y hemoglobina corpuscular media, se obtuvieron valores RG < 0.05. Se realizaron p ruebas complementarias. Se eligieron análisis de varianza con medidas repetidas en las que se compararon los valores de cada grupo de tratamiento con los valores correspondientes del grupo de control. El uso del análisis de varianza de esta manera es defec tuoso por el grupo de control común. Sin embargo, los resultados de los análisis pueden usarse con precaución. El análisis de la varianza arrojó valores RG estadísticamente significativos en la comparación de los valores medios de hemoglobina de corpúsculo del grupo para los grupos clorito y clorato, y del grupo los valores medios de nitrógeno de urea de los grupos de tratamiento de clorato y dióxido de cloro con los valores correspondientes del grupo control como se muestra en la Tabla 3. No se detectaron t endencias lineales mediante el análisis de regresión lineal de los valores medios de hemoglobina corpuscular del grupo clorito, los niveles de nitrógeno ureico del grupo clorato o los valores de nitrógeno ureico del grupo clorito. Los niveles medios de hem oglobina corpuscular en el grupo clorato arrojaron una probabilidad de 0.01 en el análisis de regresión lineal. La pendiente relativa asociada con el cambio durante el período de tratamiento de 12 semanas fue aproximadamente del 1% del rango fisiológico no rmal por semana. Creemos que ninguna importancia fisiológica puede atribuirse con confianza a la variación. Sin embargo, sobre la base de este estudio, es imposible descartar la posible importancia fisiológica de la tendencia. Se justifica el estudio adici onal. El pequeño número de sujetos (tres) en la Fase III negó el valor de muchos procedimientos estadísticos. Se eligieron los análisis de regresión lineal. La tercera columna de la Tabla 3 enumera los parámetros bioquímicos para los cuales se calculó una alta probabilidad de cambio con respecto al tiempo. Los valores p calculados por el análisis de regresión lineal fueron inferiores a 0,05 para cuatro parámetros bioquímicos. Para medir la magnitud relativa del cambio, se calculó el cambio porcentual del ra ngo normal por semana. Estos análisis estadísticos indican una buena probabilidad de que, para la relación A / G, T - 4 (RIA), tiroxina libre, concentración de hemoglobina corpuscular media y valores de metahemoglobina, se produzca un cambio con respecto al tiempo durante el período de tratamiento de 12 semanas. Sin embargo, en ausencia de un grupo de control concurrente y teniendo en cuenta el tamaño del grupo pequeño y la posibilidad de deriva del laboratorio, se debe tener precaución al tratar con los resu ltados. Solo podemos decir con confianza que se indicaron tendencias. No podemos decir que estas tendencias fueron de origen fisiológico ni podemos atribuirles consecuencias fisiológicas. Discusión Varios investigadores han abordado los efectos fisiológicos de la ingestión oral de los agentes oxidantes, dióxido de cloro, clorito y clorato. Musil et a l. (9) la ingestión oral de clorito asociada con la formación de metahemoglobina. En estudios de Heffernan et al. (7,8), Abdel - Rahman et a l. (5) y Couri et al. ( 6), se observó anemia hemolítica y niveles de glutatión suprimidos en animales tratados con clorito. Se ha demostrado que la administración oral de clorato a animales de laboratorio induce la destrucción oxidativa de la hemoglobina y la formación de metahe moglobina (10, 11). La posibilidad de toxicidad renal a altos niveles de ingestión de clorito fue sugerida por el aumento de la relación riñón / peso corporal informado por Heffernan et al. (7) Haller y Northgraves (12) y Fridlyand y Kagan (13) examinaron la toxicidad crónica del dióxido de cloro consumido por vía oral en ratas; se observó una tasa de mortalidad a dos años ligeramente aumentada y una disminución en la tasa de aumento de peso. Se demostró que la administración oral de clorito (14 - 16) a raton es aumenta el volumen corpuscular medio, la fragilidad osmótica y la actividad de glucosa - 6 - fosfato deshidrogenasa de los eritrocitos; Se informaron cambios morfológicos. En el mono verde africano, el dióxido de cloro afectó negativamente la función tiroid ea; La ingestión de clorito produjo cambios transitorios en los niveles de hemoglobina y el recuento de glóbulos rojos (17). Se evaluó la toxicidad materna, la toxicidad embrionaria y el potencial teratogénico de las concentraciones de clorito de sodio en ratas (18). Desafortunadamente, la información disponible sobre el impacto de la ingestión de dióxido de cloro, clorito y clorato en el hombre es muy limitada. Los estudios epidemiológicos (19,20) no han podido identificar de manera concluyente ningún efec to relacionado con la exposición significativo. La evaluación clínica descrita en este informe fue un intento de dilucidar los efectos del clorito, dióxido de cloro y clorato en el hombre en condiciones clínicas controladas. Durante el curso del estudio de tres fases, se adquirió un volumen masivo de datos en bruto. Se realizaron análisis de orina de rutina y se realizó un examen meticuloso de este cuerpo de información. No se realizó ningún hallazgo definitivo de impacto fisiológico perjudicial en ninguna de las tres fases de esta investigación en humanos sobre la relativa seguridad y tolerancia de la ingestión de desinfectante de cloro oral. En varios casos, las tendencias estadísticamente significativas se asociaron con el tratamiento; sin embargo, ningun a de estas tendencias se consideró que tuviera consecuencias fisiológicas inmediatas. No se puede descartar la posibilidad de que, durante un período de tratamiento más largo, estas tendencias puedan alcanzar proporciones de importancia clínica. Sin embarg o, dentro de los límites del estudio, la relativa seguridad de la ingestión oral de dióxido de cloro y sus metabolitos, clorito y clorato, se demostró por la ausencia de una respuesta fisiológica perjudicial. REFERENC IA 1. Lubbers, J. R., and Bianchine, J. R. 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