Nitrit (NO₂⁻) là một trong những chỉ tiêu quan trọng cần được theo dõi trong nguồn nước sinh hoạt và sản xuất. Đây là hợp chất có thể gây nguy hiểm đến sức khỏe nếu vượt quá ngưỡng cho phép. Việc hiểu rõ về nguồn gốc, tác hại và cách xử lý nitrit trong nước không chỉ đảm bảo chất lượng nước mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Nitrit là một dạng hợp chất chứa nitơ, thường xuất hiện trong nước như một phần của chu trình tự nhiên. Nó là sản phẩm trung gian được hình thành khi amoni (NH₄⁺) trong nước bị oxy hóa thành nitrat (NO₃⁻). Điều này xảy ra dưới tác động của vi khuẩn và các quá trình sinh học khác..
Chu trình chuyển hóa nitơ trong tự nhiên, trong đó Nitrit là sản phẩm trung gian
Phân hủy của các hợp chất hữu cơ từ động thực vật trong môi trường nước.
Nitrit không phải lúc nào cũng tự nhiên xuất hiện. Nó cũng có thể phát sinh từ hoạt động của con người, như từ nước thải sinh hoạt, phân bón nông nghiệp hoặc các khu vực chăn nuôi. Điều này khiến nitrit trở thành một trong những chỉ tiêu quan trọng cần kiểm tra trong chất lượng nước.
Nguồn gốc nhân tạo của Nitrit
Nếu lượng nitrit trong nước vượt mức cho phép, nó có thể gây ra nhiều nguy cơ đối với sức khỏe và môi trường, vì vậy việc hiểu rõ về nguồn gốc của nó rất cần thiết.
Nitrit (NO₂⁻) khi tồn tại trong nước uống vượt ngưỡng cho phép có thể gây ra nhiều nguy cơ đối với sức khỏe, đặc biệt nguy hiểm đối với trẻ sơ sinh và phụ nữ mang thai. Dưới đây là những ảnh hưởng cụ thể:
Khi nitrit vào cơ thể, nó có thể phản ứng với hemoglobin trong máu để tạo thành methemoglobin – một dạng không thể vận chuyển oxy hiệu quả. Trẻ sơ sinh, đặc biệt dưới 6 tháng tuổi, rất nhạy cảm với tình trạng này.
Triệu chứng: Da tím tái, mệt mỏi, khó thở. Nếu không điều trị kịp thời, tình trạng thiếu oxy có thể gây tử vong.
Bàn tay của người bị hội chứng Methemoglobin so sánh với người bình thường
Nitrit có thể kết hợp với các amin trong dạ dày, hình thành các hợp chất nitrosamine – chất có khả năng gây ung thư.
Nitrosamines tác nhân gây ung thư
Các loại ung thư liên quan: Ung thư dạ dày, đại tràng và thực quản là những loại thường gặp nhất khi tiếp xúc lâu dài với nitrosamine.
Ưng thư dạ dày do Nitrosamines
Phụ nữ mang thai nếu sử dụng nguồn nước nhiễm nitrit có thể làm tăng nguy cơ thiếu máu, suy giảm khả năng cung cấp oxy cho thai nhi, dẫn đến tình trạng thiếu cân, sinh non hoặc thậm chí sảy thai.
Nitrit có thể làm suy giảm chức năng miễn dịch, khiến cơ thể dễ nhiễm bệnh hơn.
Đối với người lớn, hàm lượng nitrit cao trong thời gian dài có thể dẫn đến các vấn đề về thần kinh như mất trí nhớ hoặc suy giảm khả năng tập trung.
Người mắc các bệnh tim mạch hoặc hô hấp có nguy cơ cao bị tác động nặng nề hơn do nitrit làm giảm khả năng cung cấp oxy của máu, khiến bệnh trở nên nghiêm trọng hơn.
Việc tăng đột ngột chất dinh dưỡng như: nitrit và nitrat, trong các thủy vực tự nhiên (ao, hồ, sông) dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa. Khi hàm lượng nitrit tăng cao, nó kích thích sự phát triển quá mức của tảo và thực vật thủy sinh như rong rêu. Điều này dẫn đến:
Hiện tượng thiếu oxy (eutrophication): Tảo phát triển mạnh, sau đó chết đi và phân hủy, tiêu thụ một lượng lớn oxy trong nước. Điều này gây ra tình trạng thiếu hụt oxy hòa tan nghiêm trọng, hay còn gọi là “vùng chết” (dead zone).
Hiện tượng phú dưỡng hóa (eutrophication)
Mùi hôi và màu nước xấu: Nước bị ô nhiễm nặng bởi sự phân hủy hữu cơ, làm giảm chất lượng nước nghiêm trọng.
Phú dưỡng hóa ảnh hưởng tới thủy sinh
Thông thường, nitrit không có màu, không mùi và không vị, khó nhận biết bằng giác quan thông thường. Nước nhiễm nitrit có thể gây ra hiện tượng cá chết hoặc thực vật thủy sinh phát triển bất thường trong ao hồ.
Để kiểm tra chính xác, cần sử dụng bộ dụng cụ đo nhanh hoặc xét nghiệm mẫu nước tại phòng thí nghiệm chuyên ngành.
Theo QCVN 01-1:2018/BYT, hàm lượng nitrit tối đa cho phép trong nước ăn uống là 0,02 mg/L.
WHO khuyến cáo hàm lượng nitrit tối đa trong nước uống không vượt quá 3 mg/L, đảm bảo an toàn cho sức khỏe.
Chưng cất là một quá trình hai bước bao gồm đun sôi nước trong buồng để tạo ra hơi nước sau đó ở bước sau hơi nước chuyển đến buồng thứ hai để ngưng tụ hơi nước trở lại nước lỏng. Chưng cất có hiệu quả trong việc khử trùng nước và loại bỏ các chất ô nhiễm vô cơ như các khoáng chất vô cơ asen, chì, mangan, urani và hầu hết các khoáng chất khác.
Hiệu quả trong việc khử trùng nước và loại bỏ hầu hết các chất ô nhiễm vô cơ.
Chi phí đầu tư thiết bị gia nhiệt và chi phí hoạt động cao.
Mất nhiệt hệ thống và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
Không loại bỏ được các hợp chất có nhiệt độ sôi và ngưng tụ tương tự như nước.
Cần bảo dưỡng, làm sạch thiết bị chưng cất định kỳ.
Trao đổi ion là phương pháp sử dụng các hạt nhựa trao đổi ion không hòa tan trong nước mà có chứa cấu trúc ion dễ dàng thay thế trong nước khi có sự tiếp xúc. Đây là phương pháp cho phép thay đổi thành phần ion trong nước xử lý mà không làm thay đổi tổng số ion có nước trước khi trao đổi. Phương pháp này được sử dụng khi tổng hàm lượng muối trong nước nguồn thấp, nitrat vượt tiêu chuẩn, lượng ion Cl– thấp.
Hạt nhựa thường được sử dụng là hạt nhựa trao đổi ion bazơ mạnh trong đó ion nitrat, nitrit sẽ được thay thế bởi ion clorua. Quá trình tái sinh nhựa gồm rửa ngược bằng dung dịch NaCl hoặc KCl để bổ sung ion clorua cho hạt nhựa. Đối với việc xử lý ion amoni, nhựa cationit được sử dụng để giữ lại ion NH4+ hòa tan trong nước trên bề mặt hạt và trả lại nước ion Na+ và phải đảm bảo pH nằm trong khoảng 4 – 8.
Chi phí đầu tư thấp.
Xử lý không chỉ nitrat, nitrit mà còn cả các ion sunfat, cacbonat trong nước.
Thích hợp cho cả xử lý nước mặt và nước ngầm.
Phải xử lý chất lơ lửng trong nước trước khi trao đổi ion để tránh tổn thất áp lực lên hạt nhựa và ăn mòn hạt.
Làm tăng khả năng ăn mòn thiết bị bằng kim loại.
Phải tái sinh định kỳ bằng dung dịch muối.
Lọc thẩm thấu ngược RO (Reverse Osmosis) là công nghệ lọc cho phép loại bỏ các vật thể có kích thước từ 0,0005 micomet trở lên ra khỏi dung dịch. RO là hệ thống được sử dụng thường xuyên nhất để loại bỏ nitrat, nitrit và amoni, theo lý thuyết chỉ có phân tử nước có kích thước khoảng 0,0002 micromet có thể đi qua màng RO. Các chất ô nhiễm bị giữ lại ở bề mặt màng và sau đó được loại bỏ bằng cách sục rửa màng.
Cấu trúc của màng RO
Công nghệ tiên tiến, dễ dàng sử dụng.
Xử lý triệt để nitrat, nitrit, amoni trong nước và các chất ô nhiễm khác.
Phù hợp với nhiều nguồn nước khác nhau.
Có nước thải sau hệ thống.
Nước sau lọc dễ ăn mòn do loại bỏ hoàn toàn chất kiềm trong nước.
Ngoài các phương pháp trên, để xử lý nitrat, nitrit có thể sử dụng phương pháp sinh học trong môi trường yếm khí và sự có mặt của các vi khuẩn khử nitrat, nitrit Denitrificans để tách oxy của NO2– và NO3– oxy hóa các chất hữu cơ tạo thành khí N2 bay đi.
