CHUYÊN ĐỀ 15: CROM TRONG NƯỚC: ‘SÁT THỦ THẦM LẶNG’ ĐE DỌA SỨC KHỎE?

1. Crom là gì?

Crom (Cr) là một kim loại chuyển tiếp cứng, màu xám thép. Trong môi trường nước, crom tồn tại chủ yếu ở hai dạng hóa trị:

• Crom(III) (Cr³⁺): Là dạng crom tồn tại tự nhiên, ít độc hại hơn và là một khoáng chất vi lượng cần thiết cho cơ thể với một lượng nhỏ (hỗ trợ chuyển hóa đường).
• Crom(VI) (Cr⁶⁺): Là dạng crom độc hại, có khả năng oxy hóa mạnh.

2. Nguồn gốc Crom trong nước:

• Tự nhiên: Phong hóa các khoáng chất chứa Cr trong đất đá.
• Hoạt động của con người:
  • Công nghiệp: Nước thải từ các ngành công nghiệp mạ điện, thuộc da, dệt nhuộm, sản xuất thép, luyện kim, hóa chất… là nguồn ô nhiễm Cr chính.
  • Rò rỉ từ các bãi chôn lấp chất thải công nghiệp: Các chất thải chứa crom không được xử lý đúng cách có thể ngấm vào đất và nguồn nước ngầm.

3. Tác hại của Crom trong nước:

Tác hại của Crom phụ thuộc vào dạng hóa trị của nó. Cr(VI) độc hại hơn nhiều so với Cr(III).

• Crom(III) (Cr³⁺): Ở nồng độ thấp, Crom(III) là một khoáng chất vi lượng cần thiết cho cơ thể, tham gia vào quá trình chuyển hóa đường. Tuy nhiên, ở nồng độ cao cũng có thể gây hại.
• Crom(VI) (Cr⁶⁺):
  • Gây ung thư: Cr(VI) được xếp vào nhóm chất gây ung thư cho con người (nhóm 1) bởi Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC). Tiếp xúc lâu dài qua đường uống có thể làm tăng nguy cơ ung thư dạ dày.
  • Gây kích ứng da và niêm mạc: Tiếp xúc trực tiếp có thể gây viêm da, loét da, kích ứng mắt và đường hô hấp.
  • Ảnh hưởng đến hệ tiêu hóa: Gây buồn nôn, nôn mửa, đau bụng.
  • Tổn thương gan và thận: Tiếp xúc lâu dài có thể gây tổn thương gan và thận.

4. Tiêu chuẩn Crom trong nước uống:

Các tiêu chuẩn quy định nồng độ Cr tổng (tổng cả Crom(III) và Crom(VI)) hoặc quy định riêng cho Crom(VI) do độc tính cao của nó.

• WHO (Tổ chức Y tế Thế giới): Đặt giới hạn hướng dẫn cho crom tổng trong nước uống là 0,05 mg/L.
• EPA (Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ): Đặt mức ô nhiễm tối đa (MCL) cho crom tổng trong nước uống là 0,1 mg/L.
• QCVN 01-1:2018/BYT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt của Bộ Y tế Việt Nam): Quy định hàm lượng Crom tổng (Cr) tối đa cho phép là 0,05 mg/L.

5. Dấu hiệu nhận biết nguồn nước bị chỉ tiêu Crom vượt ngưỡng:

Rất khó để nhận biết ô nhiễm crom bằng mắt thường, mùi hoặc vị. Crom trong nước thường không màu, không mùi và không vị, đặc biệt ở nồng độ thấp. Tuy nhiên, có một số dấu hiệu gián tiếp và yếu tố môi trường có thể gợi ý về khả năng ô nhiễm crom:

5.1. Dấu hiệu gián tiếp (khó xác định chính xác):

• • Các vấn đề về sức khỏe: Nếu có nhiều người trong khu vực sử dụng cùng một nguồn nước gặp các vấn đề về da (viêm da, loét da), tiêu hóa (buồn nôn, nôn mửa), hoặc các bệnh lý liên quan đến gan, thận mà không rõ nguyên nhân, thì cần nghi ngờ về khả năng ô nhiễm crom. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các triệu chứng này có thể do nhiều nguyên nhân khác.

5.2. Dấu hiệu từ môi trường:

• • Khu vực gần khu công nghiệp: Các khu vực gần các nhà máy mạ điện, thuộc da, dệt nhuộm, sản xuất thép, luyện kim, hóa chất có nguy cơ ô nhiễm crom cao hơn do nước thải công nghiệp.
  • Khu vực có bãi chôn lấp chất thải công nghiệp: Các bãi chôn lấp không được quản lý tốt có thể làm crom ngấm vào đất và nguồn nước ngầm.
  • Nguồn nước giếng khoan gần khu công nghiệp: Nước giếng khoan ở gần các khu vực công nghiệp có nguy cơ bị ô nhiễm crom cao hơn.

Quan trọng: Vì không thể nhận biết bằng cảm quan, cách duy nhất để xác định chính xác nồng độ crom trong nước là xét nghiệm mẫu nước tại phòng thí nghiệm được chứng nhận.

6. Các biện pháp xử lý Crom trong nước (khi nồng độ vượt quá tiêu chuẩn), đặc biệt là bằng hệ thống lọc:

Việc xử lý crom trong nước thường bao gồm hai bước: khử Crom(VI) thành Crom(III) ít độc hại hơn, sau đó loại bỏ Crom(III). Các phương pháp chính bao gồm:

• Khử Crom(VI) thành Crom(III):
  • Sử dụng hóa chất: Các chất khử như natri bisulfit (NaHSO₃), sắt(II) sunfat (FeSO₄) hoặc lưu huỳnh đioxit (SO₂) được sử dụng để chuyển đổi Cr⁶⁺ thành Cr³⁺. Đây là bước tiền xử lý quan trọng trước khi áp dụng các phương pháp lọc.
• Các phương pháp lọc để loại bỏ Crom(III):
  • Hệ thống lọc đa tầng: Sử dụng kết hợp nhiều vật liệu lọc như cát, sỏi, than hoạt tính, vật liệu lọc chuyên dụng để hấp thụ Crom(III). Tuy nhiên, hiệu quả của phương pháp này đối với crom không cao và thường được sử dụng kết hợp với các phương pháp khác.
  • Hệ thống lọc trao đổi ion: Sử dụng nhựa trao đổi ion để hấp thụ cả Crom(III) và Crom(VI). Đây là một phương pháp hiệu quả, đặc biệt khi kết hợp với bước khử Crom(VI) trước đó. Tuy nhiên, cần lưu ý đến việc tái sinh nhựa trao đổi ion và xử lý nước thải sau tái sinh.
  • Hệ thống lọc thẩm thấu ngược (RO): Màng RO có thể loại bỏ một phần Cr, đặc biệt là khi kết hợp với bước khử Cr(VI) thành Cr(III). RO hiệu quả hơn trong việc loại bỏ các ion kim loại so với các hạt crom đã kết tủa.
  • Kết tủa và lọc: Sau khi khử Crom(VI) thành Crom(III), có thể sử dụng các chất kết tủa để tạo thành hydroxit crom (Cr(OH)₃), sau đó loại bỏ bằng quá trình lắng và lọc.

Crom, đặc biệt là Crom(VI), là một chất ô nhiễm nguy hiểm. Việc kiểm soát nồng độ crom trong nước uống theo QCVN 01-1:2018/BYT là rất quan trọng. Vì không thể nhận biết bằng cảm quan, việc xét nghiệm nước định kỳ tại phòng thí nghiệm là cần thiết. Nếu nghi ngờ nguồn nước bị ô nhiễm crom, cần xét nghiệm và áp dụng các biện pháp xử lý phù hợp, đặc biệt là các hệ thống lọc hiệu quả như trao đổi ion hoặc RO kết hợp với khử Cr(VI).

Các bài viết có chung chủ đề trong series:

“Nước Nhiễm Sắt Là Gì? Cách Nhận Biết, Tác Hại Và Hướng Xử Lý”

“Nước nhiễm Mangan là gì? Tác hại, nguồn gốc và cách xử lý”