Nước là một phần không thể thiếu trong cuộc sống, chúng ta tiếp xúc với nó, dùng nó hàng ngày. Vậy bạn có biết trong nước chứa những chất độc hại nào không và có ảnh hưởng như thế nào? Chúng ta loại bỏ chất độc hại trong nước được không? Bài viết này sẽ giúp bạn tìm hiểu kĩ hơn về nước.

Hơn 75% diện tích của Trái Đất được bao phủ bởi nước. Lượng nước trên Trái Đất có vào khoảng 1,38 tỉ km³. Trong đó 97,4% là nước mặn trong các đại dương trên thế giới, phần còn lại, 2,6% là nước ngọt, tồn tại chủ yếu dưới dạng băng tuyết đóng ở hai cực và trên các ngọn núi, trong đó dạng nước ngầm (1,7%), trong các sông băng và chỏm băng ở Nam Cực và Greenland, và trong không khí dưới dạng hơi, mây (bao gồm băng và nước lỏng lơ lửng trong không khí). Tuy nhiên, chỉ có 0,3% nước trên toàn thế giới (hay 3,6 triệu km³) là có thể sử dụng làm nước uống. 

CẤU TẠO CỦA NƯỚC LÀ H₂O

Nước là một hợp chất vô cơ, trong suốt, không vị và gần như không màu, có công thức hoá học là H₂O được tạo thành bởi sự liên kết giữa oxy (O₂) và hidro (H₂). Với các tính chất lý hoá đặc trưng như tính lưỡng cực, tính liên kết hidrô,… nhờ đó mà nước đóng vai trò như một dung môi phân cực có thể hòa tan nhiều chất tan phân cực ở các trạng thái rắn, lỏng khí như đường, muối ăn, khí amoniac…

 

     VAI TRÒ CỦA NƯỚC VỚI SỨC KHỎE CƠ THỂ CON NGƯỜI

Đối với cơ thể con người nước chiếm 70% ở lúc sơ sinh và giảm xuống còn 60% khi trưởng thành, tất cả các cơ quan trong cơ thể đều cần đến nước để hình thành và phát triển, có thể kể đến Máu (90%), Gan (86%), Tim (75%), Não (80%), Phổi (86%), Thận (83%)… Ngay cả xương cũng tồn tại nước (31%).

 

Trong cơ thể, nước đóng vai trò là dung môi cho những phản ứng hóa học trong cơ thể xảy ra. Nước vận chuyển những nguyên tố dinh dưỡng đến toàn bộ cơ thể. Điều hòa thân nhiệt bằng tuyến mồ hôi…Con người vẫn có thể sống sót nếu nhịn ăn 2 tháng, nhưng không thể tồn tại được nếu thiếu nước khoảng 3-4 ngày. Nếu cơ thể mất đi 2% lượng nước thì khả năng làm việc sẽ giảm đi 20%. Nếu mất đi 10% lượng nước thì cơ thể sẽ tự đầu độc và nếu mất 21% lượng nước sẽ dẫn đến tử vong.

 

NHỮNG THỨ KHÁC CÓ TRONG NƯỚC?

       Hiện nay, nguồn nước mà người dân sử dụng trong sinh hoạt hàng ngày thường được lấy từ: nước mưa, nước giếng khơi, nước máng lần, nước giếng khoan, hệ thống cung cấp nước tập trung (nước máy),…Do có tính hoà tan tốt, nên bên cạnh chứa nhiều khoáng chất tự nhiên, chúng cũng tồn tại nhiều tạp chất (một nhóm chất tồn tại dưới dạng hòa tan hoặc không hòa tan trong nước) mà mắt thường không thể nhìn thấy. Tạp chất trong nước có thể là vi khuẩn mầm bệnh, có thể là hóa chất, cũng có thể là kim loại nặng…

1/Nhóm vi trùng – vi sinh vật

Nhóm này gồm có vi khuẩn, virus, ký sinh trùng, trứng (nang) và các tác nhân gây bệnh khác được gọi chung là vi sinh vật. Bể chứa nước là một nơi sinh sản lý tưởng cho các vi sinh vật này. Phổ biến nhất có thể kể đế nhóm vi khuẩn amip, vi khuẩn Coliform, trong đó, Escherichia Coli là loại vi khuẩn thường có trong hệ tiêu hóa của người. 

Nước cũng như thực phẩm rất dễ bị nhiễm các loại vi khuẩn E. Coli, Salmonella gây bệnh tiêu chảy, phẩy khuẩn tả gây bệnh tả… Nhiều người dùng chung một nguồn nước bị nhiễm vi khuẩn gây bệnh có thể gây bùng phát các vụ dịch trong cộng đồng và nếu phân hoặc chất thải của những người này không được quản lý tốt, gây ô nhiễm môi trường thì dịch bệnh lại càng có nguy cơ lan rộng hơn.

Người ta căn cứ vào số lượng Coliform và E.coli trong nước để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước.

2/Nhóm Hợp chất thuốc trừ sâu, thuốc bảo về thực vật

Việt Nam là nước có nền nông nghiệp phát triển vì vậy nguồn nước bị nhiễm các loại hóa chất bảo về thực vật là khá phổ biến. Đặc biệt là các vùng nông thôn thuốc bảo vệ thực vật đóng vai trò quan trọng trong việc phòng trừ sâu bệnh bảo vệ sản xuất, đảm bảo an ninh lương thực thực phẩm, tuy nhiên tại Việt Nam, việc lạm dụng hóa chất này đang gây nhiều hậu quả.

Các loại thuốc trừ sâu đều có tính độc cao, một số loại thuốc trừ sâu có tính năng hoá học ổn định, khó phân huỷ, nên sẽ tích luỹ trong môi trường. Sau nhiều lần sử dụng lượng tích luỹ này có thể cao đến mức gây độc cho môi trường đất, nước, không khí và con người. Do thuốc tồn đọng lâu không phân huỷ, nên có thể theo nước và gió phát tán tới các vùng khác.

Tồn dư thuốc bảo vệ thưc vật nó là nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước trầm trọng. Do tính độc cao nên khi nước nhiễm hợp chất thuốc bảo vệ thực vật nó sẽ gây ra nhiều loại bệnh nguy hiểm, ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Biểu hiện nhẹ sẽ bắt đầu như ngứa ngáy, nổi mụn, nhức đầu…… và khi chất độc tích tụ vào cơ thể sẽ gây ra những bệnh về di truyền như biến đổi cấu trúc gen hoặc gây ung thư, rối loạn các hoạt động của cơ thể. Đã có những làng ung thư xuất hiện do ảnh hưởng của sự tồn dư thuốc bảo về thực vật từ các kho thuốc sâu. Đây là một hợp chất nguy hiểm độc hại cần phải loại bỏ, đặc biệt là các nguồn nước giếng khoan thuộc vùng nông thôn.

3/Nhóm Kim loại nặng độc hại

Theo Bách khoa toàn thư mở Wikipedia: “Kim loại nặng độc hại là bất kỳ kim loại hoặc á kim tương đối đậm đặc nào được ghi nhận là có khả năng gây độc, đặc biệt là trong bối cảnh môi trường”. Một số kim loại nặng đóng vai trò là chất dinh dưỡng thiết yếu (điển hình như sắt, Canxi, cobalt và kẽm), hoặc tương đối vô hại (như rutheni, bạc và indi), nhưng có thể gây độc ở lượng lớn hơn hoặc khi chúng tồn tại ở một số hình dạng nhất định.

Nước bị nhiễm kim loại xuất phát từ hai nguyên nhân chính:

• Do các yếu tố tự nhiên, điều kiện thổ nhưỡng, chứa các kim loại trong lòng đất.
• Do nước thải từ các hoạt động sản xuất của con người, chưa được xử lý, hoặc xử lý chưa đạt yêu cầu đã thải thẳng ra ngoài môi trường. Khi nguồn nước mặt bị ô nhiễm sẽ khiến các chất ô nhiễm thấm dần vào mạch nước ngầm, khiến nguồn nước bị nhiễm kim loại

Nguồn nước bị nhiễm kim loại nặng độc hại là nguyên nhân khiến cơ thể mắc nhiều loại bệnh nguy hiểm. Chúng gây cản trở quá trình trao đổi chất trong cơ thể, việc hấp thụ chất dinh dưỡng và quá trình bài tiết cũng trở nên khó khăn hơn, Làm rối loạn tiêu hóa, rối loạn tim mạch, rối loạn chức năng hệ thống thần kinh, một số kim loại nặng còn có thể ra các căn bệnh ung thư như: ung thư da, ung thư vòm họng, ung thư dạ dày,…

 

    Ngoài ra, còn hơn 10 chất kim loại nặng gây độc hại khác như: Thủy ngân, Crôm, Cadimi, Niken, Kẽm, Đồng, Molybden, Xyanua,.. Chúng ít khi hiện diện trong nước, ngoại trừ bị ô nhiễm từ nguồn nước thải của ngành khai thác quặng, điện tử, gốm sứ, dệt may, luyện kim,…

4/Nhóm kim loại nhẹ, có tác động lớn đến nguồn nước ngầm  là Canxi và Magie

      Khi nước chảy qua những khu đá vôi, trầm tích hay các mỏ khoáng sản, một lượng Canxi, Magie lớn sẽ hoà tan vào nước. Khi nước chứa hàm lượng 2 ion này cao sẽ gây ra hiện tượng nước bị nhiễm canxi, nước đá vôi (hay còn gọi là nước cứng). Nước mưa, nước sông thường độ cứng thấp. Ngược lại độ cứng khá cao ở những nguồn nước ngầm.

     Độ cứng của nước được thể hiện bằng hàm lượng Canxi Cacbonat (CaCO₃) có trong một lít nước. Đơn vị đo độ cứng của nước là mg/l. Căn cứ vào nồng độ Canxi Cacbonat, người ta chia ra:

Nước mềm có nồng độ dưới 60mg/l. (nước mềm)

Nước hơi cứng có nồng độ 60-150 mg/l. (nước cứng tạm thời)

Nước cứng có nồng độ 150-300 mg/l. (nước cứng toàn phần)

Nước rất cứng có nồng độ hơn 300mg/l. (nước cứng vĩnh cửu)

 

LOẠI BỎ CÁC CHẤT ĐỘC HẠI TRONG NƯỚC NHƯ THẾ NÀO?

1. Xử lý bằng phương pháp nhiệt

     Dùng nhiệt là phương pháp đơn giản và dễ sử dụng nhất trong việc khử trùng nước. Ở nhiệt độ 100⁰C, nước chỉ cần đun sôi mạnh trong vòng vài phút là có thể tiêu diệt được các vi khuẩn, nấm mốc, giun sán, động vật nguyên sinh gây bệnh. Ngoài ra khi đun sôi sẽ làm các tạp chất hữu cơ (H₂S) dễ bay hơi, các muối kim loại của Canxi và Magie dễ kết tủa lắng xuống và đóng cặn làm tăng hiệu quả xử lý nước cứng. Tuy nhiên có một số trường hợp vi sinh vật hay trứng của chúng có cấu tạo vỏ ngoài bền nhiệt thì khó sử dụng phương pháp nhiệt để xử lý.

* Ưu điểm

– Dễ dàng sử dụng, áp dụng cho cả trường hợp cần khử trùng nước khẩn cấp và tạm thời.

– Loại bỏ được vi khuẩn, đồng thời tách được các tạp chất hữu cơ dễ bay hơi, độ cứng tạm thời ra khỏi nước

* Nhược điểm

– Tiêu tốn lượng nhiệt lớn, thời gian chờ lâu.

– Phải sử dụng đồ chứa riêng cho nước sau xử lý để tránh tái nhiễm khuẩn, nước dễ tái nhiễm khuẩn sau khi nguội.

– Không phù hợp khi cần xử lý nước lâu dài và quy mô lớn.

 

 

2. Xử lý bằng hoá chất hoá học

- Đối với vi khuẩn: sử dụng các hóa chất có đặc tính oxi hóa mạnh, tương tác với thành tế bào và phá vỡ chúng, sau đó chúng tiếp tục đi sâu vào oxi hóa nhân, tế bào chất và tiêu diệt tế bào nhanh chóng.  Các chất oxy hóa có thể được sử dụng như : clo, ozon, iodine,… Hiệu quả của việc khử trùng bằng hóa chất phụ thuộc vào nhu cầu chất oxi hóa của nước cần xử lý, nồng độ, thời gian tiếp xúc giữa các vi sinh vật và dung dịch oxi hóa, và chất lượng nước.

- Đối với kim loại nặng: sử dụng các hóa chất để làm kết tủa các ion kim loại hòa tan trong nước sau đó loại bỏ chúng bằng hình thức lắng cặn hoặc lọc. Tuy nhiên, Cần các loại hoá chất riêng biệt, tách từng chất ra khỏi nước, ví dụ: khử Sắt, Mangan bằng chất oxy hoá mạnh là Cl₂, KMnO₄, O₃,..

- Đối với loại Canxi, Magie: xử lý độ cứng của nước bằng Na₂CO₃, Ba(OH)₂, NaOH…

* Ưu điểm

– Nguồn nguyên liệu dễ tìm, giá thành hợp lý.

– Diệt khuẩn nhanh, loại các chất độc hại ra khỏi nước và hiệu quả cao.

* Nhược điểm

– Công đoạn xử lý đòi hỏi người có kinh nghiệm, mỗi loại hoá chất chỉ có tác dụng lên1 chất hoặc nhóm chất độc hại nhất định

– Với việc sử dụng hoá chất: clo, iot, ozon có thể tạo hợp chất ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

– Khi sử dụng lượng dư hóa chất có thể tạo mùi vị khó chịu cho nước.

3. Sử dụng các phương pháp lọc nước: bao gồm

Phương pháp hấp phụ

Phương pháp đạt hiệu quả cao và tính kinh tế trong xử lý nước nhiễm kim loại nặng. Trong xử lý nước, hấp phụ là quá trình hút chất hòa tan lên bề mặt xốp. Cơ chế chung của hấp phụ là sự tương tác nhờ lúc hút tĩnh điện giữa ion kim loại nặng với các tâm hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ (hấp phụ vật lý) hay là sự liên kết thông qua phản ứng hóa học giữa ion kim loại nặng và các nhóm chức của tâm hấp phụ (hấp phụ hóa học).

Vật liệu có khả năng hấp phụ kim loại nặng như: than hoạt tính, cát mangan, hạt Katalox light, hạt Birm, zeolit, laterit, đá ong, chất hấp phụ hữu cơ, chất hấp phụ sinh học,…

Xem thêm tại đây: Thiết bị lọc phèn (kim loại sắt, mangan)

*Ưu điểm:

 - Xử lý hiệu quả kim loại nặng ở nồng độ thấp và có tính chọn lọc cao.

 - Đơn giản, dễ sử dụng với nguồn nguyên liệu đa dạng

* Nhược điểm:

 - Chi phí xử lý cao. Không xử lý được vi sinh vật gây bệnh

 - Định kỳ thay thế hoặc thực hiện tái sinh vật liệu hấp thụ.

 

 

Phương pháp trao đổi ion

Đây là phương pháp làm mềm nước cứng (khử cứng) bằng cách loại bỏ các ion gây độc hại ra khỏi nước và thay thế bằng các ion đơn hóa trị như natri, kali. Trong phương pháp trao đổi ion, lượng tổng chất rắn hòa tan của dung dịch không thay đổi.

- Về nguyên tắc, vật liệu dùng để trao đổi ion là những chất không hoà tan trong nước và có chứa các ion hoạt hóa. Các ion này có thể dễ dàng thay thế ion trong nước cứng. Sự trao đổi ion giữa hạt nhựa và các ion khoáng trong nước cứng sẽ làm giảm độ cứng của nước, loại bỏ các ion gây hại. Từ đó nguồn nước được làm mềm an toàn mà không ảnh hưởng tới tính chất nguồn nước. Sự trao đổi này không làm biến đổi tính chất vật lý của vật liệu trao đổi ion.

- Hạt nhựa trao đổi ion thông thường được làm từ một loại polyme có chứa những nhóm chức (là gốc của chất trao đổi ion) liên kết yếu với nhóm ion hoạt tính (ion trao đổi). Khi tiếp xúc với dung dịch, những ion hoạt tính dễ dàng tách ra khỏi polyme, di chuyển vào dung dịch, đồng thời trao đổi với những ion khác có sẵn trong dung dịch và liên kết với các nhóm thế của polyme. Dựa vào chức năng của nhóm ion trao đổi mà phân ra Hạt trao đổi ion cation (loại bỏ các ion cation tích điện dương trong nước) và Hạt trao đổi ion Anion (loại bỏ các anion tích điện âm). Điều này cho phép nhựa cation và nhựa anion có thể loại bỏ các chất gây ô nhiễm khác nhau (cũng sẽ khác nhau tuỳ thuộc vào kích thước và thành phần hoá học của chúng)

- Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là nhựa trao đổi ion phải được tái sinh bằng hóa chất và quá trình tái tạo có thể gây ô nhiễm thứ cấp nghiêm trọng. Ngoài ra, chi phí tốn kém cũng là một nhược điểm của phương pháp này.

 

 

Để biết rõ hơn về Nguyên lý làm mềm nước của Hạt Nhựa trao đổi ion Cation và anion, Có những loại hạt Cation và Anion nào phổ biến, Hiệu Quả dùng ra sao?... Mời các bạn xem thêm trong bài viết:

1. Hạt cation làm mềm nước là gì?

2. Hạt anion làm mềm nước là gì?

3. Điểm giống và khác nhau giữa hạt nhựa trao đổi ion Cation khác Anion là gì ?

4. Hệ thống làm mềm nước: bộ lọc nước nhiễm đá vôi

Phương pháp Màng lọc

Hiện nay công nghệ màng lọc đã được ứng dụng rất phổ biến trong ngành xử lý nước với các loại màng khác nhau cho thấy rất nhiều hứa hẹn cho việc loại bỏ kim loại nặng, vi khuẩn gây bệnh vì hiệu quả cao, vận hành dễ dàng và tiết kiệm không gian. Các loại màng được sử dụng là siêu lọc UF, công nghệ lọc nano NF, thẩm thấu ngược RO,..

- Màng siêu lọc UF (Ultra Filtration) là màng siêu lọc sợi rỗng thẩm thấu với kích thước lỗ màng từ 0,1~0,001µm do vậy chủ yếu ngăn lại virus, vi khuẩn, bụi, hydroxit kim loại, chất keo, nhũ tương, chất rắn lơ lửng…

 - Màng lọc nano NF cho phép loại bỏ các vật thể có kích thước từ 0,001- 0,01 µm trở lên ra khỏi nước, ngoài ra vật liệu NF có thể phản ứng với các chất trên bề mặt, hấp phụ, hấp thụ các chất hóa học.

 - Màng lọc thẩm thấu ngược RO cho phép loại bỏ các vật thể có kích thước từ 0,0005µm trở lên ra khỏi dung dịch. Áp suất làm việc từ 2-70 bar. Công nghệ RO loại bỏ hoàn toàn tạp chất (đến hơn 99 % các muối hòa tan, ion kim loại, vi khuẩn, theo lý thuyết chỉ có phân tử nước có kích thước khoảng 0,0002µm có thể đi qua màng RO). Đây là công nghệ lọc tiến tiến, dễ sử dụng, phù hợp lọc nhiều nguồn nước khác nhau, cho ra nguồn nước tinh khiết, có thể uống trực tiếp mà không cần đun sôi.

Để biết thêm thông tin về Công nghệ lọc nước RO tinh khiết dùng cho gia đình, mời bạn Xem thêm: HỆ LỌC NƯỚC RO

 

Với những chia sẻ của DAMREY về những tạp chất thường có trong nước, mong rằng bạn sẽ có phương án lựa chọn phù hợp để nguồn nước cho gia đình luôn an toàn và chất lượng nhất nhé. Nếu cần thêm thông tin hoặc tư vấn, vui lòng liên hệ đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi. Hotline: 0932 729 735 – 0964 936 478