Nguồn nước ngầm mang ion kim loại nặng sẽ ra sao

Nước ngầm là nguồn nước cung cấp nước sinh hoạt cho các đô thị, khu công nghiệp, nông thôn trên cả nước. Do vậy, khi nguồn nước này gặp vấn đề sẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng cuộc sống của con người.

1. Nguồn nước ngầm là gì

Không có oxy nhưng có thể chứa nhiều khí: CO2, H2S,...Chứa nhiều khoáng chất hòa tan, chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magie, flo. Không có hiện diện của vi sinh vật.

Các tác nhân tự nhiên: nước nhiễm mặn, phèn, hàm lượng asen, fe, Mn và một số kim loại khác.

Các tác nhân nhân tạo: nồng độ kim loại nặng cao, amoni, NO3-, NO2-, RO4… vượt tiêu chuẩn cho phép. Đặc biệt, gây ô nhiễm nguồn nước ngầm do kim loại nặng, việc đánh giá chúng khá khó khăn bởi các kim loại này hoạt động ổn định và được tích lũy sinh học.

Trong những năm gần đây, do sự phát triển về kinh tế, kéo theo là sự tăng dân số nên số lượng khí thải và nước thải ngày càng bị ô nhiễm bởi các kim loại nặng mà nguồn gốc từ công nghiệp và giao thông vận tải. Các kim loại nặng nếu xâm nhập vào các nguồn nước ở mức độ cao hơn giới hạn cho phép sẽ là nguồn gốc của nhiều bệnh hiểm nghèo.

2. Nguyên nhân nguồn nước ngầm nhiễm kim loại nặng

Trong các lưu vực nước gần các khu công nghiệp, thành phố lớn, khu vực khai thác khoáng sản nước thường dễ bị ô nhiễm kim loại nặng. Các nguồn gây ô nhiễm này do rò rỉ nước ở bãi rác, nước thải đô thị và trong quá trình công nghiệp. Ngoài ra, nguyên nhân còn từ các nguồn gốc khác, riêng ở nước ta các đường ống dẫn nước và cáp ngầm do đã cũ và có khả năng bị ăn mòn, cũng sẽ gây ô nhiễm môi trường nước. 

Kim loại được tìm thấy trong nước có: Cu, Hg, Cd, As, Sb, Cr, Zn, Cn, Mn,... Các chất này, khi đi vào cơ thể thời gian dài sẽ gây nên các bệnh như ung thư da, các bệnh liên quan đến phổi, phế quản,...

Asen (As): Có thể tồn tại ở dạng vô định hình và dạng tinh thể. Ô nhiễm asen là do quá trình khai thác, luyện kim, sử dụng thuốc trừ sâu và đốt than.

Crom (Cr): Là hợp chất được sử dụng rộng rãi trong ứng dụng công nghiệp, sản xuất nhựa, mạ điện kim loại, đốt hóa thạch nhiên liệu. Crom cũng tự xuất hiện trong tự nhiên qua các hoạt động như phun trào núi lửa, phong hóa địa chất đất và đá.

Đồng (Cu), kẽm: Được tìm thấy trong các hoạt động khai thác, luyện kim, đốt than. Đồng kẽm cũng là một trong những yếu tố thiết yếu trong chế độ ăn hằng ngày nhưng quá nhiều kẽm cũng có thể gây hại cho cơ thể.

Niken (Ni) và muối niken: Được sử dụng trong một số ứng dụng công nghiệp như mạ điện, ô tô và bộ phận máy bay, pin, tiền xu, thép không gỉ. Các loại sơn và tráng men thải niken sẽ chứa các chất độc hại gây ô nhiễm cho vùng nước xung quanh.

Chì (Pb): Được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như mạ điện, hàn, máy quay phim, gốm sứ, thuốc trừ sâu, điện tử, luyện kim,...

Thủy ngân (Hg): Được ứng dụng rộng rãi trong ứng dụng tổng đèn pin, đèn hơi thủy ngân, thủy ngân độc nhất là Methyl thủy ngân. Thủy ngân tự nhiên có khi núi lửa phun trào, phong hóa đất đá.

Cadimi (Cd): Cũng là nguyên nhân rất độc hại, Cd ít bị hấp thụ trong đất, di động hơn các kim loại khác, dễ đi vào nguồn thức ăn của con người, tích lũy trong thận và xương. Cd có nguồn gốc chủ yếu từ mạ điện, sơn, chất dẻo, phân bón, thuốc trừ sâu.

3. Ảnh hưởng của kim loại nặng đối với sức khỏe của con người

Các kim loại nặng là mối đe dọa lớn đến sức khỏe của con người bởi chúng không tham gia vào quá trình sinh hóa mà âm thầm tích lũy trong cơ thể và phát bệnh. 

Chì (Pb): Sẽ làm chúng ta bị rối loạn bộ phận tạo huyết, đau bụng, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp, tai biến não, thậm chí có thể gây ung thư hoặc tử vong.

Đồng (Cu): Với hàm lượng cần thiết sẽ có lợi với cơ thể con người. Tuy nhiên, ở nồng độ cao, đồng có thể gây tổn thương dạ dày, nôn, tiêu chảy và mất sức.

Thủy ngân (Hg): Nếu trẻ bị nhiễm độc sẽ phân liệt, co giật không chủ động.

Crom (Cr): Khi cơ thể người nhiễm sẽ gây loét dạ dày, ruột non, viêm gan, thận và gây ung thư phổi.

Cadimi (Cd): Thường xâm nhập vào cơ thể thông qua đường hô hấp và tiếp nhận từ thực phẩm mỗi ngày. Cd thường tích tụ nhiều ở thận và xương sẽ gây ra nhiễu loạn hoạt động của một số enzim - tăng huyết áp, ảnh hưởng đến nội tiết, máu, tim mạch.

Mangan (Mn): Trong giới hạn cho phép 30 - 50 mg/kg Mangan sẻ tốt cho cơ thể. Nếu vượt quá mức này, ở hàm lượng lớn sẽ gây độc cho cơ thể, ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương, thận, phổi.

Asen (As): Có thể gây khô miệng, đau bụng, buồn nôn, tiêu chảy, viêm thận, rối loạn sắc tố da, nhiều trường hợp nặng còn bị lở loét chân tay, tiểu đường, bệnh tim mạch, ung thư gạn, bàng quang,...

4. Các triệu chứng 

Khi bị nhiễm độc kim loại nặng sẽ có biểu hiện rất nhanh nhưng cũng có nhiều trường hợp chúng tích tụ tới một thời điểm nào đó mới bùng phát và để lại nhiều di chứng. Chúng ta cần biết về một số triệu chứng để kịp thời phát hiện và chữa trị.

Các triệu chứng mãn tính: Các triệu chứng mãn tính thường xảy ra khi chúng ta tiếp xúc với nguồn kim loại nặng trong một thời gian dài và khó nhận biết. Một số biểu hiện như bị liệt, tổn thương não do nhiễm chì, viêm loét da, viêm nướu,...

Các triệu chứng cấp tính: So với triệu chứng mãn tính thì cấp tính dễ nhận thấy hơn. Những triệu chứng cấp tính sẽ phát tác từ từ. Nếu nhiễm chì sẽ đau bụng, buồn nôn, tiêu chảy, táo bón,... Nhiễm Crom sẽ khó thở, ói, xuất huyết trong ruột. Nhiễm thủy ngân gây thiếu máu dễ bị kích thích, mệt mỏi, mất ngủ,...

5. Giải pháp khắc phục

Nguồn nước ngầm cung cấp nước chính cho sinh hoạt, vì vậy khi nguồn nước này bị nhiễm kim loại nặng cần xử lý ngay trước khi sử dụng để đảm bảo an toàn cho sức khỏe của bản thân và gia đình. Hiện nay, có thể loại kim loại từ nước một cách dễ dàng bằng các kỹ thuật hiện đại.

Dùng chất xúc tác quang: Đây là cách đơn giản và tiết kiệm chi phí để xử lý nước nhiễm kim loại nặng. Sử dụng tia cực tím để khử Cr, có nồng độ pH là 2 và thêm oxalate.

Trao đổi ion: Hệ thống trao đổi ion không chỉ có tác dụng làm mềm nước mà còn loại bỏ nhiều chất gây ô nhiễm. Quá trình được dùng để tách các kim loại Pb, Zn, Cu, Hg, Cr, Ni,...ra khỏi nước.

Xử lý sinh học: Là quá trình công nghệ, theo đó các hệ thống sinh học, thực vật và động vật bao gồm cả vi sinh vật, được khai thác để dọn dẹp các chất ô nhiễm. Nhiều loại thực vật thủy sinh như Phigateites, Lemna, Eichchornia, Azolla và Typha đã được sử dụng để xử lý nước thải chứa kim loại nặng. Phương pháp này chỉ sử dụng cho nước thải.

Công nghệ màng lọc UF lõi bằng PVDF: Màng lọc thẩm thấu ngược hiện nay là phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước uống thông dụng nhất. Chúng được thiết kế bởi một lớp màng polymer mỏng đồng nhất, chỉ nước tinh khiết mới đi qua.