Kim loại nặng là gì? Biện pháp loại bỏ kim loại nặng khỏi nguồn nước

Kim loại nặng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe nếu hấp thụ vượt ngưỡng cho phép. Một số kim loại nặng (ví dụ như chì, thủy ngân, asen, mangan, cadimi) có thể xâm nhập vào cơ thể từ nhiều đường khác nhau mà chủ yếu hiện nay là do nguồn nước uống và sinh hoạt chưa đạt chuẩn an toàn, gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng, đặc biệt là đối với trẻ nhỏ và người lớn tuổi. Vì vậy, để đảm bảo sức khỏe cả gia đình, chúng ta cần có phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước hiệu quả, tạo ra nước an toàn và tốt cho sức khỏe.

Tìm hiểu các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước tốt nhất

Trước khi tìm hiểu tác hại của kim loại nặng trong nước, chúng ta cần hiểu được kim loại nặng là gì. Theo các chuyên gia, kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3, có số nguyên tử cao và thường thể hiện tính kim loại ở nhiệt độ phòng. Kim loại nặng được chia làm 3 loại: Các kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co, Sn,…), những kim loại quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), các kim loại phóng xạ (U, Th, Ra, Am,…). Ở dạng nguyên tố thì kim loại nặng không có hại, nhưng khi tồn tại ở dạng iON thì kim loại nặng lại rất độc với sức khỏe. Tùy theo đặc tính, mức độ độc hại mà mức cho phép có trong nước của mỗi loại kim loại nặng là khác nhau.

Kim loại nặng trong nước có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏe

Chì xâm nhập vào cơ thể qua nước uống, không khí và thức ăn bị nhiễm chì. Đáng nói, chì khó bị đào thải mà tích tụ theo thời gian rồi mới gây độc. Kim loại này tích tụ ở xương, kìm hãm quá trình chuyển hóa canxi và vitamin D. Theo chuyên trang về sức khỏe và giáo dục cộng đồng Health Sina, nhiễm độc chì ảnh hưởng đến trẻ em nặng nề hơn so với người trưởng thành, đặc biệt là với trẻ dưới 6 tuổi bởi lúc này khả năng thải độc chưa hoàn chỉnh, hệ thần kinh còn non yếu. Chỉ cần một lượng nhỏ chì đi vào cơ thể, trẻ cũng có thể mắc di chứng vĩnh viễn và cần rất nhiều thời gian để phục hồi.

Nhiễm độc kim loại nặng chì có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của trẻ

Với phụ nữ mang thai, chì có thể vượt qua nhau thai và phơi nhiễm vào thai nhi gây nên nhiều hậu quả nghiêm trọng như tăng nguy cơ sinh non, hạn chế sự phát triển của thai nhi.

Một trong những nguyên nhân khiến nước sinh hoạt bị nhiễm chì xuất phát từ hệ thống đường ống dẫn nước. Sau khi trải qua quá trình xử lý, nước máy có thể đảm bảo an toàn. Tuy nhiên, nếu đường ống dẫn nước của quốc gia, địa phương hoặc từng hộ gia đình được làm từ hợp kim chứa chì, sau một thời gian sử dụng bị xuống cấp sẽ dẫn đến nguy cơ chì bị thôi nhiễm vào nước, khiến nước máy có khả năng tái nhiễm chì.

Không giống như nhiều chất khác, chì không thể bị loại bỏ khỏi nước bằng cách đun sôi. Chính vì vậy, việc ngăn chặn chì nhiễm vào nước là điều rất quan trọng.

Tiêu chuẩn tối đa cho phép theo WHO nồng độ chì trong nước uống là 0,05 mg/ml.

Xem thêm: Nước ion kiềm là gì? Công dụng ra sao

Thủy ngân là một loại kim loại nặng thể lỏng, không tan trong nước và bốc hơi ở nhiệt độ phòng. Thủy ngân tinh khiết tập trung hầu hết trong các loại khoáng ở trong đá. Quá trình khai thác các mỏ kim loại, đặc biệt là Đồng và Kẽm có thể khiến thủy ngân nhiễm vào đất. Quá trình sản xuất công nghiệp, luyện kim, chất ăn mòn cũng thải ra nhiều thủy ngân. Ngoài ra, kim loại nặng này còn có trong bùn ở các cống, rãnh.

Thủy ngân có thể tấn công hệ thần kinh trung ương và hệ nội tiết, ảnh hưởng tới miệng, quai hàm, răng,...

Thủy ngân thường được sử dụng chủ yếu trong sản xuất các loại hóa chất, trong kỹ thuật điện và điện tử, có trong một số thiết bị y tế như nhiệt kế, máy đo huyết áp. Con người có thể nhiễm độc thủy ngân sau một thời gian phơi nhiễm, có thể kể đến như phơi nhiễm theo dạng tiêu hóa do ăn phải các thực phẩm chứa thủy ngân, hít phải thủy ngân bay hơi, tiếp xúc qua da,...

Người nhiễm độc thủy ngân cấp tính sẽ có các triệu chứng như ho, khó thở, tím tái, buồn nôn, đau thắt ngực, có thể ngất và tử vong. Thủy ngân có thể tấn công hệ thần kinh trung ương và hệ nội tiết, ảnh hưởng tới miệng, quai hàm, răng, gây khuyết tật thai nhi, lâu dài có thể bị ung thư. Sau khi nhiễm độc, người bệnh dễ bị kích thích, cáu gắt, rối loạn tiêu hóa, rối loạn thần kinh, viêm lợi, chân run,... Trong đó, một trong những hợp chất độc nhất là Dimetyl thủy ngân, chỉ vài microlit rơi vào da có thể gây tử vong.

Nồng độ tối đa cho phép của WHO trong nước uống là 1mg/l, nước nuôi thuỷ sản là 0,5mg/l.

Asen còn được gọi là Thạch tín, được mệnh danh là “vua của các chất độc”. Chỉ cần một lượng bằng nửa hạt bắp Asen đã có thể giết chết ngay một người trưởng thành. PGS.TS.BS Nguyễn Huy Nga cho biết: “Asen là một chất độc, độc gấp 4 lần thủy ngân”. Liên minh Châu Âu (EU) và Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế (IARC) cũng đã công nhận Asen là chất gây ung thư nhóm I.

Asen không chỉ có trong nước mà còn có trong đất, không khí, cũng là kim loại nặng trong thực phẩm và có thể xâm nhập vào cơ thể con người. Ngoài ra, chúng thường được sử dụng trong các loại thuốc trừ cỏ, thuốc trừ sâu,...

Nước nhiễm kim loại nặng Asen ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe

Trường hợp bị ngộ độc cấp tính Asen, người bệnh sẽ có biểu hiện như đau bụng, khát nước, tiêu chảy, nôn mửa, mạch suy yếu, bí tiểu và tử vong nhanh,... Còn nếu bị nhiễm độc Asen với lượng nhỏ trong thời gian dài sẽ gây nên tình trạng buồn nôn, mệt mỏi, giảm hồng cầu và bạch cầu, rụng tóc, sụt cân, giảm trí nhớ,... Tình trạng nhiễm độc Asen kéo dài có thể gây ung thư, bệnh tim mạch, cao huyết áp, viêm răng, đột biến gen, các bệnh ngoài da, tiểu đường, rối loạn thần kinh.

Biểu hiện của người uống nước nhiễm Asen lâu ngày đó là xuất hiện các đốm sẫm màu trên cơ thể, niêm mạc lưỡi, đầu các chi, sừng hóa da,... 

Tiêu chuẩn cho phép theo WHO nồng độ Asen trong nước uống là 50mg/l.

Theo các nhà nghiên cứu, mỗi ngày cơ thể cần khoảng 30 – 50 mg Mangan/kg trọng lượng cơ thể. Nếu vượt quá hàm lượng tiêu chuẩn, Mangan có thể gây độc cho tế bào, gây tổn thương thận, hệ tuần hoàn, phổi, tác động xấu lên hệ thần kinh trung ương.

Thông qua quá trình xói mòn, rửa trôi, do các chất thải từ phân hóa học, công nghiệp luyện kim,... Mangan có thể xâm nhập vào nguồn nước. Theo nghiên cứu của PGS.TS. Trần Hồng Côn, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội thì sử dụng nước nhiễm Mangan vượt quá mức cho phép trong thời gian dài sẽ dẫn đến sự suy giảm sức khỏe như sau:

• Từ 1 - 5 năm: Mệt mỏi, nôn mửa, giảm bạch cầu và hồng cầu, rối loạn nhịp tim, thay đổi sắc tố da.
• Từ 5 - 10 năm: Da trở nên sừng hóa, tổn thương mạch máu, ung thư gan, ảnh hưởng đến sức khỏe thai nhi khi mang thai.
• Từ 10 - 15 năm: Gây ung thư da, bàng quang, phổi, thận, nguy hại đến hệ thần kinh.

Uống nước nhiễm kim loại nặng Mangan trong thời gian dài có thể tổn thương đến thận

Tiêu chuẩn quy định của WHO trong nước uống là 0,1 mg/l.

Cadimi (Cd) là kim loại có độc tính cao, thường được sử dụng để chế tạo đồ nhựa, luyện kim, sản xuất pin, là thành phần của phân bón. Nguồn tự nhiên gây ra tình trạng ô nhiễm Cadimi có thể do cháy rừng, bụi núi lửa, bụi vũ trụ,...

Cadimi chủ yếu xâm nhập vào cơ thể thông qua đường hô hấp, thực phẩm và nước uống. Cơ chế gây độc của kim loại nặng này đó là khi xâm nhập vào cơ thể sẽ tích tụ ở thận, xương, phá hủy xương, dẫn đến tăng huyết áp, thủng vách ngăn mũi, ảnh hưởng đến máu, tim mạch, nội tiết và tăng nguy cơ ung thư phổi,...

Nhiễm Cadimi làm tăng nguy cơ ung thư phổi

Tiêu chuẩn theo WHO cho nước uống 0,003 mg/l.

Theo nhiều nghiên cứu, kim loại nặng thường có tính bền vững cao nên rất khó loại bỏ bằng những phương pháp thông thường như đun sôi. Hiện nay đã có nhiều phương pháp xử lý nước nhiễm kim loại nặng triệt để hơn, mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm khác nhau.

Cơ chế hoạt động của phương pháp kết tủa hóa học đó là bổ sung một số hóa chất để làm kết tủa các iON kim loại có trong nước, sau đó loại bỏ bằng hình thức lắng cặn hoặc lọc. Hiện nay, phương pháp kết tủa hóa học được sử dụng nhiều nhất đó là kết tủa hydroxit.

Ưu điểm:

- Đơn giản, dễ thực hiện với nguyên liệu dễ tìm.

- Hiệu quả cao, xử lý được nhiều kim loại cùng lúc.

Nhược điểm:

- Không xử lý được triệt để nếu nồng độ kim loại quá cao.

- Sau khi lắng cặn sẽ tạo ra lượng chất kết tủa thải.

- Nếu dùng tác nhân kết tủa là dung dịch kiềm thì khó để điều chỉnh pH trong nước.

Phương pháp hấp phụ là quá trình hút các chất hòa tan lên bề mặt xốp. Những vật liệu có thể hấp phụ kim loại nặng có thể kể đến như: Chất hấp phụ hữu cơ, zeolit, laterit, than hoạt tính, cát mangan, đá ong,… Cơ chế của phương pháp này đó là sự liên kết thông qua phản ứng hóa học giữa iON kim loại nặng và các nhóm chức của tâm hấp phụ (còn được gọi là hấp phụ hóa học) hoặc là nhờ lực hút tĩnh điện giữa iON kim loại nặng với các tâm hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ (còn được gọi là hấp phụ vật lý).

Ưu điểm:

- Đơn giản, dễ thực hiện với nguyên liệu đa dạng.

- Xử lý kim loại nặng trong nước ở nồng độ thấp một cách hiệu quả, có tính chọn lọc cao.

Nhược điểm:

 - Chi phí cao.

 - Cần định kỳ tái sinh vật liệu hấp thụ hoặc định kỳ thay thế.

Hiện nay, các giải pháp xử lý nước đến từ Đức, Hàn Quốc cũng có thể loại bỏ được các tạp chất, vi khuẩn,... và kim loại nặng trong nước, từ đó tạo ra nước đạt chuẩn uống trực tiếp mà không cần đun sôi.

2.3.1. Giải pháp lọc nước xử lý kim loại nặng đến từ Hàn Quốc

Giải pháp xử lý nước nhiễm kim loại nặng đến từ Hàn Quốc đã và đang được các chuyên gia đánh giá cao nhờ khả năng loại bỏ triệt để các tạp chất, vi khuẩn và kim loại nặng trong nước, tạo ra nước đạt chuẩn uống trực tiếp:

• Bộ tiền xử lý Digisui The One sử dụng công nghệ lọc NF (Nano) nhiều tầng lọc có thể loại bỏ nhiều loại vi khuẩn, virus gây bệnh, các hóa chất, kim loại nặng,... phù hợp với nguồn nước ít ô nhiễm. 
• Bộ tiền xử lý Digisui Special công nghệ phức hợp Hybrid cũng là phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước hiệu quả, có thể tùy chỉnh để tối ưu cho nhiều nguồn nước khác nhau tại Việt Nam, đặc biệt là có thể xử lý nguồn nước có tính chất phức tạp, khó xử lý trong đó có nước giếng.
• Bộ tiền xử lý nước Digisui Complex Special được tích hợp siêu công nghệ phức hợp độc quyền MOSMO, kết hợp cùng công nghệ cảm biến thông minh (Smart Sensor) có thể loại bỏ các kim loại nặng trong nước, tạp chất, vi khuẩn, vi rút,… là giải pháp “chuyên trị” nguồn nước giếng.
• Bộ tiền xử lý nước Digisui Complex Super dành công nghệ NOSMO “khắc tinh” của nước mặn và siêu cứng, loại bỏ nhiều chất độc hại, tạp chất, khử các kim loại nặng trong nước,...

Bộ tiền xử lý nước Digisui sử dụng nhiều công nghệ khác nhau có thể xử lý đa dạng nguồn nước địa phương

2.3.2. Giải pháp lọc nước xử lý kim loại nặng công nghệ Đức

Bên cạnh giải pháp lọc nước xử lý kim loại nặng đến từ Hàn Quốc, giải pháp xử lý nước nhiễm kim loại nặng của Đức cũng được giới chuyên gia đánh giá cao và khuyên dùng:

• Bộ tiền xử lý nước BWT Barrier iMaster iON M công nghệ độc quyền hoàn nguyên sức khỏe và sắc đẹp nhờ tối ưu khoáng chất như Canxi (Ca), Magie (Mg), Kẽm (Zn), Kali (K),... đồng thời loại bỏ các kim loại nặng độc hại có trong nước như sắt (Fe), mangan (Mn), asen (As),...
• Bộ tiền xử lý nước BWT Barrier iMaster iON H công nghệ Complex, làm mềm nước cứng gấp 2 lần, là phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước và chống bám cặn hiệu quả.

Bộ tiền xử lý nước BWT Barrier iMaster iON H là phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước và chống bám cặn hiệu quả

Nhờ khả năng tạo ra nước đạt chuẩn uống trực tiếp, những giải pháp lọc nước xử lý kim loại nặng đến từ Hàn, Đức còn được các nhãn hàng, chuyên gia khuyên dùng làm bộ tiền xử lý cho máy lọc nước iON kiềm tại Việt Nam. Nhờ đó có thể tạo ra nước iON kiềm có độ pH ổn định, chuẩn y tế tốt cho sức khỏe, đồng thời đảm bảo độ bền của máy.

Ảnh hưởng của kim loại nặng đến con người là vô cùng nghiêm trọng, vậy nên cần áp dụng phương pháp xử lý phù hợp để tạo ra nước an toàn và tốt cho sức khỏe. Những giải pháp lọc nước xử lý kim loại nặng công nghệ Đức và Hàn được đánh giá là tốt nhất hiện nay, kết hợp làm bộ tiền xử lý cho máy lọc nước iON kiềm sẽ trở thành bộ đôi đem nguồn nước tốt đến mọi gia đình.

Chuyên gia review máy lọc nước iON kiềm - Hà Thư