Cadmium trong nước giếng
Cadmium là một kim loại độc hại xuất hiện tự nhiên trong quặng kim loại, dầu mỏ và than đá, và nó thường được giải phóng cùng với hoạt động núi lửa. Khi các loại hiện tượng tự nhiên này tiếp xúc với nước có tính axit có ít chất rắn hòa tan, nồng độ cadmium đáng kể có thể đạt được trong nước ngầm.
“Cadmium cũng có thể gây ô nhiễm nước uống do ăn mòn các đường ống mạ kẽm và các chất hàn có chứa cadmium.”
Cadmium được sử dụng trong nhiều sản phẩm, bao gồm mạ kim loại, pin, linh kiện điện và bột màu. Ô nhiễm đất và nước ngầm bởi cadmium thường liên quan đến các hoạt động công nghiệp liên quan đến cadmium, cũng như sự rò rỉ của các bãi chôn lấp.
Cadmium cũng có thể gây ô nhiễm nước uống thông qua sự ăn mòn của ống mạ kẽm và chất hàn có chứa cadmium. Ô nhiễm cadmium từ đường ống và phụ kiện có thể trở thành vấn đề nghiêm trọng hơn khi nước có tính axit và ít chất rắn hòa tan.
Cadmium và sức khỏe con người
Tiếp xúc với cadmium trong nước uống có thể dẫn đến một số vấn đề sức khỏe khác nhau. Các vấn đề sức khỏe lâu dài bao gồm tổn thương thận, gan và xương, và các tác động ngắn hạn có thể bao gồm buồn nôn, nôn, tiêu chảy, chuột rút cơ, tiết nước bọt, rối loạn cảm giác, tổn thương gan, co giật, sốc và suy thận.
Đối với nước uống, Cục bảo vệ môi sinh Hoa Kỳ (EPA) đã đặt mức gây ô nhiễm tối đa (MCL) và mục tiêu mức gây ô nhiễm tối đa (MCLG) đối với cadmium là 0,005 miligam trên lít (mg/L hoặc phần triệu) trong nguồn cung cấp nước của thành phố. MCLG là mức cadmium trong nước uống mà tại đó không có khả năng xảy ra rủi ro bất lợi cho sức khỏe, với biên độ an toàn phù hợp. Phát hiện cadmium trong nước yêu cầu thử nghiệm hóa học.
Sự thật thú vị: Mặc dù cadmium độc hại đối với con người nhưng nó lại là một chất dinh dưỡng quan trọng đối với một số sinh vật biển cực nhỏ.
Cách để loại bỏ Cadmium
Cadmium có thể được loại bỏ khỏi nước uống bằng một trong nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm nhựa cation axit, thẩm thấu ngược (lọc RO), chưng cất và làm mềm vôi. Thẩm thấu ngược hoạt động bằng cách ép nước qua màng cho phép các phân tử nước đi qua nhưng chặn các ion lớn hơn, chẳng hạn như các ion liên quan đến sắt và cadmium. Trong nhà, hệ thống thẩm thấu ngược nhỏ (được gọi là hệ thống điểm sử dụng) thường được đặt gần bồn rửa nhà bếp.
Mặc dù các hệ thống thẩm thấu ngược có hiệu quả về mặt chi phí, nhưng các hệ thống cũ hơn chỉ có thể tạo ra một lượng nước được xử lý hạn chế mỗi ngày. Giờ đây, những cải tiến đáng kể gần đây về các thành phần màng cho phép các hệ thống sản xuất 100 gallon trở lên mỗi ngày. Hương vị của nước cũng có thể bị ảnh hưởng bởi việc loại bỏ các khoáng chất.
Hệ thống chưng cất hoạt động bằng cách loại bỏ hầu hết các chất rắn hòa tan khỏi nước bằng quá trình chưng cất. Hiện có các hệ thống nhỏ có thể đặt trên quầy bếp, nhưng các hệ thống này chỉ sản xuất được một lượng nước tương đối nhỏ mỗi ngày. Ngoài ra, chi phí sử dụng của chúng cao hơn so với hệ thống thẩm thấu ngược hay hệ thống lọc nước RO vì chúng sử dụng điện để đun sôi nước.
Bộ lọc trao đổi ion hoạt động bằng cách loại bỏ các ion cadmium bằng cách hấp thụ chúng lên các hạt khoáng chất hoặc nhựa. Điều này diễn ra trong các hộp lọc có thể là một phần của hệ thống điểm sử dụng (gần bồn rửa nhà bếp) hoặc hệ thống điểm đầu vào xử lý tất cả nước vào nhà. Các bộ lọc trong hệ thống lọc cần được thay thế định kỳ để duy trì hiệu quả của chúng theo thời gian.
Nhựa trao đổi cation axit được sử dụng trong thiết bị làm mềm nước. Nhựa trao đổi cation axit mạnh được thiết kế để giảm độ cứng của nước bằng cách loại bỏ các ion canxi và magie. Quá trình này cũng sẽ loại bỏ cadmium miễn là nhựa vẫn có khả năng loại bỏ độ cứng. Nhựa trao đổi cation axit yếu loại bỏ cadmium, nhưng chúng loại bỏ ít hơn các ion canxi và magiê dồi dào hơn. Do đó, hộp nhựa trao đổi cation axit yếu sẽ loại bỏ cadmium trong thời gian dài hơn.
Làm mềm vôi liên quan đến việc thêm nước vôi (canxi hydroxit) để tăng độ pH của nước. Làm mềm bằng vôi thường được sử dụng để loại bỏ độ cứng (liên quan đến canxi và magie hòa tan) khỏi nước. Khi canxi và magie được kết tủa dưới dạng chất rắn, cadmium cũng được loại bỏ.