Cho đến nay, clo là chất khử trùng nước được sử dụng phổ biến nhất trên toàn thế giới. Ngày nay, khoảng 98% các đô thị của Hoa Kỳ sử dụng một số quy trình liên quan đến clo để xử lý nước uống của họ, nhờ vào tính sẵn có trên quy mô rộng, chi phí thấp, dễ sử dụng và khả năng tiêu diệt vi trùng thành thạo của hóa chất này.
Khi clo được thêm vào nguồn nước, nó sẽ nhanh chóng làm giảm sự lây lan của tất cả các loại bệnh lây truyền qua đường nước, như dịch tả và sốt thương hàn, cũng như các bệnh khác. Nó cũng giúp các thành phố và thị trấn lọc nước uống dễ dàng hơn để giữ an toàn cho cư dân. Nhưng giống như tất cả những điều tốt đẹp trong cuộc sống, chất khử trùng rẻ tiền và hiệu quả cao này đều có giá của nó.
Các nhà nghiên cứu đã liên kết clo trong nước uống với tỷ lệ mắc bệnh ung thư bàng quang, trực tràng và vú. Ngoài ra, một báo cáo từ Hội đồng Chất lượng Môi trường Hoa Kỳ cho biết những người uống nước được khử trùng bằng clo có nguy cơ mắc bệnh ung thư cao hơn tới 93% so với những người uống nước không chứa clo.
Mặc dù chúng tôi nhận ra và hoan nghênh một số lợi ích đáng kinh ngạc mà clo đã mang lại, nhưng chúng tôi phải cố gắng bảo vệ mình khỏi mọi nguy cơ có thể xảy ra mà nó có thể gây ra. Hãy bắt đầu bằng cách xem xét tính chất hóa học đằng sau clo, sau đó tiếp tục từ đó.
Clo là gì?
Clo (CI) là một nguyên tố hóa học tự nhiên tồn tại dưới dạng khí màu vàng xanh độc hại, gây kích ứng và độc hại ở nhiệt độ phòng. Nó có thể được điều áp và làm mát sau đó chuyển thành dạng lỏng. Khi clo lỏng được giải phóng, nó nhanh chóng biến thành khí ở gần mặt đất và lan rộng nhanh chóng.
Clo là một yếu tố quan trọng phục vụ nhiều mục đích khác nhau. Có lẽ ứng dụng phổ biến nhất của nó là khử trùng nước uống và xử lý nước đọng (ví dụ nước hồ bơi). Nếu bạn đã từng đến công viên nước hoặc thường xuyên bơi trong các hồ bơi được khử trùng bằng clo, có lẽ bạn sẽ nhận thấy mùi đặc biệt của clo.
Tuy nhiên, bạn thậm chí không cần phải rời khỏi nhà để nhận thấy sự hiện diện của clo trong nước. Hóa chất này có thể được tìm thấy trong gần như tất cả nước máy ở Hoa Kỳ. Nó cũng là một thành phần được biết đến rộng rãi trong natri clorua, loại muối ăn thông thường mà chúng ta sử dụng để nấu, nướng, tăng hương vị và bảo quản thực phẩm. Clo cũng đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất thuốc, ống nhựa PVC, chất dẻo, cản xe, đệm ghế và nhiều sản phẩm khác.
Clo chứa chất gì?
Clo ở dạng thô tự nhiên là một loại khí độc hại cho sức khỏe nếu bạn hít phải. Mặc dù clo là một chất hóa học nhưng nó không được tổng hợp từ nhiều thành phần. Nói cách khác, nó chỉ là một yếu tố.
Bản thân khí clo thường không được sử dụng cho những thứ như xử lý hồ bơi. Thay vào đó, clo lỏng hoặc natri hypoclorit (NaOCl) được thêm vào nước hồ bơi. Khi một trong hai dạng clo này được bơm vào nước, nó sẽ tạo ra axit hypochlorous (HOCl), có hoạt tính cao chống lại tất cả các mầm bệnh do vi khuẩn, vi rút và nấm gây ra ở người. Một lượng nhỏ HOCl có thể tiêu diệt vi khuẩn sinh bào tử và không sinh bào tử trong thời gian ngắn.
Đối với nước uống, các nhà cung cấp nước thêm clo (Cl2) hoặc hypochlorite vào nước tại nhà máy xử lý. Ở đó, họ tạo áp suất khí clo để chuyển nó thành chất lỏng. Khi hòa tan trong nước, clo chuyển thành axit hypoclorơ và axit clohydric (HCl).
Tại sao clo được thêm vào nước uống?
Độc tính cao của clo làm cho nó trở thành một hóa chất mạnh có thể tiêu diệt vi khuẩn, vi trùng và mầm bệnh có thể xâm nhập vào nguồn nước. Bằng cách tiêu diệt những vi trùng gây bệnh này, hợp chất này giúp làm cho nước trở nên an toàn để uống.
Các bệnh từ nguồn nước đã giết chết hàng ngàn cư dân Hoa Kỳ mỗi năm. Rất may, clo trong các hệ thống nước công cộng đã giúp loại bỏ hầu như nguy cơ mắc nhiều bệnh truyền nhiễm nguy hiểm từ nước, chẳng hạn như dịch tả, thương hàn, kiết lỵ, salmonella và nhiều bệnh khác.
Bên cạnh đó, clo đã đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng 50% tuổi thọ của người Mỹ trong thế kỷ 20. Vì lý do này và các lý do khác, Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC) ca ngợi việc khử trùng bằng clo trong nước uống là “một trong những tiến bộ quan trọng nhất về sức khỏe trong lịch sử Hoa Kỳ.”
Ngoài việc tiêu diệt các mầm bệnh nguy hiểm như vi khuẩn, vi rút và ký sinh trùng, clo còn giúp giảm mùi và vị khó chịu trong nước. Hơn nữa, hóa chất này giúp loại bỏ nấm mốc, chất nhờn, tảo và vi khuẩn phát triển trong các bể chứa cấp nước, bể chứa và trên thành của đường ống dẫn nước.
Do đó, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ yêu cầu các nhà cung cấp nước thêm một lượng clo có thể phát hiện được vào nước của họ để giúp bảo vệ chống lại mầm bệnh khi nước chảy từ nhà máy xử lý đến nhà của người tiêu dùng.
Hiệu quả của clo đối với vi trùng trong nước như thế nào?
Clo có hiệu quả cao đối với hầu hết các mầm bệnh được tìm thấy trong các nguồn nước khác nhau. Tuy nhiên, khả năng tiêu diệt vi trùng của hóa chất phụ thuộc vào lượng clo trong nước và khoảng thời gian tiếp xúc giữa hợp chất và vi sinh vật.
Trong những trường hợp thích hợp, clo có thể nhanh chóng tiêu diệt hầu hết các vi trùng trong nước, nhưng vẫn có một vài trường hợp ngoại lệ. Các vi sinh vật, chẳng hạn như Cryptosporidium có khả năng chống lại các biện pháp khử trùng bằng clo thông thường. Do đó, một số hệ thống nước có thể yêu cầu các quy trình xử lý bổ sung để bảo vệ chống lại những mầm bệnh này và các mầm bệnh đặc biệt kháng thuốc khác.
Làm thế nào để clo tiêu diệt vi trùng trong nước?
Clo tiêu diệt vi trùng trong nước bằng cách thâm nhập vào lớp phủ chất nhờn, lớp vỏ kháng và thành tế bào của chúng. Hóa chất này giết chết vi khuẩn hoặc phá vỡ DNA của chúng để chúng không thể sinh sản.
Ảnh hưởng của clo đến sức khỏe?
Khi được thêm vào nước, clo thực hiện rất tốt công việc bảo vệ chúng ta khỏi nhiều loại vi khuẩn và các vi sinh vật gây bệnh khác trong nước. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, đã có một số lo ngại về sự an toàn của việc thêm một hóa chất độc hại như vậy vào nước uống.
Vấn đề chính với clo là khi nó được thêm vào nước uống của bạn, nó sẽ phản ứng tự nhiên với các hợp chất hữu cơ đã có trong nước. Do đó, clo sẽ tạo ra các sản phẩm phụ khử trùng, hay gọi tắt là DBP. Các DBP độc hại nhất được tạo ra bởi clo là trihalomethanes (THMs).
Nghiên cứu cho thấy rằng uống nước có chứa THM hoặc hít phải chúng có thể dẫn đến một số biến chứng sức khỏe nghiêm trọng, chẳng hạn như thai chết lưu , khuyết tật bẩm sinh, tăng nguy cơ ung thư gan và thận cũng như các vấn đề về hệ thần kinh trung ương, tim, thận và gan.
Hít phải THM và clo có thể nguy hiểm hơn là tiêu thụ chúng vì cả hai hóa chất đều chuyển thành hơi ở nhiệt độ thấp hơn nước. Điều đó có nghĩa là tắm trong nước khử trùng bằng clo có thể làm tăng khả năng tiếp xúc với các hóa chất độc hại này.
Và khi chúng tôi nghĩ rằng nó không thể tồi tệ hơn nữa, một bài báo học thuật năm 2005 đã tuyên bố rằng THMs tập trung trong cơ thể khi được hấp thụ qua da nhiều hơn so với uống nước máy có chứa hóa chất. Những DBP độc hại này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe của bạn khi bạn uống nước máy mà còn có thể là một rủi ro đáng kể mỗi khi bạn tắm.
Ảnh hưởng của clo đối với tóc và da của bạn
Tiếp xúc lâu dài với clo cuối cùng có thể làm hỏng chất lượng của da và tóc của bạn. Nếu bạn thường xuyên bơi hoặc tắm bằng nước được khử trùng bằng clo, da và tóc của bạn có thể bị khô, ngứa và bong tróc. Da của bạn thậm chí có thể chuyển sang màu đỏ khi chạm vào, và tóc của bạn có thể bị xoăn và khô. Clo cũng có thể khiến màu tóc phai nhanh hơn bình thường nếu bạn nhuộm tóc.
Hơn nữa, nếu bạn có làn da hoặc mái tóc nhạy cảm, mỏng manh, bạn đặc biệt dễ bị tổn thương trước những tác động khắc nghiệt khi tiếp xúc với clo. Điều này là do cơ thể con người sản xuất protein và dầu một cách tự nhiên tạo thành một lớp bảo vệ mỏng xung quanh da và tóc của bạn.
Lớp này đảm bảo rằng lớp biểu bì của bạn luôn khỏe mạnh, mềm mại và được bảo vệ tốt. Nhưng thật không may, nước khử trùng bằng clo có thể rửa trôi lớp này và khiến tóc và da của bạn tiếp xúc với các chất gây ô nhiễm nước và các yếu tố nguy hiểm, gây khô và kích ứng cực độ.
Clo có thể làm hỏng ruột
Một mối lo ngại đáng báo động về clo bắt nguồn từ chính lý do tại sao nó rất hữu ích – khả năng tiêu diệt vi khuẩn của nó. Khi clo được thêm vào nước, nó sẽ giết chết vi khuẩn gây bệnh. Nhưng khi nó được đưa vào cơ thể con người, nó sẽ phá hủy vi khuẩn đường ruột quan trọng của chúng ta, nơi mà khoảng 70% quá trình miễn dịch của chúng ta hoạt động.
Theo nghiên cứu gần đây, vi khuẩn đường ruột khỏe mạnh và phát triển mạnh giúp cơ thể hoạt động bình thường. Đáng buồn thay, các nhà khoa học đã tìm thấy mối liên hệ giữa việc thiếu các micron có giá trị này trong hệ thống tiêu hóa của chúng ta và sự hiện diện của nhiều loại bệnh – bao gồm tiểu đường loại 2, béo phì, hội chứng ruột kích thích, ung thư đại trực tràng và một số bệnh tự miễn dịch, chẳng hạn như hen suyễn, bệnh tiểu đường và bệnh tự kỷ. Sức khỏe đường ruột kém thậm chí có thể dẫn đến các tình trạng khác, chẳng hạn như đầy hơi, đầy hơi, đau bụng, táo bón và tiêu chảy.
Cách bảo vệ bản thân và gia đình khỏi tác động độc hại của clo trong nước uống
Có một số cách khác nhau để bảo vệ bản thân và gia đình bạn khỏi tác động khắc nghiệt của clo trong nước uống. Tất nhiên, một số phương pháp này thực tế hơn hoặc ít tốn kém hơn những phương pháp khác.
Chọn phương pháp phù hợp tùy thuộc vào lượng clo có trong nước máy của bạn và tất nhiên, ngân sách của bạn. Trong khi bạn nghĩ về những yếu tố đó, đây là năm phương pháp xử lý clo, cũng như ưu và nhược điểm của chúng:
1. Lọc
Phương pháp được đề xuất của chúng tôi để xử lý nước khử trùng bằng clo là lọc. Bằng cách cho nước chạy qua bộ lọc bằng than hoạt tính ở dạng hạt hoặc hạt, bạn có thể giảm đáng kể hàm lượng clo và chloramine trong nước, cũng như mùi vị và mùi chung liên quan đến clo và DBP.
Công nghệ lọc carbon không phải là mới. Nó đã trải qua một chặng đường dài và đã trở nên tốt hơn rất nhiều kể từ thời cổ đại khi người Ai Cập trữ nước trong than vì họ phát hiện ra rằng nước tươi hơn và có vị ngon hơn khi được trữ ở đó.
Loại bộ lọc carbon phổ biến nhất mà chúng ta có ngày nay là bộ lọc than hoạt tính . Loại bộ lọc này sử dụng phương tiện than hoạt tính dạng hạt để giảm và lọc hiệu quả các loại chất gây ô nhiễm và tác nhân không mong muốn khác nhau trong nước của bạn. Mặc dù ít phổ biến hơn bộ lọc than hoạt tính, bộ lọc than hoạt tính xúc tác là một dạng lọc carbon tiên tiến hơn.
Chúng tôi sử dụng lọc carbon trong hầu hết các hệ thống lọc nước của mình vì than hoạt tính xúc tác có hiệu quả cao trong việc loại bỏ clo, THM và chloramine khỏi nước thông qua một quá trình được gọi là hấp phụ.
Bộ lọc carbon cực kỳ xốp và thường có diện tích bề mặt lớn. Những tính năng này làm cho chúng hiệu quả hơn trong việc giảm mùi vị khó chịu và các hạt khác trong nước. Bộ lọc hoạt động như một khay đá với các lỗ rỗng dành cho các khe đá để chứa các chất gây ô nhiễm khi nước chảy qua.
Các lỗ nhỏ được đo bằng micron. Micron càng nhỏ, khả năng lọc càng tốt. Các yếu tố như áp suất và tốc độ dòng chảy thấp cho phép các chất gây ô nhiễm có nhiều thời gian hơn để “tạo thành băng” hoặc bám dính vào carbon. Thời gian tiếp xúc của nước với bề mặt của bộ lọc carbon càng nhiều thì quá trình lọc càng hiệu quả.
Bên trong các bộ lọc carbon của chúng tôi là carbon gáo dừa, là loại có thể tái tạo nhiều nhất trong số các loại phương tiện lọc khác như than bitum và phương tiện làm từ gỗ. Than gáo dừa được làm từ vỏ quả dừa nên không gây dị ứng hay tạo mùi vị cho nước. Than bitum ngày nay không được sử dụng rộng rãi vì dấu vết của asen đã được phát hiện trên các phương tiện truyền thông. Carbon làm từ gỗ được làm từ gỗ bị đốt cháy thành dạng hạt trông tương tự như những gì người Ai Cập cổ đại đã sử dụng.
2. Bức xạ cực tím (UV)
Bức xạ tia cực tím cũng là một phương pháp lọc nước hiệu quả, mặc dù nó không được sử dụng rộng rãi như lọc nước. Bạn có thể sử dụng đèn UV để khử clo trong nước vì nó có hiệu quả chống lại clo và chloramine. Thêm vào đó, nó không có nhược điểm của quá trình xử lý hoặc lọc hóa học.
Điểm hay của việc sử dụng bức xạ UV là do clo nhạy cảm với ánh sáng nên tia UV có thể phá vỡ và phá hủy dấu vết của nó. Clo tiếp xúc với tia cực tím càng lâu, clo càng bị phân tán.
Tuy nhiên, nhược điểm chính của đèn UV là chúng không có sẵn ở cửa hàng tạp hóa của bạn. Chúng thường tốn rất nhiều tiền để mua và việc tiếp tục tiếp xúc sẽ không tốt cho làn da của bạn.
3. Bốc hơi
Người ta có thể lập luận rằng cách đơn giản và tiết kiệm chi phí nhất để loại bỏ clo khỏi nước là để yên nước một thời gian để clo trong ly hoặc bình sẽ bay hơi.
Mặc dù phương pháp “đứng” này nghe có vẻ ổn, nhưng nó có một số nhược điểm. Đầu tiên, nó không phải là giải pháp tức thời cho vấn đề clo của bạn. Bạn cần kiên nhẫn vì có thể mất rất nhiều thời gian để clo bay hơi. Mặc dù vậy, để vòi chảy một lúc không có khả năng loại bỏ bất kỳ phần đáng kể nào của clo, trừ khi bạn để nước qua đêm trước khi sử dụng.
Môi trường của bạn sẽ đóng một vai trò to lớn trong việc clo bay hơi nhanh như thế nào. Clo là chất khí ở nhiệt độ phòng, vì vậy không khí càng ấm thì nó phân tán càng nhanh.
4. Đun sôi nước
Nếu bất kỳ phương pháp nào ở trên không thu hút sự quan tâm của bạn, thì bạn có thể sử dụng quy trình lọc nước cơ bản nhất: đun sôi nước. Như chúng tôi đã đề cập trước đó, clo sẽ bay hơi nhanh hơn trong không khí ấm hơn. Môi trường càng ấm, clo phân tán càng nhanh.
Tuy nhiên, thực tế là đun sôi nước sẽ chỉ loại bỏ một lượng clo trong nước chứ không phải tất cả. Nếu bạn tiếp tục với phương pháp này, Ủy ban Tiện ích Công cộng San Francisco (SFPUC) khuyên bạn nên đun sôi nước trong khoảng 20 phút để loại bỏ chloramine và amoniac khỏi nước máy của bạn một cách hiệu quả. Rất tiếc, không có bằng chứng chắc chắn nào cho thấy đun sôi loại bỏ clo.
Tuy nhiên, phương pháp đun sôi là một cái giá nhỏ phải trả vì nó không yêu cầu thêm hóa chất hoặc mua và thiết lập thiết bị.
5. Thanh lọc hóa học
Điều này nghe có vẻ vô lý, nhưng xử lý nước khử trùng bằng clo bằng hóa chất là một phương pháp thanh lọc hợp pháp. Hoạt động của phương pháp này có thể hơi phức tạp đối với một số người, đặc biệt là những người không thích bất cứ điều gì liên quan đến chủ đề hóa học.
Nhưng đối với những người yêu thích hóa học, hóa chất xử lý clo tốt nhất trong nước uống là kali metabisulfite (K-meta). Khi một trong những viên K-meta này hòa tan vào nước được khử trùng bằng clo, nó sẽ trung hòa clo, sau đó bay hơi.
Điều đáng chú ý về K-meta là nó đủ mạnh để loại bỏ cả clo và chloramine. Ngoài ra, một viên K-meta có thể khử clo tới 20 gallon nước!
Xem thêm: Sự khác nhau giữa Clo và Chloramine