Nước nhiễm nitrat (NO3): Nguồn gốc, tác hại và cách xử lý

Nitrat là một hợp chất vô cơ chứa nitơ và oxy, tồn tại tự nhiên và được tổng hợp trong môi trường. Chúng có khả năng phân hủy sinh học và tan trong nước. Nitrat có nguồn gốc từ quá trình phân hủy thực vật, chất thải động vật và cũng là sản phẩm phụ của nông nghiệp. Mưa, lũ lụt và xói mòn đất có thể làm tăng hàm lượng nitrat trong nguồn nước ngầm.

Nitơ là một chất dinh dưỡng quan trọng cho sự phát triển của cây trồng. Nitơ là thành phần cấu tạo diệp lục, cho phép cây trồng tổng hợp thức ăn qua quá trình quang hợp. Nitrat được sử dụng làm phân bón để cung cấp nguồn năng lượng tự nhiên cho cây trồng và thúc đẩy sự sinh trưởng của chúng.

Tuy nhiên, việc tiêu thụ quá nhiều nitrat có thể gây ra vấn đề về sức khỏe và bệnh tật. Do đó, quản lý hợp lý và giám sát mức độ nitrat trong nguồn nước là rất quan trọng để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.

Chỉ số Nitrat an toàn trong nước

Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), nồng độ nitrat trong nước uống không được vượt quá 10 mg/L. Nước có nồng độ nitrat dưới 10 mg/L được coi là an toàn để uống.

Tại Việt Nam, theo quy định của Bộ Y tế (QCVN 01:2009/BYT) , hàm lượng nitrat tối đa trong nước uống là 50 mg/l. Nếu hàm lượng nitrat trong nước uống vượt quá mức này thì có thể gây hại cho sức khỏe, đặc biệt là đối với trẻ sơ sinh và phụ nữ mang thai.

Kiểm tra nitrat trong nước

Nitrat là một chất gây ô nhiễm nước phổ biến có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Nếu bạn sở hữu giếng nước tư nhân, bạn nên kiểm tra nitrat trong nước của mình thường xuyên.

Cách tốt nhất để kiểm tra nitrat trong nguồn nước của bạn là gửi mẫu nước đến phòng thí nghiệm được chứng nhận. Các yêu cầu kiểm tra nước toàn diện sẽ đánh giá mức độ của 75 chất gây ô nhiễm nước khác nhau, bao gồm nitrat.

Để thực hiện xét nghiệm nước, bạn sẽ cần thu thập mẫu nước và bảo quản chúng một cách an toàn trong các lọ được cung cấp sẵn. Sau đó, bạn sẽ gửi mẫu đến phòng thí nghiệm

Tác hại của nitrat trong nước với sức khỏe

Nitrat có thể gây hại cho sức khỏe con người theo hai cách:

• Nitrat có thể được vi khuẩn trong ruột chuyển đổi thành nitrit. Nitrit có thể gây thiếu máu ở trẻ sơ sinh, một tình trạng được gọi là methemoglobinemia. Methemoglobinemia là một tình trạng nguy hiểm có thể dẫn đến tử vong.
• Nitrat có thể phản ứng với các amin trong thực phẩm để tạo thành nitrosamine. Nitrosamine là các chất gây ung thư.

4 phương pháp khử Nitrate trong nước hiệu quả

1. Thẩm thấu ngược RO

Chưng cất nước là một phương pháp lọc nước hiệu quả để loại bỏ nitrat và các chất gây ô nhiễm khác. Phương pháp này hoạt động bằng cách đun sôi nước, sau đó làm lạnh hơi nước để tạo ra nước tinh khiết.

Trong quá trình chưng cất, nước được đưa vào một buồng có bộ phận gia nhiệt. Nước được đun sôi cho đến khi chuyển hoàn toàn thành hơi nước. Hơi nước này sau đó đi vào một cuộn dây làm mát. Tại đây, nước sẽ được làm lạnh cho đến khi trở lại trạng thái lỏng. Nước sau đó được thu thập trong một bình thủy tinh hoặc nhựa.

Khi vật chất của nước chuyển đổi giữa chất lỏng và khí, tất cả các chất gây ô nhiễm trong nước sẽ bị bỏ lại trong buồng đun sôi. Các chất ô nhiễm có thể chuyển đổi thành khí (như VOC) được loại bỏ bởi bộ lọc sau carbon của máy chưng cất.

Chưng cất là một phương pháp lọc nước hiệu quả, có thể loại bỏ hầu hết các chất gây ô nhiễm, bao gồm nitrat. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có một số hạn chế.

• Chưng cất là một phương pháp lọc nước chậm và tốn kém. Nước được chưng cất theo từng giọt, và một gallon nước có thể mất từ 4-6 giờ để chưng cất.
• Chưng cất tiêu thụ nhiều năng lượng. Trong quá trình chưng cất, năng lượng được tiêu thụ để làm nóng buồng sôi và làm lạnh các cuộn dây.

4. Điện phân

Điện phân là phương pháp sử dụng dòng điện một chiều để phân tách và dịch chuyển các hạt mang điện tích. Với kim loại, nó bị khử thành kim loại. Với các anion, chúng thường bị khử thành khí để loại bỏ khỏi nước.

Quá trình xử lý nitrat trong nước bằng phương pháp điện phân diễn ra như sau:

• Nước được đưa vào bể điện phân, trong đó có hai cực điện:
  • Cực âm (catot)
  • Cực dương (anot)
• Khi có dòng điện chạy qua, các chất mang điện tích trong nước sẽ bắt đầu dịch chuyển. Các chất mang điện tích âm sẽ dịch chuyển về cực dương (anot). Các chất mang điện tích dương sẽ dịch chuyển về cực âm (catot).
• Nitrat là phân tử mang điện tích âm, sẽ dịch chuyển về cực dương (anot). Tại đây, nitrat sẽ bị khử bởi hydro mang điện tích dương (H+). Quá trình khử sẽ chuyển hóa nitrat thành khí nitơ đioxit (NO2). Khí này sẽ bay hơi và thoát khỏi mặt nước, chỉ còn lại nước sạch.

Kết luận

Nitrat là một hợp chất phổ biến trong tự nhiên, có nguồn gốc từ hoạt động nông nghiệp, chất thải và phân hủy thực vật. Khi phát hiện lượng nitrat quá cao, cần triển khai ngay các giải pháp khử nitrat bằng công nghệ hiện đại như thẩm thấu ngược, trao đổi ion, điện phân… Nhờ đó, nguồn nước được bảo vệ và mang lại sự an toàn cho cuộc sống của con người.