Πώς μπορεί να σχηματιστεί ένα τοξικό είδος χρωμίου στο πόσιμο νερό;

Η κρίση του νερού στο Flint του Μίσιγκαν, έφερε την απαραίτητη προσοχή στο πρόβλημα της πιθανής απελευθέρωσης τοξικών μετάλλων από τους σωλήνες διανομής πόσιμου νερού όταν αλλάζει η χημεία του νερού. Τώρα, οι ερευνητές έχουν διερευνήσει πώς το εξασθενές χρώμιο, γνωστό ως Cr (VI), μπορεί να σχηματιστεί στο πόσιμο νερό όταν διαβρωμένοι σωλήνες από χυτοσίδηρο αλληλεπιδρούν με απομένοντα απολυμαντικό. Τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να προτείνουν νέες στρατηγικές για τον έλεγχο του σχηματισμού Cr (VI) στην παροχή νερού.

Το μεταλλικό χρώμιο, γνωστό ως Cr (0), βρίσκεται στο κράμα χυτοσιδήρου, το οποίο είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υδραυλικό υλικό σε συστήματα διανομής νερού. Καθώς οι σωλήνες διαβρώνουν, σχηματίζεται μια συγκέντρωση εναποθέσεων[σκάλα την λένε], στα εσωτερικά τοιχώματα των σωλήνων. Τα χημικά ίχνη στο νερό μπορούν να αντιδράσουν με την σκάλα, σχηματίζοντας νέες ενώσεις που θα μπορούσαν να απελευθερωθούν στο νερό. Μερικές από αυτές τις ενώσεις περιέχουν Cr (VI), το οποίο, σε υψηλές δόσεις, μπορεί να προκαλέσει καρκίνο του πνεύμονα, ηπατική βλάβη, αναπαραγωγικά προβλήματα και αναπτυξιακά προβλήματα. Το 2014, η Καλιφόρνια καθόρισε ένα πρότυπο πόσιμου νερού 10 μg / L Cr (VI), αλλά η οδηγία αργότερα αποσύρθηκε επειδή δεν υπήρχε οικονομικά εφικτή επεξεργασία για την απομάκρυνση του Cr (VI) από το νερό της βρύσης. Ο Haizhou Liu και οι συνεργάτες του ήθελαν να μάθουν πώς ακριβώς το Cr (VI) μπαίνει στο πόσιμο νερό, κάτι που θα μπορούσε να αποκαλύψει νέους τρόπους για να αποτρέψει το σχηματισμό του.

Οι ερευνητές συνέλεξαν δύο τμήματα σωλήνων από χυτοσίδηρο από δύο συστήματα διανομής πόσιμου νερού στις ΗΠΑ: ένα από ένα σύστημα που χρησιμοποιεί υπόγεια ύδατα με φυσικά υψηλά επίπεδα Cr (VI) (11-24 μg / L) και το άλλο από ένα σύστημα που χρησιμοποιεί επιφανειακό νερό με μη ανιχνεύσιμο Cr (VI). Η ομάδα απομάκρυνε την σκάλα από τους σωλήνες και ανέλυσε τη σύνθεσή της. Τα επίπεδα του συνολικού Cr ήταν περίπου 18 φορές υψηλότερα στον πρώτο σωλήνα από ό, τι στο δεύτερο. Και στους δύο σωλήνες, το χρώμιο υπήρχε σε δύο καταστάσεις οξείδωσης, Cr (0) και Cr (III). Όταν οι ερευνητές πρόσθεσαν ένα απολυμαντικό που περιείχε χλώριο ή βρώμιο στην σκάλα, αντέδρασε γρήγορα με Cr (0), αντί Cr (III), όπως υποπτεύθηκε προηγουμένως, για να σχηματίσει Cr (VI).

Για τον μετριασμό των επιπέδων Cr (VI), προσθέτοντας λιγότερο αντιδραστικά απολυμαντικά για τη θεραπεία του πόσιμου νερού θα μπορούσαν να διερευνηθούν και οι σωλήνες από χυτοσίδηρο με κράμα χρωμίου θα πρέπει να χρησιμοποιούνται με προσοχή, λένε οι ερευνητές.

Γεωδίφης

Πηγή-Hexavalent Chromium Release in Drinking Water Distribution Systems: New Insights into Zerovalent Chromium in Iron Corrosion Scales" Environmental Science & Technology (2020).