密歇根州弗林特市的水危機引起人們對水化學變化時飲用水分配管中釋放出有毒金屬問題的關(guān)注?,F(xiàn)在,由ACS環(huán)境科學與技術(shù)研究中心的研究人員研究了當腐蝕的鑄鐵管與殘留消毒劑相互作用時,飲用水中六價鉻(Cr(VI))如何形成的現(xiàn)象。他們的發(fā)現(xiàn)可能暗示了控制供水中六價鉻形成的新策略。
在鑄鐵合金中發(fā)現(xiàn)了金屬鉻,稱為Cr(0),它是水分配系統(tǒng)中使用最廣泛的管道材料。當管道腐蝕時,在管道的內(nèi)壁上會形成堆積物,稱為水垢。水中的微量化學物質(zhì)會與水垢反應,形成新的化合物,并可能釋放到水中。這些化合物中有些含有Cr(VI),高劑量會導致肺癌,肝臟損害,生殖問題和發(fā)育問題。2014年,加利福尼亞將飲用水標準中的Cr(VI)設置為10μg/ L,但由于不存在從自來水中去除Cr(VI)的經(jīng)濟可行的處理方法,因此后來撤消了該準則。劉海洲及其同事想弄清楚六價鉻到底是如何進入飲用水的,這可能揭示了防止六價鉻形成的新方法。
研究人員從美國的兩個飲用水分配系統(tǒng)中收集了兩部分鑄鐵管:一個是使用天然高Cr(VI)(11-24μg/ L)地下水的系統(tǒng),另一個是使用地表水的系統(tǒng)。 Cr(VI)不可檢測的水。該小組從管道上刮下了水垢,并分析了其成分。第一根管道中的總Cr含量比第二根管道高約18倍。在兩個管道中,鉻均以兩種氧化態(tài)存在,即Cr(0)和Cr(III)。當研究人員向水垢中添加含氯或溴的消毒劑時,它迅速與Cr(0)而不是先前懷疑的Cr(III)反應形成Cr(VI)。為了有助于減少鉻(VI)的水平,添加反應性較少消毒劑治療飲用水 研究人員說,可以探索,應謹慎使用鉻合金鑄鐵管。