Trên Diễn đàn Nước thế giới được tổ chức gần đây, nhà hóa học Bernard Legube cho chúng ta biết phương thức nào giúp giải quyết những vấn đề về nước của hành tinh.
Khi giải quyết các vấn đề môi trường, ngành hóa học thường gặp phải những vấn đề gắn liền với ô nhiễm. Nếu thiếu tác động của hóa học, nước sạch an toàn chỉ như là một giấc mơ đối với người sử dụng. Diễn đàn Nước thế giới lần thứ sáu được tổ chức tại thành phố Marseille (Pháp) là cơ hội để các nhà khoa học nhìn lại những thách thức chính xung quanh nguồn tài nguyên quý giá này. Các nhà hóa học đã và đang miệt mài nghiên cứu để tìm ra giải pháp đáp ứng nhu cầu nước sạch của hành tinh.
Khi nghiên cứu các dòng sông và suối của Trái đất, các nhà khoa học nhận thấy chúng chứa hơn một triệu tấn chất ô nhiễm. Vì vậy, vai trò chính đầu tiên của hóa học trong quản lý nước là khả năng có thể xác định được những chất gây ô nhiễm. Mặc dù vẫn còn khó khăn trong việc xác định một hay nhiều chất có khả năng gây ô nhiễm thì một số loại hóa chất phổ biến như: thuốc trừ sâu, các hydrocarbon và các kim loại trong nước đang ở dưới khả năng kiểm soát. Bernard Legube cho biết: “Một khi xác định được các chất gây ô nhiễm, chúng tôi có thể tìm ra từng nanogram đơn chất ô nhiễm trong mỗi lít nước”.
Khu vực điều khiển phân tích xử lý nước thải tại phòng thí nghiệm của Bernard Legube
Đi đầu trong lĩnh vực này là Viện IPREM1 thuộc trường đại học Pau của Pháp. Từ những năm 1990, các nhà nghiên cứu của Viện đã phát triển một phương pháp hiện nay được sử dụng khắp nơi trên thế giới để mô tả chi tiết các dấu hiệu của kim loại có trong nước. Kỹ thuật này được liên tục được cải tiến: trong những phát hiện gần đây, nhóm nghiên cứu tin rằng phương pháp tiếp cận tương tự về cơ bản cho phép xác định liệu kim loại hiện có trong nước có nguồn gốc tự nhiên hay do con người tác động.
“Tất nhiên, chúng tôi biết rằng chỉ phát hiện ra chất gây ô nhiễm có trong nước là chưa đủ mà còn cần dự đoán khả năng tiến hoá của các chất gây ô nhiễm này khi nó tương tác với môi trường nước. Ví dụ atrazine, một trong những thành phần thuốc trừ sâu phổ biến nhất được tìm thấy trong nước sông. Nhưng nước sông cũng chứa chất gây rối loạn nội tiết và các chất ô nhiễm hữu cơ khác”, Legube nói.
Bên cạnh đó, khả năng tương tác với nước của các chất này có thể làm tăng lượng chất gây hại thậm chí còn gây ô nhiễm hơn so với các chất gây ô nhiễm ban đầu. Nghiên cứu được tiến hành tại IC2MP2 đã chỉ ra rằng Clo, chất được sử dụng trong nước cho tác dụng kháng khuẩn có thể hình thành các chất Clo hữu cơ có khả năng gây ung thư sau khi tiếp xúc với các chất hữu cơ tự nhiên có trong nước.
Để cung cấp nước uống tới các hộ gia đình, mọi chất không an toàn cho người sử dụng đều phải được loại bỏ. Điều đó có nghĩa là phải loại bỏ tất cả các chất gây ô nhiễm, tất nhiên bao gồm cả muối.
Khi dân số thế giới liên tục tăng, khử mặn nước biển có vẻ như là một giải pháp hợp lý cho việc đối phó với nguy cơ thiếu nước ngọt. Tình trạng này làm người ta phải quan tâm đến một công nghệ được gọi là thẩm thấu ngược, có thể sử dụng để tách các ion trong dung dịch từ các phân tử nước. Phương pháp này dựa trên sự phát triển ngày càng cao của công nghệ màng lọc, đã và đang là chủ đề nghiên cứu chuyên sâu của các nhà hóa học. Điển hình là các hợp chất polyme. Một vài năm trước đây, các nhà nghiên cứu tại CEREGE3 chứng minh rằng nhôm sun phát không phải là hợp chất hiệu quả nhất có tác dụng làm sạch nước. Hiệu quả tốt hơn nữa có thể đạt được với một hợp chất polyme trên nền kim loại nhôm. Legube cho biết thêm: “Hiện nay, loại polyme này đang được bán trên thị trường và có tác dụng vượt trội hơn cả việc sử dụng nhôm sun phát”.
Nhiều bằng sáng chế đã được công nhận trong năm 2002 và 2003 của các nhà nghiên cứu tại LCME4 (nay là một phần của IC2MP) cho một chất xúc tác giúp đẩy mạnh phản ứng hóa học sử dụng để thanh lọc nước, gọi là ozon hóa. Legube kết luận: “Điều này dẫn đến việc hình thành Technavox, khởi động thị trường ozon hóa trong xử lý nước thải công nghiệp”.
01. Institut des sciences analytiques et de physicochimie pour l’environnement et les matériaux (CNRS / Université de Pau).
02. Institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers (CNRS / Université de Poitiers).
03. Centre européen de recherche et d’enseignement des géosciences de l’environnement (CNRS / IRD / Collège de France / Université d’Aix-Marseille).
04. Laboratoire de chimie et microbiologie de l’eau (CNRS / Université de Poitiers).
(Theo CNRS)
Leave a Reply