Clo từ lâu đã được sử dụng như một cách hiệu quả để loại bỏ vi sinh vật, kể cả vi khuẩn khỏi nước nhưng nó có liên quan đến các vấn đề nguy cơ sức khỏe. Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã xem xét cách vi khuẩn phản ứng khi clo được loại bỏ khỏi quy trình thanh lọc, mở ra cơ hội sử dụng vi khuẩn 'ăn thịt' vô hại thay thế cho clo.

 

Một cốc nước uống sạch sẽ chứa khoảng 10 triệu vi khuẩn, nhưng chúng trở nên vô hại nhờ các quá trình xử lý nước trước khi chảy ra khỏi vòi. Quá trình lọc nước bao gồm một số giai đoạn: bộ lọc để loại bỏ vật lý các hạt và vi sinh vật, và tia UV hoạt động như một chất khử trùng tiếp theo, nhưng giai đoạn cuối cùng hầu như luôn luôn có bổ sung clo vào để khử trùng.

Clo - ở dạng monochloramine - là một chất khử trùng hiệu quả, nhưng không phải là không có vấn đề nguy cơ. Mặc dù monochloramine ít có khả năng chuyển đổi vật liệu hữu cơ thành sản phẩm phụ gây ung thư hơn so với clo tự do, nhưng rủi ro vẫn có. Các nghiên cứu đã tìm thấy mối liên hệ giữa nước uống được khử trùng bằng clo và các sản phẩm phụ này với việc tăng nguy cơ ung thư đại trực tràng.

Vào năm 2020, thành phố Varberg trên bờ biển phía Tây của Thụy Điển đã lắp đặt hệ thống siêu lọc để ngăn vi sinh vật xâm nhập vào nguồn nước ăn từ hồ và nước ngầm và họ đã ngừng sử dụng clo làm chất khử trùng. Các nhà nghiên cứu từ Đại học Lund đã tận dụng cơ hội này để kiểm tra xem việc loại bỏ clo có ảnh hưởng đến hệ vi khuẩn phát triển trong hệ thống nước của thành phố như thế nào.

Catherine Paul, tác giả của nghiên cứu cho biết: “Clo là một cách hiệu quả để giảm thiểu sự phát triển của vi khuẩn, nhưng nó có nguy cơ gây ảnh hưởng sức khỏe tiềm ẩn do các sản phẩm phụ hình thành với clo. Clo có liên quan đến ung thư và tổn thương thai nhi và do đó nghiên cứu sẽ xem xét liệu có thể thay thế clo bằng các phương pháp khác hay không”.

Mặt trong của các đường ống vận chuyển nước uống tương tự như lớp lót trong ruột người. Chúng được phủ một lớp màng sinh học bảo vệ và hỗ trợ cả vi khuẩn tốt và xấu, giống như hệ vi sinh vật đường ống nước. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng vi khuẩn được tìm thấy trong nước uống phản chiếu những vi khuẩn được tìm thấy trong hệ vi sinh vật của đường ống và nhiều loại vi khuẩn vô hại đối với con người.

Các nhà nghiên cứu đã phân tích các mẫu được lấy từ các điểm khác nhau trong mạng lưới phân phối nước của Varberg hơn sáu tháng trước và sau khi loại bỏ clo. Sử dụng trình tự ADN, họ đã xác định được vi khuẩn thu thập được từ hệ vi sinh vật của hệ thống nước. Một năm sau khi loại bỏ dùng clo, họ đã thu thập thêm các mẫu để xem liệu hệ vi sinh vật có thay đổi hay không.

Vào tháng thứ ba sau khi clo được loại bỏ khỏi hệ thống nước, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một số loại vi khuẩn đã giảm đáng kể về số lượng, nhưng một loại vi khuẩn đã tăng lên đáng kể đó là Bdellovibrio, vi khuẩn nổi tiếng là chủng ăn thịt và săn các vi khuẩn khác, bao gồm cả kháng sinh, mầm bệnh kháng thuốc. Nó không độc hại đối với tế bào người.

“Chúng tôi chưa biết chính xác loại vi khuẩn này trong các nghiên cứu trước đây trong hệ thống nguồn nước uống. Có lẽ nó đã được giấu trong màng sinh học tuy nhiên hiện giờ chúng tôi đã có cơ hội được biết về chúng. Nó hoàn toàn vô hại đối với con người chúng ta. Do đó, kết luận của chúng tôi là có thể không cần clo mà nước uống vẫn sạch và an toàn. Chúng tôi quan sát thấy không có rủi ro gia tăng nào, điều này tất nhiên là rất quan trọng đối với công ty cấp nước và khách hàng của họ” Paul nói.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã biết thêm về vi khuẩn có thể phát triển trong nước uống sau khi clo đã được loại bỏ, họ rất muốn biết tác động của những vi khuẩn đó đối với con người.

 “Cần có nhiều nghiên cứu hơn để hiểu rõ hơn về cách thiên nhiên hoạt động trong môi trường đô thị và xây dựng. Tôi thực sự muốn biết tất cả vi khuẩn trong nước uống ảnh hưởng đến chúng ta như thế nào. Chúng không có hại, nhưng liệu chúng có an toàn cho chúng ta không?”, Paul cho biết.

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu nói rằng việc sử dụng vi khuẩn thay thế clo là một cách ít tốn kém hơn, tiết kiệm năng lượng hơn để làm sạch nước uống.

“Mặc dù, mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm của nó. Đèn UV là một phương pháp hiệu quả, nhưng có một nhược điểm là đèn sử dụng rất nhiều năng lượng. Bộ lọc sinh học thường không yêu cầu bất kỳ năng lượng nào nhưng chiếm một lượng không gian đáng kể. Bộ siêu lọc thì có giá đắt. Nhiều nhà máy xử lý nước uống ở Thụy Điển làm sạch nước bằng cách sử dụng kết hợp các phương pháp. Tuy nhiên, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng clo không cần thiết nếu bạn có các chiến lược khác để xử lý và theo dõi vi khuẩn”. Paul nói thêm.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nước sạch NPJ.