1. Giới thiệu

Khử trùng bằng clo (Cl₂, NaOCl hoặc HOCl) là một trong những phương pháp phổ biến và hiệu quả nhất để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh trong xử lý nước và nước thải. Tuy nhiên, khi clo phản ứng với các hợp chất hữu cơ tự nhiên có trong nước (NOM – Natural Organic Matter), nó có thể tạo ra các phụ phẩm khử trùng (DBPs). Nhiều DBPs đã được chứng minh là gây hại cho sức khỏe con người nếu tồn tại trong nước uống hoặc nước thải chưa xử lý kỹ.

2. Các nhóm phụ phẩm clo hóa chính

A. THMs – Trihalomethanes (Haloform)

Là nhóm hợp chất trong đó ba nguyên tử hydro trong CH₄ được thay bằng halogen.

Hình thành phổ biến khi HOCl phản ứng với humic, fulvic acid.

4 THMs chính (gọi là THM4):

Tên hóa học Công thức Ghi chú
Chloroform CHCl₃ Rất phổ biến, gây độc gan
Bromoform CHBr₃ Gây ung thư tiềm năng
Dibromochloromethane CHBr₂Cl Gây đột biến tế bào
Bromodichloromethane CHBrCl₂ Độc tính cao
B. HAAs – Haloacetic Acids

Gồm các axit acetic có một hoặc nhiều nguyên tử halogen.

5 loại chính (HAA5):

Tên gọi Công thức Ảnh hưởng
Monochloroacetic acid ClCH₂COOH Độc tế bào
Dichloroacetic acid Cl₂CHCOOH Gây tổn thương gan
Trichloroacetic acid CCl₃COOH Gây ung thư
Monobromoacetic acid BrCH₂COOH Gây ảnh hưởng sinh sản
Dibromoacetic acid Br₂CHCOOH Độc thần kinh

3. Tác hại đến sức khỏe

Các nghiên cứu dài hạn cho thấy:

THMs và HAAs có nguy cơ gây ung thư, đặc biệt là ung thư bàng quang, gan, đại tràng.

Gây ảnh hưởng đến phát triển thai nhi, hệ thần kinh và hệ nội tiết.

Có khả năng gây vị và mùi khó chịu trong nước nếu ở nồng độ cao.

4. Khi nào hình thành THMs, HAAs?

Khi clo (Cl₂, HOCl) phản ứng với:

✅Chất hữu cơ tự nhiên (humic, fulvic acid)

✅Bromide, iodide (tạo THMs có Br hoặc I)

Thường xảy ra trong:

✅Khử trùng nước thô, nước mặt

✅Nước thải chưa xử lý triệt để hữu cơ

5. Cách kiểm soát THMs và HAAs

Biện pháp Giải thích
Tiền xử lý hữu cơ (coagulation, filtration) Giảm tiền chất tạo DBPs
Điều chỉnh pH Giảm phản ứng HOCl với NOM
Giảm liều clo đầu vào Tránh dư HOCl phản ứng tạo phụ phẩm
Sử dụng ozone, UV, chloramine Ít tạo THMs hơn clo
Lắp đặt GAC (than hoạt tính) Hấp phụ THMs, HAAs sau khi hình thành