کروم شش ظرفیتی یک ماده سرطان زا است که با فیلم «ارین بروکوویچ» در سال 2000 معروف شد، فیلمی که یک مورد آلودگی صنعتی را که باعث آلوده شدن منابع آب در کالیفرنیا شد، به نمایش گذاشت. یک مطالعه جدید نشان میدهد که کروم (VI) میتواند به داخل آب آشامیدنی بلغزد زمانی که ضدعفونیکنندههای کلر معمولی باعث خوردگی لولههای توزیع آب چدنی شوند. مکانیسم تازه کشف شده مسیرهای دیگری را برای کنترل سطوح کروم سمی در آب آشامیدنی پیشنهاد میکند.
کروم به بسیاری از محصولات اضافه می شود و به طور طبیعی وجود دارد، اما سمیت آن به وضعیت ظرفیت آن بستگی دارد. کروم (III) در خاک ها و سنگ ها یافت می شود و یک ماده مغذی ضروری است. کروم (VI) در رنگها و پلاستیکها استفاده میشود، اما سمی و سرطانزا است. بر اساس گزارش گروه کاری محیط زیست، بیش از 200 میلیون نفر در ایالات متحده آب لوله کشی با غلظت Cr(VI) بالای 0.02 ppb می نوشند. این هدف بهداشت عمومی که توسط ایالت کالیفرنیا تعیین شده است، سطح کروم (VI) است که تصور میشود تضمین میکند که کمتر از یک میلیون نفر در معرض ابتلا به سرطان در طول زندگی خود خواهند بود. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده Cr(VI) در آب آشامیدنی را تنظیم نمی کند.
تا به حال، اکثر دانشمندان فکر می کردند که هر کرومی که در آب آشامیدنی یافت می شود باید خارج از سیستم توزیع باشد و از منابع طبیعی در آب های زیرزمینی و سطحی یا از آلودگی های صنعتی وارد شود. اما زمانی که مهندس محیطزیست هایژو لیو و تیمش در دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید، نکاتی را دیدند که واکنشهای داخل لولههای آب ممکن است سطوح Cr(VI) را در شیر افزایش دهد، گروه تصمیم گرفت نگاهی دقیقتر بیندازد.
دانشمندان بخش هایی از لوله های چدنی را از دو سیستم آب آشامیدنی در دو ایالت ساحل غربی ایالات متحده به دست آوردند. لیو می گوید چدن پرمصرف ترین ماده لوله است و حاوی مقادیر قابل توجهی کروم (0) است که به عنوان ضد خوردگی به آلیاژ اضافه می شود. حتی با استفاده از این افزودنی، سال ها استفاده از آن باعث ایجاد پوسته خوردگی در داخل لوله ها می شود. این تیم مقداری از این مواد را جدا کردند و از طیفسنجی اشعه ایکس برای تعیین سطوح کروم در حالتهای ظرفیت مختلف آن استفاده کردند.
لیو میدانست که فلسهای لوله میتواند به کاهش شیمیایی هر کروم (VI) موجود در آب منبع به کروم (III) کمک کند، بنابراین انتظار داشت کروم (III) را در نمونهها پیدا کند، که این کار نیز انجام شد. او می گوید: «اما من از دیدن Cr(0) در ترازو شگفت زده شدم.
برای تعیین اینکه آیا کروم موجود در مقیاس لوله می تواند کروم (VI) تولید کند یا خیر، محققان نمونه ها را در محلولی از اسید هیپوکلروس، ضدعفونی کننده اکسید کننده که معمولا برای تصفیه آب آشامیدنی استفاده می شود، اضافه کردند. فلسهای ضدعفونیشده به سرعت کروم (VI) را از بین میبرند، در حالی که فلسهای موجود در آب بدون مواد ضدعفونیکننده هیچگونه تولید نمیکنند.
آزمایشهای بعدی نشان داد که مقیاسهای لوله و نمونههای خالص کروم (۰) کروم (VI) را ۱۰ برابر سریعتر از نمونههای کروم (III) در معرض ضدعفونیکننده تولید میکنند. لیو میگوید: اکسیداسیون کروم (0) در مقیاسها توسط ضدعفونیکننده کلر، بیشتر تشکیل کروم (VI) آزاد شده در محلول را میدهد. محققان تخمین می زنند که غلظت کروم (VI) تولید شده توسط مقیاس لوله در این مطالعه با میانگین غلظت واقعی کروم (VI) اندازه گیری شده در آب آشامیدنی ایالات متحده قابل مقایسه است.
لین کاتز میگوید: «اکنون که میدانیم لولههای چدنی منبع بالقوه کروم (VI) هستند، شرکتهای برق باید به طور پیشگیرانه فکر کنند تا از ضدعفونیکنندههای واکنشپذیر کمتر استفاده کنند و مقدار Cr(0) مجاز در لولههای آب آشامیدنی جدید را محدود کنند.