饮用水中如何形成有毒的铬物种

密歇根州弗林特市的水危机引起人们对水化学变化时饮用水分配管中释放出有毒金属问题的关注。现在，由ACS环境科学与技术研究中心的研究人员研究了当腐蚀的铸铁管与残留消毒剂相互作用时，饮用水中六价铬(Cr(VI))如何形成的现象。他们的发现可能暗示了控制供水中六价铬形成的新策略。

在铸铁合金中发现了金属铬，称为Cr(0)，它是水分配系统中使用最广泛的管道材料。当管道腐蚀时，在管道的内壁上会形成堆积物，称为水垢。水中的微量化学物质会与水垢反应，形成新的化合物，并可能释放到水中。这些化合物中有些含有Cr(VI)，高剂量会导致肺癌，肝脏损害，生殖问题和发育问题。2014年，加利福尼亚将饮用水标准中的Cr(VI)设置为10μg/ L，但由于不存在从自来水中去除Cr(VI)的经济可行的处理方法，因此后来撤消了该准则。刘海洲及其同事想弄清楚六价铬到底是如何进入饮用水的，这可能揭示了防止六价铬形成的新方法。

研究人员从美国的两个饮用水分配系统中收集了两部分铸铁管：一个是使用天然高Cr(VI)(11-24μg/ L)地下水的系统，另一个是使用地表水的系统。 Cr(VI)不可检测的水。该小组从管道上刮下了水垢，并分析了其成分。第一根管道中的总Cr含量比第二根管道高约18倍。在两个管道中，铬均以两种氧化态存在，即Cr(0)和Cr(III)。当研究人员向水垢中添加含氯或溴的消毒剂时，它迅速与Cr(0)而不是先前怀疑的Cr(III)反应形成Cr(VI)。为了有助于减少铬(VI)的水平，添加反应性较少消毒剂治疗饮用水 研究人员说，可以探索，应谨慎使用铬合金铸铁管。