ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HOÁ MÔI TRƯỜNG CỦA NGUYÊN TỐ ARSEN potx
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (826.2 KB, 32 trang )
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HOÁ MÔI TRƯỜNG CỦA
NGUYÊN TỐ ARSEN
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HOÁ MÔI TRƯỜNG CỦA NGUYÊN TỐ ARSEN
Arsen (As) là một nguyên tố kim loại không màu, không mùi, hình thành tự nhiên trong vỏ trái đất, tồn tại ở dạng hợp chất với
một hay một số nguyên tố khác như Oxy, Clo và Lưu huỳnh. Arsen có mặt khắp nơi trong đất, nước và không khí. Arsen tác động lên
cơ thể người. Cũng như các kim loại khác, khi đi vào cơ thể người ở một lượng nhỏ (ở mức độ cho phép) nó có vai trò như một
khoáng chất cần thiết. Nếu tích tụ lâu ngày với lượng cao sẽ trở thành độc tính gây bệnh, các bệnh này có tên gọi chung là
“Arsenicosis”. Một tác động đặc trưng khi bị nhiễm độc Arsen là sự xuất hiện các nốt màu đen và sáng trên da, những “hạt ngô”
nhỏ xuất hiện trên lòng bàn tay, bàn chân và trên mình nạn nhân. Nếu không chữa trị kịp thời những hạt nhỏ này có thể biến chứng
gây ung thư da, ung thư trong cơ thể, nhất là ở gan, thận, bàng quang và phổi.
Một điều đáng lo ngại là hiện nay y học chưa có phương pháp hiệu quả nào để điều trị căn bệnh quái ác này. Để hạn chế
các mặt có hại của nguyên tố Arsen và phát huy vai trò của nó cần nghiên cứu kỹ vai trò địa hoá môi trường của Arsen.
1. Tính chất
!"#$%&'#( "#) #&*#)
+, '#( - . !#/#&-012! 34,#(#'5. / !(#6%78%+
19
.
:&#;< !#=54 #&7 >
?0
@A
9
B
2
%
?C
@
C
A
2
BD
?C
@EB.FG
H
?0
I9J
I
% H
?2
I0K
I
##D6 EEF <#) L M5 '#%NE
E:## LL)= ,#%NOPQO !#&R9I%S#( S5.
2. Sự phân bố và dạng tồn tại
TUM H#&VR1RI
9
W%#&'#0.RI
9
W.#UX "%NY#@PB%UZ@EB=5
#& %S#&5&#@PEB&&@EB&5#@
C
A
2
B###@O
2
E
2
B&#@O
2
E
9
B&#
@PA
9
.CT
C
AB.[) #&UXM5=5%NUM #&V=L&#& $##\
6% ].TUM#&'#%UN !#&7 #& $##"@ ! ^
&5&#B#&_#%S# '#+ #G #`6) a6% 3#&UN #3 '##3 H(#)G,5.
a. Arsen trong đá và quặng
TUM#& #*I0bCK55 #CI55 #D#RC55#'5 #&a
#G @JJ55B@.c.d&%ReJCB.#S5#&#& ##a%S# '#+ U#& 5D4Of
@R255B5D4gh@0bR155B.(##&+<#) !8%S#'##N2JK#&! !
!&&#%&#%NCR2%#L&&#%N12%S####%N@K00beC0WB5a$
M5 '#U#L&&@1R90WB.5)#& U>
siêu bazơ trung tính axit trầm tích clac
5.10
-5
% 2.10
-2
% 2,4.10
-4
% 1,5.10
-4
% 6,6.10
-4
% 2.10
-2
%
TUM#& 4 "^ U / !<i ^G# 3.jUM#&#&a#G N
) H! ^#$6#&#&a#G !<VD#(kl%)UN !.
[= 5)#& %UM#& %S## ^#$G#<VDV#&#
.aU#%D## #.:<#& %S##'##& #8 ^(#UM
'#74 !#(#;##D E%P.:& %S#5` H##UX=5#&
5## !# !;##DmA
9
n moA
9
n.[#&a#G #D#%%# ^ ! "UMU#&.
[5D_# ^8@0R0.RI
9
WB'#5D_# !p '##%L#UM 3.
c..c% qr< ^UM#&UN 4(#)%"$.sD#V3< ^ #'UM
#&UN 5`#( %V=8,7 3V@((oB#t(@gB HUN .@F3
RB
##5>uuvvv.% . .%uvw&# .55xyCR109zy%
VỀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT BỊ NHIỄM ĐỘC ASEN Ở NƯỚC TA
ca,#UMUN UN'#7( rUM ( /4 V) UF{'[(:&
|) 4d,#Q qrY#a'#, 8.[U%; |ZjTF:&UTQ(r !
853 7+SV3% ^=8( 8#&UXM5r#l%@U8rU
#B.dN##&D*rU,@UN DB) !#D#7l}#&,#@#UX /
" ,55#UY- 'UN #& B#D;UNp%# H V ^ {# '#
UM^ $ HUX]3k#8##&$.
I. Hiện trạng nước dưới đất bị nhiễm độc Asen.
4d,#QUN UN'#7( 4 HDUM 5#,46~FY (%6~Q(#& •
'UN #*#a ^UN •t##s\[,#^#tT @VB%(#)•#( #ao#
@V5B.
1. Đồng bằng Bắc Bộ.
4%; TQ(UN UN'#7( rUM 7 '##H%{5#,#*{ReeJ.O D#V35#G
#'UM#&UN UN'##a ^UN T (#*IIIICDIR2Cu#&II22e
u.
Q{Ree1 7%7 '##\%{r'pUN a5#G %D#V3 #' !CeW)pUN '#*
#aT !UM%UM#N 5_5% !JW)pUN '#*#ao# !UM%UM#V
#< € 5_5@::OdQUM 5_5II0uB.
:D#V35#G Hd{5,•Q‚OƒP#TQ(%:&#UN #%%,#&UX#
#&UJ#a{Reee #'pUN H20R#&)#t)0ReD4|Zj@TF:&UT
Q(BUM 5#G # !C0W)p !UM%UM##< € 5_5 Hd,#Q%D##< € H:t
^ #D#DN@„TAIIRuB# !#NJKW%UM##< € 5_5.[ !(#D45UX|Zj
!UM#IJu%UM#:OdQRRa%%UM##< €„TA#NJIa.:&#X•Q‚OƒP5)M5%N
:&#UN #%%,#&UX#r#D#&#&UN HRCC1D#J
#/ok:-:T!|3QT:T3o%:F.
:#/:T!r#D5#G #&UN HCIR•# ,T~T!QO):,
T!.[) • !UM$II0u.O/ !RRD4:,Q<,:,T! !
NII0u '##IRu@9DB.
:#/|3Qr5#G #&UN HR10D# ,[:&8#5)Tj#7r
•FG,TU…<.:'# 3R10p8 !UM$II0u '#UMUN 4 #)#.
:#/T: / !IRD#V35#G #&UN • !UMNII0u.
:#5)T3or5#G #&UN H9e•#,T3#7r[6EVSQ|8 /
!IRpUN • !UM%UM##< € 5_5d,#Q2a.
:#/:FV5#G #&UN a HRe0•# ,[TUTUTsD†U|Z
o`:8T3dq:U%#7r:FD#V3#'# 3Re0p8 !UM$II0u.
:TQ(r5#G 0CJpUN a# ,[:*j<::&cjVSTF:&U%VS
:†.:&!VSTF:&Ur5#G 0Rep HD#5UX|Zj.sD#V3 #' !RCKu0Rep
!NII0u@%UM#:OdQB#^ '5/C0W)p5#G !UM%UM#:OdQ.QD%N#<
€ 5_5 H„TA# !#N20Ru0Rep !UMNIIRu@#^ J1J2WB.
QUN a#&(#)•4:T,5::&%g:&,:*j<TQ( q !UMN
#< € 5_5 Hd,#Q.
: H(#)< ^UN UN'#4 %"TQ(%d,#:&j: ! ^%NUM
%" .QD'#< € 5_5%UM#VII0u)%NUN )#4TQ( !aCKW)
p@4#aVB%UM# 4d,#:&j: !RCW)p%UM#N#&<.4 %" 8#'5= D%UM##
V0W@U4T3oB.TUM#&UN _###G5tD#%8" "U.
:TQ(UN 4#a@VB%@V5B8 ! ^UM%N^ ( #&!#aV ! ^
UMN.‡,5)#&UN %NUM NII0u~ HD45G(
#@VSTF:&UBTQ(%45G[,::&TQ(.[ k}UM#&UN #%;
TQ(, !UNN%N3#X0J{%8#&UN .
Q6( %8UM#& 6UN 4•%"< ^+= = #&U&<%88
,7 '#7}#;< UM VD#748#(#D .:*#; #D#&< k# &~
<5# HUN UN'#%"TQ( ˆ%"d,#:&j:.4TQ(<
HD= 7! H #&a#G ^UN .O4j:83{;S5 H#*UN #3
UN =##&%".
g(#)D#V3< ^5#G a@{CIIIB qˆ7UN UN'#4%; TQ(r7( 4
UM .:JuCIIId,7}r5)M5%Nd,7 '#%3'pUN a#* D
#ReR‰|Z%RI2!:8o@TQ(B #'UM#&^ (#*IRRICJu.:
1uCIIRd,7}r5)M5%N <Š‚O'p5#G #5UX|ZjTQ(D#V3 #'UN
a#74%NUM .
TUM#&UN •20 H(#(45)T6g#I0uN#< € 5_5 H
d,#QRIaN#< € 5_5 H„TA0Ia.
2. Đồng bằng Nam bộ.
46~Q( D D#V3UN UN'#4&'#G#.g(#)D#V35#G Hj<
7 '##H%{7 '# #&8Qa #' U5#,&%" !UM%UM#V
#< € 5_5 Hd,#Q.
ca'##1uCIIRd,7}5)M5 " <Š‚OQS#F3aa#<5#,UM %" !UN UN'#
7( &'# .sD#V35#G #,#&UX~#D#75#G @Q###B HQS# #'>
.:'5Rrgh:#7rOjr@•J0#*{ReeJBUN HD !UMyI1u.
.:5UXRR #&##7rOjr31 !•9K@{Ree1B.j'pUN 5#G
UM UMNRIu.QU%S !#ˆ7UN UN'#4(#)%"#( 6~Q(r7
( 4.Q& k##'UN UN'##(#)%") !UM7#UX.:G`>:%"
3ok#( ,Egr#/Ejr5#,6UN #* ) !UM#*I92RR9
u%UM#V#< € 5_5 Hd,#Q#*KDCCa%UM#V#< € 5_5 H„TA#*92DRR2a.
II. Nguyên nhân gây nhiễm độc Asen cho nước dưới đất.
j<VD( UN UN'##&<#DNr !8 3#G <( U>‡
5&# ^#&#&a#G %7!4A#*GV 5_535!%#G #`#&UN UN'#‹V
#&#&tEL# ^#&5!U#*#&'#%#&%S# ^ 5_535!%#G
#`#&UN UN'#‹8,#&UXl 5_5lA&#Y#@PAATB#&'#35!%
#G #`#&UN ‹)<V =# ]+UMY#%g.
:* 3#G <#&< k# &~4d,#Q#&UN UN'# !UM 2<
>
QUN UN'#46~FY ( !UM !<V6) %N %S# ^Y#%g#&'#
#a ^#"= #a"_#5)&(&r4 36~#&<.
!UM #&UN UN'# !# !6) <V%N %") ^UM7#UX@U
43ok,Egr#/EjB.
#&UN UN'# !6) #*UN #3 ,5@U4%; d,#:&B.
‚‚‚.c355l}UN UN'#7( .
: <,#6#8 ,l#&UN UN'#% !#5#1!3
55 , HD>:D##HuY#`uY- '55`!l`{UM=##&X%- .
[; - ,5"M5 a< ^ `# 8,U6UN = #5a!- H k‹
8,7 '##H%{G#UM.O <#Y - ,53#UM #< G>O'#UMUN l}53
#< al`‹ ,3‹##'5‹l`= < a,{#)#‹ !3{5`
6UN %N '# '5UN V5` %` ‹l`UM <%S#, 7
5U‹UM (6 '5S.[5` ,5"M5%N8,#; #D#&UN D# a !8#& 3
< ^ `# 6UN .T,# UD#&‰V%^ (( #&UN UN'#46~FY
(%Q(.‡%SUN aNa#U< ^%8%'8%%N##&D*rU,&'# !
##a ^UN UN a7 !##')#a ^UN 5GUN$ 3#a ^UN .
##5>uuvvv.% . .%u†Foudwug:uR.#
ASEN TRONG NƯỚC UỐNG VÀ GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG
Trần Hữu Hoan
Summary
The paper resumes a problem of alrsenic contamination of drinking water at some where in Viet nam. It has also
introduced detection and removal methods with low cost by Institute of Industrial Chemistry.
MỞ ĐẦU
Nguy cơ nước uống bị nhiễm độc bởi asen (thạch tín) đã được phát hiện từ lâu trên Thế Giới và ở nước ta, nhưng từ
giữa Tháng Năm đến nay vấn đề này mới được phổ biến rộng rãi trên các phương tiện thông tin đại chúng trong nước
[20 22, 23 25].
Không chỉ có Quỳnh Lôi mà cả Hà nội, cả đồng bằng Sông Hồng và Sông Cửu Long, không chỉ có miền xuôi mà cả
miền núi, không chỉ có nước giếng khoan mà cả nước suối, nước mỏ, nước từ các khe đá cũng có thể gặp rủi ro.
Cách phát hiện, phòng chống nhiễm độc asen như thế nào là vấn đề đang quan tâm không chỉ của người dân lao
động mà của cả cấp lãnh đạo.
Asen (Thạch tín ) là gì .
Asen là tên Việt gọi nguyên tố số 33 lượng bảng tuần hoàn Men-đê-lê-ép, tên Anh là Arsenic. Nguyên tố Asen có kí
hiệu là As. Asen tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau.
Theo
Từ điển Bách khoa dược học
xuất bản năm 1 999 thì Thạch tín là tên gọi thông thường dùng chỉ nguyên tố
Asen, nhưng cũng đồng thời dùng chỉ hợp chất oxit của Asen hoá trị III (As
2
O
3
). Oxit này màu trắng, dạng bột, tan được
trong nước, rất độc. Khi uống phải một lượng thạch tín (As
2
O
3
) bằng nửa hạt ngô, người ta có thể chết ngay tức khắc.
Asen thường có trong rau quả, thực phẩm, trong cơ thể động vật và người với nồng độ rất nhỏ, gọi là vi lượng. Ở
mức độ bình thường, nước tiểu chứa 0,005-0,04 mg As/L, tóc chứa 0,08-0,25 mg As/kg, móng tay, móng chân chứa
0,43-1,08 mg As/kg [16] .
Asen là một thành phần tự nhiên của vỏ Trái Đất, khoảng 1 -2mg As/kg. Một số quặng chứa nhiều asen như là pyrit,
manhezit, Trong các quặng này, asen tồn tại ở dạng hợp chất với lưu huỳnh rất khó tan trong nước [10, 11] . Đã thấy
một số mẫu quặng chứa asen cao 10 - 1000 mg As/kg hoặc hơn.
Asen là một chất rất độc, độc gấp 4 lần thuỷ ngân. Asen tác động xấu đến hệ tuần hoàn, hệ thần kinh. Nếu bị nhiễm
độc từ từ, mỗi ngày một ít, tuỳ theo mức độ bị nhiễm và thể tạng mỗi người, có thể xuất hiện nhiều bệnh như: rụng tóc,
buồn nôn, sút cân, ung thư, giảm trí nhớ Asen làm thay đổi cân bằng hệ thống enzim của cơ thể, nên tác hại của nó
đối với phụ nữ và trẻ em là lớn nhất [1 , 1 3, 1 5, 1 6].
Theo Gs. Ts. Đào Ngọc Phong, những người bị nhiễm độc Asen mãn tính ở thượng nguồn Sông Mã có 31 triệu chứng
lâm sàng [11].
Asen không gây mùi vị khó chịu khi có mặt trong nước ngay cả ở lượng đủ làm chết người, nên không
thể phát hiện bằng cảm quan.
Bởi vậy có nhà báo gọi nó là kẻ giết người vô hình (Invisible Killer) [22].
Tiêu chuẩn Nhà nước về nước uống TCVN 5501 - 1991 và Tiêu chuẩn vệ sinh đối với nước ăn uống và sinh hoạt của
Bộ Y tế số 505 BYT/QĐ 13/4/1992 qui định thông số asen không được lớn hơn 0,05 mg As/L.
Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) từ năm 1993 đến nay, có khuyến cáo, nồng độ Asen trong nước uống không được lớn
hơn 0,01mg/l.
Đầu tháng Hai năm 1999, WHO loan báo trên mạng Internet rằng nước uống ở nhiều Quốc gia bị nhiễm asen. Trong
đó Băng-la-đét nghiêm trọng nhất [13]. Nhật, Mỹ cũng bị.
Trước thảm hoạ thạch tín đang hiện hữu, ngày 24/5/2000 Cục Bảo vệ môi trường Hoa kì (EPA) quyết định giảm
thông số asen trong Tiêu chuẩn nước uống của Hoa kì từ 0,05 mg As /L, ngang TCVN, xuống còn 0,005 mg As/L.
Asen trong nước ngầm ở Hà nội
Những phát hiện của Đỗ Trọng Sự từ giữa thập niên chín mươi
Từ năm 1996, 1997 Đỗ Trọng Sự đã phát hiện sự nhiễm độc asen (thạch tín) trong nước dưới đất ở Hà nội, trong đó
có phường Quỳnh Lôi. 27,9% số mẫu phân tích (12 mẫu) lấy trong tầng Holoxen, 6% số mẫu trong tầng Pleistoxen có
nồng độ asen lớn hơn 0,05 mg As/L [8,9].
Kết quả hoạt động dưới sự tài trợ của UNICEF
Hội nghị Quốc tế về thạch tín (Asen) ở Hà nội ngày 30 tháng 9 năm 1999 do Bộ NN&PTNT tổ chức, UNICEF tài trợ,
đã công bố về sự nhiễm thạch tín trong các giếng khoan ở Quỳnh Lôi [1 ,2] .
Trước cảnh báo về thảm hoạ Asen trong nước uống ở các Quốc gia, đầu Tháng Sáu năm 1999, theo yêu cầu của
UNICEF và TT. NS&VSMTNT, một chương trình điều tra Asen thuộc vùng Hà nội, Việt trì - Lâm thao đã được thực hiện
với sự cộng tác của Phòng Địa chất Môi trường thuộc Viện nghiên cứu Địa chất và Khoáng. sản, Bộ Công nghiệp và
Phòng Phân tích sắc kí quang phổ thuộc Viện Hoá học, TT KHTN&CN QG. Theo báo cáo của TS. Đỗ Trọng Sự, tại Hà nội
phát hiện 3 giếng khoan kiểu UNICEF , 1 ở Quỳnh tôi, quận Hai Bà Trưng, 1 - khu vực Thanh trì và 1 - Thanh Nhàn có
hàm lượng Asen cao hơn tiêu chuẩn cho phép của Việt nam. Ngày 28 cùng tháng, Đoàn công tác của UNICEF do ô.
Pickardt dẫn đầu được sự hỗ trợ của TT Phân tích & Môi trường, Viện Hoá học Công nghiệp đã đến thăm phường Quỳnh
Lôi. Kết quả xét nghiệm tại chỗ cho thấy ngoài giếng đã nêu trong báo cáo còn có 4 giếng lân cận đều bị nhiễm Asen ở
mức cao từ 0,1 - 0,2 mg As/L. Đoàn công tác đã bàn với UBND phường về kế hoạch khảo sát toàn diện các giếng khoan
hiện có ở Phường. Chương trình khảo sát tổng thể bắt đầu từ ngày 16/8 .
Trong 517 mẫu đã xét nghiệm tại chỗ từ ngày 16/8 đến 23/8/1999, thấy có 25% số mẫu chứa asen cao hơn 0,05 mg
As/L, 68% số mẫu cao hơn 0,01 mg As/L [2,3]. Trần Hữu Hoan lãnh trách nhiệm về kĩ thuật và tổ chức thực hiện xét
nghiệm đồng thời hướng dẫn nhân dân biện pháp khắc phục. Những hộ nào có asen trong khoảng 0,05 0,07 mg As/L
thì đề nghị tăng cường hệ thống lọc cát mà gia đình đã có. Những hộ bị nhiễm cao hơn thì khuyên sử dụng bộ lọc asen
theo mẫu đã lắp tại Phường. UBND Phường chịu trách nhiệm quan hệ với nhân dân trong Phường và báo cáo cấp trên
theo ngành dọc. Trong tuần lễ thạch tín đó, hệ thống loa phát thanh của Phường được sử dụng ưu tiên cho Asen. TT
Nước sạch & VSMT NT, Bộ NN&PTNT phụ trách về công tác quản lí Nhà nước. Dân chi trả kinh phí hoá chất sử dụng.
UNICEF tài trợ công tác phí cho đội xét nghiệm và kinh phí làm báo cáo, sau đó tổ chức kiểm tra lại kết quả tại các
Phòng thí nghiệm khác ở Hà nội.
Kết quả điều tra trong một chương trình hợp tác Việt nam - Thụy sĩ
Năm 1998, trong khuôn khổ một chương trình hợp tác giữa Thụy Sĩ và Việt Nam, TT nghiên cứu công nghệ môi
trường và phát triển bền vững, Trường ĐH KHTN, ĐH QG bắt đầu thực hiện đề tài "Kim loại nặng trong nước ngầm và
nước mặt thuộc khu vực Hà nội". Từ đầu năm 1999, bắt đầu tiến hành lấy mẫu, phân tích 8 kim loại năng, trong đó có
asen. Kết quả phân tích nước ngầm ở nội thành và 4 huyện ngoại thành tiếp giáp nội thành được dựng thành bản đồ.
Có nhiều điểm asen cao hơn lmg As/L. Phía Nam Hà Nội bị nhiễm asen nặng hơn các vùng khác. Nước ngầm ở 8 bãi
giếng chính của các nhà máy nước, khai thác nước trong tầng Pleistoxen, đều có asen với những nồng độ khác nhau. Ba
bãi giếng có nồng độ Asen trung bình cao hơn 0,2 mg As/L. Có thời điểm, nồng độ asen lên trên 0,5 mg As/L [5]. Đã
phát hiện thấy nồng độ asen trong nước thay đổi theo mùa [5,6,7]. Theo Phạm Hùng Việt, những kết quả nghiên cứu
này mới được công bố lần đầu tiên tại
Hội thảo về hiện trạng chất lượng nước ngần trên địa bàn Hà Nội
do Bộ KH&ĐT
tổ chức ngày 4/8/2000.
Rủi ro có thể gặp ở Đồng bằng Sông Hồng và Sông Cửu Long
Theo Ô. David G Kinniburgh, chuyên gia địa hoá người Anh, đang làm việc cho British Geological Survey, hôm
29/6/2000 cùng các thành viên khác của UNICEF có đến thăm Viện Hoá học CN, thì Asen có trong tất cả đá, đất, các
trầm tích (sediment) được hình thành từ nhiều ngàn năm trước, với các nồng độ khác nhau; trong những điều kiện nhất
định nó có thể tan vào trong nước, điều này xảy ra ở các vùng châu thổ rộng lớn, ở chỗ trũng trong nội địa, gần các mỏ,
gần các nguồn địa nhiệt (geothermal sources); đồng bằng Bắc bộ có điểm tương đồng với Băng-la-đét ở đây có khoảng
1 50.000 giếng, phần lớn được lắp đặt từ năm 1992 đến nay. Nước ngầm chỉ mới được sử dụng gần đây; còn Asen sau
nhiều ngàn năm nằm yên, có thể trào ra ngay lập tức. Cũng theo Ô. David thì cả châu thổ Sông Hồng và Sông Cửu
Long đều có rủi ro.
Sau Quỳnh Lôi, UNICEF còn tài trợ cho một chương trình xét nghiệm Asen ở nhiều tỉnh khác; số mẫu xét nghiệm là
2000. Số liệu chưa công bố.
Asen trong nước suối ở thượng nguồn sông Mã
Phát hiện của TS. Đặng Văn Can đầu thập niên chín mươi
Tháng 11 năm 1990, Đặng Văn Can đã tiến hành khảo sát nước mặt và nước các nguồn lộ ở 11 khe suối đổ ra sông
Mã thuộc Đông Nam bản Phóng (có tài liệu viết là bản Phúng, nhưng văn bản chính thức của UBND xã ghi là bản
Phóng), thuộc xã Bó Sinh, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La. Kết quả khảo sát cho thấy, các khe suối ở tả ngạn sông Mã
trong khu vực hầu hết là các khe nhỏ, mùa khô chỉ có nước ở gần cửa khe, ở hữu ngạn mật độ suối thưa thớt hơn; nước
không mùi vị, tổng khoáng 0,15 0,32 g/l, ph : 6,8 7,5 là nước trung tính, thuộc loại bicacbônat, nhưng nồng độ asen
đều cao (0,43 1,13 mg/l), vượt qui định nhiều lần so với các tiêu chuẩn nước uống của VN [ 10,11] .
Sở dĩ nước ở đấy có hàm lượng asen cao là do sự hoà tan của asen từ các khoáng vật sunfua khi nước chảy qua đới
biến đổi nhiệt dịch giàu sunfua. Theo kết quả phân tích khoáng tướng, bên cạnh khoáng pyrite ( FeS
2
), chalcopyrite
( CuFeS
2
) với tần suất xuất hiện tương ứng là 31/34 và 24/34 , trong vùng khảo sát, đã tìm thấy nhiều khoáng vật chứa
asen như arsenopyrite ( FeAsS), glaucodot ((Cu, Fe)AsS ), loellingite ( FeAs
2
), grexdofite ( NiAsS) với tần suất xuất hiện
từ 5/34 1/34 [10, 11].
Kết quả xét nghiệm cho thấy, nồng độ asen trong nước tiểu của dân ờ đây lớn hơn bình thường của Thế Giới hàng
vạn lần, trong tóc lớn hơn 5-10 lần. Từ những nghiên cứu tiếp theo về bệnh học và dịch tễ học, với hơn 31 triệu chứng
lâm sàng liên quan đến nhiễm độc asen, Đào Ngọc Phong (1993) đã kết luận: dân trong khu vực bị nhiễm độc asen mãn
tính [11] .
Khảo sát gần đây của tác giả do UNICEF tài trợ
Nước sạch cho vùng cao là một trong những mục tiêu tài trợ mà UNLCEF dành cho nhân dân ta. Vùng cao thường có
các dòng suối nhỏ và các mạch nước từ khe đá với lưu lượng có thể dùng để cấp nước bằng phương pháp tự chảy cho
cụm dân cư lân cận. Nước suối, nước khe thường rất trong. Tuy nhiên để tránh thảm họa Asen như đã được thông báo
trên toàn cầu, trước khi khai thác UNICEF thấy cần khảo sát chất lượng nguồn nước, trước hết là Asen (thạch tín). Asen
là một chất độc không gây mùi vị lạ khi tồn tại trong nước với lượng đủ làm chết người. Đợt khảo sát này tiến hành chủ
yếu tại vùng mà trước đây Đ.V. Can đã phát hiện nhiều suối bị nhiễm độc.
Đoàn công tác được sự hỗ trợ trực tiếp của TT Nước sạch & Vệ sinh Môi trường tỉnh Sơn La, UBND huyện Mộc Châu
và UBND xã Bó Sinh, đặc biệt là của ông Lò Pin, Chủ tịch xã.
Asen có thể tồn tại với lượng lớn trong tự nhiên ở dạng arsenopyrite hoặc các hợp chất khác với lưu huỳnh. Khi bị
phong hóa, Asen chuyển sang dạng tan được trong nước. Bởi vậy ngoài việc xét nghiệm nước cũng xét nghiệm cả
khoáng vật, đất đá gần các suối trong vùng khảo sát.
Thời gian khảo sát được thực hiện từ ngày 8 tháng 5 đến 13 tháng 5 năm 2000, tức là vào đầu mùa mưa nhằm tránh
sự rửa trôi các độc tố đã lưu trong khoáng vật. Tuy nhiên, trong tháng năm, Thái dương hệ có dị thường: 6 hành tinh
xếp thẳng hàng với Mặt trời. Bởi vậy, mặc dù thời gian khảo sát là đầu mùa mưa, nhưng năm nay thời tiết thay đổi, mưa
sớm và lớn hơn mọi năm. Ba ngày trước khi đội công tác đến địa bàn, mưa liên tục. Trong ngày đi thực địa lấy mẫu
cũng có mưa to mưa gây lũ cuốn trôi mất một đoạn đường. Nước mưa có thể rửa trôi phần độc tố đã tích tụ trong đất ở
dạng tan. Mặc dầu vậy, cũng đã phát hiện thấy vết asen trong 2 suối và 2 mẫu khoáng vật lộ thiên chứa hàm lượng
asen cao hơn giá trị bình thường trong vỏ trái đất hàng trăm lần. Đấy là dấu hiệu xác nhận nguy cơ gây ô nhiễm nước
của các suối tại đây [12] .
Nguy cơ ô nhiễm asen của nước suối ở vùng cao
Theo Đặng Văn Can, phần lớn diện tích vùng rừng núi Việt nam là lộ diện của các đá magma có tuổi từ arkeozoi tới
Đệ Tứ. Nhiều khoáng sản nguồn gốc nhiệt dịch được hình thành, trong đó đã phát hiện được nhiều mỏ có hàm lượng
asen cao. [10]. Ngoài khu vực Đông Nam bản Phóng, còn có nhiều mỏ khác như là Cao Răm, Cẩm Tâm, Suối Trát, Trà
Năng, Pắc Lạng, Tuyên Hoá, Làng Vai, Tà Sỏi, Cắm Muộn, Mậu Đức, , thuộc kiểu vàng - thạch anh - sunfua, và các mỏ
Nà Pái, Pi Ho, Đà Lạt, Xã Khía, Vithulu, Mường Tè, Phong Thổ, , thuộc kiểu mỏ vàng - sunfua - muối sunfua [6] .
Asen có mặt khá phổ biến trong đá gốc cũng như trong đới phong hoá đỏ nâu với hàm lượng lớn hơn nhiều lần giá
trị trung bình của nó trong đã quyển. Các điểm quặng đặc trưng cho kiểu khoáng này đã phát hiện ở Trà năng, Trại Hầu
(Lâm Đồng), Kronpha (Ninh Thuận), Tân Đa Nghịch, Đa Mi (Bình Thuận), Đồn 106, Nam Đá Trắng (Đồng Nai), Núi Đất
(An Giang).
Người ta cũng đã phát hiện trong vùng Quế Lâm, Đội cấn, Tuyên Quang bốn thân quặng thiếc asen có chiều dài
300 450 m, dày 0,65 3,55 m, có hàm lượng asen từ 0,52 9,97 % và hai thân quặng asen chứa thiếc dài 400 900
m, dày 0,6 3,5 m, hàm lượng asen trung bình là 1,07 4,07 %. Tài nguyên dự báo của thiếc là 5000 tấn, của asen là
9900 tấn (Đỗ Đình Hiển và nnk).
Bời vậy, cần nghiên cứu phát hiện, khoanh định các khu vực asen có thể gây ảnh hưởng xấu tới môi sinh [1, 11]. Từ
đó đề ra các giải pháp hữu hiệu phòng, chống nhiễm độc asen cho cư dân và công nhân khai thác sống ở các khu vực
đó.
Tại sao nước uống bị nhiễm asen
Những giả thiết đã được bàn đến
Có nhiều nguyên nhân. Những nguyên nhân chủ yếu sau đây đã được bàn đến:
1 - Nước chảy qua các vỉa quặng chứa Asen đã bị phong hoá. Ví dụ ở thượng nguồn Sông Mã, Việt nam [10, 11, 12] .
2 - Sự suy thoái nguồn nước ngầm làm cho các tầng khoáng chứa Asen bị phong hoá, Asen từ dạng khó tan chuyển
sang dạng có thể tan được trong nước - theo tài liệu của GS. TS. Phan Văn Duyệt [21] .
3 - Sự khử các oxihidroxid của sắt và mangan bời vi khuẩn yếm khí. Arsenic đã hấp thụ trên các hạt mịn của
oxihidroxit sắt hoặc mangan bị vi khuẩn yếm khí khử thành dạng tan được - Theo tài liệu của WHO [13].
4 - Thuốc sâu chứa Asen sử dụng trong nông nghiệp, nước thải của các nhà máy hoá chất có Asen ngấm theo kẽ nứt
xuống mạch nước ngầm - tài liệu trên mạng Intemet của WHO.
Yểm Tĩnh Thần - Điều khoa học chưa biết
Trước Tết Trung Thu mấy ngày, trong một chuyến thâm nhập một địa bàn cách Hồ Gươm khoảng một gang rưởi về
phía Tây-Nam, trên bản đồ 1/18.000, chúng tôi được biết, nhiều người đã lén cho thạch tín xuống những giếng không
dùng nữa để Yểm Tĩnh Thần, tức Thần Giếng. Việc này đã thành một tập tục không rõ từ đời nào truyền lại. Thế mới
biết, thạch tín là chất cực độc, quỷ thần cũng phải sợ. Bao nhiêu làng xã còn duy trì tập tục này, chưa có tài liệu nào đề
cập.
Vài chục năm trước, Quỳnh Lôi là vùng trũng, ao chuôm nhiều. Trước khi đổ đất lấp trũng xây nhà, người ta đã đổ
bao nhiêu thạch tín xuống đó để Yểm Thần Giếng, trấn Thuỷ Tề, Hà Bá Ai thống kê được.
Ngoài asen còn có mangan, nitrit và
Phần lớn nước giếng khoan gia đình ở Đồng bằng Sông Hồng đều có mangan. Trong 30 mẫu đã xét nghiệm ngẫu
nhiên ở huyện Đông Hưng, huyện Quỳnh Phụ, huyện Hưng Hà tỉnh Thái Bình thì đủ 30 mẫu có trên 0,1 mg Mn/L, 17
mẫu có trên 0,5 mg Mn/L. Tại Hà nội, Phòng Thí nghiệm của đơn vị đã phát hiện nhiều mẫu nước giếng khoan gia đình
chứa 1 3 mg Mn/L và hơn. Trong 8 mẫu nước suối tại vùng thượng lưu Sông Mã đã xét nghiệm mangan, thấy 7 mẫu
chứa trên 0,1 mg Mn/L, 3 mẫu trên 0,5 mg Mn/L.
Mặc dầu WHO không xem mangan là một chất độc nhưng theo tài liệu của Viện Y học lao động và vệ sinh môi
trường, Bộ Y tế, thì nhiễm độc Mangan ở mức độ khởi phát có các biểu hiện: mệt mỏi, suy nhược, nhức đầu, chóng mặt,
lãnh đạm, vô tình cảm, rối loạn cảm xúc và thái độ , ở mức độ toàn phát thì co cứng cơ, run (kiểu Parkinson), trí nhớ
giảm sút, tư duy chậm chạp [17]. Chuyên gia độc chất học May Beth Si. Clair và những người khác [18] cũng có thông
báo về độc tính của mangan tương tự như của Viện Y học lao động và VSMT.
Nitrit phá hoại hồng cầu, gây ung thư. . . [14] . Chất này thường thấy xuất hiện ở các thiết bị lọc nước uống không
cần đun, sau một thời gian dài sử dụng.
TCVN qui định nước uống không được chứa hơn 0,1 mg/l mỗi loại. WHO- 1998 cho phép Mangan < 0,5 mg MN/L,
Nitrit < 0,2 mg NO
2
-/L.
Tháng Năm, 1999 nhân một chuyến công tác tại Lào Cai, chúng tôi có ghé thăm một mỏ nước nóng gần thị xã Cam
Đường. Nước từ lòng đất trào lên, lưu lượng khoảng 4 m
3
/giờ, tạo thành dòng suối nhỏ. Nước trong suốt, nhìn thấy sỏi
dưới đáy sâu hơn 1 m, nhiệt độ quanh năm khoảng 25 độ, các thông số hoá lí thông thường đều đạt tiêu chuẩn nước
uống. Người dân thường dùng tắm, giặt, ăn uống. Kiểm tra kĩ, thấy nguồn nước này bị ô nhiễm bởi thuỷ ngân trầm
trọng; tại thời điểm xét nghiệm nước chứa 0,2 mg Hg/L.
Xét nghiệm độc tố trong nước ở đâu
Nhiều Phòng thí nghiệm ở Hà nội, không phải là tất cả, có khả năng xét nghiệm thạch tín (asen), mangan và các độc
tố khác trong nước.
Trung tâm Phân tích & Môi trường của Viện Hoá học Công nghiệp, đóng tại 2 Phạm Ngũ Lão, Hà nội là một trong
những đơn vị có phòng thí nghiệm như vậy. Đơn vị này có thể tiến hành xét nghiệm Asen, mangan ngay tại chỗ theo
yêu cầu của địa phương bằng các phương pháp đã được UNICEF kiểm tra và sử dụng ở nước ta trong thời gian vừa qua.
Năm 1999, được sự hỗ trợ của nhân dân và chính quyền địa phương, được sự tài trợ của UNICEF, đơn vị đã tổ chức tiến
hành xét nghiệm 517 mẫu ngay tại Phường Quỳnh Lôi.
Những giải pháp giảm thiểu ô nhiễm đã áp dụng ở các nước
Nhiều nơi trên Thế giới có nguồn nước bị ô nhiễm bởi Asen nhưng bị các nhà chức trách che giấu trong một thời gian
dài, chỉ sau khi có những vụ chết người hàng loạt ở vài vùng, thông tin này mới được đưa lên các phương tiện thông tin
đại chúng. Tháng Hai năm 1999, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) nêu 3 yêu cầu khẩn cấp trên Internet, một trong những
yêu cầu đó là cần có các kĩ thuật loại trừ Asen đơn giản, chi phí thấp để có thể áp dụng cho nhiều nơi, nhiều vùng, cho
các nước đang phát triển [13] .
* Chi-lê nêu kinh nghiệm dùng sửa vôi để kết tủa Asen; đã áp dụng nhiều năm ở vùng rừng núi của họ. Mỗi hệ thống
xử lí này cần 2 máy bơm: 1 bơm nước, 1 bơm sửa vôi. Kĩ thuật này cần mặt bằng đủ rộng.
* Nhật nêu kinh nghiệm dùng tro núi lửa, không áp dụng được cho các nước không có núi lửa.
* Băng-la-đét dùng phoi sắt. Hiệu quả của phương pháp này không cao. Ngày 29/6/2000 các chuyên gia UNICEF đến
thăm Viện HHCN cũng còn nêu yêu cầu về xử lí Asen cho nước này và họ rất quan tâm đến kĩ thuật do Viện đề xuất.
Đầu tháng 11 vừa rồi, trong một chuyến nghiên cứu khảo sát tại nước này, do UNICEF tài trợ, chúng tôi đã thấy các kỹ
thuật loại trừ asen đơn giản bằng cát, gạch, đang được phổ biến trong nhân dân. Một liên doanh giữa Băng-la-đét và
Ca-na-đa sản xuất thiết bị lọc asen mới đưa vào hoạt động.
* Những phương pháp hiện đại như trao đổi ion, thẩm thấu ngược, [19, không áp dụng được vì chi phí thiết bị cao
và vận hành không thuận tiện.
Những giải pháp khoa học của việt nam đã được thông báo
Tại
Hội thảo về hiện trạng chất lượng nước ngầm trên địa bàn Hà Nội
do Bộ KH&ĐT tổ chức ngày 4 Tháng Tám 2000
vừa rồi, các nhà khoa học đã đề cập đến rủi ro bởi sự nhiễm độc Asen không chỉ có ở Hà nội mà còn ở nhiều địa
phương khác trong đó có cả các tỉnh miền núi. Vấn đề còn lại là các giải pháp phòng, chống sao cho thích hợp với đặc
điểm địa lí, trình độ, tập quán, và mức sống của người lao động mỗi vùng.
Phạm Hùng Việt thông báo vật liệu lọc do đơn vị mình nghiên cứu chế tạo có khả năng loại asen trong nước sinh
hoạt xuống dưới ngưỡng cho phép, có thể sử dụng cho những hệ thống lọc cỡ pilot lắp trước những trạm cấp nước hoặc
những hệ thống lọc nhỏ cho mỗi gia đình [5].
Ngô Ngọc Cát và Đàm Đức Quí giới thiệu thành công bước đầu trong việc sử dụng vật liệu hấp phụ, do đơn vị mình
nghiên cứu sản xuất thử, dễ sử dụng ở mọi nơi. Sơ bộ giá thành 1m
3
nước sạch là 1800 2000 đ, tuỳ theo nồng độ các
chất bẩn cần loại bỏ [4, 24].
Trần Hữu Hoan giới thiệu công nghệ của Viện Hoá học công nghiệp về việc xử lí thạch tín và mangan tại trạm và ở
hộ gia đình với việc sử dụng sắt có sẵn trong nước nguồn hoặc sử dụng khoáng vật thiên nhiên có sẵn ở nước ta. Mô
hình mẫu đã lắp đặt tại phường Quỳnh Lôi [2, 3].
Những giải pháp do Viện Hoá học Công nghiệp đề xuất.
Một trong 3 yêu cầu khẩn cấp mà WHO nêu ra từ Tháng Hai năm 1999 là: Cần có kĩ thuật đơn giản loại trừ Asen
ngay tại giếng và tại mỗi hộ gia đình [13]. Đây cũng là yêu cầu thực tế ở nước ta.
Viện Hoá học Công nghiệp đã kịp thời tổ chức thực hiện yêu cầu này và đạt được một số kết quả bước đầu như các
phương tiện thông tin đại chúng đã nêu.
Nguyên tắc chung
Asen trong nước tồn tại ở 2 dạng hoá trị : As(III) và As(V); trong nước ngầm As(III) trội hơn. Các phương pháp đơn
giản loại trừ asen dựa trên khả năng tạo thành hợp chất ít tan của As(V), ví dụ: FeAsO
4
, Mn
3
(AsO
4
)
2
, AlAsO
4
. Bởi vậy,
muốn loại trừ asen phải chuyển nó tới dạng As(V).
Cộng kết asen với sắt
Nếu nguồn nước sử dụng cho ăn uống được khai thác từ nước ngầm thì dùng sắt có sẵn trong nước ngầm để tách
asen. Sơ đồ phản ứng như sau:
Fe(II) + oxi không khí → Fe(III)
Fe(III) + As(III) → Fe(II) + As(V)
Fe(II) + oxi không khí → Fe(III)
Fe(III) + As(V) ® FeAsO
4
↓
FeAsO
4
kết tủa cùng Fe(OH)
3
và được lọc bỏ qua lớp cát.
Vấn đề bão hoà không khí trong nước cực kì quan trọng.
Theo số liệu thống kê, các giếng khoan gia đình ở Đồng bằng sông Hồng thường chứa nhiều sắt. Nồng độ sắt thông
thường từ 10 20 mg/l, có nơi đến 40 50mg/l hoặc hơn. Nếu bể lọc có cấu trúc tách sắt tốt, có thể làm giảm nồng độ
asen đến dưới ngưỡng cho phép.
Trong quá trình tách sắt đã nêu, một phần hoặc toàn bộ mangan cũng được loại bỏ.
Dùng khoáng vật kết tủa asen
Những khoáng vật chứa sắt, mangan hoặc nhôm có khả năng làm kết tủa asen ở dạng FeAsO
4
, Mn
3
(AsO
4
)
2
, AlAsO
4
.
Khoáng vật trước khi sử dụng phải được chế hoá sơ bộ để chuyển sang dạng hoạt hoá và phải trung tính.
Những việc dân tự làm được
Ở các giếng chứa nhiều sắt thì bố trí lại cơ cấu lọc hợp lí để kết hợp loại sắt đồng thời với loại Asen. Khi sắt kết tủa
dạng Fe(OH)
3
có khả năng hấp thụ kết tủa chứa Asen dưới dạng FeAsO
4
, cần có kết cấu loại sắt hợp lí để lợi dụng tối ưu
khả năng này. Tức là
tận dụng cái rủi ro nhìn thấy, là nhiều sắt, để hạn chế cái rủi ro không nhìn thấy, không
lường trước mà nguy hiểm hơn, là thạch tín/asen.
Ở hộ gia đình dùng bơm điện:
- Giàn mưa làm bằng ống nhựa, đường kính 27 mm, khoan 150 200 lỗ, mỗi lỗ có đường kính 1,5 2mm tuỳ công
suất máy bơm đang sử dụng.
- Dưới cùng của bể lọc là lớp sỏi đỡ dày khoảng 1 gang, trên lớp sỏi đỡ là lớp cát dày khoảng 2,5 3 gang.
- Không dùng đệm xốp, loại đệm lót giường, hoặc than củi. Các vật liệu này dễ sinh phản ứng phụ, sau một thời gian
sử dụng, chúng có thể làm tăng nồng độ nitrit trong nước.
Ở hộ gia đình dùng bơm tay:
- Nước từ vòi bơm róc vào máng mưa. Máng mưa cần có nhiều lỗ nhỏ để không khí dễ tan vào nước, phát huy hiệu
quả oxi hoá của oxi có sẵn trong không khí.
Bể lọc nên có 3 ngăn. Ngăn đầu dùng lọc cặn, nước thô chảy từ dưới lên; có đường xả cặn ở đáy. Ngăn thứ hai
dùng lọc tinh, nước chảy từ trên xuống. Ngăn thứ ba dùng chứa nước sạch. Kích thước tối ưu bể lọc phụ thuộc vào công
suất, lưu lượng từng giếng. Trung tâm nước sạch và VSMT NT tỉnh Thái Bình đã sử dụng loại hình này từ lâu.
Những việc Viện Hoá học Công nghiệp hỗ trợ được
1/ Tư vấn về kĩ thuật xử lí nước có độc tố.
2/ Xét nghiệm thạch tín, mangan và nhiều thông số khác tại các trạm cấp nước đã xây dựng hoặc tại hộ gia đình.
3/ Cung cấp thiết bị lọc thạch tín, mangan cho gia đình.
Các hộ đã có bể lọc sắt đã được cải tạo mà nước còn bị nhiễm độc, do nguồn ít sắt thì lắp thêm bộ lọc Asen. Viện
Hoá học CN đang hoàn thiện bộ lọc này sao cho phù hợp túi tiền của người sử dụng.
Việt nam có tiêu chuẩn nước sinh hoạt riêng (TCVN 5502- 1991), nước ăn uống riêng (TCVN 5501-1991). Thiết bị
này bảo đảm cung cấp đủ nước ăn uống cho hộ gia đình. Thiết bị gồm 2 bộ phận chính. Bộ phận thứ nhất chứa các
khoáng vật có sẵn trong thiên nhiên dùng để kết tủa sen, mangan. Bộ phận thứ hai chứa cát thạch anh, lọc sạch các kết
tủa đã hình thành. Làm sạch các vật liệu lọc bằng cách định kì dùng nước sục, xả cặn.
Hình 1 3 là thiết bị lọc được chế tạo theo mo dun, công suất xử lí là 20 100 lít/giờ, giá thành mỗi bộ từ 420.000
500.000 đ. Sử dụng 10 năm mới phải bổ sung vật liệu. Loại như hình 1 có thể đặt nằm ngang, phục vụ cho các hộ
không có bể chứa nước ở tầng hai.
Hình 4 là thiết bị lọc toàn bộ, giá 350.000 đ. Cho 20 lít nước có độc tố (thạch tín, mangan) vào ngăn trên, sau 1 giờ
được 20 lít nước sạch ở ngăn dưới, đạt tiêu chuẩn. Ưu tiên phục vụ bà con ở vùng sâu, vùng xa.
Nhữllg hộ có yêu cầu lắp đặt cần có thông số nguồn nước trước để cán bộ kỹ thuật điều chỉnh thành phần vật liệu
lọc và đặt chế độ hoạt động của thiết bị cho thích hợp. Kiểm tra chất lượng nước trước khi bàn giao.
Lắp đặt trạm xử lí nước có độc tố qui mô cụm gia đình.
BÀN LUẬN
Nước là một nhu cầu thiết yếu của nhân dân ta. UNICEF và nhiều tổ chức Quốc tế đang hỗ trợ ta giải quyết vấn đề
này. Sự ô nhiễm bời Asen là một rủi ro ngoài tưởng tượng. Asen không gây mùi vị khó chịu khi có mặt trong nước uống
nên khó phát hiện. Hơn nữa việc xét nghiệm Asen thường bị bỏ qua vì chi phí khá cao khi thực hiện bằng các phương
pháp hiện đại ở phòng thí nghiệm. Trước tháng Sáu năm 1999, ta chưa có bộ xét nghiệm Asen ngoài trời.
Tại Quỳnh Lôi và thượng nguồn Sông Mã, đã thừa bằng chứng khẳng định có nguy cơ ô nhiễm Asen do sử dụng
nước giếng khoan hoặc nước suối. Do cấu tạo địa chất thuỷ văn, nhiều vùng rộng lớn ờ nước ta cũng có thể gặp rủi ro.
Để bảo đảm sức khoẻ lâu dài của nhân dân, bảo đảm cho sự phát triển bền vững của giống nòi, tránh thảm hoạ
thạch tín như ở các nước khác, chúng ta cần làm ngay mấy việc như sau:
1 - Cần tiến hành nghiên cứu khả năng và qui luật ô nhiễm asen ở các tầng nước nông và sâu. Nhiều tác giả đã nhận
thấy nồng độ asen trong nước thay đổi theo mùa. Việc xét nghiệm độc tố ở tất cả các nguồn nước đang hoặc định
cấp cho dân làm nước sinh hoạt và ăn uống, trước tiên là thạch tín (Asen), sau nữa là mangan và nitrit là cần thiết và
nên tiến hành ít nhất 2 lần trong năm ứng với hai mùa là mùa khô và mùa mưa. Nên sử dụng bộ xét nghiệm Việt Nam vì
chi phí thấp và có độ chính xác đủ thoả mãn. Những mẫu có Asen cao sẽ kiểm tra lại bằng phương pháp chính xác hơn.
Có thể xét nghiệm mangan và Nitrit bằng chính bộ xét nghiệm mà UNICEF đã tài trợ cho nước ta trong thời gian qua,
hiện đang có ở hầu hết các tỉnh. Hoá chất bổ sung Viện Hoá học Công nghiệp cung cấp được .
2- Các nhà khoa học cần phối hợp với nhau nghiên cứu đề xuất thật nhiều giải pháp kĩ thuật loại trừ các độc tố đã
phát hiện một cách hữu hiệu, phù hợp với đặc điểm tập quán của mỗi vùng. Theo nguyên tắc Nhà nước và dân cùng
làm.
3- Tuyên truyền giáo dục ý thức cộng đồng bảo vệ nguồn nước dưới đất, tự giác xoá bỏ các tập tục gây ô nhiễm môi
trường nước.
Thạch tín/asen nguy hiểm nhưng không đáng sợ bởi lẽ ta đã hiểu nó, biết phát hiện nó, biết khống chế nó bằng
những cách đơn giản, ít tốn kém mà lại hiệu quả. Vậy là ta
có thể yên tâm sống một cách an toàn cùng với thạch
tín
; không phải chuyển làng bản đi đâu cả, cũng chưa cần phải dùng biện pháp chuyển nước từ nơi khác đến.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1/ W. Pickardt. Báo cáo tại Hội nghị Quốc tế về thạch tín (Asen) ở Hà nội ngày 30/9/1999 do Bộ NN&PTNT tổ chức.
UNICEF tài trợ.
2/ Trần Hữu Hoan. Arsenic in drinking water from dlill-wells at Quỳnh Loi & treatmen solutions. Tài liệu lưu trữ của
UNICEF, đã báo cáo tại Hội nghị Quốc tế về thạch tín (Asen) ở Hà nội ngày 30/9/1999 do Bộ NN&PTNT tổ chức. UNICEF
tài trợ
3/ Trần Hữu Hoan, Phạm Đức Nam.
Asen (Thạch tíni) ở Quỳnh Lôi - Giải pháp khắc phục
. Báo cáo tại Hội thảo về
hiện trạng chất lượng nước ngầm trên địa bàn Hà nội do Bộ KH&ĐT tổ chức ngày 4/8/2000.
4/ Ngô Ngọc Cát, Đàm Đức Quí.
Đánh giá nước nhiễm độc arsen (As) ở phường Quỳnh Lôi quận Hai Bà Trưng, Hà
nội và đề xuất các giải pháp làm sạch nước
. Báo cáo tại Hội thảo về hiện trạng chất lượng nước ngầm trên địa bàn Hà
nội do Bộ KH&ĐT tổ chức ngày 4/8/2000.
5/ Phạm Hùng Việt, Trần Hồng Côn,
Chất lượng nước ngầrn và nước cấp Hà nội - Thực trạng và kiến nghị giải
pháp).
Báo cáo tại Hội thảo về hiện trạng chất lượng nước ngầm trên địa bàn Hà nội do Bộ KH&ĐT tổ chức ngày
4/8/2000.
6/ Nguyễn Anh.
Một số ý kiên về việc đánh giá chất lượng llước ngầm trên địa bàn Hà nội.
Báo cáo tại Hội thảo về
hiện trạng chất lượng nước ngầm trên địa bàn Hà nội do Bộ KH&ĐT tổ chức ngày 4/8/2000.
7/ Nguyễn Thị Phương Thảo, Đỗ Trọng Sự.
Bước đầu điều tra, nghiên cứu khả năng ô nhiễm Arsen trong nước
ngầm khu vực Hà nội.
Báo cáo tại Hội thảo về hiện trạng chất lượng nước ngầm trên địa bàn Hà nội do Bộ KH&ĐT tổ
chức ngày 4/8/200.
8/ Đỗ Trọng Sự.
Nghiên cứu nhiễm bẩn nước dưóí đất vùng Hà nội.
Luận án PTS địa lí-địa chất. 1996
9/ Đỗ Trọng Sự.
Hiện trạng ô nhiễm nước dưới đất ở một số khu dân cư kinh tế quan trọng thuộc đồng bằng Bắc
Bộ.
Tuyển tập báo cáo khoa học. Hội thảo quốc gia Tài nguyên nước dưới đất phục vụ chương trình cung cấp nước sạch
và VSMT. Hà nội. 25 - 11 - 1997. Trag 99-112.
10/ Đặng Văn Can.
Arsenic in Geological Formalions in Ma River Upstream Region (Sonla Province) and its Effect to
Enlvironment.
Regional Seminar on Environmental Geology, 11- 13 November 1992, Hanoi.
11/ Đặng Văn Can, Đào Ngọc Phong.
Danh giá tác động của arsen tới môi sinh và sức khoẻ con người ở các vùng
mỏ nhiệt dịch có hàm lượng asen cao.
Tập san Địa chất và Khoáng sản. Tập 7, trang 199 (2000).
12/ Trần Hữu Hoan.
Survey of arsenic in Ma River Upstream Region.
Hanoi - 6/2000. UNICEF tài trợ.
13/
Arsenic in drinking water.
Fact Sheet No 210 February 1999. Tài liệu của WHO (Tổ chức Y tế Thế giới) trên
Intemet.
14/
Arsenic in drinking water.
Tài liệu của EPA (Hoa kì) trên Intemet.
15/ Nobuyuki Hotta.
Arsenic Affects the Whole Body.
Tài liệu trên Internet
16/ Mohammad Abul Kalam Azad. A
rsenic Contaminatioll of Drinking Water in Bangladesh.
Supercourse. Tài liệu
của WHO trên Internet.
17/
Thường quy kỹ thuật Y học lao động và Vệ sinh môi trường.
Tài liệu của Viện Y học lao động và vệ sinh môi
trường, Bộ Y tế, do GS. TS. Lê Ngọc Trọng giới thiệu. Hà nội, 1993.
18/ Mary Beth St. Clair,
Metals in Drinking Water
. Health Effects. Treatment Options. Tài liệu trên Intemet.
19/
Available technologies for arsenic treatment.
Tài liệu của Cty Daimchi Consultant (Nhật), trên mạng lntemet
20/ Đặng Quang Thương.
Quỳnh Lôi với ám ảnh nhiễm độc asenic.
Báo Hà nội mới. Số Chủ nhật, 14/5/2000.
21/ Phan Văn Duyệt.
Nguy cơ nhiễm độc asenic (thạch tín) của nước giếng khoan.
Báo Khoa học đời sống . Từ 5-6
đến 11-6-2000.
22/ Phuong Lan.
Arsenic - Invisible Killer.
Báo Vietnam Economic News; No 24 - 2000, page 24.
23/ Bùi Lĩnh.
Chất cực độc Asen, cách loại Asen ra khỏi nước.
Báo Công nghiệp Việt nam. Số 25(209), ra ngày
15/6/2000, trg 9.
24/ Đàm Đức Quý.
Vấn đề làm sạch nước nhiễm độc Arsenicium ở phường Quỳnh Lôi - quận Hai Bà Trưng.
Báo Hà
nội mới. Thứ Năm, 22/6/2000, trg 3
25 / Tú Anh.
Đã tìrn ra giải pháp loại trừ thạch tín trong nước.
Báo Hà nội mới - Chủ nhật 10/9/2000, trg 3
##5>uu%#V.#uu#.5xy22KRR9z5#‡# #OE55&#yR
As được xếp vào nhóm kim loại nặng cực độc. Đối với người và động vật sau khi ăn, uống
phải lượng As vô cơ từ 0,3 đến 30 mg sẽ xảy ra nhiễm độc cấp trong vòng 30 đến 60 phút,
thường dẫn đến tử vong sau vài giờ hoặc vài ngày. Khi sử dụng lâu dài nguồn nước bị
nhiễm As để ăn, uống sẽ có khả năng bị nhiễm độc As mãn tính, gây tác hại đến chức
năng của nhiều cơ quan: thần kinh, tim mạch, tiêu hóa, sinh sản; nghiêm trọng hơn là
ung thư bàng quang, gan, thận, ruột và làm rối loạn gen.
Xử lý nước sinh hoạt như thế nào?
/>aac=CLICK&aid=ARTICLE_DETAIL&ari=860&lang=1&menu=san-pham-khcn-
noi-bat&mid=995&parentmid=0&pid=1&title=su-dung-vat-lieu-nano-de-san-
xuat-thiet-bi-loc-nuoc-sinh-hoat-nhiem-asen
I. Thực trạng công nghệ xử lý nước nhiễm Asen
1. Kết quả điều tra thực trạng công nghệ xử lý nước bị nhiễm Asen
Từ 1995 đến 2000, nhiều công trình nghiên cứu điều tra về nguồn gốc Asen có trong
nước ngầm, mức độ ô nhiễm, chu trình vận chuyển đã tìm thấy nồng độ Asen trong
các mẫu nước khảo sát ở khu vực thượng lưu sông Mã, Sơn La, Phú Thọ, Bắc Giang,
Hưng Yên, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định, Thanh Hóa đều vượt tiêu chuẩn cho phép đối
với nước sinh hoạt của Quốc tế và Việt Nam.
Kết quả điều tra thực tế tại Thái Bình, Nam Định, Hà Tây (cũ), Hà Nam (năm 2008) cho
thấy trên 30% dân số khu vực nông thôn tại các tỉnh trên sử dụng nguồn nước giếng bị
ô nhiễm Asen để phục vụ sinh hoạt, nồng độ Asen trong nước vượt từ 5 - 20 lần nồng
độ Asen trong nước ăn uống theo tiêu chuẩn 1329/BYT. Hai tỉnh Hà Tây (cũ) và Hà Nam
bị ô nhiễm Asen trong nước ngầm với tỷ lệ cao nhất:
Bảng 1. Hiện trạng ô nhiễm Asen tại Hà Tây - kết quả điều tra năm 2008
TT Huyện
Tổng
số
mẫu
Số mẫu nước bị nhiễm Asen (mg/l)
Tỷ lệ
nhiễm
Asen
Tổng
số
Chia ra
0,05-0,07 0,07-0,1 0,1-0,2 > 0,2
1 Chương Mỹ 1.319 54 32 17 5 3,87
2 Ưng Hòa 2.967 1.381 227 385 538 231 46,55
3 Thanh Oai 2.864 1.464 500 502 356 106 51,12
4 Đan Phượng 1.242 509 102 165 146 96 40,98
5 Hoài Đức 2.000 749 494 210 45 37,45
6 Phúc Thọ 5.32 165 70 61 34 31,02
7 Ba Vì 455 16 8 6 2 3,52
8 Mỹ Đức 891 160 60 34 37 29 17,96
9 Phú Xuyên 1.479 634 91 107 293 143 42,87
10 Thường Tín 1.946 967 141 233 322 271 49,69
Tổng
15.77
1
6.099 1.725 1720 1.778 876 38,67
% so với tổng
số
100% 49,40% 13,97% 13,93% 14,40% 7,1% 38,67
Bảng 2. Hiện trạng ô nhiễm Asen tại Hà Nam - kết quả điều tra năm 2008
TT Huyện Số xã Số giếng
Hàm lượng Asen (ppb)
0-10 11-50 51-100 101-200 201-500 >500
1 Bình Lục 20 1059 541 149 140 118 137 4
2 Lý Nhân 21 1325 416 228 392 106 167 16
3 Thanh Liêm 20 588 456 82 20 20 10 0
4 Kim Bảng 19 819 378 158 100 96 87 0
5 Duy Tiên 21 1090 518 211 142 117 98 4
6 Phủ Lý 8 199 106 51 34 6 8 0
Tổng 109 3080 2415 829 795 463 504 24
% Tổng 47.54 17.30 15.65 9.44 9.92 0.47
(Qui đti: 1ppb = 1 g/l = 0,001 mg/l)
Hầu hết các hộ gia đình tại đây đều sử dụng các biện pháp lọc nước bằng cát, đá, sỏi
theo phương pháp truyền thống, thô sơ nên không xử lý triệt để Asen, từ đó Asen theo
đường nước sinh hoạt tiếp xúc qua da và hệ tiêu hóa tích tụ trong cơ thể gây ra nhiều
bệnh tật nguy hiểm. Trong nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trong
nước và trên thế giới đã chỉ ra rằng khả năng tích lũy của Asen trong cơ thể là rất lớn
kể cả khi tiếp nhận với một liều lượng nhỏ trong thời gian dài. Asen tích lũy trong cơ thể
gây tác động đến các vùng chính: hệ tiêu hóa, da, hệ thần kinh, dây thần kinh vận
động, từ đó làm tăng nguy cơ mắc các bệnh về thần kinh, gan, thiếu máu, rối loạn
chuyển hóa protein và đường, sừng hóa da và điều đáng lo ngại nhất là dẫn đến ung
thư da, phổi, bàng quang và thận.
2. Một số kết quả nghiên cứu xử lý Asen tại Việt Nam
*Thiết bị xử lý nước bị nhiễm Asen sử dụng vật liệu từ đá ong do TS Trần Hồng Côn -
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên nghiên cứu:
Sử dụng đất sét, đá ong, đá son (limônit) đã được biến tính làm vật liệu lọc xử lý Asen
trong nước sinh hoạt cho các hộ gia đình được đánh giá là rất an toàn và tiện lợi. Bình
lọc có cấu tạo như các bình lọc thông thường nhưng bộ cột lọc có tính năng ôxy hoá và
hấp phụ để giữ lại asen. Bình lọc có thể bằng inox hoặc nhựa với hai ngăn. Ngăn thứ
nhất chứa một cột hấp phụ làm từ các hạt đất sét, đá ong và đá son đã được biến tính
nhiệt và biến tính nhiệt hoá. Khi nước chảy qua cột này, asen và mangan trong nước sẽ
bị giữ lại, còn nước sạch chảy vào ngăn thứ hai để sử dụng.
* Bể lọc cát có hệ thống giàn mưa làm thoáng:
Đây là mô hình phổ biến được người dân ở các vùng nông thôn có nguồn nước bị nhiễm
Asen sử dụng. Hệ thống bể lọc cát thông thường được bổ sung thêm hệ thống giàn
mưa làm bằng các ống nhựa để tăng quá trình trao đổi oxi của nước và oxi trong không
khí, giúp cho oxit sắt, oxit mangan trong nước nhanh chóng chuyển thành các hydroxit
và chính các hydoroxit này góp phần hấp thụ Asen trong nước. Tuy nhiên với các
nguồn nước bị ô nhiễm Asen cao thì phương pháp này xử lý không triệt để.
* Vật liệu lọc NC-F20: Viện hóa học (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã phát
triển một kỹ thuật chế tạo vật liệu gốm xốp tổ hợp nanocomposite bao gồm Fe3O4 kích
thước 10 - 12nm trên chất mang Bentonite (NC-F20). Vật liệu này có hiệu năng hấp
thụ asen cao, có khả năng hấp thụ hàng loạt các ion khác và rất thuận tiện trong sử
dụng."NC-F20 là vật liệu chặn an toàn trong xử lý asen". Nano oxyt sắt từ là một vật
liệu mới hứa hẹn năng lực cao trong xử lý asen.
3. Các phương pháp xử lý Asen
Asen tồn tại trong nước ở dạng vô cơ trạng thái hóa trị 3 (As
3+
) và hóa trị 5 (As
5+
), có
độc tố cao hơn so với Asen ở dạng nguyên tố. Hiện nay để xử lý Asen trong nước người
ta có những công nghệ sau:
Lắng: biến Asen trong nước thành dạng rắn sau đó là tách chất rắn ra khỏi
nước. Có 2 phương pháp lắng thông dụng:
- Ngưng tụ/ lắng: để ngưng tụ Asen trong nước người ta dùng Sunfat nhôm, hợp chất
clorua sắt, sunfat sắt làm chất keo tụ, sau đó tách các hạt keo có chứa Asen ra khỏi
nước bằng quá trình lắng.
- Quá trình oxi hóa sắt và mangan thường dùng để xử lý Asen có trong nước ngầm,
quá trình này biến các oxit sắt, mangan thành các hydroxit và lắng xuống, trong quá
trình lắng đó các hydroxit hấp thụ Asen có trong nước
Trao đổi ion: Trong việc khử Asen người ta dùng nhựa trao đổi ion âm tính có tính
kiềm mạnh, muối sunfat (SO
4
2-
) là loại trao đổi ion có tính lựa chọn tốt nhật (hạt nhựa
Zesin). Hiệu quả của quá trình này tùy thuộc vào trạng thái oxit của Asen, độ PH, các
ion cùng tồn tại trong dung dịch, loại zesin sử dụng, nồng độ Asen đưa vào, độ cứng
của nước.
Lọc màng (Membrain): Lọc Membrain là phương pháp dựa vào sự ngăn cản của
màng lọc, phần chất ô nhiễm không lọt được qua lỗ màng sẽ được khử ra khỏi nước.
Việc khử Asen qua màng không đơn giản chỉ bằng lọc màng được tiến hành nhờ hấp
phụ và điện tích của hạt. Do vậy những yếu tố quan trọng để khử asen ở đây là độ lớn
của hạt hợp chất asen và của màng, đặc tính hóa học như tính thân nhựa và điện tích
bề mặt của hai nhân tố trên.
Hấp phụ: Là quá trình làm chất ô nhiễm bám dính trên bề mặt chất hấp phụ nhờ đó
mà nồng độ chất ô nhiễm trong dung dịch giảm dần. Để hấp phụ Asen người ta thường
dùng các chất hấp phụ như oxit kim loại (oxit sắt) các alumina hoạt tính, các chất có
tính hấp phụ mạnh.
Trong các phương pháp xử lý trên thì hấp phụ là phương pháp kinh tế hơn hẳn. việc xử
lý dễ dàng và an toàn. Năng lực hấp phụ của chất hấp phụ được quyết định bởi các tính
chất hóa lý như độ lớn, cấu tạo, điện tích bề mặt, độ rỗng của chất hấp phụ. Hấp phụ
là phương pháp được áp dụng phổ biến trên thế giới ngay cả ở qui mô công nghiệp và
qui mô hộ gia đình. Bên cạnh việc sử dụng các vật liệu hấp phụ Asen truyền thống như
trên, trên thế giới hiện nay đã và đang phát triển các vật liệu lọc có kích thước nano
nhằm tăng điện tích bề mặt, độ rỗng xốp của vật liệu từ đó làm tăng khả năng xử lý
Asen trong nước.
II. Thiết bị lọc nước nhiễm Asen sử dụng vật liệu lọc nano
1. Cấu tạo thiết bị lọc nước nhiễm Asen sử dụng vật liệu lọc nano
Thiết bị gồm 3 bộ phận: Vỏ, lõi lọc, phụ kiện.
- Vỏ thiết bị: Bao gồm thân máy và đế, thân máy có hai bộ phận thân trên và thân dưới
có ren để lắp khớp với nhau, thân máy có chức năng bảo vệ lõi bên trong và giữ cho nước
lưu thông phía bên trong thân suốt quá trình máy vận hành, đế là bộ phận đỡ cho toàn bộ
thiết bị giữ vững ở vị trí thẳng như hình vẽ. Vỏ có thể làm bằng nhựa hoặc inox.
- Lõi lọc: Lõi lọc làm bằng nhựa, bên trong chứa vật liệu lọc nano, lõi lọc có hai đầu
đều có rãnh để đưa nước vào và ra, đầu nước vào ở phía dưới, nước ra ở phía trên,
nước sau lọc tràn qua phần khoang trống giữa lõi và thân máy rồi đi ra ngoài.
- Phụ kiện: Gồm có van khóa nước, ống dẫn nước vào, vòi dẫn nước ra, cút nối van và
vòi vào thân máy, gioăng cao su để chèn khi lắp gien giữa hai bộ phận của thân máy
giúp cho nước không bị rò rỉ.
2. Vật liệu Nano sử dụng trong lõi lọc
Vật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nano mét
(=10
-9
m). Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái, rắn, lỏng
và khí. Vật liệu nano được tập trung nghiên cứu hiện nay, chủ yếu là vật liệu rắn, sau
đó mới đến chất lỏng và khí.
- Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thước nano, không còn chiều tự
do nào cho điện tử), ví dụ, đám nano, hạt nano
- Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano, điện tử
được tự do trên một chiều (hai chiều cầm tù), ví dụ, dây nano, ống nano,
- Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, hai chiều tự
do, ví dụ, màng mỏng,
- Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có một
phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc cấu trúc của nó có nano không chiều, một
chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau.
Nhờ tồn tại với kích thước nano nên các vật liệu có độ rỗng xốp, diện tích bề mặt, điện
tích hấp phụ vô cùng lớn nhờ đó mà tăng lực hấp phụ lôi kéo các hạt vật chất ô nhiễm
bám dính trên các lỗ mao quản của vật liệu hấp phụ.
Trong quá trình nghiên cứu các ứng dụng các loại vật liệu nano, chúng tôi đã chọn lựa
ứng dụng vật liệu Nano có nguồn gốc cácbon để tiến hành chế tạo thử nghiệm thiết bị
lọc nước nhiễm Asen. Các bon là nguyên tố rất phổ biến trong vỏ trái đất. Nhưng sự
khác nhau giữa than - kim cương và nano các bon chủ yếu là do cấu trúc bên trong
khác hẳn nhau giữa chúng. Bình thường cấu trúc của than chì (một dạng các bon) gồm
các lớp than mỏng với chiều dày nguyên tử, gọi là graphen. Mối liên kết giữa các lớp
graphen thì lại rất yếu, cho nên ta mới dùng bút chì để viết được. Còn cấu trúc của các
nguyên tử trong graphen là lục giác và chúng liên kết với nhau rất mạnh, thậm chí các
nhà khoa học không tin là các biện pháp thông thường có thể tách nó ra. Các nhà khoa
học đã tổng hợp được 1 hợp chất mà cho nó thấm vào chì giữa các lớp graphen, có thể
nằm ở đó rất lâu, nhưng không gây phản ứng. Khi có một tác động mạnh nào đó: đập
cơ học, hóa chất, đun nóng tới 150 - 200
o
C thì các lớp graphen tách ra và phản ứng
dây chuyền nổ lạnh không điều khiển xảy ra. Kết quả tạo nên một khối xốp mà thể tích
của nó gấp 500 lần khối ban đầu. Cục than chì biến thành bông xốp đen nhẹ, chứa đến
20% cấu trúc nanô. Trong cấu trúc mới của chì có cả graphen, nanô ống, nanô nhánh,
nanô vòng, nanô đọan. Sự nổ lạnh này làm bứt phá không những mối liên kết yếu
giữa các lớp graphen, mà còn bứt phá từng phần liên kết hóa trị giữa các nguyên tử
các bon trong graphen, kết quả là tạo thành một lượng lớn các nguyên tử gốc tự do mà
mối liên hệ nguyên tử không no. Hỗn hợp cácbon dạng này người ta gọi là USVR,
những tính ưu việt của nó, người ta đang ứng dụng vào trong lĩnh vực lọc nước, xử lý
nước thải của các khu dân cư, của các nhà máy công nghiệp. Những tính chất ưu việt
của nó là:
- Có khả năng lọc những hạt rất nhỏ cỡ nanômét, giống như màng. Sự khác nhau ở
đây là: màng lọc theo diện còn USVR lọc theo thể tích.
- Có khả năng hấp thụ, nó giữ những hạt nhỏ bên trong thể tích của nó, đó là tính hấp
thụ.
- Có khả năng lọc sạch nước khỏi vi khuẩn và vi rút.
Và trong khả năng thứ ba này USVR phải kết hợp với nanô bạc, đó là chất có khả năng
khử trùng, ngăn cản sự phát triển của các loại khuẩn.
Đối với Asen trong nước tồn tại ở các hóa trị As
3+
, As
5+
, dưới dạng các hợp chất vô cơ
khi đi qua các loại vật liệu nano cácbon rất dễ dàng bị bắt giữ bởi các lực hút bên trong
các mao quản vật liệu khiến các hợp chất bám dính chặt vào các mao quản và không
tan theo dòng nước nữa, nhờ diện tích bề mặt lớn, điện tích lớn nên tính hấp phụ của
vật liệu nano cacbon gấp hàng triệu lần tính hấp phụ của than hoạt tính. Bên cạnh đó
đối với những vật liệu than nano dùng để hấp phụ Asen khi sản xuất người ta còn cho
thêm các chất phụ gia để quá trình xử lý tập trung chủ yếu vào việc bắt giữ các hợp
chất chứa Asen.
Vật liệu nano cácbon được nghiên cứu ứng dụng dưới hai dạng sau:
Vật liệu cacbon nano dạng bột mịn: có kích thước dạng bột, rất nhỏ, màu đen, trọng
lượng siêu nhẹ, có độ nén ép cao.
- Vật liệu cacbon nano dạng hạt: kích thước hạt cỡ 0,5 ¸ 1 mm, màu nâu đất, độ nén
ép nhỏ hơn dạng bột vì bột cacbon nano đã được nén ép lại dưới dạng hạt, vì thế kích
thước mao quản hấp phụ vẫn tồn tại ở kích thước nano. Vật liệu dạng hạt dễ vận
chuyển, dễ đưa vào các lõi lọc hơn dạng bột, với loại này người ta cũng đã bổ xung
chất xúc tác để tăng cường khả năng lọc Asen trong nước.
3. Nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc ứng dụng vật liệu Nano
Nước nhiễm Asen được đưa vào ống dẫn nước vào của máy lọc, sau đó nước được đẩy
vào phía trong lõi lọc nano theo hướng đi từ dưới lên, phía bên trên của lõi lọc nano có
nhiều khe hở để dòng nước sau xử lý chảy tràn qua không gian giữa thân máy và lõi
nano. Nước sạch chảy vào lỗ thu nước ra và theo vòi ra để đưa vào sử dụng. Hoạt động
của thiết bị khá đơn giản và tiện sử dụng để có thể lắp đặt vào các vị trí khác nhau.
Đối với nguồn nước sinh hoạt của người dân ở các khu vực thành thị khi sử dụng chỉ cần
nối vòi nước sử dụng với ống nước vào thiết bị, sau đó nước ra khỏi thiết bị là có thể sử
dụng cho mục đích ăn uống và sinh hoạt. Với nguồn nước sinh hoạt không tập trung và
chất lượng nước đầu vào không ổn như ở các vùng nông thôn của nước ta thì cần bổ
sung bộ phận lọc thô như bể lọc cát, cột lọc thô trước khi nước vào thiết bị để tăng tuổi
thọ của thiết bị nếu không lõi sẽ nhanh chóng bị tắc và không sử dụng được.
4. Kết quả quá trình nghiên cứu thực nghiệm
Sau quá trình điều tra hiện trạng công nghệ xử lý nước và nhu cầu sử dụng nước tại
các địa phương của khu vực đồng bằng Bắc Bộ, chúng tôi đã và đang triển khai sản
xuất thử nghiệm các loại thiết bị lọc với 4 qui mô sau:
- Qui mô lọc 60 - 80l/h, 200 - 240 l/h: phục vụ lọc nước sinh hoạt cho 1 hộ gia đình,
cụm gia đình (3 - 4 hộ).
- Qui mô lọc 300 - 350 l/h, 450 - 500 l/h: phục vụ lọc nước cấp sinh hoạt cho cụm dân
cư, trường học, trạm y tế.
Các bộ phận của thiết bị lọc được sản xuất hoàn toàn tại Việt Nam hoặc sử dụng các
linh kiện sẵn có trên thị trường, nhưng dựa trên cơ sở là vật liệu lọc cacbon nano nhập
ngoại (hiện nay tại Việt Nam chưa sản xuất được). Thiết bị được thiết kế để phù hợp
với điều kiện sinh hoạt, cấp nước của đại đa số người dân. Các thiết bị rất dễ sử dụng,
vận hành, sửa chữa và thay thế khi có sự cố. Tuy nhiên các lõi lọc nano cũng chỉ có
tuổi thọ sử dụng nhất định vì khi khả năng hấp phụ của vật liệu hết thì lõi cũng hết thời
hạn sử dụng nên phải thay thế bằng lõi khác.
Khi nghiên cứu vật liệu lọc chúng tôi có tiến hành thử nghiệm lọc nguồn nước bị nhiễm
Asen và kết quả cho thấy như sau:
Nồng độ Asen (mg/l) Đầu vào Đầu ra
TCN Bộ y tế
(1329/2002)
Kiểm tra lần 1 0,148 0,002 0,01
Kiểm tra lần 2 0,148 0,008 0,01
Kiểm tra lần 3 0,28 0,01 0,01
Kết quả nước sau khi lọc cho thấy vật liệu lọc đạt hiệu quả rất cao (< TCN 1329/2002)
khi nồng độ asen trong nước đầu vào khoảng từ 0,1 ¸ 0,3 mg/l (vượt từ 10¸30 lần tiêu
chuẩn).
5. Xu hướng mở rộng và phát triển kết quả nghiên cứu
Với các kết quả nghiên cứ đạt được chúng tôi sẽ mở rộng và phát triển nghiên cứu theo
các hướng sau:
Tích hợp thiết bị lọc Asen với các thiết bị lọc thô (làm giảm nồng độ chất rắn lơ lửng,
tạp chất kích thước lớn, các chất hữu cơ…) thành một bộ thiết bị lọc hoàn chỉnh có chức
năng xử lý các loại chất ô nhiễm khác đảm bảo các thông số chất lượng nước sau xử lý
đạt tiêu chuẩn cho phép.
Chế tạo các bộ thiết bị xử lý nước di động (xách tay, đặt trên thuyền, trên xe) có ứng
dụng các thiết bị lọc nano kết hợp các thiết bị lọc thông thường để phục vụ nhu cầu
nước sinh hoạt cho người dân các vùng thường xuyên bị ngập lũ.
III. Kết luận
Việc ứng dụng vật liệu lọc cacbon nano để chế tạo thiết bị lọc nước nhiễm Asen tại Việt
Nam rất có triển vọng vì vật liệu nano có khả năng xử lý Asen rất tốt đáp ứng được
mong đợi của những người dân đang phải đối mặt với các căn bệnh nguy hiểm do việc
sử dụng nguồn nước nhiễm Asen gây ra. Các thiết bị lọc được đánh giá là dễ sử dụng,
phù hợp với tập quán sử dụng nước của người dân, có khả năng kết hợp với các
phương pháp xử lý nước thông thường để tạo thành các bộ thiết bị tích hợp hoàn chỉnh
phục vụ nhiều mục đích khác nhau.
Các nhà khoa học nghiên cứu về công nghệ nano trên thế giới đã khẳng định “Công
nghệ nano đang trở thành một lĩnh vực khoa học công nghệ đóng vai trò quan trọng
trong việc giải quyết một số bất cập của các thiết bị xử lý nước truyền thống ” “Các
vật liệu nano có thể làm cho các công nghệ này rẻ hơn, bền hơn và xử lý nước hiệu
quả hơn phù hợp với điều kiện các nước đang phát triển”.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Hà Lương Thuần (2008), Các báo cáo kết quả đề tài, Nghiên cứu thiết kế, chế tạo
thiết bị sử dụng vật liệu Nano để xử lý nước có ô nhiễm Asen phục vụ cấp nước sinh
hoạt nông thôn, Viện nước, tưới tiêu và môi trường, Hà Nội.
[2]. Nguyễn Hoài Châu (2005), ‘‘Nghiên cứu xây dựng công nghệ khả thi xử lý amoni
và asen trong nước sinh hoạt’’. Báo cáo đề tài tại Viện Khoa học và Công nghệ Việt
Nam, Hà Nội.
[3]. United Nation Children’s Fund (UNICEF), (2002), ‘‘Hướng tới giảm nhẹ ô nhiễm
Arsen ở Việt Nam’’, Hà Nội.
[4]. Nguyễn Việt Anh (2001), ‘‘Một số công nghệ xử lý arsem trong nước ngầm phục vụ
cho nước cấp sinh hoạt đô thị và nông thôn’’, Hội thảo quốc tế về ô nhiễm arsem: Hiện
trạng tác động đến sức khoẻ con người và các giải pháp phòng ngừa, Hà Nội.
[5]. Find Repot Japan International Cooperation Agency (JICA), (2000), The study on
Groundwater Development in the rural Province of Northem Part in the Socialist
Republic of VietNam, HaNoi.
[6]. Dphe, UNICEF (1998), ‘‘Proposed Arsenic Testing Guidelines for New
Tubewell Installation in Bangladesh’’, Government of people’s republic of
Bangladesh. 30/05/2007.
Tác giả: PGS.TS. Hà Lương Thuần, KS. Đỗ Thị Thu Huyền - Viện Nước Tưới tiêu & Môi
trường
##5>uuvvv..%.%uQw u†#wuCIIKu2IeuJI.#
Qc•…OŒ•QT‚Žg•EƒQ:•AQcg•‚:••‘Qc:’QT‚“Q”d‚•:Qgd–c‚—‚oT˜ooT™Qc
Qcš
[›QcdœQOQ
R
[•:•žQcE’
C
TŸd•ŒQcF QT
2
[–AQcžOoTAQc
9
[A–Q:T¡QcžOT•…¢Q
R
R
d,s- [7 '#%s3:†TQ(
C
F(:<%g#&UXQOG:[)[TQ(
2
d,[7 '#%g#&UXJoQqjrTQ(
9
[- …TQ(R::'#:"[)[TQ(
Tóm tắt:•&#&#&UX#;<4d,#Q /Y#=54%"&*k 34
(#)%"6~.O $V=,#7 !UM& <4%"
&*k.O!8%S# ^&#& $,#7 5tD 3&5&#.O
< ^ #'4 %"$,#7 !UM& /Y#=5#&)
=54N54N5'##&<=#% 6UN #&<=#%UN UN'# q7.
[(%S#%#; %S#)#&%"! q ! 7&.[8,,#N€YY
U8 q G !3{&+M#Y# !U@ UN
GB.g(#)%"6~ !6UN UN'#7& !# $,#7 !
UM& 4%"!r#'% #a ^UN UN'#.g(#)< ^%8%"
&# (#N UXUM #&#&.F q8&(#)3555*#
( H&#N UX4 %"7&.
‚.c‚£‚:T‚••
&@B<#)= ,# a#D#@4UM&'##'5B% '#( ;
@4UMHNB.O 7#UX&@ !UM& B !# !
<> V#&#;<%#(@ '##3 H
,5 '##&*,# $%qG- B.F /! D%8 7#UX
&#&#;<%%'8 H k.s%; !#7&#&
#&UX#;<6 38&*k%(#)46~.
‚‚.•QT‚Žg•EƒQ”d¤Qc•šQcQ¥‚
oaN,#G Hd,#Q%"&*k%~#&< !#t#*&
#N[,#^.j<V%N#( !836) ,#7 UM
##&! !8$&.&#& V=]D #
&#&UXV@%$5'#UN B<,#UM3U4
#N^ $ H UX% '#UM(%S#%#; %S#)#&%"!.
R.‡#6# H&#&%V=)
&#& $V=,#7 #6#UN %S#U>&5&#
@PEB&&@EB&5@
C
A
2
B &#@PA
9
.CT
C
AB#@P
C
B
&&L#@QEB #@OPEB #@OEB5&##@
2
EB&#
@OE
9
B###@O
RC
9
E
R2
B @QB&&#@Q
C
B ##
@Q
2
B #&!%S# ^&5tD'##& $,#7
&5&#.[) #&UXM5=5&#& %"V=L&#&
$%##\ #6#D .
Bảng 1. Hàm lượng arsenopyrit và arsen trong một số vùng quặng ở Việt Nam.
:: sV= s%; %" ‡,#G
&5&#
@WB
&
@u#= WB
R
:
&5&# #&#
|ZTM5 C0
C
KR0W
C
:
&5&# #&#
[j
oQ
I090W
CRC9W
2
:
&5&# #&#
okj:<| RR
C
I0Ce1eW
9
: &5&#
%
j[a IC2CeKRW
0
: &5&#
%
d[O•{ CR0W
J
: &5&#
%
†::&FY IKReRCW
1
##5&#
&5&#%
jdO<T CeC0
C
IRC9RJW
K
##5&#
&5&#%
jqO! QQa RCJW
e
o&#&5&#
5&##
OM[8:<| R0I
C
ReCReRW
RI
o&#&5&#
5&##
&#E:&
CC0W RReRW
RR [65&5& :jUO• R0I
C
II2W
RC
j#%##*<
L
TT`Fg ¦9
C
G#2W 1C9u#
Ghi chú: 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 - theo tài liệu của Nguyễn Kinh Quốc [9]; 3- theo tài liệu Đỗ Đình Hiển [6];12-
theo tài liệu của Đặng Văn Can [1, 2].
C.&#&V=)
:& $,#7 %S# ^&#UX "%N %S#V=
#< #S5M5V= UM -V=.F3Rp&%G`
(#)$,#7 !UM& #(#)V=4d,#Q.
2.&#&NV=5
O V=) ! ^&75#UX##+N$%§
V=) @(#)#5a#&V=7&l#&B.|< ^ `#4%"
V=#%##( NEgr@#/EjB##' NV=75 !$
q !UM&&'# @F3CB.[8! ^#$&#&NV=,#
7 @= NDt,#7 BG#7 #&V#&5.‹5aN k
7+#&#a5.O!] /(#UM$&UM 4UN 8
=#@UN UUN )UN qB%UN UN'#.
Bảng 2. Hàm lượng arsen trong các đới biến đổi nhiệt dịch bị phong hoá đỏ nâu
ở thượng nguồn sông Mã.
:: O#& :a'#Y#=5 TUM@u#B
:& O;
R T2J.C Ru9 10 2II
C T20.C Cu1 1I 2II
2 T1.C JuRR 1J 2II
9 TRI.2 Ru2 1I CII
0 cCC 9uRI J0 CII
J cC2 9uRI 0R 2II
Ghi chú: Hàm lương trung bình của arsen trong quyển đá là 1,9 g/t (Vinogradov A. P., 1962).
Bảng 3. Hàm lượng arsen trong đất ở đới quặng antimon Làng Vài - Đầm Hồng
::
E),
p
Q'p'#
T
UM
@u#B
:: E),p Q'p'#
TUM
@u#B
R jd.RC :&<NV= CeJ2 0 jd.Ke
:&<%5
#E
RRRK
C jd.29
O NV=
RII
RCCI J jd.RIRR
:&<)#
V=
Ree0
2 jd.0 [/# C0K2 1 jd.RCR2 O # R2JR
0II
9 jd.J1 :&<N RJ2C K jd.R9R0 :&<)# C29R
9.&#&'#4 %"V=
Q< ^N5#tU¨ 4 %"V= !7#UX& q#' k !
UM& ^#$4 %"V=& k%p#& N5#tU¨.
F32<<UM&'#4%"$#5&#&5&#%jdmKn.
jN5#tU¨ !UM& Y Y]3U4D#3#; %S##&<!.[
< ^%'8T6dUFG%.mKnr#D'p#; %S#4#D
Y#VNV=jd[aT6%N#t)RJIp 2 .o#G #& H
r'##'‡U/#l@Pseudocyclosorus indochinensisB#
,&‰ !7#UX&.TUM&#&#& #&<NV=N'5RIa
UM#& H!#&#; %S#.TUM#& H&#&#; %S#%"
[aT6IIRW‹UM '#I9W.
0.&#&UN 4 %; $V=&
g(#)< ^UN 4 $ #' k q 7#UX.O D#V33
#5#G UN 8=#% 6(4RR)t&gr- %"[QF3
ok@$#%#B #' )48 $"@RRuReeIB
/ !UN 4a l%NUUMIIC20u.”+S#()#UU
UMICC0u.[8U}UM& HUN 4 #&%; !
#&<8 @I92RR2uB@F39B%N /#<UM&#&UN #
@©II0uB#4UM&#&UN 4 8%UM#V /#< 5_5.
[8 ^#$(#UM$&#&NV=UM %UN
UN 4 )#&4<# ` #<UN #= ,#4".
Bảng 4. Hàm lượng arsen trong nước ở các khe thuộc vùng mỏ listvenit
ở đông nam Bản Phúng (xã Bó Xinh, huyện Sông Mã, Sơn La)
:: E),p TUM@uB :: E),p TUM@uB
R ‡QIR IKJ RI ‡QKC IKJ
C ‡QRR I01 RR ‡QeR I92
2 ‡QRC I0J RC ‡QeC I92
9 ‡Q2R I92 R2 :FRR IKJ
0 ‡Q2C I1C R9 :FRC IKJ
J ‡Q1R I01 R0 :FCR IKJ
1 ‡Q1R I1C RJ :FCC I1C
K ‡Q1C IKJ R1 :F2R I1C
e ‡QKR RR0
