nghiên cứu quy trình lọc xử lý nước ô nhiễm asen được thực hiện tại địa bàn phường định công

Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 1 MSSV: 505303005
M U
Hiện nay, 30% nớc cấp cho các đô thị ở Việt Nam đợc khai thác từ nớc
ngầm. Nớc ngầm có chất lợng tốt hơn nớc mặt về khía cạnh vi sinh, các chất
lơ lửng và ít chịu ảnh hởng bởi các loại chất thải của con ngời. Tuy nhiên, hàm
lợng khoáng hòa tan trong nớc ngầm cao hơn nớc mặt, phổ biến nhất là các
ion gây độ cứng, sắt, mangan, các hợp chất của nitơ. Ngoài ra, một số nguồn
nớc ngầm còn bị ô nhiễm kim loại nặng nh chì, thủy ngân và đặc biệt là Asen.
Kết quả khảo sát từ năm 2003 đến 2005 của CETASD- trờng ĐHKHTN-
ĐHQGHN và nhiều đơn vị khác cho thấy nhiều nguồn nớc ngầm dọc hai bờ
sông Hồng bị nhiễm Asen. Trong nớc ngầm, Asen tồn tại ở các trạng thái hóa
trị +3 và +5 ở dạng vô cơ (axit arseno H
3
AsO
3
, axit arsenic H
3
AsO
4
), hoặc As-
hữu cơ. Dạng hữu cơ chỉ chiếm 1 phần nhỏ tổng lợng Asen trong nớc ngầm.
Trong điều kiện khử của nớc ngầm, Asen chủ yếu ở trạng thái hóa trị +3.
Asen là một nguyên tố có độc tính cao. Độc tính của Asen phụ thuộc vào
trạng thái hóa trị, dạng tồn tại của nó. Trong đó, Asen vô cơ độc hơn Asen hữu
cơ, As(III) độc hơn As(V). Asen có thể gây độc ở liều lợng rất nhỏ và ảnh
hởng đến hầu hết các cơ quan trong cơ thể. Khi sử dụng nớc nhiễm Asen ở
nồng độ 50 g/l liên tục cho ăn uống xác suất bị ung th cơ thể lên tới 13/1000.
Vì Asen có ảnh hởng đến sức khỏe con nguời nên tổ chức Y tế thế giới đã
khuyến cáo giảm giới hạn nồng độ Asen trong nớc uống từ 50 xuống 10 g/l

vào năm 1993. Tơng tự, năm 2001 Cục bảo vệ môi trờng Mỹ (USEPA) thay
đổi tiêu chuẩn Asen trong nớc ăn uống từ 50 xuống 10 g/l và áp dụng từ
6/2006. Tiêu chuẩn này cũng đã đợc bộ Y tế Việt Nam áp đặt thông qua QD
1329/2002-BYT. Để xử lý Asen đạt tiêu chuẩn khắt khe trên nhiều nghiên cứu ở
các quy mô đã đợc tiến hành và đợc tổng quan.
Vì vậy xuất phát từ thực tế ô nhiễm Asen trong nớc xuất hiện ngày càng
nhiều ở các tỉnh trên toàn quốc và đặc tính của vật liệu có giá thành thấp nh
trấu đốt, cát, xỉ than, đề tài: Nghiên cứu quy trình lọc xử lý nớc ô nhiễm Asen
đợc thực hiện tại địa bàn phờng Định Công, quận Hoàng Mai, thành phố Hà
Nội với mục đích:
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 2 MSSV: 505303005
Khảo sát thực trạng ô nhiễm Asen nguồn nớc ngầm và nguồn nớc sử
dụng cho sinh hoạt của phờng Định Công.
Nghiên cứu khả năng hấp phụ Asen của các vật liệu nh trấu đốt, cát và
xỉ than.
Xây dựng mô hình thực nghiệm lọc Asen gồm có giàn phun ma, bể lọc
bằng cát và bể lọc bằng trấu đốt.
Đa ra một số kiến nghị để đảm bảo an toàn nguồn nớc sinh hoạt phờng
Định Công.

Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 3 MSSV: 505303005
CHNG I
TổNG QUAN Về NGHIÊN CứU ASEN
1.1.tổng quan về asen
1.1.1. Nguồn gốc Asen.
Trong tự nhiên Asen có trong nhiều loại khoáng vật nh Realgar As
4
S
4
,
Orpoment As
2
S
3
, Arsenolite

As
2
O
3
, Arsenopyrite FeAsS (có tới 368 dạng)
Trong nớc Asen thờng ở dạng asenit hoặc asenat (AsO
3-
3
, AsO
3-
4
). Các hợp
chất Asen methyl có trong môi trờng do chuyển hóa sinh học.
Asen là một nguyên tố không chỉ có trong nớc mà còn có trong không khí,
đất, thực phẩm và có thể xâm nhập vào cơ thể con ngời, nguyên nhân chủ yếu
khiến nớc ngầm ở nhiều vùng thuộc nớc ta nhiễm Asen là do cấu tạo địa chất.
Trong công nghiệp, Asen có trong ngành luyện kim, xử lý quặng, sản xuất
thuốc bảo vệ thực vật, thuộc da. Asen thờng có mặt trong thuốc trừ sâu, diệt
nấm, diệt cỏ dại.
Ngoài ra, những khu vực dân tự động đào và lấp giếng không đúng tiêu
chuẩn kỹ thuật khiến chất bẩn, độc hại bị thẩm thấu xuống mạch nớc. Cũng nh
việc khai thác nớc ngầm quá lớn làm cho mức nớc trong các giếng hạ xuống
khiến cho khí oxy đi vào địa tầng và gây ra phản ứng hóa học tạo ra Asen từ
quặng pyrite trong đất và nớc ngầm nông, ở mức nớc ngầm sâu thì không phát
hiện đợc.
Các quá trình sinh- địa- hóa:
Sự phân bố rộng rãi của nguyên tố Asen đợc bắt đầu từ quá trình địa hóa.
Điều này có nghĩa nồng độ của Asen gia tăng khi càng xuống sâu dới các tầng
đất hoặc mạch nớc ngầm.
Hai môi trờng có khả năng tích tụ nồng độ Asen cao đó là tại khu vực

vũng, vịnh cạn ở miền khí hậu khô hạn đến bán khô hạn, và tại những tầng nớc
ngầm có tính khử mạnh, thờng gặp ở vùng chứa nhiều lắng cặn phù sa nhiều
sulphat. Các tầng lớp lắng cặn mỏng ở địa vực thấp, nơi có độ nghiêng thủy vực
thấp, là khu vực đặc trng chứa nhiều Asen trong mạch nớc ngầm.
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 4 MSSV: 505303005
Các tầng nớc ngầm có nồng độ Asen cao thờng ở độ sâu từ 20m đến
120m. ở 20m, cấu trúc địa chất chứa nhiều đất sét pha cát trộn lẫn với kankar.
Xuống đến độ sâu 120m, đất mịn pha sét có thể chứa nồng độ Asen lên đến 550
mg/L. [1]
ở dới tầng đất ngầm, Asen thờng xuất hiện nhiều trong các hỗn hợp
khoáng tạo đá (VD: o-xit sắt, đất sét, hoặc các hỗn hợp khoáng sulphide). Rất
nhiều Asen bị kết dính trong các hỗn hợp khoáng pyrite ở lu vực phù sa. Đáng
chú ý là trong quá trình bơm nớc lên từ những khu vực giếng sâu làm hạ thấp
mực nớc ngầm, oxy theo đó sẽ xâm nhập vào thúc đẩy quá trình oxy hóa
khoáng pyrite. Quy trình phản ứng ôxy-hóa khoáng pyrite cũng đồng nghĩa với
việc giải phóng nguyên tố asen vào môi trờng nớc. [1]
Càng xuống sâu dới các tầng địa chất của một số địa vực đã nêu, nồng độ
Asen cao hơn. ở trong những tầng địa chất này, phản ứng oxy hóa đối với
khoáng chất sunfua diễn ra càng mạnh. Vì thế, giải phóng một lợng Asen lớn
hơn. ở môi trờng có độ ẩm càng cao, các hỗn hợp khoáng sunfua tham gia vào
quá trình phong hóa càng nhanh hơn. Khoáng pyrite là một trong những điển
hình của hỗn hợp khoáng kém ổn định nhất trong quá trình.
Quy trình các phản ứng oxy hóa diễn ra:
+ ở dạng ion:
FeAsS + O
2
+ H
2

O H
2
AsO
4
-
+ H
3
AsO
3
+ SO
4
2-
+ H
+
+FeOOH
+ ở dạng hoàn chỉnh:
FeAsS + O
2
+ H
2
O H
3
AsO
4
+ H
3
AsO
3
+ H
2

SO
4
+ FeOOH
1.1.2. tính chất hóa lý của Asen
1.1.2.1 tính chất vật lý:
Asen không gây mùi khó chịu trong nớc (cả khi hàm lợng có thể gây chết
ngời), khó phân hủy.
Là nguyên tố phổ biến thứ 20 trong các nguyên tố có trên bề mặt trái đất.
Hàm lợng trung bình từ 1,5-2 mg/kg đất.
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 5 MSSV: 505303005
Theo từ điển Bách khoa dợc học xuất bản năm 1999, thạch tín là tên gọi
phổ thông dùng chỉ nguyên tố Asen hóa trị III (As
2
O
3
). Ôxit này màu trắng, dạng
bột tan đợc trong nớc, rất độc.
ở vị trí 33 trong HTTH, cấu trúc electron là: [Ar].3d
10
.4s
2
.4p
3
, nó đợc xem
nh một dạng phi kim hay đợc gọi là á kim. Nó mang nhiều độc tính tơng tự
một số kim loại nặng nh chì và thủy ngân.
Khối lợng phân tử 74.9216 g/mol, không hòa tan trong nớc.
Vỏ Trái đất chỉ chứa một hàm lợng rất nhỏ Asen (~0,0001%), tuy nhiên

nó lại phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Trong tự nhiên, Asen tồn tại ở dạng
nguyên chất với ba dạng hình thù (dạng alpha có màu vàng, dạng beta có màu
đen, dạng gamma có màu xám).
Asen cũng tồn tại ở một số dạng ion khác.
1.1.2.2. Tính chất hóa học:
Asen (As) tồn tại dới dạng các hợp chất (chính các hợp chất của Asen mới
là những độc chất cực mạnh).
Trong nớc Asen tồn tại ở 2 dạng hóa trị: hợp chất Asen hóa trị III và V
(hợp chất Asen hóa trị III có độc tính cao hơn dạng hóa trị V).
Trong môi trờng sinh thái, các dạng hợp chất Asen hóa trị (III) có độc tính
cao hơn dạng hóa trị (V). Môi trờng khử là điều kiện thuận lợi để cho nhiều hợp
chất Asen hóa trị V chuyển sang Asen hóa trị III. Trong những hợp chất Asen thì
H
3
AsO
3
độc hơn H
3
AsO
4
. Dới tác dụng của các yếu tố oxi hóa trong đất thì
H
3
AsO
3
có thể chuyển thành dạng H
3
AsO
4
. Thế oxy hóa khử, độ pH của môi

trờng và lợng kaloit Fe
3+
là những yếu tố quan trọng tác động đến quá trình
oxy hóa- khử các hợp chất Asen trong tự nhiên.
Asen có khả năng kết tủa cùng với ion sắt.
Trong môi trờng khí hậu khô: hợp chất Asen thờng tồn tại ở dạng ít linh động.
Trong điều kiện ẩm ớt: các hợp chất Asen sulfua dễ bị hòa tan, rửa trôi
hoặc hòa tan để thâm nhập vào đất, vào nớc và không khí. [1]
Asen tham gia phản ứng với oxy trở thành dạng As
2
O
3
rồi sau đó là As
2
O
5
.
nếu trong môi trờng yếm khí thì Asen (V) sẽ bị khử về trạng thái Asen (III).
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 6 MSSV: 505303005
4As + 3O
2
= 2As
2
O
3

As
2

O
3
+ O
2
= As
2
O
5
4As(r) + 5O
2
(kh) As
4
O
10
(r)
4As(r) + 3O
2
(kh) As
4
O
6
(r)
Asen tham gia phản ứng với tất cả các halogen trong môi trờng axit.
2As + 3Cl
2
= 2AsCl
3
AsCl
3
+ Cl

2
= AsCl
5

2As + 3F
2
= 2AsF
3

2As(r) + 5F
2
(kh) 2AsF
5
(kh)
2As(r) + 3Br
2
(kh) 2AsBr
3
(r) [vàng phale]
2As(r) + 3I
3
(kh) 2AsI
3
(r) [đỏ]
1.1.3.Các hợp chất của Asen:
ở trạng thái tự nhiên Asen tồn tại nhiều dạng hợp chất khác nhau nhng
dạng gây ngộ độc và ảnh hởng mạnh đến con ngời nhất là Asen (III).
1.1.3.1. Asen (III) florua (2AsF
3
)

- Khối lợng phân tử: 131,92 g/mol.
- Trạng thái: lỏng.
- Nhiệt sôi: 58-63
o
C
- Nhiệt đông đặc -6
o
C
- D=2700 kg/m
3
1.1.3.2. Asen(V) florua (AsF
5
)
- khối lợng phân tử
169.914 g/mol
- Trạng thái: khí
- Nhiệt sôi: -52.8
o
C
- Nhiệt đông đặc -79.8
o
C
- D=7.456 kg/m
3


Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 7 MSSV: 505303005
1.1.3.3. Asen(III) chlorua (AsCl

3
)
- Khối lợng phân tử 181.24
g/mol
- Trạng thái: dung dịch
- Nhiệt sôi 130
o
C
- Nhiệt đông đặc -16
o
C
- D=2150-2205 kg/m
3

1.1.3.4. Asen(V) chlorua (AsCl
5
)
- Khối lợng phân tử 252.18 g/mol
- Trạng thái: chỉ tồn tại ở nhiệt độ thấp
- Nhiệt sôi
- Nhiệt đông đặc -50
o
C
- D=2150-2205 kg/m
3

1.1.3.5. Asen(III) bromua (AsBr
3
)
- Khối lợng phân tử 314.63 g/mol

- Trạng thái: tinh thể rắn
- Nhiệt sôi 321
o
C
- Nhiệt đông đặc 31
o
C
- D=3400-3660 kg/m
3

- Màu: trắng- vàng lợt
1.1.3.6. Asen(III) Iodua (AsI
3
)
- Khối lợng phân tử 455.635
g/mol
- Trạng thái: tinh thể rắn
- Nhiệt sôi 400-424
o
C
- Nhiệt đông đặc 141
o
C
- D=4390-4730 kg/m
3
- Màu đỏ



Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 8 MSSV: 505303005
1.1.3.7. Asen(III) Hidua (AsH
3
)
- Khối lợng phân tử 77.945
g/mol
- Trạng thái: khí
- Nhiệt sôi -62.5
o
C
- Nhiệt đông đặc -116
o
C
- D=3.42kg/m
3


1.1.3.8. Asen(III) Oxit (As
2
O
3
)
- Khối lợng phân tử 197.84
g/mol
- Trạng thái: tinh thể rắn
- Nhiệt sôi 460
o
C
- Nhiệt đông đặc 313

o
C
- D=3740 kg/m
3
- Màu trắng


1.1.3.9. Asen(V) Oxit (As
2
O
5
)
- Khối lợng phân tử 229.84
g/mol
- Trạng thái: rắn
- Nhiệt nóng chảy 315
o
C
- D=4320 kg/m
3
- Màu trắng


Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 9 MSSV: 505303005
1.1.3.10. Asen(III) sulphua (As
2
S
3

)
Khối lợng phân tử 246.04
g/mol
- Trạng thái: tinh thể rắn
- Nhiệt sôi 707
o
C
-Nhiệt nóng chảy 310
o
C
- D=3460 kg/m
3
- Màu vàng cam


1.1.3.11. Asen(V) sulphua (As
2
S
5
)
- Khối lợng phân tử 310.17g/mol
- Trạng thái: rắn
- Nhiệt sôi 500
o
C
- Nhiệt nóng chảy 300
o
C
- Màu vàng vàng sậm
- Màu đỏ

- D=3500 kg/m
3

1.1.3.12. Asen(II) sulphua (As
4
S
4
)
Khối lợng phân tử
427.95g/mol
- Trạng thái: tinh thể rắn
- Nhiệt sôi 565
o
C
- Nhiệt nóng chảy 320
o
C
- Màu đỏ
- D=3500 kg/m
3

Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 10 MSSV: 505303005
1.1.3.13. Asen(III) selenua (As
2
Se
3
)
- Khối lợng phân tử

386.72/mol
- Trạng thái: rắn
- Nhiệt nóng chảy 260
o
C
- Màu hơi đen
- D=4750 kg/m
3



1.1.3.14. Asen(III) telua (As
2
Te
3)
- Khối lợng phân tử
532.6433g/mol
- Trạng thái: tinh thể rắn
- Nhiệt nóng chảy 621
o
C
- Màu đen
- D=6500 kg/m
3


1.1.4- ứng dụng của Asen.
Nh chúng ta đã biết, Asen là nguyên tố vi lợng, rất cần thiết cho sự sinh
trởng và phát triển của con ngời và sinh vật, Asen có vai trò trong trao đổi chất
nuclein, tổng hợp protit và hemoglobin. (GS.TS Trần Hiếu Nhuệ, viện kĩ thuật

nớc và công nghệ môi trờng, hội bảo vệ tài nguyên và môi trờng Việt Nam).
Asen là nguyên tố có mặt trong nhiều loại hóa chất sử dụng trong nhiều
ngành công nghiệp khác nhau nh: hóa chất, phân bón (lân- phốt phát, đạm-
nito), thuốc bảo vệ thực vật, giấy, dệt nhuộm,
Nhiều ngành công nghiệp sử dụng nhiên liệu hóa thạch nh công nghiệp xi
măng, nhiệt điện, công nghệ đốt chất thải rắn cũng nh nguồn gây ô nhiễm
không khí, nớc bởi Asen.
1.1.5. ảnh hởng của Asen đến sức khỏe con ngời.
ảnh hởng của asen tới sức khỏe con ngời:
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 11 MSSV: 505303005

Asen gây ung th biểu mô da, phế quản, phổi, các xoangdo Asen và các
hợp chất của Asen có tác dụng lên nhóm Sulphydryl (-SH) phá vỡ quá trình
photphoryl hóa. Các enzim sản sinh năng lợng của tế bào trong chu trình axit
xitric bị ảnh hởng rất lớn. Enzim bị ức chế do việc tạo phức với Asen(III) làm
ngăn cản sự sản sinh phân tử ATP. Do Asen có tính chất hóa học tơng tự nh
photpho, nên chất này có thể làm rối loạn photpho ở một số quá trình hóa
sinh. [8]
Hàm lợng Asen trong nớc sinh hoạt phải <0.01mg/l mới là đạt yêu cầu.
Theo tổ chức y tế thế giới WHO cứ 10.000 ngời thì có 6 ngời bị ung th do sử
dụng nớc ăn có nồng độ Asen >0.01 mg/l.
Asen là nguyên tố khi đợc ăn vào rất khó hấp phụ và phần lớn đợc triệt
tiêu ở nguyên dạng. Các hợp chất Asen hòa tan trong nớc đợc hấp thụ nhanh
chóng từ ống tiêu hóa, Asen(V) và Asen hữu cơ đợc đào thải qua thận rất nhanh
và hầu nh toàn bộ. Asen vô cơ có thể đợc tích lũy ở da, xơng và cơ bắp, chu
kỳ bán hủy của nó trong cơ thể ngời trong vòng 20 đến 40 ngày.
Nhiễm độc Asen cấp của con ngời chủ yếu phụ thuộc vào nhịp độ đào thải
khỏi cơ thể của các hợp chất. Asin đợc coi là dạng độc nhất sau đó đến Asenit

(Asen(III)), Asenat (Asen (V)) và hợp chất Asen hữu cơ.
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 12 MSSV: 505303005
Hiện tại vẫn cha có một bản liệt kê đầy đủ nào về các loại bệnh do Asen,
Asen vô cơ đợc coi là chất gây ung th đồng thời nó cũng gây nhiều tác động
khác nữa Đôi khi các triệu chứng khó thở gây ra bởi Asen bị nhầm lẫn với
triệu chứng của các bệnh khác. Asen có thể gây bệnh cấp tính hay mãn tính, tuy
nhiên dới góc độ Asen trong nớc uống thờng chỉ có các bệnh mãn tính (do
dùng nớc uống chứa nồng độ Asen quá từ năm lần mức cho phép sẽ gây ra các
bệnh ung th, bao gồm ung th da, ung th bàng quang, thận, phổi, gan, các
bệnh tiểu đờng) do Asen gây ra.
Trong nớc uống, Asen không trông thấy đợc, không mùi vị, nên không
thể phát hiện. Sự phát hiện ngời nhiễm Asen rất khó do những triệu chứng của
bệnh phải từ 5 đến 15 năm sau mới xuất hiện. Bởi vậy, các nhà hóa học còn gọi
Asen là sát thủ vô hình. Và một điều đáng lu ý là Asen độc gấp 4 lần so với
thủy ngân.
Ngộ độc Asen là các bệnh kinh niên do sử dụng nớc uống có chứa Asen ở
nồng độ cao trong một khoảng thời gian dài. Các hiệu ứng bao gồm sự thay đổi
màu da, sự hình thành của các vết cứng trên da, ung th da, ung th phổi,ung th
thận và bàng quang cũng nh có thể dẫn tới hoại tử.
Asen là một chất rất độc. Có thể chết ngay nên uống một lợng bằng nửa
hạt ngô (bắp).
Nếu bị ngộ độc cấp tính bởi Asen sẽ có biểu hiện: khát nớc dữ dội, đau
bụng, nôn mửa, tiêu chảy, mạch đập yếu, mặt nhợt nhạt rồi thâm tím, bí tiểu và
tử vong nhanh.
Nếu bị nhiễm độc Asen ở mức thấp, mỗi ngày một ít với liều lợng dù nhỏ
nhng trong thời gian dài sẽ gây: mệt mỏi, buồn nôn và nôn, hồng cầu và bạch
cầu giảm, da sạm, rụng tóc, sút cân, giảm trí nhớ, mạch máu bị tổn thơng, rối
loạn nhịp tim, đau mắt, đau tai, viêm dạ dày và ruột, làm kiệt sức, ung th

Ngời uống nớc ô nhiễm Asen lâu ngày sẽ có các đốm sẫm màu trên thân
thể hay đầu các chi, niêm mạc lỡi hoặc sừng hóa da, gây sạm và mất sắc tố,
bệnh Bowen (biểu hiện đầu tiên là một phần cơ thể đỏ ửng, sau đó bị chảy nớc
và lở loét).
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 13 MSSV: 505303005
Bệnh sừng hóa da thờng xuất hiện ở tay, chân, lòng bàn tay, gan bàn chân-
phần cơ thể cọ xát nhiều hoặc tiếp xúc ánh sáng nhiều lâu ngày sẽ tạo thành các
đinh cứng màu trắng gây đau đớn.
Bệnh đen và rụng móng chân có thể dẫn tới hoại tử, rụng dần từng đốt
ngón chân.
ảnh hởng độc hại đáng lo ngại nhất của Asen tới sức khỏe là khả năng
gây đột biến gen, ung th, thiếu máu, các bệnh tim mạch (cao huyết áp, rối loạn
tuần hoàn máu, viêm tắc mạch ngoại vi, bệnh mạch vành, thiếu máu cục bộ cơ
tim và não), các loại bệnh ngoài da (biến đổi sắc tố, sạm da,sừng da, ung th
da,), tiểu đờng, bệnh gan và các vấn đề liên quan tới hệ tiêu hóa, các rối loạn
ở hệ thần kinh- ngứa hoặc mất cảm giác ở chi và khó nghe. Sau 15-20 năm kể từ
khi phát hiện, ngời nhiễm Asen sẽ chuyển sang ung th và chết.

1.2. tổng quan về hiện trạng ô nhiễm asen trong
nớc
.
1.2.1. Hiện trạng ô nhiễm Asen trong nớc trên thế giới.

Từ những năm đầu thập niên 10 của thế kỷ XX, nguồn nớc ngầm từ các
giếng khoan đợc coi là không bị ô nhiễm các vi sinh vật gây bệnh và các chất
thải hữu cơ, đã đợc đa vào sử dụng, cung cấp nớc sinh hoạt cho cộng đồng
dân c, thay thế dần việc sử dụng nớc bề mặt. Song ở một số vùng, nguồn nớc
này lại chứa các kim loại nặng nh: chì, mangan, đặc biệt là Asen với nồng độ

cao đáng lo ngại.
Nhiễm độc Asen mãn tính thờng xảy ra do ngời dân sử dụng nguồn nớc
sinh hoạt bị nhiễm Asen với nồng độ cao quá mức cho phép. Theo số liệu của Tổ
chức Y tế thế giới về ô nhiễm Asen trong nguồn nớc, nồng độ Asen trong nớc
giếng khoan ở khu vực Nam Iowa và Tây Missouri của Mỹ dao động từ 0,034-
0,490 mg/l; ở Hungary dao động từ 0,001- 0,174 mg/l, trung bình là 0,068 mg/l;
ở khu vực Tây-Nam Phần Lan khoảng 0,017- 0,98 mg/l; Mexico: từ 0,008-
0,624 mg/l, có tới 50% số mẫu có nồng độ Asen >0,050 mg/l. [9]
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 14 MSSV: 505303005
Mức độ ô nhiễm Asen trong nớc ngầm ở các nớc châu á trầm trọng hơn,
nồng độ Asen trung bình trong nguồn nớc ngầm ở Tây Nam Đài Loan là
0,671 mg/l. ở Tây Bengal ấn Độ nồng độ Asen trung bình trong nớc giếng
khoan của các quận dao động từ 0,193 đến 0,737 mg/l, có mẫu lên tới
3,700 mg/l.
Bệnh nhiễm độc Asen mãn tính do sử dụng nguồn nớc bị ô nhiễm Asen
arsenicosis xảy ra ở nhiều nớc trên thế giới và mang tính dịch tễ địa phơng rõ
rệt. Số bệnh nhân đợc phát hiện ngày càng nhiều ở các nớc nh: Chile,
Argentina, Mexico, Mỹ, Canada, Nga, Hungari, Bungari, Phần Lan, Newdilan
Và gần đây, ở hàng loạt các nớc châu á nh: Mông Cổ, Hàn Quốc, Nhật Bản,
Thái Lan, Philippine, Lào, Campuchia, nghiêm trọng hơn cả là ở ấn Độ,
Bangladesh, Trung Quốc. Ước tính tại châu lục này có trên 200 triệu ngời sử
dụng nớc ngầm bị nhiễm Asen có nguy cơ mắc bệnh. Riêng tại Bangladesh
khoảng 30-36 triệu ngời bị bệnh. Vùng Tây Bengal, ấn Độ có tới trên 6 triệu
ngời bệnh.
Biểu hiện bệnh gây ấn tợng mạnh nhất là hình ảnh Bàn chân đen tìm thấy
đầu tiên ở Đài Loan năm 1920. Nguyên nhân gây bệnh là do dân c sử dụng
nguồn nớc bị nhiễm Asen cao 0,35-1,10mg/l từ các giếng khoan để sinh hoạt.
Tỷ lệ mắc bệnh này tăng dần vào cuối những năm 1950 và đến năm 1960 trở

thành đại dịch Bàn chân đen.
Ngoài ra, Asen còn có thể làm tổn thơng thần kinh, ảnh hởng đến việc
sinh sản ở phụ nữ và tăng nguy cơ mắc bệnh xơ gan, thiếu máu, rối loạn chuyển
hóa protein và đờng. Điều đáng lo ngại nhất là Asen còn có thể gây ung th da,
phổi, bàng quang, thận. Nguy cơ mắc bệnh ung th tăng theo thời gian tiếp xúc.
Theo thống kê của Trung tâm Ung th quốc gia ở Đài Loan, tỷ lệ mắc bệnh ung
th
bàng quang tại 4 khu vực bệnh Bàn chân đen năm 1993 là 23,5.10
-5
so với tỷ
lệ của toàn quốc là 2,29.10
-5
. Tỷ lệ ung th da và chết do ung th da từ 14,01.10
-5
-
32, 41.10
-5
.
Một số nghiên cứu về các biến đổi sinh học của Asen trong cơ thể và
phơng pháp điều trị cho thấy khả năng tích lũy của Asen trong cơ thể rất lớn,
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 15 MSSV: 505303005
đặc biệt là khi tiếp xúc lâu dài với liều lợng nhỏ. Các phơng pháp điều trị chủ
yếu hiện nay chỉ là điều trị triệu chứng và sử dụng bổ sung thêm các thuốc tăng
thải và các loại Vitamin để tăng khả năng tự đào thải Asen của cơ thể.

Hình 1.2.Vị trí các nớc nhiễm asen trên thế giới (21/9/2005).
Hàm lợng Asen trong nớc ma (g/l) ở Thái Bình Dơng là 0,6; Nhật
1,6; Thụy Điển 2,5; vùng không bị nhiễm ở Bắc Âu là 0,005-0,018 (trung bình là

0,08); vùng ô nhiễm ở Bắc Âu là 3,6-84 (trung bình là 12,3)
Hàm lợng Asen ở thế giới trong nớc biển 3,7; ở nớc sông là 4; trong
nớc sông ở Mỹ là1,5; Nhật 1,7; Liên Bang Đức 3,6; Thụy Điển 0,2-10; Anh là
15
Hàm lợng Asen trong nớc dới đất (g/l) ở Na Uy là 0,002-11 (trung
bình là 0,02); ở Ireland 0,2-0,4; Liên Xô 0,3-3,4; Mỹ 1-6; Thụy Điển 0,08-22.
1.2.2. Hiện trạng ô nhiễm Asen trong nớc ở Việt Nam.
ở Việt Nam vào đầu những năm 1990, vấn đề ô nhiễm Asen đợc biết đến
qua các nghiên cứu của Viện Địa chất và các Liên đoàn địa chất về đặc điểm địa
chất thủy văn và đặc điểm phân bố Asen trong tự nhiên, các dị thờng Asen.
Theo nghiên cứu khảo sát phân tích nớc bề mặt và các nguồn nớc đổ ra sông
Mã ở khu vực Đông-Nam bản Phúng, hàm lợng Asen trong các mẫu nớc đều
vợt quá 0,05mg/l. Kết hợp với điều tra của trờng Đại học Y Hà Nội cho thấy,
sự ô nhiễm này có ảnh hởng tới sức khỏe dân c sống ở khu vực đó. Từ 1995
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 16 MSSV: 505303005
đến 2000, nhiều công trình nghiên cứu điều tra về nguồn gốc Asen có trong nớc
ngầm, mức độ ô nhiễm, chu trình vận chuyển đã tìm thấy nồng độ Asen trong
các mẫu nớc khảo sát ở khu vực thợng lu sông Mã, Sơn La, Phú Thọ, Bắc
Giang, Hng Yên, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định, Thanh Hóa đều vợt Tiêu
chuẩn cho phép đối với nớc sinh hoạt của Quốc tế và Việt Nam. [1]
Trớc tình hình đó, trong hơn 2 năm 2003-2005, Chính phủ Việt Nam và
UNICEF đã khảo sát về nồng độ Asen trong nớc của 71.000 giếng khoan thuộc
17 tỉnh đồng bằng miền Bắc, Trung, Nam. Kết quả phân tích cho thấy, nguồn
nớc giếng khoan của các tỉnh vùng lu vực sông Hồng: Hà Nam, Nam Định, Hà
Tây, Hng Yên, Hải Dơng và các tỉnh An Giang, Đồng Tháp thuộc lu vực
sông Mê Kông đều bị nhiễm Asen rất cao. Tỷ lệ các giếng có nồng độ Asen từ
0,1mg/l đến > 0,5 mg/l cao hơn Tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam và Tổ chức
Y tế thế giới 10-50 lần của các xã dao động từ 59,6 - 80%.

a. đồng bằng Bắc Bộ:
ở khu vực Hà Nội, nớc dới đất bị nhiễm độc Asen đã đợc các nhà địa
chất thủy văn phát hiện từ năm 1996. Các kết quả phân tích cho thấy hàm lợng
Asen trong nớc dới đất tầng chứa nớc Holocen dao động từ 0,0002 đến 0,132
mg/l, trung bình là 0,0339 mg/l.
Năm 1997, các nhà địa hoá và địa chất thuỷ văn đã lấy mẫu nớc ngầm
phân tích và kết quả cho thấy có 29% số mẫu nớc lấy từ tầng Holocen có hàm
lợng Asen vợt giới hạn cho phép và có 6% số mẫu nớc lấy từ tầng Pleistocen
có hàm lợng Asen vợt quá tiêu chuẩn cho phép (Theo TCVN, hàm lợng Asen
cho phép là 0,05mg/l). [2]
Theo kết quả phân tích của Văn phòng đại diện UNICEF tại Hà Nội và
Trung tâm nớc sinh hoạt và vệ sinh môi tr
ờng nông thôn trung ơng 6 tháng
đầu năm 1999 cho thấy, mẫu nớc của 351 trong số tổng số 519 giếng khoan ở
Quỳnh Lôi (Hai Bà Trng - Hà Nội) đợc phân tích thì có 25% số mẫu có hàm
lợng Asen vợt tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam và nếu theo tiêu chuẩn của
Tổ chức y tế thế giới (WHO là 0,01 mg/l) thì có tới 68% vợt tiêu chuẩn cho
phép. Điển hình có một giếng khoan ở phờng Quỳnh Lôi có hàm lợng Asen
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 17 MSSV: 505303005
đạt 0,6 mg/l, vợt TCVN 11 lần và vợt tiêu chuẩn WHO tới 60 lần. Trong thời
gian này, UNICEF phối hợp với Trung tâm nớc sinh hoạt và vệ sinh môi trờng
nông thôn đã tiến hành kiểm tra Asen trong nớc của 1227 giếng khoan nông tại
6 tỉnh Phú Thọ, Thanh Hóa, Quảng Ninh, Hà Tây, Hải Phòng và Thái Bình. [6]
Tại tỉnh Thanh Hóa đã tiến hành phân tích Asen trong nớc của 201 lỗ
khoan nông tại các huyện Hoằng Hóa, Nông Cống, Thiệu Hóa. Đa số các lỗ
khoan có hàm lợng Asen nhỏ hơn 0,05 mg/l. Chỉ có 11 giếng khoan ở Thiệu
Nguyên, huyện Thiệu Hóa có Asen lớn hơn 0,05 mg/l, cao nhất đạt 0,1mg/l (4
giếng khoan).

Tại tỉnh Quảng Ninh đã phân tích Asen trong nớc của 175 giếng khoan
nông tại các huyện Đông Triều, thành phố Hạ Long, thị xã Uông Bí, huyện Hng
Yên. Tất cả 175 mẫu đều có hàm lợng Asen nhỏ hơn 0,05 mg/l, chất lợng
nớc ở đây nhìn chung là tốt.
Tại thành phố Hải Phòng, đã phân tích Asen trong nớc của 49 lỗ khoan
nông tại huyện An Hải, thị xã Đồ Sơn, quận Ngô Quyền, chỉ có 01 mẫu nớc lỗ
khoan có hàm lợng Asen vợt tiêu chuẩn cho phép Việt Nam 3 lần.
Tại tỉnh Thái Bình, qua phân tích trong nớc ngầm của 195 lỗ khoan nông
tại các huyện Đông Hng, Hng Hà, Kiến Xơng, Quỳnh Phụ, Tiền Hải, Vũ Th
và thị xã Thái Bình, kết quả tất cả 195 mẫu đều có hàm lợng Asen nhỏ hơn 0,05
mg/l.
Tại tỉnh Hà Tây chỉ có 01 kết quả phân tích Asen trong nớc lỗ khoan nông
có hàm lợng Asen lớn hơn 0,05 mg/l.
Qh: tầng chứa nớc không áp và áp yếu trong các trầm tích hạt mịn
Pleistocen - Holocen (qh)
Qp: tầng chứa nớc lỗ hổng và áp lực trong trầm tích hạt thô Pleistocen hạ
(qp).




Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 18 MSSV: 505303005

Hình 1.3.Sơ đồ phân vùng ô nhiễm tầng chứa nớc qh


Hình 1.4.Sơ đồ phân vùng ô nhiễm tầng chứa nớc qp

Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 19 MSSV: 505303005
Tại Hà Nội, đã phân tích 526 mẫu nớc ngầm tại các huyện Đông Anh, Từ
Liêm, Thanh Trì, Gia Lâm, quận Hai Bà Trng và quận Thanh Xuân. Trong đó
quận Hai Bà Trng đã phân tích 519 mẫu, chủ yếu tại phờng Quỳnh Lôi. Kết
quả cho thấy có 128/519 mẫu có Asen lớn hơn 0,05 mg/l (vợt TCVN), tức là
xấp xỉ 25% số mẫu phân tích có hàm lợng Asen vợt TCVN. Nếu so sánh với
tiêu chuẩn cho phép của WHO thì có tới 351/519 mẫu có hàm lợng Asen lớn
hơn 0,01 mg/l (tức là 67,63%). [6]
Nớc ngầm trong một số lỗ khoan nông ở Tam Hiệp, Thanh Trì và Mễ Trì
huyện Từ Liêm, Hà Nội cũng có hàm lợng Asen lớn hơn tiêu chuẩn cho phép
của Việt Nam.
Theo đánh giá của một số nhà nghiên cứu, nớc dới đất ở các vùng Hà Nội
và Việt Trì - Lâm Thao có chứa Asen với hàm lợng cao hơn các vùng khác. Nếu
lấy tiêu chuẩn cho phép Asen không vợt quá 0,05 mg/l đối với nớc uống thì ở
Hà Nội có gần 28% số mẫu (ở tầng qh) vợt, còn ở Việt Trì - Lâm Thao có 12%
số mẫu vợt giới hạn trên. ở các vùng khác đều thấp hoặc nếu vợt thì không
quá 5% (nh ở Hải Phòng). Hàm lợng Asen trong nớc xét theo tính phổ biến
thì về mùa khô cao hơn mùa ma.
Nớc ở hai tầng nông (qh) và sâu (qp) đều có chứa hàm lợng Asen với
mức độ khác nhau, trong đó tầng qh có chứa hàm lợng Asen lớn hơn. Diện
phân bố Asen trong nớc với hàm lợng cao hơn giới hạn 0,05 mg/l nằm chủ yếu
ở phía nam nội thành (quận Hai Bà Trng) Hà Nội và ở phía Đông huyện Thanh
Trì, Hà Nội. Đáng chú ý là hàm lợng Asen trong nớc tại khu vực Hà Nội hiện
nay có xu hớng lớn hơn so với khoảng thời gian 5-6 năm về trớc.
b- Đồng bằng Nam Bộ.
Theo bản tin TTXVN phát đi ngày 12/11/2006, ở 4 huyện cù lao An Phú,
Phú Tân, Tân Châu và Chợ Mới (An Giang), đã phát hiện 544 trong số gần 2.700

giếng khoan có nguồn nớc bị nhiễm Asen. Trong số giếng bị nhiễm Asen có
100 giếng bị nhiễm với hàm lợng vợt tiêu chuẩn nớc sạch về ăn uống, 445
giếng bị nhiễm với hàm lợng vợt mức tiêu chuẩn về nớc sạch sinh hoạt.
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 20 MSSV: 505303005
Tại An Giang có tới 40% số giếng bị nhiễm Asen dới 50 ppb, 16% nhiễm
trên 50 ppb.
Tại Long An, trong tổng số 4.876 mẫu nớc ngầm đợc khảo sát có 56% số
mẫu nhiễm Asen.
Tại Đồng Tháp, tình hình cũng đáng báo động, khi có trên 67% số mẫu
trong tổng số 2.960 mẫu nớc ngầm đợc khảo sát đã phát hiện Asen. Trong đó,
huyện Thanh Bình có tỷ lệ nhiễm Asen cao với 85% số mẫu thử có hàm lợng
trên 50 ppb. Trên 51% số mẫu thử trong tổng số hơn 3.000 mẫu đợc khảo sát
phát hiện đã nhiễm Asen tại Kiên Giang.
Tại thành phố Hồ Chí Minh, có nơi nh quận Phú Nhuận mật độ giếng
khoan tới 900 giếng/km. Việc khoan giếng và khai thác nớc dới đất không có
kế hoạch sẽ làm tăng khả năng ô nhiễm và suy thoái chất lợng nớc dới đất.
Mức độ ô nhiễm Asen trong nớc ngầm, nớc đóng chai, nớc cấp nông thôn,
trong đất ở TP.Hồ Chí Minh là không đáng kể, có thế xem là cha bị nhiễm bẩn
Asen.
Mặc dù ngời dân Việt Nam thờng sử dụng nớc giếng khoan sau khi qua
bể lọc sắt, song hiệu quả loại bỏ Asen của nhiều bể do dân tự xây lắp chất lợng
cha cao, nên tỷ lệ các bể có khả năng loại bỏ Asen tới giới hạn cho phép chỉ là
41,1%. Ngoài ra, nhiều hộ gia đình dùng nớc giếng khoan trực tiếp không qua
bể lọc.
1.3. Thực trạng ô nhiễm Asen trong nớc của khu vực nghiên cứu.
Phờng Định Công hiện là một trong những vùng trọng điểm về ô nhiễm
Asen của quận Hoàng Mai trên địa bàn Hà Nội. Đây là một vùng có địa bàn rất
phức tạp, số lợng dân c đông đúc. Phờng Định Công có hơn 14.966 nhân

khẩu. Nguồn nớc cung cấp cho khu vực chủ yếu là nguồn nớc giếng khoan.
1.4. c
ác phơng pháp phân tích Asen trong phòng thí nghiệm
1.4.1. Phơng pháp quang phổ sử dụng phức bạc
dietyldithiocacbamat.
Phơng pháp quang phổ sử dụng phức bạc dietyldithiocacbamat (SDDC) là
một trong những phơng pháp cổ điển để xác định Asen trong các mẫu nớc với
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 21 MSSV: 505303005
nồng độ Asen nằm trong khoảng 0,002-2 mg/l. Asenat bị khử thành asin (AsH
3
)
do tác dụng của dòng hidro sinh ra. Khí Asin tạo thành đợc phản ứng với dung
dịch bạc dietyldithiocacbamat trong pyridin tạo thành hợp chất có màu đỏ. Phức
màu này đợc đo sự hấp thụ quang ở bớc sóng 560 nm (kính lọc xanh) hoặc
546 nm (đèn hơi thủy ngân). [3]
1.4.2. Phơng pháp Von-Ampe hòa tan.
Phơng pháp này đợc sử dụng trong phân tích lợng vết các kim loại trong
nớc. Mẫu nớc cần phân tích đợc cho vào bình điện phân. Cực đo thờng là
cực thủy ngân và có cả một điện cực so sánh. Ngời ta thổi khí nitơ hay agon
qua bình để loại bỏ oxy trong dung dịch màu. Điện phân là giàu chất cần phân
tích trên bề mặt điện cực, sau đó hòa tan kết tủa làm giàu và tín hiệu hòa tan
đợc ghi dới dạng pic để định lợng. Theo chiều sâu của pic ngời ta tìm đợc
nồng độ của ion kim loại trong dung dịch và theo thế của pic sẽ biết đợc bản
chất của kim loại. [3]
1.4.3. Phơng pháp phát xạ nguyên tử cảm ứng cộng hởng plasma
(ICP-AES)
Đây là phơng pháp xác định đồng thời đợc nhiều nguyên tố và áp dụng
đối với nhiều loại nền mẫu khác nhau.

Nguyên tắc hoạt động của phơng pháp: Dung dịch mẫu phun ở dạng sol
khí tới vùng plasma agon có nhiệt độ 6000K-8000K, có bức xạ cảm ứng plasma,
tại đó Asen đợc nguyên tử hóa và phát xạ bớc sóng đặc trng. Nồng độ Asen
trong mẫu đợc xác định dựa trên cờng độ các vạch phát xạ. [3]
1.4.4. Phơng pháp khối phổ cảm ứng cộng hởng plasma (ICP-MS).
Đây là phơng pháp có độ nhạy cao trong phân tích đồng thời các nguyên
tố lợng vết. Dung dịch mẫu phân tích ở dạng sol khí đợc đa vào vùng plasma
agon có bức xạ nhiệt độ cao khoảng 10000K. Plasma nhiệt độ cao hóa hơi và ion
hóa mẫu sau đó chuyển các ion vào thiết bị phổ khối để phát hiện các nguyên tố
dựa vào tỉ lệ khối lợng/điện tích.


Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 22 MSSV: 505303005


1.4.5. Phơng pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử (AAS).
Phơng pháp này có độ nhạy và độ chọn lọc cao. Gần 60 nguyên tố hóa học
có thể xác định bằng phơng pháp này với độ nhạy từ 1.10
-4
đến 1.10
-5
%. Vì vậy
đợc sử dụng để xác định lợng lợng vết kim loại nh Asen và một số kim loại
vết khác.
Nguyên tắc đo: toàn bộ Asen vô cơ hòa tan trong dung dịch mẫu đợc
chuyển về dạng Asen(III) nhờ tác nhân khử là NaI hoặc KI trớc khí hydrua hóa.
Asen(III) phản ứng với hydro mới sinh ra và tạo ra asin (asin- AsH
3

). Khí này
đợc dẫn vào bộ phận nguyên tử hóa mẫu để tạo ra các đám hơi nguyên tử tự do.
Các nguyên tử này hấp thụ tia sáng có bớc sóng đặc trng và cho kết quả độ
hấp thụ.
1.5. phơng pháp xử lý nớc ô nhiễm asen.
Có thể phân loại 7 nhóm phơng pháp chủ yếu sau:
1.5.1 Tạo kết tủa:
Dùng hóa chất, tạo các chất kết tủa nhờ các phản ứng hóa học với các ion
tan trong dung dịnh. Sắt thờng tồn tại trong nớc ngầm ở dạng hydrocacbonat
hòa tan, khi gặp oxy, sẽ đợc oxy hóa và tạo thành kết tủa, lắng trong thời gian
dài sẽ làm cho Asen có trong nớc kết hợp và lắng xuống đáy cùng với sắt. Hiệu
xuất khử Asen có thể đạt khoảng 50%.
1.5.2. Keo tụ:
Phơng pháp keo tụ bao gồm các phản ứng hóa học, quá trình hình thành
các bong keo tụ, phá vỡ độ bền vững hợp thể của các hạt chất bẩn, sự dính kết và
tăng kích thớc của các hạt chất bẩn trong nớc cần xử lý Phơng pháp này
thờng đợc sử dụng để tách các hợp chất thể keo (kích thớc 0.001-100 m) và
các hạt tán sắc lơ lửng trong nớc (>100m).
Phơng pháp keo tụ chuyển Asen từ dạng tan sang dạng không tan nhờ
phản ứng hóa học, sau đó tách chúng ra khỏi nớc nhờ lắng hoặc lọc. Công nghệ
thờng sử dụng là: bổ sung thêm chất keo tụ nh các muối sắt hoặc nhôm, có thể
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 23 MSSV: 505303005
oxy hóa sơ bộ hoặc sau đó, và điểu chỉnh pH. Trong công nghệ này, xử lý cặn
thải chứa Asen từ quá trình keo tụ cũng là một vấn đề cần quan tâm.
1.5.3. Lắng:
Tách pha rắn và pha lỏng nhờ tác dụng của trọng lực. Phơng pháp này
thờng đợc sử dụng kết hợp với tạo kết tủa và lắng.
1.5.4. Lọc:

Phơng pháp lọc thông thờng đợc sử dụng để tách các chất rắn ra khỏi
nớc bằng cách cho nớc đi qua khối vật liệu lọc bằng cát, than antraxit, than
hoạt tính, vải lọc, giấy lọc. Những vật liệu này có tác dụng cho nớc đi qua và
giữ các chất bẩn trên bề mặt của chúng. Thông thờng phơng pháp này có thể
tách các chất bẩn dạng hạt nh bùn, sét, các hạt thể keo, các hạt nhỏ từ các chất
hữu cơ trong tự nhiên, các hợp chất kết tủa của sắt và manga, các bông keo tụ vi
khuẩn.
1.5.5. Hấp phụ:
Asen có thể hấp phụ trên bề mặt của các vật liệu dạng hạt, hạt sét hay vật
liệu gốc xenlulo nh: than hoạt tính, than hoạt tính đã xử lý bằng một số hợp
chất kim loại, các hợp chất oxyt sắt, oxyt titan, oxyt silic, sét khoáng (cao
lanh,bentonit,), bauxit, hematit felspat, nhựa tổng hợp trao đổi anion, than
xơng, cát bọc một lớp oxyt sắt hoặc dioxyt mangan MnO
2
, các vật liệu xenlulo
(mùn ca, bột giấy).
Mỗi loại vật liệu có những đặc tính và yêu cầu chi phí khác nhau. Một số
loại đã đợc sản xuất riêng để xử lý nớc nhiễm Asen. Hiệu suất xử lý của từng
loại còn phụ thuộc vào việc sử dụng các chất oxy hóa hỗ trợ quá trình hấp phụ
Asen.
1.5.6. Oxy hóa:
Là phơng pháp tơng đối đơn giản, đa oxy tác dụng và chiếm lấy
electron trong nguyên tử của chất phản ứng. Làm thoáng bằng cách sục không
khí vào nớc, có thể oxy hóa Asen và sắt có trong nớc, tạo chất kết tủa FeAsO
4
.
Phản ứng oxy hóa quang hóa là phản ứng oxy hóa xảy ra trong hệ thống hóa học
nhờ năng lợng bức xạ.
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 24 MSSV: 505303005
1.5.7. Oxy hóa và loại Asen bằng năng lợng mặt trời (SORAS):
Đây là quá trình xử lý Asen đơn giản trong cấp nớc nông thôn từ nguồn
nớc ngầm, sử dụng phản ứng oxy hóa quang hóa As
+3
thành As
+5
nhờ ánh sáng
mặt trời, sau đó tách As
+5
ra khỏi nớc nhờ hấp phụ bằng các hạt Fe
+3
. Phản ứng
oxy hóa quang hóa đợc tăng cờng hiệu suất nhờ nhỏ thêm vài giọt chanh hoặc
nớc vôi đặc, giúp cho quá trình tạo các bông keo Fe
+3
. SORAS có hiệu quả khi
hàm lợng sắt trong nớc ngầm ít nhất 3 mg/l, cờng độ bức xạ UV-A 50
Wh/m
2
.
Một số phơng pháp xử lý nớc ô nhiễm Asen trên thế giới và trong nớc
nh:
Phơng pháp xử lý nớc ô nhiễm Asen bằng tro của than đá của
Bangladesh. Các thí nghiệm cho thấy mẫu nớc nhiễm độc tính ở mức 2.400 ppb
sau khi lọc, thạch tín giảm chỉ còn 10 ppb. Theo tính toán, 5g tro than có thể lọc
khoảng 11 lít nớc ăn, có mức độ nhiễm thạch tín trung bình 400 ppb,thành nớc
an toàn cho ăn uống. Ngoài ra, than đá do đợc đốt nóng đến 800
o
C nên tro là

một dạng bột vô trùng.
Phơng pháp sử dụng quặng pyrolusit để loại bỏ Asen của TS Bùi Quang
C- Viện Công Nghệ Hóa Học TP.HCM thuộc Viện Khoa Học Công Nghệ Việt
Nam. Quặng đợc sử dụng bằng cách nghiền thành bột mịn và xử lý nung ở
nhiệt độ 400
o
C. Bột sau đó đợc cho vào các cốc thủy tinh có chứa dung dịch
Asen ở nhiều nồng độ khác nhau. Kết quả cho thấy, khi đợc nung tới 400
o
C,
quặng pyrolusit có khả năng hấp thụ cao với lợng Asen trong nớc. Sau khi xử
lý hàm lợng Asen trong nớc giảm từ 170 ppb xuống dới 10 ppb. Cứ 1 gam
pyrolusit có thể lọc tối đa 0,175 mg Asen trong một lít nớc.
Phơng pháp lọc Asen trong nớc bằng cát bọc mangan dioxit ở ngoài với
giá 11 USD/kg. Chủ yếu chỉ sử dụng ở quy mô lớn.
Phơng pháp xử lý Asen bằng đất sét, đá ong, đá son (limonit) của PGS.TS
Trần Hồng Côn và cộng sự tại khoa hóa trờng ĐH KHHT-ĐHQG Hà Nội. Bình
lọc có cấu tạo nh các bình lọc thông thờng nhng bộ cột lọc có tính năng oxy
hóa và hấp thụ để giữ Asen. Thiết bị lọc này có cấu tạo rất đơn giản, gồm một
thùng có hai ngăn bằng inox. Ngăn thứ nhất (đầu vào) chứa một cột lọc với kích
Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH & MT

Trần Mạnh Cờng 25 MSSV: 505303005
thớc cỡ 75m
3
hoặc 300 m
3
nớc. Khi nớc chảy qua cột lọc, Asen trong nớc bị
oxy hóa, các hạt đất sét, đá ong và đá son biến tính trong đó sẽ giữ lại Asen và
mangan. Nớc sạch sẽ chảy vào thùng thứ hai, có thể sử dụng.

Bảng 1.1.Hiệu quả xử lý của các phơng pháp
Công nghệ Hiệu suất xử lý Chi phí
Tạo kết tủa (sử dụng
phơng pháp tạo kết tủa
Fe hoặc Mn có sẵn
trong nớc ngầm)
70- 80%
Asen sau xử lý (As)=
20- 36ppb
0
Phèn sắt >90% K=0,06 USD/năm (Q=
40 l/nghd, liều lợng
phèn L
p
= 15 mg/l)
Phèn nhôm >90% Chi phí thấp
Mạt sắt >94- 99% 0,22 USD/năm
Các hóa chất keo tụ
khác: dạng viên, vôi,
các chất cao phân tử
(polyme) tự nhiên hoặc
tổng hợp.
Chi phí thấp
Lọc thông thờng: qua
vải lọc, cát, than củi,
các vật liệu tự nhiên
khác: sơ dừa, sơ mớp,
Chi phí thấp
Đá ong 50- 90% Chi phí thấp
Làm thoáng Chi phí thấp

Sử dụng năng lợng mặt
trời
Chi phí thấp
Sử dụng cát bọc mangan
dioxit
11 USD/kg