Đánh giá diễn biến hàm lượng asen trong nước ngầm tại huyện bình lục tỉnh hà nam và nguy cơ của mức độ ô nhiễm tới sức khỏe người dân

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI




TRẦN MINH PHƯƠNG





ðÁNH GIÁ DIỄN BIẾN HÀM LƯỢNG ASEN
TRONG NƯỚC NGẦM TẠI HUYỆN BÌNH LỤC,
TỈNH HÀ NAM VÀ NGUY CƠ CỦA MỨC ðỘ
Ô NHIỄM TỚI SỨC KHỎE NGƯỜI DÂN


CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 20.14.02.72

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN ðÌNH MẠNH




HÀ NỘI – 2013
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
luận văn nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được
cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.


Tác giả luận văn



Trần Minh Phương







Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ii

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình điều tra, nghiên cứu để hoàn thiện luận văn, tôi đã nhận
được sự hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình, quý báu của các nhà khoa học, của các cơ
quan, tổ chức, nhân dân và các địa phương.
Tôi xin được bày tỏ sự cảm ơn trân trọng nhất tới giáo viên hướng dẫn khoa
học PGS.TS Nguyễn Đình Mạnh người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình hoàn thành luận văn.

Tôi xin trân trọng cảm ơn Tôi xin trân trọng cảm ơn sự góp ý chân thành
của các thầy, cô giáo trong khoa Môi trường, Ban đào tạo sau đại học và trường
Đại học Nông Nghiệp - Hà Nội, Ban lãnh đạo Sở Tài nguyên môi trường, Trung
tâm Quan trắc Phân tích TNMT tỉnh Hà Nam, UBND huyện Bình Lục, Phòng
TNMT huyện Bình Lục, người dân ở các xã nghiên cứu…đã nhiệt tình giúp đỡ
tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, những người thân, cán bộ, đồng
nghiệp và bạn bè đã tạo điều kiện tốt nhất về mọi mặt cho tôi trong suốt quá trình
thực hiện đề tài.
Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nam, ngày… tháng… năm 2013
Tác giả luận văn



TRẦN MINH PHƯƠNG
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
DANH MỤC HÌNH vi
PHẦN I: ðẶT VẤN ðỀ 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài: 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu: 2
1.3. Yêu cầu: 2
PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 3

2.1. Ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước ngầm 3
2.2. Ảnh hưởng của kim loại nặng đến sức khỏe con người 4
2.3. Tình hình nghiên cứu Arsen 14
2.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 14
2.3.2. Tình hình nghiên cứu As ở Việt Nam 18
PHẦN III ðỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. 33
3.2. Nội dung nghiên cứu 33
3.3. Phương pháp nghiên cứu. 33
PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36
4.1. Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam liên
quan đến nguồn nước khu vực nghiên cứu 36
4.1.1 Điều kiện tự nhiên 36
4.1.2 Đánh giá về điều kiện kinh tế - xã hội liên quan đến nguồn nước ngầm
khu vực huyện Bình Lục 41
4.2.1. Diễn Biến hàm lượng As trong nước ngầm tại xã Bồ Đề, từ năm 2008-
2013
44
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iv

4.2.2. Diễn biến hàm lượng As trong nước ngầm tại xã Bối Cầu từ năm
2008-2013
45
4.2.3. Diễn biến hàm lượng As trong nước ngầm tại xã Tiêu Động từ năm 47
4.2.4. Khảo sát hàm lượng As trong nước ngầm và hiệu xuất xử lý Asen của
bể lọc tại các hộ gia đình tại các hộ gia đình xã Bình Nghĩa và xã
Tràng An, huyện Bình Lục do Dự án “Tăng cường bảo vệ nước ngầm
tại Việt Nam” IGPVN tiến hành từ ngày 25.02.2013 - 28.03.2013. 48
4.3. Đánh giá hiện trạng hàm lượng As trong nước ngầm tại 13 xã của
huyện bình Lục 55

4.4. Nguy cơ của mức độ ô nhiễm As đến sức khỏe người dân dùng nước
ngầm trong khu vực nghiên cứu 59
4.5. Đánh giá hiệu quả của các công nghệ xử lý Asen 64
4.5.1. Tình hình cấp nước sinh hoạt nông thôn 64
4.5.2. Các công nghệ lọc đơn giản 64
4.5.3. Các công nghệ áp dụng trong các hệ thống cấp nước tập trung 65
4.6. Khuyến cáo về sử dụng nguồn nước ngầm tại huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam 70
4.7. Đề xuất một số giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất
lượng môi trường nước ngầm tại huyện Bình Lục nói riêng và tỉnh Hà
Nam nói chung 71
4.7.1. Giải pháp phát triển tài nguyên nước 71
4.7.2. Giải pháp tăng cường năng lực và sự tham gia của các bên liên quan 71
PHẦN V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72
5.1. Kết luận 72
5.2. Kiến nghị 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp v

DANH MỤC BẢNG

STT

Tên bảng Trang

Bảng 2.1. Sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố kim loại nặng ················ 18
Bảng 3.1 Thông tin về các vị trí quan trắc························································· 34
Bảng 4.1. Lượng mưa trong các tháng và năm·················································· 37
Bảng 4.2. Độ ẩm trong các tháng và năm·························································· 38
Bảng 4.3. Nhiệt độ trong các tháng và năm······················································· 39
Bảng 4.4. Giờ nắng trong các tháng và năm······················································ 40

Bảng 4.5. Hàm lượng As năm 2008 -2013 tại xã Bồ Đề, huyện Bình Lục········· 44
Bảng 4.6. Hàm lượng As năm 2008 -2013 tại xã Bối Cầu, huyện Bình Lục······ 45
Bảng 4.7. Hàm lượng As năm 2008 -2013 tại xã Tiêu Động, huyện Bình Lục······ 47
Bảng 4.8: Lịch trình khảo sát············································································ 51
Bảng 4.9: Kết quả đo ghi tại chỗ hàm lượng As của nước giếng tại xã
Bình Nghĩa·················································································55
Bảng 4.10: Kết quả đo ghi tại chỗ hàm lượng As của nước giếng tại xã
Tràng An·························································································· 55
Bảng 4.11 Vị trí lấy mẫu nước ngầm ································································ 56
Bảng 4.12. Hàm lượng As tại các điểm lấy mẫu tháng 3 năm 2013 ·················· 57
Bảng 4.13. Hàm lượng As tại các điểm lấy mẫu tháng 6 năm 2013 ·················· 58
Bảng 4.14. Một số bệnh nhân bị nhiễm As mãn tính········································· 61
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vi

DANH MỤC HÌNH

STT

Tên hình Trang

Hình 2.1. Sơ đồ của As trong môi trường. ·························································· 6
Hình 2.2: Chu trình của As ··············································································· 10
Hình 2.3. Phân bố toàn cầu về hiện trạng Asen trong nước ngầm ····················· 17
Hình 2.4. Bản đồ phân bố As trong nước ngầm khu vực Hà Nội. Tháng
9/1999 ······························································································ 18
Hình 2.5. Bản đồ ô nhiễm As tại tỉnh Hà Nam,················································· 22
Hình 4.1. Bản đồ địa chính huyện Bình Lục ····················································· 36
Hình 4.2. Biểu đồ diễn biến hàm lượng As trong nước ngầm tại xã Bồ Đề ······· 45
Hình 4.3. Biểu đồ diễn biến hàm lượng As trong nước ngầm tại xã Bối Cầu ···· 46
Hình 4.4. Biểu đồ diễn biến hàm lượng As trong nước ngầm tại xã Tiêu Động·········48

Hình 4.5: Bản đồ vị trí các giếng được khảo sát tại xã Bình Nghĩa (huyện
Bình Lục – tỉnh Hà Nam) ································································· 52
Hình 4.6: Bản đồ vị trí các giếng được khảo sát tại xã Tràng An (huyện
Bình Lục – tỉnh Hà Nam) ································································· 53
Hình 4.7: Hàm lượng Asen trong nước giếng trước và sau lọc ở xã Bình Nghĩa········54
Hình 4.8: Hàm lượng Asen trong nước giếng trước và sau lọc ở xã Tràng An···········54
Hình 4.9. Biểu diễn hàm lượng As trong nước ngầm tại các vị trí lấy mẫu
trong mùa khô (Tháng 3/2013) ························································· 57
Hình 4.10. Biểu diễn hàm lượng As trong nước ngầm tại các vị trí lấy mẫu
trong mùa mưa (Tháng 6/2013) ························································ 59
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 1

PHẦN I: ðẶT VẤN ðỀ

1.1. Tính cấp thiết của ñề tài:
Nước nuôi dưỡng sự sống, nước là tiền đề cơ bản để cải thiện điều kiện
lao động và sinh hoạt của con người. Theo báo cáo của Tổ chức Y tế thế giới,
hiện nay nạn thiếu nước và ô nhiễm môi trường tác động đến hơn 1 tỷ người dân
trên thế giới. Mỗi năm hành tinh chúng ta có hơn 3 triệu người chết vì các bệnh
liên quan đến nước và 90% trường hợp tử vong xuất phát từ việc dùng nước ô
nhiễm. Vì vậy, sử dụng nước sạch giúp phòng chống tốt các dịch bệnh và nâng
cao sức khoẻ của người dân đồng thời nó phản ánh trình độ phát triển của xã hội.
Chất lượng nước được quyết định bởi các chất, các khí hoà tan và các vật
chất lơ lửng trong nước. Nó là kết quả các trạng thái vật lý và hoá học tự nhiên
của nước cũng như các biến đổi xảy ra do hoạt động của con người. Nếu các hoạt
động của tự nhiên hay của con người làm thay đổi chất lượng nước khiến cho nó
không còn thích hợp cho sử dụng thì nước được gọi là nhiễm bẩn hay ô nhiễm.
Nhiễm độc Asen trong nước đã được phát hiện ở nhiều quốc gia trên thế
giới. Ở Bắc Mỹ và Nam Mỹ: Chile, Argentina, Mexico, Canada, Armerice,…,
Châu Âu: Hunggary, Nga, Phần Lan,…, khu vực Châu đại dương: Niudilan…,

Châu Á: Ấn Độ, Bangladesh, Trung Quốc, Thái Lan, Nhật Bản, Philippin,
Srilanke, Mông Cổ, Lào, Việt Nam, Campuchia….
Hiện tại, Châu Á được đánh giá là điểm nóng về ô nhiễm Asen trong nước
sinh hoạt đặc biệt ở Bangladesh, ấn Độ. Theo một số đánh giá, chỉ riêng ở
Bangladesh có 200.000 đến 270.000 người chết vì bị ung thư do trong nước uống
có Asen và Chì.
Ở Việt Nam, sự ô nhiễm Asen và Chì trong nước ngầm được phát hiện đặc
biệt ở khu vực đồng bằng châu thổ sông Hồng và Hà Nam là một ví dụ điển hình.
Hà Nam là một tỉnh nhỏ giáp Hà Nội, hàng ngày Hà Nội thải ra khoảng
600.000m
3
nước thải sinh hoạt và gần 400.000 m
3
nước thải sản xuất được xả
trực tiếp vào môi trường qua sông Tô Lịch và sông Nhuệ, lượng nước thải này
được thải xuống Hà Nam qua hệ thống sông Nhuệ và sông Hồng, làm cho nguồn
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 2

nước mặt và nước ngầm của Hà Nam bị ảnh hưởng nghiêm trọng, trong đó có
huyện Bình Lục, theo kết quả phân tích của Trung tâm Quan trắc phân tích
TNMT tỉnh Hà Nam, hàm lượng As trong mẫu nước ngầm tại đây đều vượt giới
hạn cho phép.
Từ tình trạng trên chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề: “ðánh giá diễn
biến hàm lượng kim loại nặng As trong nước ngầm tại huyện Bình Lục, tỉnh
Hà Nam, nguy cơ của mức ñộ ô nhiễm tới sức khoẻ con người”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu:
- Phân tích đánh giá diễn biến hàm lượng kim loại nặng As trong nước
ngầm tại huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam từ năm 2008 đến tháng 3 năm 2013.
- Đánh giá nguy cơ ảnh hưởng của mức độ ô nhiễm tới sức khỏe con
người tại huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam.

- Trên cơ sở kết quả tổng hợp về thực trạng ô nhiễm As trong môi trường
nước ngầm để đưa ra các khuyến nghị, các giải pháp khắc phục, giảm thiểu ô
nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước ngầm
1.3. Yêu cầu:
- Tổng hợp và đánh giá diễn biến hàm lượng kim loại nặng As trong nước
ngầm tại huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam từ năm 2008 đến tháng 3 năm 2013
- Lấy mẫu và phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm tại 11 xã có nguy cơ
nhiễm As cao ( trong tháng 3 và thánh 6 năm 2013) nhằm xác định các thông số
về hiện trạng chất lượng môi trường nước gồm: Xã An Ninh, An Mỹ, An Nội,
An Lão, An Đổ, Thị trấn Bình Mỹ, Xã Đồng Du, Ngọc Lũ, Hưng Công, Trung
Lương và Vũ Bản
- Đánh giá được nguy cơ ảnh hưởng của mức độ ô nhiễm nước tới sức
khỏe con người tại huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam
- Đưa gia một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 3

PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1. Ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước ngầm
Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm
tích bở rời như cặn, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang caxtơ dưới bề mặt
Trái đất, có thể khai thác cho các hoạt động sống của con người.
Theo độ sâu phân bố, có thể chia nước ngầm thành nước ngầm tầng mặt
và nước ngầm tầng sâu. Đặc điểm chung của nước ngầm là khả năng di chuyển
nhanh trong các lớp đất xốp, tạo thành dòng chảy ngầm theo địa hình. Nước
ngầm tầng mặt thường không có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt. Do vậy,
thành phần và mực nước biến đổi nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của nước mặt.
Loại nước ngầm tầng mặt rất dễ bị ô nhiễm. Nước ngầm tầng sâu thường nằm
trong lớp đất đá xốp được ngăn cách bên trên và phía dưới bởi các lớp không

thấm nước. Theo không gian phân bố, một lớp nước ngầm tầng sâu thường có ba
vùng chức năng:
- Vùng thu nhận nước.
- Vùng chuyển tải nước.
- Vùng khai thác nước có áp.
Khoảng cách giữa vùng thu nhận và vùng khai thác nước thường khá xa,
từ vài chục đến vài trăm km. Các lỗ khoan nước ở vùng khai thác thường có áp
lực. Đây là loại nước ngầm có chất lượng tốt và lưu lượng ổn định. Trong các
khu vực phát triển đá cacbonat thường tồn tại loại nước ngầm caxtơ di chuyển
theo các khe nứt caxtơ. Trong các dải cồn cát vùng ven biển thường có các thấu
kính nước ngọt nằm trên mực nước biển.
Nước ngầm là nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu ở nhiều quốc gia và
vùng dân cư trên thế giới. Do vậy, ô nhiễm nước ngầm có ảnh hưởng rất lớn đến
chất lượng môi trường sống của con người. Các tác nhân gây ô nhiễm và suy
thoái nước ngầm bao gồm:
- Các tác nhân tự nhiên như nhiễm mặn, nhiễm phèn, hàm lượng Fe, Mn
và một số kim loại khác.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 4

- Các tác nhân nhân tạo như nồng độ kim loại nặng cao, hàm lượng NO
3
-
,
NO
2
-
, NH
4
+
, v.v vượt tiêu chuẩn cho phép, ô nhiễm bởi vi sinh vật. Suy thoái

trữ lượng nước ngầm biểu hiện bởi giảm công suất khai thác, hạ thấp mực nước
ngầm, lún đất.
Ngày nay, tình trạng ô nhiễm và suy thoái nước ngầm đang phổ biến ở các
khu vực đô thị và các thành phố lớn trên thế giới. Để hạn chế tác động ô nhiễm và
suy thoái nước ngầm cần phải tiến hành đồng bộ các công tác điều tra, thăm dò trữ
lượng và chất lượng nguồn nước ngầm, xử lý nước thải và chống ô nhiễm các nguồn
nước mặt, quan trắc thường xuyên trữ lượng và chất lượng nước ngầm.
Nước bị ô nhiễm kim loại nặng: Kim loại nặng As v.v thường không tham
gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa của các thể sinh vật và thường tích lũy
trong cơ thể chúng. Vì vậy, chúng là các nguyên tố độc hại với sinh vật. Hiện tượng
nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu vực nước gần các khu công
nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khoáng sản. Ô nhiễm kim loại nặng
biểu hiện ở nồng độ cao của các kim loại nặng trong nước. Trong một số trường
hợp, xuất hiện hiện tượng cá và thuỷ sinh vật chết hàng loạt.
Nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng là quá trình đổ vào môi
trường nước nước thải công nghiệp và nước thải độc hại không xử lý hoặc xử lý
không đạt yêu cầu. Ô nhiễm nước bởi kim loại nặng có tác động tiêu cực tới môi
trường sống của sinh vật và con người. Kim loại nặng tích lũy theo chuỗi thức ăn
thâm nhập và cơ thể người. Nước mặt bị ô nhiễm sẽ lan truyền các chất ô nhiễm
vào nước ngầm, vào đất và các thành phần môi trường liên quan khác.
2.2. Ảnh hưởng của kim loại nặng ñến sức khỏe con người
Ảnh hưởng của Asen
As là nguyên tố hình thành tự nhiên trong vỏ trái đất. As nguyên chất là
kim loại màu xám, nhưng dạng này ít tồn tại trong tự nhiên. Người ta thường tìm
thấy As tồn tại dưới dạng hợp chất với một hay một số nguyên tố khác như oxy,
clo, lưu huỳnh. Ở dạng vô cơ hay hữu cơ có hoá trị (+3) và (+5), đặc biệt As cần
thiết trong đời sống khi ở hàm lượng thấp nhưng là chất độc cực mạnh khi ở hàm
lượng đủ lớn đối với cơ thể con người và các sinh vật khác. Để biết được As có
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 5

độc hại như thế nào đối với đời sống con người chúng ta cần phải biết As có
nguồn gốc từ đâu, mức độ và mối quan hệ ô nhiễm giữa các phần khác nhau
trong môi trường, đó là cơ sở khoa học để giải quyết triệt để ô nhiễm môi trường
bởi nguyên tố này.
- Dạng tồn tại trong tự nhiên
+ As có trong ñá và quặng: Nhìn chung hàm lượng As trong một số vùng
mỏ phong hoá lớn hơn các khu vực không có khoáng hoá. Có thể thấy rằng As
trong đá magma từ 0,5 -2,8 mg/kg, các đá cacbonat: 2mg/kg, đá bát kết: 1,2
mg/kg thấp hơn là trong đá trầm tích. As được tập trung trong các thành phần cấu
tạo giàu vật chất hữu cơ như trong đá phiến ở Châu Âu và Nhật Bản, Mỹ. Asen là
nguyên tố có nhiều khoáng vật nhất, tới 368 dạng trong đó các nhóm
hydroarsenat và asenat với 213 khoáng vật, sunfurarsenat khoảng 73 khoáng vật.
Trong các đá phiến, đá sét đó phần lớn asen tồn tại trong silicat chiếm 85,5% –
92,5%, phần nhỏ còn lại ở dạng hợp chất như sunfur, asenua, khoảng 7 – 14,5%.
Còn trong thành phần của quặng cũng có sự tham gia của một số khoáng vật asen
như: asenopyrit (FeAsS) hoặc pimen (As
2
S
3
), lơlingit (FeAs
2
).
+ As trong ñất và vỏ phong hoá: Các kiểu đất khác nhau sẽ có hàm lượng
As khác nhau, hàm lượng trung bình arsen trong đất phát triển trên đá cát kết ở
Thái Lan là 2,4mg/kg, Nhật Bản 4mg/kg, Australia là 3mg/kg. Đất phong hoá từ
sét kết giàu asen hơn. Đất ở khu vực mỏ chì - kẽm cũng có sự tích tụ As, hàm
lượng As trong các đá trầm tích, trầm tích biến chất khu vực khoảng 97,8%, còn
trong đất và vỏ phong hoá hình thành trên chúng tới 915mg/l. Mặt khác trong
nhiều mặt cắt vỏ phong hoá và đất thường thấy asen tập trung ở phần trên do
asen bị hấp phụ bởi vật liệu hữu cơ, keo hydroxyt sắt và sét. Trong môi trường

khí hậu khô các hợp chất arsen thường tồn tại ở dạng ít linh động còn trong điều
kiện khí hậu ẩm ướt các hoá chất của asen sunfua hoà tan và bị rửa trôi.
+ As trong không khí và nước: Hàm lượng asen trong không khí là rất
nhỏ, đối với thế giới trung bình 0,5 ng/m
3
, ở Việt Nam trung bình là 0,044 ng/m
3
.
Còn asen trong nước cũng rất nhỏ, nước mưa ở Nhật là 1,6 µg/l, Thuỵ Điển
2,5
µ
g/l, nước biển trên thế giới là khoảng 3,7 µg/l, ở Mỹ là 1,5 µg/l, Anh là 15
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 6

µg/l. Riêng hàm lượng asen trong nước dưới đất phụ thuộc rất nhiều vào tính chất
và trạng thái môi trường địa hoá. Dạng asen tồn tại chủ yếu trong nước dưới đất
là H
3
AsO
4
-
(pH = 7), HAsO
4
2-
(pH = 8). H
3
AsO
3
được hình thành chủ yếu trong
môi trường oxy hoá khử yếu.Như vậy asen tồn tại trong nước dưới đất rất cao

như: nước bicacbonat clo, canxi, natri, silic ở các trầm tích núi lửa, một số khu
vực quặng, mỏ dầu khí, mỏ than Ở Việt Nam ta theo kết quả điều tra nghiên
cứu một số nơi cũng có hàm lượng asen tương đối lớn như Chợ Đồn, Khau Âu –
Bắc Cạn, khu vực Đồi Bù – Hoà Bình do biến các đá và khoáng vật





















Hình 2.1. Sơ ñồ của As trong môi trường.
As trong đá, quăng
As
2+
, As

3+
, As
5+

Khí quyển
Động vật
VPH, đ
ất,
As
5+

Thực vật
Nước ngầm
Nước mặt
l
ục địa, As
5+
Sinh vật dưới
nư
ớc

Động vật
bám đáy

Trầm tích
Đá trầm tích
Nước biển
Hoạt động
núi l
ửa, As

Con người và hoạt
động nhân sinh
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 7

- Các dặc tính cơ bản của As
Do sự phân bố của As và nguồn gốc của nó mà asen tồn tại dưới nhiều
dạng thù hình khác nhau như dạng rắn (tinh thể) ở trong các quặng, đá, đất trầm
tích tạo ra các chất H
3
AsO
4
-
, H
3
AsO
3
, HAsO
4
2-
có màu sáng, ánh… ngoài ra As
còn tồn tại trong không khí khi nóng sẽ phản ứng với O
2
, kim loại và phi kim loại
để tạo thành các hợp chất vô cơ.

4As + 3O
2
→ 2As
2

O
3

2As + 3Cl
2
→ 2AsCl
3

và còn phản ứng với axit:
2As + 5HNO
3
+2H
2
O = 3H
3
AsO
4
+ 5NO
As với cacbon và hydro tạo ra hợp chất As hữu cơ. Các hợp chất hữu cơ
của As thường ít độc hại so với các hợp chất vô cơ.
As vô cơ từ các khu vực ô nhiễm công nghiệp tồn tại dưới dạng asenate
(As
+5
), asenite (As
+3
), arsen nguyên tố (As
0
) và ở dạng khí asine (AsH
3
). Ở môi

trường khử trong lòng đất, các vi khuẩn kỵ khí methanogenicbacteria khử asenate
(As
+5
) thành asenite (As
+3
) và methyl hóa chúng tạo methylarsenic axit
(CH
3
AsO(OH)
2
) hay dymethylarsenic axit (CH
3
)
2
AsO(OH)
2
. Những hợp chất
này có thể methyl hóa tiếp tạo trimethylarsinic bay hơi rất độc và dimethylarsine
(As
+3
) rất độc, ngược lại As
+5
lại bền vững trong môi trường hiếu khí như môi
trường nước mặt.
- Cơ chế xuất hiện trong môi trường.
Sự biến đổi địa hóa, địa chất đã làm cho As lan truyền rộng trong không
khí, đất, nước Trong môi trường nước, As tồn tại ở dạng vô cơ và hữu cơ có
trong nước thải công nghiệp, hóa chất, thực phẩm và một số nước thải của các
nhà máy khác.
Ô nhiễm As trong nước ngầm đã trở nên vấn đề cấp bách ở nhiều nơi trên

thế giới, đặc biệt ở những khu vực có núi lửa phun trào và mỏ khoáng hóa gần
đây cũng có các kết quả điều tra phân tích As cho thấy có một số mẫu nước ngầm
chứa As với nồng độ lớn hơn 50 µg/l. Một điều rất thú vị là hầu hết các mẫu
nước do As bị hấp phụ trên bề mặt. Đến nay không có một bằng chứng cụ thể
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 8

nào cho thấy nguyên nhân sự có mặt của As trong nước ngầm là do con người
nhưng cũng không thể bỏ qua khả năng ô nhiễm nước từ các bãi rác hay nước
mặt thấm xuống tầng chứa nước ngầm. Tuy nhiên sự có mặt một cách phổ biến
của As trong các tầng nước ngầm khảo sát cho thấy nguyên nhân tự nhiên có khả
năng hơn so với nguyên nhân ô nhiễm nhân tạo.
Các quá trình xói mòn, phong hóa làm giàu As trong quặng oxyhydroxit
sắt, sau đó là những quá trình bồi đắp phù sa, trầm tích hóa dẫn tới hình thành
trầm tích chứa As trong các địa tầng. Một số nghiên cứu trên thế giới đưa ra giả
thiết nguyên nhân sự tăng nồng độ As trong nước ngầm là do quá trình khử hóa,
hòa tan của oxyhydroxit sắt giàu As có trong các đá tại các tầng chứa nước.
Trong điều kiện thế oxy hóa khử thấp As(V) bị khử về As(III) dễ tan hơn trong
nước, dạng oxy hóa này thường chiếm từ 50-100% tổng nồng độ As có trong
mẫu nước ngầm.
4FeOOH + CH
2
O + 7 H
2
CO
3
→ 4Fe
2+
+ 8HCO
3
-

+ 6H
2
O
FeS
2
+ 3,5O
2
+ H
2
O → Fe
2+
+ 2SO
4
2-
+ 2H
+

Tuy nhiên việc khai thác nước ngầm mãnh liệt có thể dẫn tới tăng nồng độ
As so với các tầng nước ngầm không bị khai thác. Ngoài ra chúng ta còn nhận
thấy sự thay đổi nồng độ As trong nước ngầm theo các mùa trong năm, cao nhất
vào nửa cuối mùa mưa và thấp nhất vào cuối mùa khô. Sự thay đổi này dẫn đến
sự dao động đáng kể của mực nước ngầm. Hệ quả là, các trầm tích trẻ giàu arsen
của các tầng chứa nước phía trên với điều kiện thiếu khí trong suốt mùa mưa dẫn
tới quá trình khử hóa và hòa tan arsen vào nước ngầm. Sự thay đổi nồng độ As
theo mùa còn có thể do nhiệt độ của đất vào mùa đông và mùa hè chênh lệch
nhau khá rõ rệt.
Nước mặt. Do quá trình rửa trôi, nước mưa, nước dùng trong sinh hoạt,
nước trong các công trình xây dựng, y tế, công nghiệp đã có một hàm lượng As
rất nhỏ trôi theo và thoát vào các sông, ao, hồ rồi đổ ra biển. Trung bình hàm
lượng As trong nước mặt là 3,3 µg/l, xấp xỉ nước đáy 3,36 µg/l . Nhìn chung

arsen trong nước có xu hướng tập trung ở khu vực cửa sông và giảm dần ở xa bờ.
Arsen có tương quan khá chặt chẽ với các nguyên tố như Hg, Pb, Sb và hầu
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 9

như không tương quan hoặc tương quan yếu với SO
4
2-
, NO
3
-
. Nếu trong môi
trường trung tính – axit yếu giàu thành phần hạt mịn và vật chất hữu cơ, As tồn
tại ở dạng As
+3
bị hấp thụ bởi vật liệu hữu cơ, keo sét hoặc dạng các muối của
sunfat Đây là những chất dễ xâm nhập vào sinh vật bám đáy.
As trong đất. As có khả năng tích tụ trong quá trình phong hoá, trong
nhiều kiểu đất ở các cảnh quan địa hoá khác nhau có hàm lượng As khác nhau.
Chẳng hạn hàm lượng trung bình của As trong các đá trầm tích lục nguyên thuộc
các mỏ vàng là 13,2 mg/l còn trong đất và vỏ phong hoá phát triển trên chúng là
16,9 mg/l, đất trong các loại quặng tới 92,3 mg/l. Đất ở các mỏ chì - kẽm cũng có
sự tích tụ As. Trong nhiều mặt cắt vỏ phong hoá và đất thường thấy As tập trung
ở phần trên chủ yếu ở các đá phun trào axit kiềm do asen bị hấp phụ bởi vật liệu
hữu cơ, keo hydroxyt sắt và sét. Ở những nơi có khí hậu khô, As ở dạng ít linh
động còn ở những nơi ẩm ướt As dễ hoà tan và bị rửa trôi. Hàm lượng trung
bình của As trong đất từ 5 mg/l – 6 mg/l, ở Mỹ là 1,7 – 5 mg/l, Pháp và Italia là 2
mg/l các kiểu đất khác nhau sẽ có hàm lượng As khác nhau. Vì vậy lượng As
trong đất chuyển vào nước khoảng 5 – 10% tổng hàm lượng As trong đất.
As trong không khí tồn tại ở dạng hơi do quá trình luyện kim, đốt than đá,
sản xuất năng lượng (5.10

3
tấn/năm), sản xuất xi măng (3,2.10
3
tấn/năm). Các bụi
trong khí quyển chứa As và nồng độ lớn hơn 300 lần so với nồng độ As trong vỏ
Trái đất. Trên mặt đất As ở dạng AsO
3
3-
hoặc AsO
4
3-
là do bụi công nghiệp lắng
đọng (tuy nhiên đây là lựơng rất nhỏ so với từ khoáng trầm tích tan ra).
As trong sinh quyển. As xâm nhập vào cơ thể động – thực vật thuỷ sinh và
theo dây chuyền thức ăn đi vào cơ thể động vật, cuối cùng đi vào cơ thể con người.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 10


Hình 2.2: Chu trình của As
As trong nư
ớc
suối (dạng hoà
tan, vật chất lơ
lửng )
As trong trầm tích
suối
As trong
nước sông,
kênh,hoà tan,
vật liệu lơ

lửng
As trong nước ở
các cửa sông
(dạng hoà tan,
vật liệu lơ lửng)
As trong nước biển
(dạng hoà tan, hấp
phụ, vật liệu lơ
lửng)
As trong tr
ầm tích
sông, kênh
As trong sinh dưới
nước
Ho
ạt độnh
nhân sinh:
thuốc trừ sâu,
thuốc diệt cỏ,
chất độc hoá
học chứa As,
luyện kim, hoá
chất.
As trong tr
ầm tích
cửa sông (dạng hấp
phụ, vật liệu lơ lửng)
As trong
sinh vật
bám đáy

Cá

As trong cơ thể con người
Phong hoá
các đá chứa
As
As trong
trầm tích
biển
(dạng hấp
phụ, hấp
phụ keo)
⇔
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 11

- Tính ñộc và cơ chế gây ñộc
- As tồn tại phổ biến trong môi trường xung quanh chúng ta và mọi người
đều tiếp xúc với một lượng nhỏ. Con đường thâm nhập chủ yếu của As vào cơ thể là
qua đường thức ăn, ngoài ra còn một lượng nhỏ qua nước uống và không khí.
- As trong nước uống. Nguy cơ đe doạ sức khoẻ con người do sự có mặt
của arsen trong nước uống là một chủ đề đang được quan tâm nhiều trên thế giới.
Hiện nay chưa có nghiên cứu nào báo cáo về các triệu chứng nhiễm độc arsen
nên việc mở rộng và tìm hiểu nó là rất khó, đặc biệt lưu ý rằng các biểu hiện đầu
tiên của nhiễm độc arsen rất khó chuẩn đoán. Vì vậy cần khẩn trương xúc tiến
hoạt động nhằm làm giảm mức độ ảnh hưởng có hại của arsen trong nước sinh
hoạt tới sức khoẻ con người, chủ yếu ở các vùng nông thôn.
- As trong thực phẩm. Theo kết quả điều tra hàm lượng arsen trong chăn
nuôi và trong thịt gia súc, gia cầm tương đối lớn. Ngay từ khi đại chiến lần thứ
hai, các hợp chất arsenic đã được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp làm thuốc
diệt cỏ, thuốc trừ sâu. As là nguyên tố độc nhưng với liều lượng nhỏ lại có tác

dụng kích thích quá trình trao đổi chất và chữa được bệnh. Trong công nghiệp
chế biến thức ăn chăn nuôi, nó có tác dụng làm tăng trưởng và phòng bệnh.
Trong cơ thể động vật và người đều có một lượng nhỏ arsen. Một số động vật
như gà, cừu, lợn, chuột nếu thiếu arsen sẽ biểu hiện các triệu chứng như chậm
phát triển, nồng độ taurin trong huyết thanh thấp, nồng độ polyamin trong gan
giảm, hoạt tính của enzim giảm. Ở người cho thấy arsen có khả năng kích thích
sinh tổng hợp AND trong tế bào lymphocyte, kích hoạt một số enzim, tăng
methyl hoá hoặc AND trong tế bào phôi.
Lượng As cho phép đối với cơ thể con người trưởng thành nhỏ hơn 50 mg.
Khi vào cơ thể với liều lượng lớn As gây tổn thương hệ tiêu hoá, gan, thận, da,
niêm mạc và hệ thần kinh trung ương. Độc tính của As phụ thuộc vào liều lượng
và hoá trị các hợp chất của nó. Tất cả các thực phẩm đều chứa asen thông
thường, As vô cơ hoá trị (III) có độc tính mạnh hơn As hữu cơ. Phần lớn As ở
dạng hữu cơ và chỉ một lượng nhỏ asen ở dạng vô cơ. Hàm lượng As vô cơ cao
nhất được phát hiện trong lúa, bột mì, nước nho và rau.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 12

As phân bố trong nước uống, thực phẩm nên nó đã tham gia vào quá trình
chuyển hoá tác dụng với một số enzim quan trọng có nhóm SH tự do vào tâm
hoạt động của enzim và phân ly quá trình oxy hoá và phosphoryl hoá, tác dụng
phân huỷ hợp chất cao năng (ATP).

Hoặc tham gia làm đông tụ protein: Protein + AsO
3-
→ Pr. AsO
3-

Tham gia quá trình photphat hoá trong các tế bào

* As tác động đến cơ thể con người. As đi vào cơ thể con người trong

một ngày đêm thông qua chuỗi thức ăn, bụi không khí và các đường khác. As
hấp thụ vào cơ thể qua đường dạ dày nhưng cũng dễ bị thải ra. Hàm lượng As
trong cơ thể người khoảng 0,08 – 0,2 mg/kg, asen tập trung trong gan, thận, hồng
cầu, homoglobin và đặc biệt tập trung trong não, xương, da, phổi. Ngoài ra còn
tập trung trong móng tay và tóc.
Biểu hiện của chứng nhiễm độc As là sậm màu da, tăng sừng hoá và ung
thư da. As còn tác động đến hệ máu như hệ mạch máu ngoại biên (chân đen), hệ
thần kinh, thận, hồng cầu, homoglobin. Các chứng này ngày càng tăng với nhiều
hậu quả xấu tới sức khoẻ như bệnh to chướng gan, các tác động về thần kinh
trung ương, bệnh đái tháo đường, cao huyết áp, bệnh tim, bệnh xơ gan, bệnh
CH
2
O PO
3
2
-
CH
3
O PO
3
2
-


H - C - OH → C - OH → ATP

C = O C = O Anino triphotphat

H H
Glyxerat đehdro 3 photphat 1,3 điphotphat glyxerat

SH
-
O S

Enzim + As – O
-
→ Enzim As – O
-
+ 2OH
-


SH
-
O S
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 13

viêm cuống phổi và các bệnh hô hấp khác. As còn liên quan đến bệnh ung thư da,
ung thư bàng quang, ung thư thận, ung thư ruột.
* Nhiễm độc cấp tính: Đối với con người và động vật ăn phải những loại
thực phẩm, uống nước có chứa hàm lượng As
3+
cao tới 60mg/l gây chết trong
vòng một thời gian rất ngắn và làm tổn thương hệ tiêu hoá, rối loạn thần kinh.
Còn nếu ở nồng độ 40 – 60 mg/l As
3+
gây chóng mặt, nhiễm độc gan, thần kinh
và rối loạn tim mạch. Ví dụ như ở chuột LD
50
ở nồng độ 4 – 4,5 mg/kg cơ thể

gây chết, ở người LD
50
ở nồng độ 50 mg/kg cơ thể cũng gây chết trong vòng một
thời gian ngắn.
* Nhiễm độc mãn tính: Con người đã sử dụng nguồn nước, thực phẩm và
một số chất khác có chứa hàm lượng As tương đối, khi ăn uống vào sẽ tích tụ lại
trong cơ thể lâu ngày thấy xuất hiện sạm da, dày biểu bì từ đó dẫn đến hoại thư
hay ung thư da. Đặc biệt đối với những người tham gia vào các công việc như
luyện kim, đốt nhiên liệu hoá thạch, đốt rác, nấu chảy quặng, hít phải hơi arsen đi
theo đường hô hấp vào cơ thể, tích tụ và gây ung thư phổi, ung thư bàng quang.
Kết quả thực nghiệm cho thấy As hoá trị 3 độc hơn As hoá trị 5. As dạng
dung dịch độc hơn và dễ hấp thụ hơn so với asen thể không hoà tan.
Nghiên cứu ở nhiều nước khác nhau nơi người dân phải tiếp xúc lâu dài
với nước chứa asen thì một trong mười người uống nước chứa 500 (µg/l) cuối
cùng sẽ chết do ung thư gây bởi asen: ung thư phổi, bàng quang, da…
Tiếp xúc lâu dài với hợp chất As có nguy cơ bị sừng hoá (Keratosis), tăng sắc
tố da (Hyperpigmentation), giảm sắc tố da (Depigmentation), ung thư da, phổi, bàng
quang, thận, dạ dày. đặc biệt tỷ lệ ung thư rất cao ở những khu vực có hàm lượng
asen trong nước uống khoảng 50(µg/l). Tỷ lệ nhiễm độc As tỷ lệ thuận với khoảng
thời gian người dân sử dụng nguồn nước giếng có nồng độ As cao
Nồng độ tối đa cho phép trong nước sinh hoạt theo khuyến cáo của tổ
chức Y tế thế giới là 10 (µg/l). Do đó, việc nghiên cứu các nguồn nước trước khi
khai thác phục vụ cho cấp nước sinh hoạt là một yêu cầu không thể thiếu để đảm
bảo cho sức khoẻ cộng đồng.

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 14

2.3. Tình hình nghiên cứu Arsen
2.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Mấy chục năm gần đây khi ngành công nghiệp hóa học phát triên mạnh

mẽ giúp cho nông nghiệp loại trừ được nhiều mầm bệnh đối với cây trồng , và
phát triển các ngành công nghiệp khác thì cũng là lúc một loạt vấn đề mới lại nảy
sinh. Việc sử dụng thuốc diệt cỏ, trừ sâu quá nhiều đã làm cho đất, nước, cây cối
và môi trường sống của chúng ta cũng bị ô nhiễm các kim loại nặng có trong
thuốc. Trước vấn đề cấp bách đó rất nhiều các nhà khoa học trên thế giới đã tiến
hành những công trình nghiên cứu về ảnh hưởng độc chất của chúng đối với môi
trường và con người. Trong đó ưu tiên là kim loại nặng như As F.K.Kaferstein
(1972) đã tiến hành nghiên cứu về sự luân chuyển của kim loại nặng hấp thu vào
cơ thể, chúng được đào thải rất chậm, đặc biệt chúng có tích lũy và tàng chữ
trong nhiều cơ quan bộ phận của cơ thể. Gây ra rối loạn chuyển hóa các chất, làm
suy giảm khả năng đáp ứng miễn dịch của cơ thể, thậm chí chúng còn là các chất
gây ung thư.
Đến những năm của thập kỷ 90 nguy cơ nhiễm độc kim loại nặng ngày
càng gia tăng do độc tính, tính chất phức tạp của hỗn hợp từng kim loại đó.
Nhiều nghiên cứu về ô nhiễm As rất chi tiết và toàn diện. Trong đó phải kể đến
công trình nghiên cứu quốc tế về an toàn khoa học IPCS (WHO-134, 1992).
Chương trình hợp tác giữa: Chương trình môi trường liên hợp quốc UNDP, Tổ
chức y tế thế giới – WHO và liên đoàn lao động quốc tế - ILO). Một trong những
thành công của chương trình IPCS như sau:
- Đã khảo sát nguồn As trong tự nhiên ở nhiều vùng, nhiều đối tượng khác nhau
- Khảo sát được hàm lượng As trong bầu không khí, trong nước, trong động vật
thủy sinh, trong cá, động vật có xương sống, thực vật làm thức ăn cho con người.
Năm 1980, với sự đóng góp của nhiều nhà khoa học đã cho xuất bản cuốn
sách “Handbook on the toxicology of metal”. Qua đó cho chúng ta thấy được nguồn
gốc, tính chất hóa học và vật lý, sự lắng đọng trong môi trường. sự luân chuyển, bài
tiết, lắng đọng của từng kim loại trong cơ thể người, động vật và thực vật. Đặc biệt mo
tả cách điều trị và những biểu hiện triệu chứng khi bị nhiễm độc.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 15

Asen (As), người Việt Nam gọi là Thạch tín, được biết đến như một độc

dược bảng A. Tính độc cấp của Asen là chết người và tính độc trường diễn là làm
thay đổi huyết sắc tố da, ung thư da và nếu con người ăn thực phẩm hoặc uống
phải đồ uống có hàm lượng Asen cao hơn hàm lượng cho phép thường dẫn đến
ung thư phổi, thận và bàng quang [Wu và cs., 1998, WHO, 2001]. Tuy nhiên,
hiệu ứng gây độc của Asen thường là chậm, có khi phải hàng chục năm mới thấy
biểu hiện. Cơ quan Y tế thế giới quy định giới hạn cho phép của Asen trong nước
uống là 10 µg/l và nhiều nước trên thế giới cũng đã chấp nhận tiêu chuẩn này, kể
cả Việt Nam. Cơ quan Bảo vệ môi trường của Mỹ (US EPA) đã tranh luận khá
lâu về tiêu chuẩn này vì để nó có tính khả thi, hàng năm các nhà cung cấp nước
sạch của Mỹ phải đầu tư thêm khoảng 200 triệu USD. Nhưng tháng 1 năm 2001
giới hạn 10 µg /l As trong nước sạch cũng đã được US EPA thông qua [Smedley
và Kinniburgh, 2002]. Về giới hạn tối đa nồng độ Asen trong nước uống vẫn còn
nhiều vấn đề phải bàn luận thêm. Năm 1993, Tổ chức Y tế thế giới WHO đã hạ
tiêu chuẩn khuyến cáo nồng độ tối đa của Asen trong nước từ 50µg/l xuống
10µg/l. Tuy nhiên cho đến nay, Mỹ, một quốc gia phát triển cao, vẫn đang sử
dụng tiêu chuẩn giới hạn tối đa Asen trong nước là 50µg/l, nhiều quốc gia khác,
trong đó có Banglades và Việt Nam vẫn đang sử dụng tiêu chuẩn giới hạn Asen
trong nước uống là 50µg/l. Đến năm 2004, Bộ Y tế đã có quy định hàm lượng
Asen trong nước máy là 10µg/l.
- Những thông tin ban đầu về nguồn nước bị ô nhiễm Asen đầu tiên được
phát hiện ở bang Banglades từ giữa năm 1996 và cuối năm 1997 ở ấn Độ, Trung
Quốc, Campuchia, Đài Loan, Chi Lê, Mỹ, Anh, Indonexia, Mông Cổ và Thái
Lan. Trong đó Banglades và vùng Tây Bengal của ấn Độ được đánh giá là
nghiêm trọng hơn cả.
- Các hoạt động nghiên cứu về Asen và ảnh hưởng của chúng đến sức
khoẻ cộng đồng đã được tiến hành ở nhiều nước phát triển như Anh, Mỹ, Đức,
Thuỵ Sỹ cũng như ở một số nước đang phát triển như Banglades, ấn Độ,
Nêpan, Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 16

- Công trình nghiên cứu đầu tiên về nguồn nước ngầm bị ô nhiễm Asen
được tiến hành tại Banglades được bắt đầu vào năm 1998, do Mott Mac Đonal
Ltd (Anh) thực hiện với trên 3.500 mẫu nước ngầm từ các giếng khoan trên toàn
quốc đã được lấy và phân tích hàm lượng Asen. Kết quả cho thấy có 25% số
giếng khoan có hàm lượng Asen vượt quá tiêu chuẩn cho phép của Banglades
(0,05mg/l) và 46% lỗ khoan vượt tiêu chuẩn cho phép của Tổ chức y tế thế giới
WHO (0,01mg/l). Khoảng trên 30 triệu dân trên tổng số 125 triệu dân của
Banglades đang chịu ảnh hưởng của nguồn nước ngầm có hàm lượng Asen vượt
quá tiêu chuẩn cho phép.
- Sau một số phát hiện và đánh giá ban đầu tại Banglades được công bố,
nhiều nỗ lực nghiên cứu về hiện trạng mức độ, phạm vi nguồn nước ngầm bị ô
nhiễm; Nguồn gốc và nguyên nhân ô nhiễm; Phương pháp và thiết bị phân tích
nhanh (Tét Kit); Các vấn đề có liên quan đến việc sử dụng nguồn nước bị ô
nhiễm Asen và ảnh hưởng của chúng tới sức khoẻ cộng đồng đã được tiến hành.
Cho tới nay, chỉ tính riêng cho Banglades, có tới vài trăm nghìn mẫu nước giếng
khoan đã được xác định hàm lượng Asen (chỉ tính riêng trong năm 2001, nhà sản
xuất các thiết bị thử nghiệm HACH đã cung cấp trên 50.000 thiết bị phân tích
hiện trường (EZ Kit) để thử nghiệm hàm lượng Asen trong mẫu nước tại
Banglades).
Ô nhiễm Asen trong nước ngầm, tức là hàm lượng Asen trong nước khai
thác >50 µg/l (tiêu chuẩn cũ) đã phát hiện được từ những năm đầu của thập niên
80 của thế kỷ trước. Hình 2.3 trình bày những khu vực hiện đang có “vấn đề” về
Asen trong nước khai thác ở trên thế giới. Có thể nhận thấy hầu như nguồn nước
của châu lục nào cũng có “vấn đề” về Asen. Đồng bằng Bắc Bộ của Việt Nam
cũng đã có dấu trên bản đồ ô nhiễm Asen trong nước ngầm kể từ sau khi M. Berg
và các cộng sự công bố kết quả điều tra tại khu vực Hà nội.

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 17

Hình 2.3. Phân bố toàn cầu về hiện trạng Asen trong nước ngầm
Do các nguồn khác nhau gây ra. Điểm chấm ñỏ là do khai khoáng, điểm
chấm xanh là do nước địa nhiệt gây ra ở khu vực hồ, vùng ñỏ là nước ngầm ở các
lưu vực khác nhau.
Asen trong môi trường nước có nguồn gốc tự nhiên và nhân sinh. Nguồn
gốc tự nhiên là các Asen trong một số khoáng vật mà chủ yếu là asenopyrite
trong những điều kiện thuỷ văn và môi trường nhất định, ví dụ độ axit thấp, đã
tan vào nước. Đuôi quặng trong khai thác và chế biến quặng vàng hoặc thiếc có
nhiều khoáng vật chứa Asen cùng với điều kiện môi trường axit thấp dẫn đến
nước mặt khu vực này thường có hàm lượng Asen cao. Nguồn gốc nhân sinh là
Asen tồn lưu trong môi trường nước mặt từ những hoá chất bảo vệ thực vật hoặc
từ chất thải của quá trình đốt nhiên liệu hoá thạch, ví dụ như than đá, hoặc từ xỉ
các lò luyện đồng, vàng… Sau quá trình thấm, nước ngầm có nguy cơ bị ô nhiễm
Asen từ nguồn nước mặt.
Trong tự nhiên, Asen tồn tại ở 4 trạng thái hoá trị: -3, 0, +3 và +5, đó là
asin (AsH
3
), asen (As
0
), asenite (AsO
3
3-
) và asenate (AsO
4
3-
). Asin và asen kim
loại thường rất ít gặp trong điều kiện môi trường bình thường mà chủ yếu thường
gặp là hai oxy anion asenite và asenate. Các oxy anion của V, Mo, Cr và U hoá
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 18

trị cao không có khả năng tan vào nước nhưng asenite và asenate lại có khả năng
tan tốt vào nước, tức là Asen có khả năng di chuyển vào pha nước (từ khoáng
vật) cả trong môi trường oxy hoá và môi trường khử.
Theo Galloway và Freedmas (1982) sự phát thải toàn cầu một số kim loại
nặng di tự nhiên và nhân tạo.
Bảng 2.1. Sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố kim loại nặng
ðơn vị: 10
8
g/năm
Nguyên tố Tự nhiên Nhân tạo
As 28 780
Pb 59 20.000
Cd 2,9 55
Hg 0,4 110
2.3.2. Tình hình nghiên cứu As ở Việt Nam
Tại Hà Nội nhiều dự án đã được triển khai và từ năm 1999 lần đầu tiên đã có
bản đồ phân bố Asen trong nước ngầm do M.Berg và cộng sự thành lập (Hình 2.4).

Hình 2.4. Bản ñồ phân bố As trong nước ngầm
khu vực Hà Nội. Tháng 9/1999
(Nguồn: M.Berg và cs., 2001)