Giải pháp khắc phục ô nhiễm asen

Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: T.S Vũ Thị Thanh Bình
MỤC LỤC
Lời mở đầu………………………………………………..Trang 1
I. Lý do chọn đề tài…………………………………………………2
II. Mục tiêu của đề tài ………………………………………………2
III. Tính cấp thiết của đề tài …………………………………………2
IV. Khả năng ứng dụng của đề tài……………………………………3
V. Phương pháp nghiên cứu…………………………………………3
Chương I : Tổng quan về vấn đề ô nhiễm Asen
I. Giới thiệu chung về Asen ………………………………………..4
II. Tính chất cơ bản của Asen ………………………………………5
III. Tình hình chung trên thế giới về vấn đề ô nhiễm Asen …………6
IV. Ô nhiễm Asen ở việt nam ………………………………………..6
Chương II : Đặc điểm phân bố Asen trong các hợp phần môi trường
tự nhiên
I. Asen trong đá và quặng ………………………………………….9
II. Asen trong đất và vỏ phong hóa …………………………………9
III. Asen trong trầm tích bở rời……………………………………..10
IV. Asen trong không khí và nước ………………………………….11
V. Asen trong sinh vật ……………………………………………..11
Chương III : Vấn đề ô nhiễm môi trường bởi Asen ở việt nam
I. Hiện trạng nước dưới đất bị nhiễm độc Asen ………………….13
II. Nguyên nhân gây nhiễm độc Asen cho nước dưới đất …………14
Chương IV : Ảnh hưởng của Asen đến sức khỏe con người và giải
pháp khắc phục ô nhiễm Asen
I. Ảnh hưởng của Asen đến sức khỏe con người………………….16
II. Giải pháp khắc phục ô nhiễm Asen ……………………………17
Chương V : Kết luận và kiến nghị
I. Kết luận…………………………………………………………20
II. Kiến nghị ……………………………………………………….20
SVTH : Đoàn Thị Tuyết Vân Trang 1

Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: T.S Vũ Thị Thanh Bình
LỜI MỞ ĐẦU
- Asen là nguyên tố vi lượng tồn tại tự nhiên trong môi trường. Asen
rất cần thiết cho cơ thể con người nếu ở hàm lượng thấp. Tuy nhiên sự có
mặt của chúng với hàm lượng lớn có thể gây ô nhiễm môi trường và có tác
hại xấu đến sức khỏe con người cũng như sinh vật. Asen có thể thâm nhập
vào môi trường bằng nhiều con đường khác nhau, trong đó các hoạt động
của con người đóng vai trò rất quan trọng. Khi thâm nhập vào môi trường
chúng có thể gây ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất trồng.
- Điều đáng nói là Asen có khả năng tích tụ trong đất, trong động
thực vật và khó phân hủy hay đào thải. Điều đó có thể làm ảnh hưởng đến
sức khỏe con người khi sử dụng nguồn thức ăn từ những động vật, thực vật
sinh trưởng trong những vùng bị ô nhiễm.
- Người sử dụng nguồn nước hoặc thực phẩm bị ô nhiễm Asen ( khi
hàm lượng Asen cao hơn mức cho phép ) trong thời gian dài có thể mắc
các chứng bệnh nguy hiểm như : các bệnh về dạ dày, rối loạn chức năng
gan, hội chứng đen da, ung thư da… thậm chí gây tử vong. Hơn nữa nhiều
bệnh do Asen gây ra chỉ được phát hiện sau một thời gian dài.
- Ô nhiễm Asen trong đất và nước đã từng được phát hiện và nghiên
cứu ở nhiều nơi trên thế giới như ở châu thổ Bengal ( Bangladesh và Tây
Ấn Độ), Trung Quốc, Thái Lan, Mỹ, Mehico, Indonexia… đặc biệt là vụ ô
nhiễm Asen trong nước ngầm ở Bangladesh được gọi là vụ ngộ độc Asen
lớn nhất trong lịch sử loài người.
SVTH : Đoàn Thị Tuyết Vân Trang 2
Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: T.S Vũ Thị Thanh Bình
I. Lý Do Chọn Đề Tài
 Gần đây tình trạng nước dưới đất bị nhiễm độc Asen đã được báo
động, không chỉ ở các quốc gia như Băngladesh , Ấn Độ, Trung
Quốc…mà ở Việt Nam cũng đã bắt đầu xuất hiện ngày càng
nhiều. Điển hình như khu vực Quỳnh Lôi, Hai Bà Trưng ( Hà Nội)

đã có nhiều gia đình phải chịu những hậu quả và di chứng nặng nề
do nhiễm độc Asen, nhiều trường hợp đã tử vong. Với tình trạng
khoan giếng bừa bãi như hiện nay ( do nước máy khan hiếm ), đa
số nguồn nước sau khi khoan lên được sử dụng trực tiếp mà không
qua sử lý triệt để (thường chỉ dùng biện pháp thô sơ như : lắng,
lọc để lấy nước trong…. ) các biện pháp này không thể loại bỏ
được các kim loại nặng còn lẫn trong nước, lại thiếu sự kiểm soát
và hướng dẫn của các cơ quan chức năng nên chất lượng nước làm
ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân là điều không tránh khỏi.
 Việc sử dụng nguồn nước nhiễm Asen gây rất nhiều bệnh tật, ảnh
hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe con người, thậm chí cả tính
mạng như : rối loạn thần kinh, ung thư…
 Trước thực trạng đó, tôi đã quyết định chọn đề tài này để nghiên
cứu, tìm hiểu và làm rõ vấn đề, để đưa ra các giải pháp khắc phục
hiện trạng đó.
II. Mục tiêu của đề tài
1. Tìm hiểu các tính chất của Asen, hiện trạng ô nhiễm Asen trong
môi trường nước, nguyên nhân gây nhiễm độc Asen và sự ảnh hưởng
của Asen đến sức khỏe con người
2. Đưa ra các giải pháp khắc phục ô nhiễm Asen
III. Tính cấp thiết của đề tài
• Asen là một nguyên tố rất phổ biến trong tự nhiên, tồn tại dưới
nhiều dạng hơp chất khác nhau cả vô cơ lẫn hữu cơ. Asen có cấp
độ độc hại là Ia ( cực độc ) và có thể xâm nhập vào cơ thể con
người thông qua chuỗi thực phẩm, nước uống và không khí.
SVTH : Đoàn Thị Tuyết Vân Trang 3
Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: T.S Vũ Thị Thanh Bình
• Thực trạng ô nhiễm Asen ở nước ta hiện nay đã tới mức báo
động, đặc biệt là ở hai khu vực lớn như Đồng Bằng Sông Hồng
và Đồng Bằng Sông Cửu Long

• Do đó việc nghiên cứu để đưa ra các biện pháp xử lý nhằm giảm
thiểu mức ô nhiễm Asen trong nguồn nước là rất quan trọng.
IV. Khả Năng Ứng Dụng Của Đề Tài
Có thể ứng dụng vào thực tế để xử lý nước trong công nghiệp và nước
trong sinh hoạt cho các hộ dân
V. Phương Pháp Nghiên Cứu
Trong quá trình thực hiện đề tài có sử dụng các phương pháp sau :
• Phương pháp tổng hợp tài liệu
• Phương pháp kế thừa
Chương I : Tổng Quan Về Vấn Đề Ô Nhiễm Asen
SVTH : Đoàn Thị Tuyết Vân Trang 4
Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: T.S Vũ Thị Thanh Bình
I. Giới Thiệu Chung Về Asen
 Từ Asen là vay mượn từ tiếng Ba Tư word خينرز Zarnikh nghĩa là
"opiment vàng" (tức thư hoàng). Zarnikh được vay mượn sang
tiếng Hy Lạp thành arsenikon, nghĩa là đàn ông hay hiệu nghiệm
 Asen hay còn gọi là thạch tín, là một nguyên tố hóa học ( Á kim )
có ký hiệu là As, số nguyên tử khối là 33. Asen lần đầu tiên được
Albertus Magnus ( người Đức ) viết về nó vào năm 1250. Khối
lượng nguyên tử của nó bằng 74,92. Vị trí của nó trong bảng tuần
hoàn được đề cập ở bảng mé bên phải. Asen là một Á Kim gây
ngộ độc khét tiếng và có nhiều dạng thù hình: màu vàng (phân tử
phi kim) và một vài dạng màu đen và xám (Á Kim), đây chỉ là số
ít mà người ta có thể nhìn thấy
 Ba dạng có tính kim loại của Asen với cấu trúc tinh thể khác nhau
cũng được tìm thấy trong tự nhiên, nhưng thường nó tồn tại dưới
dạng các hợp chất Asenua và Asenat.
 Vài trăm loại khoáng vật như thế đã được tìm thấy. Asen và các
hợp chất của nó được sử dụng như thuốc trừ dịch hại, thuốc trừ cỏ,
thuốc trừ sâu và một loạt trong các hợp kim.

Hình 1: Một mẫu lớn chứa asen tự nhiên Hình 2: Arsenic
SVTH : Đoàn Thị Tuyết Vân Trang 5
Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: T.S Vũ Thị Thanh Bình

Hình 3 : Mô hình tinh thể asen Hình 4:Cấu trúc nguyên tử Asen
II. Tính Chất Cơ Bản Của Asen
1. Tính Chất Của Nguyên Tử
• Bán kính nguyên tử : 115 pm
• Bán kính cộng hóa trị : 119 pm
• Bán kính Van Der Waals : 185 pm
• Cấu hình electron : [Ar] 3d
10
4s
2
4p
3
• Cấu trúc tinh thể : hộp mặt thoi
2. Tính Chất Vật Lý
• Màu sắc : Màu xám kim loại
• Khối lượng nguyên tử : 74,92160 đvc
• Khối lượng riêng : 5727 kg/m³
• Trạng thái vật chất : Rắn
• Độ cứng : 3,5
• Điểm nóng chảy : 1.090
0
K
• Điểm sôi : 887
0
K

• Nhiệt dung riêng : 328,88J/(Kg.K)
• Độ dẫn nhiệt : 50,2 W/(m.K)
3. Tính chất hóa học
• Tính Acid – Bazơ
- Trong môi trường acid đặc As tồn tại dưới dạng cation ( AsO)
+

không màu. Acid Arsenơ H
3
AsO
3
là một Acid rất yếu, tan trong nước.
Trong dung dịch kiềm ( pH > 10 ) tồn tại dưới dạng anion Aasennit
( AsO
2
)
-
, có cả ( HaS
2
O
4
)
-
- Arsen oxyd ( As
2
O
3
) tan trong dung dịch kiềm mạnh và HCl đặc
SVTH : Đoàn Thị Tuyết Vân Trang 6
Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: T.S Vũ Thị Thanh Bình

• Tính Tạo Phức
- As (III) tạo phức với ion Cl
-
trong dung dịch HCl : AsOCl,
AsOHCl
2
, AsCl
3

H
3
AsO
3
+ [H]
+
+ [Cl]
-
→ AsOCl + 2H
2
O
As cũng tạo phức Thio với ion (S)
2-
, vì vậy As
2
S
3
và As
2
S
5

cũng tan
nhiều trong kiềm và sulfur kiềm :
As
2
S
3
+ 3(S)
2-
→ 2(AsS
3
)
3-
As
2
S
5
+ 3(S)
2-
→ 2 (AsS
4
)
3-
- As(V) tạo phức với tatrat, tạo phức với Molipđen Mo(VI), Tungsten
W(VI), các phức với các Poliancol.
• Tính Chất Oxi Hóa - Khử
- Asen có thể bị khử thành asin AsH
3
:
As + 3 (H)
+

+ 3e
-
→ AsH
3
- As(III) có thể bị khử thành As :
(AsO
2
)
-
+ 4(H)
+
+ 3e
-
→ As + 2H
2
O
III. Tình Hình Chung Trên Thế Giới Về Vấn Đề Ô Nhiễm Asen
- Từ những năm đầu thập niên 10 của thế kỷ XX. Nguồn nước ngầm
từ những giếng khoan được coi là không bị ô nhiễm bởi các sinh
vật gây bệnh và các chất thải hữu cơ, nguồn nước này đã được đưa
vào sử dụng, cung cấp nước sinh hoạt cho cộng đồng dân cư, thay
thế dần cho việc sử dụng nước bề mặt. Song ở một số vùng, nguồn
nước này chứa các kim loại năng như : Chì, Mangan, đặc biệt là
Asen với nồng độ cao, đáng lo ngại.
- Theo số liệu của tổ chức y tế thế giới về ô nhiễm Asen trong
nguồn nước, nồng độ Asen trong khu vực nam Iowa và tây
Missouri của Mỹ dao động từ 0,034- 0,490 mg/l, Mexico từ 0,008-
0,624 mg/l, có tới 50% số mẫu có nồng độ Asen >0,050mg/l…
- Bệnh nhiễm độc Asen mãn tính do sử dụng nguồn nước bị ô
nhiễm Asen ( Arsenicosis) xảy ra ở nhiều nước trên thế giới và

mang tính dịch tễ địa phương rõ rệt.
IV. Ô Nhiễm Asen Ở Việt Nam
SVTH : Đoàn Thị Tuyết Vân Trang 7
Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: T.S Vũ Thị Thanh Bình
- Ở Việt Nam vào đầu những năm 1990, vấn đề ô nhiễm Asen được
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 thường Asen. Theo nghiên cứu khảo sát
phân tích nước bề mặt và các nguồn nước đổ ra song Mã ở khu
vực Đông Nam bản Phúng, hàm lượng Asen trong các mẫu nước
đều vượt quá 0,05 mg/l. Kết hợp với điều tra của trường đại học Y
Hà Nội cho thấy, sự ô nhiễm này có khả năng ảnh hưởng đến sức
khỏe dân cư sống ở khu vực đó.
- Từ những năm 1995-2000, 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 vược
tiêu chuẩn cho phép đối với nước sinh hoạt của Quốc Tế và Việt
Nam.
- Trước tình hình đó, trong hơn 2 năm (2003-2005), Chính Phủ Việt
Nam và UNICEF đã khảo sát về nồng độ Asen trong nước của
71.000 giếng khoan thuộc 17 tỉnh từ đồng bằng miền Bắc, Trung,
Nam. Kết quả phân tích cho thấy nguồn nước giếng khoan ở các
tỉnh vùng lưu vực Sông Hồng như : Hà Nam, Nam Định, Hà Tây,
Hưng Yên, Hải Dương và các tỉnh thuộc Đồng Bằng Sông Cửu
Long như : An Giang, Đồng Tháp đều bị nhiễm Asen rất cao. Tỷ
lệ các giếng có nồng độ Asen từ 0,1 mg/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%.

- Từ những kết quả phân tích đó, bộ y tế tiến hành điều tra, đánh giá
sơ bộ về ảnh hưởng của Asen tới sức khỏe cộng đồng dân cư và
phát hiện 13 trường hợp bị nhiễm độc Asen mãn tính ở giai đoạn
sớm với các biểu hiện bệnh ngoài da như : dày sừng, “ nhú sừng ”,
biến đổi sắc tố ( tăng, giảm hoặc kết hợp cả 2 dạng ) có những nét
SVTH : Đoàn Thị Tuyết Vân Trang 8
Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: T.S Vũ Thị Thanh Bình
đặc trưng của biến đổi ngoài da do Asen , hàm lượng Asen trong
nước tiểu và trong tóc rất cao.
- Có thể thấy tình trạng ô nhiễm Asen trong nguồn nước của các
giếng khoan tại các xã là rất nghiêm trọng. Tỷ lệ các giếng có
nồng độ Asen cao > 0,1 mg/l ( gấp hơn 10 lần tiêu chuẩn cho phép
) ở hầu hết các xã chiếm từ 70%- 96% trừ Mai Động có tỷ lệ thấp
hơn ( 46%).
- Hiện nay, Chính Phủ đã có kế hoạch hành động quốc gia về giảm
thiểu ô nhiễm Asen ở Việt Nam với các nội dung tiến hành khảo
sát toàn quốc để xác định mức độ ô nhiễm Asen ở nguồn nước
ngầm các khu vực khác nhau, xây dựng bản đồ ô nhiễm Asen ở
Việt Nam, đánh giá thực trạng ảnh hưởng của ô nhiễm Asen trong
nguồn nước sinh hoạt tới sức khỏe của cộng đồng và xây dựng các
biện pháp phòng chống, nghiên cứu và áp dụng các giải pháp làm
giảm thiểu ô nhiễm Asen trong nguồn nước, tăng cường thông tin
tuyên truyền nâng cao nhận thức của cộng đồng về vệ sinh nguồn
nước, phòng chống bệnh tật do sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm
nói chung và ô nhiễm Asen nói riêng
SVTH : Đoàn Thị Tuyết Vân Trang 9