Đánh giá thực trạng ô nhiễm arsen trong nước ngầm trên địa bàn thành phố thái nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN
-------------------

NGUYỄN THỊ THÙY DUNG

ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG Ô NHIỄM ASEN TRONG NƯỚC
NGẦM TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành:
Mã số:
Hướng dẫn khoa học:

Khoa học môi trường
60.44.03.01
TS. Phan Thị Thu Hằng

THÁI NGUYÊN - 2012


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu
thực sự của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết,
nghiên cứu khảo sát và phân tích từ thực tiễn dưới sự hướng dẫn khoa học của
TS. Phan Thị Thu Hằng.
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày
trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để bảo

vệ cho một học vị nào, phần trích dẫn tài liệu tham khảo đều được ghi rõ
nguồn gốc.
Thái Nguyên, ngày 08 tháng 12 năm 2012
Người viết cam đoan

Nguyễn Thị Thuỳ Dung


ii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy
cô giáo, các phòng ban và các đơn vị trong và ngoài trường. Trước tiên tôi xin
gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo TS. Phan Thị Thu Hằng - Giảng viên
Khoa Tài nguyên & Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực
hiện luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Tài nguyên và
Môi trường, Khoa Sau Đại học, các phòng ban và trung tâm của Trường Đại
học Nông Lâm, Đại học Thái Nguyên đã hướng dẫn, tạo điều kiện và giúp đỡ
tôi trong thời gian tiến hành đề tài.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân,
bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm động viên tôi trong suốt quá trình nghiên
cứu và thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 08 tháng 12 năm 2012
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Thuỳ Dung

iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................ii
MỤC LỤC.......................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ............................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................viii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu ........................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu...................................................................................... 2
3. Ý nghĩa của đề tài........................................................................................... 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..................... 3
1.1. Vai trò của nước đối với đời sống và sản xuất........................................... 3
1.2. Tình hình khai thác và sử dụng nước trên thế giới và ở Việt Nam............ 5
1.2.1. Tình hình khai thác và sử dụng nước ngầm trên thế giới ....................... 5
1.2.2. Tình hình khai thác và sử dụng nước ngầm ở Việt Nam ........................ 6
1.3. Khái quát chung về arsen ........................................................................... 8
1.3.1. Vị trí, cấu hình và trạng thái tự nhiên ..................................................... 8
1.3.2. Tính chất của arsen.................................................................................. 8
1.3.2.1. Tính chất vật lý..................................................................................... 8
1.3.2.2. Tính chất hoá học ................................................................................. 9
1.3.3. Các dạng tồn tại của arsen....................................................................... 9
1.3.4. Độc tính của arsen................................................................................. 14
1.3.4.1. Con đường xâm nhập và cơ chế gây độc với cơ thể con người......... 14
1.3.4.2. Ảnh hưởng của arsen đến sức khỏe ................................................... 15
1.4. Hiện trạng ô nhiễm arsen trên thế giới và ở Việt Nam ............................ 18
1.4.1. Nguồn gốc sự ô nhiễm arsen................................................................. 18

1.4.3. Hiện trạng ô nhiễm arsen trong nước tại Việt Nam.............................. 21
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............ 25
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 25
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 25
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................... 25
2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu............................................................ 25
2.1.1. Thời gian nghiên cứu ............................................................................ 25
2.1.2. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................. 25


iv
2.3. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 25
2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 25
2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp................................................... 25
2.4.2. Phương pháp kế thừa............................................................................. 26
2.4.3. Phương pháp điều tra thực địa .............................................................. 26
2.4.4. Phương pháp lấy mẫu nước đánh giá mức độ ô nhiễm As ................... 27
2.4.5. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu................................................. 28
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................... 29
3.1. Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội của thành phố Thái Nguyên............. 29
3.1.1. Điều kiện tự nhiên................................................................................. 29
3.1.1.1. Vị trí địa lý ......................................................................................... 29
3.1.1.2. Điều kiện khí hậu ............................................................................... 29
3.1.1.3. Tài nguyên đất.................................................................................... 30
3.1.1.4. Tài nguyên khoáng sản ...................................................................... 32
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội của thành phố Thái Nguyên ........................ 33
3.1.2.1. Dân số và lao động............................................................................. 33
3.1.2.2. Thực trạng phát triển kinh tế.............................................................. 34
3.1.2.3. Thực trạng phát triển các ngành kinh tế............................................. 35
3.1.2.4. Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng.................................................... 37

3.1.2.5. Văn hoá xã hội, y tế, giáo dục............................................................ 38
3.1.3. Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của thành phố
Thái Nguyên.......................................................................................... 39
3.1.3.1. Thuận lợi ............................................................................................ 39
3.1.3.2. Khó khăn ............................................................................................ 39
3.2. Hiện trạng khai thác và sử dụng tài nguyên nước của thành phố
Thái Nguyên ......................................................................................... 41
3.2.1. Trữ lượng nước ..................................................................................... 41
3.2.1.1. Nước mặt............................................................................................ 41
3.2.1.2. Nước dưới đất..................................................................................... 42
3.2.1.3. Nước mưa........................................................................................... 44
3.2.2. Thực trạng nước dưới đất...................................................................... 44
3.2.3. Tình hình khai thác, sử dụng và quản lý tài nguyên nước .................... 46
3.2.3.1. Tình hình khai thác............................................................................. 46
3.2.3.2. Hiện trạng sử dụng tài nguyên nước .................................................. 51
3.2.3.3. Hiện trạng sử dụng nước giếng tại thành phố Thái Nguyên.............. 56
3.2.3.4. Công tác quản lý, kiểm soát nguồn nước ngầm................................. 60


v
3.2.4. Đánh giá chung thuận lợi và khó khăn trong công tác quản lý, sử dụng
tài nguyên nước trên địa bàn thành phố Thái Nguyên.......................... 63
3.2.4.1. Thuận lợi ............................................................................................ 63
3.2.4.2. Khó khăn ............................................................................................ 63
3.3. Đánh giá mức độ ô nhiễm arsen trong nước ngầm tại Thành phố Thái
Nguyên.................................................................................................. 64
3.3.1. Thực trạng hàm lượng arsen trong nước ngầm tại khu vực phía Bắc
thành phố Thái Nguyên......................................................................... 64
3.3.2. Thực trạng hàm lượng arsen trong nước ngầm tại khu vực trung tâm
thành phố Thái Nguyên......................................................................... 66

3.3.3. Thực trạng hàm lượng arsen trong nước ngầm tại khu vực phía Tây
thành phố Thái Nguyên......................................................................... 69
3.3.4. Thực trạng hàm lượng arsen trong nước ngầm tại khu vực phía Nam
thành phố Thái Nguyên......................................................................... 71
3.3.5. Đánh giá thực trạng hàm lượng arsen trên toàn địa bàn thành
phố Thái Nguyên ................................................................................ 73
3.4. Đề xuất các giải pháp quản lý, khai thác và sử dụng hợp lý nguồn nước
trên địa bàn thành phố Thái Nguyên..................................................... 76
3.4.1. Đề xuất giải pháp quản lý hiệu quả....................................................... 76
3.4.2. Đề xuất giải pháp khai thác và sử dụng hợp lý nguồn nước................. 76
3.4.2.1. Sử dụng tiết kiệm ............................................................................... 76
3.5.2.2. Sử dụng nguồn nước sạch .................................................................. 77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 78
1. Kết luận ....................................................................................................... 78
2. Kiến nghị ..................................................................................................... 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 81


vi

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Tiếng Anh

Tiếng Việt

BVTV

Bảo vệ thực vật

CN - TTCN

Công nghiệp - tiểu thủ công
nghiệp
Cục Kỹ thuật Y tế cộng đồng

DPHE

The Department of Public
Health Engineering

DS - KHHGĐ

Dân số - kế hoạch hoá gia đình

DTTN

Diện tích tự nhiên

EEC
EPA
EU
IARC

European Economic
Community
Environmental Protection
Agency
European Union

Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ
Liên minh Châu Âu

TDMNBB

Cơ quan quốc tế nghiên cứu
bệnh Ung thư
Trung du miền núi Bắc bộ

UBND

Uỷ ban Nhân dân

UNDP

International Agency for
Research on Cancer

Cộng đồng kinh tế Châu Âu

Chương trình phát triển Liên
Hợp Quốc
Chương trình môi trường liên
Hợp Quốc
Quỹ Nhi đồng Liên Hợp Quốc

WB

United Nations

Development Programme
United nations environment
programme
United Nations Children's
Fund
World Bank

WHO

World Health Organization

Tổ chức Y tế Thế giới

WRI

World Resources Institute

Viện tài nguyên Thế giới

UNEP
UNICEF

Ngân hàng thế giới


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Hiện trạng khai thác và sử dụng nước dưới đất của các nước trên
thế giới..............................................................................................6

Bảng 1.2: Một số dạng arsen trong các đối tượng sinh học và môi trường ....10
Bảng 1.3: Hàm lượng arsen trong nước một số vùng ở Việt Nam..................23
Bảng 3.1: Kết quả phát triển kinh tế - xã hội của thành phố Thái Nguyên.....34
Bảng 3.2: Tình hình sản xuất nông nghiệp từ năm 2009 - 2011.....................35
Bảng 3.3: Tổng hợp các điểm khai thác, sử dụng nước dưới đất khu vực
thành phố Thái Nguyên..................................................................47
Bảng 3.4: Các điểm khai thác nước dưới đất quy mô tập trung......................48
Bảng 3.5: Số liệu thống kê các giếng khoan đã được cấp phép cho các cơ
sở vừa và nhỏ .................................................................................50
Bảng 3.6: Nhu cầu dùng nước khu công nghiệp phía Bắc và phía Nam .......52
Bảng 3.7: Tình hình sử dụng nước cho sinh hoạt của người dân....................54
Bảng 3.8: Sản lượng nước theo đối tượng sử dụng từ năm 2009 - 2011 ........55
Bảng 3.9: Hiện trạng sử dụng nước giếng tại thành phố Thái Nguyên...........56
Bảng 3.10: Các hình thức xử lý nước được áp dụng tại các hộ gia đình trên
địa bàn thành phố Thái Nguyên .....................................................58
Bảng 3.11: Hàm lượng As trong nước ngầm tại khu vực phía Bắc của
thành phố Thái Nguyên..................................................................65
Bảng 3.12: Hàm lượng As trong nước ngầm tại khu vực trung tâm của
thành phố Thái Nguyên..................................................................66
Bảng 3.13: Hàm lượng As trong nước ngầm tại khu vực phía Tây của
thành phố Thái Nguyên..................................................................69
Bảng 3.14: Hàm lượng As trong nước ngầm tại khu vực phía Nam của
thành phố Thái Nguyên..................................................................71
Bảng 3.15: Hàm lượng As trong nước ngầm lần 2 tại các điểm giếng bị ô
nhiễm As theo kết quả phân tích lần 1 ..........................................75


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ vòng tuần hoàn của arsen trong môi trường .........................11
Hình 1.2: Các con đường xâm nhập của arsen vào cơ thể người ...................15
Hình 1.3: Bản đồ các khu vực bị nhiễm arsen ở Việt Nam ............................24
Hình 3.1: Biểu đồ thể hiện tình trạng sử dụng nước giếng tại thành phố
Thái Nguyên...................................................................................57
Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện hiện trạng sử dụng hệ thống xử lý nước giếng
tại các hộ gia đình trên địa bàn thành phố Thái Nguyên ...............59
Hình 3.3: Biểu đồ thể hiện hàm lượng As trong nước ngầm tại khu vực
phía Bắc thành phố Thái Nguyên...................................................65
Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện hàm lượng As trong nước ngầm tại khu vực
Trung tâm thành phố Thái Nguyên................................................68
Hình 3.5: Biểu đồ thể hiện hàm lượng arsen trong nước ngầm tại khu vực
phía Tây thành phố Thái Nguyên...................................................70
Hình 3.6: Biểu đồ thể hiện hàm lượng As trong nước ngầm tại khu vực
phía Nam thành phố Thái Nguyên .................................................72
Hình 3.7: Biểu đồ thể hiện hàm lượng As trong nước ngầm tại các khu vực
trên địa bàn thành phố Thái Nguyên..............................................74


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Những năm gần đây vấn đề ô nhiễm kim loại nặng đặc biệt là arsen
trong nước ngầm rất được quan tâm bởi khả năng tích lũy của chúng trong cơ
thể con người. Arsen gây ra hàng loạt các tác động đến sức khỏe, trên thế giới
hàng chục triệu người đã bị bệnh đen và rụng móng chân, sừng hoá da, ung
thư da do sử dụng nguồn nước sinh hoạt có nồng độ arsen cao (Đỗ Văn Ái và
cộng sự, 2000) [1], [8]. Do arsen trong nước không có màu, mùi, vị và khi
uống phải nguồn nước có chứa lượng arsen cao, người dân bị nhiễm độc từ từ,

không nhận thức được mức độ nguy hiểm nên không tích cực phòng ngừa.
Theo Tổ chức Y tế thế giới WHO cứ 10.000 người thì có 6 người bị ung thư
do sử dụng nước ăn có nồng độ arsen > 0,01 mg/l. Theo ước tính của tổ chức
UNICEF, tại Việt Nam hiện nay số người có nguy cơ mắc các bệnh do tiếp
xúc với arsen lên tới 10 triệu người. Khoảng 13,5% dân số Việt Nam đang sử dụng
nước ăn từ nước giếng khoan bị nhiễm arsen (Hồ Vương Bính và cs, 2000) [3].
Là một trong những trung tâm công nghiệp lớn ở Việt Nam, thành phố
Thái Nguyên cũng là một địa bàn có dấu hiệu ô nhiễm arsen tại một số khu
vực. Nơi đây tập trung nhiều nhà máy xí nghiệp lớn như Nhà máy gang thép
Thái Nguyên, Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ, Nhà máy điện Cao
Ngạn…lượng nước thải từ các nhà máy đổ ra môi trường hàng ngày khá lớn:
Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ thải khoảng 400 m3/ngày, nước thải độc và
bẩn làm ô nhiễm suối Mỏ Bạch và nguồn nước Sông Cầu, Nhà máy cán thép
Gia Sàng và khu gang thép Cam Giá hàng ngày thải một lượng nước lớn
không được xử lý vào suối Xương Rồng gây ô nhiễm khu vực phường Gia
Sàng, phường Túc Duyên... Các Nhà máy Tấm lợp Amiăng, Khu gang thép
Thái Nguyên hàng ngày thải ra lượng bụi lớn làm ô nhiễm khu vực Cam
Giá... Thêm vào đó là nạn khai thác khoáng sản từ các vùng Sơn Dương,
Quan Triều, Đại Từ, Phú Lương, Võ Nhai với công nghệ khai thác lạc hậu,


2
không có hệ thống xử lý chất thải, đá thải hiệu quả đã làm cho môi trường
sông, suối, hồ bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi các chất độc hại như As, Pb, Cd...
(UBND tỉnh Thái Nguyên, 2004) [32]. Có thể nói môi trường nước ở thành
phố Thái Nguyên đã và đang bị ô nhiễm bởi các hoá chất độc hại từ các
nguồn thải công nghiệp, nông nghiệp và phế thải đô thị… Xu hướng ô nhiễm
có chiều hướng ngày càng gia tăng cả về số lượng, diện tích nếu không có
biện pháp xử lý triệt để.
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Đánh giá thực trạng ô nhiễm arsen trong nước ngầm trên địa bàn Thành
phố Thái Nguyên” để đưa ra những dẫn liệu về tình hình ô nhiễm và sự phân
bố hàm lượng arsen trong hệ thống nước ngầm tại thành phố để từ đó có biện
pháp quản lý và sử dụng đảm bảo an toàn đối với sức khoẻ con người.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng khai thác và sử dụng tài nguyên nước trên địa bàn
thành phố Thái Nguyên.
- Đánh giá mức độ ô nhiễm arsen trong nước ngầm và khoanh vùng những
khu vực bị ô nhiễm arsen trên địa bàn thành phố Thái Nguyên.
- Đề xuất biện pháp quản lý và sử dụng hợp lý tài nguyên nước góp phần
giảm nhẹ ô nhiễm arsen tại thành phố Thái Nguyên.
3. Ý nghĩa của đề tài
* Ý nghĩa khoa học
Qua kết quả nghiên cứu phân tích hàm lượng arsen trong hệ thống nước
ngầm sẽ góp phần làm sáng tỏ về hiện trạng chất lượng nước tại khu vực Thành
phố Thái Nguyên.
Đề tài là một tư liệu tham khảo phục vụ học tập và nghiên cứu khoa học
sau này.
* Ý nghĩa thực tiễn
Những kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở cho công tác khai thác và
quản lý nguồn nước tại thành phố Thái Nguyên; Là cơ sở dữ liệu phục vụ cho
chiến lược giám sát, đánh giá, quy hoạch và xây dựng bộ chỉ thị môi trường
nước khu vực thành phố.


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Vai trò của nước đối với đời sống và sản xuất

Nước bao phủ 71% diện tích của quả đất trong đó có tới 97% là nước
mặn. Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa
chỉ chiếm 91 km3 (6,1%), còn lại là nước biển và đại dương. Tài nguyên nước
ngọt chiếm 28,25 triệu km3, nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực
trái đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được chỉ là 4,2 triệu
km3 (0,28% thủy quyển). [11]
Nước ngọt là tài nguyên tái tạo được, nhưng sử dụng cần phải cân bằng
với nguồn dự trữ và khả năng tái tạo. Nước là vật phẩm quý giá nhất mà tạo
hoá đã ban tặng cho hành tinh của chúng ta và chính nó là khởi nguồn của sự
sống: vạn vật không có nước không thể tồn tại, con người cũng không là
ngoại lệ. Trong vũ trụ chỉ có trái đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của
nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá “Như dòng máu nuôi cơ thể
con người dưới một danh từ là máu sinh học của trái đất” (Pierre Fruhling) [22].
Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên
trái đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh,
nước là thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa sinh, nước là dung
môi và môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình
hóa sinh. Đối với con người, nước là nguyên liệu chiếm tỷ trọng lớn nhất. [30]
Trong cơ thể người nước chiếm tới 70 - 75% trọng lượng, hàng ngày
mỗi người cần tối thiểu 60 - 80 lít, tối đa tới 150 - 200 lít nước hoặc hơn cho
sinh hoạt; riêng lượng nước ăn uống vào cơ thể ít nhất cũng cần từ 1,5 - 2 lít
mỗi ngày [15], [22], [30]. Nước rất cần thiết cho mọi hoạt động sống của con
người cũng như các loài sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều
ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày (khoảng 3 ngày) nhịn
khát, vì nếu bị mất nước tới 12% cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết [11].


4
Con người cần nước ngọt cho ăn uống, sinh hoạt hàng ngày và cho các
hoạt động sản xuất. Mỗi người một ngày ăn uống chỉ cần 2,5 lít nước, nhưng

tính chung cho cả nước sinh hoạt thì ở các nước phương Tây mỗi người cần
khoảng 300 lít nước mỗi ngày. Với các nước đang phát triển, số lượng nước
đó thường được dùng cho một gia đình 5 - 6 người. [11]
Nước còn cần cho các hoạt động khác của con người như sản xuất công
nghiệp, nông nghiệp và hoạt động dịch vụ. Lượng nước dùng cho trồng trọt,
chăn nuôi rất lớn: trung bình 1 ha hoa mầu cần 0,12 - 0,29 lít/s; 1 ha trồng lúa
nước cần 1,5 - 7 lít/s; mỗi đầu vật nuôi như ngựa, trâu, bò tiêu tốn 20 - 80
lít/ngày; lợn: 15 - 60; gà, vịt, ngan, ngỗng: 1 - 1,25 lít/ngày. Nhu cầu nước
cho sản xuất công nghiệp cũng rất lớn: để sản xuất 1 tấn thép hay 1 tấn giấy
phải dùng 44.000 lít nước; để lọc một lít dầu cần 10 lít nước; sản xuất một lít
bia phải có 15 lít nước sạch; lượng nước dùng làm mát máy cũng không nhỏ
(động cơ đốt trong: 10 lít/giờ, động cơ dầu: 25 - 50 lít/giờ...). [30]
Nhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn.
Để khai thác một tấn dầu mỏ cần có 10 m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi
tổng hợp cần có 5.600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công
suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm. [11]
Nước thiết yếu như vậy, nhưng loài người đang đứng trước nguy cơ
thiếu nước nghiêm trọng. Trên thế giới hiện có 80 quốc gia và 40% dân số
không đủ nước dùng, 1/3 các điểm dân cư phải dùng các nguồn nước bị ô
nhiễm để ăn uống, sinh hoạt. [30]
Ở Việt Nam là một nước đang phát triển, mặc dù được nhà nước đặc
biệt quan tâm nhưng cũng chỉ mới có 46 - 50% dân cư đô thị và 36 - 43% dân
cư nông thôn được dùng nước sạch. Nhiều người dân ở nhiều vùng còn phải
dùng các nguồn nước không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh, kéo theo tỷ lệ dân cư
mắc bệnh khá cao: 90% phụ nữ nông thôn mắc bệnh phụ khoa, 95% trẻ em
nông thôn bị nhiễm giun, hàng năm có trên 1 triệu ca tiêu chảy, lị... Nguồn


5
nước bị ô nhiễm là nguyên nhân quan trọng tạo nên những nguy cơ tiềm tàng

của nhiều bệnh lý ở nhiều địa phương. [17], [31]
1.2. Tình hình khai thác và sử dụng nước trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Tình hình khai thác và sử dụng nước ngầm trên thế giới
So với nước mặt thì nước dưới đất có chất lượng tốt hơn nên từ xa xưa ở
mọi nơi trên thế giới con người đã biết khai thác nguồn tài nguyên này để
phục vụ cho mục đích sinh hoạt và sản xuất. [31]
Tài nguyên nước trên thế giới theo tính toán hiện nay là 1,39 tỷ km3, tập
trung trong thủy quyển 97,2% (1,35 tỷ km3), phần còn lại chứa trong khí
quyển và thạch quyển. 97% lượng nước của Trái Đất là nước mặn, 3% là
nước ngọt, trong đó có khoảng 0,5% nước ngọt hiện diện trong sông, suối, ao,
hồ mà con người đã và đang sử dụng. Lượng nước trong khí quyển chiếm
khoảng 0,001%, trong sinh quyển 0,002%, trong sông suối 0,00007% tổng
lượng nước trên Trái Đất. Lượng nước ngọt con người sử dụng thường có
nguồn gốc ban đầu là nước mưa với tổng khối lượng mưa trên toàn bộ diện
tích Trái Đất là 105.000 km3/năm. Lượng nước con người sử dụng trong một
năm khoảng 35.000 km3, trong đó 8% cho các hoạt động sinh hoạt, 23% cho
công nghiệp và 63% cho hoạt động nông nghiệp. [30]
Tính đến đầu những năm 1990 trên toàn thế giới đã khai thác được 760
tỷ m3 nước ngầm chiếm 21% so với tổng lượng nước đã khai thác sử dụng
(bao gồm các nguồn nước dưới đất, nước mặt, nước mưa...). [15], [30]
Khu vực Trung Đông nơi nguồn nước mặt khan hiếm, người ta đã khai
thác tối đa nguồn nước dưới đất để phục vụ cho các nhu cầu nên ở khu vực
này tỷ lệ sử dụng nước dưới đất cao như: Kuwait tỷ lệ nước dưới đất được
khai thác chiếm tới 88% lượng nước mặt được khai thác, Ả Rập Xê Út chiếm
85,3%, Tiểu Vương Quốc Ả Rập chiếm 79%, Israel chiếm 70%. Nhiều nước
Nam Á cũng chiếm tỷ lệ cao về khai thác nước dưới đất so với nước mặt như:
Bangladesh chiếm trên 70%, Pakistan chiếm 36,5%, Ấn Độ chiếm 34,5%. [30]


6

Bảng 1.1: Hiện trạng khai thác và sử dụng nước dưới đất của các nước
trên thế giới

TT

Lượng NDĐ khai thác sử dụng
∑ lượng Bình
hàng năm
Tên quốc NDĐ sản quân
% so
Bình Sử dụng cho
Năm
gia
sinh/năm người
∑ số với khả quân các lĩnh vực
(tỷ m3) m3/ng
(tỷ m3) năng
người
SH NN CN
tái tạo (m3/ng)

1

Ấn Độ

2

Mỹ

3

Pakistan

4 Trung Quốc

418,5

413

1990

660

2371

190

45,5

187,4

9

2

89

1995 109,8

16,2

384,5

24

10

66

1991

100,0

351,5

9

11

80

46

54

55

828,4

649

1990 52,9

6,4

41,4

69

428,3

5

Iran

42

620

1980

6

Mexico

139

1406

1995 25,1

18,1

253,8

13

23

64

7

Ả rập Sê-út

2,2

102

1990 14,5

660,2

672,2

10

5

85

8

Italia

43

750

1992 13,9

46,3

242,6

39

4

58

9

Nhật

185

1460

1995 13,6

7,3

107,1

29

41

30

788

5360

1990 12,6

1,5

85,4

10 LB Nga

29

(Nguồn: Nguyễn Tiến Đạt, 2007 [30])
Đối với các nước phát triển thì nhu cầu sử dụng nước càng lớn. Hiện
nay một số quốc gia đã khai thác vượt quá khả năng tái tạo của nước rất nhiều
lần, điển hình là Pakistan, Ả rập Sê-út. Khai thác quá mức sẽ làm suy giảm
chất lượng nước cũng như làm hạ thấp mực nước ngầm và nó cũng thể hiện

tình trạng thiếu nước của quốc gia đó. [30]
1.2.2. Tình hình khai thác và sử dụng nước ngầm ở Việt Nam
Việt Nam là quốc gia có tài nguyên nước dưới đất khá lớn, đứng thứ 34
so với 155 quốc gia và vùng lãnh thổ theo liệt kê của 4 tổ chức quốc tế, WRI,
UNDP, UNEP, WB đăng trên sách World Resources xuất bản 2001 nhưng
việc khai thác sử dụng nước dưới đất ở Việt Nam còn ở mức thấp so với nước
mặt (< 2%).


7
Việt Nam là nước có lượng mưa trung bình vào loại cao, khoảng 2.000
m3/năm, gấp 2,6 lần lượng mưa trung bình của vùng lục địa trên thế giới.
Tổng lượng mưa trên toàn bộ lãnh thổ là 650 km3/năm, tạo ra dòng chảy mặt
trong vùng nội địa là 324 km3/năm. Ngoài dòng chảy phát sinh trong vùng nội
địa hàng năm lãnh thổ Việt Nam nhận nguồn nước khác từ Trung Quốc, Lào
và Campuchia là 132,8 tỷ m3/năm. So với nhiều nước, Việt Nam có nguồn
nước khá dồi dào. [17], [21], [30]
Tính đến năm 2008, Việt Nam có trên 708 đô thị bao gồm 5 thành phố
trực thuộc Trung ương, có trên 240 nhà máy cấp nước đô thị với tổng công
suất thiết kế là 3,42 triệu m3/ngày. Trong đó 92 nhà máy sử dụng nguồn nước
mặt với tổng công suất khoảng 1,95 triệu m3/ngày và 148 nhà máy sử dụng
nguồn nước dưới đất với tổng công suất khoảng 1,47 triệu m3/ngày. Một số
địa phương khai thác 100% nước dưới đất để cung cấp cho sinh hoạt sản suất
như Hà Nội, Hưng Yên, Vĩnh Phúc, Quản Ngãi, Bạch Liêu... [30]
Theo TS. Đặng Đình Phúc, nguyên Trưởng phòng quản lý - Cục quản
lý Tài nguyên nước Bộ Tài nguyên và Môi trường thì tổng lượng nước dưới
đất mà Việt Nam khai thác đến nay khoảng 1,85 tỷ m3, trong đó:
- Cấp nước cho các đô thị, các khu công nghiệp: 650 triệu m3.
- Cấp nước cho sinh hoạt nông thôn: 650 triệu m3.
- Nước tưới: 550 triệu m3 (riêng tưới cho cà phê ở Đắc Lắc: 350 triệu m3).

Dân số Việt Nam sống trên diện tích 331690 km2, 80% dân sống ở
nông thôn. Các tầng chứa nước vùng châu thổ rộng lớn của sông Mekông và
sông Hồng hiện nay đang được sử dụng rộng rãi để làm nước uống. Tính đến
nay, tại vùng châu thổ sông Hồng, tổng số giếng khoan có thể lên tới từ
150.000 đến 1 triệu giếng và đa số là giếng nước tư nhân. [6], [48]
Thủ đô Hà Nội nói riêng và nhiều tỉnh thành khác nói chung của Vịêt
Nam hiện đang khai thác nước ngầm để dùng làm nước ăn uống. Năm 1982,
với sự trợ giúp của tổ chức UNICEF, đã có khoảng 200.000 giếng nước được


8
khoan để phục vụ cho nhu cầu của người dân, sau đó rất nhiều gia đình đã tự
khoan nước để dùng bởi các đội khoan tư nhân, khoan lắp giếng theo kiểu của
UNICEF. Vì vậy, số lượng giếng khoan ở Việt Nam hiện nay rất lớn chưa thể
thống kê chính xác và quản lý được. Hiện nay, các nhà máy nước chưa đáp
ứng đủ nhu cầu sử dụng nước của người dân, do đó, người ta vẫn tự động
khoan các giếng khoan gia đình để sử dụng, không phải chỉ ở nông thôn,
ngoại thành, mà ngay cả ở Hà Nội và các thành phố lớn. [4], [10]
Với tình trạng khai thác nước dưới đất ngày càng tăng như hiện nay
trong khi nhận thức về vai trò của nước cũng như ý thức trách nhiệm của mọi
người trong việc khai thác, sử dụng, bảo vệ nguồn nước chưa được đầy đủ thì
thế giới sẽ phải đối mặt với nguy cơ cạn kiệt, ô nhiễm các nguồn nước dưới
đất. [17], [30]
1.3. Khái quát chung về arsen
1.3.1. Vị trí, cấu hình và trạng thái tự nhiên
As là nguyên tố thứ 33 trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố
hoá học, theo tiếng Hi Lạp tên đầy đủ của nó là arsen. Nó thuộc chu kỳ 4,
phân nhóm chính nhóm VA. Có cấu hình electron: 1s22s22p63s23p64s23d104p3
hay [Ar] 3d104s24p3 với cấu hình lớp vỏ electron có sự tham gia của các obitan d
nên trong các hợp chất As có thể có số oxi hoá +3, +5, 0, -3. [19], [20]

Arsen là một nguyên tố có mặt ở khắp nơi trong môi trường. Sự phân
bố của nó trong tự nhiên phụ thuộc vào sự ổn định liên kết của arsen với các hình
thái nước và phụ thuộc vào khả năng hấp thụ arsen lên bề mặt của đất. [1], [13]
1.3.2. Tính chất của arsen
1.3.2.1. Tính chất vật lý
Arsen là một á kim có màu xám kim loại, rất giòn, kết tinh dạng tinh
thể. Asen có một vài dạng thù hình, dạng kim loại và dạng không kim loại. Về
lý tính nó có tính chất giống kim loại, còn hoá tính lại giống các phi kim. Ở
dạng không kim loại arsen được tạo nên khi làm ngưng tụ hơi của nó. Đó là


9
chất rắn màu vàng gọi là arsen vàng, có mạng lưới phân tử giống phốt pho
trắng. So với phốt pho trắng, arsen vàng kém bền hơn nhiều, ở nhiệt độ
thường dưới tác dụng của ánh sáng nó chuyển nhanh thành bột. Dạng kim loại
arsen có màu xám và là dạng bền nhất, dễ nghiền nhỏ thành bột, dẫn điện và
dẫn nhiệt tốt, hơi arsen có mùi tỏi rất độc. [19], [20], [24]
Arsen không gây mùi khó chịu khi có mặt trong nước (ngay cả ở hàm
lượng có thể gây chết người), khó phân huỷ. Arsen là nguyên tố phổ biến thứ
20 trong các nguyên tố có trên bề mặt trái đất (Lê Huy Bá, 2006) [2], [13].
1.3.2.2. Tính chất hoá học
Arsen thuộc phân nhóm chính nhóm V cùng N, P, có cấu hình electron
là [Ar]3d104s24p3 nên có số oxi hoá cao nhất là +5. Do có năng lượng ion hoá
cao nên arsen khó mất electron để biến thành cation. Arsen đứng giữa hyđrô
và đồng nên không đẩy được hyđrô ra khỏi axit và không tan trong axit HCl,
HNO3loãng, tan trong HNO3đặc và nước cường thuỷ [24]. Trong các hợp chất thì
arsen thường ở trạng thái có số oxi hoá As+3 và As+5. Các oxit của arsen đều
là các oxit axit dễ tan trong nước tạo thành axit và những hợp chất AsCl3,
AsCl5 không bền đều tan trong nước và bị thuỷ phân mạnh. [16], [19], [45]
1.3.3. Các dạng tồn tại của arsen

Arsen có thể kết hợp với cả kim loại, phi kim và một số hợp chất
hữu cơ, tạo thành các dạng hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ. Hai dạng tồn tại
chính của arsen vô cơ được tìm thấy trong môi trường là các hợp chất
arsenit (arsen hoá trị III) và arsenat (arsen có hoá trị V), còn các dạng hữu
cơ điển hình là các metyl và phenyl arsenat [49]. Arsen phân bố rất rộng
rãi trong tự nhiên, đặc biệt là trong nguồn nước ngầm, nước biển, nguồn
nước khoáng, nước sông suối. Trong tự nhiên arsen tồn tại chủ yếu ở các
dạng hợp chất với O, Cl, S, trong khoáng vật như khoáng sắt đá vôi, muối
mỏ, reagal As4S4 , opriment As2S3 , asenopirit FeAsS, quặng kẽm... [1],
[6], [12], [14], [52].


10
Bảng 1.2: Một số dạng arsen trong các đối tượng sinh học và môi trường
STT

Tên gọi

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Asin
Asenit
Asenat
Axit dimetylasenic, DMAA
Axit metylasonic, MMAA
Trimetylasin
Oxit trimetylasin, TMAO
Ion tetrametylasoni
Trimetylasoniaxetat
Asenocholin (2-trimetylasonietanol)
Dimetylasinoyletanol

Công thức
AsH3
AsO33AsO43Me2AsO2H
MeAsO3H2
Me3As
Me3As+ - OMe4As+
Me3As+CH2COOMe3As+CH2CH2OH
Me3As+(O-)CH2CH2OH
(Nguồn: [29])

Các dạng chủ yếu của As trong môi trường nước là bốn dạng As(III),
As(V), DMA và MMA, trong đó hai dạng arsen vô cơ có độc tính mạnh hơn
arsen hữu cơ, do đó sự methyl hoá arsen vô cơ được xem là một phản ứng
khử độc arsen (Vahter, 2002) [12], [47]. Hàm lượng As trong nước ngầm phụ
thuộc vào tính chất và trạng thái môi trường địa hóa. As tồn tại trong nước
ngầm ở dạng H2AsO4- (trong môi trường pH axit đến gần trung tính), HAsO42(trong môi trường kiềm). Hợp chất H3AsO3 được hình thành chủ yếu trong
môi trường oxi hóa - khử yếu [1], [6], [12].
Sau khi phát tán vào môi trường, arsen tồn tại ở nhiều dạng khác nhau

tùy theo bản chất của nguồn phát tán, điều kiện phát tán và điều kiện của môi
trường tồn tại. Sự phân bố của arsen trong hệ thống tự nhiên phụ thuộc vào sự
ổn định liên kết của arsen với các hình thái nước và phụ thuộc vào khả năng
hấp thụ arsen lên bề mặt của đất (Đỗ Văn Ái và cộng sự, 2001) [1].
Dưới tác động của các quá trình tự nhiên và nhân sinh khác nhau mà
arsen có thể di chuyển từ hợp phần môi trường này sang hợp phần môi trường
khác dẫn đến sự phân bố phức tạp của arsen trong tự nhiên. Sự di chuyển và


11
tồn tại của arsen trong các trạng thái môi trường khác nhau được thể hiện
trong hình 1.1.
As trong đá quặng
As2+, As3+, As5+

Khí Quyển

Động Vật
VPH, As5+,Đất
Thực Vật
Nước ngầm

Nước mặt lục
địa, As5+

Sinh vật
dưới nước

Hoạt động núi
lửa, As

Con người và hoạt
động nhân sinh
Động vật
bán đáy

Trầm tích
Đá trầm tích

Nước biển

(Nguồn: Đỗ Văn Ái và cộng sự, 2000 [1])
Hình 1.1: Sơ đồ vòng tuần hoàn của arsen trong môi trường
* Arsen trong đá và quặng
Trong tự nhiên, arsen không tồn tại ở dạng đơn chất, mà luôn tồn tại ở
dạng hợp chất với hoá trị III hoặc V. Arsen tồn tại trong khoảng hơn 200 loại
khoáng khác nhau, bao gồm các loại arsen cơ bản là arsenic, sunlphide, oxit,
arsenate. Trong cấu trúc của các loại khoáng vật này, arsen thường đi kèm với
một số nguyên tố khác như Fe, Ni, Co, Cu, S, Ca, Mg. Arsen thường xuất


12
hiện trọng mạch nước địa nhiệt, núi lửa, suối nước nóng… Quặng arsenopyrit
là quặng chứa nhiều arsen nhất (Đào Bích Thuỷ, 2005) [28], [52].
Ở Việt Nam, kết quả nghiên cứu cho thấy, trong nhiều phức hệ đá xâm
nhập có chứa arsenopyrit với mức hàm lượng arsen từ < 100 ppm đến 1000
ppm. Hàm lượng arsen trong quặng vàng kiểu thạch anh - vàng - sufua trong
các đá phun trào bazan thuộc hệ tầng Việt Nam, khu vực Đồi Bù (Hoà Bình)
dao động trong khoảng từ 50 - 204 ppm. Hàm lượng trung bình arsen trong đá
phiến sericit, phiến sét hệ tầng Cốc Xô thuộc vùng mỏ chì kẽm Chợ Đồn (Bắc

Kạn) đạt tới 97,8 ppm còn hàm lượng arsen trong quặng chì kẽm đạt tới 8.205
- 61.824 ppm (Đỗ Văn Ái và cộng sự, 2000) [1].
* Arsen trong đất và vỏ phong hoá
Một số nghiên cứu về sự phân bố arsen trong đất và vỏ phong hoá ở
Việt Nam cho thấy: hàm lượng trung bình của arsen trong đất Tây Bắc dao
động trong khoảng 2,6 - 11 ppm. Đất hình thành trên các đá biến chất: phiến
sericit, phiến mica, phiến amphibolit thuộc hệ tầng Nậm Cô, đất trên các đá
biến chất thuộc hệ tầng Suối Chiềng có hàm lượng arsen không cao, khoảng
2,6 ppm. Đất dốc tụ trên đá vôi thuộc diệp Đồng Giao khoảng 2,87 ppm, đất
phát triển trên cát kết, bột kết, sét kết thuộc hệ tầng Cẩm Thuỳ, trên cát kết,
bột kết thuộc diệp Yên Châu trung bình từ 7,1 - 8,4 ppm, đất trên phiến sét
thuộc diệp sông Mã khoảng 9,35 ppm, vỏ phong hoá trên quặng vàng ở Đồi
Bù là 5 - 220 ppm, trung bình 161 ppm. [1]
* Arsen trong trầm tích bở rời
Hàm lượng tổng arsen trong bùn biển đại dương thế giới là 1 ppm,
trong trầm tích Đệ Tứ hạt mịn ở Osaka, Kobe, Kyoto, Fukuoka, Sendai (Nhật
Bản) khoảng 1 - 30 ppm, trong trầm tích sét biển tuổi Plio-Pléitocên ở Osaka
là 200 ppm. Trầm tích ven biển Việt Nam có hàm lượng arsen dao động trong
khoảng 0,1 - 6,1 ppm, cao nhất là vùng ven bờ Bạc Liêu - Cà Mau, Phú yên
và Quảng Ngãi. [1]


13
* Arsen trong không khí và nước
Hàm lượng arsen trong không khí (mg/m3) của thế giới khoảng 0,007 2,3 (trung bình 0,5), vùng ô nhiễm là 1,5 - 190 (trung bình 15); Châu Phi 0,6 1,2; Nam Mỹ 0,9 - 1,6; Châu Âu, Bắc Mỹ 2,4; Nhật Bản 0,3 - 150; Liên Bang
Đức 1,5 - 5,3. Theo phạm Ngọc Hồ và cộng sự (2000), hàm lượng arsen trong
không khí ở khu vực xung quanh Ngã Tư Sở là 0,0036 - 0,071 (trung bình
0,044). [1], [2]
Trong thuỷ quyển arsen tồn tại dưới dạng muối asenat hoặc asenic.
Arsen xâm nhập vào nước do quá trình hòa tan các chất và quặng mỏ, từ nước

thải công nghiệp và sự lắng đọng trong không khí, sự oxy hóa các khoáng
sunfua hoặc khử các khoáng oxy hydroxit giàu arsen. Nhờ các quá trình thủy
địa hóa, sinh địa hóa, các điều kiện địa chất, thủy văn mà arsen có thể xâm
nhập vào môi trường nước thông qua con đường tự nhiên hay nhân tạo. [37]
Hàm lượng arsen trong nước biển (µg/l) trên thế giới khoảng 3,7; nước
sông thế giới khoảng 4; nước sông ở Mỹ khoảng 1,5; Nhật 1,7; Liên Bang
Đức khoảng 3,6; Thuỵ Điển khoảng 0,2 - 10; Anh khoảng 15 [1], [2]. Kết quả
nghiên cứu của Trung tâm Địa chất Khoáng sản Biển và Đại học Khoa học Tự
nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội cho thấy, nước biển ven bờ Việt Nam có
biểu hiện ô nhiễm arsen. [1]
Nước dưới đất trong những vùng trầm tích núi lửa, một số khu vực
quặng hoặc nguồn gốc nhiệt dịch, mỏ dầu khí, mỏ than... thường giàu arsen.
Nếu nước dưới đất không có oxi thì các hợp chất arsenat được khử thành
arsenua chất này có độc tính cao gấp 4 lần arsenat. Trong môi trường tầng đất
giàu chất hữu cơ và sắt thì khả năng hấp thụ arsen tốt khiến tiềm năng ô
nhiễm sẽ cao hơn. [9], [12]
* Arsen trong sinh vật
Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới, cây trồng
cũng chứa một lượng arsen nhất định, đôi khi khá cao. Arsen chủ yếu tích tụ ở


14
rễ, ở những khu vực đất bị ô nhiễm thì rễ cây hấp thụ khá nhiều arsen (1000 6000 ppm), còn phần trên mặt đất là 100 ppm. Sinh vật biển thường giàu
arsen, hàm lượng trung bình arsen trong cá biển từ 0,6 - 4,7 ppm, cá nước
ngọt là 0,54 ppm, arsen tập trung trong gan và mỡ. [1], [2]
Đối với cơ thể người, arsen đi vào cơ thể trong một ngày đêm thông
qua chuỗi thức ăn khoảng 1 mg, qua bụi không khí 1,4 µg và các đường khác
0,04 - 1,4 µg. Hàm lượng arsen trong cơ thể người khoảng 0,08 - 0,2 ppm.
Arsen tập trung trong gan, thận, hồng cầu, hemoglobin và đặc biệt là tập trung
trong não, xương, da, phổi, tóc. [35]

1.3.4. Độc tính của arsen
1.3.4.1. Con đường xâm nhập và cơ chế gây độc với cơ thể con người
Arsen được quy định là chất độc hại bảng A. Nhiễm độc arsen gây ung
thư da, làm tổn thương gan, gây bệnh dạ dầy, bệnh ngoài da, bệnh tim mạch….
[25], [29]
Arsen xâm nhập vào cơ thể người qua hai con đường [25], [29], [45]:
- Đường tiêu hoá: Nhận được chủ yếu thông qua thực phẩm mà nhiều
nhất là lượng arsen tích luỹ cao trong đồ ăn biển, đặc biệt là các động vật có
vỏ (thường < 0,2 mg/ngày, trong đó arsen vô cơ khoảng 50 µg), nước uống có
hàm lượng arsen cao…
- Đường hô hấp: Arsen lắng đọng trong không khí gây tác hại trực tiếp
cho con người qua đường hô hấp.
Ngoài ra, arsen còn có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua tiếp xúc
với da. Arsen ở các trạng thái tồn tại khác nhau thì cũng khác nhau về độc
tính đối với sức khoẻ của con người.


15

Hình 1.2: Các con đường xâm nhập của arsen vào cơ thể người [29]
Hàm lượng arsen 0,01 mg/kg có thể gây chết người. Trong các hợp chất
của arsen thì As(III) có độc tính mạnh nhất (thường gọi là thạch tín). Mức độ
độc hại của các chất được sắp xếp theo thứ tự: Asin > As(III) > As(V) > Asen
hữu cơ. As thể hiện tính độc bằng cách tấn công lên các nhóm – SH của
Enzym trong người làm mất hoạt tính của chúng và cản trở hoạt động của
enzym. [25], [29]
Enzym

H

+

AsO33-

Enzym

H

S

As

O- + 2OH-

S

AsO33- có tính chất tương tự với PO43- nên sẽ thay thế PO43- trong
enzym, gây ức chế enzym, ngăn cản quá trình tạo ra ATP là chất sản sinh ra
năng lượng, As(III) còn gây đông tụ protein.
Ảnh hưởng đáng lo ngại nhất của arsen là nó gây đột biến gen, ung thư,
thiếu máu, các bệnh tim mạch… sau 15 - 20 năm kể từ khi phát hiện người
nhiễm độc thạch tín sẽ chuyển sang ung thư và chết (W. Pickardt, 1999) [44].
1.3.4.2. Ảnh hưởng của arsen đến sức khỏe
Theo chỉ dẫn 67/548/EEC - Liên minh Châu Âu thì arsen nguyên tố và
các hợp chất của arsen được phân loại là “độc” và “nguy hiểm cho môi
trường”.


16
IARC công nhận asen nguyên tố và các hợp chất của arsen là các chất

gây ung thư nhóm I, còn EU liệt kê Trioxit asen, Pentoxit asen và các muối
asenat như là các chất gây ung thư loại I.
Con người có thể bị phơi nhiễm arsen qua hít thở, hấp thu thức ăn và
qua nước uống. Một lượng nhỏ arsen trong nước có thể đe doạ đến sức khoẻ
con người bởi vì phần lớn các hợp chất arsen trong nước uống đều ở dạng vô
cơ rất độc (Abernathy et al, 2003) [49].
As là nguyên tố vi lượng rất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển
của con người và sinh vật. Ở hàm lượng nhất định, As có vai trò quan trọng
trong trao đổi chất nuclein, tổng hợp protit và hemoglobin. Tuy nhiên, khi
xuất hiện ở hàm lượng cao hơn, As và các hợp chất của nó là tác nhân gây 19
bệnh ung thư, đột biến và dị thai trong tự nhiên (Đào Bích Thuỷ, 2005) [28].
Đối với thực vật, arsen cản trở quá trình trao đổi chất, làm giảm mạnh năng
suất, đặc biệt trong môi trường thiếu photpho. Sự nhiễm độc As được gọi là
arsenicosis, đó là một tai họa đối với sức khỏe con người [12].
Sau khi vào trong cơ thể, arsen có thể gây ảnh hưởng tới sức khoẻ
thông qua ba tác dụng sinh hoá là: Làm đông tụ protein, tạo phức với enzym
và phá huỷ quá trình photpho hoá. Arsen có thể gây độc cấp tính và mãn tính
[12], [25], [27]:
- Nhiễm độc cấp tính: Xảy ra do ăn uống phải arsen với liều lượng lớn.
Các nghiên cứu cho thấy triệu chứng nhiễm độc rất đa dạng, phụ thuộc vào
hợp chất arsen đã ăn phải. Có thể gặp các biểu hiện tổn thương thận, rối loạn
chức năng tim mạch, đôi khi xuất hiện phù phổi cấp, suy hô hấp, gan to…
Nếu được cứu chữa kịp thời, bệnh nhân có thể sống sót, nhưng để lại các di
chứng nặng nề về não, suy thận, thiếu máu, giảm bạch cầu, tan huyết, xạm da
và tổn thương đa dây thần kinh ngoại biên. [27]
- Nhiễm độc mãn tính: Bệnh nhiễm độc arsen mãn tính do sử dụng
nguồn nước bị ô nhiễm arsen. Biểu hiện gây ấn tượng mạnh nhất là hình ảnh