Nguy cơ sức khỏe do phơi nhiễm asen trong nước ngầm ở Hà Nam và các giải pháp quản lý

Nguy cơ sức khỏe do phơi nhiễm asen trong nước ngầm ở Hà Nam và các giải
pháp quản lý

Nhóm 2 – Lớp K10C


Nội dung chính

 Khái niệm và đặc điểm lý hóa của Asen
 Tình hình ô nhiễm và phân bố của Asen
 Độc tính và lượng giá liều đáp ứng của Asen
 Tổng quan về những ảnh hưởng của phơi nhiễm asen với sức khỏe con người
 Mức độ phơi nhiễm asen của cộng đồng ở Hà Nam
 Mô tả nguy cơ sức khỏe của người dân Hà Nam do phơi nhiễm asen trong nước ngầm
 Hạn chế của hoạt động lượng giá/đánh giá nguy cơ này


1. Khái niệm và đặc điểm lý hóa của Asen



Khái niệm:



Còn gọi là “thạch tín”



Một nguyên tố hóa học kí hiệu As, số nguyên tử 33. Khối lượng nguyên tử
của nó bằng 74,92.



Asen hay tồn tại dưới dạng các hợp chất asenua và asenat.


1. Khái niệm và đặc điểm lý hóa của Asen



Đặc điểm lý hóa của Asen:

Tính chất vật lý:



Màu sắc: Màu xám kim loại



Khối lượng nguyên tử: 74,9216 đvc



Khối lượng riêng: 5227 kg/m



Trạng thái vật chất: Rắn



Độ cứng: 3,5



0
Điểm nóng chảy: 1.090 K



0
Điểm sôi: 887 K



3

Cấu trúc hóa học Asen

Độ dẫn nhiệt: 50,2 W/(m.K)


1. Khái niệm và đặc điểm lý hóa của Asen



Đặc điểm lý hóa của Asen:

Tính chất hóa học



Tính Acid – Bazơ:

o

Acid Arsenơ là một Acid rất yếu, tan trong nước.

o

Arsen oxyd tan trong DD kiềm mạnh và HCL đặc.



Tính tạo phức

o

As (III) tạo phức với ion CL trong dung dịch HCL:
+
H3AsO3 + [H] + [CL]  AsOCL + 2H2O

o

As cũng tạo phức Thio với ion (S)
As2S3 + 3(S)

2-

3 2(AsS3)

2Cấu trúc hóa học Asen


1. Khái niệm và đặc điểm lý hóa của Asen



Đặc điểm lý hóa của Asen:

Tính chất hóa học

o

As2S5 + 3(S)

o

As(V) tạo phức với tatrat, tạo phức với Molipđen Mo (VI)…



Tính chất oxi hóa- khử:

o

Asen có thể bị khử thành asin AsH3:

o

As + 3 (H)

o

As (III) có thể bị khử thành As:

o

+
(AsO2) + 4( H) + 3e  As + 2H2O

+

2-

 2 (AsS4)

3-

+ 3e  AsH3

Cấu trúc hóa học Asen


2. Tình hình ô nhiễm và phân bố của Asen



Trên thế giới

Tình trạng ô nhiễm:



Nồng độ As trong nguồn nước khu vực nam Iowa, tây Missouri ( Mĩ ) 0,034-0,49mg/l, Mexico 0,008- 0,624mg/l



Ở Băngladet có khoảng 2-4 triệu giếng khoan, thử nghiệm 8000 giếng khoan, có 51% số mẫu có hàm lượng As > 0,05mg/l, ước tính
50 triệu dân Băngladet sử dụng nước nhiễm As



Ở vùng Ronphiboom ( Thái Lan ), ở những lỗ khoan sâu hàm lượng As <0,05mg/l, ở những lỗ khoan nông và giếng đào hàm lượng
as tới 1,62mg/l


2. Tình hình ô nhiễm và phân bố của Asen



Trên thế giới

Sự phân bố As trong nước ngầm:



As trong nước ngầm có hàm lượng lớn xuất hiện ở một số khu vực của Mĩ: 8mg/l, Chile 800mg/l, Gana 175mg/l, Đài Loan 600mg/l….



Nhiều quốc gia ở khu vực Đông Nam Á: Việt Nam, Campuchia hay các nước như Tây Tạng, Trung Quốc được coi là có điều kiện địa chất
giúp cho quá trình tạo nước ngầm giầu As



Miền bắc Hoa Kỳ, bao gồm phần thuộc Michigan, Wiscosin, Minnesota….có hàm lượng As trong nước ngầm cao


2. Tình hình ô nhiễm và phân bố của Asen



Tại Việt Nam

Tình trạng ô nhiễm:



Từ 1999- 2000, có nhiều công trình nghiên cứu điều tra về nguồn gốc As trong nước ngầm tìm thấy nồng độ As trong các mẫu nước khảo
sát ở khu vực thượng lưu sông Mã, Sơn La, Hà Nam, Thanh Hóa, Hà Nội…….đều vượt tiêu chuẩn cho phép đối với nước sinh hoạt của
Việt Nam.



Trong hơn 2 năm 2003- 2005, chính phủ Việt Nam và UNICEF đã khảo sát nồng độ As trong nước của 71000 giếng khoan thuộc 17 tỉnh
đồng bằng Bắc, Trung, Nam. Kết quả: Tỷ lệ giếng có nồng độ As 0,1- 0,5mg/l dao động 59,6- 80%

2. Tình hình ô nhiễm và phân bố của Asen



Tại Việt Nam

Sự phân bố As trong nước ngầm:



Nguồn nước ngầm bị ô nhiễm As tập trung nhiều ở vùng đồng bằng: ĐB Sông Hồng
và ĐB Sông Cửu Long



ĐBSH: Hà Nội, Hải Phòng, Nam Định, Hà Nam, Việt Trì….



ĐBSCL: An Giang, Đồng Tháp…


2. Tình hình ô nhiễm và phân bố của Asen



Tại Việt Nam

Tinh hình ô nhiễm Asen tại Hà Nam:



Hàm lượng As trong nước ngầm rất cao, độ trầm trọng được đánh là tương tự như ở
Băngladet, nơi có dộ ô nhiễm As cao nhất thế giới



62% số giếng khoan đươc xét nghiệm có nồng độ > 0,05mgl



Tỷ lệ người mắc bệnh nguy hiểm nghi có liên quan đến As ngày càng cao


2. Tình hình ô nhiễm và phân bố của Asen



Tại Việt Nam

TÌnh hình ô nhiễm Asen tại Hà Nam:



Kết quả khảo sát ngẫu nhiên của Viện Y Học Lao Động và Vệ sinh môi trường
tai 3 xã Hòa Hậu, Bồ Đề, Vĩnh Trụ: Những nơi có 94,4% số giếng khoan có mức
as cao hơn tiêu chuẩn cho phép, các bệnh về da chiếm 28,3% so với 3- 4%
( TB cả nước).

3. Độc tố và lượng giá liều đáp ứng của Asen



Độc tính của As

Asen và nhiều hợp chất của nó là những chất độc cực kỳ nguy hiểm
Asen và các hợp chất của asen được phân loại là "độc" và "nguy hiểm cho môi trường" tại
Liên minh châu Âu, đồng thời IARC công nhận asen như là các chất gây ung thư nhóm 1.
Phơi nhiễm asen ở mức cao hơn trung bình có thể diễn ra ở một số nghề nghiệp: bảo quản
gỗ, sản xuất thủy tinh, các hợp kim phi sắt và sản xuất bán dẫn điện tử.


3. Độc tố và lượng giá liều đáp ứng của Asen



Liều đáp ứng của As



Kết quả nghiên cứu thực nghiệm trên động vật cho thấy: Liều gây chết một nửa( LD50) của asen theo đường ăn uống là 763 mg/kg trên
chuột lang, và với chuột nhà là 145 mg/kg thể trọng.



Vallee và cộng sự (1960) cũng đưa ra kết quả giống nghiên cứu của Winship (1984) ước tính LD50 trên chuột nhắt nằm trong khoảng 1 – 4
mg/kg. Liều này tương đương với một liều gây chết 50%, khoảng 70 – 280 mg, đối với một người trưởng thành nặng 70kg.



Theo WHO, liều tiêu thụ hàng ngày chịu đựng được (TDI) với asen qua nước ăn uống cho người trưởng thành là 0,001 mg/kg trọng lượng
cơ thể/ ngày.


3. Độc tố và lượng giá liều đáp ứng của Asen



Liều đáp ứng của As



Theo Cục Bảo vệ môi trường Mỹ( năm 1991), liều tham chiếu cho asen theo đường uống là 0,3µg/kg/ngày, NOAEL là 0,8 µg/kg/ngày và
LOAEL 14µg/kg/ngày có thể gây chứng dày sừng, và các biên chứng mạch máu trong một dân số sử dụng nước uống có nhiễm asen.



Mức nguy cơ tối thiểu- MRL là 0,005 mg/kg/ngày cho trường hợp cấp tính với yếu tố không chắc chắn là 10. Trường hợp mạn tính có MRL
là 0,003 mg/kg/ngày với yếu tố không chắc chắn là 3.



-1
Cục Bảo vệ Môi trường Mỹ EPA đã phát hiện hệ số CSF để ước tính khả năng gây ung thư của asen là 1,5 (mg/kg/ngày) .


3. Độc tố và lượng giá liều đáp ứng của Asen



Liều đáp ứng của As

Tác giả

Năm

NOAEL(mg/kg)

LOAEL( mg/kg)

Tseng

1977

0,0008

0,014

Cebrian và cộng sự

1983

0,0004

0,022

Southwick và cộng sự

1983

0,0009

Không rõ ràng ảnh hưởng tại 0,006
mg/kg

Hindmarsh và cộng sự

1977

0,0007

Bảng: Các giá trị NOAEL và LOAEL được tổng hợp từ nhiều nghiên cứu khác nhau

0,019


4. Tổng quan về ảnh hưởng của phơi nhiễm Asen với sức khỏe con người



Sơ đồ tổng quan đường phơi nhiễm As


4. Tổng quan về ảnh hưởng của phơi nhiễm Asen với sức khỏe con người





Ảnh hưởng của phơi nhiễm Asen với sức khỏe con người

Đối với màng tế bào, các hợp chất asen gây ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của màng, đặc biệt là đối với màng tế bào hồng
cầu



Asen có thể gây 19 loại bệnh khác nhau, trong đó có các bệnh nan y như ung thư da, phổi.



Các ảnh hưởng đến đường hô hấp



Các ảnh hưởng đến tim mạch



Các tổn thương da, ung thư da


4. Tổng quan về ảnh hưởng của phơi nhiễm Asen với sức khỏe con người




Ảnh hưởng của phơi nhiễm Asen với sức khỏe con người
Các ảnh hưởng đường hô hấp: Một số bệnh, triệu chứng có thể gặp: Viêm thanh quản, phế quản, mũi, rối loạn chức năng phế quản, gây ngạt mũi,
đau họng, khàn giọng, ho mãn tính, đục vách ngăn mũi sau…



Các ảnh hưởng về tim mạch: Hít phải Asen vô cơ lâu dài có thể gây tổn thương các mạch máu và tim, nuốt phải Asen có thể có tác động nghiêm trọng
tới hệ thống tim mạch của con người. Phơi nhiễm Asen cấp tính hay mãn tính đều gây ra thay đổi quá trình khử cực cơ tim và rối loạn nhịp tim có thể
dẫn đến suy tim.



Các thương tổn da , ung thư da: Asen gây ra các thương tổn da: tăng hay giảm màu của da, tăng sừng hoá, nhiễm sắc (đen da do Asen), ung thư
da… do phơi nhiễm với Asen qua đường ăn uống, thường xuyên hít phải Arsen trong thời gian dài hoặc da liên tục tiếp xúc với Arsen.


4. Tổng quan về ảnh hưởng của phơi nhiễm Asen với sức khỏe con người




Ảnh hưởng của phơi nhiễm Asen với sức khỏe con người
Các ảnh hưởng đường tiêu hóa: Triệu chứng tiêu hóa phổ biến ở ngộ độc cấp tính, trừ ngộ độc mãn tính asen nước ngầm. Các triệu chứng: buồn
nôn, ói mửa và tiêu chảy, táo bón luân phiên nhau, loét dạ dày. Các dấu hiệu lâm sàng dị ứng đường tiêu hóa: bỏng môi, khát nước, đau bụng dữ dội



Rối loạn thần kinh: Rối loạn thần kinh có các biểu hiện như: tê đầu các chi, đau các chi, bước đi khó khăn, suy nhược cơ, viêm dây thần kinh ngoại vi
cảm giác vận động, có thể đây là biểu hiện độc nhất của Arsen mãn tính.



Ảnh hưởng khác: Nuốt phải hoặc hít thở Asen trong không khí một cách thường xuyên dẫn tới các tổn thương, thoái hoá cơ gan, do đó dẫn tới xơ gan.



Tổn thương về mắt như: viêm da mí mắt, viêm kết mạc...



Do tính chất ăn da của các hợp chất Asen gây loét da


5. Mức độ phơi nhiễm Asen ở cộng đồng ở Hà Nam



Trong số các tỉnh được phát hiện ô nhiễm asen thì Hà Nam có mức độ ô nhiễm rộng trên phạm vi toàn tỉnh (110/116 xã, phường, thị trấn).



Nước ngầm trong giếng khoan có nồng độ asen rất cao, trunng bình có 70 – 80% giếng khoan có chứa asen vượt quá quy định của Bộ Y tế.



Tại xã Chuyên Ngoại 61,3% hộ gia đình sử dụng cả nguồn nước mưa và nước giếng khoan phục vụ cho mục đích ăn uống. Các hộ gia đình chỉ dùng nguồn nước
giếng khoan để ăn uống chiếm một tỷ lệ nhỏ hơn (38,7%). Hàm lượng asen trong giếng khoan ở xã Chuyên Ngoại trước lọc là rất cao, với nồng độ trung bình là
301.1 ppb, vượt mức cho phép theo QCVN 01-2009 BYT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống) khoảng 30 lần.


5. Mức độ phơi nhiễm Asen ở cộng đồng ở Hà Nam



Hầu hết các mẫu nước giếng khoan trước lọc và cả sau khi lọc đều bị ô nhiễm asen, với tỷ lệ mẫu có nồng độ asen vượt mức 10ppb theo QCVN 01-2009
BYT tương ứng là 98,7% và 80,4%.



Hàm lượng asen trong nước giếng khoan sau lọc thấp hơn rất nhiều so với nước lọc, nhưng vẫn ở mức trung bình là 26,5 ppb, vượt mức cho phép theo
QCVN 01-2009 BYT 2,65 lần.



Hàm lượng asen trung bình trong trong nước giếng khoan trước lọc tại 3 xã xã Vĩnh Trụ, Hoà Hậu (huyện Lý Nhân), Bồ Đề (huyện Bình Lục) lần lượt là
348, 315 và 211 ppb.


5. Mức độ phơi nhiễm Asen ở cộng đồng ở Hà Nam



Người dân bị Phơi nhiễm với asen như vậy sau một thời gian nhất định sẽ bị mắc 1 số bệnh theo cấp tăng dần như sau:


6. Mô tả nguy cơ sức khỏe của người dân Hà Nam do phơi nhiễm Asen trong nước ngầm



Theo kết quả xét nghiệm asen do Unicef hỗ trợ Việt Nam từ 2001 đến 2004 tại 25 tỉnh thành thì Hà Nam đứng đầu vì mức độ ô nhiễm asen nghiêm trọng nhất.
Trong 7.040 mẫu nước lấy từ giếng khoan, có tới 3.530 mẫu có hàm lượng lớn hơn 0,05 mg/l (hàm lượng asen cho phép trong nước uống của Việt Nam là 0,01
mg/l).



Mức độ asen ở tóc, nước tiểu của các bệnh nhân được xét nghiệm cận lâm sàng cũng cao hơn so với người dân khu vực khác.



Những ảnh hưởng mạn tính của nhiễm độc asen là vô cùng nguy hiểm, bởi nó không có những triệu chứng sớm và rõ ràng. Sau nhiều năm, bệnh mới biểu hiện,
đặc biệt như ung thư thời gian có thể kéo dài tới 10 - 15 năm. Chúng ta khó có thể nhận biết nếu không đi khám và tiến hành xét nghiệm.



16% số người đã có biểu hiện sinh học bởi hàm lượng asen trong tóc vượt ngưỡng cho phép cho thấy việc độc chất asen đã có sự tích lũy do quá trình phơi
nhiễm kéo dài qua nhiều năm.


6. Mô tả nguy cơ sức khỏe của người dân Hà Nam do phơi nhiễm Asen trong nước ngầm

 

Tại xã Chuyên Ngoại:



Nguy cơ ung thư hiện tại của người trưởng thành tại xã Chuyên Ngoại do sử dụng nước giếng khoan sau lọc có chứa asen để ăn uống có là 3,5 x ± 39,6 x



Vậy 5 năm sau, nguy cơ này sẽ là 9,3 x ± 45,5 x . Nguy cơ trung bình đã tăng 1,2 lần.



10 năm sau, nguy cơ này sẽ là 35,2 x ± 53,6 x .



Nguy cơ trung bình đã tăng 1,5 lần so với hiện tại. Nguy cơ ung thư trung bình của người dân xã Chuyên Ngoại sử dụng nước giếng khoan sau lọc có chứa
asen để ăn uống trong cả cuộc đời là 04,1 x ± 146,0 x . (Nghĩa là trung bình cứ 100.000 người dân xã Chuyên Ngoại thì có 04 người bị ung thư do sử dụng
nước giếng khoan sau lọc có chứa asen để ăn uống trong cả cuộc đời).