Phân tích hàm lượng asen trong nước ngầm trên địa bàn huyện Đạ Tẻh và đề xuất giải pháp quản lý

Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

Chương 1. Mở đầu
I.1. Đặt vấn đề
Từ rất lâu các nhà khoa học đã biết đến độc tính cuả asen (tên thông thường là
thạch tín) đến cơ thể người và các loài động vật liên quan chủ yếu đến các nguồn gốc
tự nhiên. Thật vậy, asen có mặt trong đất, nước, không khí tự nhiên liên quan chặt chẽ
đến các quá trình địa chất và địa hóa.
Asen được đánh giá là chất cực độc, độc gấp 4 lần thủy ngân. Tuy vậy, trước đây
người ta vẫn dùng asen một cách thông dụng vì lợi thế của nó trong một số ngành như:
công nghiệp khai mỏ, luyện kim…tính độc của asen được sử dụng để làm thuốc trừ
sâu, thuốc diệt cỏ, ngoài ra asen còn được dùng làm thành phần trong một số chất tăng
trọng cho gia súc…Chỉ đến hai thập niên gần đây khi có các cuộc nghiên cứu và tuyên
bố chính thức về độc tính của asen ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người
thì người ta mới xem xét lại việc sử dụng nó.
Hiện nay, ở nhiều nơi trên thế giới ô nhiễm asen là vấn đề nhức nhối vì con đường
thâm nhập của asen vào cơ thể chủ yếu qua đường hô hấp và tiêu hóa, đặc biệt là thông
qua nguồn nước ngầm sử dụng bị nhiễm Asen. Tại Ấn Độ gần đây đã có hơn 4 triệu
người dân Tây Bengal bị mắc các bệnh kinh niên như u hắc tố, ung thư biểu bì, hoại
thư da…; ở Bangladesh, 5 năm trở lại đây có hàng triệu người dân xuất hiện những đợt
tả, ung thư biểu bì trên quy mô lớn, đặc biệt là ở những quận phía Tây và phía Tây Bắc
Bangladesh, sau này nguyên nhân được xác định là do nhiễm độc tích tụ asen trong
nhiều năm, thảm kịch này được xem là đợt ngộ độc lớn nhất trong lịch sử loài người.
Trong khi đó ở Nhật Bản, các xét nghiệm lâm sàng cho thấy, trong số 29 người uống
nước giếng bị ô nhiễm Asen có 27 người (93%) có biểu hiện mắc bệnh nhiễm hắc tố
(Palmoplantar hyperkeratoris) cũng do ô nhiễm asen.
Ở Việt Nam, qua khảo sát sơ bộ thuộc các đề tài nghiên cứu, khảo sát đại khoáng
sản của liên đoàn địa chất – khoáng sản và các chương trình bảo vệ sức khỏe do
UNICEF tài trợ cho thấy, nước ngầm và nước giếng người dân vẫn sử dụng từ trước

tới nay nhiều nơi như: Hà Nội, Việt Trì – Lâm Thao, thượng nguồn sông Mã…có hàm
lượng asen vượt quá tiêu chuẩn cho phép, thậm chí có nơi vượt 10 lần chuẩn. Đây thực
sự là vấn đề vô cùng cấp bách vì hiện nay ở nước ta số lượng người dân sử dụng nước
giếng (gồm cả giếng khoan và giếng đào), sông, suối để sinh hoạt là rất lớn. Với hiện
trạng sử dụng nước phức tạp như vậy cộng với việc ô nhiễm asen tiềm ẩn chưa phát
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

1

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

hiện hoặc chưa khảo sát thì việc nhiễm độc tiềm tàng là rất có khả năng xảy ra nếu
không kịp thời có các giải pháp thích hợp. Và điều này, càng trở nên nguy hiểm hơn
khi hiện nay hầu hết các bệnh gây ra bởi nhiễm độc asen đều chưa có thuốc đặc trị. Vì
thế việc nghiên cứu tìm ra giải pháp mang lại nguồn nước an toàn cho người dân là hết
sức cần thiết.
Đáp ứng nhu cầu cấp bách đó, đề tài “Phân tích hàm lượng asen trong nước ngầm
trên địa bàn huyện Đạ Tẻh và đề xuất giải pháp quản lý…” nhằm mục tiêu xác định
khu vực bị nhiễm asen nặng từ đó khuyến cáo cho người dân để họ biết cách đề phòng
hoặc đề ra các giải pháp mang lại nguồn nước an toàn cho người dân trên địa bàn
nghiên cứu.
I.2. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định hàm lượng và sự phân bố asen trên địa bàn huyện Đạ Tẻh, từ đó đề xuất
các biện pháp quản lý phù hợp nhằm mang lại cho người dân sống tại khu vực nghiên
cứu nguồn nước an toàn thật sự.

I.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu chính của đề tài là Asen trong nước ngầm trên
địa bàn huyện Đạ Tẻh – tỉnh Lâm Đồng từ ngày 1/03/2011 đến 15/05/2011, sau đó dựa
vào kết quả nghiên cứu được đề xuất một số giải pháp cho nguồn nước ngầm tại khu
vực này.
I.4. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được những mục tiêu mà đề tài nghiên cứu đã đưa ra, nhóm nghiên cứu đã
thực hiện các nội dung sau:
- Sưu tầm tài liệu tổng quan về địa bàn nghiên cứu (cụ thể là huyện Đạ Tẻh);
- Sưu tầm, tổng hợp tài liệu tổng quan về asen, hiện trạng ô nhiễm asen trên thế giới và
Việt nam; phân bố asen;
- Tìm hiểu phương pháp lấy mẫu asen theo TCVN hiện hành;
- Tìm hiểu về các phương pháp phân tích asen;
- Sử dụng thiết bị định vị GPS để xác định các vị trí lấy mẫu nước ngầm. Sử dụng các
phương pháp chồng lớp bản đồ;
- Tiến hành phân tích asen bằng phương pháp AAS;
- Thống kê kết quả phân tích, biểu diễn trên bản đồ, so sánh kết quả giữa các vùng
nhỏ;
- Kết luận và định hướng cho đề tài.
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

2

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

I.5. Phương pháp nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu, yêu cầu đặt ra của đề tài, việc thực hiện đề tài sử dụng các
phương pháp nghiên cứu sau:
-

Phương pháp lấy, phân tích mẫu;

-

Phương pháp thu thập, tổng quan tài liệu;

-

Phương pháp thống kê số liệu…

I.6. Giới hạn nghiên cứu
Vì thời gian thực hiện đề tài còn giới hạn nên đề tài cũng chỉ dừng ở phạm vi sau:
Đề tài chỉ mới xác định được hàm lượng asen trong nước ngầm trên địa bàn huyện Đạ
Tẻh, khoanh vùng được khu vực thuộc địa bàn huyện bị nhiễm asen nặng và từ đó đề
xuất một số giải pháp quản lý, xử lý asen để cảnh báo các tác hại của asen đến người
dân nơi thực hiện đề tài. Tuy nhiên, các giải pháp đưa ra vẫn chưa được thực hiện và
còn nhiều khó khăn trong việc áp dụng vào thực tế.

SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

3

CHU THỊ PHƯỢNG

Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

Chương II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
II.1. Giới thiệu đặc điểm khu vực nghiên cứu
II.1.1. Vị trí địa lý
Huyện Đạ Tẻh là một trong ba huyện phía Nam thuộc địa bàn tỉnh Lâm Đồng,
trung tâm huyện cách thành phố Bảo Lộc 60Km về phía Nam, cách thành phố Hồ Chí
Minh 158Km về phía Bắc, và có phía Đông Bắc giáp huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm
Đồng, phía Đông Nam giáp huyện Đạ Huoai, tỉnh Lâm Đồng, phía Tây giáp huyện Cát
Tiên, tỉnh Lâm Đồng.
Do huyện nằm trong khu vực chuyển tiếp giữa vùng Tây Nguyên và vùng Đông
Nam Bộ nên địa hình, đất đai, khí hậu, nguồn nước,… khá đa dạng để phát triển nhiều
loại cây trồng ngắn và dài ngày như lúa nước, mía, bắp, hồ tiêu, điều, cà phê và cây ăn
quả,... Tuy nhiên, so với một số huyện khác, vị trí địa lý của huyện cũng có những hạn
chế sau:
- Do nằm xa các trục giao thông chính và các trung tâm kinh tế của tỉnh và vùng,
nên việc giao lưu phát triển kinh tế - xã hội với bên ngoài ít thuận lợi.
- Huyện nằm trong vùng kinh tế mới và thuộc vùng sâu vùng xa, mặc dù đã được
quan tâm đầu tư nhưng cho đến nay cơ sở hạ tầng còn thiếu và yếu, đồng thời tình
trạng di dân tự do ồ ạt vào huyện của một số năm trước đây đã và đang gây áp lực lớn
cho phát triển kinh tế - xã hội trên địa bàn huyện.
II.1.2. Điều kiện tự nhiên huyện Đạ Tẻh
Địa hình
Huyện Đạ Tẻh nằm ở độ cao trung bình 250 m so với mặt biển, thuộc khu vực
chuyển tiếp giữa vùng Tây Nguyên và Đông Nam Bộ, nên địa hình khá phức tạp, có
xu hướng thấp dần theo hướng từ Bắc vào Nam và từ 2 phía Đông, Tây vào thị trấn Đạ
Tẻh, với 2 dạng địa hình chính là địa hình núi cao bị chia cắt mạnh và địa hình núi
thấp xen kẽ với các thung lũng hẹp với các đặc trưng sau:

- Địa hình núi cao bị chia cắt mạnh: Diện tích 40.150 ha (chiếm gần 77% diện tích
tự nhiên), cao độ biến động từ 200-625 m, phân bố ở phía Bắc và Đông-Bắc huyện,
thuộc khu vực thượng lưu các con sông suối, tập trung ở địa phận các xã Quảng Trị,
Mỹ Đức, Quốc Oai và một phần phía Bắc các xã Đạ Lây, Hương Lâm, An Nhơn. Hiện

SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

4

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

trạng sử dụng đất khu vực này là đất rừng và đồi núi trọc. Do địa hình núi cao, độ dốc
lớn, nên trước mắt cũng như lâu dài dạng địa hình này thích hợp cho phát triển rừng.
- Địa hình núi thấp xen kẽ với các thung lũng hẹp: Diện tích 12.193 ha (chiếm 23%
diện tích tự nhiên), phân bố ở phía Nam và Tây Nam huyện, thuộc khu vực hạ lưu các
con sông, tập trung ở thị trấn Đạ Tẻh, xã Hà Đông, Đạ Kho và một phần phía Nam các
xã Đạ Lây, Hương Lâm và An Nhơn, địa hình khu vực này khá bằng phẳng, cao độ
biến đổi từ 120 – 200 m. Đây là địa bàn sản xuất nông nghiệp, phân bố các khu dân cư
và các công trình kết cấu hạ tầng thiết yếu phục vụ cho phát triển kinh tế xã hội của
huyện.
Khí hậu thời tiết
Huyện Đạ Tẻh có 2 chế độ khí hậu đan xen nhau: Khí hậu cao nguyên Nam Trung
Bộ và khí hậu Đông Nam Bộ, trong đó: vùng núi phía Bắc có khí hậu cao nguyên, nên
nhiệt độ thấp và mát mẻ, lượng mưa lớn và phân bố tương đối đều giữa các tháng
trong năm; vùng phía Nam chịu ảnh hưởng của khí hậu miền Đông Nam Bộ, nên chế

độ nhiệt và số giờ nắng cao hơn, lượng mưa thấp và số ngày mưa ít hơn.
So với khí hậu của Bảo Lộc và khí hậu vùng Đông Nam Bộ, khí hậu của Đạ Tẻh có
những đặc điểm nổi bật sau:
- Chế độ nhiệt và chế độ bức xạ mặt trời cao hơn khu vực Bảo Lộc và thấp hơn
chút ít so với vùng Đông Nam Bộ, sẽ là điều kiện thuận lợi để tăng năng suất và đặc
biệt là chất lượng nông sản hàng hoá, nhưng cũng gây hạn chế cho việc phát triển các
cây trồng có yêu cầu nhiệt độ thấp hơn.
- Lượng mưa bình quân năm, số ngày mưa trong năm và độ ẩm trung bình đều thấp
hơn so với vùng Bảo Lộc nhưng cao hơn so với vùng Đông Nam Bộ, nên việc bố trí cơ
cấu mùa vụ cho cây trồng sẽ bớt căng thẳng hơn so với vùng Đông Nam Bộ.
- So với vùng Đông Nam Bộ, Đạ Tẻh có những ngày mưa lớn và tập trung hơn,
cùng với yếu tố địa hình, đã gây ra tình trạng ngập lũ ở các khu vực địa hình thấp, đặc
biệt là các khu vực trũng ven sông.
Thổ nhưỡng
Theo báo cáo khoa học “Kết quả điều tra, đánh giá đất đai huyện Đạ Tẻh - tỉnh
Lâm Đồng” của trung tâm nghiên cứu chuyển giao kỹ thuật đất phân, được tiến hành
trong năm 2000 và dự án quy hoạch sử dụng đất thời kỳ 2001- 2010, cho thấy toàn
huyện huyện Đạ Tẻh có 4 nhóm đất chính với 17 đơn vị phân loại đất sau:

SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

5

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp
Ký

TT

TÊN ĐẤT

hiệu

I
1
2
3
4
5
6
7
II
8
9
10
III
11
12
13
14
15
16
IV
17
V
18
19
20

Pb
P
Pf
Pg
P/F
Pg/F
Py
B
Ba
Bd
Fk
Fu
Fa
Fs
Fp
FL
D

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG
Diện tích (Ha) Tỉ lệ (%)

NHÓM ĐẤT PHÙ SA
Đất phù sa được bồi hàng năm
Đất phù sa chưa phân hoá phẫu diện
Đất phù sa loang lổ đỏ vàng
Đất phù sa gley
Đất phù sa phủ trên nền đỏ vàng
Đất phù sa gley phủ trên nền đỏ vàng
Đất phù sa suối

NHÓM ĐẤT XÁM
Đất bạc màu trên phù sa cổ
Đất bạc màu trên sản phẩm granite
Đất dốc tụ bạc màu
NHÓM ĐẤT ĐỎ VÀNG
Đất nâu đỏ trên đá ba zan
Đất nâu vàng trên đá ba zan
Đất vàng đỏ trên đá Granit
Đất đỏ vàng trên đá phiến sét
Đất nâu vàng trên phù sa cổ
Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa nước
NHÓM ĐẤT DỐC TỤ
Đất thung lũng do ảnh hưởng dốc tụ
ĐẤT KHÁC
Đất ở đô thị tập trung
Đất chuyên dùng
Sông suối
TỔNG DIỆN TÍCH TỰ NHIÊN

3.546
101
420
998
210
1033
308
476
618
368
106

144
45.995
1241
6942
12
34876
2179
745
278
278
1.906
86
1228
592
52.419

6,77
0,19
0,8
1,91
0,4
1,97
0,59
0,91
1,18
0,7
0,2
0,28
87,87
2,37

13,26
0,02
66,63
4,16
1,42
0,53
0,53
3,64
0,16
2,35
1,13
100

II.1.3. Tài nguyên nước ngầm
Theo kết quả điều tra của chương trình Tây Nguyên II (48C-II) và chương trình
KC-12 (năm 1993) của Liên đoàn Địa chất - Thuỷ văn thực hiện sơ bộ đánh giá tài
nguyên nước cho thấy như sau:
- Nước ngầm trên địa bàn huyện thuộc 2 phức hệ chính:
+ Phức hệ chứa nước lỗ hổng các trầm tích nhiều nguồn gốc Haloxen, thành phần
phức hệ gồm: cuội, sạn, bột kết và than bùn, chiều dày tầng nước từ 1-25 m, lưu lượng
mạt lộ nước từ 0,01-6,89 L/s.
+ Phức hệ chứa nước khe nứt các trầm tích lục nguyên, phun trào Jura muộn và
Kreta muộn, thành phần phức hợp gồm: Đá Đaxit, Riolit tầng trên, đá cát và bột kết
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

6

CHU THỊ PHƯỢNG

Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

tầng dưới. Bề mặt phong hoá là sét pha cát dày 0,5-5 m, chiều dày cả phức hệ khoảng
450 m, lưu lượng các mạt lộ nước 0,06-0,64 L/s.
Về chất lượng các nguồn nước, theo kết quả điều tra của Dự án Quy hoạch thuỷ lợi
và nước sinh hoạt nông thôn vùng Đạ Huoai - Đạ Tẻh do Xí nghiệp tư vấn thiết kế xây
dựng thuỷ lợi 3 thực hiện tháng 11/2000 cho thấy:
- Nước ngầm tầng mặt (giếng đào): Nước ngầm tầng mặt và nước sát mặt, mực
nước thay đổi theo vùng và theo mùa: Khu vực trung tâm huyện Đạ Tẻh do được điều
tiết bởi hồ Đạ Tẻh nên có mực nước ngầm tương đối nông, độ sâu có nước của các
giếng đào từ 2- 6 m, vùng đồi núi có mực nước ngầm từ 15-20 m. Vào mùa mưa, mực
nước cách mặt đất từ 1-2 m, nhưng về mùa khô mực nước hạ xuống cách mặt đất 5-6
m ở những khu vực bào mòn tích tụ và 7-12 m ở những khu vực tích tụ xâm thực.
- Nước ngầm tầng sâu (giếng khoan với độ sâu >20 m): Ở độ sâu >20 m, nước
ngầm có độ cứng và độ kiềm khá cao (độ cứng toàn phần 1,950 mg CaCO 3/L, độ kiềm
toàn phần 1,325 mg CaCO 3/L, môi trường axít 0,8 mg oxy/L). Như vậy, nếu khai thác
nước ngầm cung cấp nước sạch cho các khu dân cư tập trung như thị trấn và các khu
công nghiệp thì đòi hỏi phải có các biện pháp kỹ thuật để xử lý.
II.1.4. Tình hình kinh tế - xã hội từ 2006 – 2010
II.1.4.1. Tình hình kinh tế
Trong giai đoạn 2006-2010, Đạ Tẻh đã đạt được những thành tựu kinh tế - xã hội
quan trọng, đạt và vượt mức hầu hết các chỉ tiêu đề ra trong Nghị quyết Đại hội VI, cụ
thể: tốc độ tăng trưởng GDP bình quân hàng năm đạt 12,3% (tăng trên 2,3 so với chỉ
tiêu); GDP bình quân đầu người đến năm 2010 đạt gần 18 triệu đồng (tăng khoảng 10
triệu đồng so với chỉ tiêu); đầu tư toàn xã hội giai đoạn 2006-2010 đạt 1.012 tỷ đồng
(tăng 6,2 lần so với giai đoạn trước); thu ngân sách nhà nước 5 năm (2006-2010) đạt
97,96 tỷ đồng (tăng 49,8% so với KH tỉnh giao); tổng sản lượng lương thực quy thóc
đạt 37.918 tấn; tỷ trọng các ngành trong cơ cấu kinh tế có sự chuyển dịch tích cực,

nông – lâm nghiệp chiếm 52%, công nghiệp – xây dựng chiếm 14,34%, dịch vụ thương mại 33,66%; tỷ lệ hộ nghèo còn 14% (giảm 2% so với chỉ tiêu Nghị quyết
2006-2010 đề ra); tỷ lệ tăng dân số tự nhiên còn 1,13%; tỷ lệ trẻ em dưới 5 tuổi suy
dinh dưỡng còn dưới 17%; 100% số xã đạt chuẩn quốc gia về y tế; 17,14% số trường
học đạt chuẩn quốc gia; 21% thôn, khu phố văn hóa, 70,6 cơ quan, đơn vị đạt công sở
văn hóa; 78,64 hộ đạt gia đình văn hóa; 99% thôn, khu phố có lưới điện với 95% số hộ
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

7

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

dân được sử dụng điện... Thành tựu nổi bật nhất trong phát triển kinh tế xã hội của Đạ
Tẻh là đã chuyển đổi được cơ cấu vật nuôi, cây trồng mùa vụ hợp lý và đã xây dựng
được vùng lúa chất lượng cao. Huyện cũng đã phát huy được thế mạnh về lâm nghiệp
thông qua việc giao khoán quản lý bảo vệ rừng cho dân, giao đất trống đồi trọc và
rừng nghèo kiệt cho các cá nhân, doanh nghiệp đầu tư trồng rừng kinh tế và đã thu hút
được 31 dự án đầu tư, vừa giải quyết được việc làm cho người dân, vừa tạo cơ sở đẩy
mạnh phát triển công nghiệp trong những năm tiếp theo.
II.1.4.2. Văn hóa xã hội
Trong lĩnh vực văn hóa xã hội, Đạ Tẻh đã thực hiện tốt việc xã hội hóa giáo dục,
xây dựng đời sống văn hóa ở cơ sở. Đặc biệt, cuộc vận động “Học tập và làm theo tấm
gương đạo đức Hồ Chí Minh” đã được triển khai, thực hiện hiệu quả, có sức lan tỏa
sâu rộng trong đời sống chính trị xã hội của địa phương. Do vậy, Đạ Tẻh được đánh
giá là một điển hình trong toàn quốc về thực hiện cuộc vận động này.
II.2. Tổng quan về Asen

II.2.1. Giới thiệu về Asen
Asen là tên Việt gọi nguyên tố số 33 lượng bảng tuần hoàn Men-đê-lê-ép, tên Anh là
Arsenic, tên thông thường là thạch tín. Nguyên tố asen có kí hiệu là As. Asen tồn tại
dưới nhiều dạng khác nhau.
Theo Từ điển Bách khoa dược học xuất bản năm 1999 thì thạch tín là tên gọi thông
thường dùng chỉ nguyên tố asen, nhưng cũng đồng thời dùng chỉ hợp chất oxit của
asen hoá trị III (As2O3). Oxit này màu trắng, dạng bột, tan được trong nước, rất độc.
Khi uống phải một lượng thạch tín (As2O3) bằng nửa hạt ngô, người ta có thể chết
ngay tức khắc.
Asen là một thành phần tự nhiên của vỏ Trái Đất, khoảng 1 -2mg As/kg. Một số
quặng chứa nhiều asen như là pyrit, manhezit,... Trong các quặng này, asen tồn tại ở
dạng hợp chất với lưu huỳnh rất khó tan trong nước. Đã thấy một số mẫu quặng chứa
asen cao 10 - 1000 mg As/kg hoặc hơn.
Asen là một chất rất độc, độc gấp 4 lần thuỷ ngân. Asen tác động xấu đến hệ tuần
hoàn, hệ thần kinh. Nếu bị nhiễm độc từ từ, mỗi ngày một ít, tuỳ theo mức độ bị nhiễm
và thể tạng mỗi người, có thể xuất hiện nhiều bệnh như: rụng tóc, buồn nôn, sút cân,
ung thư, giảm trí nhớ... Asen làm thay đổi cân bằng hệ thống enzim của cơ thể, nên tác
hại của nó đối với phụ nữ và trẻ em là lớn nhất.
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

8

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

II.2.1. 1. Nguồn gốc

Cũng như các chất khác trong tự nhiên, asen không có nguồn gốc cụ thể mà có một
vòng tuần hoàn nhất định, kéo dài hàng chục đến hàng chục triệu năm.
Các hợp chất của asen trong các quặng đá được đưa vào môi trường đất, nước và
không khí do các hoạt động phong hóa, bào mòn, rửa trôi và phun trào dung nham của
núi lửa. Các hợp chất này tiếp tục được đưa vào cơ thể sinh vật thông qua quá trình
dinh dưỡng hoặc các cơ chế sinh học khác như thẩm thấu qua da. Khi sinh vật chết đi,
lượng asen sẽ trở lại môi trường đất, nước rồi quy tụ về biển. Các hoạt động kiến tạo
xảy ra, mang asen trở lại quặng và hoàn thành một vòng tuần hoàn của asen trong tự
nhiên.
Trong tự nhiên asen có trong nhiều loại khoáng vật như Realgar As4S4, Orpoment
As2S3, Arsenolite As2O3, Arsenopyrite FeAsS (tới 368 dạng)..Trong nước asen thường
ở dạng arsenic hoặc arsenate (AsO33- AsO43-). Các hợp chất asen methyl có trong môi
trường do chuyển hóa sinh học.
Ngoài ra, những khu vực dân tự động đào và lấp giếng không đúng tiêu chuẩn kỹ
thuật khiến chất bẩn, độc hại bị thẩm thấu xuống mạch nước. Cũng như việc khai thác
nước ngầm quá lớn làm cho mực nước trong các giếng hạ xuống khiến cho khí ôxy đi
vào địa tầng và gây ra phản ứng hóa học tạo ra thạch tín từ quặng pyrite trong đất và
nước ngầm nông, ở mức nước ngầm sâu thì không phát hiện được.
Asen thường có trong rau quả, thực phẩm, trong cơ thể động vật và người với nồng
độ rất nhỏ, gọi là vi lượng. Ở mức độ bình thường, nước tiểu chứa 0,005-0,04 mg
As/L, tóc chứa 0,08-0,25 mg As/kg, móng tay, móng chân chứa 0,43-1,08 mg As/kg.
Asen là một thành phần tự nhiên của vỏ Trái Đất, khoảng 1 - 2mg As/kg. Một số quặng
chứa nhiều asen như là pyrit, manhezit,... Trong các quặng này, asen tồn tại ở dạng hợp
chất với lưu huỳnh rất khó tan trong nước. Đã thấy một số mẫu quặng chứa asen cao
10 - 1000 mg As/kg hoặc hơn.Các hợp chất của asen được dùng để tạo màu, dùng
trong thuốc diệt côn trùng, nước sơn.
Asen được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp: luyện kim, sản xuất gốm, thủy tinh
và pha lê, thuốc nhuộm, mực in màu, pháo bông, làm chất bán dẫn, linh kiện điện tử
bán dẫn; trong nông nghiệp: thuốc trừ sâu, bảo quản gỗ…

SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

9

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

Asen tồn tại phổ biến trong môi trường xung quanh, và mọi người điều tiếp xúc với
một lượng nhỏ của chúng. Con đường thâm nhập chủ yếu của asen là vào cơ thể qua
con đường thức ăn, nước uống và không khí.
II.2.1.2. Tính chất lý hóa học
Tính chất vật lí
Ở dạng đơn chất cũng như dạng hợp chất, asen vừa có tính chất của kim loại vừa
có tính chất của phi kim loại, nó là nguyên tố nửa kim loại.
Trạng thái đơn chất có hai dạng thù hình: kim loại và không kim loại.
- Dạng không kim loại: Là chất rắn có màu vàng (được gọi là asen vàng), được tạo
nên khi ngưng tụ hơi; có mạng lưới lập phương, kiến trúc của mạng lưới đó gồm
những phân tử As4 liên kết với nhau bằng lực Van der Waals; phân tử As 4 có cấu tạo tứ
diện đều. Asen vàng tan trong CS 2 cho dung dịch gồm những phân tử As 4. Asen vàng
kém bền, ở nhiệt độ thường, dưới tác dụng của ánh sáng nó chuyển sang dạng kim
loại.
- Dạng kim loại: Có màu trắng bạc, hơi xám (được gọi là asen xám). Asen xám có
kiến trúc lớp, không tan trong CS2. Dẫn điện, dẫn nhiệt, nhưng dòn dễ nghiền thành
bột.
Khồi lượng riêng: 5,726 (g/cm3).
Thăng hoa ở 615oC (Tonc = 817oC ở 36 atm).

Ở 200oC khi có đủ không khí thì có hiện tượng lân quang.
Tính chất hóa học
- Phản ứng với oxi
Trong không khí, ở nhiệt độ thường, asen bị oxi hóa chậm trên bề mặt. Khi đun
nóng, As cháy tạo As2O3 màu trắng và tỏa ra mùi tỏi đặc trưng.
4As + O2 = 2As2O3
- Phản ứng với halogen, lưu huỳnh
Ở dạng bột, As bốc cháy trong khí Clo:
2As + 3Cl2 = 2AsCl3
Chỉ tác dụng với Br2, I2, S khi đun nóng
2As + 3S = As2S3
Khi tác dụng với lượng với lượng dư Clo và có mặt hơi nước, tạo acid asenic
2As + 5Cl2 + 8H2O = 2H3AsO4 + 10HCl
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

10

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

- Phản ứng với các kim loại
As tương tác với kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và một số kim loại khác ở nhiệt
độ cao tạo asenua
2As + 3Ca = Ca3As2
2As + 3Cu = Cu3As2
Với các kim loại khác asen tạo nên hợp kim

- Phản ứng với nước, dung dịch axit, dung dịch kiềm
As không tan trong nước, trong dung dịch HCl, H2SO4… chỉ tan trong HNO3 và
nước cường thủy
3As + 5HNO3 + 2H2O = 3H3AsO4 + 5NO
As chỉ tan trong kiềm nóng chảy khi có mặt oxi
2As + 6NaOH + O2 = 2Na3AsO4 + 3H2
II.2.1.3. Các hợp chất của Asen
Các hợp chất của As (III)
Ở trạng thái tự nhiên, asen tồn tại ở nhiều dạng hợp chất khác nhau nhưng dạng
gây độc và ảnh hưởng mạnh đến con người nhiều nhất là As (III); gồm các dạng tồn tại
sau: Asenic florur (AsF3), asenic cloride (AsCl3), asenic (III) bromide (AsBr3), asenic
Iodide (AsI3), asenic Hidide (AsH3), asenic Oxide (AsO3), asenic sulphide (As2S3),
asenic telluride (AsTe3). Tính chất chung của các hợp chất As (III) là thế hiện tính khử.

Các hợp chất của As (V)
Trong tự nhiên, As (V) thường tồn tại ở các dạng sau: Asenic floride (AsF 5), asenic
cloride (AsCl5), asenic Oxide (As2O5), asenic sulphide (As2S5). Tính chất chung của
các hợp chất As (V) là thể hiện tính oxi hóa.
II.2.1.4. Tính chất sinh học
Asen tự do cũng như hợp chất của nó rất độc. Trong các hợp chất thì hợp chất của
As (III) là độc chất. Tổ chức y tế thế giới (WHO) đã xếp asen vào danh sách các độc tố
nhóm A gồm: Hg, Pb, Se, Cd, As.
Asen và các hợp chất của nó là độc chất độc mạnh có khả năng gây ung thư da, ung
thư phổi, ung thư gan, ung thư túi mật…; gây ra các rối loạn hoạt động của hệ thần
kinh và hệ tuần hoàn.
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

11

CHU THỊ PHƯỢNG

Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

Những người bệnh dùng thuốc có asen và những công nhân tiếp xúc nhiều với asen
thường có tần số rối loạn nhiễm sắc thể cao.
Ngoài việc gây độc cấp tính, asen còn gây độc trường diễn do tích lũy ở gan tới
một mức độ đủ gây tử vong, liều gây tử vong là 0,1g (tính theo As2O3).
As (III) thể hiện độc tính bằng việc tấn công lên các nhóm –SH của các enzym, làm
cản trở hoạt động của các enzyme.
Do tương tự về tính chất hóa học với phospho, asen tham gia vào một số quá trình
sinh hóa, cản trở sự hình thành APT; cụ thể trong quá trình hình thành phát triển APT
có một giai đoạn quan trọng là tổng hợp 1,3- diphotpho glyxerat từ Glyxeraldehyt – 3photphat; nếu có mặt asen sẽ tạo ra 1- aseno-3-photpho glyxerat (sự photpho hóa sẽ bị
thay thế bằng sự asen hóa).
II.2.2. Cơ chế xâm nhập của Asen
Asen xâm nhập vào nước từ các công đoạn hòa tan các chất và quặng mỏ, từ nước
thải công nghiệp và từ sự lắng đọng không khí. Ở một vài nơi, đôi khi asen xuất hiện
trong nước ngầm do sự ăn mòn các nguồn khoáng vật thiên nhiên.
Asen được giải phóng vào môi trường do quá trình oxi hóa các khoáng sunfua hoặc
khử các khoáng oxi hydroxyt giàu asen. Về cơ chế xâm nhiễm các kim loại nặng, trong
đó có asen vào nước ngầm cho đến nay đã có nhiều giả thiết khác nhau nhưng vẫn
chưa thống nhất. Thông qua các quá trình thủy địa hóa và sinh địa hóa, các điều kiện
địa chất thủy văn mà asen có thể thâm nhập vào môi trường nước. Hàm lượng asen
trong nước dưới đất phụ thuộc vào tính chất và trạng thái môi trường địa hóa. Asen tồn
tại trong nước dưới lòng đất ở dạng H2AsO4-1 (trong môi trường acid đến gần trung
tính), HAsO4-2 (trong môi trường kiềm). Hợp chất H3AsO3 được hình thành chủ yếu
trong môi trường oxi hóa – khử yếu. Các hợp chất của asen và natri có tính hòa tan rất
cao. Những muối của As với Ca, Mg và các hợp chất As hữu cơ trong môi trường pH

gần trung tính, nghèo Ca thì độ hòa tan kém hơn các hợp chất hữu cơ, đặc biệt là asen
acid fulvic thì rất bền vững, có xu thế tăng theo độ pH và tỉ lệ asen acid fulvic. Các
hợp chất của As (V) hình thành theo phương thức này. Phức chất asen như vậy có thể
chiếm tới 80% các dạng hợp chất As tồn tại trong nước dưới đất.
Nước dưới đất trong những vùng trầm tích núi lửa, một số khu vực quặng hóa
nguồn gốc nhiệt dịch, mỏ dầu khí, mỏ than… thường giàu asen.

SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

12

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

Nếu nước dưới đất không có oxi thì các hợp chất asenat được khử thành asenite,
chất này có độc tính gấp 4 lần asenat. Trong trường hợp tầng đất giàu chất hữu cơ và
sắt thì khả năng hấp thụ asen tốt khiến tiềm năng ô nhiễm asen cao hơn.
Nguyên nhân khiến cho nguồn nước có hàm lượng asen cao là do sư oxi hóa
asenopyrit, pyrit trong các tầng sét và lớp kẹp than bùn trong bồi tích cũng như giải
phóng asen dạng hấp thụ khi khử keo hydroxit Fe (III) bởi các hợp chất hữu cơ và vi
sinh vật.
Asen xâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua thực phẩm, nước uống và không khí.
II.2.3. Ảnh hưởng của Asen
II.2.3.1. Hiệu ứng hóa sinh của Asen
Asen thường có mặt trong thuốc trừ sâu, diệt nấm, diệt cỏ dại. Trong số các hợp
chất của Asen thì As (III) là độc nhất.

As (III) thể hiện tính độc bằng cách tấn công lên các nhóm _SH của enzim,
làm cản trở hoạt động của enzim.
SH

O

[Enzim]

As_O-

+

SH

S

As_O- + 2OH-

[Enzim]

O

S

Các enzim sản sinh năng lượng của tế bào trong chu trình của axit nitric bị
ảnh hưởng rất lớn. Bởi vì các enzim bị ức chế do việc tạo phức với As (III), dẫn
đến thuộc tính sản sinh ra các phần tử ATP bị ngăn cản.

O_O_As

HS_CH2
+

O-

CH2
HS_CH

SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

S_CH2
_O_As

CH2
S_CH
13

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

Asenit
(CH2)4

(CH2)4

C=O

C=O

Protein
Dihidrolipoic axit-protein

Protein
Phức bị thụ động hóa của protein và asen

Do có sự tương tự về tính chất hóa học với photpho, asen can thiệp vào một
số quá trình hóa sinh làm rối loạn phospho. Có thể thấy được hiện tượng này khi
nghiên cứu sự phát triển hóa sinh của chất sinh năng lượng chủ yếu là ATP
(ađennozin triphotphat). Một giai đoạn quan trọng trong quá trình hình thành và
phát triển của ATP là tổng hợp enzim của 1,3 – diphotphoglixerat từ glixerandehit
– 3 - photphat. Asen sẽ dẫn đến sự tạo thành 1 – aseno – 3 – phophoglixerat
gây cản trở giai đoạn này. Sự photpho hóa được thay bằng sự asen hóa, quá
trình này kèm theo sự thủy phân tự nhiên tạo thành 3 – photphoglixerat và asenit.
Asen (III) ở nồng độ cao làm đông tụ các protein là do sự tấn công liên kết
của nhóm sunfua bảo toàn các cấu trúc bậc 2 và bậc 3.
II.2.3.2. Tiêu chuẩn về Asen
Về tiêu chuẩn nước uống đối với asen hiện nay còn nhiều điều phải bàn luận. Năm
1993, tổ chức y tế thế giới đã hạ tiêu chuẩn khuyến cáo tối đa với asen trong nước từ
0,05 mg/L xuống 0,01 mg/L. Việc thay đổi tiêu chuẩn này được dựa trên bằng chứng
dịch tễ học về mối liên quan giữa asen và ung thư. Tuy nhiên, tiêu chuẩn nước uống
của nhiều nước trong đó có Việt Nam trước năm 2002 vẫn nhỏ hơn hoặc bằng 0,05
mg/L. Năm 2002, bộ y tế Việt Nam đã đưa tiêu chuẩn asen nhỏ hơn hoặc bằng 0,01
mg/L vào áp dụng. Tiêu chuẩn của tổ chức y tế thế giới (WHO) là 0,01 mg/L.
II.2.3.3. Ảnh hưởng của Asen đến sức khỏe con người
Các hướng mà asen có thể xâm nhập vào con người.

SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

14

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

Asen gây ung thư biểu mô da, phế quản, phổi, các xoang..v.v…do asen và các hợp
chất của asen có tác dụng lên nhóm sulphydlyl (-SH), phá vỡ quá trình photphoryl hóa.
Các enzym sản sinh năng lượng của tế bào trong chu trình acid xitric bị ảnh hưởng rất
lớn. Enzym bị ức chế do việc tạo phức với asen (III) ngăn cản sự sản sinh phân tử
APT. Do asen có tính chất hóa học tương tự như photpho, nên chất này có thể làm rối
loạn photpho ở một số quá trình hóa sinh.
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 asen > 0.01 mg/L nước. Asen là nguyên tố khi được ăn vào
rất khó hấp thụ và phần lớn được đào thải ở nguyên dạng. Các hợp chất asen hòa tan
trong nước được hấp thụ nhanh chóng từ ống tiêu hóa, asen (V) và asen hữu cơ được
đào thải qua thận rất nhanh và hầu như toàn bộ. Asen vô cơ có thể được tích lũy ở da,
xương và cơ bắp; chu kì bán hủy của nó trong cơ thể người trong vòng 20 đến 40 ngày.
Mặc dù các kết quả nghiên cứu cho thấy asen có thể là một nguyên tố thiết yếu cho
một số loài động vật như dê, chuột, gà nhưng chưa có bằng chứng đề nói rằng asen cần
cho con người.
Nhiễm độc asen cấp của con người chủ yếu phụ thuộc vào nhịp độ đào thải khỏi cơ
thể của các hợp chất. Asine được coi là dạng độc nhất sau đó đến asenite, asenate và
hợp chất asen hữu cơ.
Hiện tại vẫn chưa có một bản liệt kê đầy đủ nào về các bệnh do asen. Asen vô cơ

được coi là chất gây ung thư; đồng thời nó cũng gây nhiều tác động khác nữa. Đôi khi
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

15

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

các triệu chứng khó thở gây ra bởi asen bị nhầm lẫn với triệu chứng của các bệnh
khác. Asen có thể gây bệnh cấp tính hay mãn tính; tuy nhiên dưới góc độ asen trong
nước uống, thường chỉ có các bệnh mãn tính (do dùng nước uống có nồng độ asen quá
từ năm lần mức cho phép sẽ gây ra các bệnh ung thư; bao gồm ung thư da, ung thư
bàng quang, thận, phổi, gan, các bệnh tiểu đường).
Trong nước uống, asen không trông thấy được, không mùi vị, nên không thể phát
hiện. Sư phát hiện người nhiễm asen rất khó do những triệu chứng của bệnh phải từ 5
đến 15 năm sau mới xuất hiện. Bởi vậy, các nhà hóa học còn gọi là “sát thủ vô hình”.
Ngộ độc asen là các bệnh kinh niên do sử dụng nước uống có chứa asen ở nồng độ
cao trong một khoảng thời gian dài. Các hiệu ứng bao gồm sự thay đổi màu da, sự hình
thành của các vết cứng trên da, ung thư da (xem hình 1), ung thư phổi, ung thư thận và
bàng quang cũng như có thể dẫn tới hoại tử.

Hình 1.
Nếu bị ngộ độc cấp tính bới asen có biểu hiện: Khát nước dữ dội, đau bụng, nôn
mửa, tiêu chảy, mạch đập yếu, mặt nhợt nhạt và thâm tím, bí tiểu và tử vong nhanh.
Nếu bị nhiễm độc asen ở mức độ thấp, mỗi ngày một ít với liều lượng dù nhỏ
nhưng trong thời gian dài sẽ gây: Mệt mỏi, buồn nôn và nôn, hồng cầu và bạch cầu

giảm, da sạm, rụng tóc, sút cân, giảm trí nhớ, mạch máu bị tổn thương, rối loạn nhịp
tim, đau mắt, đau tai, viêm dạ dày và ruột, làm kiệt sức, ung thư…

SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

16

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

Người uống nước ô nhiễm asen lâu ngày sẽ có các đốm sẫm màu trên cơ thể hay
đầu các chi, niêm mạc lưỡi, hoặc sừng hóa da, gây sạm và mất sắc tố, bệnh bowen
(biểu hiện đầu tiên là một phần cơ thể đỏ ửng, sau đó bị chảy nước và lở loét).
Bệnh sừng hóa da thường xuất hiện ở da tay, chân, lòng bàn tay, gan bàn chân,
phần cơ thể bị cọ sát nhiều hoặc tiếp xúc ánh sáng nhiều lâu ngày sẽ tạo thành các đinh
cứng màu trắng gây đau đớn.
Bệnh đen và rụng móng chân có thể dẫn đến hoại tử, rụng dần từng đốt ngón chân.
Ảnh hưởng độc hại đáng lo ngại nhất của asen tới sức khỏe là khả năng gây đột
biến gen, ung thư, thiếu máu, các bệnh tim mạch (cao huyết áp, rối loạn tuần hoàn
máu, viêm tắc mạch ngoại vi, bệnh mạch vành, thiếu máu cục bộ cơ tim và não), các
loại bệnh ngoài da (biến đổi sắc tố, sạm da, sừng hóa, ung thư da…), tiểu đường, bệnh
gan và các vấn đề liên quan tới hệ tiêu hóa, các rối loạn ở hệ thần kinh – ngứa hoặc
mất cảm giác ở chi và khó nghe. Sau 15-20 năm kể từ khi phát hiện người nhiễm độc
asen sẽ chuyển sang ung thư và chết.
II.2.4. Hiện trạng ô nhiễm Asen
II.2.4.1. Hiện trạng ô nhiễm Asen trên thế giới

Asen (thạch tín) trong nguồn nước sinh hoạt là vấn đề nguy hiểm của nhiều quốc
gia và vùng lãnh thổ trên thế giới như: Ấn Độ, Băng-la-đét, Trung Quốc, Mỹ, Ca-nađa, Mê-hi-cô...
Băng-la-đét, nơi được đánh giá là có mức ô nhiễm cao trên thế giới, với nguy cơ
gây tử vong hàng trăm nghìn người. Tại các nước phát triển, asen cũng có được tìm
thấy trong nước và các hoạt động công nghiệp như khai khoáng.
Ô nhiễm asen trong đất và nước đã được phát hiện và nghiên cứu nhiều trên thế
giới, trong đó có vụ ô nhiễm asen trong nước ngầm ở Bănglađet được coi là vụ ngộ
độc asen lớn nhất trong lịch sử loài người.
Hiện tượng nước uống nhiễm độc asen không chỉ đe dọa người dân Banglađét: các
nghiên cứu mới đây cho thấy, vấn đề này đã ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân ở
17 nước trên thế giới - trong số đó có nửa tỷ dân ở khu vực châu thổ sông Hằng.
Năm 1991, lần đầu tiên thế giới phát hiện ra ô nhiễm asen trong nước ngầm tại Đài
Loan. Số người bị ảnh hưởng lên tới 100.000.

SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

17

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

 Hàm lượng asen trong nước mưa (μg/l) ở Thái Bình Dương là 0,6; Nhật 1,6;
Thụy Điển 2,5; vùng không bị nhiễm ở Bắc Âu là 0,005 -0,018 (trung bình là 0,08) ;
vùng ô nhiễm ở Bắc Âu là 3,6-84 (trung bình là 12,3)
 Hàm lượng asen ở thế giới trong nước biển 3,7; ở nước sông là 4; trong nước
sông ở Mỹ là 1,5; Nhật là 1,7; Liên Bang Đức là 3,6; Thụy Điển là 0,2-10; Anh là 15.

 Hàm lượng asen trong nước dưới đất (μg/l) ở Nauy là 0,002-11 (trung bình là
0,02); ở Ireland là 0,2-0,4; Liên Xô là 3; Nhật là 0,3-3,4; Mỹ là 1-6; Thụy Điển là
0,08-2.
II.2.4.2. Ô nhiễm Asen ở tỉnh Lâm Đồng
Theo ước tính ban đầu của Quỹ Nhi đồng Liên hiệp quốc UNICEF vừa công bố, 10
triệu dân Việt Nam có nguy cơ mắc bệnh vì nguồn nước nhiễm thạch tín. Khảo sát cho
thấy mức độ bị ô nhiễm asen ở miền Bắc cao hơn khu vực phía Nam. Đáng quan ngại
là toàn bộ vùng đồng bằng sông Hồng đều đang trong tình trạng báo động về mức ô
nhiễm này. Ở Việt Nam trong những năm gần đây cũng đã có nhiều công trình nghiên
cứu về ô nhiễm asen. Dựa vào nguồn gốc, đặc điểm di chuyển và tập trung của asen,
có thể chia lãnh thổ Việt Nam ra thành 3 kiểu vùng có khả năng ô nhiễm asen như sau:
vùng miền núi, vùng đồng bằng và vùng duyên hải.
Asen ở trong đất và nước ngầm: Theo điều tra của UNICEF, asen có trong tất cả
đất, đá, các trầm tích được hình thành từ nghìn năm trước tại Việt Nam, với nồng độ
khác thẩm thấu vào mọi bề mặt có đất sét, chất kết tủa hay chất hữu cơ trong nước
ngầm. Do đó, hàm lượng cùa thạch tín (asen) có trong đất và nước ngầm là tuỳ thuộc
vào cấu tạo đia chất của đất Việt Nam có nhiều nơi bị nhiễm asen và là quốc gia thứ
hai trên thế giới, sau Bangladesh. Quan sát bản đồ nhiễm asen Việt Nam có thể thấy, ở
Bắc Bộ, hầu hết các tỉnh phía Nam sông Hồng như Hà Nội, Vĩnh Phúc, Hà Tây (cũ)
(Đan Phượng, Thanh Oai, Hoài Đức, Phúc Thọ… ), Hưng Yên, Hà Nam, Nam Định,
Ninh Bình… đều bị nhiễm asen với nồng độ cao. Riêng Thanh Hóa thì cả thượng
nguồn lẫn hạ nguồn sông Mã đều bị nhiễm nặng. Ở Nam Bộ thì Lâm Đồng, Đồng
Tháp, An Giang… cũng có hàm lượng arsen trong nước đang ở mức báo động (Theo
báo cáo Vấn đề ô nhiễm môi trường bởi thạch tín của Lê Văn Khê Đại Học Cần Thơ).
Bản đồ ô nhiễm asen:

SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

18

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

Theo báo Thanh Niên ngày 7/07/2008, tại Lâm Đồng, nước giếng ở nhiều huyện
trong tỉnh có hàm lượng thạch tín (asen) vượt tiêu chuẩn cho phép. Do đó, UBND tỉnh
Lâm Đồng đã yêu cầu phổ biến cho nhân dân được biết.
Trạm quan trắc và giám sát môi trường, thuộc Sở TN-MT Lâm Đồng vừa có 2 đợt
điều tra, khảo sát, lấy mẫu phân tích đánh giá hiện trạng nhiễm asen (As) trong nguồn
nước tại các huyện trong tỉnh. Kết quả cho thấy có dấu hiệu ô nhiễm nguồn nước ngầm
với hàm lượng asen cao hơn mức cho phép. Đợt 1 được thực hiện nhằm đánh giá sơ bộ
hiện trạng ô nhiễm asen trên địa bàn tỉnh và đã điều tra, khảo sát lấy mẫu phân tích ở
70 xã của cả 12 huyện, thị xã, thành phố (10 mẫu/xã). Trong 700 mẫu nước thô tương
ứng với 700 vị trí giếng và mạch lộ (152 giếng khoan, 542 giếng đào và 6 mạch lộ) thì
có đến 31 giếng có hàm lượng asen > 0,05 mg/L (20 giếng khoan, 11 giếng đào). Đợt
2, những địa phương có hàm lượng asen > 0,05 mg/L nhiều hơn 1 mẫu nước trở lên sẽ
được điều tra chi tiết (lấy mẫu phân tích 50 mẫu/xã). Theo đó, trong 70 xã đã điều tra ở
đợt 1 thì có 19 xã phải tiến hành điều tra ở đợt 2.
Kết quả phân tích cho thấy có đến 58 mẫu có hàm lượng asen > 0,05mg/L (44
giếng khoan và 14 giếng đào). Dẫn đầu là huyện Đạ Tẻh với 3 xã Triệu Hải (7 mẫu),
An Nhơn (21 mẫu), Hương Lâm (9 mẫu); kế đến là huyện Đơn Dương có 3 địa
phương là Đ’Ran (4 mẫu), Quảng Lập (4 mẫu), Thạnh Mỹ (2 mẫu), Lạc Xuân (1 mẫu);
lần lượt đến Đạ Huoai thì có Mađaguôi (3 mẫu); Đức Trọng có Ninh Gia (4 mẫu) và
Đam Rông có ĐạRsal (3 mẫu). Theo tiêu chuẩn vệ sinh nước sử dụng cho ăn uống trực
tiếp ban hành tại Quyết định số 1329/2002/BYT-QĐ ngày 18/04/2002 hàm lượng asen
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

19

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

< 0,01 mg/L và tiêu chuẩn chất lượng nước ngầm TCVN 5944 – 1995 hàm lượng asen
< 0,05 mg/L thì có nhiều giếng được khảo sát, phân tích vượt tiêu chuẩn cho phép.
II.2.5. Giới thiệu về các phương pháp phân tích Asen thông dụng trên thế giới
Người ta thường sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại, phương pháp phân
tích hóa lý để xác định asen như:
-

Phương pháp trắc quang so màu
Phương pháp hấp thụ nguyên tử
Phương pháp kích hoạt nơtron

Ngoài ra khi cần phát hiện và định lượng sơ bộ nhanh asen người ta có thể sử dụng
phương pháp định lượng nhanh AsH3.
II.2.5.1. Phương pháp định lượng nhanh AsH3
- Dùng hidro mới sinh (Zn+ + H+), có mặt SnCl2 để khử hợp chất của As (trong dung
dịch) đến AsH3, hợp chất này được hấp thụ bằng giấy tẩm (HgCl 2 + KI), tạo hợp chất
phức As – Hg – I có màu vàng gạch:
AsH3 + KI + HgCl2

(AsI3 + As2Hg3 + As(HgCl)3 + AsI2(HgCl) + ...)

- Hàm lượng asen được xác định dựa vào cường độ màu của vết thử với màu của
thang so sánh.
Phương pháp đơn giản, nhanh song độ tin cậy (về mặt định lượng) không cao vì chỉ
có tác dụng xác định sơ bộ ban đầu.
II.2.5. 2. Phương pháp trắc quang so màu
Nguyên tắc chung của phương pháp
Cho chất cần phân tích (ion kim loại) tác dụng với một thuốc thử (R) nào đó để tạo
thành một hợp chất có màu. Khi chiếu một chùm tia sáng có năng lượng thích hợp vào
hợp chất màu thì các điện tử hóa trị (liên kết α, liên kết π, đôi e tự do) trong phân tử sẽ
hấp thụ năng lượng của chùm ánh sáng và chuyển lên trạng thái kích thích có năng
lượng cao hơn. Hiệu số giữa hai mức cơ bản và kích thích chính là năng lượng mà
phân tử đã hấp thụ từ nguồn sáng.
Trong quá trình kích thích còn kèm theo cả sự quay và dao động của nguyên tử
trong phân tử và cả phân tử, vì thế mà tổng năng lượng mà phân tử nhận được khi kích
thích bao gồm ba thành phần:
E = Ee + Ed + Eq
Trong đó: Ee là năng lượng kích thích điện tử hóa trị;
Ed là năng lượng dao động của nguyên tử trong phân tử;
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

20

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

Eq là năng lượng quay của nguyên tử trong phân tử và phân tử.

Tổng năng lượng này tương ứng với năng lượng của chùm sáng nằm trong vùng
UV-VIS. Phổ hấp thụ này được gọi là phổ hấp thụ phân tử UV-VIS (200-800 nm).
Bằng cách đo sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch màu, ta có thể xác định được hàm
lượng của chất màu theo định luật Bouger-Lambert-Beer:
I = Io. 10-.c.l
Trong đó: I – cường độ chùm sáng đi qua dung dịch; I o – cường độ chùm sáng tới
dung dịch;  - hệ số hấp thụ ánh sáng, là đại lượng không đổi đặc trưng cho mỗi chất
màu; c – nồng độ chất màu trong dung dịch; l – chiều dày của lớp dung dịch hấp thụ
ánh sáng.
Phương trình của định luật Bouger-Lambert-Beer được viết dưới dạng:
lg

= .c.l

D = .c.l

hay

Trong đó: D – mật độ quang của dung dịch
Xác định asen bằng phương pháp trắc quang so màu
Khử hợp chất của asen trong dung dịch đến AsH 3 bằng (Zn + H+ + SnCl2), cho
AsH3 phản ứng với lượng dư dietyldithiocarbamat bạc (dung dịch 1% trong CHCl 3):
AsH3 + 6(C2H5)2NCSSAg/CHCl3 = 6Ag + 3(C2H5)2NCSSH + [(C2H5)2NCSS]3As
Phức màu vàng sáng

phức không màu

Lọc dung dịch, demđo mật độ quang ở bước sóng  = 450 nm
Xác định Ag[(C2H5)2NCSS]3 dư sau phản ứng bằng phương pháp đường chuẩn.
Từ phương trình phản ứng, lượng (C2H5)2NCSSAg ban đầu và lượng dư sau phản

ứng, tính toán hàm lượng asen trong mẫu phân tích.
Phương pháp được áp dụng để xác định asen trong các đối tượng môi trường. Giới
hạn phát hiện của phương pháp là 0,04 mg/L.
II.2.5.3. Phương pháp điện hòa tan
Nguyên tắc chung của phương pháp
Hòa tan anot
Điện phân
Ion kim loại, As(III) ...

Dòng điện một chiều
M (As ...)

Làm giàu ở điện cực
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

As(III)
Hòa tan

21

Hòa tan catot
CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

Các quá trình hòa tan được theo dõi bằng phương pháp von-ampe hoặc điện thế thời gian.
-

Trong phương pháp von – ampe (phương pháp cực phổ) người ta tiến hành ghi cực

phổ đồ (đường biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào điện thế). Cường
độ dòng và nồng độ chất có mối liên hệ:
I = K.C

- phương trình Ilkovic

Trong đó: K là hằng số phụ thuộc bản chất ion phân tích, hệ thống điện cực làm
việc của máy; I là cường độ dòng điện; C là nồng độ.
-

Trong phương pháp điện thế - thời gian: ghi sự biến thiên thế của điện cực làm việc

(so với điện cực so sánh) theo thời gian.
Xác định As bằng phương pháp hòa tan anot
KI
As(V)

điện phân
As(III)

to

dòng điện một chiều
As

(làm giàu)

As(III)
(hòa tan)

Môi trường được dùng phổ biến là HCl 1M, ngoài ra người ta còn dùng HClO 4
hoặc H2SO4 hoặc H2SO4 + HNO3 ...
-

Phương pháp Von – Ampe hòa tan được thực hiện theo kiểu quét thế dừng như sau:
Điện phân làm giàu ở thế, Eđp = - 0,8 ÷ -0,6 v (so với điện cực so sánh là điện cực

calomen bão hòa, điện cực làm việc là điện cực than mềm, điện cực hỗ trợ là platin).
Thời gian điện phân, đp  10 phút.
Sau khi điện phân, ngừng khuấy dung dịch, cho thế phân cực chuyển từ thế điện
phân đên 0,00 v và giữ yên trong khoảng 1 phút.
Sau cùng tiến hành ghi đường von – ampe theo chiều hòa tan anot với tốc độ phân
cực 2mV/ sec.
-

Phương pháp điện thế - thời gian, bước điện phân cũng được tiến hành như trên,

sau khi chuyển về thế 0,00 v cho dòng anot một chiều có cường độ không đổi 3 – 4 A
đi qua hệ thống điện cực làm việc, cực hỗ trợ. Ghi sự biến thiên thế của cực làm việc
(so với cực so sánh) theo thời gian.
Xác định As trong mẫu bằng phương pháp thêm chuẩn
Xác đinh As bằng phương pháp hòa tan catot:
KI
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

điện phân
22

hòa tan
CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

As(V)

As(III)

As

`

AsH3 (As3-)

to
Môi trường: H2SO4 0,1 M, thế điện phân – 0,5 V (điện cực làm việc là điện cực giọt
thủy ngân, điện cực so sánh là Ag/ AgCl và điện cực hỗ trợ là platin). Thời gian điện
phân khoảng 10 phút. Sau thời gian điện phân quét thế từ -0,5 ÷ 1,2 V để ghi đường
von – ampe.
Xác định asen bằng phương pháp thêm chuẩn.
Giới hạn phát hiện asen bằng phương pháp điện hòa tan khá cao khoảng 0,0015
mg/L.
II.2.5.4. Phương pháp kích hoạt notron
Phương pháp kích hoạt notron là một trong những phương pháp phân tích có độ
nhạy và chính xác cao được ứng dụng để phân tích đồng thời nhiều nguyên tố trong

các đối tượng khác nhau, đặc biệt là những nguyên tố ở dạng vết và siêu vết. Tuy
nhiên, muốn sử dụng được phương pháp này đòi hỏi phải có những thiết bị có khả
năng phát ra những dòng hạt (proton, nowtron) và có thông lượng đủ lớn để có khả
năng tương tác với trường hạt nhân của các nguyên tử của nguyên tố cần phân tích.
Những thiết bị này là lò phản ứng hạt nhân hoặc máy gia tốc.
Ở Việt Nam, từ năm 1984 Liên Xô đã giúp ta khôi phục và nâng capps lò phản ứng
hạt nhân cũ do Mĩ để lại và từ đó những cán bộ của Viện nghiên cứu Hạt nhân đặt tại
Đà Lạt đã nghiên cứu ứng dụng phương pháp phân tích kích hoạt nowtron để xác định
dồng thời các nguyên tố trong nhiều đối tượng khác nhau như: địa chất, nông hóa, thổ
nhưỡng, sinh học và môi trường ... và tham gia vào nhiều hợp tác nghiên cứu với cơ
quan năng lượng nguyên tử Quốc tế (IAEA). Đây là một phương pháp phân tích tương
đối mới mẻ khá đặc thù ở nước ta. Nó chỉ được nghiên cứu ứng dụng tại viện nghiên
cứu hạt nhân Đà Lạt.

Chương 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
III.1. Thiết kế mạng lưới quan trắc Asen trên địa bàn huyện Đạ Tẻh
III.1.1. Cơ sở lí thuyết đề xác định vị trí lấy mẫu nước
Sau một thời gian tìm kiếm thông tin về huyện Đạ Tẻh, nhóm thực hiện đề tài chỉ
thu thập được những thông tin về diện tích, dân số, hành chính của huyện. Còn về bản
đồ nước ngầm thì phòng tài nguyên môi trường huyện chưa lập. Vì vậy nhóm thực
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

23

CHU THỊ PHƯỢNG


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

hiện đề tài chỉ có thể dựa vào những thông tin có được ở trên, đó là: Niên giám thống
kê dân cư các xã trên địa bàn huyện, niên giám thống kê diện tích, dân số và đơn vị
hành chính huyện Đạ Tẻh từ năm 2005 đến năm 2009 xin từ phòng thống kê huyện Đạ
Tẻh để thiết lệp mạng lưới quan trắc nước ngầm trên địa bàn huyện này.
Bảng 1. Niên giám thống kê diện tích, dân số huyện Đạ Tẻh từ năm 2005 – 2009.
Năm

Diện

Dân số trung

Mật độ dân

Số khu phố,

Số hộ

tích(Km2)
bình(người). số(người/km2)
thôn.
2005
523.42
44452
83.45
103
10207
2006
523.43
44260

83.54
103
10279
2007
524.2
44198
83.49
103
10374
2008
524.2
44083
83.57
103
10374
2009
524.2
44105
84.14
103
10922
Bảng 2. Niên giám thống kê diện tích, dân số trong huyện Đạ Tẻh phân theo đơn vị
hành chính cấp xã năm 2009 như sau:
Xã/TT

Diện
tích(Km2)

1. TT Đạ Tẻh
2. Đạ Cộ

3. Triệu Hải
4. Đạ Pan
5. Quảng Trị
6. Hà Đông
7. Mỹ Đức
8. Quốc Oai
9. An Nhơn
10. Hương Lâm
11. Đạ Lây

24.96
38.41
32.19
52.02
62.88
4.11
103.91
85.98
69.08
23.18
27.47

Dân số
Mật độ dân Số khu phố,
trung
số(người/km2)
thôn.
bình(người).
15718
629.73

23
4545
118.33
11
2286
71.02
8
1502
28.87
7
2580
41.03
7
1505
366.18
5
3730
35.90
8
3526
41.01
7
3889
56.30
11
1865
80.46
7
2959
107.72

9

Số hộ
4057
1032
592
393
565
393
909
847
916
462
756

Lấy mẫu lần 1.
- Dựa trên niên giám thống kê về diện tích và dân số của cả huyện và của từng xã
từ năm 2005 đến năm 2009, nhóm đã quyết định chọn 35 vị trí lấy mẫu cho lần lấy
mẫu đấu tiên.
- Trong 35 vị trí đó thì số lượng mẫu lấy ở từng xã là khác nhau do dân cư và diện
tích ở các xã khác nhau chênh lệch nhau khá nhiều.
- Riêng xã nào có dân số và diện tích lớn nhưng có số hộ dân sử dụng nước máy
nhiều thì nhóm giảm số lượng mẫu ở khu vực đó để tập trung lấy mẫu nhiều hơn ở
những vùng dân sử dụng nhiều nước giếng.
SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

24

CHU THỊ PHƯỢNG

Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: Ths.NGUYỄN TRẦN HƯƠNG GIANG

- Khoảng cách giữa các vị trí lấy mẫu trong một xã khá đều nhau dựa trên ranh giới
giữa các thôn khác nhau.
Số vị trí lấy mẫu trong các xã được phân bố như sau:
Bảng 3. Bảng kế hoạch lấy mẫu ở từng xã
Tên Xã/TT
1. TT Đạ Tẻh

SL mẫu
8

Giải thích
- Dân số ở khu vực thị trấn khá cao, có số dân gấp rất
nhiều lần so với các xã khác. Lẽ ra như vậy số mẫu cần
lấy ở TT phải gấp nhiều lần so với các xã khác. Nhưng
nhóm chỉ tiến hành lấy 8 mẫu tại khu vực này vì diện
tích của thị trấn vẫn khá nhỏ so với các xã, chỉ có 24.96
Km2.
- Ngoài ra, dân số TT tuy đông đúc nhưng hiện nay, số
hộ dân sài nước máy theo thống kê của nhà máy cấp

2. Đạ Kộ

4

thoát nước Đạ Tẻh chiếm 20% dân số

- Tuy Đạ Kho là một xã có diện tích trung bình nhưng lại
có số dân tương đối lớn (số hộ dân nhiều) nên chọn 4 vị

3. Triệu Hải
4. Đạ Pal
5. Quảng Trị

2

trí lấy mẫu đối với xã này.
- Diện tích ớ mức trung, bình không lớn so với những xã

1

khác nhưng dân số thì khá lớn, khoảng 4545 người.
Diện tích xã khá lớn nhưng số hộ dân sinh sống tại xã thì

2

quá nhỏ so với các xã khác, chỉ có 393 hộ sinh sống.
Diện tích xã này tương đối lớn so với các xã trong khu
vực, nhưng dân số của xã lại ở mức thấp nên nhóm chỉ

6. Hà Đông

1

lấy số lượng mẫu như ở bên.
Xã này có diện tích nhỏ nhất so với các xã trong địa bàn
huyện. Hơn nữa, dân số trong xã cũng rất thấp nên nhóm

7. Mỹ Đức

4

quyết định chỉ lấy 1 mẫu đại diện cho cả xã.
Xã này có diện tích lớn nhất trong địa bàn huyện, tuy vậy
dân số trong xã chỉ có 3730 người, tương ứng với số hộ
dân là 909 hộ dân. Cân bằng giữa số hộ dân và diện tích

8. Quốc Oai

3

nhóm chọn 4 vị trí lấy mẫu trên địa bàn xã này.
Diện tích xã tương đối lớn, số hộ dân ở mức trung bình.
Tuy nhiên xã có một khu vực dân cư (người đồng bào)
sử dụng nước máy do nhà nước hỗ trợ miễn phí, nên
trong xã này nhóm cũng chỉ lấy 3 mẫu đại diện để phân

SVTH: NGÔ THỊ HIÊN

25

CHU THỊ PHƯỢNG