Độc học môi trường ĐỘC CHẤT ASEN TRONG NƯỚC NGẦM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG Đề tài bài tập lớn Anh chị hãy lựa chọn và phân tích nguồn phát sinh, dạng tồn tại, quá trình lan truyền và tác động gây độc (hấp thụ, chuyển hóa, tích tụ, đào thải, biểu hiện nhiễm độc) đối với độc chất nhóm kim loại nặng trong môi trường nước? Hãy lấy dẫn chứng một sự cố môi trường hoặc một vụ nhiễm độc điển hình ở Việt Nam do độc chất kim loại nặng đã chọn, từ đó trình bày nguyên nhân, hậu quả và biện pháp khắc phục của sự cố môi.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG Đề tài tập lớn: Anh/ chị lựa chọn phân tích nguồn phát sinh, dạng tồn tại, trình lan truyền tác động gây độc (hấp thụ, chuyển hóa, tích tụ, đào thải, biểu nhiễm độc) độc chất nhóm kim loại nặng môi trường nước? Hãy lấy dẫn chứng cố môi trường vụ nhiễm độc điển hình Việt Nam độc chất kim loại nặng chọn, từ trình bày ngun nhân, hậu biện pháp khắc phục cố môi trường vụ nhiễm độc chọn? Bằng kiến thức học anh/ chị tính liều lượng phơi nhiễm hàng ngày độc chất chọn qua đường tiêu hóa người dân sống vùng khu vực nguồn nước sử dụng làm nước ăn uống bị ô nhiễm (số liệu nồng độ chất ô nhiễm hệ số hấp phụ thu thập giả định)? Tên học phần: Độc học môi trường MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG ĐỘC CHẤT ASEN TRONG NƯỚC NGẦM 1.1 Nguồn phát sinh 1.2 Dạng tồn 1.3 Quá trình lan truyền 1.4 Tác động gây độc 1.4.1 Hấp thụ chuyển hóa Asen 1.4.2 Tích tụ đào thải 1.4.3 Biểu nhiễm độc As CHƯƠNG SỰ CỐ NHIỄM ĐỘC ASEN Ở BANGLADESH 2.1 Nguyên nhân 2.2 Hậu 2.3 Biện pháp khắc phục 11 2.3.1 Chiến lược quản lý giảm thiểu tác động As môi trường sức khỏe người 11 2.3.2 Giải pháp công nghệ 12 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ RỦI RO ĐỐI VỚI SỨC KHỎE 13 3.1 Cơng thức tính tốn lượng chất ô nhiễm người tiếp xúc thông qua việc ăn uống 13 3.2 Kết tính tốn đánh giá 13 KẾT LUẬN 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 DANH MỤC HÌNH Hình Các đường chuyển hóa As tế bào Hình Các biểu việc nhiễm As Hình Bản đồ nhiễm As Bangladesh ĐẶT VẤN ĐỀ Nước có ý nghĩa quan trọng đời sống sinh hoạt sản xuất người Trước đây, chủ yếu sử dụng nguồn nước ngầm Tuy nhiên, nước ngầm không xem phương án tối ưu khai thác mức làm cho nguồn nước bị ô nhiễm Trong nước ngầm thường có hàm lượng Fe, Mn, As… cao Sự có mặt chất khơng tốt ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng nước Đặc biệt Asen (As) chất cực độc, làm thay đổi sắc tố da, ung thư da liều lượng cao gây tử vong Vấn đề nhiễm As nước ngầm khơng cịn vấn đề mới, phát nhiều nơi giới Achentina, Mexico, Chilê, Mỹ, Canada, Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan, Ấn Độ, Bangladesh Việt Nam, v.v…với nồng độ lớn 50 g/L [9] Nhưng vụ nhiễm độc As Bangladesh Tổ chức Y tế Thế giới WHO gọi “Vụ đầu độc tập thể lớn lịch sử dân tộc” Cơ quan lượng nguyên tử quốc tế IAEA ước lượng có tới 70 triệu người (khoảng 50% dân số) bị nguy uống nước ngầm nơng có nồng độ As cao Để khắc phục xử lý As nước ngầm cần có đánh giá, nghiên cứu nguồn phát sinh, dạng tồn tại, trình lan truyền, tác động gây độc As rủi ro tiếp xúc qua việc tính tốn lượng As người tiếp xúc thơng qua việc ăn uống CHƯƠNG ĐỘC CHẤT ASEN TRONG NƯỚC NGẦM 1.1 Nguồn phát sinh Nguồn gốc tự nhiên bao gồm q trình địa chất trầm tích tạo nên tác động trình như: q trình oxy hóa, q trình khử, q trình sinh hóa Nguồn gốc nhân tạo bao gồm hoạt động như: đốt than, khí thải, nước thải chứa As, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, chất thải công nghiệp… a- Q trình oxy hóa giải phóng As khỏi khoáng vật, quặng đá mẹ Các khoáng vật chứa As đất hình thành với trình địa chất tạo núi tạo quặng Theo thời gian, tác động trình kiến tạo, địa động lực với trình phong hóa, bào mịn, hịa tan đá, quặng khoáng vật, As vật liệu chứa As dòng nước vận chuyển tới vùng trũng tích tụ, lắng đọng với q trình trầm tích b- Q trình trầm tích làm lắng đọng As vật liệu chứa As Các đá mẹ quặng chứa As vùng thượng nguồn bị phong hóa giải phóng As dạng ion liên kết phức ion Chúng rời xa vùng đá mẹ sau bị hấp phụ phức sắt trầm tích hạt mịn Các vật liệu trầm tích dịng nước mang lắng đọng vùng trũng phía hạ lưu c- Các tác động người Các nơi có loại hình trồng trọt theo hướng chun mơn hóa cao việc sử dụng loại phân bón, thuốc bảo vệ thực vật cho trồng làm môi trường bị ô nhiễm Hoạt động khai thác với quy mô lớn gây nên hạ thấp mực nước nguyên nhân làm cho hàm lượng Asenic Amoni nước ngầm tăng d- Các q trình giải phóng As từ trầm tích vào nước ngầm - Q trình oxi hóa: mực nước ngầm bị hạ thấp (q trình khai thác nước, hoạt động kiến tạo trẻ, trình ngăn chặn nguồn cung cấp tầng chứa nước…) môi trường chứa khoáng vật đang từ điều kiện khử trở thành mơi trường oxy hóa Oxi có điều kiện với quặng chứa As oxi hóa chúng tạo nên As dạng ion dễ tan vào nước Vì vậy, hàm lượng As nước ngầm tăng lên - Quá trình khử: điều kiện khử, As bị hịa tan giải phóng khỏi keo sắt vật liệu mà bị hấp phụ vào nước ngầm phân hủy vật chất hữu tác động nhóm vi sinh vật đất đá Đây q trình khống chế giải phóng di chuyển As từ trầm tích vào nước ngầm - Q trình sinh hóa: vi khuẩn lên men phân hủy vật chất hữu giải phóng lượng lớn As vào mơi trường nước Nếu mơi trường có tính khử mạnh, vi khuẩn hoạt động mạnh thúc đẩy trình phân hủy chất hữu tạo As 1.2 Dạng tồn Asen có mặt nước tự nhiên với nồng độ thấp, khoảng vài 1µg/L nhỏ Nồng độ asen nước biển khoảng - 8µg/L, nước khơng nhiễm - 10µg/L tăng cao đến 100 – 5.000µg/L vùng có khống hóa sulfur vùng mỏ Trong nước, asen thường tồn dạng asenat (As(V)) asenit (As(III)) Các hợp chất asen hữu dạng metyl hóa MMA – axit monometyl asonic, DMA – axit dimethyl asonic, TMA – axit trimetyl asonic có mặt cách tự nhiên nước kết hoạt động sinh học 1.3 Quá trình lan truyền Theo nguyên lý “Tác động môi trường chất ô nhiễm không phụ thuộc vào nồng độ dạng tồn chất đó, mà cịn phụ thuộc vào q trình di chuyển chất nhiễm mơi trường’’ Khu vực có nồng độ chất nhiễm cao nhiễm mơi trường nghiêm trọng ngược lại Dạng tồn chất ô nhiễm yếu tố quan trọng xét đến mức độ tác động đến môi trường chất ô nhiễm Đối với Asen, nước tồn dạng Arsin độc nhiều so với Arsenite As nước ngầm thường gặp dạng ion chất Arsenite (H3AsO3) Arsenate (H3AsO4) dạng Trong môi trường khử, As chủ yếu tồn dạng Arsenate Xét khu vực ô nhiễm với nồng độ việc ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh khác trình di chuyển chất ô nhiễm khác Sự di chuyển As nước đất thường tương đối thấp điều kiện mơi trường khử mạnh oxi hóa mạnh Sự di chuyển tăng lên môi trường khử chuyển sang oxi hóa ngược lại 1.4 Tác động gây độc 1.4.1 Hấp thụ chuyển hóa Asen Trong môi trường cạn, As chủ yếu tồn dạng As vô cơ, tồn dạng hóa trị năm (AsV) điều kiện hiếu khí hóa trị ba (AsIII) mơi trường yếm khí AsIII nói chung tìm thấy lồi trung tính (As(OH)3, pKa = 9,2) nước pH trung tính AsIII AsV gây độc khác Do cấu trúc tương tự glycerol, AsIII vận chuyển vào tế bào thông qua aquaglyceroporins Tuy nhiên, AsV lại khác đường vào tế bào động vật người Tương tự phốt phát, chúng có số phân ly tương tự (pKa axit asen: 2,26; 6,76 11,3 pKa axit photphoric: 2,16; 7,21 12,3) Tương tự phốt phát, AsV tìm thấy nước dạng anion oxy dung dịch, nghĩa là, H2AsO2- HAsO22− pH 5–7 Khi vào tế bào người động vật, AsV nhanh chóng giảm xuống AsIII Sau đó, AsIII trải qua nhiều bước tế bào thông qua arsenite methyltransferase (AS3MT) sử dụng Sadenosylmethionine (SAM) làm chất cho methyl, kết việc hình thành hợp chất As metyl hóa bao gồm MMAIII, DMAIII, MMAV DMAV Challenger [1] lần đề xuất đường cổ điển trình metyl hóa As Ơng đề xuất q trình metyl hóa asen bao gồm chuỗi bước oxy hóa khử (Hình (a)) Sau đó, Zakharyan Aposhian [2] cho AsIII bị metyl hóa mặt không enzym với diện metylcobalamin glutathione (GSH) (Hình (b)) Trong số nghiên cứu sau đó, nhà nghiên cứu khám phá rộng rãi chế q trình metyl hóa asen kết luận enzyme đóng vai trị quan trọng q trình metyl hóa asen Một enzym đường chuyển hóa để metyl hóa asen Hình (c) Các nhóm –OH As(OH)3 thay nguyên tố glutathionyl, dẫn đến hình thành GSH liên hợp As(GS)2 –OH As(GS)3 [3] Sau đó, chất cho phức hợp AS3MT, AsIII-glutathione tiếp tục metyl hóa thành diglutathione monomethylarsonic MMA(GS)2 dimethylarsinic glutathione DMA(GS) Vì DMA (GS) khơng ổn định, bị oxy hóa thành pentavalent DMAV, chất chuyển hóa đào thải khỏi tế bào [4] Naranmandura cộng [5] chứng minh đường chuyển hóa asen khác thơng qua việc khảo sát gan chất chuyển hóa asen thận sau tiêm tĩnh mạch AsIII chuột (Hình (d)) Họ khẳng định AsIII hạn chế đến protein (protein AsS3) chuyển hóa thể thời gian trình metyl hóa khử liên tiếp AS3MT diện GSH SAM chất chuyển hóa bị khử đào thải bên ngồi Phù hợp với chế, hai arsen hữu vơ hóa trị ba hóa trị năm phát nước tiểu cá nhân sau mãn tính tiếp xúc với asen mơi trường ni cấy tế bào sau tiếp xúc ống nghiệm với asen [6] Hình Các đường chuyển hóa As tế bào (a) arsenic methylation in Scopulariopsis brevicaulis, (b) metyl hóa As khơng có enzyme gan chuột, (c) đường chuyển hóa As gan chuột, (d) đường chuyển hóa gan chuột Trong đó: SAM: Sadenosylmethionine; SAH: S-adenosylhomocysteine; CH3+: methyl group; GSH: glutathione; (CH3)(OH)2AsO-:monomethylarsonous acid; (CH3)2(OH)AsO-: dimethylarsinic acid; (CH3)3As: trimethyl arsine oxide; As (GS)3: arsenic triglutathione; MMA: monomethylarsonic acid; DMA: dimethylarsinic acid; MAsIII (GS)2: monomethylarsonic diglutathione; DMAsIII (GS): dimethylarsinic glutathione; DMAsIII: trivalent monomethylarsonous acid; DMAsV: pentavalent dimethylarsinic acid; MMAV: pentavalent monomethylarsonic acid 1.4.2 Tích tụ đào thải As dạng nguyên tố ăn vào thể khó hấp thụ phần lớn triệt tiêu nguyên dạng bị thể thải Các hợp chất As hòa tan nước hấp thụ nhanh chóng từ hệ thống tiêu hóa As vơ vào thể tích lũy da, xương bắp Chu kỳ phân hủy thể người 20 đến 40 ngày 1.4.3 Biểu nhiễm độc As Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế phân loại As chất gây ung thư người nhóm Nhiều chứng cho thấy việc tiếp xúc mãn tính với nồng độ As cao gây ung thư da, phổi bàng quang, bệnh tim mạch phổi Các vấn đề sức khỏe khác vô sinh, chậm phát triển trẻ em, rối loạn thần kinh đái tháo đường báo cáo As có liên quan đến phát triển bệnh tim phổi Ung thư phổi liên quan đến As hít phải As vơ cơ, tiếp xúc với nước uống bị ô nhiễm nguyên nhân tử vong quan trọng liên quan đến việc tiếp xúc lâu dài với nước uống bị nhiễm asen Tiếp xúc với asen tử cung thời thơ ấu làm tăng nguy tử vong niên bệnh phổi Các bệnh tim phổi khác có liên quan đến việc tiếp xúc sớm với asen bao gồm: bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính, ung thư phổi, ung thư bàng quang, giãn phế quản, nhồi máu tim cấp tính, tổn thương da asen, báo cáo gia tăng xơ vữa động mạch Gần có chứng cho thấy asen làm tăng tỷ lệ tử vong bệnh tim thiếu máu cục Nhiễm độc As cấp người chủ yếu phụ thuộc vào nhịp độ đào thải khỏi thể hợp chất Arsin coi dạng độc As, sau đến Arsenite, Arsenicat Liều tử vong người khoảng từ 1,5 đến 500 mg/kg trọng lượng thể Nhiễm độc As cấp xảy uống nước với liều từ 1,2- 2,1 mg/l Theo báo cáo Hội đồng nghiên cứu quốc gia năm 1999: “Tiếp xúc với As gây cản trở enzyme hoạt động đặc biệt hoạt động chép tế bào thể gây nhiều tác động phi ung thư lên hệ thống” Tác động phi ung thư dễ thấy tổn thương da Các triệu chứng da thường đốm sẫm màu tăng sắc tố da đốm trắng giảm sắc tố da Hình Các biểu việc nhiễm As CHƯƠNG SỰ CỐ NHIỄM ĐỘC ASEN Ở BANGLADESH 2.1 Nguyên nhân Bangladesh phần lớn nằm lưu vực sơng Bengal hình thành hệ thống sơng Ganga – Brahmaputra – Meghna (GBM) Bể trầm tích hình thành lắng đọng lượng lớn trầm tích chứa As có nguồn gốc chủ yếu từ dãy Himalaya đưa xuống sông GBM hùng vĩ thời kỳ Pleistocen Holocen Từ lớp trầm tích này, As ngấm vào tầng chứa nước ngầm nằm khu vực mỏ quạt phù sa Holocen Mặc dù chế xác q trình rửa trơi As vào nước ngầm chưa rõ ràng, ba chế đề xuất việc giải thích q trình rửa trơi asen nước ngầm lưu vực GBM: 1) Các pyrit asen trầm tích phù sa bị oxy hóa kết As thả vào mạch nước ngầm 2) Sự chuyển hóa chất hữu vi sinh vật lịng đất dẫn đến tình trạng thiếu khí, dẫn đến giảm oxyhydroxit sắt (FeOOH), sau dẫn đến giải phóng As hấp thụ vào nước ngầm 3) Các anion asen bị hấp thụ khoáng chất tầng nước ngầm chuyển thành dung dịch cách trao đổi cạnh tranh anion photphat dẫn đến ô nhiễm As nước ngầm Các nguồn phốt phát cho sử dụng nhiều phân phốt phát cho nông nghiệp, từ q trình lên men thối rữa trầm tích than bùn bị chôn vùi vật liệu hữu tự nhiên khác, v.v Tuy nhiên, chế gợi ý chưa chứng minh Hình Bản đồ nhiễm As Bangladesh Nước ngầm Bangladesh chứa hàm lượng As cao so với nguồn nước mặt nước ngầm chứa hai dạng As vô (AsIII AsV), AsIII chiếm ưu Trong nước mặt nước giếng đào, dạng vô hữu phổ biến dạng oxy hóa As dạng chủ yếu Mặc dù AsIII AsV độc hại, AsIII báo cáo lồi độc Ơ nhiễm thạch tín tìm thấy phổ biến bồn chứa lắp đặt độ sâu 15–50 m Tuy nhiên, số khu vực, ô nhiễm As tìm thấy ống hút lắp đặt độ sâu lớn Việc nhiễm asen nước sâu (DTWs; sâu 150 m) không phổ biến Ban đầu, ô nhiễm asen nước bồn Bangladesh cho đồng châu thổ sông Hằng; sau đó, nhiễm phát hầu hết khu vực trầm tích Bangladesh, ngoại trừ khu vực Đồi núi Pleistocene (Terrace Land) 2.2 Hậu Ở Bangladesh, nước ngầm nguồn phơi nhiễm As chính; dân số vơ tình tiếp xúc với As đáng kể hàng ngày thông qua nước họ sử dụng để uống nấu ăn Theo báo cáo, hàng ngày, nam giới sống khu vực bị ô nhiễm thạch tín trung bình ăn vào nước uống 1,734 mg thạch tín, nữ giới ăn vào 1,321 mg thạch tín; họ nhận tiếp xúc bổ sung thông qua rau ngũ cốc mà họ tiêu thụ 26 Người dân sống khu vực bị ô nhiễm, bình quân đầu người, lượng As hấp thụ trung bình hàng ngày ước tính 1017,9 µg, 54,3% từ gạo rau, 45,7% uống nước bị nhiễm As Các loại rau khoai tây, bí đỏ, dền kalmila từ khu vực bị nhiễm phát có chứa hàm lượng As cao; 27,9% As loại rau báo cáo As vô cơ, arsen monomethylarsonic axit hữu axít dimetylarsinic 21,5% 50,6% Việc tiếp xúc qua rau ngũ cốc trở nên phức tạp thực phẩm nấu chín chế biến nước nhiễm As Được biết, As vô độc hại sức khỏe người As hữu cơ, As nước ngầm Bangladesh chủ yếu vô Việc tiếp xúc với As xảy hít phải khơng khí nhiễm, mức độ phơi nhiễm Bangladesh xảy khơng có ngành cơng nghiệp sử dụng asen thải asen vào khí Tiếp xúc với As dẫn đến nhiễm độc cấp tính mãn tính; lượng arsen ăn vào uống nước bồn rửa bị ô nhiễm Bangladesh không đủ để gây ngộ độc cấp tính Ăn phải As thời gian dài (2–10 năm) mức tìm thấy nước vịi rồng Bangladesh dẫn đến phát triển độc tính mãn tính Tổn thương da bệnh hắc tố, dày sừng bệnh tổ đỉa biểu đặc trưng bệnh As Ở Bangladesh, đặc điểm da liễu coi biểu bệnh As WHO định nghĩa bệnh As “tình trạng mãn tính phát sinh ăn phải asen kéo dài liều lượng an toàn tháng, thường biểu tổn thương da đặc trưng bệnh hắc tố dày sừng có khơng liên quan đến quan nội tạng.” Liều an toàn As nước uống Bangladesh 0,05 mg / L Ở Bangladesh, bệnh nhân nhiễm asen tìm thấy số người uống nước tinh khiết có mức asen thấp 0,082 mg / L Tính đến năm 2012, tổng số 65.910 trường hợp nhiễm As Tổng cục Y tế Bangladesh (DGHS) xác định khu vực nhiễm As đất nước Phần lớn bệnh nhân nhiễm As xác định vùng nông thôn phổ biến niên Nam giới bị ảnh hưởng nhiều nữ giới Bệnh nhiễm As phát phổ biến người dân bị phơi nhiễm với As có điều kiện kinh tế xã hội Dinh dưỡng yếu tố ảnh hưởng phổ biến để phát triển bệnh As Những người ăn protein dễ bị nhiễm độc As Đa số bệnh nhân nhiễm As Bangladesh giai đoạn nhẹ trung bình; nhiễm As nặng gặp Tuy nhiên, hầu hết bệnh nhân nhiễm As nặng phát có liên quan đến số biến chứng, đặc biệt ung thư Các biểu chung bệnh As báo cáo Bangladesh bao gồm bệnh hắc tố (98,9% –100,0%), dày sừng (58,8% –92,7%), leucomelanosis (29,2% –42,7%), suy nhược (88,2% –93,0%), ho mãn tính (20,0%) – 33,8%), xung huyết kết mạc (9,4% –25,0%) Nhiễm độc As mãn tính gây bệnh lý đa quan bệnh nhân nhiễm As liên quan đến biến chứng Các biến chứng bệnh Bowen, ung thư da, ung thư phổi, bệnh thần kinh ngoại biên, đái tháo đường, tăng huyết áp bệnh tim mạch khác, ho mãn tính, hen suyễn, bệnh mạch máu ngoại vi, hoại thư, phù không rỗ bệnh gan báo cáo người Bangladesh tiếp xúc với As Các tác dụng phụ khác báo cáo liên quan đến việc tiếp xúc mãn tính với As qua nước uống Bangladesh bao gồm kết bất lợi mang thai (như tăng thai chết lưu, sinh non, nhẹ cân phá thai) giảm số thông minh (IQ) trẻ em 10 Về tỷ lệ tử vong, nghiên cứu cho thấy mối liên hệ tỷ lệ tử vong với việc tăng tiếp xúc với As qua nước uống Người ta báo cáo khoảng 5,6% số người chết Bangladesh phơi nhiễm As Người ta ước tính 100 ca tử vong ung thư xảy thêm người tiếp xúc suốt đời với việc uống nước nhiễm As có chứa 0,05 mg / L Đối với dân số tiếp xúc với As Bangladesh, nguy tử vong ung thư phổi ước tính 159,1/100.000 nam 23,1/100.000 nữ Một ước tính dựa 9.136 trường hợp tử vong bệnh liên quan đến As năm dân số tiếp xúc với asen qua nước uống nồng độ 0,05 mg / L cho thấy bệnh liên quan đến As chiếm 0,3% tổng gánh nặng bệnh tật Bangladesh 2.3 Biện pháp khắc phục 2.3.1 Chiến lược quản lý giảm thiểu tác động As môi trường sức khỏe người - Ngăn ngừa xâm nhập As vào môi trường sống người thể người: + Phát nguồn khu vực phát sinh As + Ban hành tiêu chuẩn môi trường liên quan đến As - Ứng xử tích cực với ô nhiễm As: + Sử dụng nước từ khu vực lân cận không bị ô nhiễm + Thay đổi nguồn nước từ nước ngầm sang nước mặt + Sử dụng nước mưa có hàm lượng As thấp thay nguồn nước mặt nước ngầm có hàm lượng As cao làm nước sinh hoạt cho khu dân cư Giải pháp sử dụng khơng cịn giải pháp tối ưu - Phòng ngừa chữa trị bệnh ô nhiễm As: + Nghiên cứu trạng bẹnh ô nhiễm As: dấu hiệu, xu hướng phát triển bệnh + Cơ chế hình thành bệnh để từ nghiên cứu giải pháp chữa trị + Tăng cường công tác tuyên truyền, giáo dục, nâng cao nhận thức cộng đồng việc phòng ngừa xử lý ô nhiễm As 11 2.3.2 Giải pháp công nghệ - Tạo kết tủa/ lắng: Nguyên lý: dùng hóa chất tạo kết tủa nhờ phản ứng hóa học với ion tan dung dịch Sắt nước ngầm thường tồn dạng sắt (II) gặp oxy bị oxy hóa tạo thành chất kết tủa, kết hợp với As có nước lắng xuống đáy Hiệu suất xử lý 70% Ưu điểm phương pháp khơng chi phí xử lý, loại bỏ As cộng với Fe nước Các bể lọc nước để lâu ngày tích lũy nhiều hidroxit sắt khả xử lý As tốt Trong đó, bể lọc cần rửa thường xuyên để khả lọc nước tốt nhanh hơn, tăng khả lọc sắt Tuy nhiên, nhược điểm khả giữ As giảm - Keo tụ / lắng : + Sử dụng phèn sắt (III) làm hóa chất để keo tụ Phương pháp cho phép loại bỏ tới 90% Asen nước Tuy nhiên, xử lý cặn có chứa As vấn đề cần phải quan tâm + Phương pháp keo tụ sử dụng nước vôi trong: cho phép xử lý 40-80% As Phương pháp kết hợp với làm mềm nước Tuy nhiên, nhược điểm phương pháp tạo cặn - Hấp phụ vật liệu phù hợp: As hấp phụ lên bề mặt vật liệu dạng hạt, hạt sét hay vật liệu gốc xenlulo như: than hoạt tính, than hoạt tính xử lý số hợp chất kim loại, mùn cưa, bột giấy…Hiệu suất xử lý loại vật liệu phụ thuộc vào việc sử dụng chất oxy hóa hỗ trợ q trình hấp phụ As 12 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ RỦI RO ĐỐI VỚI SỨC KHỎE 3.1 Cơng thức tính tốn lượng chất nhiễm người tiếp xúc thông qua việc ăn uống AE = (Cw x IR x EF x ED) / (BW x AT) (µg/kg trọng lượng thể/ ngày) [7] Trong đó: AE: lượng As người tiếp xúc thông qua việc uống nước Cw: nồng độ cao As nước (µg/l) IR: tỷ lệ uống (là lượng nước uống hàng ngày, l/ngày) EF: tần suất tiếp xúc (số ngày tiếp xúc năm) ED: thời gian tiếp xúc (năm) BW: trọng lượng trung bình thể (kg) AT: thời gian trung bình (ngày) Thương số nguy hại: HQ = AE / RfD [10] Với RfD liều tham chiếu (mg/kg/ngày) HQ > cho thấy tiềm gây ảnh hưởng có hại đến sức khỏe 3.2 Kết tính tốn đánh giá Giả định Thông số Người trưởng thành Trẻ 10 tuổi Cw 50 IR EF 365 ED BW 70 13 32 Giả định Thông số Người trưởng thành AT RfD Trẻ 10 tuổi 1825 (Liều tham x 10-4 chiếu tiếp xúc thông qua ăn uống) Kết tính AE 1,43 3,13 Kết tính HQ 4,8 10,4 Đánh giá Tiềm gây ảnh hưởng có hại đến sức khỏe 14 KẾT LUẬN As nguyên tố vi lượng cần thiết cho thể liều lượng cao độc Khi nước nhiễm As ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng Vì vậy, việc xử lý As nước cần thiết Giải vấn đề ô nhiễm As nước bao gồm việc phát nguồn ô nhiễm biện pháp tối ưu để xử lý ô nhiễm Nguồn nhiễm As gồm có: nguồn gốc tự nhiên hoạt động người Tác động môi trường As không phụ thuộc vào nồng độ dạng tồn chất đó, mà cịn phụ thuộc vào trình di chuyển As môi trường Sự di chuyển As nước đất thường tương đối thấp điều kiện môi trường khử mạnh oxi hóa mạnh Sự di chuyển tăng lên môi trường khử chuyển sang oxi hóa ngược lại Khi xác định nguồn phát sinh, dạng tồn tại, trình lan truyền, tác động gây độc As ta lựa chọn biện pháp xử lý As tối ưu Nhóm thực tính tốn lượng As người tiếp xúc thông qua việc uống nước việc giả định thông số nồng độ cao As nước, tỷ lệ uống, tần suất tiếp xúc, thời gian tiếp xúc, trọng lượng trung bình thể, thời gian trung bình Từ đánh giá tiềm gây ảnh hưởng có hại đến sức khỏe 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] F Challenger, “Biological methylation,” Chemical Reviews, vol 36, no 3, pp 315–361, 1945 [2] R A Zakharyan and H V Aposhian, “Arsenite methylation by methylvitamin B12 and glutathione does not require an enzyme,” Toxicology and Applied Pharmacology, vol 154, no 3, pp 287–291, 1999 [3] T Hayakawa, Y Kobayashi, X Cui, and S A Hirano, “A new metabolic pathway of arsenite: Arsenic-glutathione complexes are substrates for human arsenic methyltransferase Cyt19,” Archives in Toxicology, vol 79, no 4, pp 183–191, 2005 [4] K Rehman and H Naranmandura, “Arsenic metabolism and thioarsenicals,” Metallomics, vol 4, no 9, pp 881–892, 2012 [5] H Naranmandura, N Suzuki, and K T Suzuki, “Trivalent arsenicals are bound to proteins during reductive methylation,” Chemical Research in Toxicology, vol 19, no 8, pp 1010–1018, 2006 [6] V Devesa, L M Del Razo, B Adair et al., “Comprehensive analysis of arsenic metabolites by pH-specific hydride generation atomic absorption spectrometry,” Journal of Analytical Atomic Spectrometry, vol 19, no 11, pp 1460– 1467, 2004 [7] Yongli Li, J.L., Zhiguo Cao, Chao Lin, Zhifeng Yang (2010), "Spatial distribution and health risk of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the water of the Luanhe River Basin, China", Environmental Monitoring and Assessment, 163(1-4), pp 1-13 [8] Sk Akhtar Ahmad, Manzurul Haque Khan, Mushfiqul Haque (2018), “Arsenic contamination in groundwater in Bangladesh: implications and challenges for healthcare policy”, Risk Manag Healthc Policy 2018; 11: 251–261 [9] P.L Smedley, D.G Kinniburgh (2002), “A review of the source, behaviour and distribution of arsenic in netural weters”, Applied Geochemistry, 17, 517–568 [10] USEPA (1989), Risk assessment guidance for superfund volume I human health evaluation manual (Part A), EPA/540/1-89/002 16 ... dụng nước từ khu vực lân cận không bị ô nhiễm + Thay đổi nguồn nước từ nước ngầm sang nước mặt + Sử dụng nước mưa có hàm lượng As thấp thay nguồn nước mặt nước ngầm có hàm lượng As cao làm nước. .. mơi trường? ??’ Khu vực có nồng độ chất ô nhiễm cao ô nhiễm môi trường nghiêm trọng ngược lại Dạng tồn chất ô nhiễm yếu tố quan trọng xét đến mức độ tác động đến môi trường chất ô nhiễm Đối với Asen, ... CHƯƠNG ĐỘC CHẤT ASEN TRONG NƯỚC NGẦM 1.1 Nguồn phát sinh 1.2 Dạng tồn 1.3 Quá trình lan truyền 1.4 Tác động gây độc 1.4.1 Hấp thụ chuyển hóa Asen