Bài thảo luận thạch tín asen

1. Nguồn gốc phát sinh 2. Tính độc 3. Ảnh hưởng a. Đối với con người b. Đối với động vật c. Đối với thực vật 4. Các biện pháp xử lý Asen. III. KẾT LUẬN I. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KIM LOẠI NẶNG Kim loại nặng có khối lượng riêng ở điều kiện bình thường >=5gcm3 ( As, Pb, Cd…)hoặc khối lượng riêng >=3,5gcm3 . Trong tự nhiên, kim loại nặng tồn tại trong ba môi trường: môi trường khí, môi trường nước và môi trường đất • Trong môi trường khí: kim loại nặng thường tồn tại ở dạng hơi kim loại. Các hơi kim loại này phần lớn là rất độc, có thể đi vào cơ thể con người và động vật khác qua đường hô hấp. Từ đó gây ra nhiều bệnh nguy hiểm cho con người và động vật. • Trong môi trường đất : các kim loại nặng thường tồn tại ở dưới dạng kim loại nguyên chất, các khoáng kim loại, hoăc các ion... Kim loại nặng có trong đất dưới dạng ion thường được cây cỏ, thực vật hấp thụ làm cho các thực vật này nhiễm kim loại nặng… Và nó có thể đi vào cơ thể con người và động vật thông qua đường tiêu hóa khi người và động vật tiêu thụ các loại thực vật này. • Trong môi trường nước: kim loại nặng tồn tại dưới dạng ion hoặc phức chất... Trong ba môi trường thì môi trường nước là môi trường có khả năng phát tán kim loại nặng đi xa nhất và rộng nhất. Trong những điều kiện thích hợp kim loại nặng trong môi trường nước có thể phát tán vào môi trường đất hoặc khí. Kim loại nặng trong nước làm ô nhiễm cây trồng khi các cây trồng này được tưới bằng nguồn nước có chứa kim loại nặng hoặc đất trồng cây bị ô nhiễm bởi nguồn nước có chứa kim loại nặng đi qua nó. Do đó kim loại nặng trong môi trường nước có thể đi vào cơ thể con người thông qua con đường ăn hoặc uống. II. KIM LOẠI NẶNG ASEN. Asen hay còn gọi là thạch tín, một nguyên tố hóa học có ký hiệu As và số nguyên tử 33. Khối lượng nguyên tử của nó bằng 74,92. Vị trí của nó trong bảng tuần hoàn được đề cập ở bảng mé bên phải. Asen là một á kim gây ngộ độc khét tiếng và có nhiều dạng thù hình: màu vàng (phân tử phi kim) và một vài dạng màu đen và xám (á kim) chỉ là số ít mà người ta có thể nhìn thấy. Ba dạng có tính kim loại của asen với cấu trúc tinh thể khác nhau cũng được tìm thấy trong tự nhiên (các khoáng vật asen sensu stricto và hiếm hơn là asenolamprit cùng parasenolamprit), nhưng nói chung nó hay tồn tại dưới dạng các hợp chất asenua và asenaten và các hợp chất của nó được sử dụng như là thuốc trừ dịch hại, thuốc trừ cỏ, thuốc trừ sâu và trong một loạt các hợp kim.

Bài thảo luận: Độc chất kim loại nặng trong đất

 Nhóm 4

Khái quát nội dung

 1 mở đầu

 2 nguồn gốc

 3 con đường xâm nhập

 4 ảnh hưởng của asen

 5 phương pháp xử lí

 6 kết luận

Mở đầu

Asen kí hiệu là As hay còn gọi là thạch tín

Asen là chất rất độc, nó độc gấp 4 lần thủy ngân

Asen tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau, dễ tan trog nước và dễ thăng hoa khi đun nóng tạo mùi như mùi tỏi rất độc

Asen thường có trong rau quả, thực phẩm, trong cơ thể động thực vật và con

người với hàm lượng rất nhỏ, gọi là nguyên tố vi lượng

Nguồn gốc

Có 2 con đường làm cho As ô nhiễm vào trong đất

Đó là tự nhiên và nhân tạo:

Tự nhiên:- quá trình phong hóa địa chất trong đất

- quá trình phun trào của núi lửa

- quá trình oxi hóa các khoáng sunfua hay khoáng oxi hidroxit giàu Asen

Nhân tạo:- dùng nhiều thuốc bảo vẹ thực vật

- sử dụng phân bón hóa học

- khai thác quặng

- khoan lấp giếng không đúng quy trình

 Ngoài ra asen còn có nhiều trong các sản phẩm của công nghệ dệt nhuộm, sản xuất

kim loại màu Quốc gia có nguồn thải asen lớn nhất là Thụy Điển, quốc gia sản

xuấtđồng đứng đầu thế giới

Nhiều ngành công nghiệp sử dụng hóa thạch như xi măng, nhiệt điện… công nghiệp đốt chất thải rắn cũng là nguồn làm ô nhiễm asen trong nước và trong không khí

Con đường lây nhiễm

Asen có thể đi vào cơ thể con người bằng tất cả các con đường như: hít thở, ăn uống, thẩm thấu qua da Trong đó uống phải nước nhiểm asen là con đường dẫn đến ngộ độc nhanh nhất

Sản xuất và sử dụng hóa chất,

phân bón trong nông nghiệp

Luyện kim cơ

khí

Khai thác và chế biến khoáng sản

than, dầu mỏ

Ô nhiễm đất Thực phẩm

Con người

Tác hại của As với sức khỏe con người

Asen đơn chất hay hợp chất cũng đều rất độc Tùy theo nồng độ thời gian mà nó tác động tới

hệ tuần hoàn, hệ thần kinh.

Tổ chức Y tế thế giới đã xếp As vào nhóm độc loại A

Nhiễm độc từ từ, mỗi ngày 1 ít, tùy theo mức độ lây nhiễm và thể trạng của mỗi người mà xuất hiện các triệu chứng như: rụng tóc, buồn nôn, sút cân, giảm trí nhớ, ung thư…

Asen làm thay đổi cân bằng hệ thống enzim của cơ thể vì vậy nó tác động tới phụ nữ và trẻ em

là lớn nhất.

Asen gây ra ba tác động chính tới sức khỏe con người là: làm đông keo protein, tạo phức với asen(III) và phá hủy quá trình phốt-pho hóa Các biểu hiện của nhiễm độc asen đó là: gây ho, tức ngực và khó thở, mất thăng bằng, đau đầu, nôn mửa, đau bụng đau cơ (thể cấp tính) Nếu nhiễm xảy ra thường xuyên thì ảnh hưởng đến da như đau, sưng tấy da, vệt trắng tên móng tay…

- Asen và các hợp chất của nó tác dụng lên sunfuahydryl (-SH) và các men phá vỡ quá trình photphoryl hóa, tạo phức co-enzyme ngăn cản quá trình sinh năng lượng Asen có khả năng gây ung thư biểu mô da, phế quản, phổi, xoang…

- Asen vô cơ có hóa trị3 có thể làm sơ cứng ở gan bàn chân, ung thư da Asen vô cơ có thể để lại ảnh hưởng kinh niên với hệ thần kinh ngoại biên, một vài nghiên cứu đã chỉ ra asen vô cơ còn tác động lên cơ chế hoạt động của AND.

Asen gây nhiều tác hại cho sức khỏe con người

- Bệnh sạm da, mất sắc tố da, chai cứng da, và rối loạn tuần hoàn ngoại biên là các triệu chứng do tiếp xúc thường xuyên với asen Ung thư da và nhiều ung thư nội tạng cũng do vậy Các bênh như tim mạch cũng được phất hiện có liên quan đến thức ăn, nước uống có asen và do tiếp xúc với asen Trong nghiên cứu số người dân uống nước có nồng độ asen cao cho thấy, tỷ lệ ung thư gia tăng theo liều lượng asen và thời gian uống nước

Các phương pháp xử lí

phương pháp keo tụ bằng kết tủa

Asen III được oxy hóa đồng thời thành Arsen(V), có khả nắng hấp thụ trên bề mặt các bông keo tụ hydrosat hay mangan tọa thành sẽ lắng xuống bể lọc, hay hấp thụ và lắng đọng lại trên bè mặt hạt cát trên bể lọc

Phương pháp này cho phép loại bỏ được 80% Asen có trong nước Nghiên cứu cho thấy phương pháp này phụ thuooch hiều vào thành phần hợp chất, do vậy xử lí cần

sử dụng đến nhiều phương pháp khác nữa

Phương pháp keo tụ bằng hóa chất

Phương pháp keo tụ đơn giản nhất là sử dụng vôi sống hoặc vôi tôi để khử As Đạt hiệu suất từ 40%- 70% Keo tụ bằng vôi tôi đạthiệu suất cao với pH trên 1,5, cho phep đạt hiệu suất khử cao với nồng độ Asen ban đầu khoảng 50µg/l,

Hạn chế của phương pháp này là tạo ra lượng cặn vôi lớn sau khi xử lí Do vậy phương pháp này ít được sử dụng rộng rãi

Phương pháp oxy hóa

Oxy hóa bằng chất oxy hóa mạnh

Oxi hóa bằng các chất oxi hóa mạnh: Các chất oxi hóa được phép sử dụng trong cấp nước như Clo, KMnO4, H2O2, Ozon

Oxi hóa điện hóa: Có thể xử lý nước chứa Arsen bằng phương pháp dùng điện cực là hợp kim

và áp dụng cho các hộ sử dụng nước quy mô nhỏ

Oxy quang hóa: Nhóm các nhà khoa học Ôxtrâylia đã phát minh ra công nghệ loại bỏ Arsenite (As(III)) và cả các chất hòa tan khác như Sắt, Phosphorus, Sulfur, khỏi nước bằng cách đưa chất oxy hóa và chất hấp phụ quang hóa: (chiếu tia cực tím vào nước rồi sau đó lắng) Chất oxy hóa có thể là oxy tinh khiết hoặc sục khí Chất hấp phụ quang hóa có thể là Fe(II), Fe(III), Ca(II).

Có thể sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn tia cực tím Phản ứng có thể xảy

ra ở nhiệt độ trong phòng và ánh sáng thấp, không đòi hỏi các thiết bị

phức tạp Do As(III) bị oxy hóa thành As(V) với tốc độ rất chậm, có thể sử dụng các chất oxy hóa mạnh như Cl2, H2O2 hoặc O3 Phần lớn chi phí xử

lý chính là các chất oxy hóa này

Phương pháp hấp phụ

*Hấp phụ bằng nhôm hoạt hóa: Nhôm hoạt hóa có tính lựa chọn cao đối với As(V),

vì vậy mỗi lần xử lý có thể giảm tới 5 - 10 % khả năng hấp phụ Cần hoàn

nguyên và thay thế vật liệu lọc khi sử dụng

*Hấp phụ bằng vật liệu Laterite: Ở điều kiện tự nhiên, loại đất sét này có điện tích

bề mặt dương, có khả năng hấp phụ các chất bẩn mang điện tích âm như

Arsenic.Người ta đã nghiên cứu thực nghiệm để xử lý Arsenic với nồng độ cao trong nước ngầm bằng laterite theo tỷ lệ 5 g laterite/100 ml nước Hiệu suất xử

lý đạt 50 - 90 % Hiệu suất có thể đạt cao hơn khi xử lý laterite trước bằng dung dịch HNO3 0,01 M

*Hydroxyt sắt: Công nghệ này kết hợp những ưu điểm của phương pháp keo- lọc , có hiệu suất xử lý cao và lượng cặn sinh ra ít, so với phương pháp nhôm hoạt hóa, có ưu điểm là đơn giản Vật liệu này có khả năng hấp phụ cao,nồng

Tụ-độ Arsen trong nước trước xử lý 100 - 180 mg/l, sau xử lý đạt < 10 mg/l

Phương pháp trao đổi ion

 Đây là quá trình trao đổi giữa các ion trong pha rắn và pha lỏng, mà không làm thay đổi cấu trúc của chất rắn Có thể loại bỏ các ion Arsenat (As (V)) trong nước bằng phương pháp trao đổi ion với vật liệu trao đổi gốc anion axit mạnh Nồng độ Arsen sau xử lý có thể hạ thấp tới dưới 2 ppb

 Tuy nhiên công nghệ trao đổi ion tương đối phức tạp, ít có khả năng áp dụng cho từng hộ gia đình đơn lẻ

Phương pháp dùng thực vật

Sử dụng các loại cây như dương xỉ và mù tạc để xử lí ở những vùng đất nhiễm asen

Kết luận

Khi nghiên cứu về arsen trong nước chúng ta có thể đánh giá tổng quát tác động nguy hại của nó tới đời sống,các con đường xâm nhập, trạng thái tồn tại Để tránh nhiễm độc Arsen, cần áp dụng các biện pháp tổng thể, từ quy hoạch, quản lý, đến phát triển các công nghệ sản xuất, xử lý ô nhiễm phù hợp, cho đến tuyên truyền, giáo dục, và các giải pháp y tế, chăm sóc sức khỏe cộng động,

Cần thiết phải phân loại, khoanh vùng theo diện ô nhiễm và phân loại theo mức độ hay nồng độ ô nhiễm bởi Arsen Dựa vào các điều kiện cụ thể của mỗi địa

phương, cần lựa chọn một công nghệ xử lý Arsen trong nước phù hợp Với nước ngầm có hàm lượng sắt và mangan cao, việc xử lý sắt và mangan bằng phương pháp truyền thống làm thoáng và lọc cũng cho phép loại bỏ phần lớn Arsen, giảm thiểu đáng kể nguy cơ ô nhiễm Arsen, tuy nhiên trong nhiều

trường hợp chưa cho phép đạt nồng độ Arsen dưới tiêu chuẩn, đồng thời còn phụ thuộc nhiều vào chế độ vận hành hệ thống khai thác, xử lý và cung cấp nước

Do vậy, cần có sự nghiên cứu kỹ lưỡng và cần có một giải pháp liên ngành, với sự tham gia của nhiều thành phần, tiến tới đạt một giải pháp phù hợp và bền

vững, để giải quyết được mục tiêu là loại bỏ nồng độ arsen cao ở trong

nước,tránh hiểm họa tới sức khỏe con người