PHÂN LẬP VI KHUẨN KHÁNG CHỊU ASEN TRONG LÁ CÂY DƯƠNG XỈ dạng word

Hiện trạng ô nhiễm Asen trên thế giới và ở Việt Nam vẫn đang là vấn đề quan trọng, đáng quan tâm, bởi nguy hại của nước thải nhiễm Asen ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái và đối với sức khỏe con người. Theo như những nghiên cứu trên thế giới thì cây dương xỉ Pteris vittata được biết là loài có khả năng hấp thụ Asen cao trong thời gian ngắn. Cây dương xỉ Pteris vittata có khả năng hấp thụ được Asen có thể là do hệ sinh vật trong lá hấp thụ và chuyển hóa Asen. Qua đó tiến hành phân lập vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ. Mục đích của đề tài là phân lập và định danh vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ. Bằng việc sử dụng phương pháp sinh hóa và PCR với đoạn mồi 16S rDNA để định danh vi khuẩn phân lập được. Kết quả nghiên cứu đã phân lập và định danh được ba chủng vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ là Bacillus licheniformis, Bacillus cereus và Bacillus anthracis.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

PHÂN LẬP VI KHUẨN KHÁNG CHỊU ASEN

TRONG LÁ CÂY DƯƠNG XỈ

Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thực hiện: TRẦN MINH XÔNG

Niên khóa: 2011 – 2015

Tháng 08 năm 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

PHÂN LẬP VI KHUẨN KHÁNG CHỊU ASEN

TRONG LÁ CÂY DƯƠNG XỈ

Tháng 08 năm 2015

em trong suốt thời gian học tập tại trường.

Chân thành biết ơn sâu sắc đến quý thầy TS Nguyễn Bảo Quốc đã tận tình chỉ bảo

và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Chân thành cảm ơn đến anh chị, các bạn ở phòng Bệnh học người cùng toàn thể lớp DH11SM đã động viên, giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đề tài

Sinh viên thực hiệnTrần Minh Xông

TÓM TẮT

Hiện trạng ô nhiễm Asen trên thế giới và ở Việt Nam vẫn đang là vấn đề quan trọng,đáng quan tâm, bởi nguy hại của nước thải nhiễm Asen ảnh hưởng nghiêm trọng đến môitrường sinh thái và đối với sức khỏe con người

Theo như những nghiên cứu trên thế giới thì cây dương xỉ Pteris vittata được biết là loài có khả năng hấp thụ Asen cao trong thời gian ngắn Cây dương xỉ Pteris vittata cókhả năng hấp thụ được Asen có thể là do hệ sinh vật trong lá hấp thụ và chuyển hóa Asen.Qua đó tiến hành phân lập vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ.Mục đích của đề tài là phân lập và định danh vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asentrong lá cây dương xỉ Bằng việc sử dụng phương pháp sinh hóa và PCR với đoạn mồi16S rDNA để định danh vi khuẩn phân lập được Kết quả nghiên cứu đã phân lập và địnhdanh được ba chủng vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ là

Bacillus licheniformis, Bacillus cereus và Bacillus anthracis.

Isolater arsinic-resistant bacteria in fern leavesArsenic contamination is an important issue in the World and Viet Nam, becausepoisonous Arsenic in waste water seriously affects the ecological environment and humanhealth

According to research in the word, Pteris vittata has known for being a species that

is able to highly absorb arsenic in a short time Pteris vittata can absorb arsenic likely due

to biomass in leaves which absoteria and metabolizes arsenic It thereby isolates resistant bacteria in fern leaves

Arsenic-The purpose of this project is the isolation and identification of bacteria in fernleaves that can resist arsenic By using biochemical mathod and 16S rDNA with PCR foridentification of bacteria isolated, research results have isolated and identified the three

strains of bacteria that can resist arsenic is Bacillus licheniformis, Bacillus cereus and Bacillus anthraci.

Keywords: arsenic-resistant, Bacillus lecheniformis, Bacillus cereus,

Bacillus anthracis, Pteris vittata

MỤC LỤC

Trang

Tháng 08 năm 2015 ii

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

Hiện trạng ô nhiễm Asen trên thế giới và ở Việt Nam vẫn đang là vấn đề quan trọng, đáng quan tâm, bởi nguy hại của nước thải nhiễm Asen ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái và đối với sức khỏe con người ii

Theo như những nghiên cứu trên thế giới thì cây dương xỉ Pteris vittata được biết là loài có khả năng hấp thụ Asen cao trong thời gian ngắn Cây dương xỉ Pteris vittata có khả năng hấp thụ được Asen có thể là do hệ sinh vật trong lá hấp thụ và chuyển hóa Asen Qua đó tiến hành phân lập vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ ii

Mục đích của đề tài là phân lập và định danh vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ Bằng việc sử dụng phương pháp sinh hóa và PCR với đoạn mồi 16S rDNA để định danh vi khuẩn phân lập được Kết quả nghiên cứu đã phân lập và định danh được ba chủng vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ là Bacillus licheniformis, Bacillus cereus và Bacillus anthracis ii

SUMMARY iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

BLAST: Basic local alignment sequence tool vii

LB: Luria Betanni vii

NB: Nutrient Broth vii

NCBI: National Center for Biotechnology Information vii

PCR: Polymerase Chain Reaction vii

TYEG: Trytone Yeast extrat Glucose vii

V/P: Voges-Proskauer vii

DANH SÁCH BẢNG BẢNG viii

Trang viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH xi

Trang xi

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Yêu cầu của đề tài 2

1.3 Nội dung thực hiện 2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

2.1 Tình hình chung trên thế giới về vấn đề ô nhiễm Asen 2

2.2 Tình hình ô nhiễm Asen ở Việt Nam 3

2.3 Giới thiệu về Asen 4

2.7 Nguồn gây ô nhiễm Asen 9

2.8 Những bệnh gây ra bởi Asen 9

2.9 Các hợp chất của Asen trong tự nhiên 11

2.10 Khái quát về cây dương xỉ 13

2.11 Một số nghiên cứu về sử dụng cây dương xỉ để xử lí Asen 14

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 15

3.1 Thời gian và địa điểm 15

3.2 Dụng cụ và vật liệu 16

3.2.1.Đối tượng nghiên cứu 16

3.2.2 Thiết bị và dụng cụ 16

3.2.3 Môi trường và hóa chất 17

3.2.3.1.Môi trường và hóa chất dùng cho phương pháp nuôi cấy 17 3.2.3.2 Môi trường và hóa chất dùng cho phản ứng PCR 17 3.3 Phương pháp nghiên cứu 17

3.3.1 Lấy mẫu 18

3.3.2 Phân lập vi khuẩn 18

3.3.3 Định danh vi khuẩn 19

3.3.3.1 Định danh bằng các phản ứng sinh hóa

19

3.3.3.2 Định danh bằng phương pháp PCR

22

Bảng 3.1 Thành phần phản ứng PCR 16S rDNA và PCR arsC 24

Bảng 3.2 Chu trình nhiệt của phản ứng PCR 16S rDNA 24

Bảng 3.3 Chu trình nhiệt của phản ứng PCR arsC 25

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26

4.1 Kết quả phân lập 26

4.2 kết quả phân tích các chỉ tiêu sinh hóa 27

Bảng 4.1 kết quả kiểm tra sinh hóa 27

4.3 Kết quả ly trích DNA từ những mẫu vi khuẩn phân lập được 29

4.4 Kết quả khuếch đại trình tự rDNA 16S bằng phản ứng PCR 30

4.5 Kết quả xác định gen arsC bằng phương pháp PCR 31

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 32

5.1 Kết luận 32

5.2 Đề nghị 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO 33

PHỤ LỤC 35

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BLAST: Basic local alignment sequence tool

LB: Luria Betanni

NB: Nutrient Broth

NCBI: National Center for Biotechnology Information

PCR: Polymerase Chain Reaction

UNICEF: United Nations Chiiden’s Fund

TYEG: Trytone Yeast extrat Glucose

V/P: Voges-Proskauer

DANH SÁCH BẢNG BẢNG

Trang Tháng 08 năm 2015 ii

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

Hiện trạng ô nhiễm Asen trên thế giới và ở Việt Nam vẫn đang là vấn đề quan trọng, đáng quan tâm, bởi nguy hại của nước thải nhiễm Asen ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái và đối với sức khỏe con người ii

Theo như những nghiên cứu trên thế giới thì cây dương xỉ Pteris vittata được biết là loài có khả năng hấp thụ Asen cao trong thời gian ngắn Cây dương xỉ Pteris vittata có khả năng hấp thụ được Asen có thể là do hệ sinh vật trong lá hấp thụ và chuyển hóa Asen Qua đó tiến hành phân lập vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ ii

Mục đích của đề tài là phân lập và định danh vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ Bằng việc sử dụng phương pháp sinh hóa và PCR với đoạn mồi 16S rDNA để định danh vi khuẩn phân lập được Kết quả nghiên cứu đã phân lập và định danh được ba chủng vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ là Bacillus licheniformis, Bacillus cereus và Bacillus anthracis ii

SUMMARY iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

BLAST: Basic local alignment sequence tool vii

LB: Luria Betanni vii

NB: Nutrient Broth vii

NCBI: National Center for Biotechnology Information vii

PCR: Polymerase Chain Reaction vii

TYEG: Trytone Yeast extrat Glucose vii

V/P: Voges-Proskauer vii

DANH SÁCH BẢNG BẢNG viii

Trang viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH xi

Trang xi

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Yêu cầu của đề tài 2

1.3 Nội dung thực hiện 2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

2.1 Tình hình chung trên thế giới về vấn đề ô nhiễm Asen 2

2.2 Tình hình ô nhiễm Asen ở Việt Nam 3

2.3 Giới thiệu về Asen 4

2.7 Nguồn gây ô nhiễm Asen 9

2.8 Những bệnh gây ra bởi Asen 9

2.9 Các hợp chất của Asen trong tự nhiên 11

2.10 Khái quát về cây dương xỉ 13

2.11 Một số nghiên cứu về sử dụng cây dương xỉ để xử lí Asen 14

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 15

3.1 Thời gian và địa điểm 15

3.2 Dụng cụ và vật liệu 16

3.2.1.Đối tượng nghiên cứu 16

3.2.2 Thiết bị và dụng cụ 16

3.2.3 Môi trường và hóa chất 17

3.3 Phương pháp nghiên cứu 17

3.3.1 Lấy mẫu 18

3.3.2 Phân lập vi khuẩn 18

3.3.3 Định danh vi khuẩn 19

Bảng 3.1 Thành phần phản ứng PCR 16S rDNA và PCR arsC 24

Bảng 3.2 Chu trình nhiệt của phản ứng PCR 16S rDNA 24

Bảng 3.3 Chu trình nhiệt của phản ứng PCR arsC 25

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26

4.1 Kết quả phân lập 26

4.2 kết quả phân tích các chỉ tiêu sinh hóa 27

Bảng 4.1 kết quả kiểm tra sinh hóa 27

4.3 Kết quả ly trích DNA từ những mẫu vi khuẩn phân lập được 29

4.4 Kết quả khuếch đại trình tự rDNA 16S bằng phản ứng PCR 30

4.5 Kết quả xác định gen arsC bằng phương pháp PCR 31

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 32

5.1 Kết luận 32

5.2 Đề nghị 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO 33

PHỤ LỤC 35

Bảng 3.1 Thành phần phản ứng PCR 16S rDNA và

PCR arsC

Err or: Reference source not found

Bảng 3.2 Chu trình nhiệt của phản ứng PCR 16S rDNA Error: Reference source not found

Bảng 3.3 Chu trình nhiệt của phản ứng PCR arsC Error: Reference source not found

Bảng 4.1 Kết quả kiểm tra sinh hóa Error: Reference source not found

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Tháng 08 năm 2015 ii

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

Hiện trạng ô nhiễm Asen trên thế giới và ở Việt Nam vẫn đang là vấn đề quan trọng, đáng quan tâm, bởi nguy hại của nước thải nhiễm Asen ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái và đối với sức khỏe con người ii

Theo như những nghiên cứu trên thế giới thì cây dương xỉ Pteris vittata được biết là loài có khả năng hấp thụ Asen cao trong thời gian ngắn Cây dương xỉ Pteris vittata có khả năng hấp thụ được Asen có thể là do hệ sinh vật trong lá hấp thụ và chuyển hóa Asen Qua đó tiến hành phân lập vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ ii

Mục đích của đề tài là phân lập và định danh vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ Bằng việc sử dụng phương pháp sinh hóa và PCR với đoạn mồi 16S rDNA để định danh vi khuẩn phân lập được Kết quả nghiên cứu đã phân lập và định danh được ba chủng vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ là Bacillus licheniformis, Bacillus cereus và Bacillus anthracis ii

SUMMARY iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

BLAST: Basic local alignment sequence tool vii

LB: Luria Betanni vii

NB: Nutrient Broth vii

NCBI: National Center for Biotechnology Information vii

PCR: Polymerase Chain Reaction vii

TYEG: Trytone Yeast extrat Glucose vii

V/P: Voges-Proskauer vii

DANH SÁCH BẢNG BẢNG viii

Trang viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH xi

Trang xi

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Yêu cầu của đề tài 2

1.3 Nội dung thực hiện 2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

2.1 Tình hình chung trên thế giới về vấn đề ô nhiễm Asen 2

2.2 Tình hình ô nhiễm Asen ở Việt Nam 3

2.3 Giới thiệu về Asen 4

2.7 Nguồn gây ô nhiễm Asen 9

2.8 Những bệnh gây ra bởi Asen 9

2.9 Các hợp chất của Asen trong tự nhiên 11

2.10 Khái quát về cây dương xỉ 13

2.11 Một số nghiên cứu về sử dụng cây dương xỉ để xử lí Asen 14

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 15

3.1 Thời gian và địa điểm 15

3.2 Dụng cụ và vật liệu 16

3.2.1.Đối tượng nghiên cứu 16

3.2.2 Thiết bị và dụng cụ 16

3.2.3 Môi trường và hóa chất 17

3.3 Phương pháp nghiên cứu 17

3.3.1 Lấy mẫu 18

3.3.2 Phân lập vi khuẩn 18

3.3.3 Định danh vi khuẩn 19

Bảng 3.1 Thành phần phản ứng PCR 16S rDNA và PCR arsC 24

Bảng 3.2 Chu trình nhiệt của phản ứng PCR 16S rDNA 24

Bảng 3.3 Chu trình nhiệt của phản ứng PCR arsC 25

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26

4.1 Kết quả phân lập 26

4.2 kết quả phân tích các chỉ tiêu sinh hóa 27

Bảng 4.1 kết quả kiểm tra sinh hóa 27

4.3 Kết quả ly trích DNA từ những mẫu vi khuẩn phân lập được 29

4.4 Kết quả khuếch đại trình tự rDNA 16S bằng phản ứng PCR 30

4.5 Kết quả xác định gen arsC bằng phương pháp PCR 31

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 32

5.1 Kết luận 32

5.2 Đề nghị 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO 33

PHỤ LỤC 35

Chương 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Hiện trạng ô nhiễm môi trường nói chung, trong đó ô nhiễm môi trường đất, nướcđặt biệt nghiêm trọng, một số tác nhân làm cho môi trường ô nhiễm là do hoạt động trongnông nghiệp, trong các nghành công nghiệp Trong đó vấn đề ô nhiễm kim loại nặng như

ô nhiễm Asen, kẽm, chì, đang ảnh hưởng xấu đến môi trường sống của con người và một

số loài sinh vật khác, trong đó ô nhiễm Asen đang ngày càng trở nên nghiệm trọng và ảnhhưởng lớn đến tự nhiên và con người, nguyên nhân gây ô nhiễm Asen là do hoạt độngnông nghiệp như lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật, bởi vì trong thuốc bảo vệ thực vật cóchưa Asen, khi sử dụng các loại thuốc này sẽ làm tăng hàm lượng Asen trong đất, nước ởkhu vực đó Ngoài ra trong hoạt động công nghiệp cũng xả thải ra môi trường một lượngAsen và hợp chất của nó Làm cho môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng Nếu con người

sử dụng nước có chứa Asen vượt quy định thì sẻ ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe, tùy vàomức độ phơi nhiễm Asen mà có thể gây ra tác hại tức thì như gây buồn nôn, chóng mặt,rối loạn nhịp tim,… hoặc ảnh hưởng lâu dài như ưng thư da, ung thư phổi, ảnh hưởng tới

hệ thần kinh,… và nếu nhiễm một lượng lớn Asen có thể gây tử vong

Hiện nay trên thế giới và Việt Nam có một số phương pháp xử lý Asen như: hấp thụAsen bằng sắt hyroxit, xử lý Asen bằng rỉ sắt kim loại, xử lý bằng nhôm hoạt động, xử lýbằng các vật liêu đi từ mangan, ngoài các biện pháp xử lý Asen bằng các chất hóa học thìviệc sử dụng thực vật để hấp thụ Asen cũng được áp dụng, loài thực vật điển hình xử lý

Asen là cây dương xỉ Các nhà khoa học đã tìm thấy loải dương xỉ có tên Pteris vittata

(dương xỉ diều hâu) có thể hút Asen chứa trong nước, làm giảm nồng độ Asen gần bằng

100 lần trong vòng 24 tiếng (Elless và ctv) Qua đó ta thấy cây dương xỉ diều hâu là mộtloài siêu tích lũy Asen, nhưng việc áp dụng phương pháp này trong xử lý Asen chưa thật

sự hiệu quả, vì phương pháp này chỉ áp dụng xử lý trong hoạt động nông nghiệp và trongsinh hoạt, chứ chưa áp dụng rộng rãi với quy mô lớn trong công nghiệp, và việc xử lýsinh khối cây dương xỉ làm sao không ô nhiễm môi trường cũng gặp khó khăn Xuất phát

từ những vấn đề trên, đề tài “phân lập vi khuẩn kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ”

đã được thực hiện nhằm mục đích phân lập và xác định vi khuẩn có khả năng kháng chịuAsen trong lá cây dương xỉ.

1.2 Yêu cầu của đề tài

Phân lập một số chủng vi khuẩn kháng chịu được Asen trong lá cây dương xỉ.Thiết lập quy trình PCR trong việc định danh chủng vi khuẩn kháng chịu đượcAsen trong lá cây dương xỉ bằng việc sử dụng đoạn mồi 16S rDNA

Định danh chủng vi khuẩn đó bằng một số biện pháp sinh hóa và sinh học phân tử

1.3 Nội dung thực hiện

Phân lập vi khuẩn có trong lá cây dương xỉ

Thử khả năng kháng chịu Asen của vi khuẩn trên môi trường thạch có arsenate.Định danh các chủng vi sinh vật bằng phương pháp sinh hóa và PCR

Xác định sự hiện diện của gen arsC bằng phương pháp PCR.

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tình hình chung trên thế giới về vấn đề ô nhiễm Asen

Cuộc khủng hoảng thạch tín bắt đầu nhen nhóm từ năm 1983 khi mà tại Bang TâyBengal của Ấn Độ người ta đã phát hiện trên 2 000 000 ca nhiễm độc Asen và trên một

triệu người đang nằm trong vùng bị phơi nhiễm Tại Bangladesh, đất Nước dẫn đầu về sốlượng giếng khoan bơm tay của khu vực Châu Á từ năm 1993 sự nhiễm độc nước giếng

do Asen càng được khẳng định và tới nay đã có khoảng 35 đến 77 triệu người có nguy cơ

bị ngộ độc Tổ chức Y tế thế giới mô tả sự kiện này là “một thảm họa môi trường lớn nhất

từ trước tới nay”

Từ những năm đầu thập niên 10 của thế kỷ XX Nguồn nước ngầm từ những giếngkhoan được coi là không bị ô nhiễm bởi các sinh vật gây bệnh và các chất hữu cơ, nguồnnước này đã được đưa vào sử dụng, cung cấp nước sinh hoạt cho cộng đồng dân cư, thaythế dần cho việc sử dụng nước bề mặt Song ở một số vùng, nguồn nước này chứa cáckim loại nặng như: Chì, Mangan, đặc biệt là Asen với nồng độ cao, đáng lo ngại

Theo số liệu của tổ chức y tế thế giới về ô nhiễm Asen trong nguồn nước, nồng độAsen trong khu vực Nam Lowa và Tây Missouri của Mỹ dao động từ 0,034 – 0,490 mg/l,Mexico từ 0,008 – 0,624 mg/l,…

Ở Trung Quốc, trường hợp bệnh nhân nhiễm độc Asen đầu tiên được phát hiện từnăm 1953 Đến năm 1993 mới có 1546 nạn nhân của căn bệnh Asenicosis (bệnh nhiễmđộc Asen) nhưng cho đến thơi điểm này đã phát hiện 13 000 bệnh nhân trong số 558 000người được kiểm tra ở 462 làng thuộc 47 vùng bị liệt vào khu vực nhiễm Asen cao Trên

cả nước Trung Quốc có tới 13 – 14 triệu người sống trong những vùng có nguồn gốc bị ônhiễm Asen cao, tập trung nhiều nhất ở tỉnh An Huy, Sơn Tây, Nội Mông, Ninh Hạ, TânCương Tại Sơn Tây đã phát hiện 105 làng bị ô nhiễm Asen Hàm lượng Asen tối đa thuđược trong nước uống là 4,43 mg/l gấp tới 443 lần giá trị Asen cho phép của tổ chức y tếthế giới WHO (10 µg/l)

2.2 Tình hình ô nhiễm Asen ở Việt Nam

Ở Việt Nam vào đầu những năm 1990, vấn đề ô nhiễm Asen được biết đến qua cácnghiên cứu của Viện Địa Chất và các liên đoàn địa chất về đặc điểm địa chất thủy văn vàđặc điểm phân bố Asen trong tự nhiên Theo nghiên cứu khảo sát phân tích nước bề mặt

và các nguồn nước đổ ra sông Mã ở khu vực Đông Nam bản Phúng, hàm lượng Asentrong các mẫu nước đều vượt quá 0,05 mg/l Kết hợp với trường đại học Y Hà Nội chothấy sự ô nhiễm này có khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe dân cư khu vực đó

Từ những năm 1995 - 2000, nhiều công trình nghiên cứu điều tra về nguồn gốc Asen

có trong nước ngầm, mức độ ô nhiễm, chu trình vận chuyển,… đã tìm thấy nồng độ Asentrong các mẫu nước khảo sát ở khu vực thượng lưu sông Mã, Sơn La, Phú Thọ, BắcGiang, Hưng Yên, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định, Thanh Hóa,… đều vượt tiêu chuẩn chophép đối với nước sinh hoạt của Quốc Tế và Việt Nam

Từ những kết quả phân tích đó, bộ y tế tiến hành điều tra, đánh giá sơ bộ về ảnhhưởng của Asen tới sức khỏe cộng đồng dân cư và phát hiện 13 trường hợp bị nhiễm độcAsen mãn tính ở giai đoạn sớm với các biểu hiện bệnh ngoài da như: dày sừng, “nhúsừng”, biến đổi sắc tố (tăng, giảm hoặc kết hợp cả 2 dạng) có những nét đặc trưng củabiến đổi ngoài da do Asen, hàm lượng Asen trong nước tiểu và tóc rất cao

Theo đánh giá mới đây của một số chuyên gia thì địa phương có người nhiễm Asennhất chính là Hà Nội mở rộng hiện nay Rất nhiều nơi qua kiểm tra cho thấy mức nhiễmvượt quá hàng chục lần cho phép Ô nhiễm hầu hết là các giếng nhỏ gia đình, riêng đồngbằng Bắc Bộ có khoảng 5 triệu chiếc giếng như vậy Đánh giá của UNICEF còn cho thấy,khu vực phía nam Hà nội (cũ) ô nhiễm Asen nặng nhất, thậm chí đứng đầu danh sách cácđịa chỉ ô nhiễm Asen trên toàn quốc, đặc biệt một số khu vực thuộc phường Quỳnh Lôi(quận Hai Bà Trưng) Khu vực Thanh Trì Và khu vực Hà Nội mở rộng hiện nay bao gồm

cả Hà Nội cũ và Hà Tây cũ đều nằm trong danh sách có nguồn nước bị nhiễm Asen caonhư xã Đông Lỗ (Ứng Hòa), Liên Phương, Khánh Hà (Thường Tín) Thọ Xuân (ĐanPhượng), Phương Trung (Thanh Oai)

2.3 Giới thiệu về Asen

Asen hay còn gọi là thạch tín, một nguyên tố hóa học có ký hiệu As, số nguyên tử là

33 Asen lần đầu được Albertus Magnus (Đức) viết về nó vào năm 1250 Khối lượngnguyên tử của nó bằng 74,92 Asen là một á kim gây ngộ độc khét tiếng và có nhiều dạngthù 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 thểkhác nhau cũng được tìm thấy trong tự nhiên (các khoáng vật asen sensu stricto và hiếmhơn là asennolamprit cùng parasenolamprit), nhưng nói chung nó hay tồn tại dưới dạngcác hợp chất Asenua và asenat Vài trăm loại khoáng vật như thế đã được biết tới Asen

và các hợp chất của nó được sử dụng như là thuốc trừ dịch hại, thuốc trừ cỏ, thuốc trừ sâu

và trong một các loại hợp kim

Asen về tính chất hóa học rất giống với nguyên tố đứng trên nó là photpho Tương

tự như photpho, nó tạo thành các oxit kết tinh, không màu, không mùi như As2O3 và

As2O5 là những chất hút ẩm và dễ dàng hòa tan trong nước để tạo thành các dung dịch cótính axit Axit asenic (III), tương tự như axit photphoric, là một axit yếu Tương tự nhưphotpho, Asen tạo thành hidrua dạng khí và không ồn định, đó là arsin (AsH3) Sự tương

tự lớn đến mức Asen sẽ thay thế phần nào cho photpho trong các phản ứng hóa sinh học

và vì thế nó gây ra ngộ độc Tuy nhiên, ở các liều thấp hơn mức gây ngộ độc thì các hợpchất Asen hòa tan lại đóng vai trò của các chất kích thích và đã từng phổ biến với các liềunhỏ như là các loại thuốc chữa bệnh cho con người vào giữa thế kỷ XVIII

Hình 2.1 Asen tự nhiên (nguồn: vi.wikipedia.org).

Khi bị nung nóng trong không khí, nó bị oxi hóa để tạo ra trioxit asen, hơi từ phảnứng này có mùi như mùi tỏi Mùi này cũng có thể phát hiện bằng cách đập các khoáng vậtasenua như asenopyrit bằng búa Asen (và một số hợp chất của Asen) thăng hoa khi bịnung nóng ở áp suất tiêu chuẩn, chuyển hóa trực tiếp thành dạng khí mà không chuyểnqua trạng thái lỏng Trạng thái lỏng xuất hiện ở áp suất 20 atmotphe trở lên, điều này giảithích tại sao điểm nóng chảy lại cao hơn điềm sôi Asen nguyên tố được tìm thấy ở nhiềudạng thù hình rắn: dạng màu vàng thì mềm, dẻo như sáp và không ổn định, và nó làm chocác phân tử dạng tứ diện As4 tương tự như các phân tử của photpho trắng Các dạng màu

đen, xám hay ‘kim loại’ hơi có cấu trúc kết tinh thành lớp với các liên kết trả rộng khắptinh thể Chúng là các chất bán dẫn cứng với ánh kim.

Asen là một trong những chất có độc tính cao Con người có thể bị phơi nhiễm Asenqua hít thở không khí, hấp thụ thức ăn và qua nước uống Một lượng nhỏ Asen trong nước

có thể đe dọa đến sứa khỏe con người bởi vì phần lớn các hợp chấ Asen trong nước uốngđều ở dạng vô cơ rất độc (Abernathy và ctv, 2003) Hầu hết sự nhiễm Asen được pháthiện sau quá trình phơi nhiễm Asen trong nước uống Lý do chính cho tình trạng này làhầu hết các hợp chất Asen trong thức ăn thường ở dạng hữu cơ và ít độc hoặc không độc.Trong nhiều trường hợp, sự phơi nhiễm Asen từ nước uống là phơi nhiễm với các hợpchất Asen vô cơ rất độc và phơi nhiễm với nồng độ cao (Winski, 1995) Hai dạng tồn tạichính của Asen vô cơ được tìm thấy trong môi trường là arsenite (Asen hóa trị III) vàarsenate (Asen hóa trị V) (Abernathy và ctv, 2003)

2.4 Sự chuyển hóa của Asen trong cở thể con người

Trong cơ thể người, cũng như hầu hết động vật có vú, Asen vô cơ bị methyl hóa tạothành acid monomethylarsonic và dimethylarsinic bởi phản ứng khử luân phiên Asen từhóa trị V thành hóa trị III và gắn thêm một nhóm methyl Nhiều năm qua, người ta tinrằng độc tính cấp của Asen vô cơ mạnh hơn Asen hữu cơ Do đó, sự methyl hóa Asen vô

cơ được xem là một phản ứng khử độc Asen (Vahter, 2002)

Trong tế bào, Asen tồn tại ở các dạng hóa trị +5, +3, 0 và -3 có thể tạo phức với cáckim loại và liên kết hóa trị với carbon, hydrogen và sulfur (Feguson và Gavis, 1972) Bởi

vì các thuộc tính sinh hóa của arsenate tương tự như phosphate, cho nên arsenate có thểthay thế các gốc phosphate trong các phản ứng phosphoryl chuyển hóa năng lượng Kếtquả là tạo nên các adenosine diphosphate (ADP)-arsenate thay vì tạo thành adenosinetriphosphate (ATP) (Gresser, 1981) Tuy nhiên, nồng độ để thực hiện phản ứng tạo thànhADP-arsenate thường cao, vào khoàng 0,8 mM arsenste (Moore và ctv, 1983) Asen cònđược biết là hợp chất có khả năng tạo nên các superoxide, một hợp chất có tính oxi hóamạnh (Barchowsky và ctv, 1999; Lym và ctv, 2000) Nếu một lượng lớn superoxide đượctạo ra trong tế bào tuyến tụy, thì quá trình tiết insuline sẽ bị ảnh hưởng (Tseng, 2004)

Đối với tế bào, có một vài báo cáo chỉ ra rằng các hợp chất Asen gây ảnh hưởng đếncấu trúc và chức năng của màng, đặc biệt là đối với màng tế bào hồng cầu (Zang và ctv,2000); Winski và ctv, 1997, 1998).

2.5 Cơ chế gây độc của Asen lên cơ thể sinh vật

Asen tự do cũng như hợp chất của nó rất độc Trong hợp chất thì hợp chất của Asen(III) là độc nhất Tổ chức Y tế thế giới đã xếp Asen vào nhóm độc loại A gồm: Thủyngân, chì, Selen, Cadimi, Asen Người bị nhiễm độc Asen thường có tỷ lệ bị đột biếnnhiễm sắc thể rất cao Ngoài việc gây nhiễm độc cấp tính Asen còn gây độc mãn tính dotích lũy trong gan với các mức độ khác nhau, liều gây tử vong là 0,1 g (tính theo As2O3)

Từ lâu, Asen ở dạng hợp chất vô cơ đã được sử dụng làm chất độc (thạch tín), mộtlượng lớn Asen loại này có thể gây chết người, mức độ nhiễm nhẹ hơn có thể thương tổncác mô hay các hệ thống của cơ thể Asen có thể gây 19 loại bệnh khác nhau, trong đó cócác bệnh nan y như ung thư da, phổi

Sự nhiễm độc Asen được gọi là arsenicosis Đó là một tai họa môi trường đối vớisức khỏe con người Những biểu hiện của nhiễm độc Asen là chứng sạm da (melanosis),dày biểu bì (kerarosis), từ đó dẫn đến hoại thư hay ưng thư da, viêm răng, khớp Hiện tạitrên thế giới chưa có phương pháp hữu hiệu chữa bệnh nhiễm độc Asen

Asen ảnh hưởng đối với thực vật như một chất ngăn cản quá trình trai đổi chất, làmgiảm năng suất cây trồng

Tổ chức Y tế thế giới đã hạ thấp nồng độ giới hạn cho phép của Asen trong nướccấp uống trực tiếp xuống 10 µg/l USEPA và cộng đồng châu Âu cũng đề xuất hướng tớiđạt tiêu chuẩn Asen trong nước cấp uống trực tiếp là 2 – 20 µg/l Nồng độ giới hạn củaAsen theo tiêu chuẩn nước uống của Đức là 10 µg/l

Cơ chế gây độc của Asen là nó tấn công vào nhóm sulfuahydryl của enzyme làm cảntrở hoạt động của enzyme

Asen (III) ở nồng độ cao làm đông tụ các protein do Asen (III) tấn công vào liên kết

có nhóm sunphua

Tóm lại, tác dụng hóa sinh chính của Asen là: làm đông tụ protein, tạo phức vớicoenzyme và phá hủy quá trình photphat tạo ra ATP

Hàm lượng Asen trong cơ thể người khoảng 0,08 – 0,2 ppm, tổng lượng Asen cótrong người bình thường khoảng 1,4 mg Asen tập trung trong gan, thận , hồng cầu,homoglobin và đặc biệt tập trung trong não, xương, da, phổi, tóc Hiện nay người ta cóthể dựa vào hàm lượng Asen trong cơ thể con người để tìm hiểu hoàn cảnh và môi trườngsống, như hàm lượng Aasen trong tóc nhóm dân cư khu vực nông thôn trung bình là 0,4 –1,7 ppm, khu vực thành phố công nghiệp 0,4 – 2,1 ppm, còn khu vực ô nhiễm nặng 0,6 –4,9 ppm.

Độc tính của các hợp chất Asen, arsenat, arsenit đối với cơ thể sinh vật dưới nướctăng dần theo dãy Asen hợp chất hữu cơ Trong môi trường sinh thái, các dạng hợp chấtAsen hóa trị (III) có độc tính cao hơn dạng hóa trị (V) Môi trường khử là điều kiện thuậnlợi để cho nhiều hợp chất Asen hóa trị V chuyển sang Asen hóa trị III Trong những hợpchất Asen thì H3AsO3 độc hơn H3AsO4 Dưới tác dụng của các yếu tố oxi hóa trong đất thì

H3AsO3 có thể chuyển thành dạng H3AsO4

2.6 Cơ chế gây độc của Asen lên màng tế bào

Màng tế bào được xem như là một “bức tường” chống lại sự tấn công của chất độc(Zang và ctv, 2000) Để hiểu sâu hơn về các phản ứng của màng với độc chất, các thínghiệm được tiến hành bằng cách sử dụng liposome làm đối tượng nghiên cứu và độcchất ở đây vẫn được sử dụng là arsenate Các kết quả thí nghiệm cho thấy liposome bị pháhủy bởi arsenate Điều này được xem như là một bằng chứng cho thấy arsenic đã liên kếtvới liposome và tác động trực tiếp lên chúng Tuy nhiên, liên kết hóa học của arsenic vớicác phân tử PCPC liposome có thể đã diễn ra sau khi chúng liên kết một cách lỏng lẻo vớiliposome Arsenic liên kết với màng ở mức khá cao ngay khi bắt đầu quá trình tương táccho thấy sự kiên kết nhanh chóng của arsenate trong dung dịch màng Sự giải phóng saukhi liên kết nhanh cũng có thể xuất phát từ động thái chuyển arsenic từ các vị trí ưu tiêntrên màng đến các dạng bền vững hơn ở trên màng và trong tế bào chất (Winski và Barbe,1995) Một báo cáo khoa học gần đây về Asen (III) cho thấy arsenite có lẽ tạo các liênkết hydrogen trực tiếp với nhóm phosphate của các phân tửdimyristoylphosphatidylcholine (DMPE) trong quá trình cạnh tranh với các phân tử nướchydrate hóa cũng như các nhóm amino Sự giảm tương tác giữa các nhóm PE – PE sẽ làm

giải phóng các nhóm phosphate và do đó độ linh hoạt của lipid sẽ tăng lên trên bề mặtmàng liposome Do đó, arsenic chèn vào những chỗ trống để lại trên bề mặt ưa nước củamàng tế bào (Suwalsky và ctv, 2007).

2.7 Nguồn gây ô nhiễm Asen

Với tình trạng sử dụng Asen trong chế tạo thuốc trừ sâu dùng nhiều trong nôngnghiệp, qua thời gian lượng hóa chất này ngấm dần trong lòng đất xuống mạch nướcngầm, rồi từ mạch nước ngầm bơm lên lấy nước sử dụng Lâu dần qua thời gian lượngAsen tích tụ trong cơ thể và gây nguy hại cho sức khỏe con người

Asen có và thoát ra từ đất đá nhưng không phải nơi nào cũng có sẵn chất này Quantrọng hơn là nhiễm Asen trong nguồn nước lại do con người gây ra từ thuốc phun hoaquả, khi sản xuất vải vóc, vũ khí, trong thuốc trừ sâu, và các dược phẩm, từ các nguồnnước nhiễm bẩn khác của các nhà máy hóa chất dẫn vào các mạch nước ngầm Việt Nam

sử dụng lượng rất lớn thuốc bảo vệ thực vật, phân bón chứa Asen làm phát tán Asen vàonước

2.8 Những bệnh gây ra bởi Asen

Asen xâm nhập vào con người qua con đường nước uống, không khí trong vùng ônhiễm, nhiễm da do tiếp xúc nhiều liên tục với nguồn nước, không khí ô nhiễm Vàotrong cơ thể con người Asen thường tích tụ trong não, các mô da, móng tay, tóc, răng,xương và trong các bộ phận giàu biểu mô như niêm mạc vòm miệng, thực quản, dạ dày,ruột non gây nhiễm độc cấp tính cao Nhưng sự xâm nhập Asen qua đường ăn uống mới

là nguy hiểm nhất Dù ở mức độ nào đi nữa vì nó diễn ra hằng ngày, theo con đường tiêuhóa mà nước trong cơ thể chiếm tỉ lệ cao Khi tích tụ trong cơ thể như vậy thì nó tác độnggây ra bệnh

Theo nhiều nhà khoa học Asen có thể gây ra tới 19 loại bệnh khác nhau Nếu bịnhiễm độc Asen với liều lượng dù nhỏ nhưng tích tụ trong thời gian dài, sau 5 - 10 năm,

sẽ gây mệt mỏi, buồn nôn, hồng cầu và bạch cầu giảm Hai loại bệnh phổ biến nhất doAsen gây ra là ung thư da và phổi Nhiều nơi có hội chứng xạm da, sừng hóa bẩm sinhgan bàn tay Thay đổi sắc tố da, phát sinh các điểm tối diểm sáng trong lòng bàn tay,chân, gây sừng cứng và hoại tử

Tích tụ Asen lâu ngày gây nên da mặt xạm, rụng tóc, giảm trí nhớ, mạch máu bị tổnthương, bệnh rối loạn nhịp tim, đau mắt, đau tai, bệnh viêm dạ dày và ruột làm kiệt sức,gây mụn loét, bệnh ung thư, bệnh gây cảm giác về sự di động bị rối loạn, bệnh tiểuđường Người uống nước ô nhiễm Asen lâu ngày sẽ có triệu chứng các đốm sẫm màu trênthân thể hay đầu các chi, niêm mạc lưỡi hoặc sừng hóa da, gây sạm và mất saắc tố.

Nguồn nước bị nhiễm Asen dù nhỏ củng ảnh hưởng đến sức khỏe các bà mẹ,làmđộng thai ảnh hưởng đến thai nhi và gây ra những bệnh phổi ác tính, những tác động xấulên sự phát triển thể chất và trí tuệ của trẻ con mới lớn

Nếu nồng độ Asen cao trong nguồn nước thì khi uống vào có thể gây ngộ độc cấptính, gây ung thư, thậm chí có thể chết ngay

Nhiễm độc cấp tính

Qua đường tiêu hóa: Khi anhydrit arsenous hoặc chì arsenate vào cơ thể sẽ biểu hiệncác triệu chứng nhiễm độc như rối loạn tiêu hóa (đau bụng, nôn, bỏng, khô miệng, tiêuchảy nhiều và cơ thể bị mất nước, ) Bệnh cũng tương tự như bệnh tả có thể dẫn tới tửvong từ 12 – 18 giờ Trường hợp nếu còn sống, nạn nhân có thể bị viêm da tróc vảy vàviêm dây thàn kinh ngoại vi Một tác động đặc trưng khi bị nhiễm độc Asen dạng hợpchất vô cơ qua đường miệng là sự xuất hiện các vết màu đen và sáng trên da

Qua dường hô hấp (hít thở không khí có bụi, khói hoặc hơi Asen): Có các triệuchứng như: kích ứng các đường hô hấp với biểu hiện ho, đau khi hít vào, khó thỏ, rối loạnthần kinh như nhức đầu, chóng mặt, đau các chi, hiện tượng xanh tím mặt được cho là tácdụng gây liệt của Asen đối với các mao mạch Ngoài ra còn có các tổn thương về mắtnhư: viêm da mí mắt, viêm kết mạc

Nhiễm độc mãn tính

Nhiễm độc Asen mãn tính có thể gây ra các tác dụng toàn thân và cục bộ Các triệuchứng nhiễm độc Asen mãn tính xảy ra sau 2 – 8 tuần, biểu hiện như sau:

Tổn thương da, biểu hiện: Ban đỏ, sần và mụn nước, các tổn thương kiểu loát nhất là

ở các phần da hở, tăng sừng hóa gan bàn tay và bàn chân, nhiễm sắc (đen da do Asen),các vân trắng ở móng (gọi là đám vân Mess)

Tổn thương các niêm mạc như: Viêm kết giác mạc, kích ứng các đường hô hấp trên,viêm niêm mạc hô hấp, có thể làm thủng vách ngăn mũi.

Rối loạn dạ dày, ruột: Buồn nôn, nôn, đau bụng, tiêu chảy và táo bón luôn phiênnhau, loét dạ dày

Rối loạn thần kinh có các biểu hiên như: Viêm dây thần kinh ngoại vi cảm giác vậnđộng, có thể đây là biểu hiện độc nhất của Asen mãn tính Ngoài ra, có thể có các biểuhiện khác như tê các chi, đau các chi, bước đi khó khăn, suy nhược cơ (chủ yếu ở các cơduỗi ngón tay và ngón chân)

Nuốt phải hoặc hít thở Asen trong không khí một cách thường xuyên, liên tiếp cóthể dẫn tới các tổng thương, thoái hóa cơ gan, do đó dẫn tới xơ gan Asen có thể tác độngđến cơ tim

Ung thư da có thể xảy ra khhi tiếp xúc với Asen như thường cuyên hít phải Asentrong thời gian dài hoặc da liên tục tiếp xúc với Asen

Rối loạn toàn thân ở người tiếp xúc vói Asen như gầy, chán ăn Ngoài tác dụng cục

bộ trên cơ thể người tiếp xúc do tính chất ăn da của các hợp chất Asen, với các triệuchứng như loét da gây đau đớn ở những vị trí tiếp xúc trong thời gian dài hoặc loét niêmmạc mũi, có thể dẫn tới thủng vách ngăn mũi

2.9 Các hợp chất của Asen trong tự nhiên

Trong môi trường sinh thái, các dạng hợp chất Asen (III) có độc tính cao hơn hợpchất Asen (V) Môi trường khử là môi trường thuận lợi để cho nhiểu hợp chất Asen (V)chuyển sang Asen (III) Trong những hợp chất Asen thì H3AsO3 độc hơn H3AsO4 Dướitác dụng của các yếu tố oxi hóa trong đất thì H3AsO3 có thể chuyển thành H3AsO4 Thếoxi hóa khử, độ pH của môi trường, là những yếu tố quan trọng tác động đến quá trình oxihóa – khử các hợp chất Asen trong tự nhiên Những yếu tố này có ý nghĩa làm tăng haygiảm sự độc hại của các hợp chất Asen trong môi trường sống

Asen trong đá và quặng

Hàm lượng Asen trong các đá magma từ 0,5 – 2,8 ppm, các carbonat 2,0 ppm, đá cátkết tinh 1,2 ppm thấp hơn trong các đá trầm tích (6,6 ppm) Asen là một trong nhữngnguyên tố có nhiều khoáng vật nhất, tới 368 dạng trong đó có nhóm hydroarsen và arsenat

với 213 khoáng vật, sufurarsenat 73 khoáng vật, intemtallit 40 khoáng vật Trong các đáphiến sét phần lớn Asen tồn tại trong silicat (85,5 – 92,5%), phần nhỏ còn lại ở dạng hợpchất khác như oxit, sulfat, arsenua (khoảng 7 – 14,5%)

Asen trong đất và vỏ phong hóa

Một số nghiên cứu gần đây về sự phân bố Asen trong đất vỏ phong hóa ở Việt Namcho thấy, hàm lượng trung bình của Asen trong đất Tây Bắc dao động khoảng 2,6 – 11ppm Asen có xu hướng được tích tụ trong quá trình phong hóa Trong nhiều kiểu đất ởcác cảnh quan địa hóa khác nhau có hàm lượng Asen giàu hơn đá mẹ

Asen trong trầm tích bời rời

Hàm lượng Asen trong bùn biển đại dương thế giới là 1 ppm (A.P Vinogradov,1967), trong trầm tích Đệ tứ hạt mịn ở Kyoto, Sendai (Nhật Bản) khoảng 1 – 30 ppm.Hàm lượng trong trầm tích Đệ tứ ở các lỗ Asen khoan nước Hà Nội (6 – 63 ppm trongtrầm tích sét nâu, 2 – 12 ppm trong sét màu xám) có quan hệ tuyến tính với hàm lượngFe(OH)3, FeOOH Trong trầm tích biển ven bờ Việt Nam có hàm lượng Asen (trao đổiion) dao động trong khoảng 0,1 – 6,1 ppm

Asen trong không khí và nước

Hàm lượng Asen trong không khí (ng/m3) của thế giới khoảng 0,007 – 2,3 (trungbình 0,5)

Hàm lượng Asen trong nước dưới đất phụ thuộc rất nhiều vào tính chất và trạng tháimôi trường địa hóa Dạng Asen tồn tại chủ yếu trong nước dưới đất là H3AsO4 Hàmlượng Asen trong nước ngầm trong một số vùng Miền Bắc khoảng 0,0001 – 0,32 mgl.Asen trong sinh vật

Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới, cây trồng cũng chứamột hàm lượng Asen nhất định, đôi khi khá cao Hàm lượng trung bình của Asen (ppm)trong lúa (khô) 110 – 200, ngô (khô) 30 – 40, bắp cái (tươi) 20 – 50 Asen tích tụ chủ yếu

ở rễ, ở những khu vực đất bị ô nhiễm thì rễ cây hấp thụ khá nhiều Asen Sinh vật biển nóichung thường giàu Asen , hàm lượng trung bình của Asen trong cá biển từ 0,6 – 4,7 ppm,còn trong nước ngọt là 0,54 ppm, Asen tập trung trong gan và mỡ cá

2.10 Khái quát về cây dương xỉ

Dương xỉ có hai nhánh chính : dương xỉ Microsorum và dương xỉ Bolbitis Dương

xỉ Microsorum được đại diện bởi dương xỉ java (dương xỉ lá thường) trong hàng ngàn họdương xỉ khác nhau Hầu hết chúng đều là thực vật biểu sinh – những thực vật mọc trêngiá thể như đá thay vì mọc trong đất, dương xỉ thường mọc ở khu vực ẩm ướt Dương xỉjava thông thường tìm thấy ở khu vực Đông Nam Á, chúng rất phổ biến ở đây Dương xỉBolbitis có tên thông thường là dương xỉ châu Phi Chúng thường được tìm thấy ở khuvực rừng nhiệt đới CongGo hay khu vực Tây Phi

Pteris vittata (còn được gọi là dương xỉ diều hâu) là một cây dương xỉ thuộc giới

Plentae, nghành Pteridophyta, lớp Pteridosita, bộ Polypodiales, họ Pteridaccea, chi Pteris

Pteris vittata thường phát triển trên môi trường có đá vôi, trên các vết nức bê tông Mark

Elless thuộc tập đoàn hệ thống Edenspace ở Dulles, bang Virginia, mỹ và cộng sự đã phát

hiện thấy loài dương xỉ Pteris vittata có khả năng hút Asen ra khỏi nước bẩn Pteiris vittata được xác định như là một cây siêu tích lũy Asen Mỗi kg thực vật này có thể hấp

thụ 22g Asen, và chúng mọc rất nhanh Trong nghiên cứu gần đây nhất, Elless và cộng sự

đã kiểm tra khả năng thực tế của loài dương xỉ này bằng cách đo lượng Asen mà chúnghấp thụ được và thời gian để làm việc đó Họ phát hiện thấy loài cây này làm giảm nồng

độ Asen từ mức 200 mg/l nước xuống còn chưa đầy 1%, thấp hơn tiêu chuẩn nước sạchcủa Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ, chỉ trong vòng chưa đầy 1 ngày

Các nhà nghiên cứu cho biết, loài dương xỉ này cứng và phát triển rất nhanh Chúng

có tiềm năng lớn trong việc khắc phục hiện tượng nhiễm Asen trên các vùng đất nôngnghiệp Dương xỉ diều hâu có thể hấp thụ Asen và các hợp chất của nó trong thời gian rấtngắn Các cuộc kiểm tra cho thấy, hàm lượng Asen trong dương xỉ tăng lên 126 lần chỉsau 2 tuần được chuyển sang vùng đất bị ô nhiễm