Đang tải... (xem toàn văn)
SỰ XUẤT HIỆN ĐỒNG THỜI CỦA ARSENIC VÀ FLUORIDE TRONG NƯỚC NGẦM Ở CÁC VÙNG BÁN KHÔ HẠN TẠI MỸ LATIN: NGUỒN GỐC, BIẾN ĐỘNG VÀ KHẮC PHỤC. Tóm tắt Hàng triệu người trên thế giới đang tiếp xúc với một lượng rất lớn arsenic (As) và fluoride (F) thông qua nước uống. Mặc dù những tác động độc hại riêng biệt của As và F đã được phân tích, nhưng vẫn còn rất ít những nghiên cứu có liên quan đến sự có mặt đồng thời của chúng và các giải pháp xử lý trong nước. Một số nghiên cứu được tiến hành trong vùng khô hạn và bán khô hạn của khu vực Mỹ Latin cho thấy sự xuất hiện đồng thời của As và F trong nước uống có liên kết với các hạt bụi hình thành từ hoạt động của núi lửa trong hoàng thổ hoặc phù sa, độ pH kiềm, và sự tiếp nước hạn chế. Kết quả ô nhiễm As và F từ sự tương tác đá nước và có thể được tăng cường bằng các hoạt động địa nhiệt và khai khoáng, cũng như khai thác quá mức tầng ngậm nước Các loại ô nhiễm đặc biệt này thể hiện rõ rệt ở các vùng khô hạn và bán khô hạn, nơi nồng độ As cao thường cho thấy một mối quan hệ trực tiếp với nồng độ F cao. F tăng thường có liên quan tới sự phân huỷ F và nó cũng liên kết với nồng độ Cl, Br và V cao. Các phương pháp loại bỏ As và F, như kết tủa hoá học bằng cách lọc và thẩm thấu ngược đang được sử dụng với nhiều mô hình và sắp xếp ở khu vực Mỹ Latin. Mặc dù có nhiều công nghệ có sẵn tại đây, nhưng cần phải khẩn trương phát triển các công nghệ và các phương pháp có khả năng giám sát và loại bỏ đồng thời cả hai chất ô nhiễm này trong nước uống, với một trọng tâm đặc biệt đồi với hoạt động nông thôn quy mô nhỏ.
SỰ XUẤT HIỆN ĐỒNG THỜI CỦA ARSENIC VÀ FLUORIDE TRONG NƯỚC NGẦM Ở CÁC VÙNG BÁN KHÔ HẠN TẠI MỸ LATIN: NGUỒN GỐC, BIẾN ĐỘNG VÀ KHẮC PHỤC Tóm tắt Hàng triệu người giới tiếp xúc với lượng lớn arsenic (As) fluoride (F) thông qua nước uống Mặc dù tác động độc hại riêng biệt As F phân tích, nghiên cứu có liên quan đến có mặt đồng thời chúng giải pháp xử lý nước Một số nghiên cứu tiến hành vùng khô hạn bán khô hạn khu vực Mỹ Latin cho thấy xuất đồng thời As F nước uống có liên kết với hạt bụi hình thành từ hoạt động núi lửa hoàng thổ phù sa, độ pH kiềm, tiếp nước hạn chế Kết ô nhiễm As F từ tương tác đá - nước tăng cường hoạt động địa nhiệt khai khoáng, khai thác mức tầng ngậm nước Các loại ô nhiễm đặc biệt thể rõ rệt vùng khô hạn bán khô hạn, nơi nồng độ As cao thường cho thấy mối quan hệ trực tiếp với nồng độ F cao F tăng thường có liên quan tới phân huỷ F liên kết với nồng độ Cl, Br V cao Các phương pháp loại bỏ As F, kết tủa hoá học cách lọc thẩm thấu ngược sử dụng với nhiều mơ hình xếp khu vực Mỹ Latin Mặc dù có nhiều cơng nghệ có sẵn đây, cần phải khẩn trương phát triển công nghệ phương pháp có khả giám sát loại bỏ đồng thời hai chất ô nhiễm nước uống, với trọng tâm đặc biệt đồi với hoạt động nông thôn quy mô nhỏ Giới thiệu Sự xuất As F nước ngầm thông báo rộng rãi Mỹ Latin, đặc biệt vùng khô hạn bán khô hạn Mexico, Argentina Chile Không may, thường trường hợp F không coi vấn đề, lý mà diện chí khơng xác định nhiều nơi Mỹ Latin Do tính độc hại cao As, kỹ thuật loại bỏ tập trung nghiên cứu rộng rãi suốt hai thập kỹ qua [1] Thú vị thay, xuất đồng thời mang tính địa chất chất ô nhiễm thông báo nhiều điều tra từ EI Salvador, Peru, Bolivia, Nicaragua, Ecuador, Colombia, Guatemala [2-4] Có xác xuất cao cho thấy F xuất khu vực khác Mỹ Latin, đặc biệt nơi có điều kiện khô hạn bán khô hạn, nơi mà As nước uống phát nơi mà tầng ngậm nước mô tả đặc điểm hỗn hợp trầm tích đá vơi đá magma, đá phiến sét đá sa thạch, nước ngầm kiềm có chứa dạng Na-HCO3- Mặc dù nghiên cứu tập trung khu bực Mỹ Latin, vấn đề nồng độ F As cao có ảnh hưởng lớn Các khu vực mà không quan trắc F tìm thấy diện với nồng độ cao, phát triển khu vực khơ hạn lợi dụng có sẵn nước ngầm, kéo nước từ chỗ sâu tầng ngậm nước, nơi chất nhiễm có nồng độ cao [6, 7] Trong phần cuối bàn viết này, phân tích thảo luận cách xử lý nước có chứa chất nhiễm As F áp dụng cho tất khu vực khô hạn với nguồn lực kinh tế hạn chế, không bị giới hạn Mỹ Latin Tại nhiều khu vực Mỹ Latin, nồng độ As F hoà tan cho thấy xuất đồng thời đáng ý [7-9], cậy nâng cao sức khoẻ có nguy gây HACRE (viết tắt tiếng tây ban nha Hidroarsenicismo Crónico Regional Endémico - bệnh mãn tính dùng nước nhiễm As địa phương) [10] và/ nhiễm F, có xương [11] Hàng triệu người Mỹ Latin tiếp xúc với F As qua nước uống [9-14] Chỉ tính riêng Mexico, xấp xĩ triệu người tiếp xúc với hai chất nhiễm [15-17] Ít hiểu biết tác động độc hại xuất phát từ việc tiếp xúc đồng thời As F [6,17], dẫn tới HACRE dịch F địa phương Sự tiếp xúc As F biểu cách giảm số IQ chức trí tuệ trẻ em [18-20] Những nghiên cứu gần khoả sát tác động việc tiếp xúc hai chất ô nhiễm vào tế bào miễn dịch quần thể người có tiếp xúc mãn tính thơng qua nước uống Sự diện F As có thề thấy cách so sánh biểu gen người tiếp xúc với hai chất ô nhiễm với người tiếp xúc chất riêng biệt Sự tương tác As số nguyên tố khác chìa khố giải thích đầy đủ chế phân tử có liên quan tới việc phát triển bệnh viêm nhiễm ác tính [21,22] Giải pháp cho vấn đề nước uống có chứa As F yêu cầu cần phải khai thác nguồn nước thay xử lý nước ô nhiễm Một số quy trình thơng thường loại bỏ chất nhiễm, có số loại bỏ đồng thời hai chất ô nhiễm [1,2,23] Rất nhiều số phương pháp kết hợp công nghệ truyền thống nâng cao, mà chủ yếu dùng để xử lý nồng độ As nguồn nước ngầm đô thị Một lần nữa, loại bỏ F lại không xem xét cách quan trọng As, xuất đồng thời As hầu hết vùng bán khô hạn Mỹ Latin Bản thảo trình bày tổng quan ngắn gọn việc có mặt đồng thời As F nguồn nước uống phương pháp vài nghiên cứu quan trọng tiến hành nước Mỹ Latin Mexico, Argentina Chile Mặc dù kết báo cáo riêng phần độc lập nơi khác nhau, mục đích tác giả vẽ tranh lớn yếu tố tác động đến xuất As F, nhấn mạnh vào nét tương đồng khác biệt khu vực nghiên cứu Cùng với xuất đồng thời chúng, nghiên cứu thảo luận nguồn gốc biến động chất ô nhiễm này, đề xuất cách xử lý sử dụng để loại bỏ As F số khu vực bị ảnh hưởng Mỹ Latin Sự xuất đồng thời As F nước ngầm 2.1 Mexico Ở Mexico, khoảng 75% tổng dân số dựa vào nước ngầm để uống Một số nơi chuẩn đoán với HACRE nhiễm F nước, đặc biệt vùng khô hạn bán kô hạn trung tâm phía đơng bắc Mexico [3,4,8,15,24,25] Sự diện As vùng thông báo thập kỹ qua, xác định F thực gần Nhiều khu vực chứa As F mức cao tiêu chuẩn nước uống Mexico tương ứng từ 0.25 - 1.5mg/L Địa chất chủ yếu vùng khô hạn bán khơ hạn phân tích nghiên cứu đặc trưng mỏm đá trầm tích Paleozoic Mesozoic, đá núi lửa thuộc kỷ Đệ Tam, đầm lầy hồ lắng đọng Dọc theo bờ biển Sonora, mạch nước ngầm bao gồm đá trầm tích đá có nguồn gốc từ biển Lắng đọng gió từ kỷ Đệ Tứ hình thành thung lũng đầy với mảnh đá vụn đất phù sa [32-35] Vật liệu nham thạch, với mảnh đá vụn phù sa Đệ Tứ có nguồn gốc từ nó, tin nguồn gốc As F nhiều tầng ngậm nước nhà nước Chihuahua, Sonora, Durango San Luis Potosí [36,37] Các thành phần địa chất nói trên, với điều kiện khơ cằn tạo nồng độ cao As F, tăng cường bay hơi, mưa ngắn hạn, dao động mực nước kết việc khai thác nước q mức [38] Vùng khí hậu khơ hạn bán khơ hạn bao trùm từ phía bắc Mexico đến trung tâm nhà nước San Luis Potosi, Jalisco, Michoacán; nơi có lượng mưa hàng năm thay đổi từ 200mm khu vực phía bắc 900mm trung tâm [39] Nghiên cứu xác định ba môi trường địa chất thuỷ văn có chứa nồng độ As F cao: khu vực có hoạt động địa nhiệt (trung tâm bắc Mexico), tầng ngậm nước phú sa (bắc Mexico), khu vực có hoạt động khai thác mỏ (trung bắc Mexico) 2.1.1 Những khu vực có hoạt động địa nhiệt Hầu hết nồng độ As F cao xuất nơi có phun trào nước đặc trưng khu vực địa nhiệt núi lửa lưu vực khép kín Sự phun trào nước cho thấy tương quan khả thi As F điều kiện chất lượng nước có lợi cho di chuyển hai nguyên tố [40] Hình Mơi trường địa chất thuỷ văn Mexico Los Azufres, Michoacán (hình 1, vị trí 13), cho thấy sư ô nhiễm tự nhiên AS F địa nhiệt (tương ứng 5.1-24 mg/L 9-17mg/L) Thêm vào đó, nồng độ Los Azufres tăng từ năm 1982, sau thành lập nhà máy lượng sử dụng nước bay bơm nước thải vào tầng ngậm nước Một nghiên cứu vòng hai năm cho thấy nồng độ As tăng (từ đến 32mg/L) F (10-90mg/L) nước ngầm Los Azufres [41] Mặc dù nước định dùng công nghiệp có điều kiện khác nhau, cho thấy kết bốc với việc tăng nồng độ As F; ngoại suy việc bốc xày khu vực khô cằn Las Tres Vírgenes (hình 1, vị trí 1) tìm thấy với khí hậu khơ hạn bao gồm tầng ngậm nước nằm tầng hầm chứa ngũ cốc [32,33] Nồng độ As Las Tres Vírgenes tương đối ổn định (6.5-6.7mg/L) nguyên hẳn báo cáo hoà tan khống phân tán As [41] Ở kho địa nhiệt Los Azufres Las Tres Vírgenes, liệu cho thấy nồng độ As tương đối ổn định điều kiện nhiệt độ khác nhau, dao động từ 230-250oC, điề kiện ổn định tối ưu cung cấp cho biến động As [41] Khu vực suối nước nóng Araró nằm bắc Michoacán (hình 1, khu vực 12) Khu vực có khí hậu ơn hồ tới bàn khơ hạn, với lượng mưa trung bình năm 906mm Nơi bao gồm nồng độ cao As F tìm thấy nước, phần hoạt động địa nhiệt [33,34] Nồng độ Arsenic thay đổi từ 0.01 đến 63mg/L, nồng độ F từ 0.7 tới 4.2mg/L Nồng độ cao As F tìm thấy địa điểm mà nhiệt độ nước gần với nhiệt độ sơi (89-93oC) Thêm vào đó, nồng độ As nước cho thấy mối quan hệ trực tiếp tới nồng độ F Cl- 2.1.2 Các tầng ngậm nước phù sa Bắc Mexico Reyes Gómez et al [37] nghiên cứu xuất nguồn gốc giả định As F tầng ngậm nước Tabalaopa–Aldama–Laguna de Hormigas (GTALH), nhà nước Chihuahua (hình 1, vị trí 6-8) Những tảng đá tiếp xúc chủ yếu Riolit gồm thạch anh, khoáng Octocla, sanidin, illite thuỷ tinh núi lửa (>10 lượng chứa fluoroapatite (0.1-1.0%) Hàm lượng As dãy đá trầm tích từ 2.3 đến 540mg/kg Khống apatit Fluoro phát có 8/14 mẫu phân tích (tỷ lệ 0.1% 1%) với ước tính trung bình 41mg/kg F (giả sử 0.1%) Nhiệt độ cao nước (32 oC) tìm thấy gần thị trấn Aldama Các giếng nhiễm F trùng khớp với giếng ô nhiễm As Mối quan hệ As-F biến đổi dựa vào nhiệt độ nước tạo xu hướng rõ ràng khẳng định xuất đồng thời As F [37] Sự diện As F tầng ngậm nước GTALH nguồn gốc địa cầu, có mặt ryolite phiến sét Các chất trước chưa As khn chất sau chứa apatite fluoro khoáng mang As [43,44] việc khai thác nước ngầm sâu góp phần vào giải phóng As F mà ảnh hưởng tỷ lệ bay cao [45] Một vài nghiên cứu thông báo xuất đồng thồi As F nước ngầm, số đó, hệ số tương quan (tương ứng với xác xuất số p) As F báo cáo Sonora (r = 0.92, p < 0.05), San Luis Potosí (r = 0.68, p < 0.001), Chihuahua (0.55 < r < 0.66, p < 0.001) nước địa nhiệt (r = 0.68, p < 0.001) [37,42,44,46] Các tầng ngậm nước phù sa Sonora (hình 1, vị trí 2-5) cho thấy nồng độ As nằm 0.018 0.031 mg/L, nồng độ F tầm 1.5 - 7mg/L [33,46] Sự có mặt đồng thời chất ô nhiễm quan sát vùng tây bắc nam Sonora (0.65 < r < 0.92, p < 0.05) [46] Trong khu vực khô cằn Guadiana (Durango) Comarca Lagunera (Durango-Coahuila) (hình 1, tương ứng vị trí 9-10), nồng độ As F tầng ngậm nước phù sa biến đổi tương ứng từ 0.02-0.4mg/L đến 1.2-16mg/L [2426,30,31] Trong hai trường hợp, nguồn gốc As F có liên quan đến q trình hình thành magma, có mặt hệ thống nước ngầm thuỷ nhiệt cổ xưa cung cấp nồng độ lớn nguyên tố vi lượng Li, B, As F Khu vực thành phố Torreón Francisco l Madero bị ảnh hưởng nguồn điểm As, phía tây bắc thung lũng Villa de Juárez cho thấy dấu hiệu ô nhiễm As, F, nitrate Sulfate, số nơi khác [24,25,31] 2.1.3 Những khu vực khai thác mỏ phía bắc - trung Mexico Sự diện chất thải khai thác mỏ khống sản có nguồn gốc từ địa chất thuỷ văn yếu tố góp phần tạo tạo As đất, trầm tích, chí nước ngầm [47] As thường nằm đất biến động, nhiên, số trường hợp, phóng thích vào tầng ngậm nước Việc xác định nồng độ bất thường bề mặt đất trầm tích giải thích có mặt chất nhiễm nước ngầm [49,50] Kỹ thuật phân tích thâm dò liệu (Exploratory Data Analysis - EDA) áp dụng cho liệu địa hố trầm tích (n= 2,046) bắc mexico Khu vực chủ yếu lưu vực lớn đầy phù sa, xen kẽ với nhiều giếng Một số giếng có hàm lượng As F cao [47,51] Mỏm núi lửa thuộc kỷ Đệ Tam (gồm khoáng rhyolite ignimbrite) quan sát qua khu vực nghiên cứu, xe kẽ với đá vôi đá phiến sét lộ thiên Khu vực chứa đựng tiềm địa hoá quan trọng có tính kinh tế với khống Ag, Pb Zn [52] Một mối tương quan mạnh mẽ As F quan sát địa phương, nơi báo cáo có số lượng As nhiều (bảng 1) (hệ số tương quan > 0.5, p < 0.001) cho thấy xuất đồng thời nguyên tố Arsenic trầm tích tương quan với Al (r2 = 0.42, p < 0.0001), Fe (r2 = 0.44, p < 0.0001) mức thấp Cu (r2 = 0.30, p < 0.001) Mức độ bất thường hàm lượng As trầm tích sử dụng giản đồ Tuckey kèm theo bảng Các vị trí bất thường As thể hình Sau chồng lên quan sát trực quan bất thường As, Fe, Cu đến vị trí mỏ, biểu đồ với bất thường ba cụm ngun tố xung quang trực tiếp xi dòng theo lắng đọng khoáng dạng đại chất thuỷ văn lớn (ví dụ mỏ San Antonio, sản xuất Ag Pb) [52,53] Nồng độ cao As (lên đến 0.12mg/L) F (lên đến 16mg/L) thông báo khu vực phía đơng bắc lưu vực độc lập (hình 1, vị trí 11) [54] Nồng độ As F cao có liên quan đến nồng độ Na+ HCO3- cao [54,55] chủ yếu xuất phát từ việc hoà tan khống có đá rhyolite-igimbrite dẫn đến nút gãy tầng ngậm nước tầng ngậm nước cạn nhỏ phía Sự hồ tan As có sẵn khống xem xét trình thứ hai làm tăng As, tăng F có liên quan đến hồ tan Fluorite, có mặt nồng độ Li +, Cl-, Cs Br- cao nhiệt độ nước ngầm cao [54] Bảng Hệ số tương quan Pearson (p < 0.001, phần dư) As F mẫu nước thu thập từ thành phố khác Chihuahua, Mexico (dữ liệu từ Alarcón - Herrera) Thành phố (thứ tự mẫu) Hệ số tương quan % mẫu > 0.025mg/L As Julimes (n = 9) 100 Coronado (n = 10) 40 SF Conchos (n = 5) 0.97 40 Meoqui (n = 27) 67 Jiménez (n = 32) 50 Saucillo (n = 37) 74 Rosales (n = 13) 69.2 Delicias (n = 22) 54.5 Allende (n = 18) 33.3 López ( n = 10) 30.0 Camargo (n = 34) 44.1 La Cruz (n = 10) 0.10 70.0 Phần trăm mẫu chứa nồng độ As cao tiêu chuẩn Mexico 0.025mg/L ghi Hình Những vị trí có thay đơi As Mexico 2.2 Đồng Choco - Pampa Đồng Chaco-Pampean lớn khu vực đông dân Argentina Khu vực kéo dài từ biên giới phía bắc Paraguay đến cao nguyên Patagonia phía nam đồi Pampean phía đơng (Hình 3) Nước ngầm có độ mặn cao nguồn nước khu vực rộng lớn, cản trở cho người sử dụng Nhiều khu vực lưu vực cho thấy tương quan đáng kể nồng độ As F, gây tác hại cho sức khỏe khả lây nhiễm HACRE và/hoặc nhiễm fluor, xương [9,10] Hình Mơi trường địa chất - thuỷ văn Argentina Chile 2.2.1 Địa chất thuỷ văn Hoàng thổ thơng gió hồng thổ kiểu lắng đọng bao phủ vùng đồng ChacoPampa, tạo thành loạt chuỗi trầm tích dày hoạt động tầng chứa nước ngầm Trầm tích hồng thổ đá vơi tự nhiên chứa hợp chất khống sản vụn núi lửa, với hàn lượng thủy tinh núi lửa khác từ 20 đến 50 wt.% (đôi lên đến 63 wt.%) Trầm tích hồng thổ bắt đầu thượng Trung Tân tiếp tục kỷ Pleistocen thấp Các hoàng thổ Pampa bao phủ với dạng cacbonat thứ cấp phong phú hình thức lớp Calcrete nhấp nhơ (địa phương gọi "Tosca") Lớp Calcrete (vài cm tới vài mét dày) coi nguồn tiềm bồn rửa florua, số điều kiện bán khô hạn Sự phát triển "Tosca" quan trọng nhất, Pliocen hậu Pleistocen [56], đánh dấu di tích địa hình ngun thuỷ kiện khí hậu ngun thuỷ khơ cằn so với khí hậu Chuỗi hồng thổ giả trầm tích trữ nhiều lớp nước ngầm khai thác bao gồm số xen kẽ bùn cát lớp hạt mịn [57] Thấm thấp đến trung bình (tối đa 0,5 m/ngày) Do việc chuyển thông qua trầm tích qua dạng Miocen nằm dưới, sở loại trầm tích hồng thổ trở nên khó xác định Một địa mạo phẳng cung cấp nước ngầm, chiếm khoảng 10% tổng lượng mưa, đặc trưng cho thủy động lực học bề mặt Bảng Ngưỡng sồ liệu bất thường cho liệu trầm tích (n = 2.046) Al As Ca% Cu Fe% Sr Zn Trung (mg/L) 2.0 (mg/L) 5.8 (mg/L) 1.8 (mg/L) 13 (mg/L) 2.4 (mg/L) 112 69 bình Khoản 1.2 3.3 5.7 14 12 155 34 -0.60 -8.0 -13 0.11 -180 3.5 -5.6 -17 -33 -1.7 -413 -47 g tứ phân vị Phía -0.23 thấp bên Phía thấp bên -2 ngồi Phía 9.4 9.2 29 3.6 286 104 14 18 49 5.4 519 154 271 188 314 256 204 181 199 92 7.0 125 33 88 41 bên cao Phía bên ngồi cao Số thay đổi nhẹ Số 11 thay đổi lớn 2.2.2 Thuỷ hoá học đồng Chaco-Pampa Nhiều nghiên cứu tiến hành vùng đồng Chaco-Pampađể tìm lý cho xuất rộng rãi As F nước ngầm Bảng cho thấy số nghiên cứu kết xuất đồng thời As F nước ngầm Ở miền nam tỉnh Buenos Aires (Hình 3, vị trí 1), nước ngầm có độ mặn thấp nhận thấy tốt cho người Ngược lại, độ mặn cao cho có lợi với lưu vực gần dốc Đại Tây Dương Nước ngầm thể xu hướng thuỷ hoá tương tự, kiềm (pH ~ 7.4) loại Ca-HCO khu vực cung cấp Na-HCO3 loại với độ pH kiềm (lên đến 9.0) khu vực xả [58] Xu hướng hiểu hệ trình trao đổi cation với hoà tan cacbonat, hoàn tan silicat đáng kể, đặc biệt pH cao [59] Nói chung, độ mặn độ kiềm tăng có tương quan với nồng độ cao As, F hạn chế người tiêu thụ diện tích rộng [60,61] Trong tỉnh Santiago del Estero (Hình 3, vị trí 6), nước ngầm nước ngầm phù sa Río Dulce nón khác thành phần Hóa học nước chủ yếu loại Na-HCO 3, phổ biến gần 73% nghiên cứu giếng nước [62] Ở tỉnh Córdoba (Hình 3, địa điểm 2-4), nồng độ F giếng cạn sâu cho thấy mối tương quan tích cực mạnh mẽ với As (r = 0,72, p 2mg/L) gây hại cho động vật[68] Các tầng nước ngầm đồng Chaco-Pampean bao gồm Ter-tiary Aeolian, nước phun trào núi lửa có nguồn gốc chủ yếu từ As The common features of Asenriched hotspots are of Na–HCO3–type groundwater, với pH>8, độ dẫn điện cao, có mặt thường xuyên nguyên tố có nồng độ cao B, F, Mo, V, U, Mo, nguồn gốc chung chúng núi lửa Nồng độ As thấp tìm thấy lỗ hổng Ca-HCO3 – loại nước ngầm với pH trung tính 2.3 Chile2.3.1 Nước khống nóng El Tatio, Chile Ở Chile, xuất đồng thời As F phát từ khu vực hoạt động địa nhiệt Một ví dụ biết đến hệ thống địa nhiệt Tatio nằm vùng Antofagasta (Hình 3,vị trí 7), miền bắc Chile [69] El Tatio nằm độ cao khoảng 4.200 m mực nước biển, nơi có nhiều suối nước địa nhiệt, lỗ phun khí, mạch nước phun, điểm sơi hố bùn quan sát thấy Hồ chứa thủy nhiệt chủ yếu giới hạn phạm vi thấm Puripicar Formation the Salado Member Q trình phóng điện khoảng 15km phía tây khu vực này.[70] Nước đun nóng Laguna Colorado sản xuất tầng chứa nước mà nhiệt độ hồ chứa 265 0C độ sâu 800m Nước chứa NaCl có nhiệt độ khoảng 860C Silica hòa tan cao hệ thống địa nhiệt El Tatio kết thiêu kết silic kênh xả Dạng thù hình silica vơ định hình [69] Nồng độ dung dịch silica cao ,nó hình thành nên lớp phủ silic bề mặt oxihydroxide sắt , ức chế hấp thu As (V) trì As pha hòa tan vài dòng hạ lưu[72] Sự As từ tần địa nhiệt El Tatio có ảnh hưởng mạnh đến chất lượng nước sông Rio Loa- nước dùng để cung cấp cho thị trấn Antofagasta [73] Nồng độ As hòa tan phát khoảng 1mg/L đến 2mg/L Nồng độ kết bay với pH kiềm độ mặn cao, điều khơng có lợi cho việc hấp thu As (V) [68] Sự vận chuyển F hệ thống địa nhiệt El tatio nhiều nghiên cứu Nồng độ F khoảng 0.8 đến 8.5 mg/L [70] Tuy nhiên khơng có thơng tin xác số phận F sơng RioLoa nhánh sơng nó; việc bay dẫn đến tăng tỷ lệ Na+/Ca2+ kết tủa canxi cacbonat [74], nồng độ F cao hay phân bố dòng hạ lưu Q trình loại bỏ asen flo Công nghệ cho việc loại bỏ As F từ nước bao gồm trình sử dụng 1công nghệ kết hợp Ở Mỹ Latin , Công nghệ loại bỏ sử dụng cho As F công nghệ màng , keo tụ/lọc [2,75,76] Công nghệ loại bỏ thử nghiêm cho hai chất gây nhiễm hấp phụ nhơm hoạt tính Mặc dù đơn giản phương pháp chưa thực châu Mỹ latin, kiểm tra kỹ lưỡng thành cơng phòng thí nghiệm , quy mơ thí điểm Mexico, Canada Hoa Kỳ [77-80] 3.1 Công nghệ màng Ở Mexico Argentina, thẩm thấu ngược (RO) trình sử dụng để loại bỏ thành công As F nước uống Thẩm thấu ngược công nghệ màng sử dụng áp lực nước thông qua màng bán thấm, việc di chuyển chất hòa tan từ dung dịch gốc dựa kích thước hạt điện hay xu hướng ưa nước kỵ nước[81] Lọc nước RO phải xử lí để loại bỏ hạt Hệ thống RO thất nước 35% 65%, nước muối xử lí trước thải [81] Cơng nghệ RO có hiệu loại bỏ 92% As(V) As(III), 85% cho F[80-83] Ở bang Chihuahua(Mexico), với 280 màng thực vật nhỏ thử nghiệm nông thôn để giảm bớt vấn đề ô nhiễm As F nước uống Tuy nhiên vấn đề môi trường tạo khơng có hướng xử lí an tồn việc loại bỏ nước lợ [84] Tại Argentina, số màng RO thử nghiệm tỉnh Santa Fe, Cordoba, vàLaPampa [76,85].3.2 Quá trình lọc/keo tụ Quá trình lọc/keo tụ q trình xử lí phổ biến dung để loại bỏ chất rắn hòa tan lơ lửng nước [ 78,80,81 ] Một thí nghiệm thực Argentinadựa trình lọc/keo tụ để loại bỏ As(1.8 to 2.0 mg/L) Hệ thống xử lí có liều lượng PAC 100 mg/L pH từ 6.9–7.0 Hiệu xử lí hệ thống làm cho nồng độ As F 0.02 1.5 mg/L, tương ứng với chi phí hoạt động $3.36 USD cents/m3 nước sau xử lí Hệ thống thử nghiệm chứng thực khu vực (thành phố Villaca˜ nas vàcộng đồng López , hai Santa Fe Province) [85] Quá trình đượcthực thành công nhà máy Argentina, với florua tổng nồng độ asen nước thô lên đến mg / L 200 g / L Quá trình thực với chi phí hiệu quả, nhiên liều lượng hoạt động tối ưu phụ thuộc nhiều vào chất lượng nguồn nước[86] Tại Mexico, nghiên cứu khác cho q trình đạt hiệu nhơm sulphate sử dụng để keo tụ để loại bỏ As F, miễn nồng độ chúng không vượt 0.19 mg/L,tương ứng [87,88] Một nghiên cứu khác phòng thí nghiệm cho thấy việc kết hợp phèn PAF để loại bỏ As F nước uống Dữ liệu cho thấy nồng độ F ( 0,134 5,9 mg / L) giảm lên đến 99% 77% , tương ứng, với chi phí 38 USD cent / m3 nước sau xử lý [ 89 ] Ở miền bắc Chile, trình keo tụ sử dụng từ năm 1970 để loại bỏ asen nước uống [ 90 ] Có thể làm giảm lượng asen từ 400 đến 10 G / L với tốc độ 500 L / s ,giả sử pH , oxy hóa q trình keo tụ kiểm sốt chặt chẽ Chi phí US$ 2.3 ¢/L Thảo luận Sự xuất As F nước ngầm Trung tâm phía BắcMexico, El Tatío,Chile, vùng đồng Chaco-Pampean củaArgentina chủ yếu geogenic Nguồn có lien quan đến hoàng thổ đất phù sa [26,37,59,69], đá phiến sét, / địa nhiệt hoạt động [4,60,70] Nguồn thứ công nhận vật liệu rắn hấp thụ As F, Fe, Mn, Al oxit,hydroxit, vật liệu đất sét Nước ngầm với nồng độ As F cao xuất khu vực khô hạn bán khô hạn, kết báo cáo từ ảnh hưởng phong hóa hóa học bay nhiều Nồng độ chất hòa tan nước độ mặn cao, thay đổi pH đến giá trị kiềm thuận lợi cho việc hấp thụ As F từ nguồn vật liệu thứ [40,52,92] Giá trị pH cao thúc đẩy việc hòa tan silicat, q trình giải phóng As tầng nước ngầm Một kết nữa, As F hấp thu Fe,Mn, Al oxit /hydroxit sét trầm tích [36] Điều kiện pH kiềm giảm khả hấp phụ chất rắn, giải phóng anion tạo nguyên tố F, V, B, Mo and U [40] từ hoàng thổ đất phù sa trở lại nước Những vùng mơ tả có đặc tính sau: khí hậu khơ hạn bán khơ hạn, tích trữ giới hạn, nước ngầm mặn, giá trị pH cao, núi lửa trầm tích(hồng thổ phù sa) Hàm lượng As núi lửa Onishi Sandell đưa 5.9 mg/kg [93], vật liệu Ari-zona 6–7 mg/kg [94], bề mặt vật liệu màng phía Bắc Mexico 6–35 mg/kg [47] Một chế khác cho thấy As F hấp phụ từ oxit /hydroxit sắt hay mangan oxy hóa vật liệu arsenopyrite (FeAsS) fluorite (CaF2), có lien quan đến khống thủy nhiệt [40,92] Trong vùng khơ hạn bán khơ hạn, bốc đóng vai trò quan trọng việc giới hạn tích trữ nước , nước giàu As F thúc đẩy tương tác nước đá lâu Những tương tác tiếp tục giai đoạn cao dẫn đến xâm nhập mặn trầm tích làm giàu Na Nếu đá vơi diện hòa tna, đưa nước từ trung tính đến kiềm tạo muối NaHCO3 nước ngầm So sánh với khả hấp thụ chất ô nhiễm oxyanionic V gia tăng nồng độ hòa tan As F[40] Tại Mexico, nguồn gốc F fluorite F-apatite.Hỗn hợp khoáng chất bùn đất vỡ vụn biết nguồn gốc As F nước ngầm Ở nguồn khác As F phân bố tự nhiên với phân bố từ nhân tố dòng chảy khai thác, xử lí nước thải, phân bón , thuốc trừ sâu Trong nhiều vùng châu Mỹ latinh, As F tìm thấy nước khống nóng, hoạt động địa nhiệt giữ tiềm lớn cho việc hòa tan khống chất tiếp xúc với dung dịch nóng Kết tủa hóa học/lọc trình phổ biến sử dụng rộng rãi Argentina Chile việc loại bỏ As F xử lí nước sinh hoạt phân phối đến sở khác Ở châu mỹ latinh , hấp phụ nhơm hoạt tính thử nghiệm thành cơng thí nghiệm thí điểm ứng dụng cộng đồng chưa báo cáo Thẩm thấu ngược phương pháp xử lí ứng dụng rộng rãi México Argentina, quy mô nhỏ quy mơ lớn Tuy nhiên chi phí vận hành cao vấn đề môi trường chưa quản lí triệt để nước mặn sản xuất Một vấn đề quan trọng mà giải gần ảnh hưởng As F hoạt động nông nghiệp[ơ95,96] Sự xuất chất ô nhiễm làm giảm suất nơng nghiệp, sản xuất chất lượng sản phẩm Các nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng gây ảnh hưởng cho xã hội thông qua việc tiêu thụ trực tiếp As F nước uống Tuy nhiên ô nhiễm As F sản xuất nông nghiệp vấn đề mang tính thực tế khơng giải nước cung cấp cho trồng vật ni Việc loại bỏ As F đòi hỏi phải có nổ lực to lớn việc xử lí sáng tạo công nghệ 5 Kết luận Nguồn gốc As F nước ngầm Mỹ latin chủ yếu từ thiên nhiên, với nguồn sơ cấp từ núi lửa, mức độ thấp khoáng thủy nhiệt Nguồn thứ hai từ oxit/hydroxit sắt, Mn, Al , đất sét số nguyên tố vi lượng khác hấp thu nhiều Tỷ lệ bốc cao, đặc trưng vùng khí hậu khơ hạn bán khơ hạn, tạo nước ngầm mặn( ví dụ NaHCO3) pH kiềm, giải phóng As F từ nguồn nguyên liệu sơ cấp thứ cấp, kết nước có giàu As F Phương pháp chủ yếu để loại bỏ As F sử dụng Mỹ latin kết tủa hóa học/lọc thẩm thấu ngược Trong trường hợp khác, để giảm tác động tới người cần có chương trình truyền thơng mối nguy hại nhằm giảm rủi ro sức khỏe Hơn nữa, nghiên cứu cần đưa để giải chất ô nhiễm, ảnh hưởng đến sức khỏe, thực công nghệ xử lí với giá phải chăng, xử lí thích hợp chất thải phát sinh Các liệu cho thấy xuất đồng thời As F phổ biến tầng nước ngầm châu Mỹ Latin, đặc biệt mơi trường oxi hóa kiềm Khi chất ô nhiễm diện, nước ngầm cần phân tích với chất nhiễm khác ảnh hưởng lên sức khỏe nên đánh giá lúc Nghiên cứu giải thích khắc phục vấn đề xảy khu vực khơ cằn ngồi khu vực báo cáo đây, đặc biệt chúng có điều kiện địa chất tương tự ... ảnh hưởng Mỹ Latin Sự xuất đồng thời As F nước ngầm 2.1 Mexico Ở Mexico, khoảng 75% tổng dân số dựa vào nước ngầm để uống Một số nơi chuẩn đoán với HACRE nhiễm F nước, đặc biệt vùng khô hạn bán. .. As nguồn nước ngầm đô thị Một lần nữa, loại bỏ F lại không xem xét cách quan trọng As, xuất đồng thời As hầu hết vùng bán khô hạn Mỹ Latin Bản thảo trình bày tổng quan ngắn gọn việc có mặt đồng. .. tố tác động đến xuất As F, nhấn mạnh vào nét tương đồng khác biệt khu vực nghiên cứu Cùng với xuất đồng thời chúng, nghiên cứu thảo luận nguồn gốc biến động chất ô nhiễm này, đề xuất cách xử