Sự giải phóng và di chuyển của As từ pha rắn sang pha nước quyết định bởi pH, thế oxy hóa khử (Eh), DO và nhiệt độ của môi trường nước. các nhà khoa học đã nhân ra bốn cơ chế di động của As từ trầm tích vào nước ngầm, đó là:
5.6.1 Cơ chế 1
Oxy hóa hòa tan các khoáng vật chứa As như Arsenopyrit(FeAsS) [Smedley và cs. 2002]
4FeAsS + 13O2 + 6H2O 4FeSO4 +4H3AsO4
Quá trình oxy hóa hòa tan As xảy ra trong môi trường oxy hóa và As tồn tại trong nước ở trạng thái hóa trị 5. Cơ chế này phù hợp với các tầng chứa nước chịu ảnh hưởng của khai thác và chế biến quặng.
Năm 1997, Hồ Vương Bính, Đặng Văn Can, Phạm Văn Thanh, Bùi Hữu Việt đã ngiên cứu về địa hóa Asen và sức khỏe cộng đồng. Các tác giả cho rằng Asen là một nguyên tố có hàm lượng thấp trong địa quyển. những nơi có hàm lượng Asen cao thường liên quan đến khoáng vậ sunfua đa kim loại như các mỏ antimo,thủy ngân, caban, molyden, đồng và chì - kẽm. Asen trong đất và nước có hàm lượng cao tại những khu vực mỏ than, than bùn, sét giàu vật chất hữu cơ, các tích tụ nguồn gốc đầm hồ và cả trong nước thải, chất thải. Theo các tác giả, khi khai thác khoáng sản thì đất đá bị phá vỡ và các khoáng vật nguyên sinh bị phơi lộ, quá trình phong hóa phát triển với mức độ cao hơn. Arsenopyrit được tách khỏi các khoáng vật đó và có điều kiện tiếp xúc mạnh với không khí. Arsenopyrit bị rửa lũa, dẫn đến một lượng lớn Asen được đưa vào trong môi trường. quá trình đó được biểu diễn theo phương trình H3AsO4 trong môi trường tự nhiên dễ dàng
chuyển hóa thành H2AsO4- và HAsO4- di chuyển tốt trong nước, hấp phụ tốt vào đất, bùn và thực vật.
5.6.2 Cơ chế 2
Khử hòa tan các hydoxit(Hfo) sắt hấp thụ As trên bề mặt. đại điện của Hfo là goethite và tác nhân khử là các vật chất hữu cơ tụ nhiên (NOM viết chung là CH2O) có trong bồi tích phù sa [Ravencroft và cs., 2001]
4FeOOH(As) + CH2O + 7H+ = Fe2+ + HCO3- + 6H2O +As (III+V)
Nước ngầm trong trường hợp này sẽ có hàm lượng Fe(II) cao và thông thường hàm lượng As trong nước đồng biến với hàm lượng Fe2+ và nghịch biến với hàm lượng sulphate.
5.6.3 Cơ chế 3
Khử hòa tan các Hfo hấp phụ As trên bề mặt do các hoạt động cảu mộ số chủng vi khuẩn như Geospirillum banesii [Mcarthur et al, 2001].
Enzyme
FeOOH(As) +CH2O Fe2+ +HCO3- +H2O +As (III+V)
Trong trường hợp này, trong nước ngầm ngoài As với hàm lượng cao còn có NH4 và CH4 nhưng hàm lượng nitrate và sulphate lại rất thấp. McArthur các tác giả của thuyết này cho rằng sự tồn tại của ammonium trong nước ngầm là chỉ thị tốt đối với các hoạt động sinh học phân hủy NOM. Nước thải từ cầu tiêu cũng là một tác nhân quan trọng góp phần tăng cường hoạt đọng của các quần thể vi khuẩn phân hủy Hfo giải phóng As [McArrthur và cs.., 2001]
5.6.4 Cơ chế 4
As hấp thụ trên Hfo được thay thế bằng bicocbonat [Appelo và cs.., 2002]. Đây là cơ chế xảy ra trong quá trnhf tạo phức trên bề mặt các Hfo. Trong trường hợp này ngoài quan hệ đồng biến giữa các hàm lượng As và bicarbonat trong nước, còn nhân thấy mối quan hệ tượng tự giữa các hàm lượng As và Mo. Theo McArthur [McArthur và cs.., 2001] thì Mo là nguyên tố hóa học, trong tự nhiên, tồn tại dưới dạng oxy anion có liên quan trực tiếp đên các quá trình hấp phụ vf giải phóng phụ trên các bề mặt. Bởi vậy mối tương quan đồng biến giữa As và Mo là một biểu hiện cho các quá trình hấp phụ giải phóng phụ các oxy anion.