3. Dạng tồn tại của kim loại độc Pb, Cd, Cu và As trong đất và ảnh hưởng của
3.5. Nguyờn tố As
Arsen (hay cũn gọi là thạch tớn) là một hợp chất vụ cơ, nếu cú lẫn tạp chất thỡ màu hơi hồng hoặc vàng. Ở dạng tinh khiết Arsen cú màu trắng khụng mựi, vị hơi ngọt và rất độc, ớt tan trong nước.
3.5.1.Nguồn gốc ụ nhiễm Asen
Sự tuần hoàn khắp toàn cầu của Asen cho thấy thiờn nhiờn đưa vào bầu khớ quyển 45.000 tấn Asen/năm, trong khi cỏc nguồn nhõn tạo đưa thờm vào bầu khớ quyển khoảng 28.000 tấn Asen/năm. Asen tồn tại trong một chu trỡnh kớn: từ cỏc quỏ trỡnh phong húa cỏc đỏ chứa Asen, từ cỏc hoạt động của con người sẽ thải một lượng Asen vào trong mụi trường đất, khụng khớ và nước. Cỏc dạng Asen trầm tớch trong mụi trường nước (dạng hũa tan, hấp thụ lơ lửng), một phần trở lại mụi trường đất, khụng khớ, một phần đi vào cỏc vi sinh vật thủy sinh, đi vào cơ thể con người. Sự ụ nhiễm cỏc đối tượng mụi trường như đất, khụng khớ, đại dương sẽ dẫn đến sự ụ nhiễm trong mụi trường nước.
3.5.1.1. ễ nhiễm Asen do quỏ trỡnh tự nhiờn:
Quỏ trỡnh nhiệt dịch, tạo quặng sulfur, đa kim, vàng; hoạt động nỳi lửa; quỏ trỡnh phong húa...diễn ra ở cỏc vựng nỳi với cỏc đỏ biến đổi nhiệt dịch, quặng vàng, đa kim, vỏ phong húa cũng như đất phỏt triển trờn chỳng.
Quỏ trỡnh xúi mũn, phong húa làm giàu Asen trong quặng oxyhydroxit sắt sau đú là những quỏ trỡnh bồi đắp phự sa, trầm tớch húa dẫn tới hỡnh thành trầm tớch chứa Asen trong cỏc địa tầng.
Người ta xỏc định nguồn gốc gõy ụ nhiễm chủ yếu của Asen đối với mụi trường nước là do quỏ trỡnh khử húa, hũa tan cỏc khoỏng chất giàu Asen trong đất vào nguồn nước ngầm. Do đú, những vựng cú nhiều khoỏng giàu
Asen thỡ khả năng gõy ụ nhiễm nguồn nước càng cao.
3.5.1.2. ễ nhiễm Asen do hoạt động nhõn sinh: Trong cụng nghiệp:
Asen xõm nhập vào mụi trường qua nguồn nước thải cụng nghiệp, khớ thải, xử lý cỏc khoỏng asen, sự đốt chỏy cỏc nhiờn liệu húa thạch, cỏc chất thải rắn trong cụng nghiệp…
- Cỏc quỏ trỡnh xử lý quặng Asen, chiết xuất Asen từ cỏc quặng chứa nú; luyện kim màu Cu, Pb, Zn, Ca, Sb; chế tạo, sản xuất cỏc hoỏ chất bảo vệ thực vật.
- Trong kỹ nghệ thuộc da, làm rụng lụng ở da, xử lý cỏc con thỳ nhồi rơm và bảo quản cỏc sản phẩm thuộc da.
- Trong kỹ nghệ thủy tinh, một số hợp chất Asen được dựng để cải tiến chất lượng sản phẩm.
Trong nụng nghiệp:
Hợp chất của Asen được dựng làm chất diệt cụn trựng, thuốc diệt cỏ như trioxid Asen; cỏc hợp chất muối của Asen với Pb, Ca, Na: natri asenat, canxi asenat, mononatri metan asenat, chất làm khụ giỳp cho bụng vải được thu hoạch dễ dàng hơn sau khi rụng lỏ.
Ước lượng trờn thế giới khoảng 8.000 tấn Asen/năm được dựng làm thuốc diệt cỏ;12.000 tấn Asen/năm để làm khụ bụng vải và 16.000 tấn/năm để bảo quản gỗ. Tỷ lệ dựng thuốc sỏt trựng từ 2 - 4kg Asen/ha, lượng demethylasenic axit dựng gấp 3 lần. Một lượng nhỏ Asen hữu cơ dựng làm thức ăn thờm cho gia sỳc ở mức 10-50 mg/kg Asen, để thỳc đẩy sự tăng trường của gà tõy và heo.
Người ta đó phỏt hiện nhiều vựng ụ nhiễm Asen trong đất, nước, thực vật trờn thế giới như: ụ nhiễm Asen trong đất ở Anh chiếm tỷ lệ khoảng 2%, ụ nhiễm Asen trong nước ngầm tại Mỹ 8mg/l, Chilờ 800 g/l, Gana 175 mg/l, Tõy Bengan 2000g/l…Hàng trăm ngàn người ở Tõy
Bengan (Ấn Độ) và Bangladesh, thuộc lưu vực sụng Hằng, đó bị nhiễm độc Asen. Theo ước tớnh cú khoảng hàng chục triệu người trờn thế giới đang sống trong những mụi trường giàu Asen cú nguy cơ đe dọa đến sức khỏe và tớnh mạng.
Quỏ trỡnh phỏt triển cụng nghiệp, nụng nghiệp và đụ thị húa cựng với sự khai thỏc nước ngầm một cỏch khụng khoa học và sự phỏ hủy mụi trường tự nhiờn là những yếu tố làm gia tăng mức độ ụ nhiễm Asen trong mụi trường. Theo ước tớnh hiện nay hàm lượng Asen trong khụng khớ trung bỡnh khoảng 0,5 ng/m3, ở vựng ụ nhiễm là 20ng/m3, khu vực Chõu Âu và Bắc Mỹ 2,4 ng/m3, Nam Mỹ 0,9 –1,6 ng/m3, Nhật Bản 0,3 – 150 ng/m3. Hàm lượng Asen trong nước mưa ở khu vực Thỏi Bỡnh Dương khoảng 0,6μg/l. Hàm lượng Asen trong nước biển 3,7 μg/l. Trong nước sụng ở Mỹ là 1,5 μg/l, Đức 3,6μg/l, Thụy Điển 10μg/l, Anh 15 μg/l. Ở liờn xụ trước đõy việc đốt than làm nhiờn liệu đó thải vào khụng khớ khoảng 5000 tấn Asen mỗi năm.
3.5.2. Độc tớnh của asen
- Asen tồn tại ở nồng độ thấp trong tự nhiờn, ở dạng húa trị 3 (asen trioxyd), húa trị 5 (asen pentoxyd) hoặc dạng hữu cơ.
- Biểu hiện lõm sàng khi ngộ độc là: rối loạn tiờu húa, đau bụng dữ dội, nụn và tiờu chảy kộo theo mất nước nghiờm trọng à cỏi chết đột ngột trong trạng thỏi sốc sau 12 – 48h. Nếu sống sút thỡ để lại cỏ di chứng: rối loạn ở da, tổn thương da và thần kinh, loạn thần kinh. Dạng ngộ độc cục bộ là gõy ăn da, viờm da (chai sừng gan bàn chõn, bàn tay), loột da, hỏng niờm mạc mũi.
- Asen cũng cú khả năng tỏc động vào gan à xơ gan
- Asen vụ cơ cú khả năng gõy ung thư theo kết luận của WHO, 1983 (sử dụng nước uống nhiễm asen trong thời gian dài à ung thư da)
- Asin (H3As) là tỏc nhõn tiờu mỏu (gõy ra vàng da, thiếu mỏu), kốm theo triệu chứng buồn nụn, thở gấp, đau nhức đầu.
- Một số hợp chất hữu cơ được sử dụng làm thuốc tăng lực (natri metylasinat)
3.5.3. Nguồn ụ nhiễm asen
- Là 1 trong 20 nguyờn tố phổ biến cấu tạo vỏ trỏi đất (1 – 2ppm) - Thức ăn bị nhiễm chủ yếu là cỏ và cỏc động vật nhuyễn thể (5mg/kg) - Năm 1950, vụ ngộc độc asen tại Anh làm 70 người chết trong số 6000 nạn nhõn do uống bia nhiễm asen (nhiễm từ H2SO4, sử dụng trong thủy phõn tinh bột).
- Nồng độ asen trong mỏu là 1 – 4microgramme/l. Nếu vượt 50microgramme/l à tỏc động độc.
Con người là sinh vật dị dưỡng nờn cỏc nhu cầu về dinh dưỡng của mỡnh thường được thỏa món bằng cỏc thực phẩm từ nguồn động vật và thực vật. Việc chọn lựa những loài động vật và thực vật làm thức ăn xuất phỏt từ khả năng cung cấp bởi một mụi trường sinh thỏi xỏc định cựng là cỏch chế biến tương hợp đó tạo nờn nột văn húa ẩm thực cho cỏc cư dõn ở từng vựng khỏc nhau. Tiờu chuẩn cho sự chọn lựa này, ngoài chất lượng cảm quan, khả năng cung cấp và bảo quản thỡ sự vắng mặt của cỏc độc tớnh được coi là yếu tố quyết định. Trong quỏ trỡnh này, những sản phẩm tuy cú lợi ớch nào đú về mặt dinh dưỡng nhưng hàm chứa một độc tớnh nội tại cao thỡ thường bị loại khỏi bộ sưu tập thực phẩm của con người. Cú điều là khụng ai lại hóo huyền mà tin rằng mọi nguy cơ gõy độc hại trong cỏc sản phẩm thực phẩm sử dụng hàng ngày đều cú thể được loại bỏ. Thực ra bờn cạnh cỏc chất dinh dưỡng, một số thực phẩm thường dựng luụn chứa đựng