ác phương trình phản ứng được xúc tác bởi các hoạt động của vi sinh vật, hình thành nên điều kiện khử trong tầng ngậm nước, tạo điều kiện cho q trình giải phóng s có thể được mơ tả như sau:
(CH2O là công thức biểu diễn cho vật chất hữu cơ)
CH2O + O2 → 2O + CO2
2CH2O + SO42– → 2 O3– + H2S
5CH2O + 4NO3– → 2 2 + 4HCO3– + CO2 + 3H2O CH2O + H2O + N2 + H+ → moni ( 4+) + CO2 uá trình khử sắt:
4FeOOH (As(V)) + CH2O + 7H2CO3 → 4Fe2+ + 8 HCO3– + 6H2O + As(III) 2Fe2O3.xH3AsO3 + CH2O + 7H+ → 4Fe2+ + HCO3– + 4H2O + 2xH3AsO3 2CH2O → 4 + CO2
Dưới tác dụng của điều kiện khử và các vi sinh vật xúc tác, oxit Fe( ) kết tủa trong quặng sắt sẽ bị chuyển thành Fe( ) dạng dễ tan trong nước. trình này đồng thời giải phóng s(V) hấp phụ trên bề mặt khống sắt vào nước ngầm. gồi ra cịn có q trình khử s(V) thành dạng s( ) linh động hơn. hính vì vậy mà trong nước ngầm tồn tại cả hai dạng s(V) và s( ). Phương trình tổng quát của q trình giải phóng s:
Phản ứng hóa học trên cho thấy rằng các tầng chứa nước ở điều kiện khử thường có nồng độ s, nồng độ sắt hòa tan và độ kiềm (bicacbonat) cao. ước ngầm tại các vùng đồng bằng trầm tích trẻ hàm lượng chất hữu cơ cao thường có nồng độ As cao lên tới vài nghìn ppb. Trầm tích ở khu vực có nồng độ s trong nước cao thường có màu xám, chỉ thị cho trầm tích có tính khử. Màu xám của trầm tích là màu của hỗn hợp các oxit Fe có hóa trị khác nhau Fe( + ) . Trong khi đó, ở các tầng chứa nước có trầm tích màu vàng cam chỉ thị cho sự tồn tại các oxit Fe( ), đồng nghĩa trầm tích này có tính oxi hóa và thường chứa nước ngầm có hàm lượng s
thấp. Mối liên hệ giữa màu sắc trầm tích và nồng độ s trong nước ngầm càng làm cho giả thuyết về cơ chế giải phóng s trong mơi trường khử thêm vững chắc [16].
Tuy nhiên, chỉ sử dụng cơ chế này khơng thể giải thích được sự biến thiên của s trong các tầng ngậm nước có tính khử tương tự nhau, càng khơng thể giải thích được sự làm giàu s trong các tầng ngậm nước có điều kiện oxy hóa.
Cơ chế trao đổi cạnh tranh vị trí hấp phụ với các anion trong nước ngầm
Theo các nghiên cứu đã cơng bố thì hàm lượng s cao trong nước ngầm thường có mối tương quan khá chặt chẽ với hàm lượng các anion đồng hành, điển hình như PO43–, SiO32–, HCO3–.