CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.2. TỔNG QUAN VỀ ASEN
1.2.4. Nguyên nhân dẫn đế nô nhiễm asen trong nƣớc ngầm
Asen tồn tại trong tự nhiên trong một số loại đá, khoáng vật và đặc biệt trong các quặng đa kim. Đây là một trong những ngun nhân chính gây ra sự có mặt của asen trong nƣớc ngầm. Cho đến nay các nhà khoa học đã giả thiết đƣa ra một số ngun
nhân chính có thể gây nhiễm asen vào nƣớc ngầm nhƣ sau [23]:
- Do q trình oxi hố các khống vật pyrit sắt chứa asen bởi ơxi khơng khí: Một số nhà khoa học đã nghiên cứu và đi đến khẳng định sự có mặt của asen trong các
trầm tích chứa pyrit sắt. Việc khai thác nƣớc ngầm với quy mô ngày càng tăng làm cho mức nƣớc ngầm giảm dần đã tạo điều kiện để các trầm tích pyrit sắt tiếp xúc với khơng khí dẫn đến phản ứng oxy hố pyrit sắt thành FeSO4, Fe2(SO4)3 và axit sunfuric. Q trình này giải phóng cả asen và bị oxy hoá thành asenit (AsO33-) và asenat (AsO43-
) mà cả hai đều tan trong nƣớc ngầm.
- Phản ứng khử các oxyhydroxyt sắt chứa asen: Giả thuyết về q trình oxi hố nêu trên khơng thể giải thích đƣợc vì sao lại có một hàm lƣợng lớn asen ở các giếng sâu và ở điều kiện yếm khí. Một số cơng trình nghiên cứu về lĩnh vực này đã chỉ ra rằng trong các giếng sâu, asen bị giải phóng do các oxyhydroxyt sắt chứa asen bị khử ở mơi trƣờng yếm khí. Đây là ngun nhân chính làm cho hàm lƣợng asen cao trong
nƣớc ngầm ở lƣu vực sông Gange, Bangladesh.
- Trong điều kiện khử, As(V) dễ bị khử thành As(III) bởi các chất hữu cơ dƣới tác động của vi sinh vật. As(III) dễ tan trong nƣớc và khả năng hấp phụ trên bề mặt chất rắn kém hơn nhiều so với As(V). Việc sử dụng các hợp chất chứa asen trong cơng
nghiệp, nơng nghiệp của con ngƣời cũng góp phần làm tăng nồng độ asen trong nƣớc ngầm.
Asen vốn tự nhiên đã có sẵn trong đất, chúng đƣợc gắn kết lên bề mặt của các hydroxit sắt theo cơ chế hấp phụ. Trong mơi trƣờng khử, sắt chuyển hố từ dạng oxy
hoá, hoá trị 3+khơng tan, thành dạng khử, hố trị 2+dễ tan trong nƣớc. Hiện tƣợng này sẽ làm cho asen bám trên bề mặt các hạt hydroxit sắt đƣợc giải phóng và hồ tan vào trong nƣớc ngầm.
Phƣơng trình phản ứng đƣợc biểu diễn nhƣ sau [6]:
4FeOOH(As(V)) + CH2O + 7H2CO3 4Fe2+ + 8HCO3- + 6H2O + As(III)
- Do các vi sinh vật: Khi phân tích nƣớc bề mặt ở một vùng gần Montpellier (Pháp), một vùng có trữ lƣợng kim loại nặng lớn, ngƣời ta nhận đƣợc kết quả pH từ
2,5 - 3,5 và hàm lƣợng asen từ 0,1 - 0,3 mg/l đồng thời cũng thấy sự có mặt thƣờng xuyên của một nhóm vi sinh vật. Các kết quả thực nghiệm nhận đƣợc đã chứng tỏ đó
Vi sinh vật Đại diện cho vật chất hữu
chính là nguyên nhân gây nên hàm lƣợng asen cao trong nƣớc. Có thể giải thích rằng các vi sinh vật đóng vai trị nhƣ chất xúc tác cung cấp oxi cho q trình oxi hố các sunfua kim loại làm giải phóng axit sunfuric và kim loại. Sau đó axít sunfuric hồ tan kim loại tạo thành muối sunfat và hoà tan asen vào nƣớc [5].
- Nƣớc bị nhiễm asen là do nƣớc chảy qua các vỉa quặng chứa asen đã bị phong hoá; do suy thoái nguồn nƣớc ngầm làm cho các tầng khoáng chứa asen bị phong hố, asen từ dạng khó tan chuyển sang dạng có thểtan đƣợc trong nƣớc [66].
Ngồi những nguyên nhân trên, ô nhiễm asen trong nguồn nƣớc còn do con ngƣời gây ra từ thuốc phun hoa quả, khi sản xuất vải vóc, vũ khí, trong thuốc trừ sâu, chất phụ gia trong thức ăn gia súc và trong các dƣợc phẩm, từ các nguồn nƣớc nhiễm bẩn khác của các nhà máy hoá chất dẫn vào các mạch nƣớc ngầm. Việt Nam sử dụng lƣợng rất lớn thuốc bảo vệ thực vật, phân bón chứa asen làm phát tán asen vào trong
nguồn nƣớc. Trong chiến tranh rất nhiều chất độc hại chứa asen đã đƣợc thả xuống lãnh thổ và vùng nƣớc của Việt Nam. Vì vậy, mọi nơi trên lãnh thổ Việt Nam đều có nguy cơ nhiễm asen bất cứ lúc nào [64].
1.2.5. Hiện trạng ô nhiễm asen trên thế giới và Việt Nam 1.2.5.1. Hiện trạng ô nhiễm asen trên thế giới