1.2. Nghiờn cứu A sở Việt Nam và khu vực nghiờn cứu
1.2.2. Cỏc nghiờn cứu As tại khu vực nghiờn cứu
Postma và nnk (2007) [72] nghiờn cứu về cỏc quỏ trỡnh địa hoỏ khống chế As trong NDĐ của TCN qh khu vực Đan Phượng thụng qua việc sử dụng tài liệu từ 100 lỗ khoan nụng sỏt sụng Hồng. Kết quả của nghiờn cứu này cho thấy cỏc bằng chứng rừ ràng của quỏ trỡnh khử hoà tan oxit hydroxit sắt trong trầm tớch. Nghiờn cứu này cũng chỉ ra hàm lượng As trong NDĐ TCN qh rất cao lờn đến 550àg/L và chủ yếu là As cú hoỏ trị 3 (As(III)). Đồng thời kết quả của nghiờn cứu này cũng chỉ ra mối liờn hệ rừ ràng giữa hàm lượng As và quỏ trỡnh phõn giải vật chất hữu cơ trong TCN qh. Nghiờn cứu này cũng sử dụng mụ hỡnh số thuỷ địa hoỏ mụ phỏng mụi trường khử
trong TCN qh này. Kết quả mụ hỡnh cho thấy tốc độ phõn giải vật chất hữu cơ ổn định ở mức 0,15C mmol/L/năm. Mụ hỡnh số cũng cho thấy khả năng As giải phúng từ trầm tớch cú thể bị hấp phụ ngược trở lại vào trầm tớch.
Larsen và nnk (2008) [57] nghiờn cứu ảnh hưởng của điều kiện ĐC và ĐCTV đến hiện trạng ụ nhiễm As trong cỏc TCN ở vựng Đan Phượng. Điều kiện ĐC được nghiờn cứu trờn cơ sở tài liệu ĐVL, tài liệu lỗ khoan và tài liệu phõn tớch thành phần húa học NDĐ của hơn 200 lỗ khoan quan trắc. Lượng bổ cập và mối quan hệ thủy lực giữa nước sụng và NDĐ được nghiờn cứu dựa trờn số liệu quan trắc NDĐ theo thời gian, tài liệu đồng vị bền và mụ hỡnh số. Mụ hỡnh số trong nghiờn cứu này mới chỉ dừng lại ở mụ hỡnh dũng chảy mà chưa đi sõu vào mụ hỡnh số dịch chuyển As cú tớnh đến cỏc quỏ trỡnh khỏc.
Postma và nnk (2010) [71] nghiờn cứu về dịch chuyển As và Fe từ trầm tớch vào NDĐ vựng chõu thổ sụng Hồng. Trong cụng trỡnh này nhúm tỏc giả đó tiến hành thớ nghiệm chiết nhiều phõn đoạn để khảo sỏt sự dịch chuyển của As và Fe vào trong pha nước. Nghiờn cứu này cũng xõy dựng mụ hỡnh số tuy nhiờn đõy là mụ hỡnh số thuỷ địa hoỏ 1 chiều với phần mụ phỏng dũng chảy rất đơn giản.
Jensen và nnk (2012) [52] đó nghiờn cứu về mụ hỡnh thuỷ địa hoỏ phức bề mặt đối với sự dịch chuyển của As bằng thớ nghiệm giả lập tuyến khai thỏc dọc sụng Hồng tại Đan Phượng. Trong nghiờn cứu này, cỏc mụ hỡnh thuỷ địa hoỏ với phản ứng phức bề mặt khỏc nhau được sử dụng để giải thớch quỏ trỡnh biến đổi hàm lượng As theo thời gian trong cỏc lỗ khoan quan trắc và lỗ khoan khai thỏc nước. Kết quả từ cỏc mụ hỡnh thuỷ địa hoỏ phức bề mặt này khỏ khỏc nhau. Kết quả cỏc mụ hỡnh này cho thấy goethite cú ỏi lực hấp phụ với As(V) lớn hơn rất nhiều As(III). Cỏc mụ hỡnh chỉ ra với TCN qp thành phần chủ yếu là geothite và cú khả năng hấp phụ cao. Cỏc kết quả mụ hỡnh cho thấy khả năng hấp phụ của As(III) đối với TCN qh cũng tương tự với TCN qp. Kết quả từ thớ nghiệm giả lập tuyến khai thỏc dọc sụng cũng cho thấy NDĐ cú thể lờn đến 74% thể tớch được cung cấp từ nước sụng. Nước sụng cú hàm lượng As và cỏc ion chớnh khỏc thấp hơn rất nhiều so với NDĐ và với tớnh toỏn cho thấy
hàm lượng As(III) trong nước hoà trộn đó đủ đạt đến mức quỏ trỡnh giải hấp từ trầm tớch TCN bắt đầu diễn ra.
Postma và nnk (2012) [73] khi nghiờn cứu mối quan hệ giữa hàm lượng As và tuổi trầm tớch đó chỉ ra trầm tớch cú tuổi càng già thỡ hàm lượng As càng thấp. Đồng thời tuổi trầm tớch cũng được đỏnh giỏ cựng với cỏc phản ứng của vật liệu hữu cơ và thành phần hoỏ học NDĐ tại Thạch Thất - Đan Phượng. Nghiờn cứu này định tuổi trầm tớch thụng qua việc sử dụng phương phỏp huỳnh quang kớch thớch quang học (OSL). Nghiờn cứu này cũng chỉ ra, càng gần sụng thỡ tuổi trầm tớch càng trẻ và xa sụng thỡ tuổi càng già. Tại Đan Phượng cỏch sụng hồng ~1km tuổi của trầm tớch chỉ khoảng 460 năm. Trong khi đú tại Phỳ Kim là vựng rỡa đồng bằng thỡ trầm tớch cú tuổi khoảng 5900 năm. Nghiờn cứu này đề xuất tuổi của trầm tớch là nhõn tố chớnh ảnh hưởng đến phõn bố hàm lượng As trong NDĐ.
Postma và nnk (2016) [75] đó nghiờn cứu về biến đổi thuỷ địa hoỏ trong TCN qh cú hàm lượng As cao trong 6.000 năm tại Thạch Thất - Đan Phượng. Trong nghiờn cứu này, mụ hỡnh thuỷ địa hoỏ 1D được sử dụng để mụ phỏng lại quỏ trỡnh biến đổi này. Đối với trầm tớch, khi tuổi tăng lờn thỡ hàm lượng chất hoà tan cũng tăng lờn, hàm lượng As(III) và Fe(II) cũng tăng lờn đồng thời làm giảm pH, Ca2+ và HCO3-. Những thay đổi này được giải thớch bởi chuỗi cỏc phản ứng động học của phõn giải carbon hữu cơ, của sự khử sắt oxit cú mang As, của quỏ trỡnh hấp phụ As(III), của kết tủa siderite và hoà tan của CaCO3. Mụ hỡnh mụ phỏng NDĐ chứa As của lớp trầm tớch dày 20m từ mặt đất qua 6.000 năm cho thấy sự gia tăng hàm lượng As(III) trong 1.200 năm đầu tiờn lờn đến hàm lượng 600àg/L. Trong khoảng thời gian đầu này thỡ sự giải phúng của As(III) từ sắt oxy hydroxit giảm dần nhưng quỏ trỡnh hấp phụ của As(III) lờn trầm tớch sẽ làm chậm lại lượng tăng của As(III) trong NDĐ. Sau đú, hàm lượng As(III) trong NDĐ giảm dần từ từ và được khống chế bởi quỏ trỡnh giải hấp phụ và giải phúng từ Fe oxit bị khử. Sau 6.000 năm, hàm lượng As(III) giảm xuống chỉ cũn 33àg/L. Mụ hỡnh số này cũng định lượng được khả năng của cỏc thụng số TCN, phản ứng hoỏ học của cỏc chất, số lượng cỏc bề mặt hấp phụ và cỏc cơ chế đệm thay đổi trong suốt 6.000 năm và ảnh hưởng kết hợp của cỏc quỏ trỡnh này đến hàm
lượng As(III) trong NDĐ.
Như vậy, qua việc tổng hợp cỏc kết quả nghiờn cứu trước đõy, cho thấy hàm lượng As cao trong NDĐ ở khu vực nghiờn cứu chủ yếu được giải phúng từ trầm tớch TCN qh dưới cơ chế khử hoà tan oxy hydroxit sắt cú hấp phụ As. Vỡ vậy để cú thể giải quyết được mục tiờu nghiờn cứu đó đặt ra, một số vấn đề sau cần được giải quyết thờm:
- Điều tra, khảo sỏt điều kiện ĐCTV và tổng hợp tài liệu xỏc định phõn bố hàm lượng As trong NDĐ tại khu vực nghiờn cứu.
- Tổng hợp tài liệu phõn tớch, đỏnh giỏ chi tiết cỏc ảnh hưởng của cỏc nhõn tố tự nhiờn và nhõn tạo đến sự tồn tại và dịch chuyển As trong NDĐ.
- Xỏc định và đỏnh giỏ cơ chế dịch chuyển As trong NDĐ từ TCN qh vào TCN qp. Dự bỏo diễn biến hàm lượng As trong TCN qp theo thời gian.