ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC CÂP BANG
HYDROXYTSẮT
MÃ SỐ: QT - 09 - 60
CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: TS. NGUYÊN MẠNH KHẢI
CÁC CÁN BỘ THAM GIA: CN. Nguyễn Xuân Huân
Sinh viên. Lê Thị Ngọc Anh
HÀ NỘI - 2010
Nguyễn Mạnh Kliải
Khoa Môi trường
BÁO CẢO TÓM TẮT
a. Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý asen trong nước cấp bằng hydroxyt sắt.
Mã số: QT - 09 - 60
b. Chủ trì: TS. Nguyễn Mạnh Khải
c. Các cán bộ tham gia: CN. Nguyễn Xuân Huân
sv. Lê Thị Ngọc Anh
d. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm asen trong nước ngầm tại một số vùng nông
thôn tỉnh Hà Nam và khả năng xử lý chúng bằng sắt hydroxit. Nghiên cứu ảnh hưởng
của thời gian, giá trị pH và tý lệ của Fe (III) và As(III) đến khả năng xử lý As.
e. Các kết quả đạt được
Hiện trạng ô nhiễm asen tại một số vùng nông thôn đồng bằng sông Hồng tại
nghiên cứu này cho thấy mức độ ô nhiễm tương đối cao. vượt tiêu chuẩn cho phép đên
40 lần.
Kết quả nghiên cứu về khả năng sử dụng hyđroxit sắt đế hấp phụ asen trong
nước cho thấy khoảng pH tối ưu là 6,0-6,5, khả năng hấp phụ As bởi hyđroxit sắt đạt
19,9 mg g'1. Động học quá trình hấp phụ tuân thủ theo phương trình Lagergren với hệ
số k = 0,486, phương trình hồi quy q,= 19,77(l-e'0 486') với hệ số tương quan R2=0,92,
thời gian hấp phụ đạt cân bằng trong khoảng 15 phút thể hiện hiệu suất hấp phụ As của
hyđroxit sắt cao. Tỷ lệ Fe/As ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng xử lý As, với tỷ lệ Fe/As

exceeded maximum allowable concentration As in drinking water (10 pgAs L'1). Batch
adsorption experiments were carried out by considering various solution pH,
interaction time, hydrous ferric oxide concentrations. The adsorption of arsenite by
hydro ferro oxide was found being optimal at pH ranged 6.0-6.5. The adsorption was
very fast initially and maximum adsorption was observed within 15 min of agitation
for arsenite and following Lagergren equation with adsorption rate constant (k) yielded
0.486. The ratio Fe/As was also importance factor effecting the removal of arsenite in
water environment and it was found that at Fe/As >30 resulting remained contents of

As less than 10 pg L"1.
MỞ ĐẦU
Hiện nay do sự bùng nổ dân số thế giới, vấn đề cung cấp nước sạch cho
sinh hoạt đane là một vấn đề lớn mà xã hội quan tâm. Trong khi nguồn nước bề
mặt: sông, suối, ao, hồ đang ngày càng bị ô nhiễm nặng bởi nước thải sinh hoạt,
nước thải từ các nhà máy công nghiệp thì việc sử dụng nguồn nước ngầm như là
một giải pháp hữu hiệu cho việc cung cấp nước sạch. Nước ngầm ít chịu ảnh
hưởne bởi các tác động của con người. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất
lượng nước bề mặt. Trong nước ngầm, hầu như không có các hạt keo hay cặn lơ
lửng, các chỉ tiêu vi sinh trong nước ngầm cũng tốt hơn. Tuy nhiên, khi khai thác
nguồn nước ngầm, một số vùng phải đối mặt với một vấn đề rất đáng lo ngại, đó là
việc nhiễm độc kim loại nặng, đặc biệt là Arsen. Nguồn Arsen có trong nước
ngầm chủ yếu do sự hoà tan các hợp chất có chứa Arsen trong đất, đá do quá trình
phong hoá, hoạt động núi lửa và một phần do quá trình sản xuất công, nông nghiệp
tạo ra.
Arsen là nguyên tố có độc tính cao, sự tích lũy Arsen vào cơ thể trong thời
gian dài kể cả ở hàm lượng thấp cũng gây nên nhiều tác hại cho sức khỏe con
người. Các triệu trứng của nhiễm độc Arsen có thể bao gồm sự thay đổi màu da,
hình thành cùa các vết cứng trên da, ung thư da, ung thư phổi, ung thư thận và
bàng quang cũng như có thể dẫn tới hoại tử. Đáng lo ngại là hiện nay chưa có
phương pháp hiệu quả để điều trị những căn bệnh quái ác này.


.
1
CHƯƠNG 1. TỒNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Arsen và sự phân bố trong môi trường 3
1.1.1. Giới thiệu chung về Arsen 3
1.1.2. Các phản ứng hoá học và các dạng tồn tại của nguyên tố Arsen

4
1.1.3. Các dạng tồn tại của Arsen(III) và Arsen(V) trong môi trường
8
1.1.4. Arsen vô cơ 10
1.1.5. Arsen hữu cơ 11
1.2. Sự phân bố của Arsen trong môi trường 12
1.2.1. Trong vỏ trái đất 12
1.2.2. Trong đất đá và trầm tích 12
1.2.3. Trong không khí 12
1.2.4. Trong nước

.
13
1.2.5. Arsen trong cơ thể người và động vật 13
1.3. Ảnh hường của Arsen tới sức khoẻ và môi trường 13
1.3.1. Độc tính của A s 13
1.3.2. Con đường xâm nhập của Arsen vào cơ thể
14
1.3.3. Các bệnh nhiễm độc Arsen 15
1.3.4. Ảnh hưởng của Arsen đến môi trường 17
1.4. Phương pháp xử lí As 20
1.5. Sắt hiđroxit và tính chất hấp phụ 22


.
26
3.2. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm As trong nước ngầm tại xã Văn Lý, Bình Nghĩa

26
3.3. Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ As bằng hiđroxit sắt

28
3.3.1. Kết quả khảo sát thời gian đạt cân bàng hấp phụ
28
3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hâp phụ của hiđroxit săt 29
3.3.3. Kết quả xác định nồng độ Fe(III) thích hợp và tỷ lệ giữa Fe3+và As(III) 30
3.4. Đề xuất công nghệ xử lý: 32
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 34
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 35
TÀI LIỆŨ THAM KHẢO 36
DANH MỤC BẢNG BIẺU
Bảng 1: Một số hợp chất vô vơ và hữu cơ thông thường của A s
4
Bảng 2. Thống kê tình hình cấp nước sinh hoạt tại xã Văn Lý và Bình Nghĩa
26
Bảng 3. Khảo sát thời gian đạt cân bàng hấp phụ đối với các ion kim loại

28
Bảng 4. Sự ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ As bằng hiđroxit sắt

29
Bảng 5. Khảo sát nồng độ và tỷ lệ thích hợp của Fe/As
31

unfua. Một số quặng có hàm lượng Arsen cao nhất là Arsenopirite (FeAsS),
realgar (As4S4) và orpinen (As2S3). Do quá trình phong hoá, Arsen trong các loại
quặng bị rửa trôi theo nước, thẩm vào đất và gây ô nhiễm đất và nước. Các dạng
tồn tại của Arsen trong nước phụ thuộc vào pH và thế oxi hoá khử. Trong nước tự
nhiên, Arsen tồn tại chủ yếu ở 2 dạng hợp chất vô cơ là Arsenate [As(V)], Arsenite
[As(III)]. As(V) là dạng tồn tại chủ yếu của Arsen trong nước bề mặt và As(III) là
dạng chủ yếu của Arsen trong nước ngầm. Arsen còn tồn tại ở nhiều dạng hợp chất
hữu cơ như: metylasonic, dimetylasinic.
Ngoài ra, các hoạt động sản xuất của con người như việc luyện kim, đốt các
nhiên liệu hoá thạch, sử dụng các loại thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu, các chất thải
công nghiệp, sử dụng vũ khí hoá học là một nguyên nhân quan trọng trong vấn
đề ô nhiễm Arsen như hiện nay.
3
Bảng 1 : Một số họp chất vô vo và hữu cơ thông thường của As
S T T
T ê n gọi C ô ng th ứ c phâ n tử
1
A rs e n ( III) o x it
AS2O 3
2
A x it A rs enơ
H 3A S O 3
3 A x it m e ta A rs e n ơ
H A s 0 2
4
C ác A rse n ite
H 2A SO 3 , H A S O 3 , A SO 3
5 A rs e n ( III) clo ru a
AsC 13
6 A rs e n (III) sun fu a

1.1.2. Các phản ứng hoả học và các dạng tồn tại của nguyên tố Arsen
* Các tỉnh chất hoả học
N g u y ê n tố A s có m ộ t số dạng thù h ìn h, dạng p h i k im loại và dạng k im loạ i.
D ạ ng p h i k im lo ạ i của A rs en được tạo nên k h i là m ngư n g tụ h ơ i tạo thành
chất ran m àu v àng g ọi là A rsen vàng. A rsen vàng có m ạ ng lư ớ i lập p h ươn g, gồm
n hững phâ n tử A s 4 liê n k ế t v ớ i nhau bằng lự c V a nderv al. A s tan tro n g cs2 cho
d ung dịc h gồm nhữ n g phân tử tứ d iện A s 4. A rs en và ng ké m bền, ở n h iệ t độ thườn g
nó ch uyển sang dạ ng k im loại.
D ạ ng k im lo ạ i của A rsen có m àu trắ ng bạc, là chấ t dạng p o lim e có m ạng 1-
4
ư ớ i ngu yê n tử , m ỗ i ng uyê n tử A s liê n kết v ớ i 3 nguyên tử A s bao q uanh băng liê n
kết A s -A s . N ó có k hả năng dần d iện, dẫn n h iệ t nhưn g giò n, dễ ngh iề n thành bột,
khô n g tan tro n g cs2.
H ơ i A rs e n cũ ng gồm n hữn g phân tử tứ diện A s 4, có m ùi tỏ i, rất độc. Phân tử
A s 4 bất đầu p hân h u ỷ ở 1325 °c và phân h uỷ hoàn toàn ở 1700 °c.
T rong k h ô n g khí. A s b ị o x i hoá trên bề m ặt, kh i đun n óng tạo thành o x it
4 A s + 3 O 2 = 2 AS2O 3
ở dạng b ộ t nh ỏ, A rsen b ốc cháy tro n g khí clo tạ o th ành A rs e n tric lo ru a
2 A s+ 3 C 1 2 = 2 A sC13
K h i đun nó n g, nó tư ơ n g tác v ớ i b rô m , iô t, lư u hu ỳn h.
A rsen tạo nên các A rse n ua v ớ i các k im loại k iề m , k iề m thổ và m ộ t số k im
lo ạ i kh ác và tạo h ợ p k im v ớ i các k im lo ại còn lại.
C ó thế đ iệ n cực d ư ơng , A s khôn g ta n tro n g d ung d ịc h a x it c lo h id ric nh ưng
tan tro ng a x it n itr ic , tạo ra a x it A rs e n ic H 3A s 0 4:
3 A s + 5 H N O 3 + 2 H 20 = 3H 3A s 0 4 + 5 N O
A rs en c òn có thể ta n tro n g k iề m nó ng ch ảy g iả i p h óng kh í H 2
2A s + 6 N a O H = 2N a 3A s 0 3 + 3 H 2
* A r s e n h i đ r u a ( A s i n )
A s H 3 là ch ất khí k h ông m àu, có m ù i tỏ i, có tính khử rấ t m ạnh. N ó có thể
bốc cháy tro n g không kh í, k h ử được m uối của các kim loại như Cu, A g đến k im

a x it này đều không tách ra đượ c ở trạ ng thái tự do, k h i cô cạn d u ng d ịch chỉ thu
đượ c oxit.
A rs e n ( III) o x it dễ tan tro n g dung d ịc h kiề m tạo thà nh m uối A rsenit và
h iđ ro xoars e n it.
A s 40 6 + 6 N a O H + 3 H 20 = 3 N a [A s(O H )4] + N a 3A s 0 3
A rs e n ( III) o x it thể h iệ n tín h k h ử k h i tác dụng v ớ i 0 3, H 20 2, F e C l3, K 2C r20 7,
I IN O 3, tro n g đ ó nó b ị o x i hoá đến ion A s 0 43'
3 A s4 0 6 + 8H N O 3 + 14H 20 = 12 H 3A s 0 4 + 8N O
A rs e n ( III) o x it rất độc, liề u lư ợ n g gây chết ngư ờ i là 0,1 g. N ó đ ược dùng để
chế th uốc trừ sâu tro n g nô ng nghiệ p, chế th u ỷ tin h tro n g suốt và chế ch ất màu.
* O x i t c ủ a A r s e n ( V )
A rs e n (V ) o x it là ch ất ở dạng k h ố i vô đ ịnh hìn h g iố n g n hư th u ỷ tin h . N g ư ờ i
ta th ư ờ ng gán c ho nó côn g th ứ c kin h n g hiệ m là A s 20 5. Ở n h iệ t độ trên 400 °c nó
phân h uỷ thành o x i và o x it tro n g đó A rs en có số o x i hóa thấ p hơ n.
2 A s
2
0
5
= A s
4
0
6
+ 2 0
2
A s 20 5 dễ tan tro n g nước tạo thành a x it A rs e n ic , nên k h i để tro n g khô n g khí
nó b ị chảy rữa.
AS2OS 3 H 2O = 2 H 3A S O 4
6
* A x i t A r s e n i c
A x it A rs e n ic H 3A S O 4 là chất rắn, dễ tan tro ng nướ c ch o dun g d ịch a x it, có

AsC 13 + 3 H 20 = A s (O H )3 + 3HC1
C ác trih a lo genua A s X 3 dễ dàng kết h ợp v ớ i h aloge nua k im lo ại k iề m M X
tạo nên nhữ n g p hứ c chất có côn g thứ c chung M [A s X 4], M 2 [A s X 5], v ớ i m ột số hợp
chất khác tạo nên nh ữ ng sản phẩm như AsC13.4 N H 3.
N g à y na y ngư ờ i ta chỉ b iế t đượ c pe n taílo ru a arsen. Ở đ iề u k iện th ư ờng, nó
là chấ t k h í, có tín h fio hoá m ạnh. T ín h chất hoá học đặc trư n g của nó là dễ kết hợp
v ớ i m ột số hợp chấ t tạ o nên nhữ ng sản phẩm như A sF 5
A rsen bền trong k h ông khí khô, như ng bề m ặt b ị o x y hóa dần dần tro ng
khôn g k hí ẩm th ành lớ p x ỉn màu đồng và cu ố i cùng thà nh lớ p v ỏ m àu đen bao
quanh nguyê n tố. K h i đun nóng tro ng khô ng khí, A rsen bẳt ch áy tạo thành A rsen
trio x it có m ùi tỏ i.
A rs en k h ô n g phản ứ ng v ớ i nư ớc tro n g điề u kiện thiế u k h ô n g k h í hoặc các
đ iề u kiệ n th ư ờng.
K h i đun n óng, A s cũng tư ơ ng tác v ớ i B ro m , Io t v à lưu huỳ nh.
A s khô n g tan tro n g du ng dịch a x it có tính o xy h oá nh ư a x itc lo h y d ric
như ng tan tro n g a x it n ic tric loã ng tạ o thành H 3 A s 0 3 .
1.1.3. Các dạng tồn tại của Â)tsen(III) và Arsen(V) trong môi trường
T ro n g m ô i trư ờ n g o x i hoá và thoáng k hí, d ạng tồn tại chủ yếu của A rsen
tro n g n ư ớc và đất là Arsena te. A rse n có thể bền v ớ i m ộ t dãy các oxy -a n io n :
H 3A S O 4, H 2A s 0 4\ H A s 0 42' và A so /'. D ư ớ i điề u k iệ n k h ử và ngập nướ c (< 20 0
m V ), A rse n ite là dạn g tồ n tại chín h cùa A rse n. Tốc độ chu yể n hoá phụ thuộc và o
thế o x i hoá k h ử E h và pH của m ô i trư ờ ng và các nhân tố vậ t lý, hoá học, sinh học
khác. T ro n g m ô i trư ờ n g tru n g tín h, A rse nate tồn tại chủ yếu ở dạng H 2A SO4' và
H A s 0 42' , còn A rs e n ite tồn tại chủ yếu ở dạng a xit kh ô n g p hân ly H 3ASO 3. B iể u đồ
d ư ớ i đ ây cho th ấ y các dạng tồn tạ i của A rs en phụ th uộc v ào p H và Eh .
* Các halogemia của As
8
Fraction
ĩ
Hìitlí 1. Các dạng tồn tại của Arsen trong nước phụ thuộc vào pe/pH


OH
'■0 = 0
- o p o 32' r ìn 3. / 0 P 0 3:
/ — op°32- + PO43' r
H

c

OH
____________
w AT P
c

OH

H C —
\ = 0 y
} <
/
-OPO32
'c 0H Phân huỷ thành sản
\
(
/
0
\
phẩm đẩu
Q -— 0 I
AsOa3-

dạng s u n lfu a và sunlíu a n at, 2 0% còn lại bao gồm A rsen ua, A rse n it, o x it, s ilic a t và
A s n guy ên tố. M ộ t số kho áng chửa A s th ư ờ ng gặp n hư: realga r (A s S ), orp im et
(A s2S3), A rs e n o p y rit (FeAsS ), lo e llin g ite (F e A s 2), A rse n o lit (A s 20 3), d o m ey kite
(Cu3As), ena rgite (C U 3ASS4)
1.2.2. Trong đất đá và trầm tích
H à m lư ợ n g A s tự nhiên tro ng đất n hiề u nơi ở kho ản g 0,1 - 40m g /k g , tru n g
b ìn h là 5 m g /k g , trong đó đất cát có hàm lư ợ n g A s thấp nhất, còn đất bồi và đất
m ù n hữu cơ có n ồng độ A s cao hơ n. T u y n hiê n các hoạt độn g của con n g ư ờ i đã
là m tăng đ áng kể A s tro n g đất. H à m lư ợ n g A s lên tớ i 50 - 550 m g /k g đư ợ c tìm
thấy tro n g đất n ô n g ng hiệ p đã sử dụn g th uốc trừ sâu chứa A s.
H à m lư ợ n g A s tro n g trầm tích th ư ờ ng nhỏ h ơn 1 O m g/kg trọ n g lư ợ n g k h ô và
biế n đ ổ i đáng kể th eo từ n g n ơ i trên thế g iớ i.
C ác dạn g o x y hoá của A rse n th ư ờ ng được tìm thấy trong các lắng đọng
trầm tích . Ở dạng o x y hoá, nó bền vững tro n g m ô i tn rờ n g khử và ít được tìm thấy
tro n g tự n hiê n.
1.2.3. Trong không khí
C ác phần tử k h ô n g khí lơ lử ng đã được chỉ ra là chứa cả h ợp chất A rsen
hữu cơ và v ô cơ. C h ỉ có 3 5% A rsen vô cơ từ nướ c m ưa m ộ t vùng n ộ i thành đ ược
chuyển th ành A rs e n it. T u y nhiên m ột số d ạng o xy hoá sau k h i cùng có thể k hôn g
b ị lo ại trừ. T ro n g m ộ t số ng hiên cứu, nồng độ A rsen tro n g kh ô n g kh í đ ư ợc báo cáo

là tro n g kh o ảng từ dư ớ i 1 cho tớ i v ài nan ogra m / m 3
H à m lư ợ n g A rs en tro n g khô ng k h í (m g /m 3) dao đ ộng tro n g kho ảng 0,0 07 -
2,3 m g /m 3 ( tru n g bìn h là 0,5 m g /m 3), v ù ng ô n hiễ m 1,5 -190 m g /m 3 ( trung bìn h là
15 m g /m 3), ở C h âu Phi 0,6 - 1,2 m g /m 3; N a m M ỹ 0 ,9 -1,6 m g /m 3; ở C hâ u  u , B ắc
M ỹ 2,4 m g /m 3; N hật B ản 0,3-1 50 m g /3
1.2. Sự phân bố của Arsen trong môi trường
12
1.2.4. Trong nước
A rs e n th ư ờ n g có m ặ t tro n g m ô i trư ờ n g nư ớc v ớ i n ồng độ thấp. T ro n g nướ c,

13
A rs e n là tác nhân gâ y ra 19 loạ i bệnh khác nhau, tro n g đó đặc b iệ t là bệnh
u ng th ư da và u n g th ư p hổi. M ặ t khác, A rsen còn ảnh h ư ở ng đến thực vật nh ư m ộ t
chất cản tr ở trao đ ổ i chất, làm giảm m ạnh năng suất, đặc b iệt trong m ô i trư ờ ng
th iế u pho tpho. Đ ộ c tín h của các hợ p chất A rse n đối v ớ i sinh vật d ư ớ i n ư ớc tăng
th eo dãy: A r s in > A rs e n it> A rs e n a t> h ợ p chất A rsen hữu cơ.
B ệnh n h iễ m độc A rse n gọi là bệnh arsenicosis, là lo ại bệnh rấ t ng u y hại đối
v ớ i sức kho ẻ của con người. C ác biểu hiện đầu tiên của việ c n h iễm độc A rsen là
chứ ng sạm da (m e lanos is ), dầy b iểu bì (ke ratosis), từ đó dẫn đến hoạ i da hay u ng
th ư da. C ơ chế b iế n đ ổ i sinh h ọc của Ars en tro ng c ơ thể n g ư ờ i rấ t p hức tạp, tu ỳ
theo từ ng h ợ p chất. H iệ n nay chưa có biệ n pháp hữu h iệ u chữ a bệ nh nhiễ m độc
A rse n.
Đ ộ c tín h của A rsen phụ th uộ c vào dạng hoá học và các trạng thái o x y hoá.
Độ độc của các dạng A s tăng dần theo thứ tự: A s n guyê n tố < các hợp chất A s <
A s ( V ) vô c ơ < các A rse n o x it (A s III hữu cơ) < A s (II I) v ô cơ < A s in . Thô ng
thường , n g ư ờ i ta cho rằ ng m ety l hoá là con đư ờ ng g iả i đ ộc chủ yếu, song các
n ghiên cứu gần đ ây cho rằ ng các hợ p chất đư ợc m e ty l hoá có thể phần nào đóng
góp vào các tác độ n g bấ t lợ i liên quan đến sự p h ơi n hiễ m A rsen .
T ín h đ ộc p h ổ b iế n nh ất của m ột n guyên tố là sự ức chế hoạt độn g của các
hệ enzym có v a i trò như xúc tác sinh học. A s (V ) v ô c ơ khôn g phản ứ ng trự c tiế p
v ớ i các v ị trí h o ạt đ ộ n g của các enzym . Đầu tiê n, nó được kh ử về A s ( III). A s (III)
cản trở các e n zy m bằng cách liê n kế t v ớ i các n hó m - S H và - O H , đặc b iệ t k h i có
hai nh ó m -S H gần nhau tro n g en zy m và gây ra nh ững tác độn g bất lợ i đ ố i v ớ i các
e nzym tạo ra năng lư ợ n g tế bào trong chu trìn h a x it citric .
1.3.2. Con đường xâm nhập của Arsen vào cơ thể
A rs e n p hâ n bố rộ n g rãi trong sinh qu yể n (m ỏ, k h ông khí, đất, n ư ớc) nên khả
năng con n g ư ờ i tiế p xú c v ớ i nó là rất lớ n , sự xâm nhập của A s vào c ơ thể có thể
qua ba con đ ư ờ n g hô hấp, qua tiếp x úc và qua tiê u hóa.
A rsen tồ n tạ i tro n g các bụi công nghiệp g ồm nh ữ ng h ợp ch ất : A s 20 3;
A S2O 5

C ơ quan nghiên cứu ung thư quốc tể (IA R C ) xế p A s v ô c ơ vào nhó m 1
(phâ n loại các hóa chấ t dựa vào ngu y c ơ gây une th ư ở ng ư ờ i) - là chất gây ung
thư cho n g ư ờ i. T ỉ lệ m ắc bệnh u ng thư da tư ơ n g đối cao. T rong n hững ng hiê n cứu
số n g ư ờ i dân u ông n ư ớc có n ồn g độ A rs enic cao cho thấy, tỉ lệ m ắc bệnh u ng th ư
gia tă ng theo liề u lư ợ n g A s và th ờ i g ia n u ốn g nước.
1.3.3. Các bệnh Itliiễm độc Arsen
* Nhiễm độc cấp tính
K ế t quả th ự c n g hiệ m trên đ ộn g vật cho thấy A s ( IlI) đ ộc h ơ n A s (V ) , A rsen ở
dạng dun e d ic h độc h ơn ở dạng k hông tan.
15
H iệ n n ay,các trư ờ n g hợ p n hiễ m đ ộc cấp tín h chủ yếu do tiế p nhận A rse n
qua đư ờ ng m iệng. C ác triệ u trứ n g n h iễ m độc xuất hiện sau nh iề u g iờ hoặc sau vài
g iờ phụ th uộc và o lư ợ n g A rs en đi vào c ơ thể.
C ác dâu h iệ u là : k h ô m iệ n g kèm theo k h ó nu ố t,n ô n , đau bụng dữ dội, sau
dó là tiêu chảy. B ệ nh nhân ở tìn h trạng m ấ t nước, huyế t áp g iả m , tiể u tiệ n ít, thân
n hiệ t tụ t, ch u ộ t rú t, co g iật. T ử v ong có thể xuất h iệ n sau 24 g iờ nhưng n ó i chun g
tìn h trạ ne xấ u kéo dà i 3-7 ngày. N ếu sống sót sự h ồ i phụ c bệnh rấ t lâu sau nh iề u
ngày hoặc n h iề u thán g.
C ác triệ u trứ n g n h iễm độc A rsen v ô cơ cũng rất p h o ng p hú và th ay đổi
tro n g th ự c tế tu ỳ th u ộ c và o c on đ ư ờng xâm nhập khá c nhau. L iề u tử v o n g đ ối v ớ i
A rs en x âm n hậ p qua đ ư ờ n g tiê u hoá là 7 0-8 0 m g. H ít th ở tro n g đ iề u k iệ n khô n g
k h í có hàm lư ợ n g A rs e n cao gâ y viê m đ ư ờ ng hô hấp trên (viê m họng , viê m m ũ i,
v iê m th anh quản).
T iế p x úc v ớ i hợp chấ t A rsen sâ y tổn th ư ơ n g da: v iê m da tiế p x úc, v iê m
nang, và lo ét.
* Nhiễm độc mãn tính
C ác dấu hiệu đầu tiê n : đau b ụng, k h ó c hịu , các c ơn ngứ a, đau k h ớ p và chân
tay, suy n hược n gày càng tăng.
C ác triệ u trứ n g khá ch quan: tiê u c hảy hoặc tá o, ban đỏ ng o ài da, đ ô i k h i có
phù, n hất là ở m i m ắ t d ư ớ i, rấ t hay gặp trư ờ n g h ợp các bệnh nhân n h iễ m đ ộc m ãn

H iệ n n ay trê n thế g iớ i có hàng chục triệ u người đã bị bệnh đen và rụ ng
m ó ng chân, sừng hoá da, un g th ư d a do sử dụn g ngu ồn n ước s inh hoạt có nồng
độ A rs en cao. N hiề u nư ớ c đã phát hiệ n hàm lư ợng A rse n rấ t cao tro n g ng uồ n nước
sinh hoạt nh ư C anada, A lask a, C h ile , A rh e n tin a , T ru n g Q u ốc, In d ia , T h ái Lan ,
B angladesh
Ờ T ru n g Q u ốc, trường hợp bệnh nhân nhiễ m độc A rsen đầu tiê n đ ược g hi
nhận từ năm 1953. số liệ u thốn e kê cho thấy 8 8 % n h iễ m qua th ự c p hẩm , 5% từ
khô ne khí và 7 % từ n ư ớc uổng. Đ ến năm 1993 m ớ i có 1546 nạn nhân của căn
bệnh A rs e n ic o s is (bện h nh iễm độc A rsen) n hư n g cho đến th ờ i điể m này đã phát
hiệ n 13500 bệnh nhân tro n g số 5 58000 n gười đượ c k iể m tra ở 462 làng thu ộc 47
vùng b ị liệ t v ào k h u v ự c nh iễ m A rsen cao. Trê n cả n ước T ru n g Q u ốc có tớ i 13 -
14 triệ u n g ư ờ i sốne, tro n g n hững v ùng có n gu ồn gốc bị ô n h iễm A rsen cao, tập
tru ng n h iề u nhất ở tỉnh A n H uy, Sơn T ây, N ộ i M ô n g , N in h H ạ, T ân C ư ơn g. T ạ i
Sơn T â y đã ph át h iệ n 105 là ng b ị ô n h iễ m Arsen . H à m lư ợ n g A rsen tố i đa thu
đượ c tro n g n ư ớc u ống là 4,43 mg/1 gấp tớ i 443 lần giá trị A rsen ch o phép của tổ
chức y tế th ế g iớ i W H O (lO fig/1).
K h u v ự c có vấn đề lớ n nhất là vùng đồn g bằng châu thổ sông G anges nằm
siữ a Tây B e ngal của Á n Đ ộ và B angladesh (C h o w d h u ry và cộng sự, 1999). Ở Tây
B e ng al, trên 40 triệ u n g ư ờ i có n guy cơ n h iễ m độc A rsen do sống tro n g các khu
vực có n ồ n g đ ộ A rse n cao. T ớ i nay đã có 0,2 triệ u n g ư ờ i b ị n h iễ m và nồn g độ
A rsen tố i đa tro n g nư ớc cao gấp 370 lần nồng độ cho phép của W H O . Tại
B ang lade sh , trư ờ n g hợp đầu tiên n hiễm A rs en m ới đư ợc p hát h iện vào năm 1993,
như ng cho đến nay có tớ i 3 000 ngư ời ch ết v ì n h iễ m độc A rsen m ỗi năm và 77
triệ u n g ư ờ i có ngu y cơ n hiễ m Arsen . Tổ chức Y tế Thế g iớ i đã phải co i đây là “ vụ
n hiễ m độc tậ p th ể lớ n nhất tro n g lịc h sử” .
C o n số bệ nh nhân n hiễm độc A rsen ở A rch e n tin a cũ ng lên tớ i 200 00 n gười.
N a a y cả các nư ớ c p hát triể n m ạnh như M ỹ , N h ậ t B ản cũng đang phải đ ối ph ó vớ i
th ực trạng ô n h iễ m A rsen . Ở M ỹ , th eo nh ững ngh iê n cứ u m ớ i n hấ t cho thấy trên 3
triệ u n g ư ờ i dân M ỹ có n g uy c ơ n hiễ m độc A rsen v ớ i n gu ồn n ước u ống có nồ ng độ
dao độn g từ 0 ,0 45 - 0,092 mg/1. C òn ở N h ậ t Bản, n hữ ng nạn nhân đầu tiên có triệ u

ô nhiễm n g h iê m trọ n g nhất là p hía N am H à N ộ i, Hà N a m , H à T ây, H ư n g Y ên,
N a m Đ ịn h , N in h B ìn h , T h ái B ìn h và H ải D ư ơng.
Ở đồ n g bà n s sông C ử u Long cũng phát h iệ n ra n hiề u g iế n g khoan có hàm
lư ợne A rs e n cao nàm ở Đ ồ ng T há p và A n G ia ng. Sự ô n hiễ m A rsen ở m iề n Băc
h iện phổ biến v à cao hơn ở m iền N am . Q ua điều tra cho th ấy 1/4 số hộ gia đình sử
d ụne trự c tiế p n ư ớc neầm k hông xử lý ở n eo ại thành H à N ộ i đã b ị ô n h iễ m A rsen,
tập tru ng n h iề u ở phía N a m thành phố (2 0 ,6 % ), h uyện T han h T rì (4 1 % ) và G ia
L â m (18.5 % ). Đ iề u n euy h iể m là A rse n khô n g gây m ùi kh ó c h ịu kh i có m ặ t trong
nướ c ngay cả k h i ở hàm lư ợ n g gây chết ngư ờ i nên nếu k h ô ng p hân tích m ẫu mà
ch ỉ bang cả m quan th ì khôn g thể phát h iện đ ược sự tồn tạ i của A rsen . B ở i vậy các
nhà k hoa học c òn gọ i A rsen là “ sát thủ vô h ìn h ” . H iện nay có kho ảng 13,5% dân
số V iệ t N a m (1 0 -1 5 triệ u n g ư ờ i) đang sử d ụn g nước ăn từ g iế ng kho a n nên rất dễ
bị n h iễ m A rsen.
T ừ năm 1999, tổ chứ c U N IC E F cùng v ớ i m ộ t số c ơ quan chín h ph ủ V iệ t
nam , các v iệ n n g hiê n cứu đã bắt đầu tập trung ngh iên cứu m ộ t cách ng h iê m tú c về
A rsen và tìm h ư ớ n g g iả m nhẹ. B ộ T ài nguyên và M ô i trư ờ n g yêu cầu đến cu ối
năm 200 6 p h ải lập đ ược bản đồ ô nh iễ m A rsen tro n g phạm v i cả nư ớc.
1.4. Phương pháp xử lí As
Đ ã có rất n h iề u cô ng nghệ đ ượ c phát triển để xử lý A rsen tro n g nướ c ngầm.
T ấ t cả đều dựa trê n các quá trìn h cơ bản sau :
O x i h o á/ khử.
K ế t tủa.
H ấ p ph ụ và trao đổi ion.
T ách lỏ ng/rắ n.
C ác p h ư ơ n g pháp vật lý .
a/ Oxi hoả/khử. H ầu hết các công nghệ xử lý A rsen chỉ có hiệu quả cao đ ố i v ớ i
việ c lo ạ i b ỏ A rs e n ở dạng A s(V ), v ì vậy A s (III) thường đư ợ c o x i hoá lên trạng thái
A s ( V ) trư ớ c k h i x ử lý. Các tác nhân hoá học thư ờng đư ợ c sử d ụ ng để o x i hoá
A rs e n it thành A rs enat bao gồm : k h í c!o, khí ozon, k a li pem an ganat, h y d ro p eox i,
2 0