BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC NGUYÊN TỐ As(III), As(V), Sb(III),
Sb(V) VÀ MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ TRONG MẪU NƯỚC SINH
HOẠT Ở HUYỆN KRÔNG PẮK TỈNH ĐẮK LẮK
BẰNG PHƯƠNG PHÁP KÍCH HOẠT NƠTRON
VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP HỖ TRỢ
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
ÑAØ LAÏT – 2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC NGUYÊN TỐ As(III), As(V),
Sb(III), Sb(V) VÀ MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ TRONG
MẪU NƯỚC SINH HOẠT Ở HUYỆN KRÔNG PẮK
TỈNH ĐẮK LẮK BẰNG PHƯƠNG PHÁP KÍCH HOẠT
NƠTRON VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP HỖ TRỢ
Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH
Mã số: 604429
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tơi dưới sự hướng
dẫn của PSG.TS Nguyễn Ngọc Tuấn.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được ai
cơng bố trong bất kỳ cơng trình nghiên cứu nào khác.
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
Trang 3
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
ICP-AES
Inductively Couple Plasma – Emission Atomic Spectrometry
ICP – MS Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy
HG-AAS
HydrideGenerator- Atomic Absorption Spectrophotrometry
GF- AAS
Graphite Furnace - Atomic Absorption Spectrophotrometry
CV-AAS
Cold Vapour - Absorption Spectrophotrometry
F-AAS
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
Trang 1
DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU VÀ BIỂU ĐỒ
1. Các bảng số liệu.
Bảng 1: Một số thơng số hạt nhân của đồng vị
As và 122Sb
76
Bảng 2: Giới hạn phát hiện ước lượng của INAA của một số ngun tố trong điều
Bảng 3: Giới hạn phát hiện của ngun tố As ứng với thời gian chiếu và thời gian
đợi khác nhau
Bảng 4: Giới hạn phát hiện của ngun tố Sb ứng với thời gian chiếu và thời gian
Bảng 5: Số liệu hạt nhân và điều kiện phân tích kích hoạt nơtron cho các ngun tố
As và Sb
Bảng 6: Ảnh hưởng của mơi trường axít HNO3 đến q trình trình kết tủa As(III)
bằng DBDTC
Bảng 7: Ảnh hưởng của mơi trường KI đến q trình khử As(V) về As(III).
Bảng 8: Ảnh hưởng của mơi trường Na2S2O3 đến q trình khử As(V) về As(III).
Bảng 9: Ảnh hưởng của mơi trường KI+ Na2S2O3 trong q trình khử As(V) về
As(III).
Bảng 10: Ảnh hưởng của mơi trường NaBH4 trong q trình khử As(V) về As(III).
Bảng 11: Ảnh hưởng của mơi trường pH để để hấp phụ Sb(III) bằng MgO
Đồ thị 2: Ảnh hưởng của mơi trường pH đến q trình hấp phụ Sb(III) bằng MgO
Biểu đồ 9: So sánh hàm lượng As(III), As(V) và As tổng trong các mẫu nước mùa
khơ
Biểu đồ 10: So sánh hàm lượng As(III), As(V) và As tổng trong các mẫu nước mùa
mưa
Biểu đồ 11: Hàm lượng Sb(III) trong các mẫu nước vào mùa khơ
Biểu đồ 12: Hàm lượng Sb(III) trong các mẫu nước vào mùa mưa
Biểu đồ 13: So sánh hàm lượng Sb(III) giữa các giếng trên các nền đất khác nhau
Biểu đồ 14: Hàm lượng Sb(V) trong các mẫu nước vào mùa khơ
Biểu đồ 15: Hàm lượng Sb(V) trong các mẫu nước vào mùa mưa
Biểu đồ 16: So sánh hàm lượng Sb(V) giữa các nhóm giếng trên các nền đất khác
nhau
Biểu đồ 17: So sánh hàm lượng Sb(III), Sb(V) và Sb tổng trong các mẫu nước mùa
khơ
Biểu đồ 18: So sánh hàm lượng Sb(III), Sb(V) và Sb tổng trong các mẫu nước mùa
mưa
Biểu đồ 19: So sánh độ pH trong các mẫu nước giếng
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
Trang 3
Biểu đồ 20: So sánh độ pH các mẫu nước giếng theo các nhóm đất khác nhau
Biểu đồ 21: So sánh Coliforms tổng trong các mẫu nước giếng giữa 2 mùa
Biểu đồ 22: So sánh Coliforms tổng trong các mẫu nước giếng trên các nền đất khác
nhau.
3. Các đồ thị và hình vẽ.
Đồ thị 1: Ảnh hưởng của mơi trường axít HNO3 đến q trình trình kết tủa As(III)
bằng DBDTC
Đồ thị 2: Ảnh hưởng của mơi trường pH đến q trình hấp phụ Sb(III) bằng MgO
Hình 1: Sơ đồ thực hiện phương pháp tách và làm giàu trong q trình phân tích
3
1.1.2.2. Địa hình .....................................................................................................
3
1.1.2.3 Khí hậu ........................................................................................................
4
1.1.3. Tình hình dân cư............................................................................................
4
1.2. Một số thơng tin chung về nước........................................................................
4
1.2.1. Nước trên trái đất...........................................................................................
4
1.2.2. Nguồn nước ngọt trên thế giới ......................................................................
5
1.2.3. Nước sinh hoạt...............................................................................................
1.3.1.1. Nguồn gốc ................................................................................................
10
1.3.1.2. Các q trình sinh-địa-hóa ........................................................................
10
1.3.2. Tính chất vật lý của asen..............................................................................
11
1.3.3. Tính chất hóa học asen................................................................................
11
1.3.3.1. Các hợp chất của Asen(III) .......................................................................
12
1.3.3.2. Các hợp chất của Asen(V) ........................................................................
12
1.3.4. Con đường xâm nhập trong nước .................................................................
12
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
16
1.4.2.1. Tính chất vật lý của antimon .....................................................................
16
1.4.2.2. Tính chất hóa học của antimon..................................................................
17
1.4.2.3. Các hợp chất của antimon và tích chất của chúng.....................................
18
1.4.4. Sự phân bố của antimon trong mơi trường ...................................................
19
1.4.5. Sự phân bố Sb trong đất...............................................................................
19
1.4.6. Sự phân bố Sb trong nước............................................................................
19
1.4.7. Sự phân bố Sb trong khơng khí ....................................................................
1.6. Sơ lược về các phương pháp phân tích asen, antimon .....................................
23
1.6.1. Phương pháp phân tích trọng lượng .............................................................
23
1.6.2. Phương pháp chuẩn độ.................................................................................
24
1.6.3. Phương pháp trắc quang so màu24.
1.6.4. Phương pháp quang phổ hấp thụ ngun tử..................................................
25
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
Trang 3
Phần 2. Phương pháp nghiên cứu ..........................................................
27
2.1. Phương pháp kích hoạt nơtron ........................................................................
27
2.1.1. Ngun lý của phương pháp kích hoạt .........................................................
2.2.2.3. Hiệu suất tách hóa (H) ..............................................................................
34
2.3. Các ngun nhân gây ra sai số trong q trình phân tích kích hoạt..................
35
2.3.1. Sai số trong q trình tách hố ....................................................................
35
2.3.2. Sai số gây ra từ sự sai khác của hình học đo mẫu ........................................
35
2.3.3. Sai số từ q trình chiếu mẫu ......................................................................
35
2.3.4. Sai số tương đối của số đếm từ hệ đo mẫu ...................................................
37
2.4. Phương pháp định lượng trong phân tích kích hoạt .........................................
38
45
3.2.2. Điều chế các đồng vị As(III), As(V), Sb(III) và Sb(V)................................
47
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
Trang 4
3.3. Khảo sát điều kiện tối ưu để thiết lập quy trình phân tích As(III) và As(V)..... 47
3.3.1. Khảo sát điều kiện tối ưu khi phân tích As(III) và As(V) .............................
47
3.3.1.1. Khảo sát mơi trường HNO3 khi kết tủa As(III) bằng DBDTC....................
47
3.3.1.2. Khảo sát khả năng khử của các chất khử và các hệ khử khác nhau ............
48
3.3.1.2.1. Khảo sát mơi trường KI trong q trình khử As(V) về As(III)................
48
3.3.1.2.2. Khảo sát mơi trường Na2S2O3 trong q trình khử As(V) về As(III). .....
48
3.4.1.2.3. Khảo sát mơi trường KI+Na2S2O3 trong q trình khử Sb(V) về Sb(III). 53
3.4.1.2.4. Khảo sát mơi trường NaBH4 trong q trình khử Sb(V) về Sb(III). ........
54
3.4.2. Nhận xét ......................................................................................................
54
3.5. Quy trình phân tích As(III) và As(V), Sb(III) và Sb(V)..................................
55
3.5.1. Quy trình phân tích As(III) và As(V) ...........................................................
55
3.5.2. Quy trình phân tích Sb(III) và Sb(V)...........................................................
57
3.6. Đánh giá độ chính xác của phương pháp........................................................
58
3.7. Phân tích mẫu thực tế......................................................................................
59
63
3.8.2. Hàm lượng As(V) trong các mẫu nước giếng được thu thập tại huyện Krơng
Pắk được trình bày tại bảng 19. .............................................................................
67
3.8.3. Hàm lượng As(III), As(V) và As tổng trong các mẫu nước giữa 2 mùa.......
70
3.8.4. Hàm lượng Sb(III) trong các mẫu nước giếng được thu thập tại các xã của
huyện Krơng Pắk được trình bày ở bảng 20. ..........................................................
71
3.8.5. Hàm lượng Sb(V) trong các mẫu nước giếng tại các giếng của huyện Krơng
Pắk được trình bày ở bảng 21. ...............................................................................
74
3.8.6. Hàm lượng Sb(III), Sb(V) và Sb tổng trong các mẫu nước giữa 2 mùa. .......
78
3.8.7. Kết quả xác định độ pH trong các mẫu nước giếng được thu thập tại huyện
Krơng Pắk được trình bày ở bảng 22. ....................................................................
79
Một báo cáo tồn cầu mới được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) cơng bố cho
thấy, mỗi năm Việt Nam có hơn 20.000 người tử vong do điều kiện thiếu nước sạch
và vệ sinh nghèo nàn và thấp kém. Theo thống kê của Bộ Y tế, hơn 80% các bệnh
truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn nước. Người dân ở cả nơng thơn và
thành thị đang phải đối mặt với nguy cơ mắc bệnh do mơi trường nước đang ngày
một ơ nhiễm trầm trọng.
Dân cư ở các vùng nơng thơn của nước ta sử dụng nước giếng đào và giếng
khoan để sinh hoạt là chính. Trong một số trường hợp, ví dụ ở một số làng xã thuộc
huyện Krơng Pắc – tỉnh Đắklắk, người dân khi sử dụng nguồn nước này thường có
các triệu chứng như ngứa, gây mụn nước, nhiều người nhạy cảm có thể bị lở lt…
Chính vì vậy trong luận văn này, chúng tơi tiến hành nghiên cứu xác định
pH, coliform và hàm lượng As(III), As(V), Sb(III) và Sb(V) trong các mẫu nước
sinh hoạt thuộc huyện Krơng Pắk – tỉnh Đắk Lắk, nhằm đánh giá hàm lượng các
ngun tố này trong các mẫu nước được thu thập và đánh giá sơ bộ chất lượng nước
sinh hoạt ở khu vực nghiên cứu.
Có rất nhiều phương pháp đã được sử dụng để phân tích hàm lượng As(III),
As(V), Sb(III) và Sb(V). Tuy nhiên, hàm lượng của các ngun tố này trong mẫu
nuớc thường là rất nhỏ; trong khi đó, phương pháp kích hoạt nơtron được ghi nhận
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
Trang 2
là một trong các phương pháp có độ nhạy, độ chính xác cao. Vì vậy, chúng tơi lựa
chọn phương pháp kích hoạt nơtron – phương pháp đang được áp dụng tại viện
nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt là phương pháp phân tích để xác định hàm lượng
As(III), As(V), Sb(III) và Sb(V) trong một số mẫu nuớc được thu thập.
Đề tài luận văn “Xác định hàm lượng các ngun tố As(III), As(V), Sb(III),
Sb(V) và một số chỉ tiêu hóa lý trong mẫu nước sinh hoạt ở huyện Krơng Pắk-Tỉnh
Krơng Bơng.
1.1.2. Đặc điểm tự nhiên
1.1.2.1. Nguồn gốc địa chất
Đất huyện Krơng Pắk có nguồn gốc chủ yếu là trầm tích phun trào bazan
gồm bazan Ferralson, bazan Phaeozems. Đất hình thành từ phun trào này thường
nặng, màu đỏ hoặc màu thẫm.
1.1.2.2. Địa hình
Huyện Krơng Pắk nằm ở phía Đơng-Nam của tỉnh, giữa cao ngun Bn
Ma Thuột và dãy núi cao Chư Yang Sin; độ cao trung bình khoảng 400-500m so với
mực nước biển. Đây là thung lũng của lưu vực sơng Srêpơk hình thành các vùng
bằng trũng chạy theo các con sơng Krơng Pắc, Krơng Ana với cánh đồng Lắk -
Krơng Ana rộng khoảng 20.000 ha. Đây là vùng trũng bị lũ lụt vào các tháng 9,
tháng 10 hàng năm. Địa hình thoải theo hướng Tây Bắc - Đơng Nam, có đồng bằng
phù sa tốt.
Krơng Pắk là phụ lưu sơng Krơng Ana, bắt nguồn từ sườn bắc của dãy núi
Ca Đung có độ cao 1.978 m, chảy theo hướng Đơng Nam - Tây Bắc rồi chuyển
hướng Đơng Bắc - Tây Nam, nhập vào sơng Krơng Ana ở bờ phải, dài 74 km. Diện
tích lưu vực 692 km2; độ cao trung bình 622 m; độ dốc trung bình 16,6%; mật độ
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
Trang 4
sơng suối trung bình 0,69 km/km2. Tổng lượng nước 0,46 km3 ứng với lưu lượng
nước trung bình năm là 14,3 m3/s và mơđun dòng chảy năm là 20,5 l/s.km2
1.1.2.3 Khí hậu
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
Trang 5
Sự phân bố nước ngọt trên Trái đất khơng đều, cả về khơng gian lẫn thời
gian. Nhiều nơi trên địa cầu rất thiếu nước. Lượng nước tiêu thụ ở các khu vực, các
quốc gia cũng rất khác nhau. Tính bình qn trên thế giới, các nước nghèo chỉ vào
khoảng 20 - 30l/người/ngày, còn các nước giàu từ 100 - 130l/người/ngày; chênh
lệch nhau hàng chục lần. Những khu vực thiếu nước, nhiều bệnh tật phát sinh dẫn
đến tử vong. Theo số liệu của Liên hợp quốc, hàng năm trên thế giới có khoảng 5
triệu người chết do bệnh vì thiếu nước sạch, dùng nước bẩn; trong đó, có khoảng 4
triệu trẻ em dưới 5 tuổi, tập trung ở Châu Phi và một số vùng ở Châu Á. Nhìn
chung, hiện nay có đến 1/3 dân số thế giới đang chịu sức ép về nước với mức độ
trung bình và cao, và dự báo đến năm 2025, tỉ lệ này có thể tăng đến 2/3, nếu khơng
có các biện pháp hữu hiệu.
Hàng năm, trên thế giới tiêu thụ một khối lượng nước ngọt khoảng
35.000km3, được dùng trong sinh hoạt, trong các nhu cầu cơng nghiệp, nơng
nghiệp, giao thơng thủy cho đến các hoạt động vui chơi giải trí, bảo vệ mơi trường...
Nơng nghiệp là lĩnh vực sử dụng nước lớn nhất, chiếm tỷ lệ 69%, cơng nghiệp 23%,
sinh hoạt chiếm khoảng 8%. Trong cơng nghiệp, nước là nhân tố quan trọng trong
hầu hết các hoạt động của nhà máy, xí nghiệp; đặc biệt là các nhà máy như thuộc
da, dệt, nhuộm, giấy, luyện kim, chế biến thực phẩm, nhiệt điện.... chưa kể đến các
loại nhà máy dùng nước để sản xuất năng lượng như thủy điện, sản xuất hơi nước
hoặc điện ngun tử... Lượng nước khổng lồ dùng trong nơng nghiệp chủ yếu là để
tưới. Tùy theo từng loại cây trồng, đòi hỏi một khối lượng nước từ 400 - 3.000m3
cho một hecta. Các vùng chăn ni cũng cần có lượng nước dồi dào cho súc vật ăn
uống, tắm rửa, làm vệ sinh chuồng trại, thau rửa phương tiện thiết bị,.v.v...
1.2.2. Nguồn nước ngọt trên thế giới
chất rắn hòa tan (TDS) cũng khơng được q 550 mg/l.
Cũng cần phải kể thêm tiêu chuẩn vi sinh, tức mức coliforms tổng khơng
vượt q 50 MPN/100ml và E-coli khơng q 23 MPN/100ml (Most Probable
Number-MPN).
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
Trang 7
Nói chung, nước được gọi là sạch và hợp vệ sinh khi đạt được các tiêu chuẩn
u cầu trên và có độ pH trong khoảng từ 6,5 đến 7,5 (pH trung hòa trong nước là
7,0). Tuy nhiên, còn có các tiêu chuẩn khác tuy khơng nằm trong định mức của tiêu
chuẩn quy định cho nước sạch, nhưng là những chỉ dấu đầu tiên để xét nghiệm
phẩm chất của nước; đó là độ oxy hòa tan (DO) và nhu cầu oxy hóa học (COD); chỉ
số sau cùng này để ước tính mức độ hợp chất hữu cơ hòa tan trong nước.
1.2.3.2. Các ngun nhân ảnh hưởng đến chất lượng nước.
Có rất nhiều ngun nhân gây ơ nhiễm ảnh hưởng đến phẩm chất nước; tùy
theo điều kiện từng nguồn ơ nhiễm mà tác động lên nguồn nước là khác nhau. Con
người là ngun nhân chính gây ra nhiều tác động tiêu cực đến nguồn nước. Do
hoạt động của con người đã làm thay đổi cả chu kỳ tuần hồn của nước, dẫn đến sự
mất cân bằng, gây bao hiểm họa. Đó là nạn phá rừng, tạo ra các hoang mạc, sự nén
chặt nền đất của các khu vực đơ thị làm hạn chế việc ngấm nước mưa bổ sung cho
nguồn nước ngầm; khai thác bừa bãi khơng bảo vệ được nguồn nước v.v... Cũng do
hoạt động của con người, làm các nguồn nước bị ơ nhiễm, suy thối ảnh hưởng đến
khả năng sử dụng, đe dọa sức khỏe con người và chức năng của hệ sinh thái nước.
Dù ở thể lỏng, thể rắn hoặc khí, nước đều có thể truyền ơ nhiễm từ nơi này đến nơi
khác, lúc này hay lúc khác. Ngồi việc ơ nhiễm nguồn nước mặt, tầng nước ngầm
cũng bị ơ nhiễm do dư lượng các loại phân bón, thuốc trừ sâu, hóa chất độc hại từ
497 trường hợp mắc tả.
1.2.3.4. pH và ảnh hưởng [4,5]
pH là chỉ số đo độ hoạt động của các ion hiđrơ (H+) trong dung dịch và vì
vậy là độ axít hay bazơ của nó. Trong các hệ dung dịch nước, độ hoạt động của ion
hiđrơ được quyết định bởi hằng số điện ly của nước (Kw) = 1,011 × 10−14 (ở 25 °C)
và tương tác với các ion khác có trong dung dịch. Do hằng số điện ly này nên một
dung dịch trung hòa (độ hoạt động của các ion hiđrơ cân bằng với độ hoạt động của
các ion hiđrơxít) có pH xấp xỉ 7. Các dung dịch nước có giá trị pH nhỏ hơn 7 được
coi là có tính axít, trong khi các giá trị pH lớn hơn 7 được coi là có tính kiềm.
Độ pH là một trong những chỉ tiêu cần được kiểm tra đối với nước ăn uống,
sinh hoạt. Sự thay đổi giá trị pH trong nước dẫn đến sự thay đổi về thành phần các
chất trong nước do q trình hòa tan hoặc kết tủa thúc đẩy hay ngăn chặn các phản
ứng hóa học, sinh học trong nước. Mỗi loại cơ thể sống thích nghi với giá trị pH
nhất định. Khi giá trị pH vượt khoảng thích nghi thì ảnh hưởng lớn đến q trình
sinh trưởng của cơ thể sống đó, thậm chí gây tử vong.
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
Trang 9
1.2.3.5. Coliform [4,5]
Các vi khuẩn coliform là các vi khuẩn hình que, gram âm, khơng có bào tử,
oxidaza - âm tính; có khả năng sinh trưởng kị khí và hiếu khí trong mơi trường có
muối mật hoặc các chất hoạt động bề mặt khác có tính chất ức chế tương tự. Chúng
cũng có thể lên men lactoza kèm theo tạo thành axit, khí trong vòng 48 giờ khi ni
cấy ở nhiệt độ từ 350C - 370C.
Coliform là một nhóm vi khuẩn rất phổ biến, có thể tìm thấy ở mọi nơi, kể cả
trong đất, da, nước sơng, nước ao hồ, rau cải, và trong phân động vật.
Trong tự nhiên asen có trong nhiều loại khống vật như realgar As4S4,
orpoment As2S3, asenolite As2O3, asenopyrite FeAsS (tới 368 dạng). Trong nước,
asen thường ở dạng asenic hoặc asenate (AsO33-, AsO43-). Các hợp chất asen methyl
có trong mơi trường do chuyển hóa sinh học.
Asen là một ngun tố khơng chỉ có trong nước mà còn có trong khơng khí,
đất, thực phẩm và có thể xâm nhập vào cơ thể con người. Ngun nhân chủ yếu
khiến nước ngầm ở nhiều vùng ở nước ta nhiễm asen là do cấu tạo địa chất.
Trong cơng nghiệp, asen có trong ngành luyện kim, xử lý quặng, sản xuất
thuốc bảo vệ thực vật, thuộc da. Asen cũng có mặt trong thuốc trừ sâu, diệt nấm,
diệt cỏ dại….
Ngồi ra, những khu vực dân tự động đào và lấp giếng khơng đúng tiêu
chuẩn kỹ thuật khiến chất bẩn, độc hại bị thẩm thấu xuống mạch nước. Cũng như
việc khai thác nước ngầm q lớn làm cho mức nước trong các giếng hạ xuống
khiến cho khí ơxy đi vào địa tấng và gây ra phản ứng hóa học tạo ra thạch tín từ
quặng pyrite trong đất và nước ngầm nơng, ở mức nước ngầm sâu thì khơng phát
hiện được.
1.3.1.2. Các q trình sinh-địa-hóa
Sự phân bố rộng rãi của ngun tố asen được bắt nguồn từ q trình địa hóa.
Điều này có nghĩa nồng độ của asen gia tăng khi càng xuống sâu dưới các tầng đất
hoặc mạch nước ngầm.
Hai mơi trường có khả năng tích tụ nồng độ asen cao đó là (1) tại khu vực
vũng, vịnh kín ở miền khí hậu khơ hạn đến bán khơ hạn, và (2) tại những tầng nước
ngầm có tính khử mạnh, thường gặp ở vùng chứa nhiều lắng cặn phù sa với nồng độ
sulphate thấp. Các tầng lớp lắng cặn mỏng ở địa vực thấp, nơi có độ nghiêng thủy
vực thấp, là khu vực đặc trưng chứa nhiều asen trong mạch nước ngầm.
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
chất asen hóa trị III có độc tính cao hơn dạng hóa trị V.
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
Trang 12
1.3.3. Tính chất hóa học của asen
Asen (As) tồn tại dưới dạng các hợp chất (chính các hợp chất của asen mới là
những độc chất cực mạnh ).
Mơi trường ơxy hóa là điều kiện thuận lợi để cho nhiều hợp chất hóa trị V
chuyển sang dạng asen hóa trị III.
1.3.3.1. Các hợp chất của Asen(III)
Ở trạng thái tự nhiên, As tồn tại nhiều dạng hợp chất khác nhau nhưng dạng
gây độc và ảnh hưởng mạnh đến con người nhiều nhất là As (III); gồm các dạng tồn
tại sau: Asenic florur (AsF3), asenic chloride (AsCl3), asenic(III) bromide (AsBr3),
asenic Iodide (AsI3), asenic Hidide (AsH3), asenic Oxide (As2O3), asenic sulphide
(As2S3), asenic selenide (As2Se3), asenic telluride (As2Te3). Tính chất chung của các
hợp chất As (III) là thể hiện tính khử.
1.3.3.2. Các hợp chất của Asen(V)
Trong tự nhiên, As (V) thường tồn tại ở các dạng sau: Asenic floride(AsF5),
asenic cloride (AsCl5), asenic oxide (As2O5), asenic sulphide (As2S5). Tính chất
chung của các hợp chất As (V) là thể hiện tính oxi hóa.
1.3.4. Con đường xâm nhập trong nước
Con đường tự nhiên: Sự tích tụ asen trong các tầng trầm tích chứa nước.
Khi điều kiện mơi trường thay đổi, asen được giải phóng và đi vào nước ngầm dưới
dạng các ion do sự hồ tan tự nhiên của khống chất và quặng,
hợp chất asen tồn tại trong nước dưới đất.
Nước dưới đất trong những vùng trầm tích núi lửa, một số khu vực quặng
hóa nguồn gốc nhiệt dịch, mỏ dầu-khí, mỏ than, …thường giàu asen.
Nếu nước dưới đất khơng có oxy thì các hợp chất asenat được khử thành
asenite, chất này có độc tính gấp 4 lần asenat. Trong trường hợp tầng đất giàu chất
hữu cơ và sắt thì khả năng hấp thụ asen tốt, khiến tiềm năng ơ nhiễm sẽ cao hơn.
Ngun nhân khiến cho nước ngầm có hàm lượng asen cao là do sự oxy hóa
asenopyrit, pyrit trong các tầng sét và lớp kẹp than bùn trong bồi tích cũng như giải
phóng asen dạng hấp thụ khi khử keo hydroxyt Fe(III) bởi các hợp chất hữu cơ và vi
sinh vật.
1.3.6. Ảnh hưởng của asen
1.3.6.1. Tiêu chuẩn về asen
Về tiêu chuẩn nước uống đối với asen hiện nay còn nhiều điều phải bàn luận.
Năm 1993, Tổ Chức Y Tế Thế Giới đã hạ tiêu chuẩn khuyến cáo tối đa với asen
trong nước từ 0,05mg/l xuống 0,01 mg/l. Việc thay đổi tiêu chuẩn này được dựa
Trương Đức Toàn – Luận văn thạc só Hóa học
Copyright: Tài liệu đại học ©