Header Page 1 of 16.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
…………………………

NGUYỄN VĂN THƠM

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ
CỦA BÙN ĐỎ TÂY NGUYÊN ĐỐI VỚI MỘT SỐ
ION ĐỘC HẠI TRONG NƯỚC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015
Footer Page 1 of 16.


Header Page 2 of 16.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
…………………………

NGUYỄN VĂN THƠM

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ
CỦA BÙN ĐỎ TÂY NGUYÊN ĐỐI VỚI MỘT SỐ
ION ĐỘC HẠI TRONG NƯỚC
Chuyên ngành: Hóa môi trường
Mã số: 60440120

Học viên cao học

Nguyễn Văn Thơm

Footer PageNguyễn
3 of 16. Văn Thơm

Lớp K23-Cao học Hóa Môi Trường


Header Page
4 of văn
16. thạc sĩ
Luận

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT

Viết tắt

Tên tiếng anh

Tên tiếng việt

1

XRD

X-Ray Diffraction


pH-Point of zero charge

pH tại điểm đẳng điện

5

TRMA

Bùn đỏ trung hòa kiềm

6

TRMW

Bùn đỏ rửa nước đến pH=7

Footer PageNguyễn
4 of 16. Văn Thơm

Lớp K23-Cao học Hóa Môi Trường


Header Page
5 of văn
16. thạc sĩ
Luận

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu
bảng

3

1.5

Bán kính ion NH4+ và bán kính của các ion kim loại kiềm.

19

2.1

Kết quả xác định dung dịch chuẩn asen từ 10 – 90ppb.

29

2.2

Kết quả xác định dung dịch chuẩn asen từ 100 – 900 ppb.

29

2.3

Giá trị mật độ quang ABS.

31

3.1

Thành phần hóa học của bùn đỏ khô nguyên liệu.


47

3.7

Kết quả khảo sát tải trọng hấp phụ của vật liệu TRMW 350 .

48

3.8

Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ Amoni của TRMA.

49

3.9

Kết quả xác định pHpzc của vật liệu TRMA 600.

51

3.10

Kết quả khảo sát tải trọng hấp phụ của vật liệu TRMA 600.

52

3.11

Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ Amoni của TRMW.



Header Page
7 of văn
16. thạc sĩ
Luận

DANH MỤC HÌNH VẼ
Số hiệu
hình vẽ

Tên hình vẽ

Trang

1.1

Cấu trúc tứ diện đều của ion amoni.

19

1.2

Đường cong Clo hoá tới điểm đột biến đối với nước có amoni.

22

2.1

Đường chuẩn asen từ 10-90 ppb.



35

2.7

Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir.

37

2.8

Đồ thị dạng tuyến tính của phương trình Langmuir.

38

3.1

Giản đồ XRD của mẫu bùn đỏ Tân Rai.

40

3.2

Kết quả phân tích nhiệt mẫu bùn đỏ nguyên liệu.

41

3.3

Giản đồ XRD của vật liệu TRMA 350.


46

3.9

Đồ thị xác định pHpzc của vật liệu TRMW 350.

47

3.10

Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của TRMW 350.

48

3.11

Giản đồ XRD của vật liệu TRMA 600.

50

3.12

Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) của vật liệu TRMA 600.

50

Footer PageNguyễn
7 of 16. Văn Thơm


54

3.17

Đồ thị xác định pHpzc của vật liệu TRMW 600.

55

3.18

Phương trình tuyến tính Langmuir của vật liệu TRMW 600.

56

Footer PageNguyễn
8 of 16. Văn Thơm

Lớp K23-Cao học Hóa Môi Trường


Header Page
9 of văn
16. thạc sĩ
Luận

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN ............................................................................... 2
1.1. Bùn đỏ ........................................................................................................ 2
1.1.1. Nguồn gốc của bùn đỏ......................................................................... 2


Header Page
10 ofvăn
16. thạc sĩ
Luận

CHƯƠNG 3- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................... 39
3.1. Các đặc tính của bùn đỏ nguyên liệu. ...................................................... 39
3.1.1. Thành phần hóa học của bùn đỏ nguyên liệu.................................... 39
3.1.2. Thành phần khoáng học của bùn đỏ nguyên liệu.............................. 40
3.1.3. Kết quả chụp phân tích nhiệt của bùn đỏ nguyên liệu. ..................... 40
3.2. Vật liệu hấp phụ Asen từ bùn đỏ. ............................................................. 41
3.2.1. Bùn đỏ trung hòa kiềm (TRMA)....................................................... 41
3.2.2. Bùn đỏ rửa nước đến pH=7 (TRMW)............................................... 45
3.3. Vật liệu hấp phụ Amoni từ bùn đỏ. .......................................................... 49
3.3.1. Bùn đỏ trung hòa kiềm (TRMA)....................................................... 49
3.3.2. Bùn đỏ rửa nước đến pH=7 (TRMW)............................................... 53
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 58

Footer PageNguyễn
10 of 16.Văn Thơm

Lớp K23-Cao học Hóa Môi Trường


Header Page
11 ofvăn
16. thạc sĩ
Luận


CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN
1.1. Bùn đỏ
1.1.1. Nguồn gốc của bùn đỏ.
Bùn đỏ là chất thải trong quá trình sản xuất alumina từ quặng bauxite theo
công nghệ Bayer- sáng chế của Karl Joseph Bayer năm 1888. Quá trình sản xuất
alumina thực chất là quá trình làm giàu Al2O3 nhằm tách lượng Al2O3 trong
bauxite ra khỏi các hợp chất khác.
Theo công nghệ Bayer, bauxite thô được nghiền rửa để thu được quặng
tinh bauxite, quặng tinh được nung với NaOH trong điều kiện nhiệt độ và áp
suất thích hợp. Dung dịch aluminat (NaAlO2) sau đó được tách đem kết tủa tạo
thành Al(OH)3, rửa và nung Al(OH)3 sẽ thu được Al2O3 là bột màu trắng có hàm
lượng Al2O3 chiếm tới 98,5-99,5%. Trong tiến trình tinh chế Alumina ở trên,
phần quặng không tan trong kiềm được lắng, rửa và loại khỏi dây chuyền. Bã
thải này được gọi là bùn đỏ [27].
1.1.2. Thành phần và đặc điểm của bùn đỏ.
Bùn đỏ thải ra gồm có pha lỏng và pha rắn. Pha lỏng có tính kiềm mạnh
chứa thành phần nhôm tan trong kiềm. Pha rắn bao gồm các thành phần chính
như Fe2O3, Al2O3, SiO2, TiO2,…Thành phần khoáng của bùn đỏ chủ yếu bao
gồm Gibssite, Boemite, Hematite, Goethite, Manhetite,… cùng một số chất hóa
học khác nữa như Nitrogen, Potasium, Chromium,Zinc...[8].
Quá trình điều chế Alumina, bauxite được nghiền nhỏ. Do đó, bùn thải
khi khô là các hạt bụi mịn (60% hạt có ф< 1 μm) dễ phát tán vào không khí gây
ô nhiễm môi trường, tiếp xúc thường xuyên với bụi này gây ra các bệnh về da,
về mắt. Pha lỏng của bùn đỏ có tính kiềm gây ăn mòn đối với vật liệu. Khi
không được thu gom, cách ly với môi trường, pha lỏng này có thể thấm vào đất
ảnh hưởng đến cây trồng, xâm nhập vào mạch nước ngầm gây ô nhiễm nguồn
nước. Nước thải từ bùn tiếp xúc với da gây tác hại như ăn da, làm mất đi lớp
nhờn khiến da khô ráp, sần sùi, chai cứng, nứt nẻ, đau rát, có thể sưng tấy và loét
mủ ở vết rách xước trên da [29].

SiO2
8,486
CuO
0,015
CaO
0,066
ZnO
0,010
TiO2
5,389
ZrO2
0,064
MnO
0,045
SO3
0,221
K2O
0,024
MKN
20,330

TT
1
2
3
4
5
6

Bảng 1.2. Thành phần nguyên tố của bùn đỏ tại

P2O5
Cr2O3
47,44% 31,26% 6,17% 6,64% 6,73% 0,41% 0,44% 0,24% 0,22%

STT
1
2
3
4
5

Bảng 1.4: Các dạng cấu trúc pha trong bùn đỏ khô.
Công thức hóa học
Dạng tồn tại
Al(OH)3
Gibbsite
FeO(OH)
Geothite
Fe2O3
Hematite
SiO2
Quartz
1.08Na2O.Al2O3.1.68SiO2.1.8H2O Sodium Aluminum Silicate Hydrate

Footer PageNguyễn
13 of 16.Văn Thơm

3

Lớp K23-Cao học Hóa Môi Trường

Theo các nhà khoa học Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, các dự án
khai thác đều cần đến những diện tích đất rất lớn làm bãi thải bùn. Kết quả tính
toán cho thấy, để chế biến được 1 tấn Alumin từ Bauxite, các nhà máy phải thải
ra môi trường 2 tấn bùn đỏ. Cứ mỗi năm trong giai đoạn 2007 - 2015 (thực hiện
theo quy hoạch), các dự án ở Tây Nguyên sẽ sản xuất 6,6 triệu tấn Alumin và
lượng bùn đỏ thải ra sẽ khoảng 12 triệu tấn. Các hồ chứa quá mong manh trước
biến cố thiên tai như lụt, lũ quét… là nguyên nhân dẫn đến thảm họa môi trường
trong tương lai. Vì vậy, việc xử lý bùn đỏ là vấn đề bức thiết mang tính “sống
còn” cho các dự án Bauxite ở Tây Nguyên.
1.1.4. Các phương pháp xử lý bùn đỏ.
Các phương pháp xử lý bùn đỏ hiện nay đang được áp dụng bao gồm các
phương án chính sau:

Footer PageNguyễn
14 of 16.Văn Thơm

4

Lớp K23-Cao học Hóa Môi Trường


Header Page
15 ofvăn
16. thạc sĩ
Luận

- Xử lý phần chất lỏng đi kèm bùn đỏ hoặc phát sinh trong hồ bùn đỏ
bằng cách tái sử dụng trong dây chuyền sản xuất hoặc trung hoà bằng nước biển
(trường hợp nhà máy đặt cạnh biển) hoặc trung hoà bằng CO2.
- Chôn lấp bùn đỏ đã thải, tiến hành hoàn thổ, phục hồi môi trường.

lưu vực xung quanh để dẫn thoát ra khỏi phạm vi lòng hồ, đảm bảo lượng mưa
xuống hồ chỉ là lượng mưa thu trực tiếp từ diện tích mặt thoáng của hồ.
Footer PageNguyễn
15 of 16.Văn Thơm

5

Lớp K23-Cao học Hóa Môi Trường


Header Page
16 ofvăn
16. thạc sĩ
Luận

Theo thiết kế, phía dưới các lớp cát, vải địa kỹ thuật sẽ là ống hút nước
(bùn được lắng đọng trong lòng hồ) từ bùn để tái sử dụng. Hồ bùn đỏ cũng được
chia thành nhiều ngăn để khi bùn được thải đầy (đã hút hết nước tái sử dụng),
từng ngăn sẽ được làm khô và phủ đất phía trên, trồng cây. Để bảo đảm mục tiêu
này, đáy và vách của hồ bùn đỏ được lót bằng sét và nén chặt, sau đó là lớp nhựa
HDPE chống thấm được hàn mối với nhau rất kỹ. Một lớp cát dày được bố trí
trên lớp nhựa HDPE và trong lớp cát bố trí một hệ thống ồng đục lỗ để thu gom
nước thấm xuống từ bùn đỏ để bơm ngược về công đoạn nung bauxite để thu hồi
chất kiềm đưa vào tái sử dụng. Khi lượng bùn đỏ cao dần lên trong hồ, lớp chất
lỏng trên mặt bùn đỏ sẽ được thu theo hệ thống ống đặt đứng theo vách hồ chứa
bùn đỏ.
Chất lỏng trong hồ bùn đỏ sẽ được thu hồi triệt để. Chất đặc còn lại trong
hồ tích lũy cao dần lên đến độ cao quy định sẽ được phủ lên một lớp vật liệu
chống thấm và sau đó đổ lên 3-6 m đất để trồng cây. Sau cùng, mặt hồ chứa bùn
đỏ sẽ trở thành một vùng cây rừng xanh tốt. Bên cạnh một hồ chứa bùn đỏ đang

17 ofvăn
16. thạc sĩ
Luận

lớp rễ cây có thể chịu đựng được. Theo lí giải của các nghiên cứu, sự tồn tại của
một lượng lớn Ca2+ và Mg2+ trong nước biển sẽ tạo thành các hidroxit dưới dạng
kết tủa, làm giảm pH của bùn. Phương pháp này được coi tối ưu đối với các dự
án gần biển vì sau đó, lớp bùn sa lắng không gây nguy hiểm cho hệ sinh thái ven
biển. Có lẽ vì lí do này mà từ đầu, dự án Bauxite Tây Nguyên có ý định tạo
đường dẫn đưa bùn đỏ ra bờ biển Việt Nam. Sự vận chuyển đất bỏ đi như thế sẽ
khiến các tỉnh Tây Nguyên mất đất trồng trọt. Sau khai thác, cả vùng sẽ thành
các vũng lầy diện rộng không có khả năng làm nông nghiệp. Đồng thời, với mật
độ mưa lớn, sẽ tạo ra sự xói mòn đất, làm lộ ra lớp nền đá cứng không phù hợp
với việc canh tác nông nghiệp hay trồng rừng. Áp dụng phương pháp này tại chỗ
bằng việc trút xuống lớp muối khô CaCl2 hay MgCl2 sẽ giảm được độ pH,
nhưng thay thế gốc hydroxyl (OH-) bằng gốc muối clorua sẽ khiến đất nhiễm
mặn, mất khả năng trồng trọt. Điều này không khả thi với vùng đất Tây Nguyên
vì chi phí cho các loại muối trên và khả năng tẩy mặn là rất khó khăn.
* Lọc bỏ và thay thế các độc chất trong bùn đỏ.
Có thể sử dụng các phương pháp trao đổi ion để thay natri và hidroxite
trong NaOH bằng kali và photphat. Phương pháp này đã cho thấy một số kết quả
trong phòng thí nghiệm, nhưng chưa thể triển khai đại trà vì chi phí màng lọc và
khó khăn về thời gian trao đổi. Những kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng để việc
trao đổi ion hoàn tất cho 1m3 bùn đỏ, phải mất 10 ngày. Rõ ràng chưa thể áp
dụng với dự án bauxite ở Tây Nguyên.
Ngoài những phương pháp trên người ta còn đề ra một số phương pháp xử
lý khác như là:
- Tìm kiếm các nguồn phối trộn để trung hòa bùn đỏ: cần tập trung khai
thác các nguồn hữu cơ có tính acid: than bùn chua (pH < 4), đặc biệt là than bùn
vùng Di Linh, Lâm Hà, Đam Rông... khá dồi dào, tăng cường sử dụng than bùn

Nước là nguồn tài nguyên rất cần thiết cho sự sống trên Trái Đất. Nước
luôn luôn tuần hoàn trong thế giới tự nhiên, dưới hình thức của những chu trình
nước. Nước sạch không chứa các chất nhiễm bẩn, vi khuẩn gây bệnh và các chất
hóa học ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Ngoài ra, nước sạch còn được quy
định về thành phần giới hạn của một số ion kim loại nặng, một số chất thải dưới
mức cho phép của Tổ chức y tế Thế giới.
Vấn đề ô nhiễm nước mặt, nước ngầm ngày càng trở nên nghiêm trọng,
có những nơi đến mức báo động. Nguyên nhân là do: rác tồn đọng nhiều trong
khu dân cư và chưa được xử lý, điều kiện vệ sinh môi trường khu vực dân cư
vừa thiếu, vừa không đảm bảo vệ sinh; hệ thống thoát nước và nước thải thường
xuyên bị ứ đọng, tắc; nước thải công nghiệp, các xí nghiệp, bệnh viện… hầu hết
không được xử lý hay làm sạch trước khi thải vào hệ thống thoát nước chung;
nhiều vùng, nguồn nước ngầm bị ô nhiễm, do gần các cơ sở có ô nhiễm nặng và
nguy hiểm. Nhiều nơi chất lượng nước suy giảm mạnh, nhiều chỉ tiêu về các
chất độc hại trong nước cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần [3, 5].
1.2.1. Asen và các phương pháp xử lý Asen.
1.2.1.1. Nguồn gốc ô nhiễm Asen trong nước.
Chúng ta biết rằng, giải quyết tốt vấn đề nguồn gốc ô nhiễm Asen giúp
nhận diện được nguồn sinh ra Asen, dạng tồn tại và cơ chế di chuyển của nó
trong nước ngầm, từ đó có những biện pháp phòng tránh, xử lý và dự báo ảnh
hưởng của ô nhiễm Asen. Tuy nhiên, nguồn gốc của Asen trong nước là một vấn
đề rất khó và phức tạp. Theo lý thuyết, Asen trong nước có 2 nguồn gốc là
nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo. Nguồn gốc tự nhiên bao gồm các
nguồn gốc do các quá trình địa chất và trầm tích tạo nên dưới tác động của các
quá trình như: quá trình ôxy hoá, quá trình khử, quá trình sinh hoá. Nguồn gốc
nhân tạo bao gồm các hoạt động của con người sinh ra như: đốt than, khí thải,
nước thải chứa Asen, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, nước tưới, các chất thải
Footer PageNguyễn
18 of 16.Văn Thơm


không kim loại nên được gọi là nguyên tố nửa kim loại. Asen tồn tại chủ yếu
dưới dạng khoáng vật sunfua như Reanga (As4S4), oripenent (As2S3) ngoài ra
chúng còn lẫn trong khoáng vật của các kim loại khác. Nếu không có oxi hay
nguồn nước, các quặng này không tan trong nước. Khi con người khoan, khai
thác nước đã vô tình đưa oxi lọt xuống tầng sâu, theo thời gian, do kết quả hoạt
động của vi khuẩn, phản ứng hoá học, các khoáng chứa Asen tan ra [14, 19].
Trong nước ngầm, Asen tồn tại cả dưới vô cơ và hữu cơ. Asen không gây
mùi khó chịu trong nước, (cả khi ở hàm lượng có thể gây chết người), khó phân
hủy .Là nguyên tố phổ biến thứ 20 trong các nguyên tố có trên bề mặt trái đất.
Độc tính của Asen rất khác nhau, độc tính của As(III) độc gấp 50 lần As(V),
Asen ở dạng vô cơ độc hơn ở dạng hữu cơ...
Asen bền trong không khí khô, nhưng bề mặt bị oxi hóa dần trong không
khí ẩm thành lớp xỉn màu đồng, cuối cùng thành lớp vỏ màu đen bao quanh
nguyên tố.Khi đun nóng Asen cũng tuơng tác với brom, iot, lưu huỳnh.
Asen không tác dụng với axit không có tính oxi hóa, nhưng dễ dàng phản
ứng với các axit HNO3, H2SO4 đặc:
Footer PageNguyễn
19 of 16.Văn Thơm

9

Lớp K23-Cao học Hóa Môi Trường


Header Page
20 ofvăn
16. thạc sĩ
Luận

3As + 5HNO3 + 2 H2O = 3 H2SO4 + 5NO

Hiện nay trên thế giới phương pháp phổ biến nhất để điếu chế AsH3 là
cho NaBH4 tác dụng với As(III) trong môi trường axit HCl:
NaBH4 + H+ + 3H2O → H3BO3 + Na+ + 8[H]
Nguyễn
Footer Page
20 of 16.Văn Thơm

10

Lớp K23-Cao học Hóa Môi Trường


Header Page
21 ofvăn
16. thạc sĩ
Luận

6[H] + AsO33- + 3H+ → AsH3 + 3H2O
+ Hợp chất của As(III):
As (III) tồn tại chủ yếu trong các hợp chất như As2O3, AsCl3, AsO33*Oxit As2O3:
As2O3 ở thể rắn có màu trắng rất độc, liều lượng chết người là 0,1g.
Ở trạng thái khí nó tồn tại dưới dạng phân tử kép As 4O4, khi nhiệt độ trên
180 C nó phân li thành phân tử đơn.
0

As2O3 tan ít trong nước (1,7g trong 100g H2O) cho dung dịch axit yếu
arsenous:
As2O3 + H2O → 4 H3AsO3
Axit arsenous có tính chất lưỡng tính nhưng theo các hàng số phân ly
dạng axit và dạng bazơ thì tính chất axit của nó ưu thế hơn (K ax=6.10-10;

Header Page
22 ofvăn
16. thạc sĩ
Luận

*AsCl3:
AsCl3 là chất lỏng dạng dầu, không màu, tan trong nước và bị thuỷ phân
mạnh. Vì AsCl3 dễ bay hơi nên khi đun nóng dung dịch axit arsenous đã được
bão hoà HCl ta có thể đuổi hết Asen ra khỏi dung dịch. Tính chất này được ứng
dụng để chưng cất các hợp chất As(III).
Các hợp chất của As(III) chủ yếu có tính khử:
Trong môi trường kiềm yếu ( pH = 8) As(III) khử I2 thành I–:
AsO33- + I2 + H2O → AsO43- + 2I– + 2H+
Trong môi trường axit, As(III) phản ứng với các chất oxi hoá mạnh như
K2Cr2O7, KMnO4, KBrO3, …
5AsO33- + 2MnO4– + 6H+ → 5AsO43- + 2Mn2+ + 3H2O
3AsO33- + BrO3– + 6H+ → 3AsO43- + Br– + 3H2O
AsO33- + Cr2O72- + 8H+ → AsO43- + 2Cr3+ + 4H2O
Đây là những phản ứng được dùng để xác định hàm lượng lớn Asen bằng
phương pháp phân tích thể tích.
Ngoài tính khử các hợp chất As(III) còn thể hiện tính oxi hoá thành As 3-.
+Hợp chất của As(V):
As(V) là mức oxi hoá cao nhất của Asen. Hợp chất của As(V) chủ yếu là
As2O5, AsX5, As2S5, AsO43-.
*Oxit As2O5:
As2O5 là chất ở dạng khối vô định hình giống như thuỷ tinh, phân huỷ ở
nhiệt độ cao (trên 4000C) tạo thành As4O6.
As2O5 dễ tan trong nước tạo thành axit asenic nên để trong không khí sẽ
bị chảy rữa:
As2O5 + 3H2O → 2H3AsO4

hợp protit và hemoglobin. Asen ảnh hưởng đến thực vật như một chất cản trở
trao đổi chất, làm giảm mạnh năng suất, đặc biệt trong môi trường thiếu
photpho. Độc tính của Asen với những sinh vật dưới nước tăng theo dãy
Asen→Asenit→Asenat→hợp chất Asen hữu cơ.
Asen và hợp chất của Asen có mặt ở khắp mọi nơi như trong không khí,
đất, thức ăn, nước uống và có thể xâm nhập vào cơ thể theo 3 đường: hô hấp, da
và chủ yếu là ăn uống. Các hợp chất dễ tan của Asen hấp thụ qua đường tiêu hóa
vào máu tới 90% và ra khỏi máu đến các tổ chức rất nhanh, nửa giờ sau khi tiếp
xúc đã tìm thấy liên kết của Asen với protein trong gan, thận, bàng quang, sau
24 giờ trong máu chỉ còn lại 0,1%. Asen được đào thải chủ yếu là qua nước tiểu.
Trong số các hợp chất của Asen thì As(III) là độc nhất. Mức độ độc hại
của các chất được sắp xếp theo thứ tự: Asin > As(III) (As2O3) > As(V) > Asen
hữu cơ. As(III) thể hiện tính độc bằng cách tấn công lên các enzim, làm cản trở
hoạt động của enzim.
Do sự tương tự về tính chất hóa học với photpho, Asen can thiệp vào một
số quá trình hóa sinh làm rối loạn photpho. Có thể thấy được hiện tuợng này khi
nghiên cứu sự phát triển hóa sinh của chất sản ra năng lượng chủ yếu là ATP
(adenozin triphotphat). Asen(III) ở nồng độ cao làm đông tụ các protein do sự
tấn công các liên kết sunfua bảo toàn cấu trúc bậc 2 và 3.
Như vậy, Asen có 3 tác dụng sinh hóa là: làm đông tụ protein, tạo phức
với enzim và phá hủy quá trình photpho hóa.
Nhiễm độc Asen cấp tính xảy ra do ăn uống phải asen với liều lượng lớn
(1-2g). Các nghiên cứu cho thấy triệu chứng nhiễm độc rất đa dạng, phụ thuộc
vào hợp chất Asen đã ăn phải. Có thể gặp các biểu hiện tổn thương thận, rối loạn
chức năng tim mạch, đôi khi xuất hiện phù phổi cấp, suy hô hấp, gan to... Nếu
được cứu chữa kịp thời, bệnh nhân có thể sống sót, nhưng để lại các di chứng
Nguyễn
Footer Page
23 of 16.Văn Thơm


Ngoài ra Asen có thể làm tổn thương thần kinh, ảnh hưởng đến việc sinh
sản ở phụ nữ và tăng nguy cơ mắc bệnh xơ gan, thiếu máu, rối loạn chuyển hóa
protein và đường. Điều đáng lo ngại nhất là Asen có thể gây ung thư da, phổi,
bàng quang, thận. Asen thúc đẩy quá trình phát triển khối u, làm rối loạn quá
trình tổng hợp ADN, đặc biệt là trong các nguyên bào sợi và các tế bào tủy
xương bạch cầu, làm giảm số lượng bạch cầu ngoại vi, thay đổi khả năng miễn
dịch và làm giảm sức đề kháng của cơ thể chống lại tế bào ung thư.
Mặt khác, Asen còn có khả năng làm rối loạn gen, sai lạc nhiễm sắc thể,
làm gẫy nhiễm sắc tử và nhiễm sắc thể, gây tăng tần số sinh sản của nhân và gây
hiện tượng lệch bội. Một số nghiên cứu về các biến đổi sinh học của Asen trong
cơ thể và phương pháp điều trị cho thấy, khả năng tích lũy Asen trong cơ thể là
rất lớn, đặc biệt là khi tiếp xúc lâu dài với liều lượng nhỏ.
Mặc dù có tính độc như trên, song không phải tất cả các dạng Asen đều
độc và kể cả những dạng Asen có tính độc thì ở hàm lượng nhỏ Asen lại có khả
năng kích thích sự phát triển của sinh vật. Theo các công trình nghiên cứu, thì
Asen vô cơ độc hơn Asen hữu cơ. Vì vậy biết các dạng Asen là thách thức lớn
đối với các nhà khoa học nghiên cứu về môi trường và sức khỏe.
Nguyễn
Footer Page
24 of 16.Văn Thơm

14

Lớp K23-Cao học Hóa Môi Trường


Header Page
25 ofvăn
16. thạc sĩ
Luận

khi kết tủa asen, nước được lọc, hợp chất asen dạng keo được giữ lại trong tầng
lọc theo cơ chế hấp phụ trên vật liệu lọc và với chính nó đã bị hấp phụ trước đó.
* Phương pháp trao đổi ion:
Nguyên lý hoạt động: Nếu nguồn nước chứa Asen có độ khoáng thấp
(