Nước nhiễm Asen là gì? Cách nhận biết, tác hại và cách xử lý nước nhiễm Asen

1. Asen hay Arsenic là gì? 

Asen hay còn gọi là Arsenic (thạch tín) là thành phần tự nhiên thường được tìm thấy ở nước, đá, đất, không khí, trong động vật và thực vật. Chất này cũng có thể phát sinh trong quá trình hoạt động sản xuất nông nghiệp và công nghiệp. Đây được xem là chất độc cực mạnh với khả năng gây hại gấp 4 lần thủy ngân, gây tử vong chỉ với hàm lượng siêu nhỏ.

Asen có thể tồn tại dưới dạng tinh khiết riêng biệt nhưng hầu hết được phân thành hai loại: Asen hữu cơ và Asen vô cơ.

• Asen hữu cơ: Vi lượng Asen có trong thực phẩm, rau quả, tìm thấy trong cơ thể người và động vật. Loại Asen này không gây nguy hiểm đến sức khỏe và thường nhanh chóng tự loại bỏ ra khỏi cơ thể.
• Asen vô cơ: Đây là loại Asen cực độc, tích tụ trong đất đá sau đó hòa tan vào nước, gây ô nhiễm nguồn nước, dẫn đến các tác hại nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Asen vô cơ thường được dùng để chế tạo các loại thuốc trừ sâu, diệt cỏ,…

Asen là chất độc cực mạnh gây hại đến sức khỏe con người

Asen có thể thâm nhập vào cơ thể người thông qua 3 đường là tiêu hóa, hô hấp và da sau đó tác động trực tiếp đến hệ thần kinh và hệ tuần hoàn. Trong đó, 2 nguồn nhiễm phổ biến nhất là nguồn nước và thức ăn.

2. Nước bị nhiễm asen là gì? Cách nhận biết nguồn nước bị nhiễm thạch tín 

Nước nhiễm Asen hay còn hay còn gọi là thạch tín, là nguồn nước thải chưa qua xử lý của các nhà máy công nghiệp hoặc do dư lượng thuốc trừ sâu còn sót lại của công tác nông nghiệp thấm sâu vào đất, dẫn đến mạch nước ngầm. Ngoài ra, Asen cũng được xem là một trong những thành phần khoáng có trong nguồn nước thông thường.

Tuy nhiên, nếu người dân sử dụng nguồn nước này lâu dài, dẫn đến lượng Asen vượt ngưỡng cho phép, có thể gây ra các tác hại nghiêm trọng đến sức khỏe sau này. Nhiều cuộc thí nghiệm đã chỉ ra rằng hàm lượng Asen trong các mạch nước ngầm, nước giếng khoan cao hơn nhiều so với nước từ sông, hồ,…

Asen là chất không màu, không mùi, không vị nên rất khó nhận biết. Một nghiên cứu của WHO chỉ ra rằng tỷ lệ nhiễm Asen cao là do người dân sử dụng nước nhưng không thể nhận biết được bằng mắt thường.

Theo quy chuẩn thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 02:2009/BYT, hàm lượng Asen cho phép có trong nước là 10 microgram/lít, tương đương 0.01 miligam. Riêng đối với nguồn nước hộ gia đình, lượng Asen trong nước sinh hoạt không được vượt ngưỡng 0.05 miligam.

Cách nhận biết nước nhiễm Asen duy nhất là phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm có uy tín.

3. Arsenic thâm nhập vào cơ thể qua đâu?

Asen có thể thâm nhập vào cơ thể người thông qua 3 đường là tiêu hóa, hô hấp và da sau đó tác động trực tiếp đến hệ thần kinh và hệ tuần hoàn.

Chúng ta có thể nhiễm thạch tín thông qua 2 nguồn phổ biến là nguồn nước và thức ăn.

Nguồn nước chính là nguyên nhân chủ yếu gây nhiễm Asen ở người do cấu tạo thành phần Asen trong nước dưới dạng vô cơ. Đặc biệt, những nguồn nước khoan, nước giếng ngầm chưa qua xử lý có mức độ nhiễm Asen nghiêm trọng.

Bên cạnh đó, Asen cũng có thể thông qua thực phẩm hằng ngày xâm nhập vào cơ thể người. Tuy nhiên, mức độ nguy hiểm ít hơn do hợp chất Asen hình thành dưới dạng hữu cơ. Có thể kể đến một số loại thực phẩm chứa nhiều Asen như gạo, gia cầm, ngũ cốc, hải sản, nấm,…

Ngoài ra, những người sống gần khu công nghiệp dệt, hàn kim loại, thủy tinh, đạn dược, chế tạo phân bón, dược phẩm,… có thể bị nhiễm thông qua việc hít phải hoặc tiếp xúc qua da.

4. Tác hại khi sử dụng nước nhiễm asen

Theo Bộ Y Tế cho biết, nguồn nước nhiễm Asen có thể gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng kể cả hàm lượng rất thấp. Có thể kể đến một số tác hại như đau họng, kích thích phổi, gây buồn nôn, rối loạn nhịp tim, chuột rút, yếu cơ, da nổi mẩn đỏ, thay đổi sắc tố da, tổn thương thận, thiếu hồng cầu, hoại tử các vết lở loét, sừng hóa gan bàn tay,…

Lượng Asen tích tụ trong cơ thể càng lâu sẽ gây ra các triệu chứng càng nguy hiểm. Việc liên tục tiêu thụ nước nhiễm Asen trong vòng 15 năm có thể gây phá hủy toàn bộ hệ thần kinh, nguy cơ mắc bệnh ung thư cao.

Thậm chí, khi hàm lượng Asen vượt mức cho phép, các bệnh trạng nguy hiểm hơn có khả năng xảy ra như tiểu đường, đau tim, ung thư gan, ung thư da, bàng quang,..

Nếu Asen xâm nhập vào cơ thể người trên 60.000 microgram/lít, nguy cơ tử vong rất cao. Từ 30.000 microgram/lít Asen có thể gây nhiễm độc ruột, hại đến dạ dày.

5. Tiêu chuẩn hàm lượng Arsenic cho phép trong nước

Khuyến nghị của WHO về nồng độ Asen trong nước uống giảm đáng kể từ năm 1958 từ 0,2 mg/l xuống 0,01 mg/l năm 1993.

Năm 2009, Bộ Y tế đã ban hành 02 quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước, gồm (1) Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống QCVN 01:2009/BYT (2) Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt QCVN 02:2009/BYT.

• QCVN 01:2009/BYT: Áp dụng đối với các cơ sở cấp nước sinh hoạt, nước ăn uống có công suất từ 1.000 m3/ngày đêm trở lên, bao gồm 109 chỉ tiêu trong đó có chỉ tiêu asen với giới hạn tối đa cho phép là 0,01 mg/L. Nước cấp khi đạt 109 chỉ tiêu của QCVN 01:2009/BYT có thể uống trực tiếp tại vòi.
• QCVN 02:2009/BY: Đối với các cơ sở cấp nước tập trung dùng cho sinh hoạt có công suất dưới 1.000m3/ngày đêm và cấp nước hộ gia đình do gia đình (giếng khoan, giếng đào…), gồm 14 chỉ tiêu. Đối với cơ sở cấp nước tập trung asen với giới hạn tối đa cho phép là 0,01 mg/L và đối với nước hộ gia đình tự khai thác không được vượt ngưỡng 0,05 mg/L.

6. Các phương pháp xử lý nước bị nhiễm asen 

6.1. Phương pháp Keo tụ, Kết tủa 

Đa phần các phương pháp xử lý nước bị nhiễm asen đều ứng dụng quá trình kết tủa và lọc, hoặc dùng muối kim loại hay vôi để làm mềm. Loại muối thường sử dụng là muối sắt, muối nhôm hoặc Sulfate.

Với điều kiện tối ưu ở phòng thí nghiệm, chúng cho ra khả năng xử lý sạch đến 99% từ đó giảm nồng độ asen còn lại xuống dưới 1g/L. Còn ở điều kiện thường thì mức độ chỉ còn 50% – 90%. Tuy không được kết quả như mong muốn nhưng cũng làm giảm bớt phần lớn ô nhiễm nguồn nước.

Với phương pháp xử lý nước nhiễm asen này, hiệu quả xử lý nguồn nước rất tốt khi loại bỏ hầu hết các chất rắn lơ lửng khác bên cạnh asen, flo, mangan, sắt, photphat. Bên cạnh đó nó còn có tác dụng giảm mùi và màu.

6.2. Phương pháp hấp phụ 

Xử lý nước nhiễm asen bằng hấp thụ thì cơ chế khá đơn giản đó là dùng những hợp chất có khả năng hấp thụ được asen cũng như các chất rắn lơ lửng khác. Các chất như alumin hoạt tính, than hoạt tính, cát phủ sắt và mangan, đất sét kaolinit, oxit sắt, oxit silic… có thể loại bỏ asen khỏi nước.

Hiệu quả của sorptive phụ thuộc vào việc sử dụng các chất oxy hóa làm chất hỗ trợ để kích thích sự hấp thụ asen trong nước. Trong số các phương pháp xử lý nước nhiễm asen thì đây là phương pháp được áp dụng nhiều ở vùng nông thôn bởi tính khả dụng của nó. Với chi phí không quá đắt đỏ nhưng hiệu quả mang lại phần lớn đáp ứng được nhu cầu của người dân

6.3. Phương pháp trao đổi ion 

Các kim loại như Pb, Cu, Hg, Zn, Cr,… và các chất lỏng phóng xạ được tách ra khỏi nước thải qua quá trình trao đổi ion.  Trao đổi ion có thể sử dụng với cation và anion hữu cơ hoặc vô cơ.

Đây có thể coi là phương pháp xử lý nước nhiễm asen phức tạp nhất. Phương pháp này đòi hỏi công nghệ trao đổi ion giữa pha rắn và pha lỏng. Bằng cách sử dụng nhựa tổng hợp có khả năng trao đổi ion để loại bỏ asen.

Tuy nhiên loại nhựa này chỉ có khả năng loại bỏ asenat, do đó cần phải kết hợp với quá trình oxy hóa để chuyển asenit thành asenat. Nếu sử dụng lớp vật liệu này, bạn hoàn toàn có thể dùng muối NaCl để hoàn nguyên hạt trao đổi ion đã bão hoà

Phương pháp trao đổi ion có nhiều ưu điểm như:

• Xử lý chọn lọc đối tượng và vô cùng triệt để
• Loại nhựa ion có thời gian sử dụng lâu dài, tái sinh được nhiều lần với chi phí thấp, năng lượng tiêu tốn nhỏ.
• Thiện với môi trường

6.4. Dùng bể lắng 

Bể lắng là phương pháp thường được các doanh nghiệp áp dụng vì chỉ cần đầu tư một lần để sử dụng lâu dài. Nó cũng không yêu cầu kĩ thuật nhiều bởi vì phương pháp này chỉ áp dụng cơ chế lắng tĩnh và dùng ánh nắng mặt trời và oxy để lắng và loại bỏ Asen. Tuy nhiên phương pháp này chỉ loại bỏ một phần cơ bản. Hầu như các công ty sản xuất dùng nó để xử lý nước thải công nghiệp trước khi thải ra sông hồ

6.5. Dùng hệ thống lọc nước 

Nguồn nước nhiễm asen, nhiễm sắt (nhiễm phèn), nhiễm Mangan có hàm lượng cao thường tập trung chủ yếu ở đồng bằng Bắc Bộ, một số tỉnh miền Trung và đồng bằng Nam Bộ.

Phương pháp xử lý nước nhiễm asen thường được sử dụng đó là bể lọc. Tuỳ điều kiện mỗi gia đình hay công ty hay một tập thể sử dụng mà quy mô xây dựng cũng khác nhau

Phương pháp này tuy cần đầu tư một số vốn ban đầu khá lớn nhưng mang lại hiệu quả sử dụng lâu dài và hiệu quả

Hiện nay bể lọc có 2 loại cơ bản đó là lọc bằng cát và lọc bằng màng lọc:

Bằng cát 

Việc xây dựng và áp dụng công nghệ lọc bằng cát có sự tham gia của Fe(OH)3 bên ngoài bề mặt hạt cát. Việc oxi hoá Sắt II bị hoà tan trong nước thành kết tủa Sắt III và được hấp thụ trên bề mặt các hạt cát. Điều này khiến asen trong nước hấp thụ ngay vào lớp  Fe(OH)3 và giữ lại lớp vật liệu lọc. Với cơ chế này, nước sau khi đi qua bể đã được loại bỏ phần lớn hàm lượng asen và an toàn với môi trường

Bằng màng lọc

Màng bán thấm là được làm từ sợi polyme, cho phép một số loại phân tử hoặc ion đi qua bằng phương pháp khuếch tán hoặc chu trình facilitated diffusion chuyên biệt.

Công nghệ xử lý nguồn nước nhiễm asen này dùng màng bán thấm để tách và cho pháp các chất rắn hòa tan hoặc asen đi qua để làm sạch nước. Một số loại màng bọc thường sử dụng là vị lọc, thẩm thấu ngược, điện thẩm thấu, lọc nano và siêu lọc

Tuy nhiên, cũng nên lưu ý rằng các phương pháp trên sẽ mất nhiều thời gian và chi phí để lọc nước nhiễm asen. Nguồn nước đầu ra của các phương pháp thủ công này cũng không đảm bảo là đã sạch và hoàn toàn an toàn cho người dùng.

tags: máy lọc nước, nước nhiễm asen, asen, nước nhiễm asen như thế nào