Phân tích As bằng phương pháp AAS

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Lời Giới Thiệu


Vấn đề ô nhiễm thạch tín (asenic) các nguồn nước được sử dụng vào mục đích ăn uống cho dân cư đang ngày càng trở nên trầm trọng. Ủy ban kinh tế xã hội Châu Á - Thái Bình Dương (gọi tắt là ESCAP) phối hợp với Tổ Chức Y Tế Thế Giới (WHO) và Quỹ Nhi Đồng Liên Hợp Quốc (UNICEF) năm 2001 đã phải triệu tập khẩn cấp một cuộc họp chuyên đề với tên gọi là “Địa chất và sức khỏe: Giải quyết cuộc khủng hoảng thạch tín tại khu vực Châu Á - Thái Bình Dương”. Tổ chức tại Băng Cốc – Thái Lan. Cuộc khủng hoảng asenic bắt đầu nhen nhóm từ năm 1983 khi mà tại bang Tây Bengal của ấn Độ người ta đã phát hiện trên 200.000 ca nhiễm độc và trên một triệu người đang nằm trong vùng bị phơi nhiễm. Tại Bangladesh, một quốc gia đứng đầu về số lượng giếng khoan bơm tay của khu vực Châu Á, từ năm 1993 sự nhiễm độc nước giếng do asenic càng được khẳng định và tới nay đã có khoảng 35 đến 77 triệu người có nguy cơ bị nhiễm độc. Tổ chức y tế thế giới mô tả sự kiện này là "một thảm họa môi trường lớn nhất từ trước tới nay". Nước ta cũng có cấu tạo địa tầng như Bangladesh đặc biệt là ở lưu vực đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long do đó nguy cơ nước ngầm bị ô nhiễm thạch tín là tương đối cao. Theo báo cáo của Quỹ Nhi Đồng Liên Hợp Quốc (UNICEF) được đưa ra tại tọa đàm xử lý asen ở gia đình do Tổ Chức Y Tế Thế Giới (WHO), Cục Y Tế Dự Phòng (Bộ Y tế- MoH) và Viện Y Học Lao Động & Vệ Sinh Môi Trường (MoH) vừa diễn ra ở Hà Nội cho thấy ô nhiễm asen trong nước ngầm ở Hà Nội là nghiêm trọng và tình hình có chiều hướng ngày càng xấu. Theo đánh giá của UNICEF, khu vực phía nam Hà Nội ô nhiễm asen nặng nhất, thậm chí đứng đầu danh sách các địa chỉ ô nhiễm asen trên toàn quốc và Việt Nam đã được đánh dấu trên bản đồ ô nhiễm asen của thế giới. Đó cũng chính là vấn đề mà nhóm chúng tôi muốn đề cập đến trong bài báo cáo này.














PHẦN 1 AS VÀ NHUẼNG TÁC HẠI CỦA NÓ












1.1 Tình hình Asen trong nước ngầm ở Việt Nam hiện nay


Thực tế, asen trong nước ngầm đã được một nhà khoa học làm luận án tiến sĩ phát hiện ở nước ta lần đầu tiên từ năm 1993 khi khảo sát hệ thống nước ngầm ở phía Nam Hà Nội. Đáng tiếc là lúc đó ý kiến này lại không được xem xét một cách nghiêm túc. Tiếp đó, Quỹ Nhi đồng Liên Hiệp Quốc (UNICEF) có thấy đặc thù địa chất VN khá giống Bangladesh – nơi mà asen đã gây ra một thảm họa sức khỏe kinh hoàng cho con người - nên đã khuyến cáo chúng ta là có thể có asen trong hệ thống nước ngầm. Sau đó, các cơ quan chức năng có vào cuộc tiến hành khảo sát. Kết quả cho thấy, việc ô nhiễm asen nguồn nước ngầm là khá phổ biến và trên diện rộng cả ba miền nhưng mức độ có khác nhau. Khu vực đồng bằng Nam Bộ và Bắc Bộ là có độ ô nhiễm nặng nhất. 1.2 Một vài nét về Asen











Hàm lượng As trong nước dưới đất phụ thuộc rất nhiều vào tính chất và trạng thái môi trường địa hóa. Dạng Asen tồn tại chủ yếu trong nước dưới đất là H3AsO4-1 (trong môi trường pH acid đến gần trung tính), HAsO4-2 (trong môi trường kiềm). Hợp chất H3AsO3 được hình thành chủ yếu trong môi trường oxy hóa-khử yếu. Các hợp chất của As với Na có tính hòa tan rất cao, còn những muối của As với Ca, Mg và các hợp chất arsen hữu cơ trong môi trường pH gần trung tính và nghèo Ca thì độ hòa tan kém hơn các hợp chất arsen hữu cơ, đặc biệt là arsen-acid fulvic. Các hợp chất của As+5 được hình thành theo phương thức này. Phức chất As như vậy có thể chiếm tới 80% các dạng hợp chất arsen tồn tại trong nước dưới đất. Asen trong nước dưới đất thường tập trung cao trong kiểu nước bicarbonat như bicarbonat Cl, Na, B, Si. 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 As. Theo Đỗ Trọng Sự (1997) hàm lượng As trong nước ngầm trong một số vùng miền Bắc khoảng 0.001-0.32 mg/l. Nước ngầm ở một số nơi thuộc Việt Trì, Hà Nội và Hải Phòng có As (trung bình 0.014-0.034 mg/l) cao hơn nước ngầm ở Bắc Giang và Nam Định (trung bình 0.0038-0.0068 mg/l). Hàm lượng As của tầng chứa nước Pleistocene (0.0003-0.0937mg/l) thấp hơn trong tầng chứa nước Holocene (0.002-0.132mg/l). Ở Hà Nội, hàm lượng As trong nước ngầm ở những vùng có trầm tích Đệ Tứ với các túi bùn giàu vật kiệu hữu cơ thường cao hơn ở các vùng khác (theo Nguyễn thị Chuyên, 2000). Arsen đi vào cơ thể con người trong một ngày đêm thông qua chuỗi thức ăn khoảng 1mg, qua bụi không khí 1,4 l. As hấp thụ vào cơ thể qua đường dạ dày nhưng cũng dễ bị thải ra. Hàm lượng As trong cơ thể người khoảng 0.08-0.2 ppm, tổng lượng As có trong người bình thường khoảng 1,4 mg. As tập trung trong gan, thận, hồng cầu, homoglobin và đặc biệt tập trung trong não, xương, da, phổi, tóc. Hiện nay người ta có thể dựa vào hàm lượng As trong cơ thể con người để tìm hiểu hoàn cảnh và môi trường sống, như hàm lượng As trong tóc nhóm dân cư khu vực nông thôn trung bình là 0,4-1,7 ppm, khu vực thành phố công nghiệp 0,4-2,1 ppm, còn khu vực ô nhiễm nặng 0,6-4,9 ppm. Về mặt sinh học, As là một chất độc có thể gây một số bệnh trong đó có ung thư da và phổi. Mặt khác As có vai trò trong trao đổi nuclein, tổng hợp protit và hemoglobin. As ảnh hưởng đến thực vật như một chất cản trao đổi chất, làm giảm mạnh năng suất, đặc biệt trong môi trường thiếu photpho. Độc tính của các hợp chất As đối với sinh vật dưới nước tăng dần theo dãy Arsen  Arsenit  arsenat  hợp chất As hữu cơ. Trong môi trường sinh thái, các dạng hợp chất As hóa trị (3) có độc tính cao hơn dạng hóa trị (5). Môi trường khử là điều kiện thuận lợi để cho nhiều hợp chất As hóa trị 5 chuyển sang As hóa trị 3. Trong những hợp chất As thì H3AsO3 độc hơn H3AsO4. Dưới tác dụng của các yếu tố oxi hóa trong đất thì H3AsO3 có thể chuyển thành dạng H3AsO4. Thế oxy hóa khử, độ pH của môi trường và lượng kaloit giàu Fe3+…, là những yếu tố quan trọng tác động đến quá trình oxy hóa - khử các hợp chất As trong tự nhiên. Những yếu tố này có ý nghĩa làm tăng hay giảm sự độc hại của các hợp chất As trong môi trường sống. Sự nhiễm độc As còn gọi là Arsenicosis xuất hiện như một tai họa môi trường đối với sức khỏe con người trên thế giới. Các biểu hiện đầu tiên của bệnh nhiễm độc As là chứng sạm da, dầy biểu bì từ đó dẫn đến hoại thư hay ung thư da. Hiện chưa có phương pháp hữu hiệu chữa bệnh nhiễm độc As. Nguồn As ô nhiễm trong môi trường chủ yếu là do các quá trình tự nhiên (phun trào núi lửa, hoạt động magma, nhiệt dịch, phong hóa,…) là chủ yếu và một phần do là hoạt động nhân sinh (đốt nhiên liệu hóa thạch, đốt rác, nấu chảy quặng, luyện kim, khai thác và chế biến quặng, nhất là quặng sulfur và arsenua, sản xuất và sử dụng thuốc trừ sâu diệt cỏ, phân hóa học, vũ khí hóa học,…) gây ra. Là một nước nông nghiệp, Việt Nam sử dụng lượng rất lớn phân bón, thuốc bảo vệ thực vật chứa As, thúc đẩy phát tán As vào môi trường nước và trầm tích. Trong chiến tranh kẻ thù đã sử dụng nhiều hóa chất độc hại chứa As ở Việt Nam, cường độ ô nhiễm đất, nước, trầm tích bởi nguyên tố này. Người ta đã phát hiện nhiều vùng ô nhiễm nước bởi As ở Bănglađet, Ấn Độ, Mỹ, Italia, Nhật, Việt Nam, … Vừa qua đã phát hiện được hàng trăm ngàn người ở Tây Bengan (Ấn Độ) và ở Bănglađet bị nhiễm độc As. Ước tính có tới hàng chục triệu người trên thế giới đang sống trong những vùng môi trường giàu As có nguy cơ đe dọa sức khỏe và tính mạng. Tại Bănglađet có khoảng 2-4 triệu giếng khoan khia thác nước. Thử nghiệm 8000 giếng khoan ở 60 trong 64 tỉnh cả nước cho thấy tới 51% số mẫu nước có hàm lượng As vượt quá 0,05 mg/l (ngưỡng quy định của tổ chức WHO là 0,01 mg/l) ước tính tới 50 triệu dân Bănglađet uống nước bị ô nhiễm As. Người ta xác định được nước ngầm bị ô nhiễm As cao nhất trong tầng ở độ sâu khoảng 20-50 m của trầm tích Đệ Tứ. Nguyên nhân khiến cho nước ngầm có hàm lượng As cao là do sự oxy hóa arrsenopyrit, pyrit trong các tầng sét và lớp kẹp than bùn trong bồi tích cũng như giải phóng As dạng hấp thụ khi khử keo hydroxyt Fe3+ bởi các hợp chất hữu cơ và vi sinh vật. Theo nghiên cứu những người sống trên khu vực có hàm lượng As trong nước giếng khoan cao hơn 0,05 mg/l cho thấy tới 20% dân cư bị mắc bệnh xạm da, dầy biểu bì và có hiện tượng ung thư da. Nước ở những lỗ khoan sâu có hàm lượng As nhỏ hơn 0,05 mg/l trong lúc đó ở những lỗ khoan tầng nông và các giếng đào thì hàm lượng As tới 1,62 mg/l. Nếu nước dưới đất không có oxy thì các hợp chất arsenat được khử thành arsenua chất này có độc tính gấp 4 lần arsenat. Trong trường hợp tầng đất giàu chất hữu cơ và sắt thì khả năng hấp thụ As tốt, khiến tiềm năng ô nhiễm sẽ cao hơn. Quá trình phát triển công nghiệp, nông nghiệp và đô thị cùng với sự khai thác nước dưới đất một cách không khoa học và sự hủy hoại môi trường tự nhiên là những yếu tố cường hóa ô nhiễm As. Phần lớn cư dân trong vùng dùng nước giếng nông từ 2 đến 3 mét đôi khi 8 mét với hàm lượng As trong nước thường đạt trên 1 mg/l. Hàm lượng As trong máu của người dân trong cộng đồng ở đây khá cao, gây hội chứng xạm da, bệnh sừng hóa bẩm sinh, gan bàn chân, các bệnh khác về da và ung thư da.




1.2.1 Một số hợp chất của As 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). 1.2.1.1 As đơn chất

Là chất rắn màu trắng, rất độc, được phân định ở vị trí 33trong HTTH, khối lượng phân tử 74.92g/m. không hòa tan trong nước. Tồn tại trong tự nhiên thường ở dạng As(III) và As(V) trong đó ở trạng thái As(III) thường độc hơn trạng thái As(V). As tham gia phản ứng với Oxy trở thành dạng As2O3 rồi sau đó là As2O5. Nếu trong môi trường yếm khí thì As(V) sẽ bị khử về trạng thái As(III). 4As + 3O2 = 2As2O3 As2O3 + O2 = As2O5 4As(s) + 5O2(g) → As4O10(s) 4As(s) + 3O2(g) → As4O6(s) As tham gia phản ứng với tấc cả các halogen trong môi trường acid. 2As + 3CL2 = 2AsCL3 AsCL3 + Cl2 = AsCL5 2As +3F2 = 2AsF3 2As(s) + 5F2(g) → 2 AsF5(g) 2As(s) + 3Br2(g) → 2AsBr3(s) [vàng phale] 2As(s) + 3I2(g) → 2AsI3(s) [đỏ]


1.2.1.2 Arsenic(III)florur Kí hiệu : AsF3 Khối lượng phân tử: 131.92g/mol Trạng thái : lỏng Nhiệt sôi : 58-630c Nhiệt đông đặc -60c D =2700kg/m3


Cấu trúc không gian của AsF3




1.2.1.3 Arsenic(V)floride(AsF5) Khối lượng phân tử 169.914g/mol Trạng thái : khí Nhiệt sôi -52.80c Nhiệt đ đ -78.80c g D =7.456kg/m3 cấu trúc không gian của AsF5


1.2.1.4 Arsenic(III)chloride(AsCl3) Khối lượng phân tử: 181.24g/mol Nhiệt đông đặc: -160c Nhiệt sôi: 1300c Trạng thái : dung dịch D =2150-2205kg/m3

Cấu trúc không gian của AsCl3 1.2.1.5 Arsenic(V)Cloride (AsCl5) Khối lượng phân tử :252.18g/mol Nhiệt đông đặc: -500c Nhoệt sôi: Trạng thái: chỉ tồn tại ở nhiệt độ thấp

1.2.1.6 Arseinc(III)bromide(AsBr3) Khối lượng phân tử:314.63g/mol Nhiệt sôi:3210c Nhiệt đông đặc:310c Trạng thái:tinh thể rắn Màu : trắng-vàng lợt D =3400-3660kg/m3

1.2.1.7 Arsenic(III)Iodide(AsI3¬) Khối lượng phân tử:455.635 Nhiệt sôi: 400-4240c Nhiệt đông đặc: 1410c Màu : đỏ Trạng thái: tinh thể rắn D = 4390-4730kg/m3

Cấu trúc không gian của AsI3



1.2.1.8 Arsenic(III)Hidide(AsH3) Khối lượng phân tử: 77.945g/mol Nhiệt sôi : -62.50c Nhiệt đông đặc : -1160c Trạng thái : khí D = 3.42kg/m3


Cấu trúc không gian của AsH3

1.2.1.9 Arsenic(III)Oxide(As2O3) Khối lượng phân tử :197.84kg/mol Nhiệt sôi :4600c Nhiệt nóng chảy: 3130c Trạng thái : tinh thể rắn Màu : trắng D =3740kg/m3 Cấu trúc không gian của As2O3


1.2.1.10 Arsenic(V)Oxide(As2O5) Khối lượng phân tử :229.84kg/mol Nhiệt nóng chảy: 3150c Trạng thái : rắn Màu trắng D = 4320kg/m3


Cấu trúc không gian của As2O5

1.2.1.11 Arsenic(III)sulphide(As2S3) Khối lượng phân tử :246.04kg/mol Nhiệt sôi :7070c Nhiệt nóng chảy: 3100c Trạng thái : tinh thể rắn Màu vàng cam D = 3460kg/m3


Cấu trúc không gian của As2S3 1.2.1.12 Arsenic(V)sulphide(As2S5) Khối lượng phân tử :310.17g/mol Nhiệt sôi :5000c Nhiệt nóng chảy: 3000c Trạng thái : rắn Màu: vàng-vàng sậm


1.2.1.13 Arsenic(II)sulphide(As4S4) Khối lượng phân tử : 427.95g/mol Nhiệt sôi :5650c Nhiệt nóng chảy: 3600c Trạng thái : tinh thể rắn Màu đỏ D = 3500kg/m3


Cấu trúc không gian của As4S4

1.2.1.14 Arsenic(III)selenide(As2Se3) Khối lượng phân tử : 386.723g/mol Nhiệt nóng chảy: 2600c Trạng thái : rắn Màu: hơi đen D = 4750kg/m3


Cấu trúc không gian của As2¬Se3



1.2.1.15 Arsenic(III)telluride(As2Te3) Khối lượng phân tử :532.643g/mol Nhiệt nóng chảy: 6210c Trạng thái : tinh thể rắn Màu đen D = 6500kg/m3

Cấu trúc không gian của As2Te3


1.3 Tác hại của Asen đối với sức khỏe của con người

1.3.1 Nguyên nhân gây ô nhiễm Chủ yếu là do nguyên nhân địa chất – ngay trong đất đá đã có asen (ô nhiễm asen tự nhiên) và một phần là do các hoạt động của con người gây ra.

1.3.2 Ảnh hưởng của Asen đối với sức khỏe con người

Vấn đề asen chủ yếu bắt nguồn từ địa chất. Nước ngầm tại các trầm tích cách đây khoảng 25.000 đến 80.000 năm đang ảnh hưởng tới 50% lãnh thổ Bangladesh. Ở Việt Nam, qua điều tra sơ bộ ở một số địa phương cho thấy, hàm lượng asen trong nước ngầm ở nhiều nơi như sông Hồng, Quỳnh Lôi (Hà Nội), Lâm Thao (Phú Thọ), Lý Nhân (Bình Lục, Hà Nam), ở Nam Bộ như An Giang, Đồng Tháp,… vượt quá tiêu chuẩn cho phép đối với nước ăn uống và sinh hoạt. Độc tính của thạch tín phụ thuộc vào công thức hóa học của nó. Trong nước ngầm thạch tín được tìm thấy chủ yếu ở dạng Arsenite (Arsenic III) hoặc Arsenate (Arsenic V). Arsenite có thể được ôxy hóa và Arsenate có thể quay lại Arsenite khi nước ngầm thiếu ôxy. Arsenine có độc tính gấp 60 lần so với Arsenate do nó có phản ứng với các men trong quá trình chuyển hóa cơ thể người.

Nhiều chuyên gia cho rằng việc khai thác nước ngầm quá lớn làm cho mức nước trong các giếng hạ xuống khiến cho khí ôxy đi vào địa tấng và gây ra phản ứng hóa học tạo ra thạch tính từ quặng pyrite trong đất và nước ngầm nông, ở mức nước ngầm sâu thì không phát hiện được.

Về tiêu chuẩn nước uống đối với thạch tín 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 thạch tín trong nước từ 0,05mg/l xuống 0,01 mg/l. Việc thay đổi tiêu chuẩn này được dựa trên bằng chứng dịch tế học về mối liên quan giữa thạch tín và ung thư. Tuy nhiên tiêu chuẩn nước uống của nhiều nước trong đó có Việt Nam trước năm 2002 vẫn là nhỏ hơn hoặc bằng 0,05mg/l. Năm 2002, Bộ Y Tế Việt Nam đã đưa tiêu chuẩn asen nhỏ hơn hoặc bằng 0,01mg/l vào áp dụng. Tại Hoa Kỳ, năm 2000 chính quyền của Tổng thống B.Clinton đã sửa đổi tiêu chuẩn thạch tín trong nước uống xuống 0,01 mg/l nhưng tháng 3 năm 2001 chính quyền của Tổng thống Bush lại phủ định sự sửa đổi đó và lại đưa tiêu chuẩn này lên 0,05mg/l. Nước ta cũng có cấu tạo địa tầng như Bangladesh đặc biệt là ở lưu vực đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long do đó nguy cơ nước ngầm bị ô nhiễm thạch tín là tương đối cao. Những nghiên cứu sơ bộ của UNICEF phối hợp với Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Cục Địa Chất Khoáng Sản, Viện Hóa Học trong thời gian gần đây đã cho thấy có nhiều mẫu nước ngầm tại một số tỉnh đồng bằng sông Hồng, sông Cửu Long vượt quá nhiều lần tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam và Tổ Tế Thế Giới. Tại một số điểm lấy mẫu đồng bằng sông Hồng có tới 80% mẫu vượt quá tiêu chuẩn WHO. Thạch tính là nguyên tố khi được ăn vào rất khó hấp thụ và phần lớn được triệt tiêu ở nguyên dạng. Các hợp chất thạch tín hòa tan trong nước được hấp thụ nhanh chóng từ ống tiêu hóa; thạch tín (V) và thạch tính hữu cơ được đào thải qua thận rất nhanh và hầu như toàn bộ. Thạch tín vô cơ có thể được tích lũy ở da, xương và cơ bắp; chu kỳ bán hủy của nó trong cơ thể người trong vòng 20 đến 40 ngày. Thạch tính hóa trị 3 được nhanh chóng bị triệt tiêu khỏi cơ thể nhờ đường tiết niệu đào thải thạch tính chưa methyl hóa trong cả hai dạng hóa trị 3 và hóa trị 5 và thông qua hoạt động khử độc của gan bằng cách methyl hóa thạch (III) thành methylarsonic acid (MAA) và dimethylarsinic acid (DMAA). Một vài nghiên cứu ngắn hạn trên cơ thể người cho thấy khả năng methyl hóa thạch tín vô cơ là rất mạnh nhưng không phải là vô hạn và sẽ bão hòa khi liều ăn vào hằng ngày vượt quá 0,5 mg. Mặc dầu các kết quả nghiên cứu cho thấy thạch tín có thể là một nguyên tố thiết yếu cho một số loài động vật như dê, chuột, gà nhưng chưa có bằng chứng để nói rằng thạch tín cần cho người. Nhiễm độc thạch tín cấp của con người chủ yếu phụ thuộc vào nhịp độ đào thải khỏi cơ thể của các hợp chất. Arsine được coi là dạng độc nhất sau đó đến arsenite (arsenic III), arsenate (arsenic (V)) và hợp chất thạch tính hữu cơ. Liều tử vong đối với người khoảng từ 1,5 mg/kg (diarsenic trioxide) đến 500mg/kg trọng lượng cơ thể (DMAA). Nhiễm độc thạch tín cấp xảy ra do uống nước giếng bị đầu độc với liều 1,2 và 2,1 mg thạch tín trong một lít nước đã được ghi nhận. Hiện tại vẫn chưa có một bản liệt kê đầy đủ nào về các loại bệnh do asen. Asen vô cơ được coi là chất gây ung thư đồng thời nó cũng gây nhiều tác động khác nữa. Đôi khi các triệu chứng khó thở gây ra bởi asen bị nhầm lẫn với triệu chứng của các bệnh khác. Asen có thể gây bệnh cấp tính hay mãn tính, tuy nhiên dưới góc độ asen trong nước uống thường chỉ có các bệnh mãn tính (do dùng nước uống chứa nồng độ asen quá từ năm lần mức cho phép sẽ gây ra các bệnh ung thư, bao gồm ung thư da, ung thư bàng quang, thận, phổi, gan, các bệnh tiểu đường) do asen gây ra. Các triệu chứng sớm của nhiễm độc thạch tín cấp bao gồm đau bụng, nôn mửa, ỉa chảy, đau cơ, suy nhược, phù nề da. Các biểu hiện nhiễm độc lâm sàng thạch tín mạn tính do nước uống được các chuyên gia y tế phân thành bốn giai đoạn. Giai đoạn tiền lâm sàng chưa có biểu hiện tổn thương thực tế nhưng thạch tín đã có thể được phát hiện tại các mẫu nước tiểu, mẫu tóc và mẫu mô cơ thể. Giai đoạn lâm sàng là khi mà sự ảnh hưởng xuất hiện trên da hay gặp nhất là ở dạng da cơ thể có bầm tím tay chân. Trong trường hợp nặng có hiện tượng hóa sừng tại da bàn tay và lòng bàn chân. Tổ Chức Y Tế Thế Giới ước tính giai đoạn này xuất hiện sau 5 đến 10 năm uống nước nhiễm thạch tín. Giai đoạn biến chứng và khi triệu chứng lâm sàng càng trở nên trầm trọng hơn. Gan, thận và lách sưng to, cơ thể có viêm giác mạc, viêm phế quản và đái đường do nhiễm độc thạch tín. Giai đoạn cuối cùng là biểu hiện ung thư. Ung thư có thể là ung thư da và các cơ quan khác. Người bệnh bị hoại tử hoặc bị ung thư phổi, bàng quang và tử vong. Điều nguy hiểm là asen không gây mùi khó chịu khi có mặt trong nước, cả khi ở hàm lượng có thể gây chết người nên không thể phát hiện. Bởi vậy, các nhà hóa học còn gọi asen là “sát thủ vô hình”. Và một điều đáng lưu ý là asen độc gấp 4 lần so với thủy ngân. Thời gian qua, người dân nhiều địa phương như Hà Nội, Hà Tây, Phú Thọ, Quảng Nam, ... đã phản ánh hiện tượng ô nhiễm asen (thạch tín) trong nước ngầm. Sự ô nhiễm này khiến người dân nghi ngờ đây chính là nguyên nhân gây ra căn bệnh ung thư. Theo ước tính của tổ chức Unicef, tại Việt Nam hiện nay, số người có nguy cơ mắc bệnh do tiếp xúc với asen lên tới 10 triệu. Sự ô nhiễm asen trong nước ngầm đã ở mức cao và phổ biến ở vùng châu thổ sông Hồng. Nhiều giếng khoan bị nhiễm asen cao hơn mức giới hạn của tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống (10ppb). Ở lưu vực sông Mê Kông, các mẫu nước giếng khoan ở tỉnh An Giang có dấu hiệu bị ô nhiễm, tỉnh Đồng Tháp bị ô nhiễm Asen ở mức độ khá trầm trọng. Thậm chí, có mẫu nước giếng ở Cao Lãnh, Thanh Bình có nồng độ Asen cao hơn 1000 ppb, cao hơn cả ở Hà Nam - điểm nóng nhất về ô nhiễm Asen cho tới nay. Các nghiên cứu trong nước và quốc tế kết luận: ô nhiễm Asen trong nguồn nước có thể gây ra những ảnh hưởng nguy hiểm tới sức khoẻ con người. Ảnh hưởng đáng lo ngại nhất là khả năng gây ung thư và đặc biệt là tác động tới gen của con người về lâu dài. Người tiếp xúc lâu dài với Asen thường gặp các bệnh về tim mạch như cao huyết áp, rối loạn vận chuyển máu, viêm tắc mạch ngoại vi, bệnh mạch vành, mạch máu não. Những biểu hiện tổn thương da đặc trưng do tiếp xúc với nguồn nước ô nhiễm Asen là: biến đổi sắc tố da, sừng hoá ở những nơi ít bị chà xát như lòng bàn tay, bàn chân, ung thư da. Mặc dù tỷ lệ bệnh tật chung của người dân đang sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm Asen mức cao ở ba xã Hoà Hậu, Vĩnh Trụ (huyện Lý Nhân) và xã Bồ Đề (huyện Bình Lục – Hà Nam) vẫn nằm trong giới hạn bình thường của cả nước nhưng bắt đầu có dấu hiệu tăng nhẹ trong 3 năm trở lại đây. Tuy nhiên, kết quả xét nghiệm Asen trong tóc và nước tiểu cho 100 người dân ở đây cho thấy hàm lượng Asen cao hơn hàng chục lần so với người bình thường. Phối hợp hội chẩn với chuyên gia Trung Quốc có nhiều kinh nghiệm lâm sàng phát hiện bệnh nhiễm độc Asen, đoàn điều tra đã xác định được 8 trường hợp nhiễm độc Asen mãn tính ở giai đoạn đầu. Biểu hiện bệnh phổ biến ở các trường hợp này là sừng gai nhọn ở lòng bàn chân, bàn tay, nốt tăng, giảm sắc tố ở những vùng da ít tiếp xúc với ánh mặt trời.

 Cũng tại đây, 94,4% giếng khoan được nghiên cứu có hàm lượng asen trong nước cao hơn tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống.  Năm 2003, khi tiến hành kiểm tra sức khỏe cho 400 người sống trong khu vực ô nhiễm asen nặng, Viện đã phát hiện có ít nhất 7 trường hợp mắc các chứng bệnh do ăn uống với nguồn nước nhiễm asen và 50 trường hợp có hàm lượng asen niệu cao hơn bình thường.

Ngay tại thủ đô Hà Nội, nước ngầm bị nhiễm asen đã được phát hiện từ năm 1996, đặc biệt tại một số khu vực như Quỳnh Lôi, quận Hai Bà Trưng. Gần đây nhất, tại thôn Thống Nhất, xã Đông Lỗ (huyện Ứng Hòa, tỉnh Hà Tây), kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng asen trong nước ngầm cao gấp gần chục lần tiêu chuẩn cho phép. Tại đây, trong vòng 10 năm tại một thôn đã có 22 người ra đi vì căn bệnh ung thư quái ác. Những người này đều ở độ tuổi từ 45-55.

1.4 Lập bản đồ nước bị ô nhiễm Arsen trên toàn quốc








Vị Trí Các Nước Nhiễm Arsenic Trên Thế Giới

Dựa vào nguồn gốc và đặc điểm di chuyển, tập trung của As có thể chia lãnh thổ Việt Nam ra 3 kiểu vùng có khả năng ô nhiễm As chủ yếu như sau: miền núi, đồng bằng, đới duyên hải. Do đề tài của chúng tôi nghiên cứu khả năng gây nhiễm As trong nước ngầm nên chúng tôi sẽ tập trung vào vùng đồng bằng. Nằm trong nội dung đề án giảm thiểu tác hại của asen trong nước sinh hoạt vừa được Chính Phủ duyệt. Trong năm nay, Bộ Tài nguyên và Môi trường sẽ điều tra chi tiết về tình trạng nhiễm asen tại tất cả các tỉnh nhằm lập bản đồ ô nhiễm chất này trên cả nước. Các điều tra sơ bộ ở một số địa phương cho thấy, hàm lượng asen trong nước ngầm ở nhiều nơi vượt quá tiêu chuẩn cho phép đối với nước ăn uống và sinh hoạt. Trước tiên nói đến là Hà Nội, thành phố có hơn 2 triệu người sinh sống với hơn 1000 nhà máy, xí nghiệp,… hàng ngày đã thải ra môi trường một lượng lớn các chất độc hại, trong đó có As. Những khu vực nông nghiệp đan xen nội ngoại thành đã sử dụng một lượng lớn phân bón và thuốc trừ sâu có As. Một phần nhỏ đã đi vào không khí, còn đa phần theo nước tập trung ở những khu vực địa hình thấp, phân tán vào tầng đất và trầm tích mà trước tiên là tầng Holocene. Hiện có hàng chục ngàn giếng khoan gia đình đang khai thác nguồn nước trong tầng Holocen một cách thiếu tính toán đã không những làm tăng khả năng trao đổi nước giữa tầng mặt và tầng dưới sâu mà còn làm thay đổi trạng thái môi trường địa hóa khu vực. Đây là một trong những nguyên nhân thúc đẩy xâm nhập As từ trầm tích vào nước ngầm, làm tăng nguy cơ ô nhiễm As trong nước dưới đất. Kết quả điều tra bước đầu cho thấy, hàm lượng As trong nước tầng Holocene ở Hà Nội khoảng 0,034 mg/l (0,0001-0,132mg/l), trong đó một số giếng có hàm lượng trung bình As trên 0,6mg/l. Tầng chứa nước Pleistocen có mức hàm lượng 0.0001-0.0937 mg/l (Đỗ Trọng Sự, 1992), theo Phạm Hùng Việt (2000) hàm lượng As trong một số mẫu nước ngầm lấy ở giếng khoan ở Hà Nội vượt tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) (0,05 mg/l). Một số tài liệu điều tra cho thấy ở khu vực phía nam Hà Nội As có xu thế tập trung trong tầng chứa nước Holocene với các dị thường khoảng 0,05-0,08 mg/l, còn ở phía bắc một số dị thường được phát hiện trong tầng Pleistocen thuộc khu vực giữa sông Hồng và sông Đuống. Ngoài ra còn có các tỉnh có hàm lượng As cao nhất là các tỉnh Hà Nam, Hưng Yên, Hà Tây, Phú Thọ... Hàm lượng asen ở một số điểm cao gấp nhiều lần mức cho phép như Quỳnh Lôi (Hà Nội) gấp 30 lần, Lâm Thao (Phú Thọ) gấp 50 - 60 lần, Lý Nhân (Bình Lục, Hà Nam) gấp 50 lần. Ngoài Hà Nội, một số thành phố và thị xã thuộc đồng bằng Bắc Bộ và phụ cận cũng có biểu hiện nước dưới đất bị ô nhiễm As. Việt Trì là một khu công nghiệp, chủ yếu là công nghiệp hóa chất. Hàm lượng trung bình của As trong nước dưới đất tại một số nơi vượt tiêu chuẩn cho phép (WHO). Sự ô nhiễm xảy ra ngay trong tầng chứa nước phong hóa đá gốc và bồi tích ven sông. Với địa hình đồi gò nên các tầng đất và vỏ phong hóa ở đây thuận lợi cho khả năng trao đổi nước, các quá trình địa hóa xảy ra mạnh mẽ, đặc biệt là quá trình oxy hóa giải phóng As làm tăng độc tính của nguồn nước. Nước dưới đất ở một số khu vực thuộc Hải Phòng, Bắc Giang, Thanh Hóa, Nam Định cũng có hiện tượng ô nhiễm As với hàm lượng dị thường cao hơn tiêu chuẩn WHO (Đỗ Trọng Sự, 1996; Trần Hữu Hoan, 1999). Riêng tại Hà Nội, 69% mẫu nước tầng trên và 48% mẫu nước tầng dưới được kiểm nghiệm có nồng độ asen cao hơn tiêu chuẩn. Tỷ lệ asen trong nước sông Hồng và các hồ khu vực ngoại thành cũng không đủ tiêu chuẩn để làm nước ăn uống và sinh hoạt. Đề án sẽ được thực hiện từ nay đến hết năm 2008, chương trình gồm 3 phần cơ bản: Điều tra ô nhiễm Asen nguồn nước trên toàn quốc gồm nước giếng khoan, nước từ hệ thống cấp nước tập trung ở đô thị và nông thôn; Điều tra đánh giá những ảnh hưởng của tình trạng ô nhiễm Asen tới sức khỏe con ngựời và đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm, với tổng kinh phí gần 17,66 tỷ đồng. Theo tiêu chuẩn mới công bố năm 2002 của Bộ Y tế, hàm lượng As trong nước ăn uống sinh hoạt nhỏ hơn 0,01 mg/l là đạt yêu cầu, so với tiêu chuẩn cũ là 0,05 mg/l. Nếu căn cứ theo tiêu chuẩn này, thì nước mặt trên địa bàn thành phố (ao hồ, sông ngòi...) bị ô nhiễm không đáng kể. Gần 96% trong tổng số 96 mẫu phân tích đạt tiêu chuẩn. Tuy nhiên, do toàn bộ nước sinh hoạt của Hà Nội lấy từ nước ngầm, nên việc đánh giá hàm lượng As trong nước ngầm mới có tính chất quyết định. Kết quả điều tra hơn 3.000 hộ gia đình cho thấy, ở nội thành Hà Nội, phần lớn các gia đình sử dụng nguồn nước sạch từ hệ thống cấp nước của thành phố. Loại nước này đã được xử lý nên đảm bảo chất lượng cho ăn uống sinh hoạt. Ở ngoại thành, những nơi có trạm cấp nước tập trung, nguồn nước bị nhiễm As cũng không đáng kể. Song đáng lo ngại là những gia đình sử dụng giếng khoan qua hệ thống xử lý đơn giản tại gia đình (tỷ lệ nhiễm As khoảng 5%) hoặc không qua xử lý (nhiễm 26%). Không chỉ ở các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ, theo khảo sát của các cơ quan chức năng, nguồn nước ngầm tại một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) như Đồng Tháp, An Giang, Kiên Giang, Long An... cũng đang có độ ô nhiễm thạch tín (asen) ở mức báo động. Trong khi đó, tỷ lệ người dân sử dụng nước ngầm để phục vụ sinh hoạt, ăn uống tương đối cao... Vấn đề ô nhiễm As ở vùng đồng bằng Nam Bộ và một số địa phương khác là những vùng dân cư tập trung có nhiều thị xã và thành phố lớn, hoạt động công nghiệp, nông nghiệp rất mạnh mẽ tập trung chưa được nghiên cứu chi tiết. Những năm gần đây số lượng giếng khoan gia đình tăng lên rất nhanh. Tại Thành Phố Hồ Chí Minh, có nơi như quận Phú Nhuận mật độ giếng khoan tới 900 giếng/km2. Việc khoan giếng và khai thác nước dưới đất không có kế hoạch sẽ làm tăng khả năng ô nhiễm và suy thoái chất lượng nguồn nước dưới đất. Mức độ ô nhiễm Arsen (thạch tín) trong nước ngầm, nước đóng chai, nước cấp nông thôn, trong đất ở TP HCM là không đáng kể, có thể xem là chưa bị nhiễm bẩn Arsen. Kết luận trên được đưa ra tại Sở KHCN TP HCM vào ngày 14/10. TS Lâm Minh Triết, chủ nhiệm đề tài cho biết: hàm lượng Arsen có trong 39 mẫu nước ngầm được khảo sát từ các giếng có chiều sâu từ 5-60 mét tại TP HCM nằm trong khoảng 0,1-3µg/l. Các nguyên tố kim loại nặng như: arsen ,chì, cadmium và thuỷ ngân trong tầng nước này đều thấp hơn nhiều lần TCVN về chất lượng nước, tiêu chuẩn nước ngầm được cho phép (TCVN 5944-1995: 10µg/l). Nước sinh hoạt được lấy mẫu từ các giếng sinh hoạt ngoại thành cũng chưa thấy có biểu hiện ô nhiễm về kim loại nặng. Chỉ riêng hai điểm khảo sát có hàm lượng kim loại vượt quá giới hạn cho phép là bãi rác Đông Thạnh (Hóc Môn) và phường 10, quận Gò Vấp. Các kết quả khảo sát tại tầng nước có chiều sâu từ 180-250 mét cũng chưa có biểu hiện bị ô nhiễm về chì, thuỷ ngân và cadium. Hàm lượng Arsen có trong tổng số 20 mẫu đất được phân tích cũng không đáng kể, thấp hơn nhiều lần so với các tỉnh phía Bắc. Vì vậy có thể xem trong đất không bị nhiễm Cadium. Các kết quả phân tích 12 mẫu nước uống đóng chai và nước khoáng ở TP HCM cũng cho thấy: hàm lượng Arsen là nhỏ hơn 0,66 µg/l (ngoại trừ nước khoáng Lavie là 0,9µg/l). Trong khi đó, theo qui định của tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6096-1996 về nước uống đóng chai là 5 µg/l. Do đó, hàm lượng nước được đóng chai có thể xem là không bị nhiễm Arsen, không ảnh hưởng đến sức khoẻ người tiêu dùng. Một số tài liệu bước đầu cho thấy hàm lượng nền của As trong nước dưới đất đồng bằng Nam Bộ không cao, thường dưới TCVN, nhưng trong đó vẫn có một số điểm cần lưu ý như ở Trà Vinh, Cần Thơ, Bến Tre. Cục Quản lý Tài Nguyên Nước (TNN) đã điều tra tại một số tỉnh Đồng Tháp, An Giang, Bạc Liêu, Kiên Giang và Sóc Trăng. Kết quả, trong tổng số 14.119 mẫu phân tích ở 484 xã được điều tra có 7,1% số mẫu có hàm lượng asen từ 0,01 mg/l trở lên, số mẫu có hàm lượng từ 0,05 mg/l trở lên chiếm 5,7%. Tại huyện An Phú (An Giang), trong 260 mẫu phân tích có 253 mẫu vượt TCCP chiếm 92% số mẫu, trong đó tỷ lệ vượt tiêu chuẩn 0,05 mg/l là 97,3%. Hoặc tại huyện Thanh Bình (Đồng Tháp) cũng có tới 63% vượt TCCP 0,05 mg/l. Theo báo cáo nghiên cứu của Viện Vệ Sinh – Y Tế Công Cộng (Bộ Y Tế), đã có rất nhiều giếng nước ngầm tại 4 tỉnh ĐBSCL (có đường biên giới giáp với Campuchia) nhiễm asen ở nồng độ rất cao. Tại An Giang, sau khi lấy 2.966 mẫu nghiên cứu từ các giếng khoan trên toàn tỉnh đã có 40% số giếng bị nhiễm asen dưới 50 ppb, 16% nhiễm trên 50 ppb. Hầu hết các mẫu xét nghiệm phát hiện nhiễm asen đều tập trung tại 4 huyện Cù Lao An Phú, Tân Châu, Phú Tân và Chợ Mới. Còn tại Long An, trong tổng số 4.876 mẫu nước ngầm được khảo sát đã có 56% số mẫu nhiễm asen. Nếu tính theo tiêu chuẩn 1329/BYT/2002, thì mức độ nhiễm asen nguy hiểm trên 10ppb đã chiếm trên 8% tập trung tại các huyện Tân Trụ, Thủ Thừa, Đức Hòa, Tân Hưng, Vĩnh Hưng… Tại Đồng Tháp, tình hình cũng đáng báo động, khi có trên 67% số mẫu trong tổng số 2.960 mẫu nước ngầm được khảo sát đã phát hiện nhiễm asen. Trong đó, tại huyện Thanh Bình có tỷ lệ nhiễm Asen cao với 85% số mẫu thử tại huyện này có hàm lượng trên 50 ppb. Kết quả nghiên cứu tại Kiên Giang cũng phát hiện có trên 51% số mẫu thử trong tổng số hơn 3.000 mẫu được khảo sát phát hiện đã nhiễm asen. Các kết quả nghiên cứu trên cho thấy có một sự trùng hợp rất đáng chú ý là hầu hết các tỉnh này đều có đường biên giới giáp Campuchia và các địa phương nằm cặp 2 hệ thống sông chính tạo nên ĐBSCL là sông Tiền và sông Hậu. Ông Ngô Trọng Lâu, Giám đốc Trung tâm Nước Sạch và Vệ Sinh Môi Trường Nông Thôn An Giang, cho biết: “Hiện nay, nguyên nhân nhiễm asen tại 4 huyện Cù Lao của tỉnh An Giang vẫn chưa rõ, nhưng đây là các huyện nằm giữa 2 dòng sông Tiền và sông Hậu cho thấy nhiều khả năng bị nhiễm từ lâu ở thượng nguồn. Trước mắt, để đối phó với tình hình này, tỉnh đã phối hợp để triển khai xét nghiệm từng giếng. Nếu giếng nào bị nhiễm được sơn đỏ để cảnh báo người dân không sử dụng cho sinh hoạt, ăn uống; giếng nào không nhiễm thì sơn xanh để là còn có thể sử dụng được”. Kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc Trung Tâm Công Nghệ Môi Trường và Phát Triển Bền Vững, Khoa Sinh Học - Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Hà Nội) và Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (Thụy Sĩ) cũng cho thấy mức độ nguy hiểm tiềm ẩn rất lớn từ việc nhiễm asen trong nước ngầm. Vì hầu hết các giếng khoan tại khu vực có hàm lượng asen thấp nước thường trong, không có cặn vàng sau khi bơm lên do cũng có hàm lượng sắt thấp… Từ đó người dân sử dụng nước giếng khoan rất khó phát hiện và đã sử dụng trực tiếp không qua bể lọc. Nếu người dân tại đây liên tục sử dụng nguồn nước này để ăn uống chắc chắn sẽ phải chịu những tác hại lâu dài cho sức khỏe do asen gây ra tương tự như ở Bangladesh và Tây Bengan (Ấn Độ). Theo báo cáo mới đây của đoàn UNICEF tại Campuchia, vùng cặp 2 bên sông Mê Công có nước ngầm nhiễm asen cao. Do đó, ở những vùng cặp sông Tiền và sông Hậu bị nhiễm asen là điều không thể tránh khỏi. Có ý kiến cho rằng nguyên nhân là do sông Mê Công bị ô nhiễm asen từ phía thượng nguồn trong thời gian dài đã mang chất độc xuống hạ nguồn gây nhiễm độc. Các kết quả khảo sát đã chứng minh việc ô nhiễm asen tại 4 tỉnh có đường biên giới giáp Campuchia là có thật. Nguy hiểm hơn là asen đã nhiễm ở tất cả các tầng của các giếng khoan. Như tại An Giang, hầu hết các giếng bị nhiễm asen chủ yếu khai thác ở tầng nông từ 65-130m. Tại Kiên Giang, hầu hết các giếng bị nhiễm đều khai thác từ tầng nông và tầng trung bình. Tại Long An các giếng nhiễm asen với hàm lượng cao đều được khai thác ở tầng sâu… Và tất cả các giếng nhiễm Asen tại các tỉnh này đều được khai thác và đưa vào sử dụng sau năm 1996.

1.5 Giải pháp loại bỏ Asen trong nước ngầm

Theo ông Nguyễn Thành Tâm, Phó Giám đốc Sở Tài nguyên và Môi trường An Giang, cho biết: Tình hình đáng báo động hơn khi rất nhiều cá nhân, đơn vị khoan giếng tự phát không xin phép, rất khó quản lý. Mặt khác, nguồn nước ngầm chưa được quy hoạch đánh giá trữ lượng và nhiều cá nhân hành nghề không xin phép làm ảnh hưởng đến công tác quản lý. Tỉnh sẽ tăng cường kiểm tra xử lý các cá nhân, đơn vị sử dụng không đúng quy định và khoan giếng không xin phép. Mới đây, Sở Tài Nguyên và Môi Trường An Giang cũng đã có kiến nghị gửi Bộ Tài Nguyên và Môi Trường về tình hình nhiễm asen trong nước ngầm trên địa bàn. Theo kiến nghị này, tình hình nhiễm asen tại An Giang là rất bức xúc, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của người dân đang sử dụng nước giếng khoan. Do đó, Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, Cục Quản Lý Tài Nguyên Nước cần xem xét mở rộng điều tra khảo sát tình hình ô nhiễm, đầu tư các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm asen hoặc tạo nguồn cung cấp nước sạch khác thông qua nguồn vốn hỗ trợ của nước ngoài, nhằm từng bước cải thiện sức khỏe của nhân dân. Từ kết quả khảo sát ô nhiễm asen tại 4 tỉnh ĐBSCL, các nhà khoa học Viện Vệ Sinh – Y Tế Công Cộng (Bộ Y Tế) đã kiến nghị các địa phương cần tăng cường công tác giáo dục ý thức cho người dân trong vấn đề sử dụng và bảo quản tài nguyên nước ngầm, cũng như ý thức về sự có mặt của asen trong nguồn nước đang sử dụng. Tránh tình trạng khai thác bừa bãi và không kiểm tra chất lượng nước ngầm sử dụng phổ biến trong dân. Hướng dẫn người dân một số biện pháp sử dụng nước an toàn, sử dụng các nguồn nước thay thế tại các địa phương bị nhiễm asen nặng; đồng thời, hướng xử lý ô nhiễm asen cho người dân bằng các biện pháp phù hợp với điều kiện cụ thể của từng địa phương. Cần tiến hành thêm các điều tra bệnh học ở các vùng bị nhiễm asen nặng tại Đồng Tháp, An Giang để đánh giá tác hại của sự ô nhiễm lên sức khỏe cộng đồng. Mở rộng điều tra khảo sát sự ô nhiễm asen tại các tỉnh còn lại của ĐBSCL để có báo cáo toàn diện về vấn đề ô nhiễm asen trong nước ngầm tại khu vực. Bên cạnh đó việc nâng cấp các nhà máy nước hiện nay cũng rất cần thiết để kết hợp xử lý sắt, asen, amoni, …, chứ không tách riêng thành từng hạng mục xử lý riêng , gây tốn kém. Ngoài các vấn đề trên, cần quan tâm đến hiện tượng ô nhiễm Asen do nguồn gốc nhân tạo (từ việc nông dân đang sử dụng một lượng lớn các sản phẩm hóa chất bảo vệ thực vật có chứa hợp chất asen thâm nhập trước tiên vào nguồn nước mặt đang được sử dụng với tỷ lệ lớn trong dân ở ĐBSCL) có thể đe dọa trực tiếp đến sức khỏe người sử dụng nước, sau đó thấm vào đất gây ra hiện tượng ô nhiễm asen trong đất và các mạch nước ngầm tầng nông. Các kết quả nghiên cứu trên và những kiến nghị được đưa ra từ các nhà khoa học của các viện trường cho thấy sức khỏe của một đại bộ phận dân cư tại các tỉnh ĐBSCL đang âm thầm bị đe dọa từ asen. Hơn lúc nào hết, một điều tra nghiên cứu trên diện rộng và giải pháp cấp bách để giải quyết vấn đề nhiễm asen trong nước ngầm, nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng đang ngày càng bức thiết.

1.5.1 Một số phương pháp đơn giản nhưng có hiệu quả để loại bỏ Asen trong nước ngầm

Lọc: Phương pháp lọc được sử dụng để tách các chất rắn ra khỏi nước bằng cách cho nước thô đi qua khối vật liệu lọc bằng cát, than hoạt tính, vải lọc, cát thạch anh... Những vật liệu này có tác dụng cho nước đi qua và giữ các chất bẩn như: bùn, sét, các hạt thể keo, các hạt nhỏ từ các chất hữu cơ trong tự nhiên, các hợp chất kết tủa của sắt và măng-gan, bông tụ keo, vi khuẩn... Đây là giải pháp đơn giản nhất và hoàn toàn có thể áp dụng trong mỗi hộ gia đình. Hấp phụ: Asen có thể được hấp phụ lên bề mặt của các vật liệu dạng hạt, hạt sét hay vật liệu gốc xen-lu-lô như than hoạt tính đã xử lý bằng một số hợp chất kim loại; các hợp chất ô-xít sắt, ô-xít ti-tan, ô-xít si-líc; sét khoáng (cao lanh, bentonite); bô-xít, hematile, felspat; nhựa tổng hợp trao đổi anion; than xương; cát bọc lớp ô-xít sắt hoặc đi-ô-xít man-gan (MnO2); mùn cưa; bột giấy. Ôxy hóa: Ôxy hóa là phương pháp đơn giản, đưa ôxy tác dụng và chiếm lấy điện tử trong nguyên tử của chất phản ứng. Làm thoáng bằng cách sục không khí vào nước, có thể ôxy hóa asen và sắt có trong nước, tạo kết tủa FeAsO4. Sử dụng ánh sáng mặt trời: Đây là quá trình xử lý asen đơn giản trong cấp nước sinh hoạt lấy từ nguồn nước ngầm nhờ sử dụng phản ứng ôxy hóa asen (III) thành asen (V) nhờ ánh nắng mặt trời. Sau đó tách asen (V) ra khỏi nước nhờ hấp phụ bằng các hạt Fe (III). Phản ứng ôxy hóa quang hóa được tăng cường hiệu suất nhờ nhỏ thêm vài giọt chanh hoặc nước vôi đặc, giúp cho quá trình tạo bông keo có hiệu quả cao hơn. Dựa vào các phương pháp trên mà ta có thể thiết kế ra các thiết bị lọc, các hệ thống lọc cát có giàn phun mưa với chi phí tiết kiệm nhưng hiệu quả xử lý asen lên tới 95,24% (Viện Y Học Lao Động và Vệ Sinh Môi Trường), khử asen bằng gáo dừa (Viện Hóa Học Công Nghiệp và Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội). Hay một nhà nghiên cứu thuộc Đại học Hawaii, Mỹ vừa phát minh ra thiết bị giúp loại bỏ thạch tín và một số chất độc khác khỏi nước. Thiết bị có tên là MicroNose này chứa các hạt sứ nhỏ được làm từ đất sét, sắt và một số nguyên liệu khác. Trên mỗi hạt có hàng ngàn lỗ nhỏ xíu, đóng vai trò như màng lọc giúp loại bỏ các chất như chì, cadmium, chromium, cobalt, đồng, kẽm và manganese... ra khỏi nước. Trong các cuộc thử nghiệm gần đây, MicroNose đã loại bỏ tới 99,9% lượng thạch tín có trong nước ngầm. Theo chuyên gia Dong thì công nghệ lọc bằng MicroNose rẻ hơn các phương pháp thông dụng hiện nay và hoàn toàn thân thiện với môi trường. Hay sử dụng kinh nghiệm lọc nước cổ truyền của Bănglađet: Nhà nghiên cứu Ashok Gadgil thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (Mỹ) đã tìm hiểu những giải pháp ít tốn kém song hiệu quả, giúp 60 triệu dân Bangladesh có thể yên tâm sử dụng nước giếng khoan nhiễm thạch tín. Gadgil và cộng sự đã khám phá ra rằng trong tro của than đá có chứa chất ferric hydroxide và đây là một chất có khả năng hấp thu thạch tín. Tro than đây là những hạt thật nhỏ có kích cỡ 1-10 micromét (nhỏ hơn nhiều so với sợi tóc người có đường kính 100 micromét). Do vậy dù với một lượng nhỏ, tro vẫn có thể phản ứng với thạch tín. Các thí nghiệm cho thấy mẫu nước nhiễm độc thạch tín ở mức 2.400 ppb (parts per billion) sau khi lọc, thạch tín giảm chỉ còn 10 ppb. Theo tiêu chuẩn của Bangladesh, nước uống an toàn là 50 ppb. Theo tính toán, 5 gram tro than có thể lọc khoảng 11 lít nước, có mức độ nhiễm thạch tín trung bình 400 ppb, thành nước an toàn cho ăn uống. Ngoài ra, than đá do được đốt nóng đến 800oC nên tro là một dạng bột vô trùng. Tro than đá là một loại nguyên liệu hết sức đơn giản và rất dồi dào. Theo tính toán, tro chiếm đến 40% khối lượng sau khi đốt than. Những túi lọc chứa tro than cỡ gói trà có thể làm sạch thạch tín trong nước đủ để thoả mãn nhu cầu nước uống cho 6 người trong một ngày.

1.5.2 Nơi xét nghiệm mẫu nước giếng: Hiện có hai cơ quan ở phía Bắc mà người dân có thể đến để xét nghiệm mẫu nước giếng là Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ VN (đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội) và Trung tâm Phân tích địa chất – Cục Địa chất và Khoáng sản (Phạm Ngũ Lão, Hà Nội). Người dân có thể mang mẫu nước đến Trung tâm Y tế dự phòng các tỉnh, TP để xét nghiệm, với phí dịch vụ là 50.000 đồng/mẫu. Bên cạnh đó, để tiết kiệm chi phí người dân có thể mua que thử một lần (7.000 đồng/que). 1.5.3 Giải pháp khi bị nhiễm độc Asen: Trong trường hợp đã bị nhiễm độc asen, muốn giảm bớt các triệu chứng của bệnh, người bệnh cần được đảm bảo chế độ ăn uống thật tốt, giảm protein, bổ sung các vitamin để giúp cơ thể thải asen nhanh hơn. Bên cạnh đó, bệnh nhân có thể dùng thuốc giúp gan thải asen ra khỏi cơ thể như thuốc DMPS và DMSA. Tuy nhiên, phải có sự hướng dẫn của bác sĩ vì đây là những loại thuốc có thể gây ra nhiều phản ứng phụ.


















1.6 Hạn chế

Tuy nhiên, cho đến nay, các điều tra vẫn chỉ mới thực hiện ở một số địa phương, với các mẫu xét nghiệm còn ít, do đó chưa có một hình dung toàn diện về thực trạng nhiễm asen trong nguồn nước sinh hoạt trên cả nước. Đề án kể trên sẽ rà soát tình trạng này ở từng địa phương để khoanh vùng những nơi có lượng asen vượt tiêu chuẩn. Tìm kiếm các giải pháp xử lý nước ô nhiễm và tuyên truyền cho người dân về bảo vệ nguồn nước cũng là một mục tiêu của dự án.
















Phần II Phân tích asen trong nước ngầm bằng phương pháp phổ hấp thu nguyên tử AAS







Do As và hợp chất của nó có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp nên ta thường chọn hệ thống nguyên tử hóa mẫu bằng phương pháp ngọn lửa đèn khí Ar-H2¬ có nhiệt độ nguyên tử hóa mẫn khoảng 37000c. Với độ nhạy cao khoảng 0.5µg/ml, giới hạn phát hiện 0.2µg/ml, khoảng xác định 1-50µg/ml. 2.1 Nguyên tắc của phép đo AAS a) Nguyên tắc sinh phổ: Các nguyên tử ở trạng thái bình thường thì chúng không hấp thu hay bức xạ năng lượng nhưng khi chúng ở trạng thái tự do dưới dạng những đám hơi nguyên tử thì chúng hấp thu và bức xạ năng lượng. Mỗi nguyên tử chỉ hấp thu những bức xạ nhất định tưng ứng với những bức xạ mà chúng có thể phát ra trong quá trình phát xạ của chúng. Khi nguyên tử nhận năng lượng chúng chuyển lên mức năng lượng cao hơn gọi là trạng thái kích thích. Quá trình đó gọi là quá trình hấp thu năng lượng của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi và tạo ra phổ của nguyên tử đó. Phổ sinh ra trong quá trình này gọi là phổ hấp thu nguyên tử. b) Các bước chuẩn bị phân tích bằng AAS: Chuẩn bị: 1. Hệ thống đèn phát ra nguồn sáng hấp thu 2. Hệ thống nguyên tử hóa mẫu 3. Hệ thống gương lọc sắc 4. Bộ đơn sắc 5. Bộ phát hiện 6. computer 7. Dung dịch mẫu 2.2 Chuẩn bị dung dịch mẫu a) Lấy mẫu Mẫu nước giếng được lấy và được bảo quản trong bình định mức bằng thủy tinh đã được rửa bằng HCl 2M, được đậy kín tránh để mẫu tiếp xúc với oxy không khí tạo ra kết tủa FeAsO4 và các hợp chất bay hơi, các ion kim loại ảnh hưởng trong suốt quá trình bảo quản và xử lí mẫu khác ảnh hưởng đến kết quả phân tích. b) Bảo quản mẫu Mẫu được bảo quản ngay sau khi lấy mẫu bằng cách acid hóa mẫu phân tích bằng HNO3dd đến pH<2 mục đích là để hòa tan các hợp chất khó tan của mẫu như As2O3 về dạng tan H3AsO3 hay H3AsO4, thuận tiện trong quá trình bảo quản mẫu. Mẫu được bảo quản trong tủ giữ mẫu. c) xữ lí mẫu. Do mẫu có chứa những phần tử lơ lững hoặc các hợp chất hữu cơ do đó cần phải được xử lí trước khi phân tích. Ta tiến hành như sau: Lọc mẫu, acid hóa bằng HNO3 đến pH<2 rồi đem đo trên phép đo AAS. Nếu mẫu có chứa các hợp chất khó tan của kim loại cần phân tích thì ta cần phá mẫu trước khi lọc nhằm đảm bảo kết quả phân tích.


2.3 Thiết bị và qui trình phân tích bằng AAS a) Nguồn phát ra bức xạ đơn sắc Chọn hệ thống đèn catot rỗng (HCL). Đèn này được cấu tạo gồm ba phần chính: - Thân đèn và cửa sổ - Các điện cực catot và anot - Khí trong đèn.Đó là khí trơ He, Ar, N2 Anot được cấu tạo bằng kim loại trơ và bền nhiệt như W hay Pt. Catot được chế tạo có dạng hình xylanh hay hình ống rỗng có đường kính từ 3-5 mm. Dài 5-6 mm và chính bằng kim loại cần phân tích với độ tinh khiết cao (ít nhất 99.9%). Dây dẫn của catot cũng là kim loại W hay Pt. cả hai điện cực được gắn chặt trên bệ đỡ của thân đèn và cực catot phải nằm đúng trục xuyên tâm của đèn. Nguồn nuôi là nguồn một chiều có thế 220-240 V.

  • Nguyên tắc làm việc:
Khi đèn làm việc, catot được nung đỏ, giữa catot và anot xảy ra sự phóng điện lien tục. Do sự phóng điện đó mà một số phân tử khí bị ion hóa. Các ion vừa được sinh ra sẽ tấn công vào catot làm bề mặt catot nóng đỏ và một số nguyên tử kim loại trên bề mặt catot bị hóa hơi và nó trở thành những nguyên tử kim loại tự do. Khi đó dưới tác dụng của nhiệt độ trong đèn HCL đang được đốt nóng đỏ, các nguyên tử kim loại này bị kích thích và phát ra phổ phát xạ của nó. Đó chính là phổ vạch của chính kim loại làm catot rỗng. Nhưng vì trong điều kiện làm việc đặc biệt của môi trường khí trơ có áp suất thấp, nên phổ phát xạ đó chỉ bao gồm các vạch nhạy của kim loại đó.

b) Hệ thống nguyên tử hóa mẫu Quá trình nguyên tử hóa trong ngọn lửa gồm hai bước kế tiếp nhau. Bước 1 là chuyển dung dịch mẫu phân tích thành thể các hạt nhỏ như sương mù trộn đều với khí mang và khí cháy. Quá trình này được gọi là quá trình aerosol hóa hay nebulize hóa. Sau đó dẫn hỗn hợp aerosol cùng hỗn hợp khí đốt vào đèn để nguyên tử hóa. Hệ thống này gọi là Nebulizer system, nó gồm hai phần chính: - Đèn để nguyên tử hóa mẫu (burner head) - Buồng aerosol hóa mẫu theo hai loại kỹ thuật:

 + Aerosol hóa mẫu theo kỹ thuật pneumatic-mao dẫn: Kỹ thuật này người ta dung hệ thống Nebulize và khí mang để tạo ra thể sol khí của mẫu phân tích nhờ hiện tượng mao dẫn. Trước hết nhờ ống mao dẫn S và dòng khí mang K mà dung dịch mẫu được dẫn vào buồng aerosol hóa. Trong buồng này, dung dịch mẫu được đánh tung thành thể bụi nhờ quả bi E và cánh quạt Q, rồi được trộn đều với hỗn hợp khí đốt và được dẫn lên đèn nguyên tử hóa.

HInh 2.4 giáo trình P 24

  + Aerosol hóa mẫu bằng siêu âm: Theo kỹ thuật này, để aerosol hóa mẫu phân tích người ta dung hệ thống siêu âm có tần số 1-4.5MHz. Dưới tác dụng của lực siêu âm, mẫu dung dịch được phân tán thành những hạt rất nhỏ và trộn đều với hỗn hợp khí để dẫn lên đèn nguyên tử hóa.

2.4. Quy trình phân tích: a) Hóa chất: Dung dịch NaBohydrua (NaBH4): hoà tan 8g NaBH4 trong 20ml NaOH 0.1N pha chế hằng ngày. Dung dịch NaI hòa tan 50g NaI trong 100ml nước cất, pha chế hằng ngày, có thể thay bằng KI cùng lượng tương ứng H2SO4 18N ( ứng với H2SO4 tỉ lệ 1:1) H2SO4 2.5N: rót cẩn thận 35ml H2SO4 vào 400ml nước cất, để nguội, định mức đến 800ml. Dung dịch K2S2O8 5%: hòa tan 25g K2S2O8 trong 800ml nước cất đựng trong bình thủy bảo quản trong tủ lạnh, pha chế hàng tuần. Acid Nitric HNO3 đđ Acid percloric HClO4 Acid clohidric HCl Khí Ar/N2, Ar/He Dung dịch chuẩn As vô cơ:

  • Dung dịch chuẩn gốc As(III) hòa tan 1.32g As2O3 trong mẫu nước cất có chứa 4g NaOH. Định mức tới 1000ml (1ml chứa 1mg As(III)).
  • Dung dịch chuẩn làm việc As(III): pha loãng 10ml dd chuẩn gốc As(III) tới 1000ml bằng nước cất có pha loãng 5ml HCl đđ (1ml chứa 10mg As(III))
  • Dung dịch chuẩn As(III) pha loãng 10ml dd chuẩn tới 1000ml bằng nước cất có chứa 2-5ml HNO3đđ (1ml chứa 0.1mg As(III)).

Dung dịch chuẩn As(V):

  • Dung dịch gốc: Hòa tan 1.534g As2O5 trong mẫu nước cất chứa 4g NaOH pha loãng đến 1000ml(1ml chứa 1mg As(V)).
  • Dung dịch chuẩn làm việc As(V) : pha loãng dd gốc 100 lần (1ml chứa 10mg As(V))
  • Pha dung dịch chuẩn: pha loãng dung dịch chuẩn làm việc 100 lần (1ml chứa 0.1mg As(V))

Dung dịch chuẩn As hữu cơ: Hòa tan 1.842g (CH3)2AsOOH (acid dimethylarsenic) trong nước chứa 4g NaOH pha loãng đến 1000ml (1ml chứa 1mg As). Chú ý kiểm tra độ tinh khiết của acid theo dung dịch As tiêu chuẩn (50-100mg/l) bằng quang phổ hấp thu nguyên tử. Dung dịch chuẩn làm việc As hữu cơ: Pha chế như trên (1ml chứa 10mg As). Dung dịch chuẩn As hữu cơ: Pha chế như trên (1ml chứa 0.1mg As b) Mở máy: Lấp máy theo tài liệu hướng dẫn dùng máy, nối bình phản ứng với sụt khí. Điều chỉnh tốc độ dòng khí là 2 l/phút. Nếu có ống làm khô nối giữa bình phản ứng và ống nguyên tử hóa mẫu thì dùng CaCl2 thay vì sử dụng CaSO4 vì nó giữ SeH4 lại. Trước khi dùng hệ sinh khí hydrua phải xác định thong số máy tối ưu. Phun dung dịch chứa Asen vào ngọn lửa để điều chỉnh vị trí ống nguyên tử hóa sao cho đạt mật độ quang cực đại. Phun dung dịch trắng cho đến khi loại hoàn toàn dung dịch lưu lại. Xác định tốc độ khí mang, nồng độ và tốc độ nhỏ giọt NaBH4 , thể tích dung dịch và tốc độ khuấy để đạt được tốc độ hydrua hóa cực đại nếu sử dụng dung dịch ống thạch anh cần chọn nhiệt độ tối ưu. Việc nhỏ giọt NaBH4 quá nhanh hydrua thoát ra nhanh sẽ làm mất cân bằng hệ. Khi tốc độ khí mang quá lớn thì tính hiệu hấp thu sẽ giảm. Nên dùng bước sóng 193.7 nm cho Asen. c) Xác định đường chuẩn Lấy 0.00; 1.0; 2.0; 10; 15; 20 dung dịch làm việc Asen (III) pha loãng đến 100ml bằng dung dịch HNO3 (2-5ml HNO3 đặc trong 1l nước cất) ta thu dãy chuẩn với nồng độ từ 0, 1, 2, 5, 10, 15, 20mg Asen (III)/l pha dung dịch chuẩn hằng ngày.

d) Chuẩn bị mẫu và chuẩn Asen Để xác định lại độ tái hiện hoàn toàn của Asen làm theo hai bước trên. Trong bình Berzelin dung tích 200ml, trong 50ml mẫu chuẩn thêm vào 7ml mẫu chuẩn bằng Asen(III) (dung dịch chuẩn được pha chế bằng cách lấy 10ml dung dịch làm việc vào cốc có mỏ và pha chế thành 50ml thêm vào đó 7ml H2SO4 18N và 5ml HNO3 đặc. Sau đó đem cô cho đến khi xuất hiện khí SO3. Duy trì điều kiện oxy hóa bằng cách thêm vào liên tục HNO3 vào để tránh cho dung dịch không bị đậm màu. Khi phân hủy hoàn toàn dung dịch sẽ có màu sáng. Để nguội thêm vào đó 25ml nước cất và 1 ml HClO4 và lại cô tiếp để loại hết khí oxit nitơ (cho đến khi bốc khói SO3). Chú ý cẩn thận khi tiếp xúc với HClO4. Kiểm tra hiệu quả quá trình phân hủy bằng cách cho thêm 5ml dung dịch chuẩn Asen hữu cơ vào 50ml mẫu và xác định tốc độ tái hiện. Xử lí các mẫu chuẩn theo toàn bộ quy trình để đánh giá độ tái hiện tổng số và độ tái hiện trung bình của Asen trong axit clohydric phải trên 80%. Một cách khác có thể dùng bình kjeldahl để phân hủy trong việc xác định độ tái hiện tổng số của Asen bằng cách nâng cao hiệu suất mẫu. Sau lần cô cuối cùng pha loãng mẫu bằng nước cất tới 50ml. e) Chuẩn bị mẫu và dãy chuẩn để đo tổng Asen

  Lấy 50ml dung dịch mẫu hoặc chuẩn cho vào bình Berzelin 200ml thêm vào 1ml H2SO4 2.5N và 5ml dung dịch K2S2O8¬ 5% cô nhẹ trên bếp cách cát khi còn khoảng 30-40 phút không được để dung dịch cô cạn. Cách khác có thể đun dung dịch trong autoclave ở 120oC trong 1 giời. Sau khi phân hủy xong pha loãng tới 50ml để đo asen kiểm tra hiệu suất phân hủy bằng cách xác định độ tái hiện của acid cacolodic nếu thấp thì phải phân hủy lại và dung lượng K2S2O8 gấp đôi.

f) Xác định Asen bằng NaBH4 Thêm 5ml HCl đặc vào 50ml chuẩn hoặc mẫu đã bị phân hủy trong bình Berzelin 200ml và khuấy đều thêm tiếp 5ml NaI và khuấy tiếp ít nhất 30 phút, lấy ống sục khí, phểu nhỏ giọt và ống thoát khí vào bình berzelin, mở máy ghi cho đến khi đường nền ổn định. Trong lúc sục khí để đuổi tất cả kim loại ra khỏi bình phản ứng, thêm 0.5ml NaBH4 vào bình. Tín hiệu tăng nhanh và rồi giảm. Khi tín hiệu trở lại nền, lấy bình ra, rửa ống phun bằng nước rồi tiếp tục làm với chuẩn để kiểm tra tín hiệu, kiểm tra các chất gây ảnh hưởng hóa học làm giảm tín hiệu của Asen bằng cách xử lí mẫu đã phân hủy vởi dung dịch Asen (III) có nồng độ 10mg/l. Độ tái hiện trung bình phải đạt 90%. g) Tính toán kết quả Dựng đường chuẩn độ cao của pic theo nồng độ chuẩn. Xác định nồng độ mẫu theo đường chuẩn nếu mẫu có pha loãng trước khi phân hủy thì phần kết quả đo được với hệ số pha loãng. Tóm tắc qui trình xác định Asen bằng AAS với hệ tạo khí hydrua: + Nguyên tắc Asen được khử một cách định lượng về trạng thái khí hydrua AsH3 bằng NaBH4 và khí tạo thành đi theo dòng khí trơ vào bộ phận nguyên tử hóa của máy AAS (ống thạch anh trên ngọn lửa dòng khí O2/N2). + Thiết bị Hệ thống tạo khí hydrua, máy AAS, đèn catod rỗng Asen, đèn đơteri hiệu chỉnh. + Thuốc thử Khí mang Ar hoặc N2 HCl 12N; KI 20%; tinh thể NaBH4 Dung dịch chuẩn gốc Asen 1 g/l. Pha loãng 100 lần asen 10 mg/l và pha loãng tiếp 100 lần asen 0.1 mg/l + Dựng đường chuẩn

Dãy chuẩn được chuẩn bị trong bình dịnh mức 100 ml theo thứ tự sau:

Số bình định mức Trắng 2 3 4 Dung dịch chuẩn 0.1 mg/l Asen (ml) 0 10 20 40 Nước cất định mức đến vạch 100 100 100 100 Nồng độ Asen tương ứng (mg/l) 0 10 20 40

2.5 Nguyên tử hóa bằng nhiệt điện: a) Tổng quan - Kỹ thuật này rất thích hợp để phân tích các nguyên tố cỡ hàm lượng vi lượng 5ppm và siêu vi lượng như As - Chú ý nếu phân tích nước bề mặt, nước tinh khiết thì lò graphic được điều chỉnh trương trình nhiệt độ gồm ba bước vì mẫu chứa hàm lượng nhỏ các chất hòa tan. Đối với nước muối nước biển, nước thải chứa nhiều các chất khác thì sử dụng trương trình gia nhiệt trên 7 bước. Cần dùng ống graphic có gắn tắm gá để giảm các loại nhiễu nền và tăng độ nhạy.

 Một số hóa chất và dung dịch thường dùng bằng lò graphic:

1. Nước cất không chứa kim loại 2. Acid chloclohydric, HCl (1:1) đậm đặc 3. Acid HNO3 (1:1) đậm đặc 4. Dung dịch chỉ thị hiệu chỉnh nền -Mg(NO3)2 10000mg/l: hòa tan 10.57 Mg(NO3)2.6H2O trong nước và pha loãng tới 100ml - Ni(NO3)2 10000mg/l: hòa tan 4.96g Ni(NO3)2.6H2O trong nước pha loãng tới 100ml - H3PO4 10%: cho 10ml H3PO4 đđ vào nước thành 100ml - Pd(NO3)2 4000mg/l: hòa tan 8.89g Pb(NO3)2.H2O trong nước và pha loãng tới 1000ml - HNO3 4%: 40ml HNO3 pha loãng bằng nước với bình định mức 100ml.

   Xử lí mẫu: 

Tất cả các dụng cụ thủy tinh dùng để chứa mẫu hóa chất và chuẩn bị mẫu phải được rửa bằng HNO3(1:1) và phải tráng bằng nước cất. Công việc xử lí mẫu và đo được thực hiện trong phòng thí nghiêm sạch không bụi để tránh ô nhiễm mẫu. Phân tích As hòa tan: cho 1ml H2O2 vào 100ml mẫu và 1ml thể tích dd Ni(NO3)2 dự trữ thích hợp trước khi đem đo. Những kim loại còn lại không cần cho dd hiệu chỉnh nền. Phân tích tổng số As: Cho vào cốc 100ml mẫu 1ml HNO3đđ và 2ml H2O2 30%. Đun nhẹ trên bếp 70-800c đến thể tích còn khoảng 50ml-để nguội cho một lượng thích hợp muối Ni là chất hiệu chỉnh nền. Định mức 100ml. Đồng thời chuẩn bị mẫu trắng. b) Vận hành máy Đặt các thong số vận hành thiết bị theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Sử dụng hiệu chỉnh nền khi xác định các nguyên tố tại các bước sóng ngắn hoặc mẫu chứa hàm lượng chất tan cao, thường không sử dụng bước sóng lớn hơn 350nm. + Chọn tốc độ khí trơ thích hợp. + Ở giai đoạn làm khô đặt nhiệt độ lân cận dưới nhiệt độ sôi của dung môi. + Chọn nhiệt độ nguyên tử hóa. c) Chuẩn hóa thiết bị Dùng dung dịch chuẩn dưh trữ để pha các dung dịch chuẩn có nồng độ dự kiến. Loại dãy chuẫn được chuẩn bị hằng ngày. Cần chuẩn bị mẫu trắng và dãy dung dịch chuẩn ít nhất có ba nồng độ khác nhau nằm trong khoản phân tích phù hợp với thiết bị và với nồng độ chất cần phân tích trong dung dịch đo. Chú ý: Thành phần có trong chuẩn càng tương tự với mẫu chuẩn càng tốt. Vì vậy có thể thêm lượng acid tương đương. Tiêm vào lò một lượng dung dịch chuẩn và mẫu, sau vài lần tiêm mẫu phải tiêm chất chuẩn để kiểm tra đọ lặp lại của phương pháp. Người ta có thể sử diụng phương pháp đo trực tiếp với xây dựng đường chuẩn hoặc phương pháp thêm chuẩn, phương pháp này chỉ có giá trị khi nồng độ nằm trong vùng tuyến tính. Xác định As bằng AAS với lò nhiệt điện

   + Nguyên tắc: Mẫu được đưa vào lò tại đây mẫu được nung ra nóng chảy và sau đó muối As được phân li thành trạng thái As nguyên tử.
   + Thiết bị: Lò nguyên tử, máy AAS, đèn catot rỗng AAS và đèn đơtơri hiệu chỉnh nền, máy ghi.
   + Thuốc thử: dd Ni(NO3)2 2%. Chuẩn gốc As 1g/l pha loãng 100lần- 10mg/l, tiế tục pha loãng 100 lần- 0.1mg/l.
   + Dựng đường chuẩn: Dãy chuẩn được chuẩn bị trong bình định mức 100ml theo thứ tự sau:

Bình định mức Trắng 2 3 4 Chuẩn As 0.1mg/l 0 10 20 40 Ni(NO3)2 2ml 10 10 10 10 Nước cất đến vạch 100 100 100 100 Nồng độ As(mg/l) 0 10 20 40 Tiêm 10ml các bình vào lò và tiếp tục như phần sau: • Tiến hành phân tích: Trộn 10ml mẫu với 1ml Ni(NO3)2. Tiêm 10ml vào lò loại nước ở 1300C trong vòng 60s. Nung chảy ở 8500C trong 40s và tiếp tục nguyên tử hóa ở 25000C trong 30s. Đo độ hấp thu ở bước sóng 193.7nm. • Kết quả được tính theo mg/l. Chú ý của phươngpháp này là 2 µg/l.




Hình:Ví dụ.jpg