Kỹ thuật môi trường

Arsen trong nước ngầm

Arsen (As, hay còn gọi là thạch tín) thường xuất hiện trong nguồn nước ngầm và là chất độc cấp tính qua nước ăn/uống và da có khả năng cao gây các bệnh như ung thư phổi, gan, thận, tiểu đường, rối loạn đường huyết và các bệnh ngoài da, do đó tiêu chuẩn nước uống theo tiêu chuẩn Việt Nam (QVCN 01:2009/BYT, do Bộ Y tế ban hành) là nồng độ Arsen không vượt quá 0,01mg/L (hay 10 µg/L). Tại Việt Nam, do đặc điểm địa chất phù sa bồi đắp tại các châu thổ sông Hồng và sông Mê Kông, nên nước ngầm ở các khu vực này thường có hàm lượng Arsen cao và thay đổi khác nhau. Theo các nguồn tài liệu nghiên cứu, nước ngầm ở tầng sâu 50m thường có xuất hiện Arsen. Arsen trong nước ngầm thường xuất hiện dưới dạng Arsenite [As(III)], Arsenate [As(V)], Arsine, Monomethylarsenite, và Dimethylarsenite (DMA), trong đó As(III) là độc nhất.

Châu thổ sông Mê Kông

Khu vực Năm lấy mẫu Nguồn nước Độ sâu (m) As (µg/L) QCVN (µg/L) Tác giả/năm công bố
Phường 8, Trà Vinh 2003 Giếng đào 3-5 68 10 Nguyễn Văn Bé
Đồng Tháp   Giếng khoan QI 19 10 Ngô Đức Chân, 2005  

Giếng khoan
N12 		2910
Ngô Đức Chân, 2005  
Mê Kông delta 2005 Giếng khoan   850 10 Phạm Thị Kim Trang, 2005 (trong tổng số 111 mẫu)
Thanh Bình, Đồng Tháp 3/2013 Giếng khoan 40 666 10 Yi Huang, 2016

Đồng bằng sông Hồng

Khu vực Năm lấy mẫu Nguồn nước Độ sâu (m) As (µg/L) QCVN (µg/L) Tác giả/năm công bố
Đông Anh 1999/ 2000 Giếng khoan 20 31 10 Micheal Berg, 2001                                  
Từ Liêm   Giếng khoan 20 67 10 Micheal Berg, 2001
Gia Lâm   Giếng khoan 20 127 10 Micheal Berg, 2001
Thanh Trì   Giếng khoan 20 432 10 Micheal Berg, 2001
Sông Hồng delta 2005 Giếng khoan   460 10 Phạm Thị Kim Trang, 2005 (trong tổng số 83 mẫu)
Chuyên Ngoại, Hà Nam 3/2013 Giếng khoan 7-43 884 10 Phạm Hải Long, 2017
Châu Giang, Hà Nam 3/2013 Giếng khoan 7-43 513 10 Phạm Hải Long, 2017
Linh Đàm, Hà Nội 2012 Giếng khoan 5 42 10 Keisuke Kuroda, 2017
Tây Mỗ, Hà Nội 2012 Giếng khoan 8,5 36 10 Keisuke Kuroda, 2017

Asen thay đổi theo mùa (mưa/khô) và chế độ thủy văn khu vực, do đó cần đo giám sát để xác định sự thay đổi As trong nước ngầm.

Việc loại bỏ thành phần arsen trong nước khá phức tạp. Một số công nghệ thành công trong phòng thí nghiệm, nhưng không thành công khi áp dụng thực tế. Có thể do một số yếu tố sau:

  • Tồn tại điện tích âm/dương của các thành phần khác có trong nước ngầm chứa arsen gây tác động tới việc loại trừ arsen trong nước ngầm;
  • Điều chỉnh độ pH của nước sao cho thích hợp vì đây là một chỉ tiêu quan trọng trong việc loại bỏ arsen;
  • Việc quản lý lượng lớn bùn thải (ô nhiễm) từ quá trình loại bỏ arsen;
  • Chi phí và việc vận hành/bảo dưỡng công nghệ loại bỏ arsen lâu dài khi lựa chọn công nghệ;
  • Ngoài công nghệ, các yếu tố kinh tế và xã hội cũng cần phải xem xét khi loại bỏ arsen;

 Sau đây là một số kỹ thuật/công nghệ được ứng dụng để loại bỏ Arsen trong nước:

  • Oxy hóa: sử dụng các chất oxy hóa như oxygen, ozone, free chlorine, hypochlorite, permanganate, hydrogen peroxide, manganese dioxide, Fenton (H2O2 /Fe2+) để chuyển As(III) thành As(V) ít độc hơn, sau đó loại trừ As(V) bằng ion và manganese dioxide;
  • Ngưng tụ (Coagulation) và lọc;
  • Sử dụng chất hấp thụ: Alumina (Al2O3) hoạt tính; Than hoạt tính; Ferric Hydroxide FeH3O3; Fe0; Bộ lọc địa phương (đất đỏ hoặc sét); Thiết bị READ-F (Shin Nihon Salt Co. Ltd.,); Nguyên tố Lanthanum (La, lantan); Khoáng chất silicat nhôm (Zeolite);
  • Màng lọc: Thẩm thấu ngược (RO) và màng lọc nano (nanofiltration).