Asen là gì? Những tác hại của Asen trong đất và nước

Asen từ lâu đã được biết là một chất độc gây hại cho sức khỏe con người. Asen có mặt trong đất, nước, không khí và có cả trong thức ăn.

Việc loại bỏ Asen trong đất và nước sẽ có rất nhiều phương pháp khác nhau, tùy vào từng vị trí cũng như mức độ ô nhiễm của Asen.

Bài viết sẽ giúp bạn tìm hiểu về asen và những tác hại của nó và những phương pháp xử lý một cách hiệu quả nhất bạn nên nắm vững để đảm bảo an toàn cho sức khỏe của bản thân và gia đình mình.

Asen là gì?

Asen là một loại á kim có tên gọi khác là thạch tín. Tên asen được bắt nguồn từ từ tiếng pháp arsenic nên ngoài tên asen ra còn có tên arsenic.

Asen có ký hiệu nguyên tố hóa học là As, nguyên tử khối 33.

Có nhiều dạng thù hình đa số là phân tử phi kim có màu vàng còn lại một số ít là các á kim màu đen và màu xám.

Asen rất độc đối với cơ thể con người, có thể gây tử vong chỉ với một lượng nhỏ bằng một nửa hạt gạo nhưng đó là asen ở dạng vô cơ, asen ở dạng hữu cơ thường không gây độc với cơ thể và asen hữu cơ có trong hầu hết các thực phẩm chúng ta ăn.

Hình ảnh về Asen trong nước

Để bạn dễ hình dung mức độ độc của asen có thể so sánh với thủy ngân, asen độc gấp bốn lần so với thủy ngân.

Chúng nằm ở lớp trầm tích và vỏ trái đất nên nước mặt, nước ngầm và đất có nhiều asen

Asen có tính chất hóa học giống như photpho là một nguyên tố đứng ở trên nó trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, nó sẽ tạo thành các hợp chất oxit kết tinh không màu, không mùi đó là thạch tín. Vì vậy, khi hòa tan trong nước khó nhận biết bằng mắt thường phải qua xét nghiệm mới phát hiện được thạch tín.

Thạch tín tuy độc nhưng vẫn có ứng dụng trong y học cụ thể là:

– Trong Đông y thạch tín được dùng làm thuốc trị hen suyễn và thiếu máu.

– Trong Tây y thạch tín được bào chế thành dung dịch liqueur fowler được dùng để trị bệnh trị bệnh thiếu máu, hen suyễn, sốt rét, giang mai,… Nhưng vì quá độc nên hiện nay không còn sử dụng nữa chỉ sử dụng cho một số trường hợp điều trị ung thư bạch cầu nhưng phải sử dụng đúng liều của bác sĩ không được tự ý mua dùng.

Phân loại asen

Asen được chia làm hai nhóm chính sau:

– Asen hữu cơ: nhóm asen này có trong hầu hết các thức ăn hằng ngày của chúng ta từ thực vật đến mô thịt động vật, nhưng thật may mắn asen hữu cơ thường không gây hại cho con người nên bạn cứ an tâm nhé.

Hình ảnh Asenic hữu cơ

– Asen vô cơ: tồn tại tại trong các lớp trầm tích, vỏ trái đất và hòa tan trong nước. Asen ở dạng này có độc tính rất cao.

Asen vô cơ còn tồn tại trong cả không khí như vậy asen vô tồn tại xung quanh môi trường sống của chúng ta và nồng độ của nó phụ thuộc vào tình trạng ô nhiễm môi trường nơi bạn sống.

Cũng chính vì vậy nên trong lọc quá trình xử lý nước uống việc loại bỏ asen trong nước rất được chú trọng.

Bạn nên đọc bài viết: Nước máy có uống được không?

Tác hại của asen

Asen trong tự nhiên rất hiếm ở dạng nguyên chất mà nó thường ở dạng hợp chất ô xít rất độc và không thể phát hiện bằng cảm quan mà phải qua xét nghiệm mới biết được.

Asen là một chất cực độc không mùi, không màu nên người ta còn gọi nó là sát thủ vô hình. Khi cơ thể bị nhiễm asen ít hay nhiều đều không tốt cho sức khỏe.

Asen gây các vấn đề về sức khỏe như là: gây hoại tử các vết thương, rối loạn sắc tố da, sừng hóa gan bàn tay, thậm chí là gây ung thư bàng quang, ung thư thận.

Trong đất

Asen trong đất hình thành do quá trình đô thị hóa gây ô nhiễm môi trường dẫn đến sự hình thành của các hợp chất asen.

Đất ô nhiễm asen cũng do quá trình khai khoáng asen được đưa lên mặt đất. Sau đó asen sẽ được các dòng chảy của nước mưa, nước rửa mang theo đi vào nguồn nước mặt, các thực vật động vật sử dụng nguồn nước mặt đó cũng vô tình bị nhiễm asen và trở thành thức ăn cho con người.

Hình ảnh asen trong đất

Asen từ đất ngoài ô nhiễm vào các nguồn nước mặt do các dòng chảy mang theo nó còn lắng trở lại vào đất và ngấm vào nguồn nước ngầm làm nước ngầm bị ô nhiễm và tạo trầm tích.

Asen có trong đất sẽ nhiễm vào thực vật và tích tụ nhiều ở lá và rễ.

Theo một nghiên cứu khoa học về độc tính và nguy cơ gây hại của asen đến sức khỏe con người được công bố bởi Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh đã đưa ra rằng asen từ trong đất sẽ truyền vào rau được trồng trên đất trong quá trình sinh trưởng sẽ tích lũy trong rễ và trong lá chủ yếu ở dạng hóa trị III một dạng gây độc ảnh hưởng mạnh đến con người.

Hệ sinh vật ở những vùng đất bị ô nhiễm asen sẽ khó có thể sống được vì sự độc hại của nó.

Rau quả, vật nuôi ở những nơi bị nhiễm kim loại nặng asen con người ăn vào sẽ rất có hại cho sức khỏe.

Trong nước

Asen hòa tan trong nước không màu, không mùi vì vậy chúng ta không thể nhận biết được bằng cảm quan mà phải qua xét nghiệm phân tích tại phòng thí nghiệm mới có thể biết được.

Asen trong nước tồn tại ở dạng hóa trị III và hóa trị V.

Hình ảnh Asen trong nước

Asen ô nhiễm vào nước chủ yếu là do đất bị ô nhiễm asen và do phát sinh trong quá trình hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp sử dụng các thuốc bảo vệ thực vật có chứa asen và các hoạt động khai thác khoáng sản của con người.

– Đất bị ô nhiễm asen sẽ ngấm xuống các nguồn nước ngầm gây ô nhiễm nguồn nước này và tích tụ thành trầm tích.

– Việc khai thác các mỏ khoáng sản đã vô tình làm cho asen có trong các lớp vỏ trái đất, trầm tích đi lên mặt đất từ đó làm ô nhiễm nguồn nước mặt và cả nguồn nước ngầm.

– Các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp sản sinh ra nguồn asen nhân tạo có khả năng tích tụ vào đất và nguồn nước mặt.

Người sử dụng nguồn nước nhiễm asen lâu ngày sẽ bị các triệu chứng sau: mệt mỏi, buồn nôn, hồng cầu và bạch cầu giảm, da sạm, rụng tóc, sút cân, giảm trí nhớ, mạch máu bị tổn thương, rối loạn nhịp tim, đau mắt, đau tai, viêm dạ dày và ruột, kiệt sức thậm chí ung thư.

Cách xử lý Asen triệt để

Tùy vào từng mức độ ô nhiễm của Asen trong nước mà chúng ta có thể chọn từng phương pháp xử lý khác nhau. Dưới đây là tổng hợp những giải pháp xử lý chi tiết mà bạn nên biết khi muốn loại bỏ asen trong đất và nước:

Đối với Asen trong đất

Có nhiều cách cải tạo đất nhiễm asen như là: phương pháp vật lý, phương pháp hóa học hoặc kết hợp cả hai phương pháp vật lý và hóa học tuy nhiên các phương pháp này tốn kém nhưng hiệu quả xử lý không cao.

Hiện nay một phương pháp khác thân thiện với môi trường hơn, không tốn nhiều chi phí mà hiệu quả lại cao đó là dùng thực vật có khả năng siêu tích lũy kim loại nặng trong cơ thể.

Asen từ đất sẽ được tách ra và tích lũy vào cây chủ yếu ở thân và lá của cây.

Loại bỏ thạch tín trong đất nhờ cỏ

Có 7 loại thực vật theo các nhà khoa học cho là triển vọng trong việc cải tạo đất nhiễm kim loại nặng trong đó:

– Có 3 loài thực vật bản địa có ở Thái Nguyên nước ta đó là dương xỉ Pteris vittata, dương xỉ Pityrogramma calomelanos và cỏ mần trầu Eleusine indica. Đây là 3 loài siêu tích lũy asen.

– Có 2 loài thực vật được nghiên cứu cứu của Việt Nam đó là Ngổ Đại và cỏ Voi lai.

– Hai loài mà thế giới sử dụng cho xử lý kim loại nặng đó là cỏ Vetiver và cải xanh.

Đối với Asen trong nước

Đã có rất nhiều biện pháp xử lý được đưa ra nghiên cứu và áp dụng chủ yếu tập trung vào các phương pháp: hóa học, hóa lý, màng và sinh học.

Phương pháp hóa học

– Phương pháp oxy hóa

Đây là phương pháp oxy hóa asen hóa trị III (arsenite) thành asen hóa trị V (arsenate) sau đó để loại bỏ asen ra khỏi nước cần phải qua bước xử lý kết tủa, hấp phụ hoặc trao đổi ion.

– Oxy hóa và loại asen bằng năng lượng mặt trời

Đây là phương pháp nhờ ánh sáng mặt trời oxy hóa As (III) thành As (V) sau đó dùng các hạt Fe hóa trị 3 hấp phụ các As hóa trị V ra khỏi nước. Phương pháp này còn có tên là phản ứng oxy hóa quang hóa. Để tăng cường hiệu suất của phản ứng oxy hóa phát quang hóa có thể thêm các ion H+ tạo để tăng quá trình tạo các tủa keo bông Fe (III) thúc đẩy quá trình hấp phụ asen khỏi nước.

– Chưng cất bằng năng lượng mặt trời

Phương pháp sử dụng năng lượng mặt trời để làm nước nóng bay hơi và ngưng tụ lại tại bề mặt phía trong của thiết thu nước dạng tấm sau đó chảy vào bể chứa.

Phương pháp này dùng để xử lý nước ô nhiễm asen, vi khuẩn, …

Phương pháp hóa lý

– Kết tủa và lọc

Đây là phương pháp xử lý cơ bản và hầu như các phương pháp khác điều có sử dụng.

Phương pháp này ngoài có khả năng lại bỏ asen hiệu quả còn có khả năng làm giảm mùi, giảm màu và giảm nguy cơ hình thành dạng trihalomethane

– Trao đổi ion

– Phương pháp hấp phụ

Đây là một phương pháp tương đối khá khó thực hiện và khó áp dụng cho từng gia đình riêng lẻ, phù hợp áp dụng cho quy mô lớn.

Quá trình trao đổi ion chỉ trao đổi ion giữa 2 pha rắn và lỏng mà không hề làm thay đổi cấu trúc của chất rắn.

Phương pháp màng

Phương pháp sử dụng màng lọc có nhiều loại màng bạn có thể sử dụng như là: màng vi lọc (MF), màng siêu lọc (UF), màng thẩm thấu ngược (RO), màng lọc nano (NF), màng điện thẩm tách (ED),…

Các loại màng lọc trên đều có thể loại bỏ asen ra khỏi nước.

Hiệu quả lọc của phương pháp màng này còn phụ thuộc vào mục đích sử dụng nguồn nước sau lọc và đặc điểm của nguồn nước đầu vào mà bạn chọn một loại màng lọc phù hợp nhất.

Sử dụng phương pháp này khá tốn chi phí nhưng hiệu quả mang lại sẽ cao hơn so với các phương pháp khác.

Khi sử dụng phương pháp màng đối với các nguồn nước ô nhiễm nặng bạn cần lọc thô nguồn nước trước khi lọc qua màng để tránh làm tắc màng tốn nhiều chi phí thay mới.

Phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học sử dụng sự tương tác giữa vi khuẩn và kim loại nặng, vi khuẩn sẽ oxy hóa và kết tủa asen hóa trị III và hóa trị V lại với nhau rồi tích lũy chúng trong sinh khối sau đó asen sẽ được Fe(OH)3 hấp phụ.

Để quá trình diễn ra nhanh và hiệu quả người ta thêm các chất hữu cơ vào đó là mạt sắt cùng với nước mía. Nước mía làm cơ chất cho vi sinh vật phát triển và hoạt động oxy hóa mạt sắt tạo Fe(OH)3 nhanh hơn 50.000 lần so với phương pháp hóa học. Đảm bảo có đủ lượng Fe (III) dùng để hấp phụ asen.

Mong rằng những thông tin cung cấp từ bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về asen và có được những giải pháp xử lý mang lại một nguồn nước an toàn sử dụng cho gia đình bạn. Nếu còn bất cứ thắc mắc gì khác, hãy liên hệ ngay qua khung chat của Website hoặc bình luận ngay bên dưới nhé!