Nước nhiễm Asen là gì? Tác hại cách nhận biết và xử lý

Nước nhiễm asen được xem là tình trang phổ biến và rất nghiêm trọng trong giai đoạn hiện nay. Đây là một trong những nguyên nhân gây ra nhiều tác hại với sức khỏe con người. Vì vậy, xử lý asen trong nước đã trở thành mối quan tâm đặc biệt của các gia đình và doanh nghiệp lớn nhỏ. Chắc hẳn ai trong chúng ta cũng đang đều thác mắc : nước nhiễm asen là gì? Cách nhận biết và cách xử lý các ngồn nước nhiễm asen như thế nào để đạt hiệu quả? Hãy cùng Đà Thành Lợi đi tìm câu trả lời cho từng vấn đề trong bài viết sau đây.

Asen và cách nhận biết nguồn nước nhiễm Asen

Asen là gì?

Trước tiên chúng ta cùng tìm hiểu xem nước bị nhiễm asen là gì mà có thể gay tác hại lớn đến sức khỏe con người như vậy.

Nước nhiễm Asen hay còn gọi là Arsenic (thạch tín) là một hợp chất oxit của nguyên tố Asen có công thức hóa học là As2O3. Chúng được tìm thấy tự nhiên trong các mẫu đất, đá, nước và không khí., trong cả động vật và thực vật. Các hợp chất của asen cũng có thể phát sinh trong các hoạt động sản xuất công nghiệp và nông nghiệp. Là thành phần có nhiều trong thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật và hàng loạt các hợp kim. Nó được xem là chất độc cực mạnh, có khả năng gây hại gấp 4 lần thủy ngân và có thể gây tử vong với một hàm lượng cực nhỏ.

Asen có thể tồn tại dưới dạng tinh khiết riêng biệt. Tuy nhiên trong tự nhiên phần lớn được phân thành 2 loại : Asen hữu cơ và Asen vô cơ.

Asen hữu cơ : Asen vi lượng được tìm thấy trong một số thực phẩm, rau củ quả, trong cơ thể người, cá và động vật có vỏ khác. Đây là loại asen không gây nguy hiểm và được cho là không gây đến ung thư và tổn thương DNA, thường nhanh chóng  đào thải ra ngoài cơ thể. Tuy nhiên nếu tiếp xúc liều cao Asen hữu cơ có ảnh hưởng nhất định như làm chấn thương thần kinh, đau dạ dày.

Asen vô cơ : đây là loại asen cực độc, là chất làm tổn hại đến sức khỏe con người gây ra nhiều loại ung thư ở nhiều cơ quan bộ phận khác nhau. . Nếu tiếp xúc lâu qua nguồn nước uống có thể sinh ra các bệnh không phải ung thư như á sừng, bệnh tim mạch, tăng huyết áp, rối loạn hô hấp, thần kinh, gan thận và đái tháo đường.

Dấu hiệu nhận biết nước nhiễm Asen

Đặc điểm của Asen là chất không màu, không mùi, không vị. Vì vậy rất khó có thể nhận biết sự xuất hiện của asen trong nước bằng mắt thường. Cách duy nhất để phát hiện nước có nhiễm asen hay không là thực hiện các thí nghiệm xét nghiệm mẫu nước. Bạn có thể gửi mẫu nước đến các phòng thí nghiệm hoặc trung tâm xét nghiệm uy tín để phân tích nguồn nước nhà mình.

Nguyên nhân làm nguồn nước nhiễm Asen

Nguyên nhân chính khiến cho nguồn nước bị nhiễm Asen là bởi lớp trầm tích của đồng bằng có chứa lượng lớn Asen cao. Trong quá trình hoạt động địa chất khi được giải phóng bị hòa tan vào trong nước. Bên cạnh đó nước nhiễm Asen còn đến từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp và công nghiệp. Tồn dư thuốc bảo vệ thực vật do sản xuất và sử dụng phân bón hóa học trong nông nghiệp. Hoặc các hoạt động khai thác và chế biến kim loại thải ra ngoài môi trường. Tương tự asen tự nhiên, asen phát sinh từ các nguồn nhân tạo có thể tích tụ trong đất, gây ô nhiễm đất và thâm nhập và gây ô nhiễm nguồn nước. Do đó, asen có thể có trong nước ngầm, nước giếng, nước máy chưa lọc thậm chí cả nước đóng chai nếu không được xử lý đúng cách để đạt chuẩn.

Hàm lượng Asen trong nước bao nhiêu là an toàn cho người dùng?

Theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-1:2018/BYT hàm lượng Asen tổng số  trong nước không được vượt quá 0,01mg/l  tương đương 10 microgram/lít đối với các nhà máy cung cấp nước sạch dùng cho sinh hoạt và ăn uống. Riêng đối với nguồn nước hộ gia đình tự khai thác, hàm lượng Asen không được vượt quá 0,05mg/l. Tuy nhiên, nếu người dân sử dụng nguồn nước nhiễm asen vượt ngưỡng cho phép này lâu dài sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe.

Theo báo cáo thống kê của bộ y tế năm 2017, cả nước có 17 triệu người dân sử dụng nước nhiễm asen do dùng nước từ giếng khoan chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa triệt để, ảnh hướng tới sức khỏe. Ô nhiễm Asen trong nước tập trung cao tại một số vùng nông thôn các tỉnh, thành phố: Hà nội, Vĩnh phúc, Hà Nam, Hưng Yên, Thanh Hóa…Có ¾ số hộ dân tại 8 tỉnh đồng bằng sông Hồng bị nhiễm asen cao hơn nhiều mức cho phép.

Riêng ở thành phố Hà Nội, theo đánh giá của tổ chức UNICEF, khu vực nông thôn của Hà Nội như: Thường tín, Ứng hòa, Đan Phượng, Thanh Oai, Thanh Trì…nguồn nước bị nhiễm Asen rất nặng cao từ 10-50 lần tiêu chuẩn cho phép.

Tác hại khi sử dụng nước nhiễm Asen

Sử dụng nước nhiễm asen có gây ung thư không?

Việc sử dụng nước nhiễm asen trong thời gian dài có thể gây phá hủy nghiêm trọng hệ thần kinh, tiềm ẩn mắc các bệnh ung thư. Lượng Asen tích tụ trong cơ thể càng lâu sẽ gây ra những triệu trứng nguy hiểm. Theo IARC ( Trung tâm nghiên cứu ung thư thế giới), đã phân loại asen vô cơ là hợp chất gây ung thư cho con người. Điều này được minh chứng đầy đủ rằng khi sử dụng nước nhiễm asen trong thời gian dài sẽ gây ra các bệnh ung thư :

• Ung thư phổi
• Ung thư gan
• Ung thư bàng quang
• Ung thư da
• Ung thư thận
• Ung thư tuyến tiền liệt

Cũng theo IARC các hợp chất Asen hữu cơ gốc axit dimethylarsinic ( DMA) và axit monnomethylarsonic ( MMA ) là hợp chất asen có thể gây ung thư cho con người. Nếu Asen xâm nhập vào cơ thể con người trên 60.000 microgram/lít gây tử vong cao. Từ 30.000 microgram/lít gây nhiễm độc đường ruột và tổn hại nặng đến dạ dày.

Các tác hại khác của asen đến sức khỏe

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, mệt mỏi và tăng nguy cơ nhiễm trùng…Trong trường hợp tiếp xúc với hàm lượng Asen đủ cao trong thời gian đủ lâu sẽ dẫn đến tử vong.

Có nên sử dụng nước nhiễm Asen ( thạch tín ) hay không ?

Dùng để uống : Nếu hàm lượng Asen trong nước vượt quá giới hạn cho phép của Bộ Y Tế, bạn tuyệt đối không nên sử dụng nấu nướng và pha chế đồ ăn thức uống. Bạn cũng không nên đun sôi nước để sử dụng, vì điều này sẽ làm tăng lượng Asen trong nước do chúng không bay hơi hay phân hủy bởi nhiệt độ. Trong trường hợp này hãy có biện pháp kịp thời để xử lý Asen.

Dùng để tắm rửa : Asen không bay hơi khỏi nước ở nhiệt độ cao, vì thế không gây nguy cơ hít phải từ hơi nước, việc hấp phụ tiếp xúc qua da cũng không đáng kể. Do đó bạn có thể sử dụng để tắm trong trường hợp nước nhiễm asen ở mức độ thấp trong thời gian ngắn. Về lâu dài bạn vẫn nên xem xét đầu tư công nghệ để loại bỏ asen khỏi nguồn nước trước khi sử dụng.

Các phương pháp xử lý nước nhiễm asen

Phương pháp oxy hóa

Asen tồn tại trong nước thường có 2 dạng: Asenat và Asenit. Hầu hết các phương pháp xử lý asen đều hiệu quả nhất trong việc loại bỏ các dạng asenat vì nó có xu hướng kết tủa với các cation kim loại hoặc có thể hấp thụ trên bề mặt chất rắn. Vì vậy trong quy trình xử lý phải thực hiện một bước đó là oxy hóa để chuyển asenit thành asenat. Asenit có thể bị oxy hóa Oxy (O2), hypochlorite (HClO), pemanganat ( HMnO4 ) và hydroperoxit (H2O2).

Các bước để tiến hành xử lý asen theo phương pahps oxy hóa bao gồm :

Bước 1 : Bơm nước vào bể chứa thoáng bề mặt để dễ dàng tiếp xúc với không khí và lưu trữ nước. Nước được lưu trữ trong thời gian dài cho phép trao đổi oxy từ không khí vào nước, giúp chuyển hóa asenit thành asenat.

Bước 2 : Nước sau khi được lưu trữ trong một thời gian đủ lâu, sẽ được phép chảy trở lại tầng chứa nước nhiễm sắt và asen qua cùng một ống giếng. Điều này cho phép hình thành lớp phủ hydroxit sắt trên các hạt cát xung quanh lưới lọc của giếng. Nước được lấy lại từ giếng sẽ giảm đáng kể asen và sắt.

Việc loại bỏ Asen bằng phương pháp này phụ thuộc rất lớn vào thời gian lưu trữ nước và hàm lượng sắt kết tủa trong nước. Thời gian lưu trữ lâu cùng với hàm lượng sắt trong nước cao sẽ làm tăng khả năng loại bỏ asen.

Phương pháp đông tụ, kết tủa và lọc

Đa phần các phương pháp loại bỏ asen trong nước ô nhiễm đều ứng dụng quá trình kết tủa và lọc bỏ. Công nghệ này sử dụng muối của các kim loại hay vôi để làm đông tụ và kết tủa hợp chất chứa Asen. Các bước thực hiện như sau :

Bước 1 : làm kết tủa Asen

Bạn có thể sử dụng phèn, sắt clorua, hoặc them vôi sống vào nước để thuwcjj hiện quá trình đông tụ asen. Trong quá trình này thạch tín được loại bỏ khỏi dung dịch qua 3 cơ chế sau:

• Kết tủa: các hợp chất không hòa tan được hình thành
• Đồng kết tủa: sự kết hợp của các loại asen hòa tan vào các giai đoạn hydroxit kim loại đang phát triển, ví dụ như đồng kết tủa với Fe(III).
• Hấp phụ: liên kết tĩnh điện của asen hòa tan với bề mặt bên ngoài của hydroxit kim loại không hòa tan.

Bước 2 : Lọc bỏ kết tủa có chứa Asen

Sau khi nước ô nhiễm đã trải qua 3 giai đoạn keo tụ- kết bboong- sa lắng , chúng ta cho dung dịch đi qua hệ thống lọc để loại bỏ các kết tủa. Từ đó asen cũng được loại bỏ ra khỏi 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. Ngoài ra nó còn có tác dụng là giảm mùi và màu của nước.

Phương pháp hấp phụ ( lọc sorptive )

Phương pháp xử lý nước nhiễm Asen bằng hấp phụ được thực hiện theo cơ chế khá đơn giản bằng cách sử dụng các hợp chất có khả năng hấp thụ được asen và các chất rắn lơ lửng khác trong nước. Các chất như alumin hoạt tính, than hoạt tính, cát phủ sắt và cát mangan, đất sét kaolinit, oxit sắt, oxit silic… có thể hấp thụ và loại bỏ asen khỏi nước.

Hiệu quả của phương pháp lọc sorptive để loại bỏ asen phụ thuộc vào việc sử dụng các chất oxy hóa để hỗ trợ kích thích sự hấp thụ asen trong nước. Trong các phương pháp xử lý nước nhiễm Asen thì đây là phương pháp đơn giản và khả dụng nên được áp dụng nhiều ở các vùng nông thôn. Với chi phí không quá cao nhưng hiêu quả mang lại đa phần đạt được nhu cầu sử dụng của người dân.

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 như trên đã đề cập. 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.

Dùng bể lắng xử lý asen

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 trong không khí để lắng rồi 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.

Công nghệ xử lý Asen bằng hệ thống lọc nước

Nguồn nước nhiễm asen, nhiễm kim loại nặng khác như sắt , mangan, đồng, chì.. 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 bằng hệ thống lọc nước có 2 loại cơ bản là sử dụng vật liệu lọc hoặc màng lọc. Tuỳ điều kiện mỗi gia đình doanh nghiệp 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.

Dùng vật liệu lọc ( Cát lọc nước )

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 và không gian giữa các lỗ rỗng trong lớp 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

Sử dụng các loại màng bán thấm được làm từ sợi polyme tổng hợp, 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 vi lọc, thẩm thấu ngược, điện thẩm thấu, lọc nano và siêu lọc.

Hiện nay máy lọc nước sử dụng màng lọc thẩm thấu ngược RO là loại  máy phổ biến và có khả năng xử lý Asen và các chất bẩn khác rất tốt. Nước qua hệ thống lọc RO sẽ đảm bảo theo quy chuẩn nước uống trực tiếp của Bộ Y Tế đưa ra.

Lời kết :

Nước nhiễm Asen rất có hại cho sức khỏe con người và vật nuôi nếu sử dụng trong thời gian dài dù có hàm lượng rất nhỏ. Nếu nước không đạt theo quy chuẩn tối thiểu của Bộ Y Tế đưa ra, bạn hãy tìm ngay một giải pháp lọc nước phù hợp với tính chất nguồn nước gia đình mình đang sử dụng.Hãy lựa chọn một đơn vị xử lý nước uy tín sẽ giúp bạn đưa ra quy trình và gải pháp cụ thể phù hợp nhất. Đà Thành Lợi với trên 15 năm kinh nghiệp chắc chắn sẽ đem lại cho bạn giải pháp tối ưu và tiết kiệm chi phí nhất. Gọi ngay 0907.91.8080 nếu nước nhà bạn còn có vấn đề cần xử lý.