Nước nhiễm asen là mối đe dọa thầm lặng nhưng cực kỳ nguy hiểm với sức khỏe con người. Tình trạng này phổ biến ở nhiều khu vực khai thác nước ngầm. Trong bài viết dưới đây, ATS Water Technology sẽ giúp Quý khách hiểu rõ về nguyên nhân, tác hại cũng như các phương pháp xử lý asen trong nước ngầm hiệu quả và an toàn.

1. Nước nhiễm asen là gì?

Nước nhiễm asen là nước có chứa hàm lượng asen (hay còn gọi là thạch tín) vượt ngưỡng cho phép theo tiêu chuẩn an toàn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) là 10 µg/L. 

Asen là một nguyên tố bán kim loại có độc tính cao, tồn tại trong tự nhiên và có thể hòa tan vào nước ngầm thông qua các quá trình địa chất tự nhiên hoặc do hoạt động của con người như khai thác khoáng sản, sử dụng thuốc trừ sâu và nước thải công nghiệp.

Trong nước, asen tồn tại chủ yếu dưới hai dạng vô cơ là asen hóa trị III (arsenite – As(III)) và asen hóa trị V (arsenate – As(V)). Trong đó, As(III) có độc tính cao hơn, khó loại bỏ hơn do tồn tại ở dạng trung hòa trong điều kiện pH tự nhiên.

Nước nhiễm asen là gì?
Nước nhiễm asen là nước chứa hàm lượng asen vượt mức cho phép (10 µg/L theo WHO)

2. Nguyên nhân nước nhiễm asen

Nước bị nhiễm asen có thể bắt nguồn từ nhiều nguồn khác nhau, cả tự nhiên lẫn nhân tạo. Việc nhận biết rõ các nguyên nhân sẽ giúp chúng ta có giải pháp kiểm soát và phòng ngừa hiệu quả hơn.

Asen có thể xâm nhập vào nguồn nước từ nhiều con đường khác nhau, chủ yếu bao gồm:

  • Nguồn địa chất tự nhiên: Các loại khoáng vật như arsenopyrit, orpiment, realgar có chứa asen có thể bị phong hóa và giải phóng asen vào tầng nước ngầm.
  • Hoạt động khai khoáng và luyện kim: Các ngành khai thác khoáng sản như vàng, đồng, chì, thiếc… thường tạo ra chất thải chứa asen làm ô nhiễm môi trường nước.
  • Nông nghiệp: Trong quá khứ, một số loại thuốc trừ sâu và phân bón chứa hợp chất asen được sử dụng phổ biến, để lại dư lượng trong đất, từ đó ngấm xuống nguồn nước.
  • Ô nhiễm công nghiệp: Các nhà máy thuộc da, sản xuất dược phẩm, thuốc nhuộm, hóa chất, thủy tinh… có thể xả nước thải chứa asen nếu không xử lý đúng cách.
  • Phá rừng và thay đổi thủy văn: Các tác động đến điều kiện địa chất và dòng chảy ngầm như phá rừng hoặc bơm nước quá mức có thể làm tăng sự giải phóng asen từ đất và đá.
Nguyên nhân nước nhiễm asen
Nguyên nhân nước nhiễm asen xuất phát từ quá trình phong hóa khoáng vật tự nhiên, hoạt động khai khoáng, nông nghiệp, công nghiệp…

3. Dấu hiệu nhận biết asen trong nước

Asen là một trong những chất gây ô nhiễm nguy hiểm nhất vì không thể phát hiện bằng các giác quan thông thường. Không màu, không mùi và không vị – asen có thể tồn tại âm thầm trong nguồn nước suốt thời gian dài mà người sử dụng không hề hay biết. Tuy nhiên, một số dấu hiệu gián tiếp có thể giúp người dân nghi ngờ và chủ động kiểm tra mẫu nước để xử lý kịp thời.

Một số dấu hiệu gián tiếp đáng lưu ý bao gồm:

  • Vùng có tỷ lệ mắc ung thư hoặc các bệnh ngoài da cao bất thường: Những khu vực có số ca bệnh liên quan đến da, phổi, dạ dày tăng bất thường có thể do ảnh hưởng của asen trong nước uống.
  • Nguồn nước giếng khoan sử dụng lâu năm, không được kiểm tra định kỳ: Đặc biệt phổ biến ở các vùng nông thôn, nơi người dân phụ thuộc hoàn toàn vào nước ngầm mà không có hệ thống giám sát chất lượng.
  • Khu vực có tiền sử ô nhiễm asen: Một số vùng tại Việt Nam như đồng bằng sông Hồng, Bắc Ninh, Hà Nam, Hưng Yên đã từng được cảnh báo có hàm lượng asen cao trong nước giếng khoan.

Tuy nhiên, những dấu hiệu trên chỉ mang tính cảnh báo. Cách duy nhất để xác định nước có nhiễm asen hay không là thực hiện phân tích mẫu nước tại phòng thí nghiệm bằng các phương pháp chuyên dụng như AAS (Atomic Absorption Spectroscopy – Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử)…

Dấu hiệu nhận biết asen trong nước
Asen trong nước không thể nhận biết bằng mắt thường, cần phân tích mẫu nước để xác định chính xác

4. Tác hại của nước nhiễm asen

Việc tiếp xúc với asen trong thời gian dài có thể dẫn đến hàng loạt vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Asen được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) xếp vào nhóm chất gây ung thư loại 1 và là tác nhân gây ảnh hưởng toàn diện đến nhiều hệ cơ quan.

Theo WHO, việc tiếp xúc lâu dài với asen trong nước uống có thể dẫn đến:

  • Bệnh về da: tăng sắc tố da, sừng hóa lòng bàn tay/chân.
  • Ung thư: da, phổi, bàng quang, thận.
  • Bệnh tim mạch: cao huyết áp, đột quỵ.
  • Ảnh hưởng thần kinh: giảm trí nhớ, rối loạn thần kinh ngoại biên.
  • Ảnh hưởng hệ tiêu hóa và sinh sản.

Nguy cơ càng nghiêm trọng hơn ở trẻ nhỏ và phụ nữ mang thai do ảnh hưởng đến sự phát triển của thai nhi và hệ thần kinh trung ương.

Tác hại của nước nhiễm asen
Nước bị nhiễm asen gây hại nghiêm trọng đến sức khỏe

5. Các phương pháp xử lý asen trong nước

Hiện nay, nhiều công nghệ đã được phát triển nhằm loại bỏ hiệu quả asen khỏi nước, đặc biệt là asen vô cơ. Việc chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào nồng độ, dạng tồn tại của asen cũng như điều kiện kinh tế và kỹ thuật tại từng địa phương.

5.1. Sử dụng màng lọc nước

Sử dụng công nghệ màng là một trong những phương pháp hiện đại và phổ biến để loại bỏ asen, đặc biệt trong các hệ thống nước uống hộ gia đình và công nghiệp.

  • Màng RO (Reverse Osmosis): Loại bỏ hiệu quả cả As(III) và As(V) nếu có bước tiền xử lý.
  • Màng NF (Nanofiltration): NF có khả năng loại bỏ các ion đa hóa trị và một phần các ion đơn hóa trị, bao gồm Asen (V) (ít hiệu quả hơn RO).
  • Màng UF (Ultrafiltration): Kết hợp với tiền xử lý Oxy hóa – Kết tủa – Keo tụ, UF được sử dụng như một bước lọc cuối cùng sau khi Asen đã được chuyển hóa thành các dạng có thể loại bỏ được trong quá trình tiền xử lý…
Sử dụng công nghệ màng để xử lý nước bị nhiễm asen
Các loại màng lọc như RO, NF và UF là giải pháp hiệu quả để xử lý các dạng asen trong nước

5.2. Sử dụng hạt nhựa trao đổi ion

Hạt nhựa trao đổi ion là giải pháp hấp phụ linh hoạt, được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước quy mô vừa và nhỏ. Phương pháp này giúp hấp phụ As(V) hiệu quả ở pH trung tính, tuy nhiên hiệu suất giảm nếu có ion cạnh tranh như phosphate.

xử lý nước nhiễm asen bằng hạt nhựa trao đổi ion
Sử dụng hạt nhựa trao đổi ion là phương pháp hiệu quả để loại bỏ As(V)

5.3. Phương pháp oxi hóa

Oxi hóa là bước quan trọng để chuyển hóa As(III) khó xử lý thành As(V) dễ loại bỏ hơn.

  • Oxy hóa hóa học: Dùng chlorine, ozone, permanganate để chuyển As(III) thành As(V).
  • Oxy hóa sinh học: Vi khuẩn oxy hóa asen sử dụng oxy / nitrate làm chất nhận electron.
  • UV / H2O2: Oxy hóa hiệu quả khi kết hợp chiếu UV.
loại bỏ asen trong nước bằng phương pháp oxy hóa
Phương pháp oxi hóa giúp chuyển As(III) khó xử lý thành As(V) dễ xử lý hơn

5.4. Phương pháp hấp phụ

Hấp phụ là phương pháp xử lý nước nhiễm asen được ứng dụng phổ biến nhờ chi phí hợp lý và hiệu quả cao với cả nguồn nước sinh hoạt và nước ngầm.

  • Vật liệu hấp phụ sắt: như hydroxide sắt, ferric sulfate, magnetite nanoparticles.
  • Titanium dioxide, zirconium oxide: có hiệu suất hấp phụ cao.
  • Chất hấp phụ sinh học: vỏ trấu, than hoạt tính, lông gà biến tính…
  • Vật liệu Nano: Fe3O4, TiO2, MOFs (metal organic frameworks)… giúp tăng diện tích tiếp xúc và hiệu suất xử lý.
xử lý nước bị nhiễm asen bằng phương pháp asen
Sử dụng các loại vật liệu hấp phụ để xử lý asen với chi phí thấp

6. Câu hỏi thường gặp về nước nhiễm asen

Nguồn gốc của asen trong nước từ đâu?

Nguồn gốc của asen trong nước chủ yếu từ khoáng chất tự nhiên bị phong hóa hoặc do hoạt động công nghiệp và nông nghiệp gây ra.

Nước nhiễm asen có thể uống được không?

Không. Asen là chất độc nguy hiểm, kể cả ở nồng độ thấp. Tiêu chuẩn WHO giới hạn asen trong nước uống là 10 µg/L.

Các phương pháp xử lý nước bị nhiễm asen hiệu quả là gì?

Các phương pháp hiệu quả bao gồm: màng RO, hạt nhựa trao đổi ion… Khách hàng chọn phương án xử lý phù hợp cần dựa trên dạng asen trong nước và điều kiện cụ thể.

Như vậy, việc nhận biết và xử lý nước nhiễm asen là điều bắt buộc để bảo vệ sức khỏe gia đình và cộng đồng. ATS Water Technology luôn sẵn sàng đồng hành cùng Quý khách hàng trong việc lựa chọn giải pháp công nghệ xử lý nước tối ưu, hiệu quả, tiết kiệm và an toàn nhất cho nguồn nước. Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn và giải đáp thắc mắc nhanh nhất nhé!

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ NƯỚC ATS

Tài liệu tham khảo:

World Health Organization: WHO. (2022, December 7). Arsenic. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/arsenic