Kỳ 1: Nước nhiễm arsen, độc tính của arsen
1. Mở đầu
Vấn đề ô nhiễm asen các nguồn nước được sử dụng vào mục đích ăn uống và sinh hoạt 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 ®ồng 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 asen 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 asen 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 tríc tới nay”.
Theo thống kê chưa đầy đủ, hiện có khoảng 21,5% dân số Việt Nam (tương đương với 17,2 triệu người) đang sử dụng nguồn nước ăn từ nước giếng khoan, đây là nguồn nước dễ bị nhiễm asen.
Hà Tĩnh về cấu tạo địa chất, điều kiện địa lí…không có sự khác biệt nhiều với các địa phương trong cả nước, hơn nữa ở Hà Tĩnh vẫn còn rất nhiều nơi sử dụng trực tiếp nước giếng khoan mà không qua xử lí, đã có một số biểu hiện khác thường về chất lượng nước và về một số căn bệnh (trong đó có ung thư) có khả năng liên quan đến nguồn asen trong đất, trong nước ở một số vùng.
2. Độc tính của asen
As3+ thể hiện tính độc bằng việc tấn công lên các nhómb -SH của các enzym, làm cản trở hoạt động của enzym. Các enzym sản sinh năng lượng của tế bào trong chu trình của axit citric bị ảnh hưởng rất lớn bởi sự có mặt của As. Enzym sẽ bị ức chế do việc tạo phức với As 3+ làm cho thuộc tính sản sinh phân tử của ATP (adenozin triphotphat) bị ngăn cản. Có thể thấy được hiện tượng này khi nghiên cứu sự phát sinh hoá của chất tạo năng lượng chủ yếu là ATP. Một giai đoạn quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển của ATP là tổng hợp enzym của 1,3-diphotpho glyxeraldehyt 3-photphat. Arsen sẽ tạo ra 1-arseno-3-diphotpho glyxerat gây cản trở giai đoạn này.
Trong vũ khí hoá học, người ta hay dùng các hợp chất của As như arsin (AsH3). Đây là chất độc nhất trong tất cả các hợp chất của As (nếu hít thở không khí chứa 0.5AsH3/l trong nửa giờ thì sau vài ngày sẽ bị nhiễm độc toàn thân; Arsen ở nồng độ 5/l gây tử vong ngay lập tức). Chất này còn đặc biệt nguy hiểm ở chỗ các thiết bị chống độc dùng than hoạt tính không ngăn cản được sự thâm nhập của AsH3 vào người. Các Arsenua với kim loại khác cũng được coi là vũ khí giết người hàng loạt.
Về mặt sinh học, As là một chất độc có thể gây 19 bệnh khác nhau trong đó ung thư da và phổi. Mặt khác As có vai trò 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 – arsenat – arsenit – hợp chất As hữu cơ.
Sự nhiễm độc As còn gọi là arsenicosis xuất hiện như một tai hoạ môi trường đối với sức khoẻ con người trên thế giới. Các biểu hiện đầu tiên của bệnh nhiễm độc As là chứng sạm da (melanois), dày biểu bì (keratosis), từ đó dẫn đến hoại thư hay ung thư da. Hiện chưa có phương pháp hữu hiệu chữa bệnh nhiễm độc As. Các triệu chứng cổ điển nhiễm độc As như sậm màu da, tăng sừng hoá và ung thư da đã được biết đến từ lâu. Từ những năm 1970 và đặc biệt trong thập kỷ qua, nhiều tác động tiêu cực khác tới sức khoẻ có liên quan đến việc phơi nhiễm As gia tăng. Có nhiều chứng cứ về tác động này bao gồm bệnh về hệ mạch máu ngoại biên (chân đen) và các tác động đến hệ thần kinh ngoại biên. Các chứng cứ ngày càng tăng với nhiều hậu quả xấu tới sức khoẻ như các bệnh to trướng gan, các tác động tới hệ thần kinh trung ương, bệnh đái đường, cao huyết áp, bệnh tim, bệnh xơ gan, bệnh viêm cuống phổi và bệnh hô hấp khác. Trước đây chỉ mới phát hiện ra As có liên quan đến bệnh ung thư da, nay có rất nhiều bệnh ung thư đều do As gây ra như ung htư phổi, ung thư bàng quang, ung thư thận, ung thư mũi, ung thư ruột kết.
As ở dạng hợp chất vô cơ được sử dụng làm chất độc từ thời xa xưa. Một lượng lớn As có thể gây chết người. Mức độ ô nhiễm nhẹ hơn có thể dẫn đến thương tổn các mô hay các hệ thống của cơ thể. Một tác động đặc trưng khi bị nhiễm độc As dạng hợp chất vô cơ qua đường miệng là sự xuất hiện các vết màu đen và sáng trên da, những “hạt ngô” nhỏ trong lòng bàn tay, lòng bàn chân và trên mình nạn nhân. Nếu không được chữa trị đúng cách và kịp thời, những hạt nhỏ này có thể biến chứng gây ung thư da, ung thư trong cơ thể, nhất là ở gan, thận, bàng quang và phổi.
Nhiễm độc các hợp chất As vô cơ qua đường hô hấp cũng có thể gây các triệu chứng và các bệnh như trên nhưng thường ở mức độ nhẹ hơn. Nguy cơ đáng ngại nhất của ô nhiễm As qua đường hô hấp là bệnh ung thư phổi, thường gặp nhiều ở những người bị ô nhiễm As trong không khí với nồng độ cao như ở trong các lò luyện quặng, gang, thép, hoặc khu vực xung quanh. EPA quy định nồng độ giới hạn cho phép của As trong nước uống là 50/l. Cơ quan về an toàn định cư và sức khoẻ của Mỹ (OSHA) quy định nồng độ giới hạn cho phép của As trong không khí ở trong các phân xưởng là 10 /m3 đối với As vô cơ và 500/m3 đối với As hữu cơ. Gần đây, tổ chức Y tế thế giới WHO đã hạ thấp nồng độ giới hạn cho phép của As trong nước cấp uống trực tiếp xuống 10/l.USEPA và cộng đồng Châu Âu cũng đã đề xuất hướng tới đạt tiêu chuẩn As trong nước cấp uống trực tiếp được là 2-20/l.Tiêu chuẩn nước uống của Đức đã hạ thấp nồng độ giới hạn của As xuống còn 10/l từ 1/1996 ( Driehaus W. và cộng sự,1998).
As đi vào cơ thể con người trong một ngày đêm thông qua chuỗi thức ăn khoảng 1mcg, qua bụi không khí 1.4, các đưóng khác 0.004 – 1.4.As hấp thụ vào cơ thể qua đường dạ dày nhưng cũng dễ bị thải ra. Hàm lượng As trong cơ thể người khoảng 0.08-0.2ppm, tổng lượng As có trong người bình thường khoảng 1.4mg. As tập trung trong gan, thận, hồng cầu, hômoglobin 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 0.4-1.7ppm, khu vực thành phố công nghiệp 0.4-2.1ppm, còn khu vực ô nhiễm nặng 0.6-4.9ppm.
3. Ô nhiễm arsen trên thế giới và Việt Nam
3.1. Ô nhiễm arsen trên thế giới
Tại Liên xô trước đây việc đốt than làm nhiệt năng đã thải vào không khí khoảng 3.000tấn As/năm. Người ta đã phát hiện nhiều vùng ô nhiễm đất, nước, thực vật bởi As. Vừa qua đã phát hiện được hàng trăm ngàn người ở Tây Bengan (Ấn Độ) và ở Banglađet 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 doạ sức khoẻ và tính mạng. Tại Banglađet có khoảng 2- 4 triệu giếng khoan khai thác nước. Thử nghiệm 8.000 mẫu nước ở 60 trong 64 tỉnh cả nước cho thấy tới 51% số mẫu nước có hàm lượng As vượt quá 0.05mg/l (ngưỡng quy định của tổ chức WHO là 0.01mg/l), ước tính tới 50 triệu dân Banglađet uống nước bị nhiễm As. Những khảo sát dịch tễ học trong cộng đồng sống trên khu vực có hàm lượng As trong nước giếng khoan cao hơn 0.05mg/1 cho thấy tới 20% dân cư bị mắc bệnh sạm da, dầy biểu bì và có hiện tượng ung thư da.
Sự ô nhiễm As trong nước dưới đất ở vùng Ronphiboon (Thái Lan) lại có nguyên nhân do nước thải giàu arsenopyrit từ những khu vực khai thác chế biến quặng thiếc-volfram đã ngấm vào lòng đất. Điều tra chi tiết khu vực Ronphiboon cho thấy, hàm lượng trung bình của As trong đất từ 15-300ppm, trong đó lớp đất tầng A từ 50-5000ppm. Hiện tượng ô nhiễm As trong môi trường đã được phát hiện nhiều nơi trên thế giới, trong đó có những khu vực hàm lượng As rất cao, như ở Anh trong đất tới 2%, ở Mỹ trong nước tới 8mg/l, Chilê 800mg/l, Gana 175mg/l, Tây Belgan 2000mg/l, Đài Loan 600mg/l…
3.2 Ô nhiễm arsen ở Việt Nam
Nước ta có nhiều nhà máy nhiệt điện (Phả Lại, Uông Bí, Ninh Bình…), các nhà máy ximăng đốt than đá làm năng lượng (Chinfon – Hải Phòng, Hoàng Thạch, Nghi Sơn, Hà Tiên…), nhiều nhà máy luyện kim (Thái Nguyên…) cũng là nguồn cung cấp As trong môi trường. Hàm lượng As (ppm) trong phân phosphat đạt 2-1200 ppm, phân nitơ 2-120ppm, phân hữu cơ 3-25ppm, thuốc bảo vệ thực vật 22-60 ppm. Là một nước nông nghiệp, Việt Nam sử dụng rất lớn lượng 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 hoá chất độc hại chứa As ở Việt Nam, làm tăng ô nhiễm đất, nước, trầm tích bởi nguyên tố này.
Những vùng khai thác và chê biến quặng, đặc biệt là quặng lưu huỳnh, đa kim, khai thác than,… có thể là những vùng ô nhiễm nặng As cần có sự điều tra đánh giá. Về mặt địa sinh thái thì những khu vực dị thường As này bất lợi cho sức khoẻ con người cũng như cây trồng, vật nuôi. Miền đồng bằng nước ta cũng có biểu hiện ô nhiễm As đáng quan tâm. Ngoài Hà Nội, một số thành phố và thị xã thuôc đồng bằng bắc bộ và phụ cận cũng có biểu hiện nước dưới đất bị ô nhiễm As.
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 mạnh mẽ, tập trung chưa được nghiên cứu chi tiết. Những năm gần đây số lượng giếng khoan gia đình tăng nhanh. Việc khoan giếng và khai thác nước dưới đất không có kế hoạch sẽ làm tăng ô nhiễm và suy thoái chất lượng nguồn nước dưới đất. 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 Trà Vinh, Cần Thơ, Bến Tre,Tp Hồ Chí Minh.
3.3 Tình hình nhiễm arsen ở tỉnh Hà Tĩnh
Hà Tĩnh về cấu tạo địa chất, điều kiện địa lí…không có sự khác biệt nhiều với các địa phương khác trong cả nước, hơn nữa ở Hà Tĩnh vẩn còn rất nhiều nơi sử dụng trực tiếp nước giếng khoan mà không qua xử lý, đã có những biểu hiện khác thường về chất lượng nước và một số căn bệnh (trong đó có ung thư) có liên quan đến arsen trong đất, trong nước ở một số vùng.
Thực hiên Quyết Định số 1115/QĐ-BTNMT ngày 25 tháng 8 năm 2006 và Quyết Định số 1154/QĐ-BTNMT ngay 06 tháng 09 năm 2006 của Bộ Trưởng Bộ Tài nguyên và Môi Trường về việc phê duyệt kế hoạch triển khai đề án: “Giảm thiểu tác hại của arsen trong nguồn nước sinh hoạt ở Việt Nam”, giai đoạn một, triển khai trên phạm vi 154 xã của 12 huyện, thị xã, thành phố, điều tra khảo sát theo mục của tiêu của Đề án tại tỉnh Hà Tĩnh với gần 3000 điểm lấy mẫu và phân tích bằng phương pháp kiểm tra nhanh tại hiện trường bằng phương pháp arsenic test kit (thử định tính). Kết quả cho thấy có biểu hiện sự nhiễm độc arsenic trong nguồn nước dưới đất, nguy hại đến sức khoẻ người dân.
Tổng số mẫu nước được kiểm tra trong giai đoạn 2 là 3723 mẫu, trong đó có 2530 mẫu nước từ nguồn nước giếng khoan (mẫu thô và mẫu sau xử lý); 1193 mẫu nước từ nguồn giếng đào (mẫu thô và mẫu sau xử lý) .
Kết quả phân tích cho thấy có 3040 mẫu nước với hàm lượng arsen <0.01mg/l, chiếm 81.87%; 195 mẫu với hàm lượng arsen 0.01 mg/l, chiếm 5.24%; 96 mẫu nước với hàm lượng arsen 0.25mg/l đến < 0.05mg/l, chiếm 2.58%; 384 mẫu nước với hàm lượng arsen 0.05mg/l, chiếm 10,31%.
So sánh với tiêu chuẩn của Bộ Y Tế có 10,31% mẫu nước được kiểm tra (mẫu thô và mẫu sau xử lý) có hàm lượng Arsen vượt tiêu chuẩn vệ sinh nước sạch, 18,13% mẫu nước được kiểm tra có hàm lượng Arsen vượt tiêu chuẩn vệ sinh ăn uống.
Về hiện trạng sử dụng nguồn nước sinh hoạt. Đối với nước dưới đất loại giếng phổ biến là giếng đào và giếng khoan. Độ sâu phổ biến của giếng đào là 5- 15m, giếng khoan 15 -30m. Đối với nguồn nước mặt, các huyện như Đức Thọ, Can Lộc người dân thường có thói quen sử dụng nước sông (Sông Ngàn Phố, sông Ngàn Sâu, sông Linh Cảm thuộc sông La, kênh Nhà Lê). Ở thị xã Hồng Lĩnh, người dân chủ yếu dùng nước từ hồ Thiên Tượng, huyện Nghi Xuân chủ yếu dùng nước dưới đất (giếng khoan) cho ăn uống và sinh hoạt. Nhìn chung do đặc điểm về vị trí địa hình và tình trạng sử dụng nước sinh hoạt ở các vùng này có dấu hiệu ô nhiễm arsen
Kỳ sau: Một số phương pháp tách loại arsen trong nước dùng cho mục đích ăn uống.
(Theo htu.edu.vn)
