Department Water Resources and Drinking Water
Viet-Titel
Asen và mangan là các chất ô nhiễm phổ biến trong nước ăn uống tại nhiều nước trên thế giới. Với nguồn gốc tự nhiên là chủ yếu, trong điều kiện thuận lợi, asen và mangan được giải phóng từ trầm tích ra nước ngầm với nồng độ lên tới hơn 1000 µg/L. Giới hạn an toàn đối với asen trong nước ăn uống tại hầu hết các quốc gia là 10 hoặc 50 µg/L, và đối với mangan là 400 µg/L.
Asen gây nên nhiễm độc mãn tính nếu hấp thu thường xuyên với liều lượng nhỏ. Vấn đề ô nhiễm asen trong nước ngầm mang tính cấp bách tại Việt Nam và nhiều khu vực Nam Á (ví dụ, Bangladet, Campuchia, Ấn Độ, Myanmar, Nepal, Pakistan, Sumatra (Indonesia). Ô nhiễm asen cũng được tìm thấy trong nước uống ở một số nước khác như Argentina, Trung Quốc, Croatia, Hungary, Mexico, New Zealand, Romania và Hoa Kỳ. Nhiễm độc asen mạn tính có thể gây nên các bệnh như tổn thương da, sừng hóa da, bệnh hắc tố, ung thư da và ung thư cơ quan nội tạng. Mangan đặc biệt có hại cho trẻ sơ sinh và trẻ em vì nó cản trở sự phát triển trí tuệ của trẻ.
Đồng bằng sông Hồng, Việt Nam là một trong những khu vực đông dân cư nhất trên thế giới. Vào năm 1998, ô nhiễm asen trong nước ngầm đã được phát hiện tại thành phố Hà Nội và các khu vực lân cận, tiếp theo là các địa điểm khác của đồng bằng sông Hồng [Berg et al. 2001 và Winkel et al. 2011]. Để xác định các khu vực an toàn và không an toàn về asen tại đồng bằng sông Hồng, bắt đầu vào năm 2005 chúng tôi đã thực hiện một chiến dịch lấy mẫu nước giếng khoan trên toàn bộ khu vực này. Các chỉ tiêu phân tích bao gồm asen, mangan, selen, bo, sắt, độ mặn, phốt phát, a-mô-ni, sun phát, carbon hữu cơ hòa tan, và 30 thông số hóa học khác. Các bản đồ ô nhiễm và mô hình về nguy cơ ô nhiễm asen cho thấy hàng triệu cư dân sinh sống tại đồng bằng sông Hồng có nguy cơ nhiễm độc asen mạn tính và/hoặc nhiễm độc mangan.
Các dữ liệu, bản đồ, số liệu trình bày ở đây bao gồm toàn bộ các thông số hóa học đã phân tích và mô hình hóa nguy cơ (2D và 3D) của đồng bằng sông Hồng đã được công bố trong tạp chí PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA).
Nguy cơ tăng cao ô nhiễm asen trong nước ngầm ở Việt Nam do việc khai thác nước tầng sâu trong hơn một thế kỷ. PNAS, 108, tháng 1 năm 2011.
Lenny Winkel, Pham Thi Kim Trang, Vi Mai Lan, Caroline Stengel, Manouchehr Amini, Nguyen Thi Ha, Pham Hung Viet, Michael Berg*. [...]
Bài viết này có thể xem trực tuyến miễn phí thông qua cổng truy cập PNAS
Ô nhiễm nước ngầm có nguồn gốc địa chất tự nhiên
Nước ngầm ô nhiễm asen là một mối đe dọa lớn tới sức khỏe của 50 - 100 triệu người dân ở Châu Á. Asen bắt nguồn từ các trầm tích trong các tầng chứa nước, từ đó chúng được giải phóng vào nước ngầm thông qua các cơ chế địa hóa. Sự ô nhiễm các nguyên tố khác như mangan, flo, selen, crôm và uran cũng có thể xảy ra tương tự. Những nguyên tố này có điểm chung là chúng rất độc hại cho con người ở nồng độ nhất định. Tuy nhiên, asen là chất độc hại nhất. Việc sử dụng nước ngầm chứa nguyên tố chết người này với hàm lượng cao làm nước ăn uống đã gây nên những tác động nghiêm trọng đến sức khỏe của con người trên toàn cầu, đặc biệt là ở Đông Nam Á. Tổ chức Y tế Thế giới đã đưa ra tiêu chuẩn cho phép là 10 μg /L đối với asen trong nước ăn uống. Nhiễm độc asen mạn tính dẫn đến sự tích tụ nguyên tố này trong da, tóc và móng tay, móng chân, và có thể gây đến các triệu chứng như tằng sắc tố da, chủ yếu ở bàn tay và chân, cao huyết áp, và rối loạn chức năng thần kinh. Bên cạnh đó, phơi nhiễm lâu dài với asen trong nước ăn uống được phát hiện có liên quan đến nguy cơ gia tăng ung thư da, phổi, bàng quang và thận.
Thông tin về ô nhiễm asen trong nước ngầm có thể được tìm thấy qua các đường link sau đây.
Điều tra thủy hóa
Các dữ liệu điều tra nước ngầm tại đồng bằng sông Hồng (Việt Nam) được trình bày dưới dạng các bản đồ thủy địa hóa bao gồm 42 thông số hóa học khác nhau. Chúng tôi nhận thấy rằng 65% các giếng nghiên cứu có nồng độ asen, mangan, bari, selen hoặc tất cả các nguyên tố này cao hơn các giá trị cho phép của WHO. Như vậy, ô nhiễm nước ngầm nguồn gốc tự nhiên ở đồng bằng sông Hồng đặt ra mối đe dọa sức khỏe lâu dài và nghiêm trọng đối với khoảng 7 triệu người. Điều này đặc biệt đáng lo ngại vì nước ngầm là nguồn nước chủ yếu dùng cho ăn uống của người dân khu vực này.
Bản đồ thủy hóa
Điạ chất
Mô hình nguy cơ ô nhiễm asen
Trong một nghiên cứu trước đây, chúng tôi đã phát triển mô hình sử dụng dữ liệu 2D (các tính chất địa chất và đất) cho khu vực Đông Nam Á, mô hình này cho phép xác định những khu vực nước ngầm có nguy cơ bị ô nhiễm asen. Trong nghiên cứu này chúng tôi đã phát triển một bước xa hơn và tạo một mô hình dự đoán asen cho đồng bằng châu thổ Sông Hồng dựa trên dữ liệu 3D- với dữ liệu địa chất là một biến độc lập. Đây là lần đầu tiên mô hình 3D được tạo ra để xác định mức độ ô nhiễm asen trong nước ngầm. Các nồng độ asen đo được trong nghiên cứu này được sử dụng như một biến phụ thuộc.
Xem chi tiết trong Winkel et al., PNAS, 108, January 2011 [...]
Bản đồ 2D (toàn bộ châu thổ)
Mô hình dự đoán dựa trên dữ liệu đất và địa chất bề mặt.
Xem chi tiết trong Winkel et al., PNAS, 108, January 2011 [...]
Bản đồ 3D (toàn bộ châu thổ)
Căn cứ vào kết quả thu được từ mô hình, chúng tôi xây dựng bản đồ dự đoán trung bình ( từ 0 – 50 m với các khoảng cách 10 m). Các bản đồ có thể dự đoán nồng độ asen tại một vị trí nào đó lớn hơn hoặc nhỏ hơn giá trị cho phép của WHO (10 μg/L). Những bản đồ này có thể là nguồn dữ liệu hữu ích cho việc giảm thiểu asen vì dựa vào đó có thể xác định được vị trí và độ sâu có hàm lượng asen trong nước thấp để khoan giếng. Chúng tôi cũng sử dụng các bản đồ dự đoán này kết hợp với các nồng độ asen đo được để xác định sự di chuyển theo chiều thẳng đứng của asen từ tầng chứa nước nông Holocen vào tầng chứa nước sâu Pleistocen vốn không bị ô nhiễm asen.
Xem chi tiết Winkel et al., PNAS, 108, tháng 1 năm 2011 [...]
Tầng chứa nước sâu
Đã phát hiện thấy asen trong các tầng chứa nước Pleistocene với độ sâu > 50m. Tại nơi có nồng độ As cao nhất (330 mg/L) ở tầng Pleistocene thì nồng độ As trong tầng Holocene cũng cao. Các đường đẳng áp (được ghi vào tháng 12/2006) cho thấy mực nước ngầm tầng Pleistocene đã tụt xuống đến -34m, điều này liên quan tới sự khai thác nước ngầm của các công ty cấp nước Hà Nội.
Xem chi tiết tại Winkel et al., PNAS, 108, tháng 1 năm 2011 [...]
Dữ liệu
Các dữ liệu, bản đồ và biểu đồ biểu diễn ở đây đã công bố trên PNAS 108, tháng 1 năm 2011 [...].
- Điều tra thủy hóa
Ô nhiễm nước ngầm tại đồng bằng sông Hồng/ Việt Nam
Nhóm tác giả của bài báo
“Nguy cơ tăng cao ô nhiễm asen trong nước ngầm ở Việt Nam do việc khai thác nước tầng sâu trong hơn một thế kỷ”,
xuất bản trong PNAS 108, January 2011.
Pham Thi Kim Trang
Phó Giám đốc
Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường và Phát triển Bền vững (CETASD), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam
Vi Thi Mai Lan
Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường và Phát triển Bền vững (CETASD), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam
Pham Hung Viet
Giám đốc
Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường và Phát triển Bền vững (CETASD), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam
Nguyen Thi Ha
Phó Giám đốc
Trung tâm Dự báo và Quan trắc Tài nguyên nước (CWRMF)
10/42, đường Trần Cung, Nghĩa Tân
Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Nghiên cứu này được hỗ trợ một phần từ:
Văn phòng Hợp tác và Phát triển Thụy Sĩ
Trong khuôn khổ dự án tăng cường năng lực “Khoa học và Công nghệ Môi trường tại miền Bắc Việt Nam”