ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Nguyễn Đức Hải
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT HẤP PHỤ As TRÊN
QUẶNG PYROLUSIT BIẾN TÍNH
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
Hà Nội - 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Nguyễn Đức Hải
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT HẤP PHỤ As TRÊN
QUẶNG PYROLUSIT BIẾN TÍNH
Chuyên ngành: Hóa môi trường
Mã số: 60440120
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Chu Xuân Quang
PGS.TS. Đỗ Quang Trung
Hà Nội - 2014
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy PGS.TS. Đỗ
Quang Trung, người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian qua để tôi
hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Hóa môi trường,
Khoa Hóa học, trường ĐHKHTN Hà Nội nơi em đã thực hiện công việc nghiên
cứu của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các anh chị,
các bạn sinh viên để tôi hoàn thiện luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Học viên
Nguyễn Đức Hải
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................................ 2
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ASEN ......................................................................... 2
1.1.1 Sự tồn tại của asen trong tự nhiên .................................................................... 2
1.1.2. Độc tính của asen ............................................................................................ 5
1.1.3. Tình trạng ô nhiễm asen .................................................................................. 7
1.1.4. Một số công nghệ xử lý asen ......................................................................... 13
1.2. SỬ DỤNG QUẶNG PYROLUSIT VÀ ZIRCONI TRONG HẤP PHỤ XỬ LÝ
ASEN .......................................................................................................................... 15
1.2.1. Ứng dụng quặng pyrolusit trong xử lý nước ................................................. 15
1.2.2. Ứng dụng của Zirconi trong xử lý asen ......................................................... 19
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM ..................................................................................... 21
2.1. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU..................................................... 21
2.1.1.
Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................. 21
2.1.2. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 21
2.2. HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ ............................................................................... 21
2.2.1. Dụng cụ ......................................................................................................... 21
2.2.2. Hóa chất ......................................................................................................... 21
2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ÁP DỤNG TRONG THỰC NGHIỆM ... 23
2.3.1. Xác định asen bằng phương pháp thủy ngân bromua ................................... 23
2.3.2. Xác định mangan và sắt bằng phương pháp trắc quang ................................ 25
2.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH CỦA VẬT LIỆU HẤP PHỤ 28
2.4.1. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM)...................................................... 28
2.4.2. Nhiễu xạ Rơnghen X (X-ray diffactionXRD) ............................................... 29
2.4.3. Phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) ......................................... 30
2.5. CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ ASEN TỪ QUẶNG PYROLUSIT. ............. 31
2.5.1. Quặng pyrolusit tự nhiên ............................................................................... 31
2.5.2. Quặng pyrolusit tự nhiên biến tính bằng nhiệt .............................................. 31
2.5.3. Quặng pyrolusit biến tính bằng phương pháp hóa học ................................. 31
2.5.4. Phương pháp đánh giá khả năng hấp phụ As của vật liệu. ............................ 31
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................. 35
3.1. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ ASEN TỪ QUẶNG
PYROLUSIT .............................................................................................................. 35
3.1.1. Quặng pyrolusit tự nhiên ............................................................................... 35
3.1.2. Quặng pyrolusit được biến tính bằng nhiệt ................................................... 40
3.1.3. Quặng pyrolusit được biến tính bằng phương pháp hóa học ........................ 43
3.2. KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ASEN CỦA CÁC VẬT LIỆU ............... 49
3.2.1. Khảo sát khả năng hấp phụ As của quặng pyrolusit tự nhiên ....................... 49
3.2.2. Khảo sát khả năng hấp phụ asen của quặng pyrolusit biến tính bằng phương
pháp nhiệt. ............................................................................................................... 55
3.2.3. Khảo sát khả năng hấp phụ As của quặng pyrolusit khi biến tính bằng
phương pháp hóa học .............................................................................................. 60
KẾT LUẬN .................................................................................................................... 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 70
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Mẫu chứa asen trong tự nhiên .......................................................................... 2
Hình 1.2. Giản đồ pH của As ........................................................................................... 5
Hình 1.3. Bản đồ phân bố khu vực ô nhiễm asen trên thế giới....................................... 9
Hình 1.4. Bản đồ các khu vực nhiễm asen trên toàn quốc ............................................ 11
Hình 1.5. Các khu vực bị nhiễm asen tại miền bắc Việt Nam ...................................... 13
Hình 2.1. Đường chuẩn asen từ 10-90 ppb .................................................................... 24
Hình 2.2. Đường chuẩn asen từ 100 - 900 ppb ............................................................. 25
Hình 2.3. Đường chuẩn của Mn bằng phương pháp trắc quang .................................... 26
Hình 2.4. Đường chuẩn của Fe bằng phương pháp trắc quang ...................................... 27
Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý của kính hiển vi điện tử quét ............................................... 28
Hình 2.6. Tia tới và tia phản xạ trên tinh thể................................................................. 29
Hình 2.7. Đường hấp phụ đẳng nhiệt langmuir ............................................................ 33
Hình 2.8. Đồ thị để xác định các hằng số trong phương trình langmuir....................... 34
Hình 3.1. Phổ nhiễu xạ tia X của vật liệu M-1............................................................... 36
Hình 3.2. Phổ nhiễu xạ tia X của vật liệu M-2.............................................................. 37
Hình 3.3. Phổ nhiễu xạ tia X của vật liệu M-3.............................................................. 38
Hình 3.4. Ảnh SEM của vật liệu M-1 ............................................................................ 39
Hình 3.5. Ảnh SEM của vật liệu M-2 ............................................................................ 40
Hình 3.6. Ảnh SEM của vật liệu M-3 ............................................................................ 40
Hình 3.7. Phổ nhiễu xạ tia X của vật liệu M-1/500/5 ................................................... 41
Hình 3.8. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu M-1/500/5.................................................. 42
Hình 3.9. Ảnh SEM của vật liệu M-1/500/5 .................................................................. 43
Hình 3.10. Kết quả chụp BET của vật liệu M-1/Zr........................................................ 44
Hình 3.11. Kết quả chụp BET của vật liệu M-1/500/5/Zr ............................................. 45
Hình 3.12. Kết quả chụp BET của vật liệu M-1/500/5/HCl/Zr ..................................... 46
Hình 3.13. Ảnh SEM của vật liệu M-1/Zr ..................................................................... 47
Hình 3.14. Ảnh SEM của vật liệu M-1/500/5/Zr ........................................................... 48
Hình 3.15. Ảnh SEM của vật liệu M-1/500/5/HCl/Zr ................................................... 48
Hình 3.16. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ asen của vật liệu M-2 ............... 51
Hình 3.17. Đồ thị sự phụ thuộc của dung lượng hấp phụ vào thời gian ........................ 52
Hình 3.18. Đường hấp phụ đẳng nhiệt của vật liệu M-2................................................ 54
Hình 3.19. Đường thẳng xác định các hệ số của phương trình Langmuir ..................... 54
Hình 3.20. Khả năng hấp phụ asen của vật liệu M-1 sau khi biến tính bằng nhiệt........ 55
Hình 3.21. Đồ thị sự phụ thuộc của tải trọng hấp phụ vào thời gian ............................. 57
Hình 3.22. Đường hấp phụ cân bằng của vật liệu M-1/500/5 ........................................ 59
Hình 3.23. Đường thẳng xác định các hệ số của phương trình Langmuir ..................... 59
Hình 3.24. Khả năng hấp phụ asen của vật liệu M-1/500/5 sau khi đã biến tính bằng các
loại axit khác nhau ......................................................................................................... 61
Hình 3.25. Đồ thị biểu diễn thời gian cân bằng hấp phụ asen của vật liệu M1/500/5/HCl/Zr ............................................................................................................... 63
Hình 3.26. Đường hấp phụ đẳng nhiệt asen của vật liệu M-1/500/5/HCl/Zr ................ 65
Hình 3.27. Đường thẳng xác định các hệ số của phương trình langmuir. ..................... 65
Hình 3.28. Khả năng hấp phụ Asen của các vật liệu ..................................................... 66
Hình 3.29. Cơ chế hấp phụ As trên vật liệu ................................................................... 68
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các trạng thái bền của As trong dung dịch nước ở các điều kiện khác nhau .. 4
Bảng 1.2. Hàm lượng asen ở các vùng khác nhau trên thế giới...................................... 8
Bảng 2.1. Kết quả xác định dung dịch chuẩn asen từ 10 – 90ppb. ................................ 24
Bảng 2.2. Kết quả xác định dung dịch chuẩn asen từ 100 – 900 ppb. ........................... 24
Bảng 2.3. Kết quả xác định dung dịch chuẩn Mn .......................................................... 26
Bảng 2.4. Kết quả xác định dung dịch chuẩn Fe........................................................... 27
Bảng 3.1. Thành phần Mn và Fe trong quặng pyrolusit (Cao Bằng – Việt Nam) ......... 35
Bảng 3.2. Kết quả chụp BET của các vật liệu................................................................ 46
Bảng 3.3. Khảo sát khả năng hấp phụ asen của quặng pyrolusit tự nhiên. .................... 49
Bảng 3.4. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ asen của vật liệu M-2 ... 50
Bảng 3.5. Khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ As của vật liệu M-2 ........................... 52
Bảng 3.6. Tải trọng hấp phụ của vật liệu M-2 ............................................................... 53
Bảng 3.7. Khảo sát khả năng hấp phụ asen của vật liệu M-1 sau khi biến tính bằng
nhiệt ................................................................................................................................ 55
Bảng 3.8. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ nung đến khả năng hấp phụ asen của vật liệu
M-1 ................................................................................................................................. 56
Bảng 3.9. Khảo sát thời gian hấp phụ cân bằng của vật liệu M-1/500/5 ....................... 57
Bảng 3.10. Khảo sát tải trọng hấp phụ của vật liệu M-1/500/5 .................................... 58
Bảng 3.11. Khảo sát khả năng hấp phụ asen của vật liệu M-1/500/5 sau khi đã biến tính
bằng các loại axit khác nhau .......................................................................................... 60
Bảng 3.12. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ asen của các vật liệu được biến tính
bằng Zr(IV) .................................................................................................................... 62
Bảng 3.13. Kết quả khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ asen của vật liệu .................. 63
M-1/500/5/HCl/Zr. ......................................................................................................... 63
Bảng 3.14. Kết quả khảo sát tải trọng hấp phụ của vật liệu M-1/500/5/HCl/Zr ............ 64
Bảng 3.15. Tải trọng hấp phụ của các vật liệu ............................................................... 66
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
M-1
Quặng pyrolusit tự nhiên mẫu 1
M-2
Quặng pyrolusit tự nhiên mẫu 2
M-3
Quặng pyrolusit tự nhiên mẫu 3
Quặng pyrolusit tự nhiên mẫu 1 biến tính bằng nhiệt ở 500oC, tốc
M-1/500/5
độ gia nhiệt 5oC/phút
Quặng pyrolusit tự nhiên mẫu 1 biến tính bằng nhiệt ở 500oC, tốc
M-1/500/5/HCl
độ gia nhiệt 5oC/phút, biến tính tiếp bằng HCl 2M.
M-1/Zr
Quặng pyrolusit tự nhiên mẫu 1 biến tính bằng Zr
M-1/500/5/Zr
Quặng pyrolusit tự nhiên mẫu 1 biến tính bằng nhiệt ở 500oC, tốc
độ gia nhiệt 5oC/phút, biến tính tiếp bằng Zr
Quặng pyrolusit tự nhiên mẫu 1 biến tính bằng nhiệt ở 500oC, tốc
M-1/500/5/HCl/Zr
độ gia nhiệt 5oC/phút, biến tính tiếp bằng HCl 2M và Zr
MỞ ĐẦU
Ô nhiễm môi trường nói chung, ô nhiễm môi trường nước nói riêng đã trở thành
vấn đề rất cấp bách, liên quan trực tiếp đến đời sống sinh hoạt của con người. Các
nguồn gây ô nhiễm nước rất đa dạng, các kim loại nặng trong đó có asen là nguyên tố
gây tác hại rất lớn. Asen ở nồng độ thấp trong nước uống cũng gây ảnh hưởng nghiêm
trọng đến sức khỏe, các công nghệ loại bỏ asen ngày càng trở nên quan trọng. Các quy
định hiện hành về tiêu chuẩn nước uống được trở nên nghiêm ngặt hơn và đòi hỏi hàm
lượng arsen được giảm xuống thấp nhất. Hiện nay có các phương pháp xử lí asen mang
lại hiệu quả cao là: trao đổi ion, xử lí bằng màng, hấp phụ, hoặc kết tủa hóa học... Chi
phí xử lý, hoạt động công nghệ phức tạp, kỹ năng cần thiết để vận hành công nghệ và
xử lý lượng asen còn lại sau quá trình xử lý là những yếu tố cần thiết trước khi lựa
chọn phương pháp xử lý.
Hấp phụ là một trong những phương pháp phổ biến nhất để xử lý Asen trong
nước bởi giá thành thấp mà hiệu quả xử lý lại cao. Hiện nay có rất nhiều vật liệu có thẻ
dùng để hấp phụ asen tốt như: than hoạt tính, pyrolusite, latarite, betonite… Nhằm mục
đích đóng góp một phần nhỏ trong việc phát triển các vật liệu có khả năng xử lý nguồn
nước bị nhiễm asen một cách tối ưu và kinh tế nhất, chúng tôi đã chọn nghiên cứu đề
tài:
“Nghiên cứu tính chất hấp phụ As trên quặng pyrolusit biến tính”
1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ASEN
1.1.1 Sự tồn tại của asen trong tự nhiên
Asen có số hiệu nguyên tử 33, là một nguyên tố rất phổ biến và xếp thứ 20 trong
tự nhiên, chiếm khoảng 0,00005% trong vỏ trái đất, xếp thứ 14 trong nước biển và thứ
12 trong cơ thể người [22]. Asen lần đầu tiên được Albertus Magnus (Đức) viết vào
năm 1250, khối lượng nguyên tử của nó bằng 74,92, asen là một á kim gây ngộ độc
khét tiếng và có nhiều dạng thù hình: màu vàng (phân tử phi kim) và một vài dạng màu
đen và xám (á kim) chỉ là số ít mà người ta có thể nhìn thấy. Ba dạng có tính kim loại
của asen với cấu trúc tinh thể khác nhau cũng được tìm thấy trong tự nhiên (các khoáng
vật asen sensu stricto và hiếm hơn là asenolamprit cùng parasenolamprit), nhưng nói
chung nó hay tồn tại dưới dạng các hợp chất asenua và asenat. Asen và các hợp chất
của nó được sử dụng như là thuốc trừ dịch hại, thuốc trừ cỏ, thuốc trừ sâu và trong một
loạt các hợp kim.
Hình 1.1. Mẫu chứa asen trong tự nhiên
Asen có thể tồn tại ở các trạng thái oxi hóa là -3, +3, +5, asen cũng dễ tự liên kết
với chính nó, chẳng hạn tạo thành các cặp As-As trong sulfua đỏ hùng hoàng (α-As4S4)
và các ion As43- vuông trong khoáng coban asenua có tên skutterudit. Ở trạng thái ôxi
2
hóa +3, tính chất hóa học lập thể của asen chịu ảnh hưởng bởi sự có mặt của cặp
electron không liên kết [7,9].
Tính chất hóa học của asen rất giống với nguyên tố đứng trên nó là phốtpho.
Tương tự như phốtpho, nó tạo thành các ôxít kết tinh, không màu, không mùi
như As2O3 và As2O5 là những chất hút ẩm và dễ dàng hòa tan trong nước để tạo thành
các dung dịch có tính axít. Axít asenic (V), tương tự như axít phốtphoric, là một axít
yếu. Tương tự như phốt pho, asen tạo thành hiđrua dạng khí và không ổn định, đó
là arsin (AsH3). Sự tương tự lớn đến mức asen sẽ thay thế phần nào cho phốtpho trong
các phản ứng hóa sinh học và vì thế nó gây ra ngộ độc. Tuy nhiên, ở các liều thấp hơn
mức gây ngộ độc thì các hợp chất asen hòa tan lại đóng vai trò của các chất kích
thích và đã từng phổ biến với các liều nhỏ như là các loại thuốc chữa bệnh cho con
người vào giữa thế kỷ 18.
Nguyên tố asen được tìm thấy ở nhiều dạng thù hình rắn: dạng màu vàng thì
mềm, dẻo như sáp và không ổn định, và nó làm cho các phân tử dạng tứ diện As4 tương
tự như các phân tử của phốtpho trắng. Các dạng màu đen, xám hay 'kim loại' hơi có cấu
trúc kết tinh thành lớp với các liên kết trải rộng khắp tinh thể. Chúng là các chất bán
dẫn cứng với ánh kim. Tỷ trọng riêng của dạng màu vàng là 1,97 g/cm³, dạng asen xám
hình hộp mặt thoi nặng hơn nhiều với tỷ trọng riêng 5,73 g/cm³, các dạng á kim khác
có tỷ trọng tương tự.
Asen hiếm khi được tìm thấy ở trạng thái tự do trong tự nhiên mà phần lớn nó ở
trạng thái kết hợp với lưu huỳnh, oxi và sắt. Trong nước ngầm nó tồn tại trong trạng
thái kết hợp với oxy chủ yếu ở hóa trị III và hóa trị V. Không giống như các ion kim
loại nặng và các anion có chứa oxy khác, asen có thể di động trong một khoảng rộng
trong các điều kiện oxy hóa khử ở các giá trị pH phổ biến trong nước ngầm (pH=6.58.5). Vì thế mà trong khi các cation và anion có chứa oxy khác chỉ có hàm lượng cỡ
ppb thì hàm lượng của asen có thể lên tới cỡ ppm.
3
Hai yếu tố quan trọng cơ bản ảnh hưởng đến các dạng tồn tại của asen và cả tính
tan trong dung dịch nước là pH và thế oxy hóa khử. Trong điều kiện oxy hóa và ở pH
nhỏ hơn 6.9, dạng H2AsO4- chiếm ưu thế hơn cả còn HAsO42- chủ yếu tồn tại ở pH cao
hơn. Trong điều kiện khử và ở giá trị pH thấp hơn 9.2 dạng H3AsO3 chiếm ưu thế. Ở
pH ngược lại sự phụ thuộc của As(III) và As(V) được phát hiện là gần như vào pH và
sự có mặt của các anion hấp phụ đặc biệt khác. Thông thường As(III) thường được tìm
thấy nhiều hơn trong nước ngầm ở điều kiện khử so với As(V) còn trong điều kiện oxy
hóa thì ngược lại.
Bảng 1.1. Các trạng thái bền của As trong dung dịch nước ở các điều kiện khác nhau
Điều kiện khử
Điều kiện oxy hóa
pH
As(III)
pH
As(V)
0-9
H3AsO3
0-2
H3AsO4
10-12
H2AsO3-
3-6
H2AsO4-
13
HAsO32-
7-11
AsO42-
14
AsO33-
12-14
AsO43-
4
Hình 1.2. Giản đồ pH của As
Trong khi hầu hết các kim loại có xu hướng không tan trong khoảng pH trung
tính thì asen có thể tan ở vùng pH gần trung tính với nồng độ tương đối cao. Điều này
giải thích tại sao nước ngầm dễ bị nhiễm asen và các anion chứa oxy khác [13,14].
1.1.2. Độc tính của asen
Mức độ gây độc của asen tùy thuộc vào dạng asen hữu cơ hay asen vô cơ và
trạng thái oxi hóa của chúng. Nhìn chung asen vô cơ độc hơn asen hữu cơ và As(III)
độc hơn so với As(V). Một số cơ quan trong cơ thể động vật bị ảnh hưởng bởi asen
như: da, hệ hô hấp, hệ thần kinh, hệ tuần hoàn, hệ miễn dịch, cơ quan sinh sản, dạ dày,
ruột. Chỉ số LD50 qua miệng (liều lượng gây chết trung bình 50% quần thể nghiên cứu)
đối với asen vô cơ tương ứng là 15-293mg/kg và 11-150mg/kg thể trọng của chuột và
các động vật thí nghiệm khác. Tiếp xúc với 70-80mg As2O3 qua đường ăn uống là nguy
hiểm đến tính mạng đối với con người [15].
5
Asenit (As III) thường độc hơn là Asenat (As V). Độc tính của các hợp chất
asen đối với sinh vật dưới nước tăng theo dãy : asin>asenit>asenat>hợp chất asen hữu
cơ. Cơ chế biến đổi sinh học của asen trong cơ thể người rất phức tạp, tùy theo hợp
chất. Hiện nay chưa có biện pháp hữu hiệu chữa bệnh nhiễm độc asen.
+ Asen Vô Cơ
Asen vô cơ có thể phá huỷ các mô trong hệ hô hấp, trong gan và thận. Nó tác
động lên các enzim hoạt động đảm bảo cho quá trình hô hấp. Các nghiên cứu đã chỉ ra
cơ chế gây độc chính của asen là do sự liên kết của nó với các nhóm sunfuahydryl SH,
làm mất chức năng hoạt động của các enzim.
SH
Enzym
SH
+
AsO3-3
As - O- + 2 OH
Enzym
SH
SH
Asen(V) ức chế các enzim sinh năng lượng cho tế bào như các enzim sinh ra
ATP làm chu trình xitric bị kìm hãm.
OPO32H
C
OH
C
OPO32-
+ PO43H
C
ATP
OH
C
O
O
O
H
PO32-
OPO32H
C
OH
C
O
O
AsO33-
+ Asen Hữu Cơ
6
Ph©n huû thµnh s¶n
phÈm ®Çu
Các hợp chất asen(V) (R-AsO3H2) ít ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim nhưng
trong những điều kiện thích hợp chúng có thể khử về dạng asen(III) độc hơn.
Các hợp chất asen(III) bao gồm aseno và asenoso. Các hợp chất aseno (RAs=As-R) bị oxi hoá dễ dàng ngay cả khi có vết oxi, tính hoạt động của chúng được
cho là do sự chuyển hoá thành các dẫn xuất aseno tương ứng. Các dẫn xuất này có thể
đợc chia thành các hợp chất thế một lần và các hợp chất thế hai lần theo phản ứng của
chúng với nhóm sunfuahydryl. Những hợp chất thế một lần, ví dụ R-As=O, phản ứng
với enzim chứa nhóm -SH.
SR'
R-As
O
+
R-As
2R'SH
SR'
Một số enzim chứa hai nhóm thiol có thể phản ứng với hợp chất asen thế một
lần, bằng cách đó tạo ra cấu trúc vòng 5 cạnh. Phản ứng này thuận nghịch với đithiol.
Axit liponic, cần thiết cho giai đoạn đầu trong sự oxi hoá của piruvate, bị ức chế bằng
cách này bởi liuzit (sử dụng làm khí độc) [10].
S
protein
S
SH
AsCH
+ ClCH
protein
CHCl + BAL
S
SH
CH2
CHAsH2
S
CH
CH2OH
1.1.3. Tình trạng ô nhiễm asen
Hiện nay do sự bùng nổ dân số, vấn đề cung cấp nước sạch cho sinh hoạt đang
là một vấn đề lớn mà xã hội quan tâm. Trong khi đó nguồn nước bề mặt ngày càng bị ô
nhiễm bởi nguồn nước thải sinh hoạt, nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp, ….thì việc
sử dụng nguồn nước ngầm là một giải pháp hữu hiệu cho việc cung cấp nước sạch.
Nước ngầm ít chịu ảnh hưởng của con người, hầu như không có các hạt keo hay cặn lơ
lửng, các chỉ tiêu vi sinh vật tốt hơn nước bề mặt. Tuy nhiên khi khai thác nguồn nước
7
ngầm chúng ta phải đối mặt với một vấn đề rất đáng lo ngại, đó là sự nhiễm kim loại
nặng, đặc biệt là asen. Nguồn asen có trong nước ngầm chủ yếu là do sự hòa tan các
hợp chất có chứa asen trong đất, hoạt động núi lửa, sản xuất công nông nghiệp.
1.1.3.1. Nhiễm độc asen trên thế giới
Hiện nay trên thế giới có hang chục triệu người đã bị bệnh rụng móng chân,
sừng hóa da, ung thư da… do sử dụng nguồn nước sinh hoạt có nồng độ asen
cao. Nhiều nước đã phát hiện hàm lượng asen rất cao trong nguồn nước sinh hoạt như
Canada, Alaska, Chile, Trung Quốc, Thái Lan, Bangladesh … Sự có mặt của asen ở các
vùng khác nhau trên thế giới được tổng hợp trong bảng 1.2 và hình 1.3. [16].
Bảng 1.2. Hàm lượng asen ở các vùng khác nhau trên thế giới
8
- Xem thêm -