Department Water Resources and Drinking Water

Viet-Titel

English

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. 2001Winkel 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.

Bảo đảm và kiểm soát chất lượng của các phân tích hóa học

Bản đồ thủy hóa

Địa hình
Thời gian lấy mẫu
Vị trí lấy mẫu
Độ sâu giếng
As (<0.5 đến >50 µg/L)
As (<5 đến >200 µg/L)
Độ kiềm
Al
Amoni
Ba
Bo
Br
Cd
Ca
Cl
Cr
Co
Cu
Cacbon hữu cơ hòa tan
Oxy hòa tan hữu cơ
Độ dẫn
Fe
Pb
Mg
Mn
Hg
Ni
Nitrat
pH
phốt phát
K
Thế ôxy hóa khử
Si
Se
Na
Sunfat
U
Z

Điạ chất

Bản đồ địa chất của đồng bằng châu thổ sông Hồng
Vị trí mặt cắt địa chất
Mặt cắt địa chất [pdf]
Độ sâu tầng chứa nước [pdf]

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)
Bản đồ dự đoán ô nhiễm asen dựa trên các thông số bề mặt ( thổ nhưỡng và địa chất)

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 [...]

Bản đồ dự đoán ô nhiễm asen dựa theo địa chất 3Dmap based on 3D
Bản đồ dự đoán ô nhiễm asen theo độ sâu [pdf]
Sự phân bố asen theo lớp [pdf]
Khả năng ô nhiễm asen (0 đến -90m) [pdf]

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 [...]

Bản đồ nguy cơ ô nhiễm As dựa theo địa chất 3D

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.


EAWAG

Dr. Michael BergHead of DepartmentTel. +41 58 765 5078Send Mail
Caroline StengelTel. +41 58 765 5265Send Mail

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”

Các bài báo đã công bố

Ô nhiễm asen trong nước ngầm tại Việt Nam

Winkel, L. H. E.; Trang, P. T. K.; Lan, V. M.; Stengel, C.; Amini, M.; Ha, N. T.; Viet, P. H.; Berg, M. (2011) Arsenic pollution of groundwater in Vietnam exacerbated by deep aquifer exploitation for more than a century, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America PNAS, 108(4), 1246-1251, doi:10.1073/pnas.1011915108, Institutional Repository
Berg, M.; Stengel, C.; Trang, P. T. K.; Hung Viet, P.; Sampson, M. L.; Leng, M.; Samreth, S.; Fredericks, D. (2007) Magnitude of arsenic pollution in the Mekong and Red River Deltas — Cambodia and Vietnam, Science of the Total Environment, 372(2–3), 413-425, doi:10.1016/j.scitotenv.2006.09.010, Institutional Repository
Buschmann, J.; Berg, M.; Stengel, C.; Winkel, L.; Sampson, M. L.; Trang, P. T. K.; Hung Viet, P. (2008) Contamination of drinking water resources in the Mekong delta floodplains: arsenic and other trace metals pose serious health risks to population, Environment International, 34(6), 756-764, doi:10.1016/j.envint.2007.12.025, Institutional Repository
Berg, M.; Trang, P. T. K.; Stengel, C.; Buschmann, J.; Hung Viet, P.; Van Dan, N.; Giger, W.; Stüben, D. (2008) Hydrological and sedimentary controls leading to arsenic contamination of groundwater in the Hanoi area, Vietnam: the impact of iron-arsenic ratios, peat, river bank deposits, and excessive groundwater abstraction, Chemical Geology, 249(1–2), 91-112, doi:10.1016/j.chemgeo.2007.12.007, Institutional Repository
Winkel, L.; Berg, M.; Amini, M.; Hug, S. J.; Johnson, C. A. (2008) Predicting groundwater arsenic contamination in Southeast Asia from surface parameters, Nature Geoscience, 1, 536-542, doi:10.1038/ngeo254, Institutional Repository
Berg, M.; Luzi, S.; Trang, P. T. K.; Viet, P. H.; Giger, W.; Stüben, D. (2006) Arsenic removal from groundwater by household sand filters: comparative field study, model calculations, and health benefits, Environmental Science and Technology, 40(17), 5567-5573, doi:10.1021/es060144z, Institutional Repository
Luzi, S.; Berg, M.; Pham, T. K. T.; Pham, H. V.; Schertenleib, R. (2004) Household sand filters for arsenic removal - an option to mitigate arsenic from iron-rich groundwater, 34 p, Institutional Repository
Hug, S. J.; Leupin, O. X.; Berg, M. (2008) Bangladesh and Vietnam: different groundwater compositions require different approaches to arsenic mitigation, Environmental Science and Technology, 42(17), 6318-6323, doi:10.1021/es7028284, Institutional Repository
Buschmann, J.; Berg, M. (2009) Impact of sulfate reduction on the scale of arsenic contamination in groundwater of the Mekong, Bengal and Red River deltas, Applied Geochemistry, 24(7), 1278-1286, doi:10.1016/j.apgeochem.2009.04.002, Institutional Repository
Berg, M.; Tran, H. C.; Nguyen, T. C.; Pham, H. V.; Schertenleib, R.; Giger, W. (2001) Arsenic contamination of groundwater and drinking water in Vietnam: a human health threat, Environmental Science and Technology, 35(13), 2621-2626, doi:10.1021/es010027y, Institutional Repository
Norrman, J.; Sparrenbom, C. J.; Berg, M.; Nhan, D. D.; Nhan, P. Q.; Rosqvist, H.; Jacks, G.; Sigvardsson, E.; Baric, D.; Moreskog, J.; Harms-Ringdahl, P.; Hoan, N. V. (2008) Arsenic mobilisation in a new well field for drinking water production along the Red River, Nam Du, Hanoi, Applied Geochemistry, 23(11), 3127-3142, doi:10.1016/j.apgeochem.2008.06.016, Institutional Repository
Eiche, E.; Neumann, T.; Berg, M.; Weinman, B.; van Geen, A.; Norra, S.; Berner, Z.; Trang, P. T. K.; Hung Viet, P.; Stüben, D. (2008) Geochemical processes underlying a sharp contrast in groundwater arsenic concentrations in a village on the Red River delta, Vietnam, Applied Geochemistry, 23(11), 3143-3154, doi:10.1016/j.apgeochem.2008.06.023, Institutional Repository
van Geen, A.; Radloff, K.; Aziz, Z.; Cheng, Z.; Huq, M. R.; Ahmed, K. M.; Weinman, B.; Goodbred, S.; Jung, H. B.; Zheng, Y.; Berg, M.; Trang, P. T. K.; Charlet, L.; Metral, J.; Tisserand, D.; Guillot, S.; Chakraborty, S.; Gajurel, A. P.; Upreti, B. N. (2008) Comparison of arsenic concentrations in simultaneously-collected groundwater and aquifer particles from Bangladesh, India, Vietnam, and Nepal, Applied Geochemistry, 23(11), 3244-3251, doi:10.1016/j.apgeochem.2008.07.005, Institutional Repository
Polya, D. A.; Berg, M.; Gault, A. G.; Takahashi, Y. (2008) Arsenic in groundwaters of South-East Asia: with Emphasis on Cambodia and Vietnam, Applied Geochemistry, 23(11), 2968-2976, doi:10.1016/j.apgeochem.2008.06.024, Institutional Repository
Giger, W.; Berg, M.; Pham, H. V.; Duong, H. A.; Tran, H. C.; Cao, T. H.; Schertenleib, R. (2003) Environmental analytical research in Northern Vietnam - a Swiss-Vietnamese cooperation focusing on arsenic and organic contaminants in aquatic environments and drinking water, Chimia, 57(9), 529-536, doi:10.2533/000942903777678993, Institutional Repository

Ô nhiễm hữu cơ tại Việt Nam

Pham, M. H.; Nguyen, T. N.; Nguyen, H. M.; Pham, H. V.; Berg, M.; Alder, A. C.; Giger, W. (2010) Recent levels of organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls in sediments of the sewer system in Hanoi, Vietnam, Environmental Pollution, 158(3), 913-920, doi:10.1016/j.envpol.2009.09.018, Institutional Repository
Duong, H. A.; Berg, M.; Hoang, M. H.; Pham, H. V.; Gallard, H.; Giger, W.; von Gunten, U. (2003) Trihalomethane formation by chlorination of ammonium- and bromide-containing groundwater in water supplies of Hanoi, Vietnam, Water Research, 37(13), 3242-3252, doi:10.1016/S0043-1354(03)00138-6, Institutional Repository
Duong, H. A.; Pham, N. H.; Nguyen, H. T.; Hoang, T. T.; Pham, H. V.; Pham, V. C.; Berg, M.; Giger, W.; Alder, A. C. (2008) Occurrence, fate and antibiotic resistance of fluoroquinolone antibacterials in hospital wastewaters in Hanoi, Vietnam, Chemosphere, 72(6), 968-973, doi:10.1016/j.chemosphere.2008.03.009, Institutional Repository

Ô nhiễm asen trong nước ngầm tại Campuchia

Buschmann, J.; Berg, M.; Stengel, C.; Winkel, L.; Sampson, M. L.; Trang, P. T. K.; Hung Viet, P. (2008) Contamination of drinking water resources in the Mekong delta floodplains: arsenic and other trace metals pose serious health risks to population, Environment International, 34(6), 756-764, doi:10.1016/j.envint.2007.12.025, Institutional Repository
Winkel, L.; Berg, M.; Amini, M.; Hug, S. J.; Johnson, C. A. (2008) Predicting groundwater arsenic contamination in Southeast Asia from surface parameters, Nature Geoscience, 1, 536-542, doi:10.1038/ngeo254, Institutional Repository
Buschmann, J.; Berg, M. (2009) Impact of sulfate reduction on the scale of arsenic contamination in groundwater of the Mekong, Bengal and Red River deltas, Applied Geochemistry, 24(7), 1278-1286, doi:10.1016/j.apgeochem.2009.04.002, Institutional Repository
Buschmann, J.; Berg, M.; Stengel, C.; Sampson, M. L. (2007) Arsenic and manganese contamination of drinking water resources in Cambodia: coincidence of risk areas with low relief topography, Environmental Science and Technology, 41(7), 2146-2152, doi:10.1021/es062056k, Institutional Repository
Rodríguez Lado, L.; Polya, D.; Winkel, L.; Berg, M.; Hegan, A. (2008) Modelling arsenic hazard in Cambodia: a geostatistical approach using ancillary data, Applied Geochemistry, 23(11), 3010-3018, doi:10.1016/j.apgeochem.2008.06.028, Institutional Repository
Polya, D. A.; Berg, M.; Gault, A. G.; Takahashi, Y. (2008) Arsenic in groundwaters of South-East Asia: with Emphasis on Cambodia and Vietnam, Applied Geochemistry, 23(11), 2968-2976, doi:10.1016/j.apgeochem.2008.06.024, Institutional Repository

Ô nhiễm asen trong nước ngầm nói chung

Rowland, H. A. L.; Omoregie, E. O.; Millot, R.; Jimenez, C.; Mertens, J.; Baciu, C.; Hug, S. J.; Berg, M. (2011) Geochemistry and arsenic behaviour in groundwater resources of the Pannonian Basin (Hungary and Romania), Applied Geochemistry, 26(1), 1-17, doi:10.1016/j.apgeochem.2010.10.006, Institutional Repository
Eiche, E.; Kramar, U.; Berg, M.; Berner, Z.; Norra, S.; Neumann, T. (2010) Geochemical changes in individual sediment grains during sequential arsenic extractions, Water Research, 44(19), 5545-5555, doi:10.1016/j.watres.2010.06.002, Institutional Repository
Buschmann, J.; Berg, M. (2009) Impact of sulfate reduction on the scale of arsenic contamination in groundwater of the Mekong, Bengal and Red River deltas, Applied Geochemistry, 24(7), 1278-1286, doi:10.1016/j.apgeochem.2009.04.002, Institutional Repository
Winkel, L.; Berg, M.; Amini, M.; Hug, S. J.; Johnson, C. A. (2008) Predicting groundwater arsenic contamination in Southeast Asia from surface parameters, Nature Geoscience, 1, 536-542, doi:10.1038/ngeo254, Institutional Repository
Amini, M.; Abbaspour, K. C.; Berg, M.; Winkel, L.; Hug, S. J.; Hoehn, E.; Yang, H.; Johnson, C. A. (2008) Statistical modeling of global geogenic arsenic contamination in groundwater, Environmental Science and Technology, 42(10), 3669-3675, doi:10.1021/es702859e, Institutional Repository
Winkel, L.; Berg, M.; Stengel, C.; Rosenberg, T. (2008) Hydrogeological survey assessing arsenic and other groundwater contaminants in the lowlands of Sumatra, Indonesia, Applied Geochemistry, 23(11), 3019-3028, doi:10.1016/j.apgeochem.2008.06.021, Institutional Repository
Buschmann, J.; Kappeler, A.; Lindauer, U.; Kistler, D.; Berg, M.; Sigg, L. (2006) Arsenite and arsenate binding to dissolved humic acids: influence of pH, type of humic acid, and aluminum, Environmental Science and Technology, 40(19), 6015-6020, doi:10.1021/es061057+, Institutional Repository
Dodd, M. C.; Vu, N. D.; Ammann, A.; Le, V. C.; Kissner, R.; Viet Pham, H.; Cao, T. H.; Berg, M.; von Gunten, U. (2006) Kinetics and mechanistic aspects of As(III) oxidation by aqueous chlorine, chloramines, and ozone: relevance to drinking water treatment, Environmental Science and Technology, 40(10), 3285-3292, doi:10.1021/es0524999, Institutional Repository
Pham, T. K. T.; Berg, M.; Pham, H. V.; Nguyen, V. M.; van der Meer, J. R. (2005) Bacterial bioassay for rapid and accurate analysis of arsenic in highly variable groundwater samples, Environmental Science and Technology, 39(19), 7625-7630, doi:10.1021/es050992e, Institutional Repository

Contact

Dr. Michael Berg Head of Department Tel. +41 58 765 5078 Send Mail