Nghiên Cứu Hợp Chất Zr(IV) và Khả Năng Hấp Phụ Asen, Selen Trong Môi Trường Nước

Luận án tiến sĩ môi trường nghiên cứu hóa học nghiên cứu tổng hợp đặc trưng cấu trúc của hợp chất zriv cố định trên các chất mang và khả, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý

Trường đại học

Đại học Quốc gia Hà Nội

Chuyên ngành

Hóa môi trường

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án

2016

152
3
0

Phí lưu trữ

45 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. TÌNH HÌNH Ô NHIỄM ASEN, SELEN TRONG NƯỚC

2. CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ

2.1. TỔNG HỢP VẬT LIỆU

2.2. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ASEN CỦA VẬT LIỆU

2.3. BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ SELEN CỦA VẬT LIỆU

2.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VẬT LIỆU

3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. TỔNG HỢP VẬT LIỆU ZIRCONI HIDROXIT, ZIRCONI OXIT VÀ LỰA CHỌN VẬT LIỆU MANG

3.2. KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ASEN VÀ TÁI SINH CỦA VẬT LIỆU

3.3. BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ SELEN CỦA VẬT LIỆU

3.4. ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC CỦA VẬT LIỆU

NHỮNG CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Ô Nhiễm Asen As Selen Se trong Nước

Ô nhiễm asenselen trong nước là vấn đề cấp bách toàn cầu, đe dọa sức khỏe cộng đồng. Asenselen có thể xâm nhập vào nguồn nước từ các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và quá trình phong hóa tự nhiên. Việc loại bỏ asenselen khỏi nguồn nước, đặc biệt là nước uống, là vô cùng quan trọng. Luận án này tập trung vào nghiên cứu hợp chất Zr(IV)khả năng hấp phụ của nó đối với asenselen trong môi trường nước. Phương pháp hấp phụ được đánh giá là hiệu quả và kinh tế so với các phương pháp khác. Do đó, việc phát triển vật liệu hấp phụ mới, hiệu quả cao là mục tiêu quan trọng.

1.1. Thực Trạng Ô Nhiễm Asen As và Selen Se Toàn Cầu

Ô nhiễm asen lan rộng, đặc biệt ở Bangladesh, Mỹ, Trung Quốc. Asen có trong khoáng vật và di chuyển vào nước khi khoáng vật bị phong hóa. Hoạt động công nghiệp và nông nghiệp cũng góp phần làm tăng nồng độ asen trong nước. Theo nghiên cứu của Tetsuro Agusa năm 2001, nhiều khu vực thuộc châu thổ sông Hồng ở Việt Nam bị ô nhiễm asen vượt quá giới hạn an toàn [95]. Ô nhiễm selen tuy ít được chú ý hơn nhưng cũng là vấn đề đáng lo ngại, đặc biệt ở các khu vực khai thác khoáng sản.

1.2. Tác Động Độc Tính Asen Selen Đến Sức Khỏe Con Người

Asenselen gây ra nhiều bệnh nguy hiểm, bao gồm các bệnh về da, máu, tóc, phổi, thận và ung thư tiền liệt tuyến. Theo thống kê, khoảng 150 triệu người trên thế giới bị nhiễm độc asen. Độc tính asenđộc tính selen gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thần kinh, hệ tiêu hóa và hệ miễn dịch. Việc tiếp xúc lâu dài với asenselen có thể dẫn đến tử vong.

II. Các Phương Pháp Xử Lý Asen As Selen Se trong Nguồn Nước

Nhiều phương pháp được sử dụng để xử lý asenselen trong nước, bao gồm: kết tủa, keo tụ, trao đổi ion, thẩm thấu ngược và hấp phụ. Phương pháp hấp phụ được ưa chuộng vì tính đơn giản, hiệu quả và chi phí hợp lý. Vật liệu hấp phụ thường được sử dụng là than hoạt tính, oxit kim loại, và polymer. Việc lựa chọn vật liệu hấp phụ phù hợp phụ thuộc vào nồng độ asenselen, pH của nước, và các yếu tố khác. Nghiên cứu này tập trung vào sử dụng hợp chất Zr(IV) làm vật liệu hấp phụ.

2.1. Ưu Điểm và Nhược Điểm Của Phương Pháp Hấp Phụ

Phương pháp hấp phụ có ưu điểm là dễ thực hiện, chi phí thấp và hiệu quả với nồng độ asenselen thấp. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là vật liệu hấp phụ có thể bị bão hòa, cần tái sinh hoặc thay thế. Ngoài ra, hiệu quả hấp phụ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như pH, nhiệt độ và sự có mặt của các ion khác trong nước.

2.2. Tổng Quan Các Vật Liệu Hấp Phụ Được Sử Dụng Phổ Biến

Than hoạt tính là vật liệu hấp phụ phổ biến, có diện tích bề mặt lớn và khả năng hấp phụ tốt. Tuy nhiên, than hoạt tính không chọn lọc, có thể hấp phụ nhiều chất khác nhau. Oxit kim loại, đặc biệt là hợp chất Zirconi, có khả năng hấp phụ chọn lọc hơn đối với asenselen. Các polymer cũng được sử dụng làm vật liệu hấp phụ, có thể được điều chỉnh để tăng cường khả năng hấp phụ.

2.3. Tiềm Năng Sử Dụng Vật Liệu Nano Trong Xử Lý Ô Nhiễm Nước

Vật liệu nano có diện tích bề mặt lớn và tính chất vật liệu đặc biệt, do đó có tiềm năng lớn trong xử lý ô nhiễm nước. Vật liệu nano có thể được sử dụng để tăng cường khả năng hấp phụ của các vật liệu hấp phụ truyền thống. Nghiên cứu này cũng xem xét ứng dụng của vật liệu nano trong việc tổng hợp hợp chất Zr(IV).

III. Nghiên Cứu Hợp Chất Zr IV và Khả Năng Hấp Phụ Asen As Selen Se

Zirconi (Zr) oxit (ZrO2) có nhiều ưu điểm như tính axit, bazơ, oxy hóa khử, không độc và thân thiện môi trường. Zirconi (Zr) oxit vô định hình có độ xốp cao, thuận lợi cho sự xâm nhập của anion. Nhóm OH trên bề mặt có thể trao đổi phối tử với các oxo anion của asenselen. Do đó, Zirconi (Zr) oxit trở thành vật liệu hấp phụ phù hợp loại bỏ asenselen ra khỏi nước. Hợp chất Zr(IV) được nghiên cứu rộng rãi cho ứng dụng này. Hiện nay ở Việt Nam có một số ít công trình nghiên cứu hợp chất Zirconi để xử lý asen, selen trong nước.

3.1. Tổng Quan Về Hợp Chất Zr IV và Tính Chất Vật Liệu

Hợp chất Zr(IV) có nhiều dạng khác nhau, bao gồm Zirconi (Zr) hydroxit và Zirconi (Zr) oxit. Tính chất vật liệu của hợp chất Zr(IV) phụ thuộc vào cấu trúc tinh thể, kích thước hạt và diện tích bề mặt. Zirconi (Zr) oxit có ba dạng tinh thể chính: monoclinic, tetragonal và cubic. Zirconi (Zr) oxit vô định hình có diện tích bề mặt lớn và khả năng hấp phụ cao.

3.2. Phương Pháp Tổng Hợp Vật Liệu Chứa Hợp Chất Zr IV

Hợp chất Zr(IV) có thể được tổng hợp vật liệu bằng nhiều phương pháp, bao gồm phương pháp kết tủa, phương pháp sol-gel và phương pháp thủy nhiệt. Phương pháp kết tủa là phương pháp đơn giản và phổ biến. Phương pháp sol-gel cho phép kiểm soát kích thước hạt và cấu trúc của vật liệu. Phương pháp thủy nhiệt sử dụng nhiệt độ và áp suất cao để tạo ra vật liệu có độ tinh khiết cao.

3.3. Cải Thiện Khả Năng Hấp Phụ Bằng Cách Cố Định Zr IV Trên Chất Mang

Hợp chất Zr(IV) kích thước nhỏ, khó thu hồi nên cần gắn lên chất mang có diện tích bề mặt lớn. Than hoạt tính có cấu trúc lỗ xốp, diện tích bề mặt cao, giá thành thấp, dễ sản xuất và là nguồn nguyên liệu sẵn có ở Việt Nam nên có khả năng ứng dụng cao. Vật liệu hợp chất Zr(IV) cố định trên than hoạt tính chứa nhóm chức cacboxylic trên bề mặt than và hidroxyl trên bề mặt Zirconi (Zr) oxit, giúp tăng khả năng hấp phụ asenselen.

IV. Ứng Dụng và Đánh Giá Hiệu Quả Hấp Phụ Asen As Selen Se của Zr IV

Luận án tập trung vào nghiên cứu khả năng hấp phụ asenselen của hợp chất Zr(IV) cố định trên các chất mang khác nhau, đặc biệt là than hoạt tính. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả hấp phụ, như pH, nhiệt độ, nồng độ và sự có mặt của các ion khác, được nghiên cứu chi tiết. Kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin quan trọng để tối ưu hóa quá trình hấp phụđánh giá hiệu quả của vật liệu.

4.1. Nghiên Cứu Động Học Hấp Phụ Asen As và Selen Se

Động học hấp phụ cho biết tốc độ hấp phụ và cơ chế hấp phụ. Các mô hình động học hấp phụ khác nhau được sử dụng để mô tả quá trình hấp phụ asenselen trên hợp chất Zr(IV). Việc hiểu rõ động học hấp phụ giúp tối ưu hóa thời gian hấp phụđánh giá hiệu quả kinh tế của quá trình.

4.2. Ảnh Hưởng pH Nhiệt Độ Nồng Độ Đến Khả Năng Hấp Phụ

Ảnh hưởng pH đến sự tồn tại của các dạng asenselen trong nước, cũng như điện tích bề mặt của vật liệu hấp phụ. Ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ hấp phụdung lượng hấp phụ cực đại. Ảnh hưởng nồng độ ban đầu của asenselen đến hiệu quả hấp phụ.

4.3. Đánh Giá Hiệu Quả và Khả Năng Tái Sử Dụng Vật Liệu Hấp Phụ

Hiệu quả hấp phụ được đánh giá bằng cách đo nồng độ asenselen trước và sau khi hấp phụ. Khả năng tái sử dụng vật liệu hấp phụ là yếu tố quan trọng để đánh giá tính bền vữnghiệu quả kinh tế của quá trình. Các phương pháp tái sinh vật liệu hấp phụ bao gồm rửa bằng axit, bazơ hoặc nhiệt.

V. Phân Tích Cấu Trúc Vật Liệu và Cơ Chế Hấp Phụ Asen As Selen Se

Các phương pháp phân tích hiện đại như XRD, SEM, TEM, IR, XPS, BET và ICP-MS được sử dụng để phân tích vật liệu, xác định cấu trúc, thành phần và tính chất vật liệu. Kết quả phân tích giúp làm sáng tỏ cơ chế hấp phụ asenselen trên bề mặt hợp chất Zr(IV).

5.1. Xác Định Cơ Chế Hấp Phụ Bằng Phân Tích Phổ XPS

Phân tích phổ XPS cho biết trạng thái oxy hóa của asen, selenZirconi (Zr) trên bề mặt vật liệu sau khi hấp phụ. Từ đó, xác định được cơ chế hấp phụ là trao đổi ion, tạo phức bề mặt hay kết tủa hóa học. (Trích dẫn ví dụ cụ thể về kết quả phân tích XPS và diễn giải).

5.2. Mối Quan Hệ Giữa Cấu Trúc Vật Liệu và Khả Năng Hấp Phụ

Diện tích bề mặt, kích thước lỗ xốp, và cấu trúc tinh thể của vật liệu ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ. Vật liệu có diện tích bề mặt lớn, lỗ xốp rộng và cấu trúc vô định hình thường có khả năng hấp phụ cao hơn. (Dẫn chứng kết quả đo BET và XRD để minh họa).

5.3. Mô Hình Hóa Quá Trình Hấp Phụ Asen As Selen Se

Mô hình hóa quá trình hấp phụ bằng phần mềm chuyên dụng giúp hiểu rõ hơn về tương tác giữa asen, selenhợp chất Zr(IV). Mô hình hóa có thể dự đoán khả năng hấp phụ của vật liệu trong điều kiện khác nhau. (Nêu ví dụ về phần mềm mô hình hóa và các thông số được sử dụng).

VI. Kết Luận và Triển Vọng Ứng Dụng Hợp Chất Zr IV Xử Lý Nước Nhiễm Asen Selen

Luận án đã nghiên cứu thành công tổng hợp vật liệu hợp chất Zr(IV) cố định trên than hoạt tính và đánh giá khả năng hấp phụ asen và bước đầu selen. Kết quả cho thấy vật liệu có tiềm năng ứng dụng trong xử lý nước nhiễm asenselen. Nghiên cứu mở ra hướng phát triển vật liệu hấp phụ mới, hiệu quả cao, góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm nước.

6.1. Tóm Tắt Những Kết Quả Chính Đạt Được Trong Nghiên Cứu

Tóm tắt các kết quả về phương pháp tổng hợp vật liệu, khả năng hấp phụ asenselen, ảnh hưởng của các yếu tố môi trường và cơ chế hấp phụ. Nêu bật những đóng góp mới của luận án so với các nghiên cứu trước.

6.2. Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Để Nâng Cao Hiệu Quả Hấp Phụ

Đề xuất các hướng nghiên cứu như cải tiến phương pháp tổng hợp vật liệu, tối ưu hóa điều kiện hấp phụ, kết hợp hợp chất Zr(IV) với các vật liệu khác để tạo ra vật liệu hấp phụ composite có khả năng hấp phụ cao hơn.

6.3. Tiềm Năng Ứng Dụng Thực Tế và Hiệu Quả Kinh Tế Của Vật Liệu

Đánh giá tiềm năng ứng dụng của vật liệu trong hệ thống xử lý nước quy mô lớn. Phân tích hiệu quả kinh tế của việc sử dụng vật liệu hấp phụ so với các phương pháp xử lý khác. Đề xuất các chính sách khuyến khích ứng dụng vật liệu trong thực tế.

28/05/2025
Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu tổng hợp đặc trưng cấu trúc của hợp chất zriv cố định trên các chất mang và khả năng hấp phụ asen selen trong môi trường nước

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Trong thời gian gần đây, vẫn đề ô nhiễm asen, selen trong nước đang được nhiều nhà khoa học quan tâm. Vì asen, selen 6 nhiễm trong nước có thé gây ra các bệnh về da, máu, tóc, phổi, thận va gây ung thư tiền liệt tuyến. Hiện nay, trên thé giới có khoảng 150 triệu người bị nhiễm độc asen. Vì thế, việc loại bỏ dạng vết của asen và selen trong nước là cấp thiết.

Trong số các phương pháp xử lý asen, selen như: cộng kết, kết tủa, hấp phụ, trao đổi ion., phương pháp hấp phụ được cho là phương pháp thực hiện đơn giản, phô biến và hiệu quả kinh tế để xử lý asen, selen trong nước. Hiện nay, việc tổng hợp và ứng dụng oxit kim loại dé hap phu asen, selen dang được nghiên cứu rộng rãi, vi oxit kim loại có thé tương tác với các oxo anion của asen, selen trên bề mặt dé hình thành phức chất cầu nội, cầu ngoại (một răng, hai răng). Do đó, oxit kim loại trở thành vật liệu hấp phụ phù hợp dé loại bo asen, selen ra khỏi nước. Trong số các oxit kim loại đã được nghiên cứu, zirconi oxit dang chú ý hon cả vì có những tính chất đặc biệt như: tính axit, tính bazơ, tính oxi hóa, tính khử, không độc và thân thiện với môi trường.

Hiện nay, trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu tông hợp vật liệu zirconi oxit vô định hình và ứng dụng để xử lý asen, selen trong nước, vì có độ xốp lớn thuận lợi cho sự xâm nhập của các anion vào sâu cau trúc bên trong của vật liệu, có nhiều nhóm OH trên bề mặt có thé trao đổi phối tử với các oxo anion của asen, selen. Các nghiên cứu cho thấy zirconi oxit vô định hình có khả năng hấp phụ tốt asen và selen, đạt tiêu chuẩn cho phép của WHO. Hiện nay ở Việt Nam mới có một số ít công trình nghiên cứu tổng hợp zirconi oxit vô định hình va ứng dụng dé xử lý asen, selen trong nước. Do đó, việc nghiên cứu phát triển lĩnh vực này sẽ có nhiều đóng góp mới và đem lại tính ứng dụng cao cho loại vật liệu này.

Mặt khác vật liệu zirconi oxit có kích thước nhỏ, khó thu hồi nên cần phải được gắn lên chất mang có diện tích bề mặt lớn. Trong số các chất mang đã được nghiên cứu thì than hoạt tính có nhiều ưu điểm hơn cả: có cấu trúc lỗ xốp, diện tích bê mặt cao, thê tích lỗ xôp lớn thuận lợi cho sự xâm nhập của các 1on, bên trong nước, giá thành thấp, dé sản xuất và là nguồn nguyên liệu sẵn có ở Việt Nam nên than hoạt tính có khả năng ứng dụng cao trong thực tế. Vật liệu zirconi oxit cố định trên than hoạt tính chứa các nhóm chức cacboxylic trên bề mặt than hoạt tính và các nhóm chức hidroxyl trên bề mặt zirconi oxit. Do đó, vật liệu này có khả năng hấp phụ asen, selen cao hơn so với than hoạt tính và zirconi oxit ban đầu.

Từ những thực tế trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp đặc trưng cấu trúc của hợp chất Zr(IV) cố định trên các chất mang và khả năng hấp phụ asen, selen trong môi trường nước” * Mục tiêu của luận án Nghiên cứu chất mang thích hợp dé có định Zr(IV) theo phương pháp kết tủa (Zr/AC), thủy nhiệt trong môi trường HạO; (Zr/AC/H) va môi trường NH; (Zr/AC/N). Nghiên cứu kha năng hap phụ asen va bước đầu nghiên cứu khả năng hap phụ selen của vật liệu tổng hợp được. * Nội dung của luận án Tổng hợp zirconi hidroxit, zirconi oxit, lựa chọn được chất mang thích hợp và cô đinh Zr(IV) trên than hoạt tính Trà Bắc theo phương pháp kết tủa và thủy nhiệt. Nghiên cứu khả năng hấp phụ asen và bước đầu nghiên cứu khả năng hấp phụ selen của vật liệu tổng hợp được.

Đánh giá đặc trưng cấu trúc vật liệu bằng các phương pháp phân tích hiện đại như: TA, XRD, SEM, TEM, IR, XPS, BET và ICP-MS. CHUONG I: TONG QUAN 1. TINH HINH Ô NHIEM ASEN, SELEN TRONG NƯỚC 1. Hiện trang 6 nhiễm asen, selen trong nước 1.

Hiện trạng ô nhiễm asen trong nước Asen có trong một số khoáng vật như arsenopyrite, gallery, sunfit, orpiment .Khi nước chảy qua các via quặng chứa asen đã bị phong hóa, asen sẽ di chuyển vào nguồn nước làm cho nồng độ của asen trong nước tăng lên. Quá trình đô thị hóa, hiện đại hóa trong công nghiệp, nông nghiệp phải sử dụng một lượng hóa chất tương đối lớn, chất thải, nước thải của các khu dân cư, khu công nghiệp chưa qua xử lý thải ra môi trường. Các nguồn chat thải ngắm qua lớp đất đá làm suy thoái nguồn nước ngầm, làm cho asen dạng khó tan chuyển thành dễ tan và đi vào nước. Từ đầu thế kỷ 20 cho đến nay, vấn đề ô nhiễm asen trong nước là mối quan tâm đặc biệt trên toàn thế giới, khi thảm họa nhiễm độc asen được phát hiện trên diện rộng ở Bangladesh, Mỹ, Trung Quốc, Chi Lê, Dai Loan, Mehico, Achentina, Ha Lan, Canada, Hungari, Nhat Ban va An Do[35].

Ở Việt Nam, một số nghiên cứu đã phát hiện thay nước ở nhiều nơi thuộc châu thé sông Hồng bị ô nhiễm asen với nồng độ cao hon rất nhiều so với giới hạn an toàn cho sức khỏe con người| 5]. Năm 2001, Tetsuro Agusa và các cộng sụ[95] đã nghiên cứu các mẫu nước ở khu vực huyện Gia Lâm và Thanh Trì thành phố Hà Nội. Kết quả nghiên cứu của các tác giả này cho thay hàm lượng asen trong nước khoảng 0,1 đến 330 ug/l, với 40% mẫu vượt quá tiêu chuẩn cho phép về nước uống của WHO là 10 ug/1. Nghiên cứu của Nguyễn Vân Anh và các cộng sự nghiên cứu sự ô nhiễm asen tại ba làng Vĩnh Trù, Bồ Đề, Hoà Hậu của tỉnh Hà Nam, nồng độ asen trong nước tại các khu vực này trung bình là 348, 211 và 325 ug/l vượt quá tiêu chuẩn cho phép (10 ug/)[1001].

Hiện trang ô nhiễm selen trong nước Selen là một nguyên tố dạng vết có tính chất hóa học và vật lý của cả kim loại và phi kim[88]. Hàm lượng Se trong tự nhiên phụ thuộc hai yếu tố: môi trường địa chất và hoạt động của con người. Trong quá trình tiến hóa của trái đất, hàm lượng Se tập trung nhiều trong vỏ thạch quyền do các hoạt động phun trào và nhiều nhất trong các thành tạo trầm tích. Trong than đá, hàm lượng Se phổ biến trên 80 ppm.

Đặc biệt ở Việt Nam tại các vùng Thái Bình, Hải Phòng và Quảng Nam, hàm lượng selen trong đất tương ứng là 2,15; 0,098 và 0,008 ppm. Hàm lượng Se trong đất, nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt ở các khu vực rác thải thường cao hơn so các vùng khác[ 16]. Hàm lượng Se trong nước thường biến động theo không gian và thời gian do sự bổ sung Se thường xuyên từ không khí, nước mưa, nước thải hoặc từ sông, suối. Kết quả kiểm tra cho thấy, các nhà máy xử lý chất thải và lọc dầu là nguồn chính gây 6 nhiễm Se cho hệ thống cửa sông ở vịnh San Francisco — Mỹ{[31].

Selen dé dàng lan truyền từ các bãi thải ra môi trường xung quanh, khiến cho hàm lượng của nó ở các khu vực lân cận có xu hướng ngày một tăng cao. Theo Bản kiểm kê việc thải chất độc của Hoa Ky (Toxic release inventory - TRI), riêng năm 2000 các ngành sản xuất và chế biến nước này đã thai ra mat đất khoảng 58,79 tan Se kim loại và 2691,05 tan hợp chất của Se. Kết quả điều tra của Cục Đăng ký Bệnh lý và Chất độc Hoa Kỳ đã xác định sự tăng cao hàm lượng Se xung quanh 508 bãi thai[72]. Theo Cơ quan Bảo vệ Môi sinh Hoa Ky — USEPA đã nêu mức độ an toàn của hàm lượng Se tối đa (LCM) là 0,01 mg Se/l.

Ảnh hưởng của asen, selen đến sức khỏe con người 1. Ảnh hưởng của asen đến sức khỏe con người Asen xâm nhập vào cơ thé con người thông qua con đường ăn, uống và tích lũy. Sử dụng nước có hàm lượng asen cao trong thời gian dai sẽ gây ton thương gan, thận dẫn đến ung thư phối, thận, bàng quang, da, rụng các ngón chân, ngón tay và gây tử vong. Asen(II) độc vì nó tấn công vào các nhóm hoạt động -SH của enzym, cản trở hoạt động của enzym làm đông tụ các protein.

Còn As(V) có tính chất tương tự ion PO,* nên sẽ thay thế PO,* gây ức chế enzym, ngăn cản tạo ra ATP là chất sản sinh ra năng lượng. Ảnh hưởng của selen đến sức khỏe con người Selen là nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho sự sống, tạo thành các enzym chống lại sự oxy hóa glutathion peroxidas bảo vệ các thành phần của tế bào không bị phá hủy bởi các chất oxi hóa[68]. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) tính toán hàm lượng selen trong máu người trung bình phải đạt trên 0,15 ug/ml thì mới đủ lượng chất cần thiết cho cơ thé. Những kết quả nghiên cứu của WHO khang định nguyên tố selen có vai trò sinh học rất lớn với sức khỏe con người.

Tuy vậy, việc sử dụng selen vượt quá giới hạn trên theo khuyến cáo là 400 ug/ngày có thé dẫn tới ngộ độc selen gây rối loạn tiêu hóa, rụng tóc, bong, tróc móng, mệt mỏi, tổn thương thần kinh, sơ gan, phù phổi và tử vong. Selen có khả năng làm tăng độ hoạt động của các nhóm -OH tự do, dẫn đến các quá trình oxi hóa. Độc tính của selen ở trong cơ thể phụ thuộc vào hàm lượng và các dạng ton tại của selen. Các dạng hóa học của selen ảnh hưởng đến sự hấp phụ và hoạt tính sinh học của selen.

Các dang tồn tại của asen, selen trong nước 1. Các dạng tôn tại của asen trong nước Asen có các mức oxi hoá -3, 0, +3 và +5. Các dạng tồn tại của asen trong môi trường nước là axIt asenơ (H3AsO3, H2AsO3, HAsO¿7), axit asenic (HạAsÖ¿, HạAsO¿, HAsO,”), asenit (AsO;*), asenat (AsO,°), axit methylasenic, axit dimethylasenic, asin (AsH3)[35]. Trong môi trường trung tinh, asen ton tai chu yéu ở dạng H,AsO,.

Trong môi trường kiềm, asen tồn tại ở dạng HAsO,”. Trong môi trường oxi hóa khử yếu, asen ton tại ở dạng H3AsO3. Asenit độc, tan tốt, linh động và khó xử lý hơn so với asenat. Axit HạAsOÒ¿, H:AsO; có thé phân li theo các phương trình[37]: H;AsO, = H* +H;AsO¿/ pKại = 2,24 (1.1) H,AsO, “=> H* + HAsO,” pK,» = 6,96 (1.2) HAsO,” =— H + AsO,* pKạ = 11,5 (1.3) HạAsOa =—` H*+ H,AsO3 pK, =9,1 lại A) HAsO; = HỶ + HAsO,” pK» = 12,1 (1.5) HAsO; “=> H* + AsO,” pK,3 = 13,4 (1.6) Ảnh hưởng pH đến các dạng tồn tại của asen trên Hình 1.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Nghiên Cứu Hợp Chất Zr(IV) và Khả Năng Hấp Phụ Asen, Selen Trong Môi Trường Nước" cung cấp cái nhìn sâu sắc về khả năng hấp phụ của hợp chất Zr(IV) đối với các chất độc hại như asen và selen trong nước. Nghiên cứu này không chỉ làm rõ cơ chế hấp phụ mà còn chỉ ra tiềm năng ứng dụng của hợp chất này trong việc xử lý ô nhiễm nước, từ đó góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.

Để mở rộng thêm kiến thức về các hợp chất và phương pháp phân tích liên quan, bạn có thể tham khảo tài liệu Luận án tiến sĩ nghiên cứu tổng hợp cấu trúc và chuyển hóa một số dãy hợp chất furoxan quinoline và quinazoline nhiều nhóm thế từ eugenol trong tinh dầu hương nhu, nơi nghiên cứu về cấu trúc hóa học của các hợp chất hữu cơ. Bên cạnh đó, tài liệu Luận văn thạc sĩ kỹ thuật môi trường khả năng hấp phụ phốt phát của nano hydroxit sắt trên nền nhựa trao đổi anion cũng sẽ cung cấp thêm thông tin về khả năng hấp phụ của các vật liệu nano trong xử lý nước. Cuối cùng, bạn có thể tìm hiểu thêm về Luận văn thạc sĩ kỹ thuật môi trường tổng hợp và đánh giá khả năng hấp phụ nitrat của vật liệu nano oxit sắt magie trên nền nhựa cation, tài liệu này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các vật liệu nano và ứng dụng của chúng trong xử lý ô nhiễm nước.

Mỗi tài liệu đều là cơ hội để bạn khám phá sâu hơn về các chủ đề liên quan, mở rộng kiến thức và ứng dụng trong lĩnh vực môi trường.