Ô NHIỄM ASEN TRONG ĐẤT: NGUYÊN NHÂN, ẢNH HƯỞNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ HIỆU QUẢ: MỘT BÀI ĐÁNH GIÁ NGẮN | Phương | TNU Journal of Science and Technology

Ô NHIỄM ASEN TRONG ĐẤT: NGUYÊN NHÂN, ẢNH HƯỞNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ HIỆU QUẢ: MỘT BÀI ĐÁNH GIÁ NGẮN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 02/01/25                Ngày hoàn thiện: 17/02/25                Ngày đăng: 19/02/25

Các tác giả

Nguyễn Thị Minh Phương Email to author, Đại học Duy Tân

Tóm tắt


Nghiên cứu này xem xét vấn đề quan trọng về ô nhiễm asen trong đất, tập trung vào các nguồn gốc, tác động và chiến lược xử lý. Nhằm hiểu rõ nguồn gốc và hậu quả của ô nhiễm asen, nghiên cứu này đánh giá các phương pháp giảm thiểu hiệu quả. Thông qua việc tổng hợp tài liệu hiện có và các khung lý thuyết, nghiên cứu tìm hiểu các nguồn ô nhiễm như hoạt động công nghiệp và nông nghiệp, đồng thời đánh giá các kỹ thuật xử lý như hấp phụ, xử lý sinh học và ổn định hóa học. Kết quả cho thấy nồng độ asen thường vượt ngưỡng an toàn, với mức trong nước ngầm lên đến 500 µg/L và trong đất lên đến 50 mg/kg. Những nồng độ cao này gây ra sự suy giảm độ phì nhiêu của đất, giảm năng suất cây trồng và các nguy cơ nghiêm trọng về sức khỏe, bao gồm ung thư và tổn thương cơ quan nội tạng. Để giải quyết những thách thức này, nghiên cứu đề xuất các chiến lược xử lý hiệu quả như sử dụng vật liệu hấp phụ (ví dụ, than hoạt tính), phương pháp sinh học như phytoremediation, và thực thi các biện pháp kiểm soát nghiêm ngặt đối với phát thải asen. Kết quả nhấn mạnh sự cần thiết của các cách tiếp cận tích hợp kết hợp công nghệ tiên tiến, can thiệp sinh học và các biện pháp quản lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm asen và bảo vệ môi trường cũng như sức khỏe cộng đồng.

Từ khóa


Asen; Ô nhiễm đất; Phytoremediation; Bioremediation; Xử lý asen

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] M. H. Chowdhury, C. Deacon, G. D. Jones, S. M. I. Huq, P. N. H. Williams, W. L. H. E. Anamul, A. H. Price, G. J. Norton, and A. A. Meharg, “Arsenic in Bangladeshi Soils Related to Physiographic Region, Paddy Management, and Mirco- And Macro-Elemental Status,” The Science of the Total Environment, vol. 590–591, pp. 406–415, 2017.

[2] T.-Y. Lin, C.-C. Wei, C. Huang, C. Chang, F.-C. Hsu, and V. H. Liao, “Both Phosphorus Fertilizers and Indigenous Bacteria Enhance Arsenic Release Into Groundwater in Arsenic-Contaminated Aquifers,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 64, no. 11, pp. 2214-2222, 2016.

[3] S. I. Khan, A. Ahmed, M. Yunus, M. Rahman, S. K. Hore, M. Vahter, and M. A. Wahed, “Arsenic and Cadmium in Food-Chain in Bangladesh - An Exploratory Study,” Journal of Health Population and Nutrition, vol. 28, no. 6, pp. 578-584, 2010.

[4] R. Hindersah, A.M. Kalay, R.G. Risamasu, and T. Dewi, “Arsenic in Gold Mine Tailing and Agricultural Soil in Buru Island of Maluku,” Soil Rens Jurnal Ilmiah Lingkungan Tanah Pertanian, vol. 18, no. 1, pp. 10-15, 2020.

[5] G. J. Norton, T. Dasgupta, M. R. Islam, S. M. R. Islam, C. Deacon, F. Zhao, J. L. Stroud, S. P. McGrath, J. Feldmann, A. H. Price, and A. A. Meharg, “Arsenic Influence on Genetic Variation in Grain Trace-Element Nutrient Content in Bengal Delta Grown Rice,” Environmental Science & Technology, vol. 44, no. 21, pp. 8284-8288, 2010.

[6] K. M. McCarty, H. T. Hanh, and K.-W. Kim, “Arsenic Geochemistry and Human Health in South East Asia,” Reviews on Environmental Health, vol. 26, no. 1, pp. 71-78, 2011.

[7] B. D. Prasad and S. Sahni, “Mitigation of Arsenic Contamination Through Biotechnological Approaches in Rice,” Journal of Experimental Agriculture International, vol. 45, no. 12, pp. 180-185, 2023.

[8] F. Zhao, S. P. McGrath, and A. A. Meharg, “Arsenic as a Food Chain Contaminant: Mechanisms of Plant Uptake and Metabolism and Mitigation Strategies,” Annual Review of Plant Biology, vol. 61, no. 1, pp. 535-559, 2010.

[9] S. Gupta, S. S. Mishra, and K. Shah, “Examining Contamination of Arsenic in Soil Around Thermal Power Plant at Dadri in India,” International Journal for Research in Applied Sciences and Biotechnology, vol. 9, no. 2, pp. 271–278, 2022.

[10] M. B. McBride, H. Shayler, J. Russell-Anelli, H. M. Spliethoff, and L. G. Marquez-Bravo, “Arsenic and Lead Uptake by Vegetable Crops Grown on an Old Orchard Site Amended With Compost,” Water Air & Soil Pollution, vol. 226, no. 8, 2015, Art. no. 265.

[11] Q. D. Le, “Using a tonguefish cynoglossus arel bloch & schneider, 1801 as bioindicator of metal contamination in Ha Long - Cat Hai area,” Vietnam Journal of Marine Science and Technology, vol. 13, no. 4, pp. 382-389, 2013.

[12] E. M. Muehe, T. Wang, C. F. Kerl, B. Planer-Friedrich, and S. Fendorf, “Rice Production Threatened by Coupled Stresses of Climate and Soil Arsenic,” Nature Communications, vol. 10, no. 1, 2019, Art. no. 4985.

[13] P. M. Finnegan and W. Chen, “Arsenic Toxicity: The Effects on Plant Metabolism,” Frontiers in Physiology, vol. 3, 2012, Art. no. 182.

[14] A. Pandey, S. K. Singh, S. Sharma, A. K. Mishra, S. S. Jatav, A. Patra, A. Bahuguna, S. Mukharjee, B. Yadav, and B. Pankaj, “Effect of Different Arsenic and Biochar Levels on Soil Microbial Population and Enzymatic Activity,” International Journal of Plant & Soil Science, vol. 35, no. 16, pp. 443-451, 2023.

[15] N. Noor, K. Mahmud, T. A. Chowdhury, and S. M. I. Huq, “The Use of Biochar as Ameliorator for Soil Arsenic,” Dhaka University Journal of Biological Sciences, vol. 24, no. 2, pp. 111-119, 2015.

[16] M. Islam and S. Managi, “Sustainable Adaptation to Multiple Water Risks in Agriculture: Evidence From Bangladesh,” Sustainability, vol. 10, no. 6, p. 1734, 2018.

[17] H. Yang and M. He, “Distribution and Speciation of Selenium, Antimony, and Arsenic in Soils and Sediments Around the Area of Xikuangshan (China),” Clean - Soil Air Water, vol. 44, no. 11, pp. 1538-1546, 2016.

[18] M. Z. U. Kamal and M. I. Miah, “Arsenic Speciation Techniques in Soil Water and Plant: An Overview,” in Arsenic Monitoring, Removal and Remediation, IntechOpen, 2022, pp. 52-68.

[19] B. M. Tu, L. F. Smith, and C. Pinsent, “Urinary Inorganic Arsenic in Residents Living in Close Proximity to a Nickel and Copper Smelter in Ontario, Canada,” Can J. Public Health, vol. 102, no. 6, pp. 467-471, 2011.

[20] S. Suren, W. Ampronpong, U. Pancharoen, and K. Maneeintr, “The Elimination of Trace Arsenic via Hollow Fiber Supported Liquid Membrane: Experiment and Mathematical Model,” Scientific Reports, vol. 11, no. 1, 2021, Art. no. 11790.

[21] S. Beal, M. A. Kelly, J. S. Stroup, B. P. Jackson, T. V. Lowell, and P. M. Tapia, “Natural and Anthropogenic Variations in Atmospheric Mercury Deposition During the Holocene Near Quelccaya Ice Cap, Peru,” Global Biogeochemical Cycles, vol. 28, no. 4, pp. 437-450, 2014.

[22] J.-L. Wang, L.-X. Chen, G.-Y. Chen, T.-Q. Chai, J.-X. Li, H. Chen, and F.-Q. Yang, “Construction of a novel cuboid-shape mn-urea nanozyme with arsenic(v)-enhanced oxidase-like activity as a colorimetric probe for the selective detection of inorganic arsenic,” Crystengcomm, vol. 26, no. 20, pp. 2641-2651, 2024.

[23] Q. Zhou, “Removal of As(III) and As(V) From Water Using Magnetic Core-Shell Nanomaterial Fe3O4@Polyaniline,” International Journal of Green Technology, vol. 1, no. 1, pp. 54-64, 2018.

[24] C. K. Lee, P. Soohyung, J.-H. Kim, and J. Jung, “Occurrence and Removal of Hazardous Chemicals and Toxic Metals in 27 Industrial Wastewater Treatment Plants in Korea,” Desalination and Water Treatment, vol. 54, no. 4-5, pp. 1141-1149, 2015.

[25] R. Zakhar, J. Derco, and F. Cacho, “An Overview of Main Arsenic Removal Technologies,” Acta Chimica Slovaca, vol. 11, no. 2, pp. 107-113, 2018.

[26] D. Chakraborti, M. M. Rahman, A. Mukherjee, M. Alauddin, M. M. Hassan, R. N. Dutta, S. Pati, S. Mukherjee, S. Roy, Q. Quamruzzman, M. Rahman, S. Morshed, T. Islam, S. Sorif, M. A. E. Selim, M. R. Islam, and M. M. Hossain, “Groundwater Arsenic Contamination in Bangladesh—21 Years of Research,” Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, vol. 31, pp. 237-248, 2015.

[27] K. Hossain, S. Quaik, G. Pant, et al., “Arsenic Fate in the Ground Water and Its Effect on Soil-Crop Systems,” Research Journal of Environmental Toxicology, vol. 9, no. 5, pp. 231-240, 2015.

[28] S. Bhattacharya, G. Guha, K. Gupta, D. Chattopadhyay, A. Mukhopadhyay, and U. C. Ghosh, “Trend of arsenic pollution and subsequent bioaccumulation in Oryza sativa and Corchorus capsularis in Bengal Delta,” International Letters of Natural Sciences, vol. 21, pp. 1-9, 2014.

[29] G. J. Norton, C. Deacon, A. Mestrot, J. Feldmann, P. K. Jenkins, C. Baskaran, and A. A. Meharg, “Arsenic Speciation and Localization in Horticultural Produce Grown in a Historically Impacted Mining Region,” Environmental Science & Technology, vol. 47, no. 12, pp. 6164-6172, 2013.

[30] A. Mitra, S. Chatterjee, R. Moogouei, and D. K. Gupta, “Arsenic Accumulation in Rice and Probable Mitigation Approaches: A Review,” Agronomy, vol. 7, no. 4, 2017, Art. no. 67.

[31] I. Carabante, M. Grahn, A. Holmgren, J. Kumpienė, and J. Hedlund, “Influence of Zn(II) on the Adsorption of Arsenate Onto Ferrihydrite,” Environmental Science & Technology, vol. 46, no. 24, pp. 13152-13159, 2012.

[32] M. Radfard, H. Hashemi, M.A. Baghapour, et al., “Prediction of Human Health Risk and Disability-Adjusted Life Years Induced by Heavy Metals Exposure Through Drinking Water in Fars Province, Iran,” Scientific Reports, vol. 13, no. 1, 2023, Art. no. 19080.

[33] M. Argos, T. Kalra, P. J. Rathouz, Y. Chen, B. L. Pierce, F. Parvez, T. Islam, A. Ahmed, R. Z. Muhammad, R. Hasan, G. Sarwar, V. Slavkovich, A. V. Geen, J. H. Graziano, and H. Ahsan, “Arsenic Exposure From Drinking Water, and All-Cause and Chronic-Disease Mortalities in Bangladesh (HEALS): A Prospective Cohort Study,” The Lancet, vol. 376, no. 9737, pp. 252-258, 2010.

[34] A. Kumar, M. Ali, R. Kumar, M. Kumar, P. Sagar, R. Pandey, V. Akhouri, V. Kumar, G. Anand, P. K. Niraj, R. Rani, S. Kumar, D. Kumar, A. Bishwapriya, and A. Ghosh, “Arsenic Exposure in Indo Gangetic Plains of Bihar Causing Increased Cancer Risk,” Scientific Reports, vol. 11, no. 1, 2021, Art. no. 2376.

[35] L. Zheng, C. J. Kuo, J. J. Fadrowski, J. Agnew, V. M. Weaver, and A. Navas‐Acien, “Arsenic and Chronic Kidney Disease: A Systematic Review,” Current Environmental Health Reports, vol. 1, no. 3, pp. 192-207, 2014.

[36] N. S. Liao, E. Seto, B. Eskenazi, M. D. Wang, Y. Li, and J. Hua, “A Comprehensive Review of Arsenic Exposure and Risk From Rice and a Risk Assessment Among a Cohort of Adolescents in Kunming, China,” International Journal of Environmental Research and Public Health, vol. 15, no. 10, 2018, Art. no. 2191.

[37] W. A. Teasley, M. A. Limmer, and A. L. Seyfferth, “How Rice (Oryza Sativa L.) Responds to Elevated as Under Different Si-Rich Soil Amendments,” Environmental Science & Technology, vol. 51, no. 18, pp. 10335-10343, 2017.

[38] L. C. Roberts, S. J. Hug, A. Voegelin, J. Dittmar, R. Kretzschmar, B. Wehrli, G. C. Saha, A. B. M. Badruzzaman, and M. Ali, “Arsenic Dynamics in Porewater of an Intermittently Irrigated Paddy Field in Bangladesh,” Environmental Science & Technology, vol. 45, no. 3, pp. 971-976, 2010.

[39] N. M. Devi, C. K. Kundu, M. Ghosh, K. Bhattacharyya, H. Banerjee, and A. Majumder, “Arsenic Acquisition Pattern in Different Plant Parts of Aromatic Rice Cultivars,” Environment Conservation Journal, vol. 24, no. 1, pp. 238-242, 2023.

[40] L. Hu, X. Wang, Y. Zou, et al., “Effects of Inorganic and Organic Selenium Intervention on Resistance of Radish to Arsenic Stress,” Italian Journal of Food Science, vol. 34, no. 1, pp. 44-58, 2022.

[41] B. L. Batista, M. Nigar, A. Mestrot, B. A. Rocha, F. Barbosa, A. H. Price, A. Raab, and J. Feldmann, “Identification and Quantification of Phytochelatins in Roots of Rice to Long-Term Exposure: Evidence of Individual Role on Arsenic Accumulation and Translocation,” Journal of Experimental Botany, vol. 65, no. 6, pp. 1467-1479, 2014.

[42] E. D. Bergerová, D. Kimmer, M. Kovářová, L. Lovecká, I. Vincent, V. Adamec, K. Köbölová, and V. Sedlařík, “Investigation of Arsenic Removal From Aqueous Solution Through Selective Sorption and Nanofiber-Based Filters,” Journal of Environmental Health Science and Engineering, vol. 19, no. 2, pp. 1347-1360, 2021.

[43] S. Yao, Z. Liu, and Z. Shi, “Arsenic Removal From Aqueous Solutions by Adsorption Onto Iron Oxide/Activated Carbon Magnetic Composite,” Journal of Environmental Health Science and Engineering, vol. 12, no. 1, 2014, Art. no. e58.

[44] S. Lampis, C. Santi, A. Ciurli, M. Andreolli, and G. Vallini, “Promotion of Arsenic Phytoextraction Efficiency in the Fern Pteris Vittata by the Inoculation of as-Resistant Bacteria: A Soil Bioremediation Perspective,” Frontiers in Plant Science, vol. 6, pp. 55-63, 2015.

[45] S. Verma, P. Verma, A. K. Meher, S. Dwivedi, A. Bansiwal, V. Pande, P. Srivastava, P. Verma, R. D. Tripathi, and D. Chakrabarty, “A Novel Arsenic Methyltransferase Gene of Westerdykella Aurantiaca Isolated From Arsenic Contaminated Soil: Phylogenetic, Physiological, and Biochemical Studies and Its Role in Arsenic Bioremediation,” Metallomics, vol. 8, no. 3, pp. 344-353, 2016.

[46] Y.-C. Chang, A. Nawata, K.-Y. Jung, and S. Kikuchi, “Isolation and Characterization of an Arsenate-Reducing Bacterium and Its Application for Arsenic Extraction From Contaminated Soil,” Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, vol. 39, no. 1, pp. 37-44, 2012.

[47] M. Singh, P. Srivastava, P. C. Verma, R. N. Kharwar, N. Singh, and R. D. Tripathi, “Soil Fungi for Mycoremediation of Arsenic Pollution in Agriculture Soils,” Journal of Applied Microbiology, vol. 119, no. 5, pp. 1278-1290, 2015.

[48] M. D. Salam, A. Varma, D. Chaudhary, and H. Aggarwal, “Novel Arsenic Resistant Bacterium Sporosarcina Luteola M10 Having Potential Bioremediation Properties,” Journal of Microbiology & Experimentation, vol. 8, no. 6, pp. 213-218, 2020.

[49] S. Wang, S. Pan, G. M. Shah, Z. Zhang, L. Yang, and Y. Shi, “Enhancement in Arsenic Remediation by Maize (Zea Mays L.) Using Edta in Combination With Arbuscular Mycorrhizal Fungi,” Applied Ecology and Environmental Research, vol. 16, no. 5, pp. 5987-5999, 2018.

[50] S. Nakwanit, P. Visoottiviseth, S. Khokiattiwong, and W. Sangchoom, “Management of Arsenic-Accumulated Waste From Constructed Wetland Treatment of Mountain Tap-Water,” Journal of Hazardous Materials, vol. 185, no. 2-3, pp. 1081-1085, 2011.

[51] K. Jomová, Z. Jenisová, S. Baroš, J. Líška, D. Hudecová, C. J. Rhodes, and M. Valko, “Arsenic: Toxicity, Oxidative Stress and Human Disease,” Journal of Applied Toxicology, vol. 31, no. 2, pp. 95-107, 2011.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11807

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved