Nhiễm độc asen trong tầng ngậm nước là vấn đề ảnhhưởng lớn tới sức khỏe của hàng trăm triệu người trên toàn thế giới, đặc biệt là ở khu vực Đông Nam Á như Việt Nam. Riêng ở đồng bằng sông Hồng, theo các công bố trước đây của GS.TS Phạm Hùng Việt và nhóm nghiên cứu Địa hóa môi trường (ĐHQGHN), đã có hàng triệu cư dân sống trong khu vực sử dụng giếng nước khoan có hàm lượng cao hơn 10 microgram/lít đang có nguy cơ bị nhiễm độc asen mãn tính và/hoặc nhiễm độc mangan. Vì vậy, tính toán chính xác các nguyên nhân gây ô nhiễm có vai trò quan trọng để đưa ra các giải pháp phòng, chống ô nhiễm asen.

Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu địa vi sinh vật nước ngoài và Việt Nam do giáo sư Andreas Kappler (Đại học Tübingen, Đức) đã chứng tỏ các vi khuẩn – một trong những nguyên nhân phát thải ô nhiễm asen không sử dụng các nguồn thức ăn sẵn có ở trên lớp đất bề mặt như nhiều nghiên cứu trước đây dự đoán mà từ các lớp đất đá sâu dưới mặt đất.

Hiểu biết mới về các con đường chính và quá trình phát thải asen này sẽ giúp chúng ta dự đoán một cách chính xác khả năng ô nhiễm nước trong tương lai. Nghiên cứu “Role of in Situ Natural Organic Matter in Mobilizing As during Microbial Reduction of FeIIIMineral-Bearing Aquifer Sediments from Hanoi, Vietnam” (Vai trò của vật chất hữu cơ tự nhiên tại chỗ với vận chuyển asen trong giảm thiểu vi sinh vật của những trầm tích ở tầng ngậm nước chứa khoáng sắt), được xuất bản trên Environmental Science and Technology, một tạp chí uy tín của Hội Hóa học Mỹ.

Cụ thể, những trầm tích ở tầng ngậm nước là “mái nhà chung” của các quần thể vi sinh vật - yếu tố phân rã khoáng sắt và phát thải asen thông qua quá trình nạp các thức ăn hữu cơ. “Trước đây, người ta cho rằng, nguồn gốc của chất hữu cơ này là từ mặt đất, như cây cỏ hoặc tảo từ ao hồ. Việc tiêu thụ nguồn thức ăn này thúc đẩy các vi sinh vật phân hủy các khoáng sắt chứa asen và dẫn đến phát thải độc chất này,”, giáo sư Andreas Kappler, tác giả chính của công trình nói. Để thực hiện nghiên cứu, các nhà nghiên cứu của trường Đại học Tübingen kết hợp với các đồng nghiệp ở Zurich, Karlsruhe, Berlin (Đức) và Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ phân tích môi trường và y tế (ĐHQGHN) đã tìm hiểu các quá trình liên quan đến phát thải asen vào nước ngầm tại xã Vạn Phúc, huyện Thanh Trì và ven sông Hồng.

Các nhà nghiên cứu đã khoan nhiều mũi xuống lòng đất sâu khoảng 40 mét để lấy mẫu đất cát và kiểm tra xem có bao nhiêu chất hữu cơ trong các tầng đất sâu, chúng đến từ đâu và liệu có thể nguồn thức ăn và năng lượng cho các vi sinh vật không. Kết quả phân tích thực nghiệm tại phòng thí nghiệm ở Tübingen đã giúp các nhà nghiên cứu nhận diện được các quá trình trao đổi chất và chuyển hóa được thực hiện ngay tại chỗ - và những gì được vô số các vi sinh vật tiếp nhận.

“Nguồn gốc của những chất hữu cơ hiện diện trong các mẫu đất mà chúng tôi phân tích là từ tàn tích của các cánh rừng đước cổ, vốn được chôn vùi và bảo quản trong các tầng trầm tích chứa asen”, giáo sư Kappler giải thích về vấn đề vật chất hữu cơ. Các vi sinh vật đã sử dụng chúng là nguồn thức ăn sẵn có và theo cách đó, phát thải asen vào nước ngầm. Việc so sánh kết quả nghiên cứu từ các thí nghiệm tại Tübingen với kết quả phân tích các mẫu nước từ Vạn Phúc cho thấy các quá trình vi khuẩn phát thải asen thông qua việc hấp thụ các chất hữu cơ từ những tầng đất sâu có thể giải thích các nồng độ asen ở mức cao trong đất. Sự ảnh hưởng của chất hữu cơ từ bề mặt có thể ít hơn so với những gì các nhà nghiên cứu nghĩ trước đây.

“Chúng ta cần hiểu được các quá trình liên quan đến vi sinh vật dẫn đến phát thải asen và ô nhiễm nước”, giáo sư Kappler nói. “Điều quan trọng trong quá trình này là chúng tôi đã nhận ra nguồn thức ăn sẵn có cho vi khuẩn trong dưới lớp đất mặt”.

Anh Vũ – Tiasang, theo phys.org