Nguồn gốc chất độc thạch tín trong nước ngầm ở Việt Nam và láng giềng

Tình trạng ô nhiễm và suy thoái nước ngầm đang phổ biến ở các khu vực đô thị và các thành phố lớn trên thế giới, ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng môi trường sống của con người.

Thạch tín trong nước ngầm ở Đông Nam Á từ đâu ra?

Nồng độ thạch tín trong nước uống ở các quốc gia Đông Nam Á đôi khi cao gấp 20, 30 hoặc 100 lần mức an toàn do Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đặt ra cần phải tiến hành kiểm tra và xử lý nguồn nước một cách hiệu quả. Một nhóm các nhà khoa học Mỹ đi tìm nguyên nhân khiến thạch tín phổ biến ở Đông Nam Á hơn những khu vực khác trên thế giới.

Đa số thạch tín hình thành tự nhiên do sản phẩm phụ từ hoạt động vi khuẩn trong đất. Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Geoscience hôm 30/11, các nhà nghiên cứu tìm ra nguồn cung cấp thức ăn của vi khuẩn giải phóng thạch tín và một số thành phần từ thiên nhiên như: Cát thạch anh, Cát mangan, than hoạt tính có thể laoị bỏ được thạch tín ra khỏi nước.

Các nhà khoa học từ lâu đã hiểu quá trình giải phóng thạch tín vào nước ngầm. Khi nguồn khí oxy hạn chế, một số vi khuẩn trong đất sử dụng oxit sắt để hô hấp, khiến thạch tín liên kết với oxit sắt bị tách ra và thấm vào nước chảy qua lòng đất. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu chưa biết tại sao quá trình này diễn ra phổ biến hơn ở một số nơi.

"Vấn đề thực sự làm giới hạn khả năng lập mô hình dự đoán nồng độ thạch tín trong nước ngầm của chúng tôi là tại sao thức ăn vi khuẩn giải phóng thạch tín sử dụng rất phong phú dọc theo một vùng có cặn lắng", Scott Fendorf, giáo sư khoa học Trái Đất tại Đại học Stanford, Mỹ, cho biết.

Nguồn gốc chất độc thạch tín trong nước ngầm ở Việt Nam và láng giềng

Nồng độ thạch tín trong nước ngầm ở Đông Nam Á cao hơn các nơi khác trên thế giới.

Để hiểu rõ hơn điều gì khuyến khích vi khuẩn giải phóng thạch tín, các nhà khoa học quyết định xem xét những khu vực châu Á nơi nhiễm độc thạch tín phổ biến nhất. "Chúng tôi tập trung vào vùng đất ngập nước bởi đây là loại hình đất thường thấy ở Campuchia, Việt Nam và nhiều quốc gia khác bị nhiễm độc thạch tín", Fendorf nói.

Fendorf và đồng nghiệp muốn biết các vi khuẩn lấy năng lượng từ thực vật tươi gần bề mặt hay vật liệu sinh học lâu đời chôn sâu dưới lòng đất.

Các thí nghiệm cho kết quả bất ngờ. Vi khuẩn thu thập từ những vùng đất ngập nước và kiểm tra trong phòng thí nghiệm sản sinh nước chứa thạch tín, nhưng nước lấy ở cùng khu vực có nồng độ thạch tín bằng không.

Nhóm nghiên cứu nhận ra những vi khuẩn này chủ yếu kiếm ăn ở lớp đất bề mặt trong mùa khô khi nguồn oxy dồi dào. Khi nước lụt làm ngập các vùng đất ướt, chúng có nguồn thức ăn thực vật phong phú.

"Vi khuẩn giải phóng thạch tín sống ở những khu vực nông thuộc vùng đất ngập nước theo mùa không thải thạch tín vào nước bởi không đủ carbon ở dạng chúng có thể sử dụng", Fendorf giải thích.

Theo nhóm nghiên cứu, những vùng đất ngập nước theo mùa không gây ra vấn đề như các khu vực bị biến đổi do sự phát triển của con người. Để kiểm tra giải thuyết, các nhà nghiên cứu đào hố và giữ cho nước ngập suốt cả năm. Đúng như họ dự đoán, nước trong hố có lượng thạch tín cao hơn đáng kể.

"Nếu bạn thay đổi thủy văn của một vùng thông qua xây đập hoặc đổi hướng dòng nước, hoặc nếu bạn thay đổi tập quán nông nghiệp, đưa oxy hoặc nitrat vào tầng đất bồi lắng, điều đó sẽ làm thay đổi mức thạch tín trong nước", Fendorf kết luận.