Nghiên cứu sự phân bố không đồng nhất về hàm lượng asen trong nước ngầm trên một phạm vi hẹp minh họa tại xã vạn phúc, thanh trì, hà nội

Nghiên cứu sự phân bố không đồng nhất về hàm lượng asen trong nước ngầm trên một phạm vi hẹp tại khu vực Van phúc, huyện Thanh Trì, Hà Nội.. Đưa ra kết quả và thảo luận: đặc điểm trầm tí

Nghiên cứu sự phân bố không đồng nhất về hàm lượng Asen trong nước ngầm trên một phạm vi hẹp minh họa tại xã Vạn Phúc, Thanh

Trì, Hà Nội

Nguyễn Ngọc Mai

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ ngành: Khoa học môi trường; Mã số: 60 85 02

Người hướng dẫn: TS Phạm Thị Kim Trang

Năm bảo vệ: 2011

Abstract Tổng quan về sự hình thành và một số tính chất địa hóa của nước ngầm; ô

nhiễm asen trong nước ngầm trên thế giới; vấn đề ô nhiễm asen trong nước ngầm ở Việt Nam; những giả thiết về sự xuất hiện của asen trong nước ngâm Nghiên cứu sự phân bố không đồng nhất về hàm lượng asen trong nước ngầm trên một phạm vi hẹp tại khu vực Van phúc, huyện Thanh Trì, Hà Nội Tìm hiểu về phương pháp nghiên cứu: phương pháp khoan giếng và lấy mẫu trầm tích; phương pháp lấy mẫu nước; phương pháp phân tích mẫu Đưa ra kết quả và thảo luận: đặc điểm trầm tích, hàm lượng asen và một số thành phần hóa học khác trong nước ngầm tại vùng nghiên cứu; phân tích một số nguyên nhân dẫn đến sự phân bố không đồng nhất về hàm lượng asen trong nước ngầm ở khu vực nghiên cứu (tính khử thể hiện ở trầm tích; ở nước ngầm; bằng chứng về sự khác nhau ở tính khử trong trầm tích và nước ngầm ở

các giếng có độ sâu khác nhau cùng một vị trí nghiên cứu)

Keywords Khoa học môi trường; Ô nhiễm nước; Asen; Nước ngầm

Content

MỞ ĐẦU

Sự ô nhiễm As trong nước ngầm đã được biết đến từ lâu, với các ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người khi sử dụng nguồn nước có ô nhiễm As để ăn uống và sinh hoạt Tuy nhiên, những nguyên nhân dẫn đến sự xuất hiện As trong các tầng ngậm nước vẫn đang được các nhà nghiên cứu bàn luận Ngoài ra, sự phân bố As không đồng đều trong các vùng bị ảnh hưởng cũng đang là một vấn đề khó hiểu Sự khác nhau lớn về hàm lượng As trong nước ngầm đã được tìm thấy ở Bangladet trong khoảng cách 100 m Các nghiên cứu gần đây ở một

số vùng thuộc đồng bằng sông Hồng cũng đã phát hiện sự khác nhau lớn thậm chí trong một

khoảng cách ngắn từ 10 – 20 m Đã có một vài sự giải thích được đưa ra về sự phân bố As phức tạp theo không gian, bao gồm các sự khác nhau về đá, khoáng, địa hóa, thủy học và sự phong phú các vật chất hữu cơ ở lớp dưới đất Tuy nhiên, còn nhiều vấn đề chưa được rõ ràng, các bằng chứng vẫn còn khá hạn chế chưa thể giải thích một cách toàn diện và đầy đủ cho sự phân bố phức tạp của As trong các tầng ngậm nước được tìm thấy

Với những lý do nêu trên chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu sự phân bố

không đồng nhất về hàm lượng As trong nước ngầm trên một phạm vi hẹp Minh họa tại

xã Vạn Phúc, Thanh Trì, Hà Nội” với các nội dung sau:

 Phân tích và so sánh đặc điểm hóa học trầm tích và hóa học nước ngầm giữa các giếng có hàm lượng As thấp và cao ở khu vực nghiên cứu

 Phân tích một số nguyên nhân dẫn đến sự giải phóng As từ trầm tích vào tầng ngậm nước

Luận văn đuợc thực hiện trong khuôn khổ đề tài hợp tác giữa trung tâm CETASD, trường ĐH KHTN với trường Đại học Tổng hợp Columbia, Mỹ về nghiên cứu xu hướng nhiễm asen ở các tầng nước sạch Các kết quả của luận văn đã được trình bày poster tại Hội nghị Quốc tế về Asen trong nước ngầm khu vực Nam Á, tháng 11/2011 tổ chức tại Hà Nội

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Ô nhiễm asen trong nước ngầm trên thế giới

Vấn đề ô nhiễm As trong nước ngầm không còn là một vấn đề mới, nó đã được phát hiện ở nhiều nơi trên thế giới như Achentina, Mêhicô, Chilê, Mỹ, Canada, Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan, Ấn Độ, Bangladet và Việt Nam, v.v…với nồng độ lớn hơn 50 g/L [20] Mặc dù As đã được phát hiện ở nhiều khu vực, nhưng nó không phải là phổ biến trong tầng ngậm nước Những tầng ngậm nước bị ảnh hưởng bởi As là có giới hạn, ở môi trường nào đó

và thường xuất hiện ngoại lệ hơn là theo quy luật Một nét đặc trưng của các vùng nước ngầm

có As cao là sự thay đổi lớn về nồng độ As trong nước ngầm theo không gian Điều này có nghĩa là rất khó hoặc không thể dự đoán được chính xác nồng độ As phù hợp ở một giếng cụ thể từ kết quả của những giếng bên cạnh [20]

Hình 1 Bản đồ ô nhiễm asen trên thế giới [20]

Một ví dụ điển hình như ở Bangladet Mặc dù đây là khu vực bị ảnh hưởng nặng nề nhất, nhưng sự phân bố As trong tầng ngậm nước của khu vực là không đồng nhất (hình 1.3)

Khu vực bị ảnh hưởng tồi tệ nhất là ở đông nam của Bangladet nơi mà ở một số huyện có hơn 90% giếng bị ảnh hưởng [20] Nguyên nhân dẫn đến sự phân bố không đồng nhất ở đây là chưa được hiểu rõ, chưa tìm thấy tài liệu nào nghiên cứu về vấn đề này

Hình 2 Bản đồ phẳng thể hiện sự phân bố As trong nước ngầm từ các giếng khoan (< 150 m) ở Bangladesh [20]

1.3 Vấn đề ô nhiễm asen trong nước ngầm ở Việt Nam

Vấn đề ô nhiễm asen trong nước ngầm ở Việt nam những năm gần đây đã được nhiều

tổ chức và các nhà nghiên cứu trong nước, nước ngoài quan tâm Nhiều nghiên cứu đã cho thấy nước ngầm được sử dụng nhiều ở đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long cho các mục đích sinh hoạt và sản xuất đang đứng trước nguy cơ ô nhiễm asen tự nhiên

Một nghiên cứu trên diện rộng ở đồng bằng sông Hồng do 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 kết hợp với các chuyên gia thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Nước (Eawag), Liên bang Thuỵ Sĩ đã tiến hành (từ năm 2005 đến 2007) khảo sát ngẫu nhiên trên toàn khu vực đồng bằng sông Hồng Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng asen có

sự thay đổi trong một khoảng rất rộng, từ mức nhỏ hơn < 0,1 µg/l cho tới hơn 810 µg/l Trong đó, 73% số mẫu có hàm lượng nhỏ hơn 10µg/l, đạt tiêu chuẩn nước uống về asen của

Bộ Y tế Việt Nam, 16% số mẫu có lượng asen nằm trong khoảng 10–50 µg/l, 8% số mẫu có lượng asen nằm trong khoảng 50–200 µg/l, và 3% số mẫu có lượng asen rất cao, lớn hơn 200 µg/l [10]

Hình 3 Ô nhiễm asen trong nước giếng khoan tại đồng bằng sông Hồng [10]

Tuy nhiên sự ô nhiễm đó lại tập trung chủ yếu tại vùng bờ trái sông Hồng, xuyên qua một số tỉnh đông dân như Hà Tây, Hà Nam, Hà Nội, Nam Định, Hưng Yên và Thái Bình (hình 1.4) Nhiều giếng khoan ở vùng này có hàm lượng asen cao khoảng 200–300 µg/l (gấp 20–30 lần tiêu chuẩn nước uống) Phía lưu vực sông Đuống cũng xuất hiện giải ô nhiễm với mức độ nhẹ hơn Đó là địa phận tỉnh Bắc Ninh và Hải Dương Các khu vực ven vùng núi trung du, ven biển có chiều hướng ít bị nhiễm asen trong nước giếng khoan Phần trăm số mẫu có hàm lượng asen vượt tiêu chuẩn của nước ngầm là 45% tại Hà Nam, 28% tại Hà Tây, 17% tại Hưng Yên, 10% tại Nam Định và Bắc Ninh Các tỉnh còn lại có tỉ lệ này nhỏ hơn 10% Tuy nhiên, các tỷ lệ ô nhiễm ở từng khu vực sẽ thay đổi nhiều khi cỡ mẫu khảo sát tăng lên Nhiều mẫu nước tại các khu vực liền kề nhau có hàm lượng thạch tín rất cao (> 200 µg/L) Ví dụ, tại các huyện Đan Phượng, Hoài Đức, Thanh Oai, Thường Tín, Phú Xuyên (Hà Tây), Duy Tiên, Lý Nhân (Hà Nam) Có những xã tỉ lệ giếng ô nhiễm thạch tín cao gần 100%

Sự khác nhau lớn về nồng độ As trong nước ngầm theo không gian ở đồng bằng sông Hồng cũng được quan sát thấy (hình 1.4), thậm chí ở khoảng cách rất gần khoảng 20 m [10] Tuy nhiên, nguyên nhân của vấn đề này là chưa được hiểu một cách rõ ràng

1.4 Những giả thiết về sự xuất hiện của asen trong nước ngầm

Như đã trình bày ở trên, có thể thấy nước ngầm nhiễm As cao (cao hơn tiêu chuẩn cho phép trong nước uống) không phải là hiếm thấy, nhưng chúng không có nghĩa là phổ biến trong hầu hết các tầng ngậm nước và nó chỉ tồn tại dưới những điều kiện đặc biệt Điều này liên quan đến cả môi trường địa hóa và địa chất thủy văn trước đó và cả hiện nay Nghịch lý

là nước ngầm có As cao thì không phải luôn liên quan đến các vùng đá gốc có As cao Vấn

đề As trong nước ngầm xảy ra dưới cả điều kiện oxy hóa và điều kiện khử; cũng như ở cả điều kiện khí hậu ẩm ướt và khô hạn Điều đó cho chúng ta thấy rằng As không có sẵn trong các tầng ngậm nước mà nó bị giải phóng ra từ các trầm tích trong các khu vực có điều kiện thích hợp

Ở Việt Nam, nước ngầm thường được khai thác ở cả tầng Holocene và Pleistocene Hai tầng này được cách biệt nhau bởi một lớp sét dày hàng mét Ở khu vực đồng bằng sông Hồng, trầm tích Holocene hình thành nên các tầng nước nông, với độ sâu khoảng 30 – 60 m [8, 29] Nước ngầm thường có đặc tính khử, với nồng độ Fe và amoni (NH4+) rất cao [8, 10] Nhiều tác giả nghiên cứu cho rằng ô nhiễm asen trong nước ngầm tại đây có thể do sự khử hoà tan của các oxit sắt chứa asen, tồn tại tự nhiên trong tầng chứa nước [9, 10, 18, 27] Số liệu phân tích trầm tích và các thông số hoá học trong nước ngầm đã chứng tỏ mối tương quan giữa nồng độ asen với các điều kiện thiếu oxy trong tầng chứa nước và dẫn đến sự hoà tan khử của các khoáng chứa asen vào nước ngầm

Nghiên cứu của tác giả Charles F Harvey và các cộng sự (2002) về tình hình ô nhiễm asen tại tỉnh Munshiganj (cách sông Dhaka 30 km về phía nam và sông Ganges 7 km về phía bắc, Bangladet) cũng cho thấy cơ chế giải phóng asen từ trầm tích vào nước ngầm liên quan tới điều kiện môi trường khử Tác giả đã chứng minh quá trình giải phóng asen có nguyên nhân từ dòng cacbon trẻ đi vào tầng chứa nước sâu do sự bơm nước tưới tiêu ồ ạt vào mùa khô ở Bangladet Sự khử hợp chất hữu cơ thúc đẩy sự linh động của asen từ trầm tích vào nước ngầm [7]

Các tác giả C A J Appelo và D Postma cho rằng có hai cơ chế chính chi phối quá trình giải phóng asen từ trầm tích vào nước ngầm là cơ chế oxy hoá và khử Bản chất của cơ chế oxy hoá là quá trình oxy hoá các quặng pyrit có chứa asen như asenopyrit (FeAsS), loellingit (FeAs2) bởi các tác nhân oxy hoá có trong đất (như NO3–) và sản phẩm của quá trình là sự giải phóng asen vào nước ngầm cùng với sulphat Theo cơ chế khử, trầm tích chứa các ôxit sắt mà trên bề mặt của chúng đã hấp phụ asen sẽ được lắng đọng cùng với các hợp chất hữu cơ tự nhiên, các vi sinh vật trong đất tiêu thụ chất hữu cơ và lấy oxy khiến môi trường trở nên có tính khử theo thời gian, chính môi trường này chuyển các pha sắt trong trầm tích về dạng Fe2+ đồng thời giải hấp asen ra khỏi trầm tích và tan vào nước ngầm [8]

Trong các nghiên cứu nhằm tìm hiểu cơ chế giải phóng As được tìm thấy ở các vùng

có khí hậu khô cằn ở Argentina Các tác giả nghiên cứu cho rằng dưới các điều kiện khô cằn, các phản ứng phân hủy của silicat và cabonat rất dễ xảy ra và nước ngầm thường có pH cao (6,3 – 9,2) Chính điều kiện pH cao này là nguyên nhân chính dẫn đến sự giải hấp As từ các oxit kim loại có mặt trong trầm tích (đặc biệt là oxit, hidroxit của Fe, Mn) vào môi trường nước ngầm, mặc dù sự hòa tan trực tiếp của núi lửa cũng có thể là một nguồn gốc gây ra sự ô nhiễm As trong nước ngầm ở đây [21]

Trong một nghiên cứu ở đồng bằng sông Mekong, tác giả Polizzotto lại cho rằng As được giải phóng trong các tầng đất bề mặt bởi các quá trình oxy hóa khử và sau đó có thể vận chuyển đi xuống tầng ngậm nước có cát [15]

Như vậy, các nguyên nhân làm giải phóng As từ trầm tích vảo tầng ngậm nước vẫn đang được tranh luận, vẫn còn nhiều quan điểm bất đồng, một cơ chế rõ ràng cho tất cả các tầng ngậm nước bị ô nhiễm As là chưa có

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Địa điểm nghiên cứu

Địa điểm nghiên cứu nằm ở xã Vạn Phúc cách thủ đô Hà Nội khoảng 20 km về phía đông nam Xã này nằm giữa con sông Hồng và một con đê để bảo vệ vùng tây nam của thành phố Hà Nội tránh khỏi lũ lụt hằng năm (hình 2.1) Ở đây thỉnh thoảng chịu bị ngập lụt vài ngày trong mùa mưa Tầng ngậm nước gồm có lớp trầm tích mỏng Holocene và Pleistocene ở

độ sâu > 40 m Một số nghiên cứu trước đây cho thấy hàmlượng asen trong tầng Holocen ở

xã Vạn Phúc là không đồng nhất, phía Tây Bắc không bị ô nhiễm, còn phía Nam và Đông nam bị ô nhiễm cao [10]

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Với mục đích tìm hiểu các nguyên nhân dẫn đến sự phân bố không đồng nhất về hàm lượng As trong nước ngầm của khu vực Chúng tôi tập trung vào phân tích và nghiên cứu 3 đối tượng chính là :

 Trầm tích

 71 Mẫu nước giếng khoan (29 mẫu giếng khoan của dự án, 42 giếng nhà dân)

 1 Mẫu nước sông

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đặc điểm trầm tích, hàm lượng asen và một số thành phần hóa học khác trong nước ngầm tại vùng nghiên cứu

Các kết quả từ phân tích bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (đối với 29 giếng của dự án) cũng như các kết quả từ bộ thử hiện trường (từ 42 giếng của hộ gia đình) đã cho thấy phần lớn các giếng trong khu vực có nồng độ As lớn hơn 10 mg/L (chiếm 64% toàn khu vực, trong đó có tới 57% > 50 µgAs/L) Đặc biệt có nhiều giếng có nồng độ As lớn hơn

300 mg/l Điều đó cho thấy tính chất nghiêm trọng về vấn đề ô nhiễm As trong nước ngầm của khu vực nghiên cứu

Hình 4 Sự phân bố As trong nước giếng khoan ở khu vực xã Vạn Phúc

Một điều rất đặc biệt ở đây là sự khác biệt rất lớn về nồng độ As trong các giếng ở khu vực nghiên cứu, thậm chí với các giếng cách nhau chưa đầy 100 m Hầu hết các giếng ở phía bắc của xã có nồng độ As thấp (100% giếng có nồng độ As thấp < 10 µg/L), trong khi phần lớn các giếng nằm ở phía đông nam của làng (hầu các giếng có nồng độ As cao từ 10 đến > 400 µg/L chiếm 77%, n=60) Mặc dù cũng xuất hiện một số giếng có nồng độ As thấp

ở phía nam nhưng chiếm tỷ lệ rất nhỏ (~11% giếng có nồng độ As < 10 µg/L, n=60) Sự phân

bố không đồng nhất theo không gian đã được thể hiển rõ ở hình 3.1

Ngoài ra, các kết quả cho thấy đặc điểm hóa học nước ngầm rất khác nhau giữa các giếng có hàm lượng As cao và các giếng có hàm lượng As thấp của khu vực nghiên cứu Các thông số hóa học ở các giếng có As cao thường cao hơn rất nhiều so với các giếng ít As Đây

là kết quả của các phản ứng oxy hóa khử xảy ra mạnh mẽ trong tầng ngậm nước mang tính khử

3.2 Phân tích một số nguyên nhân dẫn đến sự phân bố không đồng nhất về hàm lượng

As trong nước ngầm ở khu vực nghiên cứu

3.2.1 Nguyên nhân liên quan đến tính khử thể hiện ở trầm tích

Không có sự khác biệt lớn được tìm thấy trong các thành phần chủ yếu của các khoáng và địa hóa của trầm tích ở khu vực nghiên cứu, ngoại trừ trạng thái oxy hóa khử của

Fe oxyhidroxit suy ra từ màu của trầm tích và quang phổ phát xạ khuếch tán Sự khác biệt về màu sắc của cát trầm tích ở các giếng là dễ dàng nhận thấy khi chúng tôi khoan các giếng ở địa điểm nghiên cứu Màu sắc trầm tích không chỉ khác nhau giữa các giếng, mà sự khác nhau theo độ sâu cũng đã được ghi nhận Các giếng có nồng độ As cao thì cát trầm tích trong tầng ngậm nước thường có màu xám hơn Nhưng ngược lại, cát trầm tích trong tầng ngậm nước ở các giếng có nồng độ As trong nước ngầm thấp thường có màu vàng hay màu cam (hình 3.4; 3.5) Có thể lấy giếng AMS1 và AMS–NS4 như một ví dụ điển hình Cùng ở độ sâu khoảng 25 m, cát trầm tích ở giếng AMS1 có màu xám tương ứng với nồng độ As > 250 µg/L trong nước ngầm, trong khi đó cát trầm tích có màu vàng ở giếng AMS–NS4 ứng với nồng độ As ~10 µg/L (hình 3.4)

Có thể suy đoán rằng cát trầm tích ở các giếng có As thấp mang tính oxy hóa (Fe(III) chưa bị khử), còn cát trầm tích ở các giếng có As cao thể hiện tính khử mạnh hơn Trong điều kiện khử, ngoài quá trình khử hòa tan các oxit Fe dẫn đến giải phóng As đã bị hấp phụ lên đó, thì quá trình khử As(V) về As(III) ngay trên bề mặt các oxit Fe cũng có thể diễn ra As(III) có khả năng hấp phụ kém hơn As(V), vì vậy quá trình này cũng góp phần tăng tính linh động của As trong môi trường Sự thay đổi trạng thái oxy hóa của As còn có ý nghĩa quan trọng bởi sự cạnh tranh về vị trí hấp phụ của các anion khác như PO3–, SiO3–, HCO3-,…cũng như của chính As(V) Như vậy khi bị khử về As(III) thì khả năng giải phóng của As từ trầm tích

ra nước ngầm sẽ lớn hơn [10, 14]

Hình 5 Sự khác nhau về màu sắc được

quan sát thấy từ trầm tích ở 2 giếng có

nồng độ As khác nhau, cát trầm tích

màu xám ứng (ảnh trên) với nồng độ As

cao trong nước ngầm (> 200 µg/L) cát

trầm tích màu vàng (ảnh dưới) ứng với

nồng độ As thấp trong nước ngầm (< 10

µg/L)

Hình 6 Sự biến đổi màu sắc của trầm tích lấy lên từ một số giếng khoan ở khu vực nghiên cứu và vị trí các giếng tương ứng

3.2.2 Nguyên nhân liên quan đến tính khử thể hiện ở nước ngầm

Hình 7 Tương quan giữa As và Fe, Mn, SO 4 2– , PO 4 3– , NH 4 + , HCO 3 –

, DOC, CH 4 , trong nước ngầm ở khu vực nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu hình 3.6 cho thấy tương quan rất tốt giữa As và Fe, đây là minh chứng cho vai trò quan trọng của sự khử hòa tan các oxit Fe đối với quá trình giải phóng As

từ trầm tích vào nước ngầm ở khu vực nghiên cứu Fe trong trầm tích tồn tại trong các khoáng như Fe oxit vô định hình (ferrihydrite hay HFO), Fe oxit tinh thể (geothite (α– FeOOH), hematite (α–Fe2O3)), hay Fe oxit đa hóa trị (magnetite Fe3O4) Trong điều kiện khử mạnh các oxit này có thể bị khử về Fe2+ với sự xúc tác của các vi sinh vật Hoạt động của

vi sinh vật đóng vai trò rất quan trọng trong sự khử giải phóng sắt và asen khỏi trầm tích Một

số loại vi khuẩn “ăn sắt oxit” trong môi trường khử, As theo đó thoát ly khỏi bề mặt lớp trầm tích bị khử này Sắt oxit bị khử hoặc do tương tác trực tiếp với hợp chất hữu cơ, hoặc phổ biến hơn là do tác dụng xúc tác của vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ làm chất nền Sự tương quan chặt chẽ giữa As và Fe cho thấy đây có thể là quá trình chính làm giải phóng As từ trầm tích ra nước ngầm ở khu vực nghiên cứu

CH2O + 8H+ + 4Fe(OH)3 → 4Fe2+ + 8HCO3– + 3H2O 2Fe2O3.xH3AsO3+CH2O+7H+→4Fe2+

+HCO3–+4H2O+2xH3AsO3 Tương quan nghịch giữa As và SO42–

trong nước ngầm là rất rõ ràng Điều kiện khử mạnh trong tầng ngậm nước dẫn đến sử khử SO42– theo phương trình sau: 2CH2O + SO42– → 2HCO3– + H2S Trong môi trường nhiều Fe2+

phản ứng xảy ra như sau: 9Fe2+ + SO42– + 20H2O → 8Fe(OH)3 + FeS + 16H+ Pyrite có thể được hình thành sau đó theo phương trình phản ứng: FeS + H2S → FeS2 + H2 Hầu hết các mẫu có nồng độ As cao (> 150 µg/L) thì có nồng độ S là thấp hơn 1 mg/L Mối tương quan ngược này có thể gợi ý rằng As được giải phóng từ trầm tích vào trong tầng ngậm nước dưới điều kiện khử mạnh, mà không phải là kết quả của quá trình oxy hóa sulphide

Sự phân hủy của hợp chất hữu cơ là một quá trình quan trọng tạo ra điều kiện khử trong nước ngầm Đồng thời quá trình này sẽ làm xuất hiện amoni (NH4+) và HCO3–, các hợp chất hữu cơ hòa tan (DOC) và CH4 trong nước ngầm Điều này có nghĩa nồng độ các chất này là các chỉ thị cho mức độ phân hủy chất hũy cơ và mức độ khử của môi trường Sự tương quan thuận của As và DOC, NH4+, HCO3– cũng như CH4 chứng tỏ sự giải phóng asen gắn liền với quá trình phân hủy chất hữu cơ Sự phân hủy các chất hữu cơ tạo ra môi trương khử trong tầng ngậm nước, tiếp đó quá trình khử hòa tan các Fe oxit làm asen bị giải phóng từ các trầm tích vào nước ngầm