Đánh giá thực trạng thu gom xử lý và xây dựng mô hình thực nghiệm xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực v...

Đánh giá thực trạng thu gom xử lý và xây dựng mô hình thực nghiệm xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật quy mô phòng thí nghiệm áp dụng tại Đặng Xá, Gia Lâm, Hà Nội và Tân Tiến, Văn Giang, Hưng Yên Phạm Thị Bưởi Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn Thạc sĩ ngành Khoa học môi trường; Mã số 60 85 02 Người hướng dẫn PGS TS Trịnh Thị Thanh Năm bảo vệ 2012 Abstract Thực trạng thu gom, xử lí bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên các vùng sản xuất rau tại Đặng Xá – Gia Lâm – Hà Nội và Tân Tiến – Văn Gian[.]

Đánh giá thực trạng thu gom xử lý và xây dựng mô hình thực nghiệm xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật quy mô phòng thí nghiệm - áp dụng tại Đặng Xá, Gia Lâm, Hà Nội và Tân

Tiến, Văn Giang, Hưng Yên

Phạm Thị Bưởi

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn Thạc sĩ ngành: Khoa học môi trường; Mã số: 60 85 02

Người hướng dẫn: PGS TS Trịnh Thị Thanh

Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Thực trạng thu gom, xử lí bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên các vùng sản

xuất rau tại Đặng Xá – Gia Lâm – Hà Nội và Tân Tiến – Văn Giang – Hưng Yên Nghiên cứu mô hình xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên vùng sản xuất nông nghiệp quy mô cấp xã bằng phương pháp sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh và kiềm hóa đảm bảo vệ sinh môi trường Nghiên cứu sử dụng tác nhân oxy hóa (tác nhân Fenton) cho xử lý lượng thuốc BVTV tồn đọng còn bán dính trong bao bì Nghiên cứu sử dụng tác nhân kiềm hóa (tác nhân Ca (OH)2) cho xử lý lượng thuốc BVTV tồn đọng còn bám dính trên bao bì Xây dựng quy trình thu gom và xử lý bao b ì thuốc BVTV và đề

xuất cơ chế duy trì hoạt động thu gom

Keywords: Bao bì; Thuốc bảo vệ thực vật; Xử lý ô nhiễm

Content

MỞ ĐẦU

Theo ước tính, lượng bao bì thuốc BVTV thường chiếm khoảng 14,86% so với lượng thuốc tiêu thụ, như vậy mỗi năm chúng ta đã thải ra môi trường sản xuất khoảng 15.000 tấn bao bì các loại Trước đây, phần lớn vỏ bao bì là chai thủy tinh nhưng gần đây đã được thay thế bằng một phần lớn chai nhựa và các túi Polyethylen, đây là các chất Polyethylen khó phân giải Theo kết quả nghiên cứu của Viện Bảo vệ thực vật cho thấy, lượng thuốc còn bám lại trên vỏ bao bì trung bình chiếm 1,85% tỷ trọng bao bì, như vậy mỗi năm chúng ta đã đổ vào môi trường sản xuất khoảng trên 200 tấn thuốc BVTV Lượng thuốc này đã gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người dân, ô nhiễm nguồn đất, nước và nhiễm bẩn nông sản (Nguyễn Trường Thành , 2007 [8])

Trong khi trên thế giới đã có rất nhiều mô hình thu gom và xử lý bao bì thuốc BVTV nhưng hầu như chưa có mô hình thu gom và xử lý nào phù hợp với đặc thù của nền sản xuất nhỏ, không tập trung như Việt Nam, các nghiên cứu trong nước về vấn đề này cũng còn hoàn toàn bị bỏ ngỏ Hiện chưa có cơ quan quản lý cũng như cơ quan nghiên cứu nào vào cuộc để

xem xét những tác động tiêu cực của bao bì thuốc BVTV, đề xuất mô hình thu gom, làm sạch

và phân hủy thuốc bám dính trong bao bì cũng như tiêu hủy bao bì một cách an toàn, hiệu quả và phù hợp với các địa phương Một vấn đề đáng quan tâm là tập quán canh tác thủ công nên phần lớn người dân sau khi phun thuốc BVTV cho cây trồng thường để lại bao bì ngay trên bờ ruộng hoặc vứt xuống kênh mương nội đồng gây ô nhiễm môi trường

Tại một số địa phương như Hà Nội, Hưng Yên, Vĩnh Phúc Chi cục BVTV địa phương cũng đã đề xuất mô hình thu gom vỏ bao bì thuốc BVTV để chứa trong các bể xi măng để chờ tiêu hủy Đồng thời, Chi cục cũng đã tập trung vào việc vận động và tuyên truyền nông dân thu gom và xử lý bao bì sau sử dụng đặc biệt là tại các vùng sản suất nông sản an toàn Tuy nhiên, do chưa được đầu tư đồng bộ cho công tác nghiên cứu và nâng cao năng lực của người dân nên kết quả của mô hình cũng chưa thực sự giải quyết triệt để được yêu cầu trong công tác thu gom và tiêu hủy bao bì sau sử dụng Do vậy chúng tôi lựa chọn nghiên cứu luận

văn là: “Đánh giá thực trạng thu gom xử lý và xây dựng mô hình thực nghiệm xử lý bao bì

thuốc bảo vệ thực vật quy mô phòng thí nghiệm -Áp dụng tại Đặng Xá – Gia Lâm và Tân Tiến – Văn Giang – Hưng Yên”

Mục tiêu của luận văn là xác định thực trạng tình hình thu gom, xử lí bao bì thuốc bảo

vệ thực vật trên các vùng sản xuất rau tại Hà Nội và Hưng Yên và nghiên cứu mô hình xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên vùng sản xuất rau quy mô cấp xã bằng phương pháp sử dụng

tác nhân oxy hóa mạnh và kiềm hóa đảm bảo vệ sinh môi trường

Nội dung của luận văn là:

Thực trạng thu gom, xử lí bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên các vùng sản xuất rau tại Đặng Xá – Gia Lâm – Hà Nội và Tân Tiến – Văn Giang – Hưng Yên

Nghiên cứu mô hình xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên vùng sản xuất nông

nghiệp quy mô cấp xã bằng phương pháp sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh và kiềm hóa đảm

bảo vệ sinh môi trường

- Nghiên cứu sử dụng tác nhân oxy hóa (tác nhân Fenton) cho xử lý lượng thuốc BVTV tồn đọng còn bán dính trong bao bì

- Nghiên cứu sử dụng tác nhân kiềm hóa (tác nhân Ca(OH)2) cho xử lý lượng thuốc BVTV tồn đọng còn bám dính trên bao bì

- Xây dựng quy trình thu gom và xử lý bao bì thuốc BVTV và đề xuất cơ chế duy trì hoạt động thu gom

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về hiện trạng ô nhiễm của bao bì thuốc bảo vệ thực vật

1.1.1 Hiện trạng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật

Thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) là những hợp chất độc có nguồn gốc tự nhiên hoặc được tổng hợp từ các chất hóa học, dùng để phòng, trừ dịch hại trên cây trồng, điều hòa sinh trưởng thực vật, xua đuổi hoặc thu hút các loại sinh vật gây hại trên thực vật đến để tiêu diệt Theo thống kê của Cục BVTV, nếu trước năm 2003, lượng thuốc BVTV nhập khẩu vào Việt Nam không bao giờ vượt quá con số 40.000 tấn/năm, nhưng kể từ năm 2004 đến nay đã tăng gấp đôi, cá biệt kể từ năm 2008, lượng thuốc BVTV nhập khẩu lên tới hơn 100.000 tấn (Vương Trường Giang và cs, 2011 [2])

1.1.2 Hiện trạng thải bỏ bao bì thuốc bảo vệ thực vật

Tính đến năm 2009, trên địa bàn các tỉnh trong cả nước lượng bao bì thuốc cần xử lý đã lên đến 69.640 tấn và còn tích lũy qua các năm

1.1.3 Ảnh hưởng của bao bì thuốc bảo vệ thực vật đến môi trường và con người

- Gây ô nhiễm từ nguồn thuốc còn bám dính lại trên vỏ bao

- Gây ảnh hưởng đên sức khoẻ con người do bị xây xát, thương tích khi tiếp xúc với bao bì đặc biệt là các dạng chai thuỷ tinh

- Gây ô nhiễm môi trường từ các dạng bao, túi Polyethylen hay các chất hữu cơ khó phân giải khác tích tụ lại

1.2 Tổng quan về công nghệ xử lý bao bì thuốc BVTV trên thế giới

1.2.1 Phương pháp hấp phụ

Là việc sử dụng các chất hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên hoặc các chất hấp phụ tổng hợp khác để hấp phụ các thuốc bảo vệ thực vật sau khi chúng được hoà tan vào nước Các loại

chất hấp phụ bao gồm: than hoạt tính, silicagel, nhựa tổng hợp có khả năng trao đổi ion,

cacbon sunfua, than nâu, than bùn, than cốc, dolomit, cao lanh, tro và các dung dịch hấp phụ lỏng

1.2.2 Phương pháp oxy hoá khử

Có hai loại phản ứng oxy hoá khử là oxy hoá trong môi trường axit và oxy hoá trong môi trường kiềm Mục đích của quá trình oxy hoá khử là dùng các chất có tính oxy hoá để phá

vỡ một số liên kết nhất định, chuyển hoá chất có độc tính cao thành chất có độc tính thấp hơn hoặc không độc Các tác nhân oxy hóa thường được dùng là: Chlorine, Ozone, Potassium permanganate (KMnO4), Dihydro dioxit (H2O2)

1.2.3 Phương pháp thuỷ phân

Để xử lý các bao bì chứa thuốc thuộc nhóm Lân hữu cơ, Carbamate và Pyrethroids bằng cách sử dụng Na2CO3 hoặc NaOH để xử lý thuốc khi đã hoà tan trong nước

1.2.4 Lò đốt nhiệt độ cao

Đây là một trong những công nghệ được nghiên cứu đầy đủ nhất và ứng dụng rộng rãi nhất ở nhiều nước đặc biệt là các nước công nghiệp phát triển để tiêu huỷ nhiều loại thuốc và bao bì chứa các chất thuộc nhóm clo hữu cơ khó phân giải (POPs) như thuốc trừ sâu clo hữu

cơ, PCBs, các loại chất nổ

1.2.5 Biện pháp bao vây, ngăn chặn cách ly, chôn lấp

Đây là phương pháp được sử dụng trong trường hợp bao bì có lẫn thuốc clo hữu cơ bền vững như DDT hoặc sử dụng khi thuốc tồn đọng có chứa các kim loại nặng nguy hiểm

1.2.6 Xử lý sinh học

Sử dụng hệ vi sinh vật đặc hiệu để phân hủy các hoạt chất thuốc bảo vệ thực vật thành các chất không độc Quá trình xử lý sinh học có thể diễn ra trong hai điều kiện là hiếu khí và hiếm khí, tùy từng điều kiện và chủng loại vỏ bao bì thuốc BVTV

1.3 Một số công nghệ đƣợc áp dụng xử lý bao bì thuốc BVTV tại Việt Nam

1.3.1 Công nghệ thiêu đốt

Hiện tại ở nước ta có một số công ty có hệ thống lò đốt đáp ứng đủ điều kiện đốt thuốc bảo vệ thực vật an toàn như công ty xi măng Holcim tại Kiên Giang, Công ty Môi trường Xanh tại Hải Dương

1.3.2 Công nghệ Na-tech

Đây là phương pháp sử dụng Na kim loại để khử các thuốc Clor hữu cơ Nghiên cứu là

sự phối hợp giữa Viện Hoá học và Viện Bảo vệ thực vật năm 2006 phương pháp Na-Tech đã thu được kết quả bước đầu: Thuốc Endosulfan sau xử lý đã không còn ở dạng ban đầu

1.3.3 Xử lý sinh học

Đây cũng là hướng cần nghiên cứu và ứng dụng ở nước ta Trong các năm qua, một số

cơ quan nghiên cứu đã thử nghiệm sử dụng vi sinh vật đặc hiệu phân huỷ DDT Song cho đến nay chúng tôi chưa thấy có báo cáo kết quả nào có khả trong ứng dụng trong thực tiễn

1.3.4 Chôn lấp

Ở nước ta, việc chôn lấp bao bì thuốc BVTV cũng đã được nghiên cứu ứng dụng ở nhiều cấp độ khác nhau ở hầu khắp các địa phương Song, hầu hết đây là giải pháp tình thế Phần nhiều là các bể xây xi măng chưa đảm bảo tiêu chuẩn chôn lấp thuốc BVTV (như ở Viện BVTV, tỉnh Nghệ An, ) Hầu hết các bao bì thuốc chôn lấp này cần phải xử lý triệt để bằng các phương pháp khác để tránh ô nhiễm ra môi trường (Nguyễn Trường Thành , 2007 [8])

1.3.5 Công nghệ sử dụng tác nhân oxy hoá mạnh (tác nhân Fenton)

Tác nhân Fenton (Fe2+ + H2O2) là một trong các hệ oxy hoá mạnh nhất đang được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng để xử lý các hóa chất bảo vệ thực vật và rất có hiệu quả trên nhiều loại hợp chất hữu cơ khác nhau trong đó có POPs

1.3.6 Công nghệ sử dụng tác nhân kiềm hóa

Hầu hết các thuốc BVTV đều có tính axit, tan mạnh trong nước Sử dụng tác nhân Ca(OH)2 sẽ xảy ra phản ứng trao đổi nhóm thuỷ phân trong một số thuốc được thay thế bằng

OH và độ độc có thể giảm đi nhiều

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là bao bì thuốc bảo vệ thực vật thải bỏ trong quá trình sản xuất nông nghiệp

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp tổng quan

Dựa vào các thông tin điều tra khảo sát, các kết quả nghiên cứu của đề tài các nhà khoa học, các chuyên gia và các tài liệu tham khảo để bổ sung vào luận văn cao học

2.2.2 Phương pháp khảo sát thực địa

Tiến hành thu thập mẫu tại các vùng khảo sát, các mẫu bao bì được lấy tại các khu vực trồng rau, do đặc điểm bao bì thuốc BVTV bị vứt bỏ tại đầu thửa, mương nước nên tiến hành lấy mẫu theo kiểu thu nhặt mẫu Với mục tiêu thu thập khoảng 3 kg bao bì tại mỗi điểm lấy mẫu ta tiến hành thu mẫu trên diện tích 3 ha và được ký hiệu từ MV1 đến MV6

2.2.3 Phương pháp thực nghiệm

a Thí nghiệm oxy hóa hóa học (tác nhân Fenton)

Tiến hành thí nghiệm: Lấy 10kg bao bì thuốc bảo vệ thực vật, cắt nhỏ phần bao bì

bằng chai nhựa và túi polyethylene cho vào thùng chứa có dung tích 200 lít, sau đó cho các

chai thủy tinh vào cùng rồi bổ sung vào 100 lít nước ngâm trong 1 ngày, sau khi ngâm dùng máy khuấy liên tục trong 1giờ đồng hồ để hòa tan toàn bộ lượng thuốc còn tồn đọng trong bao

bì vào dung dịch nước Xả nước từ thùng ngâm bao bì sang thùng xử lý, phần bao bì cho thêm

100 lít nước dùng máy khuấy liên tục trong 1 giờ, xả nước sang bể xử lý trộn lẫn với nước rửa lần đầu, lấy mẫu nước và bao bì đã rửa để xác định tổng dư lượng thuốc BVTV Sau đó lấy phần dịch nước đem tiến hành các thí nghiệm

Thí nghiệm 1.1: Xác định tỉ lệ C Fe2 :C H2O2tối ưu cho việc phân giải thuốc BVTV, khống chế pH = 3 bằng cách bổ sung axit HNO3 Lựa chọn nồng độ H2O2 là 1000mg/l (hình 3.4)

Mô tả thí nghiệm: Chuẩn bị 06 cốc thủy tinh 200ml đánh số từ CT1.1 đến CT1.6, dùng ống đong lấy chính xác 100ml dung dịch thuốc từ thùng chứa dung dịch mẫu đã được khuấy trộn vào các cốc, điều chỉnh pH bằng 3 [29], nhiệt độ môi trường ở điều kiện thường Lấy chính xác lượng dung dịch Fe2+ và H2O2 đã được chuẩn bị theo công thức thí nghiệm (bảng 2.1), mẫu CT1.6 là mẫu đối chứng Dùng máy khuấy từ khuấy liên tục trong vòng 30 phút Các mẫu được lấy để phân tích dư lượng thuốc BVTV trước và sau khi tiến hành thí nghiệm 6 giờ

Thí nghiệm 1.2 xác định tỉ lệ tác nhân Fenton và nồng độ thuốc BVTV

Tiến hành thí nghiệm như phần trên, sử dụng tỉ lệ C Fe2 :C H2O2 tối ưu Các cốc thủy tinh đánh số từ CT1.7 đến CT1.12, mẫu CT1.12 là mẫu đối chứng

Mô tả thí nghiệm: Chuẩn bị 06 cốc thủy tinh 200ml đánh số từ CT1.6 đến CT1.10, dùng ống đong lấy chính xác 100ml dung dịch thuốc từ thùng chứa mẫu đã được khuấy trộn vào các cốc, điều chỉnh pH bằng 3 [29], nhiệt độ môi trường ở điều kiện thường Lấy chính xác lượng dung dịch Fe2+

và H2O2 (tác nhân Fenton) đã được chuẩn bị theo bảng công thức thí

nghiệm (bảng 2.2), sử dụng tỷ lệ C Fe2:C H2O2tối ưu trên thí nghiệm 1.1 Dùng máy khuấy từ khuấy liên tục trong vòng 30 phút Theo dõi thí nghiệm và lấy mẫu trong vòng 72 giờ Tiến

hành lấy mẫu phân tích trước và sau phản ứng 6; 24; 72 giờ

b Thí nghiệm kiềm hóa (tác nhân Ca(OH) 2 )

Thí nghiệm 2: Khảo sát tỷ lệ mCa(OH)2:m vỏ thuốc BVTV

Mô tả thí nghiệm: Chuẩn bị 06 cốc thủy tinh 200ml đánh số từ CT2.1 đến CT2.6, lấy chính xác 200ml dung dịch thuốc từ thùng chứa mẫu đã được khuấy trộn vào các cốc Cân lần lượt lượng Ca(OH)2 như trên công thức thí nghiệm, dùng máy khuấy từ khuấy mạnh trong vòng 30 phút Theo dõi thí nghiệm và lấy mẫu trong vòng 72 giờ Các mẫu được lấy để phân tích trước và sau khi phản ứng xảy ra được 6; 24; 72 giờ

c Phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm

- Phân tích hàm lượng thuốc BVTV trong các mẫu bao bì thuốc BVTV bằng phương pháp DFG, phương pháp sắc ký khí GCMS và sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC/PAD-UV tại Trung tâm phân tích và chuyển giao công nghệ môi trường, Viện Môi trường nông nghiệp,

Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn

- Nhiệt độ được đo bằng nhiệt kế thủy ngân

- pH được đo bằng máy đo pH của Hach, Mỹ

Tóm tắt quá trình xử lý mẫu bao bì và mẫu nước:

Cân 20g mẫu vỏ bao bì, ngâm chiết rút thuốc BVTV bằng 100ml Aceton

Quy trình xử lý mẫu được thực hiện theo các bước sau :

Lấy 20ml mẫu định mức thành 200ml cho vào bình chiết, thêm 20ml NaCl bão hòa, thêm 25ml dichlormethane, lắc trong 5 - 10 phút, để lắng rồi chiết lấy phần dung môi dichlormethane Loại bỏ nước lẫn trong dung môi bằng cách cho chảy qua phễu lọc chứa 20g

Na2SO4, lọc dung môi vào bình cầu A, lặp lại bước chiết mẫu 2 lần, tráng rửa phễu lọc chứa 20g Na2SO4 bằng dung môi dichlormethane sau đó mang cất khô làm giàu tới khi còn khoảng 1ml Làm sạch bằng chiết pha rắn sử dụng cột SPE đã hoạt hóa bằng 20 - 30ml dung môi n-Hexan Dùng 20ml hỗn hợp dung dịch n-hexan :dichlormetan :acetonitril rửa giải các chất cần phân tích ra khỏi cột chiết, thu dịch xuống bình cầu B Cất khô và thu mẫu để phân tích trên GCMS, HPLC

2.2.4 Phương pháp đánh giá xử lý số liệu

Dựa vào kết quả điều tra khảo sát thực địa và kết quả phân tích mẫu số liệu được xử lý trên máy tính và được tính toán trên phần mềm excel, GCMS Solution, HPLC Empower pro

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Kết quả khảo sát thực trạng thu gom, xử lí bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên các vùng sản xuất rau của Đặng Xá – Gia Lâm – Hà Nội và Tân Tiến – Văn Giang – Hưng Yên

3.1.1 Kết quả khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV tại các vùng nghiên cứu

Đặng Xá diện tích nông nghiệp là 321,06 ha mỗi năm sử dụng khoảng 6000kg thuốc BVTV Tân Tiến với diện tích sản xuất nông nghiệp là 659,58 ha mỗi năm sử dụng trên 12000kg thuốc BVTV Tổng lượng thuốc sử dụng của hai xã mỗi năm theo ước tính là trên 18000kg, tương ứng với lượng bao bì khoảng gần 3000kg

3.1.2 Kết quả khảo sát tình hình thải bỏ bao bì thuốc BVTV tại các vùng nghiên cứu

Tại Đặng Xá, cùng với việc đầu tư phát triển sản xuất nông nghiệp thì vấn đề sử dụng thuốc BVTV và các chất thải từ quá trình sản xuất cũng rất được quan tâm Đặc biệt trong năm 2008 qua được sự hỗ trợ của FAO và chi cục BVTV Hà Nội đã xây 13 bể chứa thuốc bảo

vệ thực vật cho nông dân có nơi để bao bì, vỏ thuốc tập trung nhằm hạn chế ô nhiễm nguồn nước và môi trường sinh thái, nhưng chúng chưa có nắp đậy, chưa tuân thủ các yêu cầu về cách ly an toàn Một vấn đề đặt ra là chưa có hướng xử lý hiệu quả nào cho loại rác thải này

Tại Tân Tiến, mặc dù đang được đầu tư mạnh mẽ song nền sản xuất nông nghiệp tại đây chưa được quy hoạch chi tiết, sản xuất vẫn theo hướng tự phát nhỏ lẻ và chưa được đầu tư đồng bộ Việc sử dụng thuốc BVTV trong sản xuất cũng tuân theo quy luật của sản xuất mà chưa có biện pháp quản lý nào do vậy các chất thải từ quá trình sản xuất cũng như bao bì thuốc BVTV chưa được thu gom đúng quy cách mà chủ yếu thải bỏ trực tiếp tại đầu thửa ruộng hoặc mương nước tưới

3.1.3 Kết quả khảo sát tồn dư thuốc BVTV trong bao bì tại vùng nghiên cứu

Tiến hành thu thập mẫu tại các vùng điều tra và đưa về phân tích tại Trung tâm phân tích và chuyển giao công nghệ môi trường – Viện Môi trường nông nghiệp Kết quả cho thấy

dư lượng các hoạt chất thuốc BVTV còn bám dính trên bao bì rất đa dạng, thay đổi theo từng vùng canh tác các đối tượng canh tác khác nhau

Bảng 3.3: Dư lượng thuốc BVTV trên mẫu bao bì thu thập

STT Ký hiệu

mẫu

Địa điểm thu thập mẫu (Lấy mẫu ngẫu nhiên)

Tổng dư lượng thuốc BVTV (*) (ppm)

Thu thập mẫu trên diện tích 3ha xen canh rau lúa tại Thôn Kim Ngưu – Tân Tiến –

Thu thập mẫu trên diện tích 3ha xen canh rau và cây ăn quả tại Thôn Đa Ngưu – Tân

Thu thập mẫu trên diện tích 3ha chuyên canh rau tại Thôn Phượng Trì – Tân Tiến –

Thu thập mẫu trên diện tích 3ha chuyên canh rau tại Hoàng Long – Đặng Xá – Gia Lâm

3624,10

5 MV5

Thu thập mẫu trên diện tích 3ha chuyên canh rau tại Đổng Xuyên – Đặng Xá – Gia

Thu thập mẫu trên diện tích 3ha chuyên canh rau tại Viên Ngoại – Đặng Xá – Gia

((*): Tổng cộng nồng độ các hoạt chất được thể hiện tại phụ lục 3.1)

Qua phân tích cho thấy các thuốc được sử dụng nhiều nhất tại hai địa phương trên thuộc nhóm thuốc trừ sâu sinh học như Abamectin, Emmamectin benzoat, Fipronil Các thuốc như Chlorpyrifos ethyl (thuộc nhóm lân hữu cơ), Imidacloprid (nhóm Chloronicotinyl), Cypermethrin, Permethrin, (nhóm Pyrethroid) các thuốc này dùng để trừ sâu trên các đối tượng rau Ngoài ra các hoạt chất như metalaxyl (nhóm Alanine), Hexaconazole (nhóm Triazole) được dùng nhiều để trừ bệnh và Butachlor (nhóm Acetamide); Paraquat (nhóm Bipyridyllum) được dùng để trừ cỏ

3.1.4 Kết quả khảo sát đề xuất của người dân về hình thức tổ chức quản lý thu gom và xử

lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật

Sau khi tổng hợp kết quả điều tra về những ý kiến đóng góp và kiến nghị cũng như mong muốn của người dân chúng tôi nhận thấy rằng có 55,74% ý kiến mong muốn có bể chứa hoặc thùng chứa bao bì thuốc bảo vệ thực vật; 21,11% ý kiến yêu cầu được cải tiến thùng chứa như thùng phải có nắp, sơn sửa lại, thiết kế phù hợp để tránh bị vỡ hoặc mất trộm Bên cạnh đó cũng có rất nhiều những ý kiến đóng góp khác nhau như: tuyên truyền tập huấn nâng cao ý thức người dân (20,93%); cần kinh phí cho hoạt động thu gom (28,15%); sản xuất bao

bì tự tiêu hủy (1,67%); tăng cường các đợt vệ sinh đồng ruộng (13%); sự quản lý và quy định chặt chẽ của địa phương 13,7%; phân loại rác thải sinh hoạt và vỏ bao bì thuốc bảo vệ thực vật 1,67%; có người thu gom thường xuyên (6,67%); 4,26% người được phỏng vấn không có

ý kiến gì Tuy nhiên phần lớn người dân mong muốn có biện pháp xử lý tốt hơn nguồn rác thải này (46,11%) (bảng 3.4)

3.15 Những khó khăn và tồn tại trong công tác thu gom và xử lý bao bì thuốc BVTV

Về kỹ thuật

+ Bể thu gom và lưu chứa

+ Xử lý sau thu gom

Về cơ chế chính sách

Về kinh phí

3.2 Kết quả thực nghiệm xử lý bao bì thuốc BVTV quy mô phòng thí nghiệm

Tiến hành chuẩn bị dung dịch mẫu cho thí nghiệm như ở phần 2.2.3, phân tích dung dịch mẫu trước xử lý và bao bì thuốc BVTV sau khi được rửa sạch thu được kết quả như bảng 3.5:

Bảng 3.5: Dư lượng thuốc BVTV trên mẫu nước và bao bì sau xử lý

Mẫu nước trước xử lý 329,65

Mẫu bao bì sau khi được làm sạch 4,91

((*): Tổng cộng nồng độ các hoạt chất được thể hiện tại phụ lục 3.2)

Lượng thuốc BVTV trung bình trên bao bì thu gom tại các điểm lấy mẫu là khoảng 4000ppm, sau khi ngâm và rửa thì giảm xuống còn 4,91ppm, như vậy lượng thuốc tồn dư trong bao bì đã giảm hơn 98% Bao bì sau xử lý được xem là sạch thuốc BVTV

3.2.1 Kết quả thí nghiệm oxy hóa tác nhân Fenton

a Thí nghiệm 1.1: Kết quả xác định tỉ lệ C Fe2 :C H2O2tối ưu cho việc phân giải thuốc

BVTV

Theo phân tích mẫu được thu thập tại các vùng nghiên cứu, trung bình các hoạt chất BVTV còn trên bao bì khoảng 0,5% khối lượng bao bì do vậy lượng thuốc còn lại trên bao bì chiếm gần 2% tổng khối lượng bao bì (do thuốc BVTV còn chứa các dung môi và phụ gia), trong thí nghiệm sử dụng lượng H2O2 tương đương với lượng thuốc tồn đọng trong vỏ bao bì

Bố trí thí nghiệm sử dụng chung mẫu trước xử lý vì vậy kết quả mẫu trước phân tích

là đồng nhất

Bảng 3.6 Kết quả phân tích mẫu trước và sau khi phản ứng xảy ra

trong thí nghiệm 1.1

Công thức Tổng dƣ lƣợng thuốc BVTV (*)(ppm) ở các thời điểm lấy mẫu

((*) Tổng cộng nồng độ các hoạt chất được thể hiện tại phụ lục 3.3)

Theo kết quả trong thí nghiệm khảo sát xác định tỷ lệ C FeSO4.7H2O :C H2O2tối ưu cho quá trình xử lý thuốc BVTV bằng phương pháp oxy hoá hoá học Ta thấy công thức CT1.4 làm giảm nồng độ thuốc xuống còn 55,45ppm và công thức CT1.5 làm giảm tỷ lệ thuốc xuống còn 54,39ppm (có giảm, nhưng không đáng kể) Tuy nhiên lượng FeSO4.7H2O tăng lên lớn (bước nhảy của lượng FeSO4.7H2O lớn) Để tiết kiệm chi phí xử lý và tránh ô nhiễm thứ cấp ta chọn tỷ lệC FeSO4.7H2O :C H2O2như ở CT1.4

b Thí nghiệm 1.2: Xác định tỉ lệ (C FeSO4.7H2O :C H2O2) : C thuốc BVTV

Từ kết quả của thí nghiệm (a) ta lựa chọn tỷ lệ C FeSO4.7H2O :C H2O2 là 1: 2,5 như ở công thức CT1.4

Bố trí thí nghiệm như ở phần trên ta được kết quả như sau:

Bảng 3 7 : Kết quả phân tích mẫu theo thời gian trong thí nghiệm 1.2

Công

thức

xử lý sau

72 giờ (%) Trước phản

ứng

Sau phản ứng 6 giờ

Sau phản ứng 24 giờ

Sau phản ứng 72 giờ

CT1.12 329,65 327,15 312,57 300,12 8,94

((*) Tổng cộng nồng độ các hoạt chất được thể hiện tại phụ lục 3.2;3.4; 3.5; 3.6)

Nhận xét: Theo kết quả phân tích nồng độ thuốc BVTV giảm rất nhanh sau 6 giờ thí nghiệm, nguyên nhân là do phản ứng Fenton xảy ra rất nhanh Theo thời gian nồng độ thuốc tiếp tục giảm xuống, có thể do tác dụng xúc tác của oxy không khí và phản ứng quang hóa Nồng độ của thuốc BVTV tiếp tục giảm trong tất cả các công thức thí nghiệm, tuy nhiên do chất oxy hóa không đủ lên tại công thức CT1.7 nồng độ thuốc chỉ giảm tới 49,84 ppm, CT1.8 giảm xuống còn 31,54 ppm, hiệu xuất xử lý chỉ đạt 90% Tại các công thức CT1.9, CT1.10, CT1.11 hiệu xuất của quá trình xử lý đều đạt trên 99% Nồng độ thuốc BVTV tại các công thức này giảm đáng kể so với mẫu đối chứng (mẫu đối chứng giảm không đáng kể), có thể kết luận phương pháp oxy hóa Fenton rất phù hợp cho xử lý tồn dư thuốc BVTV trên bao bì thuốc Tuy nhiên, với tỷ lệ (C FeSO4.7H2O:C H2O2) : Cthuốc BVTV là 2,5:1 và 3:1 như ở CT1.10 và CT1.11 tuy lượng Fe2+

và H2O2 tăng lên rất lớn song nồng độ thuốc BVTV giảm đi không đáng kể so với dùng tỷ lệ (C FeSO4.7H2O :C H2O2): Cthuốc BVTV tại CT1.9, do vậy lựa chọn tỷ lệ 2:1 (CT1.9) là tỷ lệ phù hợp của phản ứng Fenton trong xử lý thuốc BVTV và thời gian tốt nhất để lượng thuốc có thể phân giải là 72 giờ

3.2.2 Kết quả thí nghiệm xử lý kiềm hóa bằng tác nhân Ca(OH) 2

Bố trí thí nghiệm sử dụng chung mẫu trước xử lý vì vậy kết quả mẫu trước phân tích là đồng nhất

Bảng 3.8: Bảng kết quả phân tích mẫu trước và sau thí nghiệm 2

Công

thức

Tổng dư lượng thuốc BVTV (*)(ppm)

Hiệu suất

xử lý sau

72 giờ (%)

nghiệm

Sau TN 6 giờ

Sau TN 24 giờ

Sau TN

72 giờ

CT2.1 329,65 239,47 189,44 119,38 63,7

CT2.2 329,65 175,06 104,88 78,95 76,0

CT2.6 329,65 328,63 316,79 301,75 8,4

((*) Tổng cộng nồng độ các hoạt chất được thể hiện tại phụ lục 3.2; 3.7; 3.8; 3.9)

Theo kết quả trên nồng độ thuốc BVTV giảm dần theo thời gian, giảm mạnh nhất