Nghiên cứu xác định hàm lượng polybromodiphenyl ether (PBDEs) trong chất thải nhựa đỗ văn điệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG POLYBROMODIPHENYL ETHER (PBDEs) TRONG CHẤT THẢI NHỰA Sinh Viên: ĐỖ VĂN ĐIỆP HÀ NỘI NĂM 2022 Ngành đào tạo Công nghệ kỹ thuật môi trường NGƯỜI HƯỚNG DẪN TS TRỊNH THỊ THẮM HÀ NỘI NĂM 2022 . .

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG  NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG POLYBROMODIPHENYL ETHER (PBDEs) TRONG CHẤT THẢI NHỰA ĐỖ VĂN ĐIỆP HÀ NỘI - NĂM 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG  NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG POLYBROMODIPHENYL ETHER (PBDEs) TRONG CHẤT THẢI NHỰA Họ tên sinh viên : Đỗ Văn Điệp Ngành đào tạo : Công nghệ kỹ thuật môi trường NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS TRỊNH THỊ THẮM HÀ NỘI - NĂM 2022 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN CAM ĐOAN Tên là: Đỗ Văn Điệp Mã sinh viên: 1811071984- Lớp: ĐH8M1 Ngành: Công nghệ kỹ thuật môi trường Tơi thực hiện khóa ḷn tốt nghiệp với đề tài: Nghiên cứu xác định hàm lượng Polybromodiphenyl Ether (PBDEs) chất thải nhựa Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng hướng dẫn Ts Trịnh Thị Thắm Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chưa công bố hình thức Nếu phát hiện có hình thức gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước pháp luật Hà Nội, ngày 01 tháng 05 năm 2022 Cán hướng dẫn Sinh viên Ts Trịnh Thị Thắm Đỗ Văn Điệp LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban lãnh đạo Nhà Trường, ban lãnh đạo Khoa, tổ quản lý Phịng thí nghiệm q thầy cô tạo điều kiện tốt để em học tập, nghiên cứu suốt thời gian làm đồ án Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Trịnh Thị Thắm – giảng viên Khoa Môi trường – Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội tận tình hướng dẫn em suốt thời gian làm đồ án, giải đáp nhiều thắc mắc vấn đề mà em chưa biết, tận tình dạy truyền đạt cho em nhiều kinh nghiệm, kiến thức kỹ làm việc thực tế cô hướng dẫn chỉnh sửa giúp em hoàn thiện báo cáo Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô Khoa Môi trường cho em ý kiến, góp ý, lời động viên suốt thời gian qua Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn đến số người bạn giúp đỡ em trình học tập, thu thập số liệu thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp Mặc dù em cố gắng nỡ lực đề hồn thiện tốt đồ án xong chưa có kinh nghiệm vốn kiến thức nên không tránh khỏi sai sót, em mong nhận thơng cảm đóng góp ý kiến q thầy để báo cáo em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 14 tháng năm 2022 Sinh viên Đỗ Văn Điệp MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Giải thích – Tiếng Việt Giải thích – Tiếng Anh GC Sắc ký khí Gas Chromatography MS Phổ khối lượng Mass Spectrometry NS Dung dịch chuẩn gốc Native PAR stock Solution PBDEs Polybrom diphenyl ete Polybrominated Diphenyl ethers PCBs Polyclo biphenyl Polychlorinated biphenyls POPs Chất ô nhiễm hữu khó phân hủy Persistent Organic Pollutants PTN Phịng thí nghiệm Laboratory ppb Nồng độ / hàm lượng phần tỉ Part per billion ppm Nồng độ / hàm lượng phần triệu Part per million QCVN Quy chuẩn Việt Nam National technical regulation RoHS Chỉ thị hạn chế hóa chất độc hại Restricton of Hazardous Substances WHO Tổ chức Y tế giới World Health Organization DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài Trong xã hội hiện đồ dùng làm nhựa sử dụng phổ biến người ưa chuộng khắp giới Vì tiện lợi mà mang lại cho người tiện ích đáng Cùng với sống ngày bận rộn, nhu cầu nhanh gọn tiện lợi ngày tăng đồ nhựa ngày ưa chuộng sử dụng hơn, dẫn đến tình trạng hàng triệu rác thải nhựa thải mỡi năm tồn cầu, gây ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đời sống người Những đồ dùng làm nhựa tiện dụng có giá trị rẻ Những năm gần thấy vấn đề rác thải nhựa vấn đề người quan tâm nhiều Thậm chi nhiều quốc gia giới đem khuyên cáo, thay sử dụng đồ dùng từ nhựa sang loại đồ dùng làm từ vật liệu khác để bảo vệ mơi trường Kể số Việt Nam nước phát triển, nhu cầu dùng đồ nhựa ngày cao, đặc biệt đồ nhựa rẻ, bền, đẹp người ưa chuộng sử dụng nhiều Ước tính mỡi năm lượng rác thải nhựa phát sinh khoảng 12 triệu tấn, triệu tích tụ đất liền; triệu mảnh nhựa (> mm) 1,5 triệu vi nhựa sơ cấp đổ đại dương; 0,6 triệu lưới đánh cá bị vứt xuống biển Polybromated diphenyl ete (PBDEs) loại chất chống cháy quan trọng, sử dụng rộng rãi nhiều loại sản phẩm tiêu dùng Trong hai thập kỷ qua, PBDE trở thành chất gây ô nhiễm môi trường phổ biến, phát hiện nước, đất, khơng khí, bụi, động vật mơ người Các đường tiếp xúc chế độ ăn uống (cá, thịt, sản phẩm từ sữa) môi trường nhà (bụi) Trẻ sơ sinh trẻ biết có gánh nặng thể cao nhất, tiếp xúc với sữa mẹ bụi nhà Trong số 209 đồng loại PBDEs có, số tetra-, penta- hexaBDE, decaBDE, thường tìm thấy người Mặc dù hầu hết PBDEs bị cấm bị loại bỏ dần, chúng tồn môi trường Mối quan tâm tác động xấu đến sức khỏe xảy tập trung vào hành động gây rối loạn nội tiết tiềm ẩn khả nhiễm độc thần kinh phát triển chúng Một số chất chống cháy brom hóa (BFRs) chẳng hạn polybrom diphenyl ethers (PBDEs), tetrabrombisphe-nol-A, hexabromocyclododecane, novel decabromo-diphenyl ethane (PBDEs) chúng sử dụng để tăng cường an toàn nhiều loại sản phẩm nhựa thương mại tiêu dùng Trong vài thập kỷ qua, PBDEs dành nhiều quan tâm mơi trường chúng có ảnh hưởng xấu đến người Các chất PBDEs có sẵn thị trường PentaBDE, OctaBDE DecaBDE sản phẩm bị cấm số nước giới cấm sử dụng chất có khả nhiễm chất độc tố Trong năm gần nước trở nên gây tranh cãi hàm tích tụ sinh học xu hướng phá vỡ xuống thành đồng loại brom hóa thấp độc hại mơi trường thể quần thể sinh vật PBDEs sẽ loại bỏ ngồi mơi trường Các PBDEs chứng minh có ảnh hưởng xấu đến chức nội tiết thể người vật nuôi nhà, liên quan tới loạt vấn đề sức khỏe suy giảm trí nhớ, khả nhận thức sức miễn dịch, đồng thời gây dị tật hệ sinh sản, bệnh ung thư Do tác động độc hại PBDEs hệ sinh thái nghiêm trọng chất lại sử dụng phổ biến, năm 2009 Công ước Stockholm đưa số nhóm PBDEs có số nguyên tử brom cao (bao gồm nhóm TetraBDEs, PentaBDEs, HexaBDEs, HeptaBDEs với số nguyên tử brom từ đến 7) vào danh sách chất POPs bị cấm sử dụng Việt Nam quốc gia tham gia Công ước Stockholm nỗ lực thực hiện kế hoạch quốc gia để bảo vệ môi trường sức khỏe người trước đe dọa nghiêm trọng chất POPs nói chung PBDEs nói riêng Tuy nhiên, việc giải tốn kiểm soát, giảm thiểu, loại bỏ PBDEs Việt Nam cịn nhiều khó khăn, cơng cụ pháp lí chưa hoàn chỉnh, thiếu thốn sở liệu thực tế, hoạt động tiêu hủy, tái chế diễn tự phát, ý thức người dân mức độ 10 PBDE 154 phát hiện 01 mẫu; tiêu PBDE 99 phát hiện 08/12 mẫu, PBDE 153 phát hiện 10/12 mẫu, PBDE 183 phát hiện 5/12; tiêu PBDE 209 phát hiện tất 12/12 mẫu phân tích Hàm lượng tổng PBDEs mẫu nhựa dao động khoảng từ 113,4 ng/g đến 1.355,6 ng/g - Đồng loại PBDEs chủ yếu phát hiện mẫu nhựa PBDE 209, tỷ lệ đồng loại có giá trị dao động khoảng từ 18,31 % đến 66,51 % hàm lượng PBDEs tổng; tiếp sau đến hàm lượng PBDE 153 chiếm tỷ lệ 8,56 % đến 76,47 % tổng hàm lượng PBDEs; đồng loại lại chiếm tỉ lệ tương đối thấp Kiến nghị Phân tích PBDEs phân tích hàm lượng vết, vậy cơng đoạn q trình phân tích mẫu phải thực hiện xác, chuẩn mực Hóa chất yếu tố quan trọng phân tích đặc biệt phân tích hữu độ nhạy thiết bị cao nên hóa chất sử dụng phân tích phải có độ tinh khiết cao Điều kiện phịng thí nghiệm đủ để định lượng PBDEs mơi trường Nhưng máy móc thiết bị bị trục trặc chúng em cần có thiết bị phân tích hiện đại Do vậy mong nhà trường cần có đầu tư kinh phí cho việc mua sắm trang thiết bị này, nguồn kinh phí trì, bảo dưỡng định kỳ thiết bị hàng năm để tạo điều kiện cho bạn sinh viên khóa sau tiếp tục nghiên cứu sâu 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Trịnh Thị Thắm, Nguyễn Thị Hường, Bùi Thị Phương, Lê Thị Trinh – Đánh giá mức độ phân bố và tích lũy polybrom diphenyl ether (PBDEs) trầm tích tại làng nghề tái chế nhựa Minh Khai thị trấn Như Quỳnh tỉnh Hưng Yên (2018) [2] Hoàng Quốc Anh – Phân tích nghiên cứu đánh giá hàm lượng các polybrom diphenyl ether (PBDEs) nhựa và bụi tại khu tái chế rác thải điện tử (2016) [3] Quynh, D (2020) Đơng Nam Á đối phó với bãi đở rác Trung Quốc thực thi lệnh cấm nhập khẩu rác thải Tiếng anh [4] H Fromme, B Hilger, E Kopp, M Miserok, W Völkel (2014) Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), hexabromocyclododecane (HBCD) and “novel” brominated flame retardants in house dust in Germany Environment International, 64, 6168 [5] Amelie Kierkegaard (2007) PBDEs in the Environment, Doctor thesis, Department of Applied Environmental Science, Stockholm University ISBN: 9171554106 [6] Anthony F Lagalante, Courtney S Shedden, Peter W Greenbacker (2011) Levels of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in dust from personal automobiles in conjunction with studies on the photochemical degradation of decabromodiphenyl ether (BDE209) Environment International, 37, 899906 [7] Sunggyu Lee, Kurunthachalam Kannan, HyoBang Moon (2013) Assessment of exposure to polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) via seafood consumption and dust ingestion in Korea Science of the Total Environment, 443, 2430 60 [8] Frank Rahman, Katherine H Langford, Mark D Scrimshaw, John N Lester (2001) Polybrominated diphenyl ether PBDE flame retardants (Review) The Science of the Total Environment, 275, 117 [9] Tange, L.; Slijkhuis, C The Classification of WEEE Plastic Scrap in View of PBB’s & PBDE’s An Overview of WEEE Categories within the Current Recycling Practice; European Electronics Recyclers Association (EERA) & European Brominated Flame Retardant Industry Panel (EBFRIP): Brussels, 2009 [10] Besis, A.; Samara, C Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in the indoor and outdoor environments-A review on occurrence and human exposure Environ Pollut 2012, 169, 217–229 [11] Ranz, A.; Maier, E.; Trampitsch, C.; Lankmayr, E Microwaveassisted extraction of decabromodiphenylether from polymers Talanta 2008 [12] Vazquez-Roig, P.; Picó, Y Pressurized liquid extraction of organic contaminants in environmental and food samples Trend Anal Chem 2015 [13] Vilaplana, F.; Ribes-Greus, A.; Karlsson, S Microwave-assisted extraction for qualitative and quantitative determination of brominated flame retardants in styrenic plastic fractions from waste electrical and electronic equipment (WEEE) Talanta 2009 [14] Kun Ni, Yonglong Lua, Tieyu Wanga, Kurunthachalam Kannanc, Jorrit Gosens, Li Xua, Qiushuang Li Lin Wang, A review of human exposure to polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in China [15] US Department of Health and Human Services, Agency for toxic Substances and Disease registry (ATSDR) (2017), Draft toxicological profile for Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), Publuc Health Service, Atlanta, GA [16].Amelie Kierkegaard (2007) PBDEs in the Environment, Doctor th esis, Department ofApplied Environmental Science, Stockholm University IS BN: 9171554106 61 [17] A Stasinska, A Reid, A Hinwood, G Stevenson, A Callan, J.Ø Odland, J Heyworth(2013) Concentrations of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in residential dustsamples from Western Australia Chemosphere, 1, 187193 [18].Dudsadee Muenhor, Stuart Harrad, Nadeem Ali, Adrian Covaci (2 010) Brominatedflameretardants (BFRs) in air and dust from electronic waste storage facilities in Thailand Environment International, 36, 690698 [19] US Department of Health and Human Services, Agency for Toxic Substan ces and DiseaseRegistry (2004) Toxicological Profile for PBBs and PBDEs [20].WHO (1994) International Programme on Chemical Safety Envir onmental Health Criteria 162 – Brominated diphenyl ethers [21].K Kalachova, P Hradkova, D Lankova, J Hajslova, J Pulkrabova (2012), Occurrence of brominatedflame retardants in household and car dust from the Czech Republic, Science of the Total Environment [22].US Department of Health and Human Services, Agency for Toxic Substances and Disease Registry (2004) Toxicological Profile for PBBs and PBDEs [23].Geyer, R., Jambeck, J R., & Law, K L (2017) Production, use, and fate of all plastics ever made Science Advances, (7), 3–8 [24] (Katz, 2019) Katz, C (2019) Piling Up: How China’s Ban on Importing Waste Has Stalled Global Recycling Yale Environment 360, [25] Wen, Z., Xie, Y., Chen, M., & Dinga, C D (2021) China’s plastic import ban increases prospects of environmental impact mitigation of plastic waste trade flow worldwide [26].Greenpeace Southeast Asia (2019) Policy Brief : Southeast Asia ’ s struggle against the plastic waste trade.4 62 [27] N.H Minh, T.B Minh, N Kajiwara, H Iwata, P.H Viet, N.P.C Tu, B.C Tuyen, S Tanabe, Contamination by polybrominated diphenyl ethers and persistent organochlorines in catfish and feed from Mekong River Delta, Vietnam, Environ Toxicol Chem 25 (2006) 2700-2709 [28] N.M Tue, A Sudaryanto, T.B Minh, T Isobe, S Takahashi, P.H Viet, S Tanabe, Accumulation of polychlorinated biphenyls and brominated flame retardants in breast milk from women living in Vietnamese e-waste recycling sites, Sci Total Environ 408 (2010) 2155-2162 [29] A Eguchi, T Isobe, K Ramu, N.M Tue, A Sudaryanto, G Devanathan, P.H Viet, R.S Tana, S Takahashi, A Subramanian, S Tanabe, Soil contamination by brominated flame retardants in open waste dumping sites in Asian developing countries, Chemosphere 90 (2013) 2365-2371 [30] She-Jun Chen, Yun-Juan Ma, Jing Wang, Da Chen, Xiao-Jun Luo, Bi-Xian Mai, Brominated flame retardants in children's toys: concentration, composition, and children's exposure and risk assessment, Environmental Science Technology, 2009 Jun 1;43(11):4200-6 doi: 10.1021/ es9004834 [31].Tamara Kukharchyk, Petra Přibylová, Vladimir Chernyuk, Polybrominated diphenyl ethers in plastic waste of electrical and electronic equipment: a case study in Belarus, Environmental Science and Pollution Research 2020 Sep; 27(25):32116-32123 doi: 10.1007/s11356-020-09670-8 [32] Hua Deng, Ruilong Li, Beizhan Yan, Bowen Li, Qiqing Chen, Hui Hu, Yong Xu, Huahong Shi, PAEs and PBDEs in plastic fragments and wetland sediments in Yangtze estuary, Journal of Hazardous Materials Volume 409, May 2021 [33] Oluwatoyin Tirenioluwa Fatunsin, Temilola Oluseyi, Daniel Drage, Mohamed Abou-Elwafa Abdallah, Children's exposure to hazardous brominated flame retardants in plastic toys, Science of The Total Environment 720:137623, DOI:10.1016/j.scitotenv.2020.137623 [34] Markus Zennegg, Mathias Schluep, Martin Streicher-Porte, Peter Lienemann, Regula Haag, Andreas C.Gerecke (20214), Formation of 63 PBDD/F from PBDE in electronic waste in recycling processes and under simulated extruding conditions, Chemosphere Volume 116, Pages 34-39 [35] She – Jun Chen, Yun – Juan Ma, Jing Wang, Da Chen, Xiao – Jun Luo, Bi-Xian Mai, Brominated flame retardants in children’s toys: concentration, composition, and children’s exposure and risk assessment, Environmental Science and Technology, 2009, 43, 4200 – 4206 [36] Le Thi Trinh, Trinh Thi Tham, Tu Binh Minh (2017), Evaluation of analytical methods for some persistent organic pollutants in sediments, Scientific and technical publication 64 PHỤ LỤC Phụ lục 1: hình ảnh phân tích mẫu nhựa Hình 2: Mẫu nghiền nhỏ 1mm Hình1: Mẫu chặt nhỏ Hình 3: Mẫu đượcHình chiết4: Mẫu sau chiết 16h 16h 65 Hình 5: Mẫu cất sau chiết 16h Hình7: Mẫu rửa axit để làm Hình 6: Mẫu quay chân khơng 66 Hình 8: Mẫu rửa nước Hình 10: Mẫu nitơ Hình 9: Mẫu nhồi cột đa lớp Hình 12: Mẫu lấy khu thu gom phế liệu Hình 11: Mẫu lấy hộ gia đình 67 Phụ lục 2: Một số hình ảnh phương trình đường chuẩn Hình 1: Phương trình đường chuẩn PBDEs 28 Hình : Phương trình đường chuẩn PBDEs 47 68 Hình 3: Phương trình đường chuẩn PBDEs 100 Hình 4: Phương trình đường chuẩn PBDEs 99 69 Hình 5: Phương trình đường chuẩn PBDEs 153 Hình 6: Phương trình đường chuẩn PBDEs 154 70 Hình 7: Phương trình đường chuẩn PBDEs 183 Hình 8: Phương trình đường chuẩn PBDEs 209 71 ... phẩm nhựa và chất thải nhựa PBDEs có tất sản phẩm nhựa chất thải nhựa số liệu nói hàm lượng PBDEs nhựa hạn chế điều nói hàm lượng PBDEs chất thải nhựa cần quan tâm nhiều Hiện chất thải nhựa. .. Trên sở em lựa chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu xác định hàm lượng Polybromodiphenyl Ether (PBDEs) chất thải nhựa? ?? để làm đề tài nghiên cứu cho khóa luận nghiệp Mục tiêu nghiên cứu - Xác định hàm... lượng số đồng loại thuộc nhóm Polybromodiphenyl Ether (PBDEs) chất thải nhựa - Đề xuất số biện pháp quản lý xử lý rác thải nhựa Nội dung nghiên cứu 3.1 Nghiên cứu tổng quan tài liệu các vấn