(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội

(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích Polybrom Diphenyl Ete trong tầm tích Hồ Tây, Hà Nội

Tính cấpthiếtcủađềtài

Đến nay, nghiên cứu về sự tồn tại và xu hướng phân bố của PBDEstrongcácđốitượngmôitrườngnhưbụi,khôngkhí,nước,trầmtích,sinhvậ t,

PBDE (Polybrominated Diphenyl Ethers) đã được phát hiện trong nhiều mẫu sinh phẩm của con người như máu, sữa mẹ và tóc, cho thấy sự hiện diện của chúng trong cơ thể con người (Robin và cộng sự, 2014) Ô nhiễm PBDEs trong trầm tích đang trở thành mối quan tâm nghiên cứu toàn cầu do tính bền vững, khả năng tích lũy sinh học cao và tác động tiêu cực đến sức khỏe con người Nhiều nghiên cứu đã đánh giá hiện trạng và độc tính của PBDEs trong trầm tích hồ, trong đó có nghiên cứu của Wu và cộng sự (2012) trên 12 hồ tại Trung Quốc, cho thấy nồng độ của ΣPBDE và DBDPE trong trầm tích có sự biến động đáng kể, với tổng nồng độ dao động từ 0,02–0,29 ng/g đối với tri- đến hepta-BDEs và 1,02–3,64 ng/g đối với DBDPE Sự tích lũy của PBDEs và DBDPE có xu hướng tăng từ dưới lên trên bề mặt của các lớp trầm tích, cho thấy mức độ ô nhiễm ngày càng gia tăng.

Nghiên cứu cho thấy quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa có mối liên hệ mật thiết với sự ô nhiễm PBDEs và DBDPE trong trầm tích Mặc dù sự thải bỏ DBDPE vào môi trường trong những năm gần đây vẫn thấp hơn so với ΣPBDE (tổng của tri- đến hepta-BDEs), nhưng xu hướng tích lũy theo thời gian của nhóm chất này cho thấy rằng sự ô nhiễm sẽ tăng lên tỷ lệ thuận với việc sử dụng ngày càng tăng DBDPE trong tương lai.

Hồ Tây, hồ tự nhiên lớn nhất Hà Nội, đang đối mặt với tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng do quá trình đô thị hóa và phát triển kinh tế Chất lượng nước hồ suy giảm do nhiều nguyên nhân, bao gồm hệ thống xử lý nước thải chưa đáp ứng đủ nhu cầu và hàng nghìn mét khối nước thải được xả trực tiếp vào hồ mỗi ngày Bùn đáy hồ dày từ 0,2 đến 1,5m, chứa nhiều chất ô nhiễm như dầu mỡ và kim loại nặng vượt mức cho phép, ảnh hưởng đến hệ sinh thái Các sự kiện cá chết hàng loạt, như 200 tấn cá chết vào tháng 10/2016 và 20,5 tấn vào tháng 7/2018, là dấu hiệu cảnh báo về tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng của môi trường nước hồ.

Đến nay, nhiều nghiên cứu đã đánh giá chất lượng môi trường nước và trầm tích hồ Tây, tập trung vào các chỉ số cơ bản theo QCVN08-MT:2015/BTNMT như DO, COD, BOD5, PO4 3-, TSS, chlorophyll a và các kim loại nặng như Pb, Hg, Cd, Cu, As, Zn Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu về trầm tích chỉ chú trọng vào ô nhiễm kim loại nặng như Pb và Cd, trong khi chưa có nghiên cứu nào về ô nhiễm các hợp chất hữu cơ bền, đặc biệt là polybromdiphenylete (PBDEs) PBDEs là nhóm chất hữu cơ bền có khả năng tích lũy cao trong trầm tích và sinh vật dưới nước, gây ra các tác động lâu dài đối với sức khỏe con người và hệ sinh thái.

Việc nghiên cứu và đánh giá hiện trạng ô nhiễm các chất PBDEs trong trầm tích Hồ Tây, Hà Nội là cần thiết do khả năng tích lũy sinh học cao và những tác động lâu dài của chúng đối với sức khỏe con người và sinh vật Hiện tại, chưa có số liệu cụ thể về tình hình ô nhiễm của các nhóm chất này trong trầm tích Hồ Tây Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp dữ liệu quan trọng về ô nhiễm PBDEs, giúp xác định nguồn ô nhiễm trong môi trường trầm tích hồ Từ đó, các cơ quan quản lý nhà nước có thể đề xuất các giải pháp và biện pháp quản lý phù hợp nhằm ngăn ngừa sự phát tán và tích lũy các chất hữu cơ bền độc hại, đồng thời cải thiện chất lượng môi trường nước và trầm tích Hồ Tây.

Sự tích lũy các chất ô nhiễm trong môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh vật và con người qua chuỗi thức ăn, gây ra những hệ lụy nghiêm trọng cho sức khỏe và hệ sinh thái Một trong những chất ô nhiễm đáng chú ý là nhóm PBDEs, được sử dụng làm chất chống cháy trong nhựa, có tác động xấu đến chức năng nội tiết và liên quan đến nhiều vấn đề sức khỏe như suy giảm trí nhớ, khả năng nhận thức và miễn dịch, cũng như gây ung thư Với đặc tính hóa lý và khả năng tích lũy lâu dài, PBDEs tiềm ẩn nguy cơ nghiêm trọng cho sức khỏe cộng đồng Do đó, việc nghiên cứu mức độ tích tụ của các chất hữu cơ bền vững, bao gồm PBDEs, là cần thiết để xây dựng cơ sở khoa học cho các chính sách quản lý và giải pháp phòng ngừa ô nhiễm môi trường từ hoạt động tái chế nhựa Theo Nghị định 21/2013/NĐ-CP, Bộ Tài nguyên và Môi trường có trách nhiệm hướng dẫn điều tra, khảo sát khu vực ô nhiễm và xác định thiệt hại môi trường, nhằm khắc phục và cải thiện tình trạng ô nhiễm.

Chúng tôi đã quyết định nghiên cứu ứng dụng quy trình phân tích polybrom diphenyl ete trong trầm tích Hồ Tây, Hà Nội, nhằm giải quyết các vấn đề đã nêu.

Mụctiêu,phạmvinghiêncứucủa đềtài

Mụctiêu:Ứngdụngđượcquytrìnhphântíchpolybromdiphenyleteđểphântíchpol ybromdiphenyl ete trongtrầmtích ởHồ Tây,Hà Nội.

Nộidungnghiêncứu

Giới thiệuvềPBDEsvà độctính

Polybrom diphenyl ete (PBDEs) là nhómhợp chất hữu cơ thơm, được tạothànhdosựthaythếcácnguyêntửhidrotrênvòngdiphenyletebằngcácnguyêntửbro m.CôngthứctổngquátcủacácPBDEslàC12H(10-a)BraO(a=m+n,1≤a

CóbađồngloạiPBDEthươngmạilàpentabromodiphenylether(pentaBDE),octabr omodiphenyl ether (octaBDE) và decabromodiphenyl ether (decaBDE),trongđó,decaBDElàPBDEsửdụngrộngrãinhấttrêntoàncầu[2,3].

PBDEs được phân loại theo số lượng trung bình nguyên tử brom trong phân tử, thường chia thành 10 nhóm tương ứng với số lượng nguyên tử brom có mặt (từ 1 đến 10) Mỗi nhóm PBDE tương ứng với các chất đồng loại, được tóm tắt qua bảng 1.1.

Bảng1.1:Phânloại PBDEs theosốnguyên tửBromtrongphântử

Số nguyên tửbrom Tên nhóm Công thứcphântử Sốchất

+PBDEs bromthấp:gồm1-5 nguyên tửbrom.

Năm 1980, Ballschmiter và Zell [3] đã đề xuất hệthống ký hiệu cho cácpolyclobiphenyl(PCBs)theothứtựPCB-1đếnPCB-

PBDEs (Polybrominated Diphenyl Ethers) là các hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử lớn, thường tồn tại dưới dạng chất lỏng có độ nhớt cao hoặc dạng bột Nhiệt độ nóng chảy của PBDEs rất đa dạng, phụ thuộc vào khối lượng phân tử của chúng Nhiệt độ sôi của các hợp chất này nằm trong khoảng 310 độ C.

425 0 Cvàcóápsuấthơithấp.ĐộtanvàkhảnănghóahơicủaPBDEsrấtthấpnênchúngluô ncóxuhướngđọnglắnglại,đặcbiệtđốivớicácphântửcósốlượngbromcao,hằngsố phân bố giữa 1-octanol và nước (LogKow) cũngtăng dần theo số nguyên tửcacbonnênsốcacboncàngcaothìđộtancủaPBDEscànggiảm.

Mặc dù liên kết carbon-brom trong phân tử PBDE yếu hơn liên kết carbon-clo trong dioxin, furan hay PCBs, nhưng các hợp chất này vẫn bền vững trong môi trường Điều này là nhờ vào cách mà các hợp chất clo như dioxin, furan hay PCBs tương tác và khả năng tích lũy sinh học cao của chúng, do không phản ứng với cả acid mạnh và bazơ mạnh Tính chất hóa học của các PBDEs phụ thuộc vào số lượng nguyên tử brom trong phân tử; ở nhiệt độ cao, liên kết này dễ bị bẻ gãy, tạo ra các dạng brom tự do.

Nhiệt độ sôi của PBDEs dao động từ 310 đến 425 °C, trong khi áp suất hóa hơi của chúng rất thấp Sự hóa hơi và độ tan trong nước của PBDEs cũng rất hạn chế, đặc biệt là với các phân tử có số nguyên tử brom cao, dẫn đến hằng số phân bố giữa 1-octanol và nước tăng theo số lượng brom Ở nhiệt độ cao, PBDEs có thể tạo ra các sản phẩm khác nhau trong các điều kiện cụ thể Khi nhiệt độ đạt khoảng 700 °C trong môi trường thiếu oxy, PBDEs sẽ hình thành với số nguyên tử brom thấp hơn, và chúng không phản ứng với cả acid mạnh và bazơ mạnh Tính chất hóa học của PBDEs phụ thuộc vào số lượng brom trong phân tử, và ở nhiệt độ cao, chúng dễ bị phân hủy tạo ra các dạng brom tự do.

Bảng 1.2: Một số tính chất lý học, hóa học cơ bản của

Khốilượngphântử(g/mol) 564,69 801,47 959,22 Độ tan trongnước,25 0 C(àg/L) 13,3 DDTs (0,462– ).

2 6 , 7 n g / g ) > H C H s ( 0 , 4 9 1 – 2 2 , 6 n g / g ) > endosulfan compounds (0,196–19,4 ng/g) Nồng độ PBDE cao được phát hiệnởmộtsốđiểmởNghệAnvàtỉnhQuảngBình,liênquanđếncáchoạtđộngcủacon ngườinhưdulịch,giaothông vàtiêudùngnộiđịa.[17,18]

Nghiên cứu của Anhvàcộngsự (2017) đã chỉ ra rằng lượng PBDE trong nhiều loại mẫu khác nhau, bao gồm sản phẩm tiêu dùng và bụi trong nhà, được thu thập từ hai địa điểm tái chế rác thải điện tử và một số khu công nghiệp, đô thị tại Việt Nam, nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm và khả năng phát thải Hàm lượng PBDE trong các mẫu bụi trong nhà dao động từ 250 đến 8740 ng/g, cao hơn nhiều so với các khu công nghiệp và văn phòng hộ gia đình Tỷ lệ phát thải PBDE từ các bộ phận nhựa của thiết bị điện tử thải bỏ vào bụi ướt ước tính nằm trong khoảng từ 3,4 x 10.

Nồng độ PBDE trong môi trường là rất đáng lo ngại, với mức tổng số PBDE đạt 1,2 x 10^-5 năm và BDE-209 từ 2,9 x 10^-7 đến 7,2 x 10^-6 năm Một số loài cá được thu thập từ làng tái chế rác thải điện tử cho thấy mức PBDE cao, đặc biệt là BDE-209, vượt trội so với các báo cáo trước đây Sự phân bố và nồng độ PBDE trong các mẫu cá khác nhau cho thấy sự phát thải đáng kể từ chất thải điện tử, làm cho các làng tái chế này trở thành nguồn ô nhiễm tiềm năng của PBDE.

Matsukami và cộng sự (2017) đã nghiên cứu PBDEs và các chất làmchậm cháy (FR) thay thế trong các mẫu môi trường được thu thập năm 2012,2013và2014từmộtkhuxửlýchấtrácđiệntửởmiềnBắcViệtNam.NồngđộPBDE và

Nồng độ các chất thay thế FR trong đất xung quanh khu xử lý rác thải điện tử dao động từ 37 đến 9200 ng/g và 35 đến 24.000 ng/g Trong khi đó, nồng độ nhóm chất này trong đất xung quanh khu vực đổ thải biến đổi từ 1,6 đến 62 ng/g và từ