(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát và đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất flo hữu cơ (PFCs) trong nước và trầm tích tại một số làng nghề dệt nhuộm, tái chế giấy, nhựa
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Phùng Thị Vĩ KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ Ô NHIỄM CÁC HỢP CHẤT FLO HỮU CƠ (PFCs) TRONG NƢỚC VÀ TRẦM TÍCH TẠI MỘT SỐ LÀNG NGHỀ DỆT NHUỘM, TÁI CHẾ GIẤY, NHỰA Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS Phạm Hùng Việt Hà Nội - 2016 LỜI CẢM ƠN Lời em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Phạm Hùng Việt giáo viên hướng dẫn giao đề bài, quan tâm tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn anh chị em đồng nghiệp Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường Phát triển Bền vững (CETASD), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, đặc biệt TS Lê Hữu Tuyến bảo giúp đỡ tận tình để em hồn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô Khoa Môi trường - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội nói chung Bộ mơn Cơng nghệ mơi trường nói riêng giảng dạy trang bị cho em kiến thức quý giá suốt khóa học Luận văn thực khuôn khổ dự án: “Quan trắc quản lý chất ô nhiễm hữu bền vững (POPs) khu vực châu Á”, dự án hợp tác Trung tâm CETASD Đại học Liên hiệp quốc, Nhật Bản; em xin trân trọng cảm ơn nguồn kinh phí dự án Em xin gửi cảm ơn đến gia đình bạn bè ln chia sẻ, ủng hộ động viên em suốt thời gian qua Cuối em xin chân thành cảm ơn Hội đồng khoa học giúp đỡ em bảo vệ thành công luận văn Phùng Thị Vĩ MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG T NG QU N .3 ấ ữu (PFCs) 1.1 Tổng quan 1.2 Lịch sử sản xuất ô nhiễm h p chất PFCs 1.3 Thông tin chung việc sử dụng h p chất PFCs .8 1.4 Đ 1.5 Nhữ 1.6 Sự có mặt củ 1.7 Phát thải ô nhiễm PFCs từ dệt may, tái ch giấy, nhựa t i Việt Nam 21 ả ấ PFCs qu đị ƣờ .11 ƣớng dẫn h p chất PFCs 16 ấ PFCs số quố .19 1.7.1 Ô nhiễm từ ngành dệt may 21 1.7.2 Ô nhiễm từ ngành giấy 22 1.7.3 Ô nhiễm ngành sản xuất nhựa 24 1.8 Giới thiệu thi t bị sắc ký lỏng ghép nối khối phổ LC-MS/MS 25 1.8.1 Định nghĩa 25 1.8.2 Sự lưu giữ 25 1.8.3 Giới thiệu thiết bị sắc ký lỏng ghép nối khối phổ LC-MS/MS 8040, Shimadzu 26 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHI N C U 27 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 27 2.2 N i dung nghiên cứu 27 2.3 Đố ƣ ng nghiên cứu 27 2.3.1 Phạm vi nghiên cứu 27 2.3.2 Đối tượng nghiên cứu 28 2.4 P ƣơ ứu 28 2.4.1 Tham khảo tài liệu 28 2.4.2 Điều tra v 2.4.3 Phương ph p phân tích v đ nh gi tổng hợp .28 hảo t thực tế 28 Phương ph p đ nh gi v xử lý số liệu 39 2.4.4 CHƢƠNG 3.1 ẾT QUẢ NGHI N C U VÀ THẢO U N 40 K t quan trắc hiệ ƣờng khu vực làng nghề 40 3.1.1 Chất lượng môi trường khu vực LNDN Tương Giang 40 3.1.2 Chất lượng môi trường khu vực LNTCN Như Quỳnh 42 3.1.3 Chất lượng môi trường khu vực LNTCG Phong Khê 44 3.2 Giới h 3.3 Đ đị ƣ ng hiệu suất mẫu thu hồi 46 ứ đ ễ ề ệt nhu m tái ch giấy, ấ PFCs ƣớ số ự .48 3.3.1 Các hợp chất PFC nước mặt thuộc LNDN Tương Giang 49 3.3.2 Các hợp chất PFC nước mặt thuộc LNTCN Như Quỳnh 50 3.3.3 Các hợp chất PFC nước mặt thuộc LNTCG Phong Khê 52 3.4 So sánh mứ đ nhiễm h p chấ PFCs ƣớc làng nghề .53 3.5 Thành phần h p chấ PFCs ƣớc 56 3.5.1 Thành phần hợp chất PFC nước mặt thuộc LNDN Tương Giang .57 3.5.2 Thành phần hợp chất PFC nước mặt thuộc LNTCN Như Quỳnh 58 3.5.3 Thành phần hợp chất PFC nước mặt thuộc LNTCG Phong Khê 59 3.6 Đ 3.7 Đ 3.8 Đề xuất giải pháp quản lý h p chất PFCs 63 ẾT U N VÀ ứ đ nhiễ ấ PFCs ầ 60 di chuyển h p chất PFOA PFOS từ ƣớc vào trầm tích 62 IẾN NGHỊ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các nhóm hợp chất PFCs phổ biến Bảng 1.2 Một số hợp chất PFCs Bảng 1.3 Lịch sử phát sử dụng hợp chất PFCs Bảng 1.4 Ước tính lượng sử dụng PFOS chất liên quan tồn cầu Bảng 1.5 Tóm tắt quy định, khuyến cáo sử dụng hợp chất PFCs 17 Bảng 1.6 Ước tính khối lượng PFOS nhập vào Việt Nam theo nhóm sản phẩm dệt may vải bọc 22 Bảng 1.7 Ước tính khối lượng PFOS nhập vào Việt Nam theo nhóm giấy bìa giấy 24 Bảng 2.1 Vị trí lấy mẫu LNDN Tương Giang 31 Bảng 2.2 Bản đồ lấy mẫu LNTCN Như Quỳnh .33 Bảng 2.3 Vị trí LNTCG Phong Khê 35 Bảng 3.1 Kết quan trắc thông số trường LNDN Tương Giang 41 Bảng 3.2 Kết quan trắc thông số trường LNTCN Như Quỳnh 43 Bảng 3.3 Kết quan trắc thông số trường LNTCG Phong Khê 45 Bảng 3.4 Kết phân tích mẫu thu hồi 47 Bảng 3.5 Giới hạn định lượng hợp chất PFCs nước trầm tích 48 Bảng 3.6 Hàm lượng PFCs trung bình (ng/L) nước mặt làng nghề nước sông hồ vài nước giới 55 Bảng 3.7 So sánh hàm lượng PFCs trầm tích làng nghề kết nghiên cứu giới 61 Bảng 3.8 Hệ số phân bố Kd PFOA PFOS mẫu nước mặt trầm tích thuộc làng nghề 63 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc đặc trưng hợp chất PFCs Hình 1.2 Con đường phát thải phơi nhiễm PFCs mơi trường người 13 Hình 1.3 Hàm lượng PFOS sữa mẹ Việt Nam số nước 16 Hình 1.4 Sơ đồ cấu tạo phần khối phổ thiết bị LC-MS/MS 8040, Shimadzu 26 Hình 2.1 Bản đồ lấy mẫu LNDN Tương Giang .31 Hình 2.2 Vị trí lấy mẫu LNTCN Như Quỳnh 33 Hình 2.3 Bản đồ lấy mẫu LNTCG Phong Khê 34 Hình 2.4 Quy trình phân tích PFCs nước .37 Hình 2.5 Quy trình phân tích PFCs trầm tích 39 Hình 3.1 Biểu đồ kết phân tích PFCs nước mặt LNDN Tương Giang 50 Hình 3.2 Hàm lượng PFCs mẫu nước thuộc LNTCN Như Quỳnh 51 Hình 3.3 Hàm lượng PFCs mẫu nước thuộc LNTCG Phong Khê 53 Hình 3.4 Biểu đồ so sánh hàm lượng PFCs nước mặt làng nghề 54 Hình 3.5 Thành phần hợp chất PFCs mẫu nước LNDN Tương Giang theo mùa 57 Hình 3.6 Sự phân bố hợp chất PFCs mẫu nước thuộc LNTCN Như Quỳnh theo mùa 59 Hình 3.7 Thành phần hợp chất PFCs mẫu nước LNTCG Phong Khê .60 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT BfR Viện đánh giá rủi ro liên bang Đức (Federal Institute for Risk Assessment in Germany) COT Ủy ban độc tính Anh (Committee on Toxicity) DWC Ủy ban nước uống Đức (The German Drinking Water Commission) DWI Thanh tra nước uống Anh (Drinking Water Inspectorate U.K) ECF Q trình flo hóa phương pháp điện hóa (Eletrochemical fluorination) EPA Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (Environmental Protection Agency) FDA Cục quản lý thực phẩm dược phẩm Hoa Kỳ (Food and Drug Administration) FOSA N-etylperflooctan sunfonamit (N-ethyperfluorooctane sulfonamide) FOSE Etylperflooctan sunfonamidoetanol (Ethylperfluorooctane sulfoonamidoethanol ) FTOH Flotelome ancol (Fluorotelomer alcohol) MDH Sở Y tế Minnesota, Hoa Kỳ (Minnesota Department of Health) NJDEP Cục bảo vệ môi trường New Jersey, Hoa Kỳ (New Jersey Department of Environmental Protection) PFAAs Các axit perfloankyl (Perfluoroalkyl acids) PFASs Các ankyl sunfonat polyflo hóa (Polyfluorinated alkyl sulfonates) PFBA Axit perflobutanoic (Perfluorobutanoic acid) PFBS Muối perflobutansunfonat (Perfluorobutanesulfonate) PFCAs Các axit perflocacboxylic (Perfluorocarboxylic acids) PFCs Các hóa chất perflo hóa (Perfluourinated Chemicals) PFDA Axit perflodecanoic (Perfluorodecanoic acid) PFDoA Axit perflododecanoic (Perfluorododecanoic acid) PFDS Muối perflodecansunfonat (Perfluorodecanesulfonate) PFHpA Axit perfloheptanoic (Perfluoroheptanoic acid) PFHxA Axit perflohexanoic (Perfluorohexanoic acid) PFHxDA Axit perflohexadecanoic (Perfluorohexadecanoic acid) PFHxS Muối perflohexansunfonat (Perfluorohexanesulfonate) PFNA Axit perflononanoic (Perfluorononanoic acid) PFOA Axit perflooctanoic (Perfluorooctanoic acid) PFODA Axit perflooctadecanoic (Perfluorooctadecanoic acid) PFOS Muối perflooctansunfonat (Perfluorooctanesulfonate) PFOSF Perflooctansunfonyl florua (Perfluorooctansulfonyl fluoride) PFPeA Axit perflopentanoic (Perfluoropentanoic acid) PFSAs Các axit perflosunfonic (Perfluorosulfonic acids) PFTeDA Axit perflotetradecanoic (Perfluorotetradecanoic acid) PFTrDA Axit perflotridecanoic (Perfluorotridecanoic acid) PFUdA Axit pefloundecanoic (Perfluoroundecanoic acid) PNEC Dự đốn hàm lượng khơng gây ảnh hưởng (Predicted no-effect concentration) POPs Các chất ô nhiễm hữu bền vững (Persistent Organic Polutants) pTDI Hàm lượng hấp thu hàng ngày chấp nhận (Provisional tolerable daily intake) PTFE Polytetrafloetylen (Polytetrafluoroethylene) SNUR Quy tắc sử dụng quan trọng (Significan New Use Rules) MỞ ĐẦU Các hợp chất flo hữu (Perflourinated Chemicals - PFCs) tập hợp chất với nhiều đặc tính hữu ích ổn định nhiệt hố học, có khả thấm dầu, mỡ nước Điều làm chúng có giá trị hàng ngàn ứng dụng công nghiệp quan trọng, bao gồm ứng dụng tự động hoá, điện tử công nghiệp dệt may [44] Chúng sử dụng lớp phủ nhiều sản phẩm đồ dùng nhà bếp chống dính, bao bì thực phẩm loại vải [41] Qua trình sử dụng sản phẩm có chứa PFCs, người thải môi trường lượng lớn làm ô nhiễm nước mặt, nước ngầm, nước thải nước biển, trầm tích khơng khí [7, 37, 68] Các chất phát mô số động vật hoang dã [26, 32, 33, 36], mô người mẫu máu [31, 42, 75, 83] Một số nghiên cứu ảnh hưởng hợp chất PFCs gan phình to gan u gan hay ảnh hưởng đến sức khỏe sinh sản suy giảm số lượng tinh trùng, làm giảm trọng lượng kích thước thai nhi, ngồi cịn có thử nghiệm độc tính chúng với hệ thống miễn dịch bệnh ung thư [11, 13, 39] Năm 2009, muối perflooctansunfonat (PFOS) perflooctansunfonyl florua (PFOSF) thêm vào danh mục chất ô nhiễm hữu bền vững (POPs) Phụ lục B Cơng ước Stockholm tính bền vững, tích luỹ sinh học tồn lâu dài môi trường ảnh hưởng tiêu cực đến sức khoẻ người [73] Cũng số nước phát triển, Việt Nam có lo ngại gia tăng nhiễm hố học phát triển cơng nghiệp nhanh chóng việc kiểm sốt hố chất thiếu hiệu Ngoài ra, yếu k m việc quản lý chất thải tác động nghiêm trọng đến môi trường thuỷ sinh toàn nước thải sinh hoạt nước thải làng nghề thải trực tiếp vào nguồn nước mà không qua xử lý Nước thải từ nguồn tiếp nhận sử dụng cho tưới tiêu vơ tình làm tăng khả tích lũy hợp chất hữu bền vững hệ sinh thái thuỷ sinh ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt Một nghiên cứu gần cho thấy có mặt PFOS axit perflooctanoic (PFOA) nước hàm lượng thấp Hà Nội (ng/L-nano gam Lít) [74] Các làng nghề truyền thống Việt Nam có nhiều đóng góp cho GDP đất nước nói chung kinh tế nơng thơn nói riêng Tuy nhiên, thách thức đặt nhà quản lý vấn đề môi trường sức khỏe cộng đồng bị ảnh hưởng từ hoạt động sản xuất làng nghề Xuất phát từ thực tiễn trên, em tiến hành thực đề tài : u số ễ ấ flo hữu (PFCs) ề ệt nhu m, tái ch giấ ự ả s ƣớ đ trầ Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 33 Sắc đồ mẫu nước Như Quỳnh HY-06 Hình 34 Sắc đồ mẫu nước Như Quỳnh HY-07 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 35 Sắc đồ mẫu nước Như Quỳnh HY-08 Hình 36 Sắc đồ mẫu nước Như Quỳnh HY-09 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 37 Sắc đồ mẫu nước Như Quỳnh HY-10 Hình 38 Sắc đồ mẫu nước Như Quỳnh HY-11 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 39 Sắc đồ mẫu trầm tích Phong Khê BN-01 Hình 40 Sắc đồ mẫu trầm tích Phong Khê BN-02 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 41 Sắc đồ mẫu trầm tích Phong Khê BN-03 Hình 42 Sắc đồ mẫu trầm tích Phong Khê BN-04 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 43 Sắc đồ mẫu trầm tích Phong Khê BN-08 Hình 44 Sắc đồ mẫu trầm tích Phong Khê BN-10 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 45 Sắc đồ mẫu trầm tích Phong Khê BN-11 Hình 46 Sắc đồ mẫu trầm tích Phong Khê BN-14 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 47 Sắc đồ mẫu trầm tích Phong Khê BN-15 Hình 48 Sắc đồ mẫu trầm tích Tương Giang BN-20 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 49 Sắc đồ mẫu trầm tích Tương Giang BN-21 Hình 50 Sắc đồ mẫu trầm tích Tương Giang BN-22 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 51 Sắc đồ mẫu trầm tích Tương Giang BN-23 Hình 52 Sắc đồ mẫu trầm tích Tương Giang BN-24 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 53 Sắc đồ mẫu trầm tích Tương Giang BN-33 Hình 54 Sắc đồ mẫu trầm tích Hưng Yên HY-02 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 55 Sắc đồ mẫu trầm tích Hưng n HY-03 Hình 56 Sắc đồ mẫu trầm tích Hưng Yên HY-04 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 56 Sắc đồ mẫu trầm tích Hưng n HY-06 Hình 57 Sắc đồ mẫu trầm tích Hưng Yên HY-10 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 58 Sắc đồ mẫu trầm tích Hưng n HY-13 Hình 58 Sắc đồ mẫu trầm tích Hưng Yên HY-14 Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Thời gian lưu (phút) Cường độ tín hiệu (µV) Hình 59 Sắc đồ mẫu trầm tích Hưng n HY-15 Hình 60 Sắc đồ mẫu trầm tích Hưng n HY-16 Thời gian lưu (phút) ... 21°08''30.973'''' Làng nghề tái chế nhựa Như Quỳnh, Hưng Yên (LNTCN Như Quỳnh) Mười bảy mẫu nước mặt mười mẫu trầm tích thu từ kênh rạch quanh làng nghề tái chế nhựa Minh Khai (hình 2.2) Làng nghề tái chế nhựa. .. 2.1 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHI N C U Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá mức độ ô nhiễm hợp chất PFCs nước trầm tích làng nghề dệt nhuộm Hồi Quan, Tương Giang, Bắc Ninh, làng nghề tái chế giấy Phong... chất PFCs nước trầm tích - So sánh hàm lượng hợp chất PFCs làng nghề so sánh với kết nghiên cứu khác giới - Đánh giá thành phần hợp chất PFCs nước trầm tích - Nghiên cứu di chuyển hợp chất PFOA