Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Khoa học Môi trường: Đánh gía mức độ tồn lưu thuốc bảo vệ thực vật tại kho thuốc Hòn Trơ, xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An và đề xuất giải pháp xử lý

DANH MỤC BANGBảng 1.1: Các đặc điểm của hóa chất thuốc BVTV tổn lưu khó phân hủy 4 Bang 1.2: Công thức hóa học của một số hóa chất BVTV.. Mục tiêu nghiên cứu = Đánh giá mức độ tổn lưu củ

LOI CAM DOAN Tên tôi là: Nguyễn Thanh Trung Mã số học viên: 128.440.301.016

Lớp: 20MT

Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số:

Tôi xin cam đoan quyền luận văn này được chính tôi thực hiện dưới sự hướng

dẫn của PGS.TS Vũ Đức Toàn và PGS.TS Bùi Quốc Lập với đề tài nghiên cứu

trong luận văn: “Đánh giá mức độ tôn lưu thuốc Bảo vệ thực vật tại kho thuốc Hòn

Tro, xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An và dé xuất giải pháp xử ly".

Đây là đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào

trước đây, do đó không có sự sao chép của bất kì luận văn nào Nội dung của luận

văn được thé hiện theo đúng quy định, các nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu sử

dụng trong luận văn đều được trích dẫn nguồn.

Nếu xay ra van đề gi với luận văn này, tôi xin chịu hoàn toản trách nhiệm theo quy định /.

NGƯỜI VIET CAM DOAN

Nguyễn Thanh Trung

LOI CẢM ON

Đề có thé hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, ngoài những cố gang của ban

thân, tôi còn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè trong trường

và các cá nhân tập thê trên địa bàn nghiên cứu.

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS.Vũ Đức Toàn, PGS.TS.Bùi Quốc

Lập đã trực tiếp hướng dẫn tôi xây dựng luận văn, luôn giảng giải, chỉ dẫn, góp ý sâu sát một cách tận tinh.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thé cán bộ, lãnh đạo Công ty

Cô phan Đầu tư Công nghệ Tài nguyên Môi trường Việt Nam đã tạo điều kiện dé tôi có thé tham gia gói thầu 3/2014: "Xử ly thí điểm chat thải POP bằng một số công nghệ không đốt" với vai trò là chỉ huy thi công, thực hiện công tác xử lý thí

điểm và được phép sử dụng các kết quả phục vụ nội dung luận văn.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy, các cô thuộc Khoa

Môi Trường trường Đại học Thủy Lợi, các thầy cô là những người đã truyền thụ

cho tôi những kiến thức, ý tưởng trong suốt quá trình tôi được học tập tại trường,

tao mọi điều kiện tốt nhất dé tôi có thé hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.

Với những kinh nghiệm và kiến thức của bản thân còn hạn chế, luận văn được hoàn thành trong thời gian có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót Tôi mong

sẽ nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô cùng toàn thê các bạn đọc để luận văn tốt nghiệp này được hoàn thiện hơn.

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Học viên

Nguyễn Thành Trung

1.1 Tổng quan về hóa chat BVTV tồn lưu va một số phương pháp xử lý 4

1.1.2 Một số phương pháp xử lý tồn lưu hóa chất BVTV khó phân hủy 16

1.2 Thực trạng tồn lưu và biện pháp xử lý hóa chất BVTV tai các kho thuốc tại 'VIỆT ÌNAaI 2G 2 1022231111231 1112130 11197111190 vn KH KT 1E vo 25

1.2.1 Thực trạng tồn lưu hóa chất BVTV tại các kho thuốc tại Việt Nam 25 1.2.2 Một số biện pháp xử lý hóa chất BVTV tôn lưu tại Việt Nam 30 1.3 Đặc điểm khu vực 014019080) 0001 32

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TON LƯU CUA HOA CHAT BVTV

TẠI KHO THUỐC BVTV HON TRO, XÃ DIEN YEN, HUYỆN DIEN CHAU,

TINH NGHỆ AN 2c t2 tt th ae 35

2.2 Đánh giá mức độ tồn lưu hóa chất BVTV trong môi trường đất tại kho thuốc

¬ .A 39

2.2.1 Vị trí các điểm lay mẫu môi trường đất tại kho thuốc 39

2.3 Mức độ tồn lưu hóa chất BVTV trong môi trường nước ngầm tại kho thuốc

2.3.1, Vị tí câc điểm lấy mẫu môi trường nước dưới đắt tại kho thuốc 472.32 Câc thông số đânh giầ nhiễm 492.3.3 Kết qua phđn tích mẫu 492.4 Banh giâ mức độ tồn lưu hóa chit BVTV tại kho thuốc Hòn Tro 502.4.1 Đânh giâ mức độ tồn lưu hóa chất BVTV tai kho thuốc Hồn Tro trong

2.4.1 Đảnh giâ mức độ tồn lưu hóa chất BVTV tai kho thuốc Hồn Tro trong

môi trường nước ngằm 33

2.5 Dinh giâ mức độ rủi ro dn site khỏe con người do Hóa chất BVTV tĩn lưu

8

CCHUONG 3: NGHIÍN CỨU BIEN PHAP XỬ LÝ GIAM THIÍU 6 NHIEM MOL

TRUONG TẠI KHO THUỐC 57

3,1, Co sở đề xuất lựa chọn giải phâp xử lý 57

32 Xi ý thứ nghiệm s

3221, Quy winh xirly 39

3.23, Tiến hănh sử lý tứ nghiệm ot3.3 Thực hiện câc chu tinh xửlý vă lấy mẫu 66

PHU LỤC = ° ° " 74

DANH MỤC CAC CHỮ VIET TAT

Ký hiệu Ý nghĩa

BINMT Bộ Ta nguyên Môi tường

cv Quy chuẩn Việt Nam

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

DANH MỤC BANG

Bảng 1.1: Các đặc điểm của hóa chất thuốc BVTV tổn lưu khó phân hủy 4

Bang 1.2: Công thức hóa học của một số hóa chất BVTV $

Bảng 1.3: Một số thông số hoá lý của p/p"DDT p.p"DDE và pp-DDD 9Bảng 1.4: Một số thông số hoá lýcủa HCH "Bảng 1.5: Tiêu chí đánh giá độc tính của các chất, RBảng 1.6: Danh mục một số khu vực 6 nhiễm đặc biệt nghiêm trọng do tồn lưu hóa.chấtBVTV tinh Nghệ An 26Bảng 2.1: Vị tí các điểm ấy mẫu môi trường đắt ti kho thuốc Hồn Tr 39

Bảng 22: Kết quả phân tich mẫu đất khu vực kho thuốc Hin Tro 4

Bảng 2.3: Vị tí các điểm lấy mẫu môi trường nước ngắm ti kho thuốc Hồn Trơ.47Bảng 2.4: Kết quả phân tich mẫu nước dưới đắt khu vực kho thuốc Hồn Trơ 49Bảng 2.5: Tổng hợp các kết quả phân tích của các vị tr lấy mẫu môi trường đắt(mg/kg) 30Bảng 2.6: Tổng hợp v các kết quả phân tích của các vị trí Ky mẫu mỗi trường nước

ngằm (ug) s

Bảng 2.T: Ý nghĩa của các thông số trong tính toán giá tri CR 34Bảng 3.1: Kết quả phân tích chất đất tại khu vực kho thuốc BVTV Hồn Trơ 7Bảng 3.2: Kết quả phân tích hàm lượng hóa chất BVT lâm thông số nền 58

Bảng 3.3: Bảng ting hợp kết quả xử lý 68 Bảng 3.4: Bảng tổng hợp hiệu quả xử lý qua các chu trình 68

ĐANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Công thức cấu tạo của p,p`-DDT (a), p.p'-DDE (b) và p.p'-DDD (e) 8

Hình 1.2: Công thức cấu tạo của z -HCH vả y-HCH 10

Hình 1d: Sơ đổ khử RCI bởi hiro 24

Hình 1.5: Hiện trạng khu vực kho thuốc Hòn Tro, xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu,

tỉnh Nghệ An 33

Hình 1.6; Mặt cắt khu vực kho thuốc Hòn Tro ° 3Hình 1.7: Sơ đỗ vị trì Khu vực kho thuốc 3

Hình 2.2: Vị trí lẫy mẫu môi trường đắt và trằm tích 43

Hình 2.3: Bản đỗ v rt lẾy mẫu nước ngằm, se 48Hình 3.1: Quy trình xử lý thử nghiệm dat nhiễm hóa chất BVTV 60

Hình 3.2: Một số hình ảnh xây đụng khoang xử lý sinh học 62

Hình 3.3: Hình ảnh các quy trình xử lý bằng công nghệ Daramend 67Hình 34: Biểu đồ sự thay đổi ning độ DDT, DDD, DDE qua các chu trình xử ý 68Hình 3.5: Biểu đỗ hiệu suất xử lý DDT tổng qua các chủ trinh i)

Hình 3.5: Hình ảnh đất sau xử lý bằng công nghệ Daramend 70

MO DAU

1 Tính cắp thiết của để tài

Việt Nam là nước sản xuất nông nghiệp, với khí hậu nhiệt đới nóng ẩm rất thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng nhưng cũng rất thu: lợi cho sự phát sinh, phit triển của sâu bệnh, cỏ dại gây hại mia ming Do vậy việc sử dụng thuốc bảo

vệ thực vật (BVTV) 48 phòng trừ sâu hại, dich bệnh bảo vé mita màng, giữ vũng an

ninh lương thục quốc gia vẫn là một biện pháp quan trong và chủ yếu, Cũng với

phân bón hóa học, thuốc BVTV là yêu tổ rất quan trọng để bảo đảm an ninh lưỡng

thực cho loài người Tuy nhiên, do các loại thuốc BVTV thường là các chất hoá học

có độc tính cao nên mật trái của thuốc BVTV là rit độc hai với sức khoẻ cộng đồng

và là một đối tượng có nguy cơ cao gây 6 nhiễm môi trường sinh thái nếu không

.được quản lý chat chẽ và sử dụng đúng cách Dư lượng thuốc BVTV quá giới hạncho phép trong nông sản, thực phẩm là mối đe dọa đối với sức khoẻ con ngườiTheo kết quả điều tra, thống kế tinh đến tháng 6/2015 trên địa ban toàn quốc có hơn1.562 điểm tồn lưu do hóa chất BVTV trên địa bàn 46 tinh bao gồm 289 kho lưu trữcòn nguyên trạng và 1.273 khu vực 6 nhiễm (trước đây là kho lưu trữ nhưng đã

được phá đỡ)[I] C:

hưởng lớn đến cộng đồng và môi trường tại khu vực 6 nhiễm Các kho chứa hoá

chất BVTV tôn lưu hầu hết được xây dựng từ những năm 1980 trở về trước, khi xây

đựng chưa quan tâm đến việc xử lý kết cấu, nén móng để ngăn ngừa khả năng ônhiễm Nhận thức được mức độ nguy hiểm và tác hại của hóa chất BVTV tổn lưutới môi trường và sức khỏe người dân, Chính phủ đã có quyết định số 1206/QD-

“TT ngày 02/9/2012 của Thủ Tướng Chính phủ về việc Phê duyệt Chương trìnhmục tiêu quốc gia khắc phục 6 nhiễm và cải thiện môi trường giai đoạn 2012 - 2015

điểm 6 nhiễm môi trường do hoá chất BVTV tồn lưu gây ảnh

trong đó có việc xứ lý cải thiện và phục hồi môi trường đối với 100 khu vực bị ô

được xây dựng khoảng năm 1977 và hoạt động đến năm 2000 với mục đích phân phối hóa chất BVTV, phân đạm cho người dân sử dụng trong các hoạt động nông nghiệp Khi xây dựng kho do sự hiểu bi

xử lý kết edu, nỀn móng để ngăn ngừa khả năng gây ô nhiễm chưa được quan tâm

Ngoài ra trong quá trình hoạt động của kho việc tu sửa, gia cố hàng năm không,

duge thực hiện dẫn tới sự xuống cắp nghiêm trọng của kho thuốc Cùng với việc hệthống thoát nước hẫu như không có nên khi mưa lớn tạo thành dong nước mặt rửatrôi hóa chất BVTV tồn dong gây ô nhiễm môi trường nước và đắt trên diện rộng

Với khả năng bị ô nhiễm nghiêm trọng như vật nên Chương trình Mục tiêu Quốc.

gia khắc phục ô nhiém và cải thiện môi trường giai đoạn 2012 - 2015 đã đưa kho.

thuốc Hòn Tro, xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu, tinh Nghệ An vào danh sách 100khu vục bị ô nhiễm mỗi trường đặc biệt nghiêm trọng do héa chất BVTV tổn lưucần phải xử lý trong giai đoạn 2012 - 2015 Tại đây theo khảo sit ban đầu tại kho

thuốc Hòn Tro, him lượng DDT tổn lưu trong đất vượt từ 42 đến 13.9337 lẫn so với QCVN 15:2008/BTNMT[2].

Chính vì vậy việc xử lý 6 nhiễm, củi thiện mỗi trường ở điềm tổn lưu này là việclâm hết sức cấp bách và cần thiết Đây cũng là vấn dé ma em lựa chọn và thực hiện đểtài luận văn: Đánh giá mức độ tằm lew thuốc bảo vệ thực vật tại Kho thude HonTro, xã Điễn Yên, huyện Din Châu, tình Nghệ An và dé xuất giải pháp xử bh

2 Mục tiêu nghiên cứu

= Đánh giá mức độ tổn lưu của một số hỏa chất thuốc BVTV tên lưu khó phânhủy tong đất tai kho thuốc ở khu vực Hon Tra, xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu,

tỉnh Nghệ An

= Đề xuất giải pháp xử lý ô nhiễm do ồn lưu hóa chất BVTV khó phân hủy tại

kho thuốc ở khu vực Hỏn Trơ, xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An.

.Đi tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu.

tượng nghiên cứu

do tổn lưu một số hóa chất thuốc BVTV

- Đánh giá mức độ tồn lưu hóa chất thuốc BVTV tại kho thuốc BVTV khu

vực Hồn Tro, xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An.

- Nghiên cứu giải pháp xử lý bằng xử lý thí điểm công nghệ Daramend

.4 Phương pháp nghiên cứu.

ĐỀ ài áp dụng các phương pháp nghiền cứu sau:

+ Phương pháp thu thập số liệu

- Thu thập các dữ liệu vé hiện trạng khu vực kho thuốc Hon Tra, xã Diễn Yên,

huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An.

- Thụ thập các dữ liệu về hiện trang tổn lưu hóa chất BVTV khu vực khothuốc Hòn Tro, xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu, tinh Nghệ An

+ Phương pháp ldy mẫu và phân tích tại phông thnghiệm

hóa

~ Lay mẫu đất và phân tích thành phẫn cơ giới của đất, mức độ 6 nỉ

chất BVTV tổn lưu làm thông số đầu vào trước khi xử lý thí điểm

- Lay mẫu đất sau mỗi chu trình xử lý thí điểm bằng công nghệ xử lý

Daramend và phân tích đánh giá mức độ xử lý hóa chất BVTV tồn lưu,

= Mẫu đất được thuê phân tích tại Trung tim Xử lý Môi trường - Bộ tư lệnh

Hóa học và Phòng phân tích chất lượng Môi trường (VILAS 366) - Viện Công nghệ

Mỗi trường,

+ Phương pháp chuyên gia

‘Tham khảo ý kiến các chuyên gia trong quá trình làm để tà

® Phương pháp phân tích, xứ lý số liệu.

Sử dụng các phần mềm tinh toán, xử lý các số liệu thu thập và xử lý thử

nghiệm đạt được.

+ Phương pháp thực nghiệm

Tiển hành xử lý thực nghiệm bằng công nghệ Daramend để đánh giá hiệu quả của phương pháp xử lý rút ra các kinh nghiệm xử lý và định hướng cho các nghiên cứu tiếp theo

'CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE VAN ĐÈ NGHIÊN CUU

1.1 Tổng quan về hóa chất BVTV tôn lưu và một số phương pháp xử lý

Ha chit BVTV tồn lưu thuộc nhóm các chất 6 nhiễm hữu cơ khó phân huỷ(Persistant Organic Pollutants- POPs) li những hợp chit hỏa học có nguồn gốc từ

cacbon, sinh ra do các hoạt động công nghiệp của con người Hóa chất thuốc

BVTV tồn lưu tương đổi bền vững trong môi trường, có khả năng tích lũy sinh học

qua chuỗi thức ăn, lưu trữ trong thời gian dai, có khả năng phát tán xa từ các nguồn.

phit thải và có tae động xấu tới súc khỏe con người và hệ sinh thải]

LLL Tầng quan về hóa chất BVT tần lew

1.1.1.1 Đặc điễn hoa chất BYTV tần hw

“heo Công we Stockholm, hóa chit thuốc BVTV tồn lưu thuộc nhóm POP có

các đặc điểm như trong bảng 1.1

Bảng 1.1: Các đặc điểm của hóa chất thuốc BVTV tn hưu khó phân hãy

Đặc điểm Qui định

Độ bền vũng _ | Thời gian bán huy trong nước > 2 thắng,

Thời gian bản hủy ong ầm ch > 6 thing

“Thời gian bản hủy ong đất > 6 thing

Khả năng tích tại IgKow > 5

sinh học Hệ số nồng độ sinh học (Bioconcentration factor) > 5000

Hệ số tích tụ sinh học (Bioaccumulation factor) > 5000.

Khả năng dil Thời gian bản hủy trong không khỉ > 2 ngày (hoặc có đủ mình

chuyển và phát| chứng về số liệu quan trắc tai các vùng xa so với nguồn tha)

tân xa

Ảnh hưởng xấu | Quan sát thấy các ảnh hưởng xẵu đến sire khỏe con người, môi

trường: hoặc kết quả về độc tinh cho thấy có khả năng gôy|

nguy bại đến sức khỏe con người, môi trường, Nguồn: [3]

Hóa chất BVTV tồn lưu có độc tính cao, đã được chứng minh có nhiều ảnhhưởng xấu đối với sức khỏe của con người và môi trường tự nhiên Hóa chat BVTV.tổn lưu khô phân hủy bao gồm các nhóm chất chính DDT, Toxaphene, Aldrin,

chất được trình bay trong bảng 1.2

Bảng 1.2: Công thức hóa học của một số hóa chất BVTV

STT] Chấtônhiễm 'Công thức hóa học

icon ODT -( Èy P

a

STT Chat ô nhiễm Cong thức hóa học.

1.1.1.2 Tỉnh chất hỏa lý của một số hỏa chất BVTV tần hưu điển hình

4 Tĩnh chất hóa I và độc học của DDT

DDT, công thức phân tir C;¿H,C¡;, lần đầu tiên được tổng hợp năm 1874 và là

sản phim của phản ứng giữa clonl (CCI,CHO) và clobenzen (C/HC!) trong môi

trường sít H.SO, đặc, DDT bị bến đội tong môi trường tạo thành DDE (1

I-đilo-bis (4-clophenyl) eten) và DDD (1,1-diclo-2.2-I-đilo-bis (4-clophenyÌ) etan) - các sản phẩm có khả năng độc hơn và thường đi kẻm với DDT trong các thành phần của môi

trường Bởi vậy, sinh vật sống thường bị nhiễm độc đồng thời các chất trên Mỗi chất

lại có 3 đồng phân do vị tí khác nhau của nguyên tử Cl trong công thức cấu tạo, trong đó các đồng phân phổ biển nhất li p.p'- DDT, p,p^DDE và p,p DDD.

ct 1

Che,

ông thức cấu tạo của p,p-DDT (a),p.p`-DDE (b) và p

Giá trị Ig Kạ của ø,p*DDT, p,p“DDE và p,p'-DDD nằm trong khoảng từ

4,70 đến 5,18 cho thấy các chất này hấp phụ tốt trong đắt Các chất này tan ít ongnước (từ 0,090 - 0,025 mg/l Khi bị rừa tôi từ đồng ruộng và xâm nhập vio môitrường nước mặt, DDT và các chất biến đổi sẽ có thể tích tụ vào trong các hat lơ

từng trong sông[3]

83x10 21x 10° 4,0 x 10°

(atmÏ/mol)

(©) Koc: hệ số phân bổ cacbon hữu cơ Nguôn [3]

DDT va các chất biến đổi (DDE, DDD) có bằng số Henry (từ 823 x 10 2,1 x

105 atm'/mol) và áp suất hơi bão hỏa (từ 1,6 x 107 - 6,0 x 10° mmHg) thấp hơn

so với PCB Khi bay hơi vio không khí, DDT, DDD và DDE tham gia các phản

ứng quang hóa, Thời gian bán hủy ước tính của DDT, DDE, DDD lần lượt là 37, 17

và 30 gid So sánh với qui định về các chất POP của công ước Stockholm (thời gianbán hủy trong không khi > 2 giờ), có thể thấy các chất này tương đối bén trong

không khí

Khi dé cập đến DDT người ta thường quan tâm đến p,p`- DDT, nó là thành

phần h của thuốc trừ sâu đưa vào môi trường do có độc tinh cao nhất đối vớicôn tring Sản phẩm công nghiệp của DDT là một hỗn hợp gdm nhiều đồng phân, ở

thể rin, miu tring ngà và có mùi đặc trưng, không tan trong nước nhưng cố khả

ữ nước, tan 51 trong các dung môi hầu cơ đặc bi là mỡ động vậ Khả

năng hỏa tan của DDT trong nước là thấp (hệ số hấp phụ cao) nên DDT có xu

hướng bị hip phụ trong cặn bùn, đắt đá, trim tích.

DDT bị khử clo trong điều kiện yếm khí tạo thành DDD DDT bị khử clotrong điều kiện hiểu khí tạo thinh DDE DDD và DDE cũng là các chất digt côn

trùng Tính độc của DDT > DDE > DDD Độ bền DDE > DDD> DDT Vi vậy

DDE thường có nồng độ cao hon DDT và DDD trong môi trường 11]

b Tink chất hóa lý của HCH

Nim 1825, HCH lần đầu tiên được tổng hợp bằng cách cho benzen phản ứng

với clo dưới anh sing mặt trời HCH có công thức phân tir là C¿H,Cl, và gồm có 8

đồng phân không gian

Hình 1.2: Công thức cầu tạo của ø -HCH và y-HCH

Các thông số hỏa lý đáng chủ ý của các đồng phân HCH được xác định đối

với y-HCH, a-HCH, B-HCH va ä-HCH (bảng 1.4) Giá trị Ig Koe (từ 3,57 - 3,80)

của các đồng phân HCH nhỏ hon DDT, Do đó, khả năng bắp phụ vào chất hữu cơ

«hom DDT Mat khác, HCH lại cổ ap suất hơi bão hia (từ 3,6

bor.

trong đắt của HCH y

x 107 ~ 4,5 x 10 mmHg) va độ tan trong nước (5 - 17 mg/l) lớn hơn so với

Khi quan trắc các chất POP trong môi trường nước, ai nhóm chit này thường được

đo cùng nhau Dù độ tan lớn hơn nhưng hàm lượng HCH trong các báo cáo quan

trắc về môi trường nước thường có giá tr nhỏ hơn so với DDT3]

Bang 1.4: Một số thông số hoá lý của HCH

Tnhrhất HCH | SHCH | PHCN | EHCR

"Nhiệt độ nóng chảy (°C) 1125 159-160 314315 141-142 Nhiệt độ sôi (°C) 3234°Cờ | 2§8°Cở 760 60°%Cởử0,5 60°C ở.

To0mnHg | mmHg | mmHg | 036mg

FC Ed oa BộmanmgmirmpD[— T7 Ta : iw Tiệsiphinbô

eK an sáo 36 | 4

+g Kee a7 sấy ar | 346

‘Ap suất hơi bão hoà PL| 42x10Ÿ [ 45x10" | 36x10” 7 35x10

(mm) awe | asec | amc | 3ệC

King: 35x10" | 686xiữ" | 46x18” | ate"

Nee]

Đặc tn của nhóm Alvin, Dielrin và Endrin

Adri, iekdin và endrn cũng à các hợp chit hữu cơ clo khó phần huy được

dig làm thuốc trữ sâu Dưới ác đụng của ánh sng và vi khuẩn, alin rất để đăng

bi đổi thành dieldrin, vì vậy ma trong môi trường tổn tại ch yếu là dieldrin có

tính độc cao hơn alin,

Endrin là một đồng phân của dieldrin, Endrin là chit rắn, mẫu trắng hẳu hết cómùi thơm và được sử dụng làm thuốc diệt các loại sâu bọ, gam nhắm và chim

“Trong tự nhiên, tỷ thuộc vào điều kiện môi trường mà endrin có thổi gian tồn lưukhác nhau, endin tổn ti trong đất khoảng 10 năm 5]

1.1.1, Tink chất độc học của một số hóa chất BVTV tén lu điển hình

Độc tính của một chất đối với một đối tượng cụ thể phụ thuộc vào nhiễu yếu

tổ như con đường xâm nhập vio cơ thể (tiêu hoá, h hấp ), đặc điểm cơ thể đi tượng (tuổi, giới, tình trạng sức khoẻ ), trạng thái tổn tại (rắn, long, khí) và tính

chất hoá lý của chất đó,

Độc tính của các chất có thé được phân loại thông qua liều lượng gây

chit (Lethal Dose, LD) và ning độ gây chết (Lethal Concentration, LC) Các dại

lượng này thường mô tả kèm với sinh vật thí nghiệm, phin trăm dip ứng và thời

gian thí nghiệm Theo cách phân loại này, nhiều chat trong nhóm POP thuộc nhóm.

độc mạnh.

Bảng 1.5: Tiêu chí đánh giá độc tính của các chất

Chỉ số LDS0Ì_ Chỉ số LCS0

Chỉ số LDS0 |_ Liễu lượng

qua đường | qua duing hit) h d

tiếp xúc qua ˆ gây chết có thể

"Phân loại miệng (trên thở (trên.

da (trên thỏ- | xâyratrên chuột | chuộttrong mg/kg) người

mg/kg) | 4h-mgkg)Chất eye độc st <10 <§ 1ml

‘Chat độc mạnh 1-50 10-100 5-43, 4ml

Chất độc vừa 50500 | 100-1000 | 44-340 30ml Chấtđộcnhẹ | 500-5000 | 1000-10.000 | 3502810 | 600ml

Chất it độc 3000-

10.000-2820.22.590 Lit 15.000 100,000

«Tink chất độc học của DDT

+ Các ảnh hưởng độc của DDT

DDT có tính độc trung bình với động vật thí nghiệm khi xâm nhập qua thức

ăn Giá trị LD50 của DDT ở chuột từ 113 đến 800 mg/kg, ở lợn là 300 marke, ở thỏ

là 400 mg/kg, ở cửu là 1000 mg/kg DDT có tính độc nhẹ với động vật thí nghiệm

khi xâm nhập qua da Giá trị LD50 của DDT ở chuột lúc này tir 2.500 đến 3.000mg/kg DDT không để ding hip thụ qua da trừ khi ở dang dung địch

= Ung thư

"Nhiều kết qua nghiên cứu cho thấy, DDT gây ung thư ở động vật thí nghiệm

Cục bảo vệ Môi trường Mỹ xếp DDT vào nhóm 2B,

- Hệ thần kinh

DDT gây ảnh hưởng tới hệ thần kinh Người nhiễm độc DDT ở liều cao sẽ có.triệu chứng buồn nôn, dau đầu, toát nhiều mồ hôi, dị ứng ở mắt, mũi, chắn động.toàn thân, co giật Các triệu chứng tương tự xuất hiện trong các nghiên cứu ở động.vật như sự run ray ở chuột ở liêu lượng 6,5 đến 13 mg/kg/ngày trong 26 tuần và matcân bằng ở khi ở iễu lượng 50 mg/ky/ngiy trong 6 thắng (3

~ Ấp chế miễn dich

DDT gây ức chế hoạt động của hệ miễn dịch, Với động vật thí ngh lệm, DDT

làm giảm thé kì ng ở chuột ở liễu lượng 13 mg/kg/ngày trong thời gian từ 3 đến 12

tuần phơi nhiễm Ngoài ra, DDT còn gây các ảnh hướng đến gan, thận và bệ sinhsản DDT phi huỷ gan ở chuột với lễu lượng 3,75 mg/kg ngày trong 36 twin, ở chỗvới liễu lượng 50 mg/kg ngảy trong 150 ngày Hiện tượng chảy máu tuyển thượng

thận xuất hiện ở chó với liễu lượng 138,5 make ngày trong 10 ngày [3] Động vật khi bị nhiễm DDT thường có triệu chứng cơ thể bị tái, lạnh và tăng sự kích động,

rồi nhanh ching lan truyền toàn thân Nếu bị phơi nhiễm dưới lều gây chất nhữngảnh hưởng đối với thần kinh và cơ bắp cổ thể qua di và sự hồi phục theo thời giantùy thuộc theo đường nhiễm

+ Sự chuyển hoá của DDT

Sự chuyển hoá của DDT đã được nghiên cứu trong cơ thé người và nhiễu

động vat thi nghiệm Kết quả chỉ ra chất chuyển hoá chủ yéu từ DDT là 2.2- clophenyl) axetie axit (DDA) Chit này được tạo thành sau một loạt các phân ứngkhử clo, khử hydro, hydroxyl hoá va oxi hoá Ban đầu DDT được chuyển hoá tronggan tạo thành DDE và DDD Tiếp đó, DDE chuyển hoá thành I-clo- 2,2- bis(p-

(p-clophenyl)eten (DDMU) trong gan và thành 1

thận Trong khi đó, DDD bị khử và tạo thành Lin lượt DDMU, 1- clophenyl) etan (DDMS) va DDNU Sự chuyển hoá từ DDMS thành DDNU diễn ra

clo-2,2-bis(p (-clophenyl)eten (DDNU) trong

cả tong gan và thin, nhưng thin chiếm vai trò chính, Sau đỏ, DDNU tiếp tục bị

chuyển hoá thành 2,2- bis (p-clophenyl) etanol (DDOH) va 2,2- bis (p-clophenyl)

etanal (ODCHO) trước khi tạo thành DDA.(3]

« Tích tụ và đào thải của DDT

- Tích tụ

DDT có thể tích ty trong các loại thực phẩm như rau, quả, cá Theo thời gian, lượng DDT tích ty trở nên lớn và xâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua đường thức ăn DDT cũng có thể di vào cơ thể qua đường thở và khi tiếp xúc qua da,

DDT tích tụ chủ yếu trong huyết thanh, máu và các mô mỡ Các nghiên

cứu trên những người tỉnh nguyện với liều lượng DDT từ 5 đến 20 mg/kg trong 6

thing cho thấy, tý lệ lượng DDT trong mỡ và máu là 280/1, DDT tích tụ nhiều

trong sta me

~ Bio thai

io thải DDT được nghiên cứu trên người và nhiề loại động vật thí nghiệm,

DDT có thé đảo thai qua sửa me, Phần lớn DDT đảo thải qua phân và nước tiểu

-HICH có thé hấp phụ qua da, qua hít thở và thức ăn Công nhân có thể nhiễm

độc qua da hoặc hit thé do thao tác không đúng qui trình Giá tị LD50 ở chuột từ

88 đến 270 mg/kg trong khi ở tho là 60 mgikg Liều lượng HCH thấp nhất có thể

gây từ vong ở trẻ nhỏ là 180 mg/kạ.

†-HCH không gây tác dụng đến tuyển nội tí Liễu gây chết của y-HCH đối

với con người qua đường ăn ung là 300 mg/kg, Các đồng phân khác của HCH kém

độc hơn Tuy nhiên, y-TICH bị phân hủy nhanh trong khi B-HCH lại bền vững lâu trong mô mỡ và gây ra các độc tinh mãn.

+ Sự chuyển hoá của HCH.

Ất 23.5:Clophenol là các chất chuyển hoá chính của œ-HCH Các a

.4,5-trielophenol chiếm tới 57,7% các chất

triclophenol, 2,4,6- trielophenol và

chuyển hoá từ œ -HCH trong nước tiểu của các công nhân tham gia thir nghiệm.

Ngoài ra sự chuyển hoá J-HCH trong gan diễn ra qua các phản ứng khử clo, khử

hydro, khử hydroclonia và hydroxyl hoá think năm sản phẩm chính gồm hexaclo

eyttohexen, pentaclo cyclohexen, 24/6-widdo phenol, 22,4,04eưaclo phonol và

pentclo benzen

« Tích tụ, đào thải và của HCH

-Tich tụ

{HCH được tích tụ trong mỡ của chim và động vật có vú y-HCH cũng được.

tìm thấy tong lòng dé trúng sau 32 ngày kể tir khí đưa vào động vật thí nghiệm

‘HICH có khả năng tích tụ trong mỡ, máu và sữa người Các phân tích đã

được thực hiện trên các mẫu sữa người tại châu Âu năm 1992 cho kết quả trung

bình 0,2 ppm, trong đó các mẫu có him lượng cao hơn tập trung ở Pháp, Séc và Ý,

Theo điều tra năm 1980 tại Đức, 98% trẻ nhỏ tham gia thử nghiệm có y-HCH wong

mô mỡ [3]

~ Đìo thải

Với liều lượng 40 mgikg ở chuột, 80% đào thải ở nước tiêu và 20% ở phân Một nữa lượng y-HCH bị đào thai sau 3 hoặc 4 ngày Với liều lượng 8 mg/kg, sau

18 ngày các sản phẩm phân huỷ từ y-HCH được tìm thấy trong máu, gan, thận, tỳ,

tim và óc của chuột HCH có thể truyền từ cơ thể mẹ sang bio thai [3]

6 Tinh chất độc học của Aldrin, Dieldrh và Eldrin

Alin, dieldrin hoà tan một phần trong nước, do vậy chúng tồn tại chủ yẾu

tong đắt, không khí vi nước, còn endrin ít hoà tan trong nước, nên tổn tai ở trên mặt nước và lớp bùn dưới đầy sông, suỗi và hỗ Thực vật nhận aldin, dieldrin và

endrin tr đắt, nước rồi theo các chuỗi thức ăn đi vào trong cơ thé sinh vật và người,

chúng tích lug chủ yêu ở mỡ và gan, ngoài ra endrin còn có trong máu và sữa mẹ

Sự có mặt của aldrin, dieldrin và endrin gây ra các triệu chứng: nhức đầu, buỗn nôn,cáu gắt và gây tốn thương đến hệ thin kinh(S],

1.1.2, Một số phương pháp xử lý tên lưu hóa chất BVTV khó phân búp

1.1.2.1 Phương pháp phân hủy bởi nhiệt

Công nghệ này sử dụng năng lượng nhiệt nhằm tăng mạnh sự bay hơi vả tăng

khả năng tham gia vào phản ứng phân hủy của các tác nhân ô nhiễm, bao gồm:

thiêu kết, giải hắp phụ nhiệt hay nhiệt phân[6]

Công nghệ thiêu kết nhiệt độ cao đã và đang chứng tỏ là một trong những

công nghệ hiệu quả nhất, áp dụng cho việc xử lý các tác nhân 6 nhiễm như một vài

chất thuộc nhôm các chất hữu cơ khó phân hủy POPs(7] Theo đó, tác nhân 6 nhiễm lẫn với đất sẽ được đốt ở nhiệt độ rất cao (870°C tới 1200°C) dưới sự giám sát của

sẽ được nung lên tới nhiệt độ như trên nhằm làm bay hơi tác nhân ô nhiễm

“Tiếp theo đó, sự bay hơi của các chất hữu cơ sẽ được tiền hành ở giai đoạn sau đó (ví

dy như thiết bị sau khi đốt cháy, oxy hóa bởi xúc tác, ngưng tụ hay hip phụ cacbon).

“Công nghệ nhiệt phân là một dạng của thiêu kết ở nhiệt độ cao Theo đó, tác

nhân 6 nhiễm hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi nhiệt trong môi trường không có O2, Quátrình này được diễn ra dưới áp suất cao và nhiệt độ trên 430°C và được dùng chủ

i điều kiện đặc biệt của quá trình Công nghệ xử lý

ức đất tiền bởi chỉ phí cho lượng nhiệt tiêu tốn là ri lớn

n

yếu cho việc xử lý đất ô nhiễm bởi VOCs hoặc thuốc trừ sâu cơ clo Tuy nhiên

phương pháp này cũng vẫn chưa đươc ứng dụng rộng ri do chí phí qui cao choghi đoạn làm khô nguyên liệ đầu vào

1.1.2.2 Phương pháp phân hủy bằng hỏa học

Điển hình trong số này là phương pháp Khử bằng hóa chất trong pha khí,

BCD (Base Catalyst Dehalogenation), Khir bing Natri kim loại, Oxy hóa ướt ở

trang thi siêu tới hạn

+ Khử bằng hóa chất trong pha khí

Bản chit của quá tình là tiến phản ứng khử DDT bằng hydro ở nhiệt độ

850°C hoặc cao hơn Nguồn sản sinh hydro ở đây là nước Sản phẩm cuối cùng của

quả tình xử lý là methan ~ chit sau đỏ sẽ chuyển hóa thành CO2, và HCL Khí thải

sau quế trình xử lý sẽ được tích bụi và at

+ BCD (Base Catalyst Dehalogenation)

Quá trình này sẽ t hành hydro hóa xúc tác để chuyển DDT thành các sản phẩm muối (NaC), nước và một số hợp chất hydrocacbon bằng hydroxit kim loại

kiềm (đầu khoáng) và chất xúc tác phi hợp

+ Khử bằng Natri kim loại

Trong quá trình này, DDT sẽ được khử bằng Na phân tin trong dầu Sản phẩm cuối cũng của quá trình phân hủy sẽ là các biphenyl không chứa elo, muỗi ăn vả

hỗn hợp dẫu và nước Tuy chưa có nhiều số liệu chính thức đẻ chứng minh cho hiệu quả của công nghệ ti Việt Nam, nhưng công nghệ này đã được áp dụng tại nhiều nước trên thé giới như Mỹ, Nhật, EU, Australia, Canada,

* Oxy hóa út ỡ trạng thái siêu tới hạn

Quá tình oxy hỏa được tiến hành ở áp suất khoảng 250 atm, nhiệt độ dao

động từ 400 — 500°C Sản phẩm chính tạo thành là CO2, H2O, axit hữu cơ và muổi

Hiệu suất xử lý với DDT đạt tới 99,999 % và phương pháp này đã được đánh giá,

ấp phép tại Nhật và My.

1.1.3.3 Phương pháp oxy hỏa bằng tác nhân Fenton

Hydro peoxyt là chất Oxy hóa mạnh, nhưng ở nồng độ thấp (< 0,1%) động

học phản ứng của nó là quả chậm để phân hủy chất 6 nhiễm Nhưng khi cho thêm

ôxyt sit (ID hoặc (II), cường độ xy hóa của peoxyt tăng đột biển Việc tăng đó đã

sinh ra các gốc hydroxyn (OH*) Ngoài ra, bắt đầu xây ra phản ứng day chuyển tạo thành những gốc mới Phản ứng ôxy hóa peoxyt xúc tác sắt ở pH 3-5 được gọi là

“Hióa học Fenton’ sau khi H.J.H, Fenton phát hiện ra nó, còn tổ hợp sắt / peoxyt

cđược gọi là "Tác nhân Fenton*, Hóa học Fenton ban đầu được phát triển ở nỗng độ

peoxyt khoảng 300 ppm (0,03% ), khi Fenton thấy rằng việc thêm sắt vào dung địch.axit tatarie thì axit bị phân hủy, Nếu độ pH nhỏ hon 5, sắt (II) được chuyển thànhsắt H1) qua một phản ứng lặp, và sắt vẫn còn trong dung dich sẽ duy trì việc bắt đầu

Kết thúc gốc

OH* + CO; (hoặc đất) HCO; + OH

Chat 6 nhiễm + OH* => CO; + H;O.

Trình tự phản ứng Fenton

~ Điều chỉnh pH phù hợp

- Phản ứng oxi hóa

Trong giai đoạn phân ứng oxi hóa xảy ra sự hình thành gốc “OH hoạt tính và

phản ứng oxi hóa chit hữu cơ Gốc “OH là chất oxi hỏa rất mạnh, nổ có thé oxy hóacác hợp chất phic tạp, khổ phân hủy thành các hợp chất hit cơ đơn giản, để phân hyGốc *OH sau khi hình thành sẽ tham gia vào phản ứng ôxi hóa các hợp chất hữu eo

có trong nước cn xử lý

1.1.24 Phương pháp xử bằng tác nhân sinh học

Quá tình này dựa trên sự hoạt động của các sinh v

phân hủy những chất ô nhiễm tới nồng độ thấp hơn ngường cho phép Phương pháp.

này hiện đã thể hiện được những wu điểm so với các phương pháp kể rên bởi chỉ

phí cho quá trình xử lý thắp hơn nhiều và khả năng phân hủy hoàn toàn các chất ô

nhiễm trong môi trường ma không làm thay đổi kết cấu của môi trưởng xung quanh Tuy nhí „ điểm hạn chế rit lớn của công nghệ này chính là ngưỡng nỗng độ

có thể xử lý được tương đổi thấp so với các phương pháp khác và thời gian xử lý

đài Do đĩ, muốn áp dung cơng nghệ này, trước tiên nồng độ tác nhân 6 nhiễm phảiđược đưa về dai nồng độ cho phép bằng cách pha lộng hay trộn lẫn Cĩ hai dang

phân hủy sinh học điển hình: “insta” và “ex-situ’, In-situ là phương pháp tiến

hành áp dung phân hủy sinh học ti ngay tai vị trí tồn dư của ác nhân ơ nhiễm trongmơi trường Ngược lại, phương pháp ex-situ lại được tiến hành trong các thiết bịphản ứng sinh học trong phỏng thí nghiệm hay nhà xưởng dưới sự kiểm sốt chặt

“chẽ về các thơng số cơng nghệ.

Phương pháp in-situ cĩ uu điểm là giá thành rẻ tuy nhiên chiều sâu của lớp dt

số thể xử lý khơng lớn Bởi khả năng khuếch tin Oxy vào đất là rt thấp nên độ sâuhiệu quả đối với phương pháp nảy chỉ từ vải centimet tới 30 em Trong đĩ khơng khí

và các chất đinh dường được cung cấp trực tiếp và tự nhiên cho các vi sinh vật thực

hiện quá trình trao đổi chắt Chỉ trong một số trường hợp đặc biệt mới cĩ thé đạt được.

hiệu suất cao hơn Đã cĩ một số phương pháp in-situ được tiến hành nghiên cứu mở.rng ty nhiền phần lớn trong số chúng chi hiệu quả trong một phạm vi hẹp Khi tiển

khai trên di rộng thì chỉ một vải phương pháp cĩ thể đưa ra kết quả Khả quan [8]

Chi phí cho việc khai thác và vận chuyển dat đã làm tăng chi phí lên rất nhiều

với phương pháp ex-situ, Tuy nhiên, do được dio và phối trận trước khi xử lý nên

thể tích hiệu quả cho việc xử lý cao hơn rit nhiễu so với phương pháp in-situ [9] Đểthực hiện phương pháp này, cĩ một số hướng tiếp cận điễn hình Theo đĩ, đất bị 6nhiễm đầu tiên sẽ được

theo đĩ,

idu chỉnh pH, dinh dường, mức đồng đều và độ ấm Tiếphợp này sẽ được ủ trong điều kiện yếm khí hay hiểu khí tủy theo yêu

cầu cơng nghệ (Lanfarming, Composting và Biapiles) Theo một cách khác, đắt 6

nhiễm sẽ được tộn với nước (ty lệ đắtnuớc cĩ thể từ l:l tối 1:9) và chất dinh

đường Sau đơ hỗn hợp bùn tha được sẽ được luận phiên xử lý trong mơi trường

v được bổ

trí bộ phận khuấy trộn nhằm thúc day sự phân hủy và tăng hiệu suất quá trình So

khí và hiểu khí Trong trường hợp này, thiết bị phản ứng sinh học

với phương pháp Lanfarming, Composting và Biopiles thi phương pháp này mang, lại hiệu quả cao hon đo cĩ tính én định và động học của qué trình phân hủy cao hơn Tuy nhiên, đi kèm với đĩ là chỉ phí cao và đất trước khi tham gia quá trình

phan ứng phải được tiền xử lý bằng các biện pháp vật lý.

1.1.2.5 Phương pháp loại bỏ bằng các biện pháp cơ ý

n bởi thuốc

‘Voi quá trình phân hủy cơ học hay hĩa học, trước tiên dit ơ nhí

trừ sâu cơ clo sẽ được rửa nhằm tách các tác nhân 6 nhiễm nảy, Bước tiếp theo sẽ là

chiết và tiến hành phân hủy bởi các phản ứng hĩa hoc Trong quá trình vật lý thi các

tác nhân 6 nhiễm sẽ chuyển pha từ pha rắn sang nước (quá trình rửa) hay dung mơihữu cơ (quá trình chiét) Do đĩ quá trình cơ lý chỉ cổ thé phân tách các tác nhân cần

xử lý ra khỏi đất ma khơng cĩ tác dung phân hủy những chất này Điều nay cũng cĩ

nghĩa là vẫn cần thêm những bước xử lý tiếp theo nữa Quá trình cơ lý được coÏ như

là qué trình chuẩn bị cho giai đoạn phân hủy sinh học hoặc phân hủy bằng thiêu kết nhiệt độ cao,

Quá trình chiết được thực hiện bằng cách dùng loại dung mơi thích hợp vớitác nhân cả xử lý (cỏ thể hịa tan được chúng) nhằm tach các tác nhân này ra khỏi

"bùn, trằm tích hay dat cần xử lý Phương pháp này thường được áp dụng với trường

hợp đất ơ nhiễm bởi những tác nhân đễ bay hơi hay những chất như polynuclear

tomatic hydrocarbons (PAHs), petroleum hydrocarbons, pesticidefinsecticide, polychlorinated biphenyls (PCBs), dioxins, and pentachlorophenol (PCP).[7) Hiệu

suất của qua trình chit phụ thuộc vio một số y tổ như nhiệt độ, độ âm và mức độ

6 nhiễm của mẫu xử lý, Đắt sau xử lý sẽ được tách ra khỏi dung mơi chiết và lượngdungmơi thu được sẽ được mang đi phân tích sắc ký khối phổ (sắc ký khí) nhằmphat hiện ra sự tổn tại cũng như nồng độ tương ứng của các chit 6 nhiễm,

Ria là quá tinh sử đụng nước đơi khỉ kết hợp với ác chất phụ gia hĩa học)kết hợp với các quả trinh cơ lý để lọc rửa dit, Trong dit, các tác nhân 6 nhỉthường tạo liên kết chặt chế với đất sét hay bùn và những chất này lại tạo nên liênkết với hỗn hợp đất đá, Do đĩ, mục dich của qué trình rửa chính là tích lượng đắtsét và bùn ra khỏi đắt ơ nhiễm Phần nước thu được sau quá trình rửa sẽ chứa cáctác nhân 6 nhiễm, đất sết và bản sẽ được xử lý bằng các phương pháp khác nhưthiêu kết hay sinh học Đây cũng là phương pháp tết kiệm chỉ phí và đễ dàng áp

dụng cho quá trình xứ lý sơ bộ trước khi thực hiện quá trình phân hủy các chất 6

nhiễm bởi các phương pháp khác, giúp nâng cao hiệu s tông thé của quá trình.

Nhằm nâng cao hiệu sudt của quá trình rửa, người ta cho thêm vào trong nước rửa

một số hóa chất phụ gia Một số thí nghiệm đã được tiến hành với quả trình rửabằng cách thêm một số chất tiy rữa (0 ~ 1.5%), nhiệt độ đạt 70 ~130°F, pH 7 ~ 10,

‘Nhat là việc cho thêm chất kích hoạt làm tăng đáng kể sức mạnh ôxy hóa của

sunphat kép qua tạo thành các gốc sunphat tự do (SO,") như thé hiện trong phương.

trình từ 1 đến 4 đưới đây Các gốc tự do là những đoạn mạch phân từ có một electron không ghép cặp làm cho chúng phản ứng mãnh liệt như là các ác nhân ôxy

hóa mạnh và đã được biết đến là ôxy hỏa nhanh nhiều hóa chất hãu cơ elo (COC)

kể cả BTEX, PAHs, TPH

Hóa học của Gốc Sulfate

= : m—

——

“cpmignt RH OH« repre mien

| Messmse > Ho» — HO;

Phat sinh gốc sulfate và các phản ứng

Hình thành gốc: $,0,* + chất kích hoạt mỗi -» 2SO/ + (SOy hoặc SO?) (1)

Nhân gée: SOY +H,0 OHTM +HSO; (Phát sinh gốc Hydroxyn) (2) Kết thúc gée: SO; +RH->R+HSO; @)

OH+RH — R+H,0 (4)

(RH thể hiện hợp chất hữu cơ; R* thể hiện chất hữu cơ bị Oxy hóa)

Hiệu su của công nghệ này từ 94-97%,

1.1.2.7, Phương pháp Daramend

Daramend là công nghệ phục hồi ác nhân sinh học tiên tiễn cho

và chất thải in bị nhiễm các hỗn hợp chit hữu cơ khô phân hủy Nó được xếp vào

nhóm công nghệ Khử hóa học nguyên vị (In Sita Chemical Reduction ISCR), theo

đồ hoạt động của các vĩ khuẩn có trong tự nhiên được kích thích bằng sự lư chuyểncác dung dich gốc nước qua đắt bi 6 nhiễm để tăng cường phân hủy sinh học nguyên

vị các chất ô nhiễm hữu co hoặc cố định các chất 6 nhiễm vô cơ Các chất dinh

dưỡng, oxy, hay chất bỗ sung khác có thé được dùng dé tăng cường phục hồi sinh học

và giải hấp chất 6 nhiễm khỏi các vật chất bên dưới mặt đắt (cách thức này thường,

sợi là Phục hồ tác nhân sinh học tăng cường (Enhanced Bioremediation)

Daramend đã được áp dụng thành công cho hon 10 triệu tin đt, trim tích và

vật chất khác bị nhiễm hỗn hợp chất khó phân hủy, bao gồm polynuclear aromatic

hydrocarbons (PAHs), PCP, phthalates, thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu dạng elo,

hợp chất nỗ hữu cơ và chất bảo quản gỗ ở nhiều địa điểm công nghiệp và quốc

phòng ở Mỹ, Canada, Brazzin và châu Âu Hiện nay, công nghệ Daramend đã được

Cơ quan Bảo vệ Môi trường nhiều nước công nhận, như Mỹ, Canada, Brazin, một

số nước EU, Trung Quốc, An Độ và tiếp tục ở nhiều nước khác

Công nghệ Daramend là công nghệ kép: khử hóa học va phục hồi đất về mặtsinh học (phụe hồi điều kiện sinh trưởng vi sinh vật cổ sin trong dit), thực hiệntheo nguyên lý thiếu oxy - có oxy luân phiên nhiều bậc Công nghệ sử dụng chếphẩm hóa học Daramend có thành phin gồm hợp chit cac-bon châm nha ở thể rắnhit dưỡng (hiểu khí) của hợp chất sắt hóa trị 0 (Fe?) -ZVI (Zero Valent ron),

Do có đặc tính cho electron và khử nhiều chất ô nhiễm với tốc độ cao, Fe"Auge sử dụng để xử ý nhiễu chất 6 nhiễm trong môi trường Fe có thé di vio trong

Co chế của quá trình là cơ chế khử mạnh của Fe’ Tuy nhiên hiện tượng

ăn môn sắt kim loi tạo raion sắt và hidro, cả hai sin phẩm này cũng có khả năngtham gia phân ứng khử, tủy thuộc vào chất ô nhiễm Quả trình phương thức khử của

Fe' được trình bay dưới đây:

Khử bởi hidro Khí hidro được sản xuất rong các phản ứng ăn môn của

nước với Fe” trong điều kiện ky khí có thé phan ứng với RCI với tác động của chất

xúc tác

Fe? HO Fe* + O1F + Hs (1)

H; + RC] RH + CF +H (2)

¬- -Hình 1.4: Sơ đồ khử RCI bi idro

Ngoài ra, Fe” còn phần ứng với oxi, nước

2Fe! + 4H’ +O; —x 2FeTM + 2H,O (3)

‘Theo công thức phản ứng (1) và (3), phan ứng của Fe” làm tăng pH (2-3) đơn

vị trong điều kiện phòng thí nghiệm và giảm khả năng oxi hóa khử (500-900mV_trong điều kiện phòng thí nghiệm)

Những trong thực tế, do khả năng đệm của nước ngằm và suy giảm các phản

ứng do khuếch tin, phân tin có thé khắc phục việc ting pH và giảm quá trinh oxihóa khử Sự ảnh hưởng của Fe" trên môi trường địa hóa như tiêu thụ oxy, nitrat,

của đất có thé dẫn đến sự kích thích sự tăng trưởng

sunfat, sản xuất hidro và E4

của vi sinh vật ky khí và do đồ có thé gp phần làm tăng tốc độ phân hủy các hợpchất RX

Quá trình xử lý trải qua các bước sau:

= Cho tác nhân phục. i sinh học Daramend pha rắn có phân bổ cỡ hạt và đặc

trưng định dưỡng đặc biệt, sắt hóa tri Không vi nước vio dit bị ô nhiễm để tạo ra

điều kiện thiểu Oxy (ky khí)

~ Xới đất định ky để thúc dy điều kiên có xy (háo kh,

- Lap lại chủ trình thiếu ôxy - có ôxy (ky khí — hiểu khí) cho đến khi đạt mục

tiêu làm sạch,

Cũng như các công nghệ khác thuộc nhóm phục hồi tác nhãn sinh học, công

nghệ Daramend là thích hợp nhất cho xử lý khối lượng lớn dit, trim tích, hoặc các

vật liệu rắn khác bị 6 nhiễm từ nhẹ đến trung bỉnh Nang độ tổng hóa chất BVTV

dang clo hữu cơ (OCPs) đến khoảng 10.000 mg/kg có thể được xử lý thành công,

tùy theo tiêu chuẩn phục hỗi edn phải đạt được, Hiệu suất của công nghệ tương đối

cao từ 63% đến 9 %4 tly theo việc sử dụng nhiều chu ki xử lý hay ít chu ki xử lý.

1.2 Thực trạng tôn lưu và biện pháp xử lý hóa chất BVTV tại các kho thuốc

tại Việt Nam

1.2.1 Thực trang tan lưu hỏa chit BVTY tụi các kho thuốc tụi Việt Nam

Theo Chương tình mục tiêu Quốc gia khắc phục ô nhiễm và cải thiện môikhu vực bị 6 nhiễm môi trường do hóa chất BVTV tổn lưu từ thời

trường, bao

cấp, chiến tranh, không rõ nguồn gốc hoặc nhập lậu hiện nay trên địa ban toàn quốc

có 289 kho lưu giữ và bị ô nhiễm mỗi tường do hóa chất BVTV tổn lưu trên địa bản

38 tỉnh thành phổ trực thuộc Trung wong

Tại 289 kho hóa chất BVTV tin lưu chủ yếu là các kho tam và hầu hết đượcxây dựng từ những năm 1980 trở về trước, khi xây dựng chưa quan tâm đến việc xử

lý, kết cấu, nỀn mồng, hiện đang lưu git khoảng 217 tấn hóa chất BVTV dạng bột,

37.000 lít hóa chất BVTV và 29 tấn vỏ bao bì (trong đó có nhiễu loại bao bi, v6 chai,thùng phuy chứa đựng hóa chit BVTV không có nhãn mắc, nguồn gốc xuất xử) chủ

yến gồm các loại hỏa chất: DDT, Basal, Lindan, thuốc diệt chuột, gián, muỗi của Trung Quốc, Vinizeb-Echo, Xibuta, Kayazinno, Hinossan, nên việc ô nhiễm đất tại

các kho thuốc này là điều không thé tránh khỏi Hơn nữa, từ trước đến nay các kho

chứa này không được quan tâm tu sửa, gia cổ hàng năm, nên đều đã và đang trong

tỉnh trạng xuống cấp nghiêm trong, nén và tường kho phin lớn bịrạn nứt, mãi lợp đã

bị hồng, đột nit, nhiều kho không có cửa sổ, cửa ra vào được buộc g tạm bo hệ

thống thoát nước hẳu như không có nên khi mưa lớn tạo thành dòng mặt kéo theo.lượng thuốc tin đọng gây 6 nhiễm môi tường nước xung quanh, ảnh hưởng tớinguồn nước cấp sinh hoạt cho nhân dân sing trong khu vực Khoảng cách trung bình

giữa các kho đối với khu vực dn cư là ừ 10 - 30m, xa nhất i 700m

‘Hau hết lượng hóa chất BVTV trong các kho lưu giữ đều là hóa chất BVTV

ém phẩm chất, bao bì bị thủng, không nhãn mác nên

dur lượng hỏa chất BVTV dễ bị rõ ri, phát tán ra ngoài môi trường gây 6 nhiễm đất,

nước và ảnh hưởng đến cuộc sống của người din xung quanh

Qua phân đất của 59/289 kho hóa cl

Kho chứu hón chất BVTV tổn lưu có him lượng Lindan vượt dao động từ 3 đến

1.0259 lin, hàm lượng DDT vượt từ 5 đến 20.500 lần so với QCVN 15:2008/BTNMT

BTV tồn lưu và xung quanh

của Bộ Tài nguyên và Môi trường Trong đó 51/59 kho hóa chất BVTV ton lưu gay

nhiễm môi trường nghiêm trong bao gdm các tinh: Hà Giang, Tuyên Quang, Thái

"Nguyên, Lang Sơn, Hải Dương, Bắc Giang, Nam Định, Quảng Ninh, Nghệ An, Hà

Tinh, Quảng Bình, Quảng Trị: có 08/59 kho gây 6 nhiễm môi trường tại các tỉnh,

thành phố: Hà Giang, Thái Nguyên, Nam Định, Nghệ An, Quảng Bình, Đà Nẵng

“Còn lại 230 kho hóa chất BVTV tổn lưu chưa được tiền hành điu tra, đánh giá, xác

định mức độ 6 nhiễm|2].

Kho th tại khu vực Hòn Tro, xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ

An nằm ở vị trí số 67 trong danh sách 100 khu vực 6 nhiễm đặc biệt nghiêm trọng

do hóa cÍ i BVTY tồn lưu của Chương trình Mục tiêu Quốc gia khắc phục ô nhiễm

những kho thuốc bị 6 nhiễm nghiêm trọng nhất

Danh mục một số khu vực 6 nhiễm đặc biệt nghỉ

hóa chất BVTV tỉnh Nghệ An

Bang 1 trọng do tồn lưu.

Điễm tổn lưu hoi chất

— Địa điểm ign trạng môi trường

Kho được xây dung từ năm

1978-Điểm tồn lưu hóa chất |Xóm 3, Quang | 1990; còn nền kho có mùi thuốc;

1 bảo vệ thục vật xóm 3 | Trang, huyện | Him lượng hỗa chất bảo vệ thực vật

Quang Trang Hung Nguyễn | trong các mẫu dit so với QCVN cao

20148 tin

Thời gian sử dụng từ năm 1982

-Xém Hòa Đồng, | 1990, Các kho đã bị phá dỡ, cấp đất

TT Hoa Bình | cho dan 6.

Điểm tồn lưu hỏa chất

3 Hải, — huyện

13, xã Sơn Hải, huyện cấp, có mùi;

Quỳnh Lưu

Quỳnh Lưu

Điểm tổn lưu hoá chất

ee Địa điểm "Hiện trạng môi trường

ầm lượng hoa chất bảo vệ thực vật

trong các mẫu dit so với QCVN cao

4908 lần

Thời gian sử dạng từ năm 1980

-Điểm tổn lưu hóa chất Xóm Kim | TY vã

bio vệ thực vật tại Eo

Mang xóm Kim Thành,

xã Hùng Thành.

Thành, xã Hing Thành, , huyện Yen Thành,

3000; kho đã xuống cắp

ầm lượng hia chất bảo vệ thực vật trong các mẫu đất so với QCVN: DDT vượt 4.3 đến 6048 lần

Điểm tồn lưu hóa chất

bảo vệ thực vật tại xóm,

Phú Tiến 1

“Xóm Phú Tiến 1,

xã Nghĩ Phú, huyện Ni Din

Thời gian sử dụng từ năm 1960

-1987 Kho đà bị phá bỏ, hiện dân

đang sinh sống trên, có mi

‘Him lượng hóa chất bảo vệ thực vật

trong các mẫu dit so với QCVN cao

Kho được xây đựng từ năm 1980; khu vực đã được cải tạo làm

1966-đất ở, có mùi;

Hàm lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong các mẫu dit so với QCVN exo 14.438 lần

Điễn tin lưu hóa chất

Din

Xém Tân Thành,

xã: Nghĩa Tỉ huyện — Ng Din

Kho được xiy dựng từ năm 1974 1983; khu vực đã được cải tạo làm

đắt, có tồn lưu, mỗi thuốc

Hàm lượng hoa chất bảo vệ thực vật

trong các mẫu đất so với QCVN cao

4384.8 lần

Rho được xây dụng tir năm

1976-1992; khu vục này đã duge cai tạo

thành đắt trồng cây, có mũi;

iim lượng hóa chất bảo vệ thực vật

trong các mẫu dit so với QCVN cao

10.1442 lần

28 Điễm tồn lưu hoá chất

bảo vệ thực vật Địa điểm Hiện trạng môi trường,

Điểm tôn lưu hóa chất

bio vệ thục vật tại xóm,

8 (Đằng Ga)

Xóm 8 (Đồng

Ga), xã Neh Thuận, - huyện Nghĩa Bin

Thời gian sử dụng từ năm 1980

-2002 Kho đã bị phi bỏ, biện côn 1 gian đợng thuốc cỏ trờng bao, có

Điểm tôn lưu hỏa chất

bảo vệ thực vật tại Khối

Xóm l3 xã Thượng Sơn, huyện Đô Lương

Thôi gian sử dụng từ năm TORT

-1990 Bit vùng kho đã được cắp cho

Kho được xây đọng từ năm

1985-1993; kho được xây dựng từ năm 1993; Khu vực này đã được cải tạo tam dito,

Him lượng hoa chất bảo thực vật

trong các mẫu đắt so với QCVN exo

Kho được xây dựng từ năm 1980; khu vục đã được ei tạo làm

1960-đất ở, 1960-đất trồng cây, có mù Tâm lượng héa chất bảo vệ thực vật trong các mẫu dit so với QCVN cao 1.5834 lin

Điểm tôn lưu hóa chất

Kho được xây đựng từ năm 1994; khu vực đã được cả lạo làm

1972-đắt rồng cây, còn nên, có mài;

iim lượng hóa chit bảo vệ thực vật

trong các mẫu dit so với QCVN cao.

13400,0 lần

Điễm tồn lưu hoá chất

bảo vệ thực vật Hiện trạng môi trường,

Điểm tôn lưu hóa chất

Kho được xây dụng từ năm

1985-1992; còn nền kho, có mùi thuốc; Him lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong các mẫu đất so với QCVN cao

97302 lần

Kho được xây đọng từ năm

1970-1999; còn kho nhưng xuống cấp;

him lượng hóa chất bảo vệ thực vật

trong các mẫu đất so với QCVN cao

Xóm 9, xã Nghĩ Phương, huyện Nghĩ Lộc

Kho được xiy dng từ năm

1965-1075; cải to thành đất trồng, có

Tầm lượng hoa chất bảo vệ thực vật tong các mẫu dit so vi QCVN cao

11.583 lần Kho được xây dụng từ năm 196% 1991; cải tạo làm đắt ở, có mỗi; hàm lượng hóa chit bio về thục vật rong

sắc mẫu đất so với QCVN cao

1.040, lần

Thời gian sử dụng từ năm 1977

-3000 Kho vẫn còn nguyễn hiện

trạng, tong kho vẫn còn thuc vì đắt

Điểm tồn lưu hỏa chất : Tân thuốc.

howe mạn XE Diễn Yên

18, bảo Vệ thue vật tai Hồn R làm lượng hóa chất bảo vệ thực vị " huyện iễn Chi | TP Mỹng hi eto vệ thực vật

“Trợ - Yên Lý trong các mẫu đất so với QCVN:

DDT tròng đất vượt từ 42 đến

13.923 lần

“hồi gian sử dụng từ năm 1973: đến

say Kho vẫn còn nguyên vẹn, tong

Xho côn có thud

và không còn sử Điểm tồn lưu hóa chất | Xóm 6, xã Diễn

19 bảo vệthực vat tai xóm Thành, - huyện

6 xã Diễn Thành, Diễn Châu

dụng

Him lượng hóa chất bảo vệ thục vật

tong các mẫu dit so với QCVN DDT trong đất từ A6 đến 7.368,16

tên

“Xã Mặt số biện pháp xử isha chất BVTV tên lưu tại Vigt Nam

Nam dang áp dụng 02 biện pháp xử lý hóa chất BVTV tổn lưuchỉnh bao gồm: thiêu đốt trong lò nung xi măng và xử lý bằng Fenton kết hợp cô.lập đất nhiễm

1.2.2.1 Thiên đổi trong lò ming xi mang

Hóa chất BVTV và những vật liệu nhiễm hóa chất BVTV sẽ được đưa vào lò

nung xi măng cùng với nguyên liệu và những đặc tỉnh của lò xi măng như: nhiệt độ

rất cao (nhiệt độ khí đốt > 1800°C; môi trường kiểm, oxy hóa; thời gian lưu chây

dài va tinh ôn định nhiệt cao rất tốt cho iêu huỷ hóa chất BVTV Phương pháp nàyyêu cầu cúc thông số công nghệ rit chính xác để trinh gây ảnh hưởng tới quá nh

sản xuất xi ming và phải có hệ thống giảm sát kh thả liên tục Hiện nay tại Vi Nam chỉ cổ 02 Công ty xi măng Thành Công - Hải Dương và Công ty xi măng Holchim - Kiên Giang được cấp phép xử lý bằng phương pháp này Phương pháp

này đã được thực hiện đối với đắt nhiễm hỏa chất BVTV tai kho thuốc Hon Trơ và

kho thuốc Vie Rồng, xã Tân Long huyện Tân Kỷ, tinh Nghệ An cho kết quả ốt

= Công nghệ xử lý khi thải phải đảm bảo nếu không hóa chất BVTV sẽ phát

tán vào môi trường không khí

~ Xe chở đất nhiễm hóa chất BVTV phải là xe chuyên dụng được cơ quan

quản lý cắp phép vận chuyển chit thai nguy hại

~ Chỉ phi xữlý tương đối cao 40 S0 triệu đồng/tẫn đất nhiễm hóa chit BVTV.

1.2.2.2 Phương pháp oxy hỏa bằng tác nhận Fenton kết hợp cô lập đắt nhiễm hóachất BVTV

hy là sử dụng các loại vit liệu có độ chống thắmBin chit của phương pháp

cao, bền với các tác động của môi trường khu vực để ngăn chặn sự lan tỏa của chất

gây ô nhiễm ra môi trường xung quanh (vật liệu hip phy bentonite) đồng thời bổ.

sung các tác nhân Fenton (H1,0;+Fe `") để phân hủy hỏa chất BVTV và đắt nhiễm

4a cách ly Phương pháp này đã được Viện Hóa học ign hành thử nghiệm có kết quảtốt tên đối tượng dit nhiễm DDT ning độ cao ~ 50% tai xã Nghĩa Trung, huyện

"Nghĩa Dan, tinh Nghệ An.

Uu điểm:

+ Túc nhân Fenton và cúc chit khác sử dung trong phương pháp này tương đốisin và giá cả không cao trên thị trường, vi thể giá thành xử lý có thể chấp nhậnđược, Đạt được hiệu quả cao, đắt 6 nhiễm hóa chất BVT được xử lý hẳu như tiệtcđể (trong điều kiện thực hiện đúng quy trình xứ lý và đảm bảo nghiêm ngặt các yếu

tổ khác như lều lượng và điề kiện xử

+ Tác nhân Fenton (H;O;+Fe È') là một trong các hệ số oxy hóa mạnh nhấtđược nghiền ctu một cách hệ thing và được ấp dung đ xử lý hiệu quả trên nhiềuloại hợp chất hữu cơ khác nhau trong đó có POPs, mang lại hiệu qua kinh tế xã hội

và môi trường.

+ Quy trình công nghệ không quá phức tap: phản ứng xảy ra ở nhiệt độ và áp.

suất thường, không gây cháy nổ độc hai và các vẫn để an toàn môi trường và an

toàn lo động khác

+ Thời gian hoàn trả mặt bằng nhanh,

“Nhược điềm

= Tiêu tổn lượng lớn hoa chất để phản hủy chất độc nằm lẫn tong đất

- Đồi hỏi phải thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường chặt che nhằm tránh

tạo ra nguồn 6 nhiễm thứ cấp

= Đắt nhiễm sau khi trộn với Fenton phải cho vào b kiên cổ và được lit vậtliệu chẳng thắm tránh phit tin ra môi trường xung quanh,

1.3 Đặc điểm khu vực nghiên cứu

Kho thuốc Hồn Tro, xã Diễn Yên, huyện Diễn Cha

là kho thuốc của Hợp tác xã xã Diễn Yên nằm ngay đưới chân đồi có độ cao hơn

inh Nghệ An tước day

20m, nằm trên khu vực có dia hình tương đổi bằng phẳng, cách đường tinh lộ 48

(Ngã Ba Yên Lý đi Quy Hợp) khoảng 500m được sử dụng làm kho chứa hóa chất,

vật tr nông nghiệp để cấp phát và phân phối cho các đơn vị và người dân xung

“quanh cho mục đích sản xuất nông nghiệp

Kho được xây dựng khoảng năm 1977, hoạt động đến năm 2000, từ năm 2000đến nay kho được đóng cửa và để không Kho được xây dựng kiên cố bằng tường.gạch, trên đổ bê tông bao gồm 08 gian với diện tích khoảng 120mẺ Kho hiện naythuộc dit của hộ ông Nguyễn Duy Hải, xung quanh kho trong vòng bản kính 200mKhông có các công trình xây dựng khác và được tring cây chủ yêu là keo

Các hoạt động lưu chứa, phân phối và vận chuyển được thực hiện ngay tại kho

và trực tgp trên nn kho và diện tích dit phía trước kho Chúng loại thuốc khỉ khocòn hoạt động bao gồm: lin đạm, Wonfatox, DDT các thuốc dạng dung dich

được chứa trong các thùng nhựa va thùng phuy.

Tại kho vào tháng 9/2013 Tổng Cục Môi trường phối hợp với Công ty CO

phần Đầu tư Công nghệ Tai nguyên Môi trường Việt Nam tiến hành dio xúc, đồnggối khối lượng hơn 300 tấn đất nhiễm và đem đi xử lý bằng phương pháp đốt trong

lò nung xi măng tại Nha máy xi măng Honcim Kiên Giang Tháng 12/2013 tại vị trí

ao xúc đất Tổng Cục Môi trường đã tiến hành thực hiện hoàn thổ, xây dựng rãnh

phát hiện chứa DDT với him lượng rit lớn vượi tiêu chuẩn cho phép 8.000 - 9.000

lin và đã được rio chắn xung quanh bằng hing rio day thép gai, ngăn gia súc và

người di vào khu vực cách ly.

Hình 1.5: Hiện trạng khu vực kho thuốc Hồn Tro, xã Diễn Yên, huyện Diễn

Châu, tĩnh Nghệ An

Đông an 1: i Tay

Mặt cất khu vực kho thuốc Hòn Trợ ® =A

Hình 1.6: Mặt cắt khu vực kho thuốc Han Tro