nghiên cứu đánh giá các hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền (persistant organic pollutants - pops) tại khu vực tp.hcm và đề xuất các giải pháp quản lý, ngăn ngừa, xử lý và thải bỏ phù hợp

ỦY BAN NHÂN DÂN TPHCM ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÁC HỢP CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ BỀN (PERSISTANT ORGANIC POLLUTANTs – POPs) TẠI KHU VỰC TP. HỒ CHÍ MINH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, NGĂN NGỪA, XỬ LÝ VÀ THẢI BỎ PHÙ HỢP NỘI DUNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU oOo BÁO CÁO 1.1 ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ ĐẶC TÍNH CỦA POPs TPHCM, NĂM 2006 Baùo caùo chuyeân ñeà 1.1 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ 1.1 Đánh Giá Về Đặc Tính Của POP( khái niệm, nguồn gốc, phân loại, đặc tính ô nhiểm…) Baùo caùo chuyeân ñeà 1.1 Lời nói đầu Đề tài “Nghiên cứu đánh giá hiện trạng các hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền (… ) tại khu vực TP.HCM và đề xuất các giải pháp quản lý, ngăn ngừa, xử lý và thải bỏ phù hợp” với mục tiêu “Đưa ra một bức tranh tổng thể về hiện trạng các nguồn phát thải, lưu giữ, sử dụng và thải bỏ POPs vào môi trường trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh, và đề xuất các giải pháp nhằ m quản lý, ngăn ngừa, xử lý và thải bỏ an toàn các chất thải đặc biệt nguy hại này cho khu vực Thành Phố nói riêng và Việt Nam nói chung “. Đề tài này gồm có 6 nội dung chính, nội dung trong báo cáo này thuộc nội dung 1 của đề tài. Nội dung này nhằm mục tiêu tổng quan những thông tin quan trọng về các hợp chất POPs chính. Báo cáo này nhằm mục tiêu tổng quan về các đặc tính của các hợp chất POPs như: khái niệm, nguồn gốc, phân loại,… Báo cáo gồm 5 nội dung chính: ND 1: cung c ấp các thông tin chung về POPs nhằm giới thiệu các hợp chất thuộc nhóm POPs chính đến thời điểm hiện nay. ND 2: nhằm nêu lên những nguồn gốc phát sinh, phát thải chính của nhóm POPs, Trên cơ sở đó để nghiên cứu, đánh giá sự phát thải tại thành phố theo các nguồn phát thải chính. ND3: phân loại các hợp chất POPs chính ND4: nêu lên những chất vật lý hóa học cơ bản của hợp chất POPs ND5: nhằm nêu lên các độc tính chính của hợp ch ất POPs để thấy rõ tính cần thiết để nghiên cứu. Cơ sở để xây dựng báo cáo này là tổng hợp các tài liệu liên quan trong nước và ngoài nước. Báo cáo chỉ nghiên cứu những hợp chất POPs đã được công bố ở công ước Stocklhom, còn các hợp chất ở trong giai đoạn xem xét để đưa vào danh sách này sẽ không đề cập trong báo cáo này. Vì nguồn tài liệu hạn chế, nên rất mong được sự góp ý để báo cacó được đầy đủ và hoàn thiện. Báo cáo chuyên đề 1.1 Mục lục 1. Khái niệm về POPs và các nhận đònh liên quan 1 2. .Nguồn Gốc Phát Sinh Các Hợp Chất POPs Trong Tự Nhiên, Trong Đời Sống Và Trong Sản Xuất Công Nghiệp 3 3. Phân Loại Các Hợp Chất POPs Chính Dựa Vào Chủng Loại Nguồn Phát Sinh 3 3.1 Nhóm 1- Các hoá chất bảo vệ thực vật 3 3.2 Nhóm 2 – Các hóa chất sử dụng trong công nghiệp 5 3.2.1 PCBs trong các dụng cụ kín 6 3.2.2 PCBs trong các dụng cụ nửa kín (kín từng phần) 6 3.2.3 PCBs trong các dụng cụ hở 6 3.3 Nhóm 3 – Các sản phẩm phụ không mong muốn (unwanted by- products) phát sinh ra từ quá trình đốt cháy 7 4. Đánh Giá Về Các Tính Chất Hóa Học Chính Của Pop 7 4.1 Tính chất vật lý 7 4.1.1 Tính chất vật lý chung của POPs: 7 4.1.2 Tính chất vật lý của nhóm 1- Các thuốc bảo vệ thực vật 7 4.1.3 Tính chất vật lý của nhóm 2-nhóm hoá chất công nghiệp 8 4.1.4 Tính chất vật lý của nhóm 3 –nhóm các sản phẩm cháy 8 4.2 Tính chất hoá học 9 4.2.1 Tính chất hoá học chung của POPs 9 4.2.2 Tính chất hoá học chung của nhóm thuốc bảo vệ thực vật 9 4.2.3 Tính chất hoá học của nhóm sản phẩm phụ 10 4.2.4 Tính chất hoá học nhóm các sản phẩm cháy 10 5. Đánh Giá Về Các Đặc Tính Độc Hại Chính Của Các Hợp Chất POPs 11 5.1 Nhóm thuốc bảo vệ thực vật 11 5.1.1 Diclodiphenyltricloetan (C 14 H 9 Cl 5 - DDT) 11 5.1.2 Dieldrin 11 5.1.3 Heptachlor 12 5.1.4 Aldrin (C 12 H 8 Cl 6 ) 12 Báo cáo chuyên đề 1.1 5.1.5 Hexachlorbenzen (C 6 H 6 Cl 6 – HCB) 12 5.1.6 Toxaphene 13 5.1.7 Chlordane 13 5.1.8 Mirex 13 5.1.9 Endrin 14 5.2 Nhóm các sản phẩm công nghiệp 14 5.2.1 Polyclobiphenyl (C 12 H 9 Cl - PCBs ): có 209 đồng phân 14 5.3 Nhóm các sản phẩm cháy 14 5.3.1 Polyclorinated Dibenzo - p - Dioxin 14 5.3.2 Polychlorinateddibenzofurans 15 Báo cáo chuyên đề 1.1 Danh mục hình và bảng Bảng 1. Phân loại TBVTV theo nhóm tổng hợp 4 Bảng 2. Phân loại HCBVTV theo đối tượng 5 Bảng 3. Phân loại các thiết bò nhiễm PCBs 6 Bảng 4. Áp suất bay hơi của Dioxin 9 Bảng 5. Các đồng phân của Dioxin 10 Bảng 6. Tính chất hoá của các chất ô nhiễm hữu cơ bền 10 Báo cáo chuyên đề 1.1 1 1. Khái niệm về POPs và các nhận đònh liên quan Chất ô nhiễm hữu cơ bền (Persistant Organic Pollutions - POPs) là những hợp chất hóa học có nguồn gốc từ Cacbon, sản sinh ra do các hoạt động công nghiệp của con người. POPs bền vững trong môi trường, có khả năng tích tụ sinh học qua chuỗi thức ăn, lưu trữ trong thời gian dài, có khả năng phát tán xa từ các nguồn phát thải và tác động xấu đến sức khoẻ con người và hệ sinh thái. Theo công ước Stockholm, POPs gồm 12 hoá chất có tính độc hại, tồn tại bền vững trong môi trường, phát tán rộng và tích lũy trong hệ sinh thái, gây hại cho sức khoẻ con người. Mười hai loại hoá chất xếp vào nhóm POPs cụ thể là: ♦ PCBs Là một loại hoá chất công nghiệp sử dụng trong những dòng chất lỏng trao đổi nhiệt, chất phụ gia cho ngành sản xuất sơn,giấy không chứa cacbon, nhựa và nhiều ứng dụng công nghiệp khác. Nó được xem là một sản phẩm phụ sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp. Nó đã bò cấm sản xuất và rất hạn chế trong mức độ sử dụng. ♦ Các hợp chất của Dioxin: Là sản phẩm phụ trong các hoạt động sản xuất của các ngành công nghiệp, bò hạn chế khi sử dụng. ♦ Các hợp chất của Furan: Là sản phẩm phụ của các ngành công nghiệp, sử dụng rất hạn chế. ♦ DDT Là một trong những loại thuốc trừ sâu dùng để diệt côn trùng, bảo vệ mùa màng trong nông nghiệp, đã bò cấm sử dụng nhưng đến nay nó vẫn tồn lưu. ♦ Toxaphene Là một loại thuốc trừ sâu, dùng để diệt côn trùng trên cây bông vải, cây lúa, cây ăn trái, các loại đậu và rau quả, thậm chí có thể diệt bọ chét, côn trùng ở các chuồng trại. Nó đã bò cấm sử dụng rộng rãi. Báo cáo chuyên đề 1.1 2 ♦ Aldrin (Aldrex, Aldrite ): Là một loại thuốc trừ sâu, được dùng để diệt côn trùng trong đất bảo vệ mùa màng, bò cấm sử dụng rộng rãi. ♦ Dieldrin (Dieldrex, Dieldrite, Octalox…): Là một loại thuốc trừ sâu, dùng để kiểm soát côn trùng và các tác nhân gây bệnh. Rất hạn hạn chế sử dụng. ♦ Eldrin (Hexadrin…) Là loại thuốc trừ sâu, sử dụng trong các vụ mùa và kiểm soát loài động vật gặm nhấm, bò cấm sử dụng rộng rãi. ♦ Heptachlor (Drimex, Heptamul, Heptox…): Là một trong những loại thuốc trừ sâu dùng để diệt côn trùng và điệt mối, bò cấm sử dụng rộng rãi. ♦ Mirex: Là một trong những loại thuốc trừ sâu cấm sử dụng rộng rãi. ♦ Hexachlorobenzen (HCB): Thuộc nhóm thuốc trừ sâu và các sản phẩm phụ phát thải trong công nghiệp khi sản xuất nhựa,bò cấm sử dụng rộng rãi. ♦ Chlordane (Chlorotox, Octachlor, Pentichlor ) Nằm trong danh sách thuốc trừ sâu bò cấm sử dụng rộng rãi. Nó được sử dụng như một loại hoá chất để diệt côn trùng và mối. Tất cả những hợp chất hữu cơ này đều bền vững, tồn tại lâu dài trong môi trường (hay còn gọi là các hợp chất hữu cơ bền, gọi tắt là POPs), có khả năng tích lũy sinh học trong nông sản, thực phẩm và nguồn nước gây ra hàng loạt bệnh nguy hiểm đối với con người, và cần chú ý đến nhiều nhất là bệnh ung thư. Đặc biệt, trong 12 loại hoá chất kể trên, có 4 loại hoá chất gồm PCBs, DDT, Dioxin và Furans là những loại hoá chất được đặc biệt chú ý và nghiên cứu sâu vì mức độ độc tính cao, tác hại đối với con người và môi trường nghiêm trọng Báo cáo chuyên đề 1.1 3 2. .Nguồn Gốc Phát Sinh Các Hợp Chất POPs Trong Tự Nhiên, Trong Đời Sống Và Trong Sản Xuất Công Nghiệp Các chất ô nhiễm hữu cơ bền xuất phát từ nhiều nguồn khác nhau, có thể kể đến như: - Các hoạt động sản xuất nông nghiệp, kho lưu trữ thuốc trừ sâu (đặc biệt là các loại thuốc trừ sâu trong nhóm POPs hết hạng sử dụng) và một số loại thuốc trừ sâu đang sử dụng. - Kho chứa PCBs ở các khu công nghiệp, dầu thải, hoá chất trong ngành công nghiệp giấy (giấy photocopy, mực in,), trong thực phẩm, các thiết bò của ngành điện (đèn huỳnh quang, tụ điện, dầu biến thế), các chất phụ gia trong ngành công nghiệp sơn, mỹ phẩm, chất dẻo, chất làm tăng độ dẻo của các sản phẩm công nghiệp (chủ yếu trong ngành sản xuất nhựa). - Dầu mỡ trong các hoạt động công nghiệp và sinh hoạt, hoạt động khai thác dầu, chất thải của ngành công nghiệp lọc dầu. - Các quá trình đốt cháy hở, bãi rác, nguồn đốt chất thải từ khu dân cư, chất độc hoá học thải vào môi trường trong chiến tranh ở miền Nam Việt Nam (Dioxin). - Khí thải từ các hoạt động giao thông vận tải và một số ngành công nghiệp. - Các nhà máy sản xuất hoá chất. - Chất ô nhiễm trong chuỗi thức ăn. - Lò đốt chất thải. - Phòng thí nghiệm nghiên cứu. - Do hoạt động của núi lửa, cháy rừng. - Lò hơi CN và các hoạt động đốt nhiên liệu hóa thạch. - Hoạt động khai thác dầu, rác thải của ngành CN lọc dầu. 3. Phân Loại Các Hợp Chất POPs Chính Dựa Vào Chủng Loại Nguồn Phát Sinh Hiện tại có nhiều cách phân loại POPs. Dựa trên con đường POPs đi vào môi trường là một trong những cách phân loại POPs, tuy nhiên cách phân loại này không phải là duy nhất. Trên cơ sở căn cứ vào con đường POPs đi vào môi trường, có thể phân chia POPs thành ba loại như sau: 3.1 Nhóm 1- Các hoá chất bảo vệ thực vật Hoá chất bảo vệ thực vật có thể hiểu một cách đơn giản là những hoá chất dùng để diệt trừ những loài có hại và cũng vì thế chúng đi vào môi trường, có ảnh hưởng đến môi trường, đến những đối tượng tiếp xúc trực hoặc gián tiếp. Thuốc Báo cáo chuyên đề 1.1 4 bảo vệ thực vật (TBVTV) là loại hoá chất bảo vệ cây trồng hoặc những sản phẩm bảo vệ mùa màng, là những chất được tạo ra để chống lại và tiêu diệt loài gây hại hoặc các vật mang mầm bệnh virut hoặc vi khuẩn. Chúng cũng gồm các chất để đấu tranh với các loại sống cạnh tranh với cây trồng cũng như nấm bệnh cây. Thuật ngữ hoá chất bảo vệ thực vật thường có nghóa là các chất tổng hợp gồm nhiều loại và được áp dụng cho những mục đích cụ thể trong nông nghiệp. B ảng 1. Phân loại TBVTV theo nhóm tổng hợp Stt Nhóm chính Nhóm phụ Ví dụ 01 Thuốc trừ sâu - Các chất hữu cơ - Các chất vô cơ - Hidrocacbon, Clo hữu cơ, Photpho hữu cơ. DDT, Aldrin, BHC (Benzen hexa chlorit), Hg, As, Pb… 02 Các chất diệt sâu bệnh khác - Chất sát khuẩn - Thuốc trừ rệp Aphplate, metepa, tepa- Ethyl hexenediol 03 Thuốc đặc hiệu diệt ký sinh vật - Diệt nấm - Không diệt nấm - Clo hữu cơ - Hợp chất dinitro Tetradifon, Cyhexatin, Binapacryl, 04 Thuốc điệt nấm - Xử lý bằng hoá chất, kháng sinh Cyclohexamide 05 Các chất xông hơi - Khử trùng đất - Diệt giun tròn - Halogen - Cacbonat Methylbrom,Formadehit, Cacbofuran, 06 Diệt cỏ - Vô cơ - Hữu cơ Sodium chiorate, Nitrofen, Bromofenoxim 07 Các chất làm rụng lá, chết cây Cacbodylic axit, benzonitrit 08 Thuốc điệt ốc sên - Loại thuốc từ thực vật - Cacbamat Sunfat đồng, metadehit, mexacabat, methiocard (Nguồn: Lê Huy Bá – Lâm Minh Triết, ‘Sinh thái môi trường ứng dụng’) Khi phân loại theo chức năng và tính chất hoá học thuốc bảo vệ thực vật lại được phân thành nhiều loại khác nhau, có thể thấy qua hai bảng phân loại trình bày ở bảng dưới đây. [...]... NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG SỐNG Đánh Giá Con Đường Vận Chuyển & Biến Đổi Của Các Hợp Chất POPs Đến Con Người & Môi Trường Sống Lời nói đầu Đề tài Nghiên cứu đánh giá hiện trạng các hợp chất ơ nhiễm hữu cơ bền (… ) tại khu vực TP.HCM và đề xuất các giải pháp quản lý, ngăn ngừa, xử lý và thải bỏ phù hợp với mục tiêu “Đưa ra một bức tranh tổng thể về hiện trạng các nguồn phát thải, lưu giữ, sử dụng và thải bỏ. .. CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, NGĂN NGỪA, XỬ LÝ VÀ THẢI BỎ PHÙ HỢP NỘI DUNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU oOo-BÁO CÁO 1.2 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY RA TÁC ĐỘNG ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HP CHẤT POPs ĐẾN CON NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG SỐNG TPHCM, NĂM 2006 Đánh Giá Con Đường Vận Chuyển & Biến Đổi Của Các Hợp Chất POPs Đến Con Người & Môi Trường Sống BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ 1.2 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY RA TÁC ĐỘNG ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HP CHẤT POPs... 1.1 - Công thức hoá học Cl Cl O Cl 5.3.2 - Cl Polychlorinateddibenzofurans Tên gọi: Polychlorinated dibenzofurans (PCDF) Công thức hoá học Cl Cl Cl Cl 15 ỦY BAN NHÂN DÂN TPHCM ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM SỞ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ VIỆN MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÁC HỢP CHẤT Ơ NHIỄM HỮU CƠ BỀN (PERSISTANT ORGANIC POLLUTANTs – POPs) TẠI KHU VỰC TP HỒ CHÍ MINH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI... 1 Đánh Giá Con Đường Vận Chuyển & Biến Đổi Của Các Hợp Chất POPs Đến Con Người & Môi Trường Sống Hệ sinh thái Tác động môi trường Thành phần hữu sinh Nguồn ô nhiễm Di chuyển Tác động sinh học của chất ô nhiễm Biến đổi và tác động của chất ô nhiễm trong hệ sinh Tác nhân ô nhiễm Thành phần vô sinh Suy giảm Tác động vật lý của chất ô nhiễm Hình 1 Sự biến đổi và tác động của các chất ô nhiễm trong môi... rộng và khó quan trắc hơn so với nguồn điểm Chất ô nhiễm sơ cấp: chất ô nhiễm được đưa hoặc thải trực tiếp vào môi trường Ví dụ: việc phun xòt thuốc bảo vệ thực vật vào môi trường, việc xả thải PCB vào môi trường… Chất ô nhiễm thứ cấp: là kết quả của quá trình chuyển hoá chất ô nhiễm sơ cấp Ví dụ như khi đốt nóng các hợp chất hữu cơ bền có clo tạo ta Dioxin và các sản phẩm từ Furan, đốt cháy không hoàn... chuyển và loại bỏ POPs trong cơ thể người Chuyển hoá Chất ô nhiễm Cơ thể Tác động Hình 3.Chu trình tương tác giữa chất ô nhiễm và cơ thể sinh vật 4 Đánh Giá Con Đường Vận Chuyển & Biến Đổi Của Các Hợp Chất POPs Đến Con Người & Môi Trường Sống 2 ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ POPS TRONG MÔI TRƯỜNG 2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ POPs trong môi trường Nồng độ của các chất ô nhiễm trong môi... thải bỏ POPs vào mơi trường trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh, và đề xuất các giải pháp nhằm quản lý, ngăn ngừa, xử lý và thải bỏ an tồn các chất thải đặc biệt nguy hại này cho khu vực Thành Phố nói riêng và Việt Nam nói chung “ Đề tài này gồm có 5 nội dung chính, nội dung trong báo cáo này thuộc nội dung 1 của đề tài Nội dung này nhằm mục tiêu tổng quan những thơng tin quan trọng về các hợp chất POPs... với cơ quan tiếp nhận Biến đổi sinh hoá Tác động về sinh lý, bệnh lý Hình 4 Biến đổi và tác động của chất ô nhiễm trong môi trường 2.3 Tính chất vật lý của chất ô nhiễm 2.3.1 Độ tan: Các chất trong nhóm POPs là những chất có độ tan kém trong nước nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ, hoặc trong chất béo (chất thân mỡ) nên dễ hấp thụ, tích lũy trong các mô mỡ của động vật và khó bài tiết 6 Đánh Giá. .. biến dưỡng và bán sinh của hoá chất trong cơ thể Hoá chất có khả năng tích lũy sinh học trong cơ thể con người thông qua quá trình cô đọng và khu ch đại sinh học Sự cô động sinh học xảy ra khi hoá chất khu ch tán từ môi trường nước qua da Khi trao đổi chất và đào thải không tích cực chất ô nhiệm có cơ hội tích tụ lại trong cơ thể sinh vật (trong các mô và cơ quan), thẩm thấu trong các mô và gây độc... Áp suất bay hơi 1.5x1 0-9 – 4.8x1 0-8 4.4x1 0-1 0 – 6.6x1 0-1 0 3.6x1 0-1 1 – 5.1x1 0-1 1 5.6x1 0-1 2 8.2x1 0-1 3 1.5x1 0-9 – 4x1 0-8 1.5x1 0-9 – 4.3x1 0-9 1.8x1 0-1 0 – 5.7x1 0-1 0 3.53x1 0-1 1 – 5.8x1 0-1 1 08 HxCDF 09 HpCDF (Nguồn: http://www.chem.unep.ch) 4.2 Tính chất hoá học 4.2.1 Tính chất hoá học chung của POPs POPs là những hợp chất hữu cơ bền, trong công thức phân tử có chứa halogen,là những hợp chất hydrocacbon thơm . Lời nói đầu Đề tài Nghiên cứu đánh giá hiện trạng các hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền (… ) tại khu vực TP. HCM và đề xuất các giải pháp quản lý, ngăn ngừa, xử lý và thải bỏ phù hợp với mục tiêu. POLLUTANTs – POPs) TẠI KHU VỰC TP. HỒ CHÍ MINH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, NGĂN NGỪA, XỬ LÝ VÀ THẢI BỎ PHÙ HỢP NỘI DUNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU oOo BÁO CÁO 1.1 ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ ĐẶC. trạng các nguồn phát thải, lưu giữ, sử dụng và thải bỏ POPs vào môi trường trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh, và đề xuất các giải pháp nhằ m quản lý, ngăn ngừa, xử lý và thải bỏ an toàn các chất