Đánh giá nguy cơ ô nhiễm hợp chất hữu cơ ở sông tô lịch và đề xuất các biện pháp giảm thiểu

Để có thể đưa ra những biện pháp đối phó phù hợp với những tác động của hóa chất, trước hết cần phải xác định được mức độ ô nhiễm hóa chất trong môi trường, thực phẩm…Các hóa chất hữu cơ

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

TỔNG QUAN 3

1.1 Mức độ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ trong nước ở các sông trên Thế giới và Việt Nam 3

1.1.1 Mức độ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ trong nước ở các sông trên Thế giới 3

1.1.2 Mức độ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ trong nước trong các sông ở Việt Nam 11

1.2 Ảnh hưởng của các chất ô nhiễm hữu cơ đến sức khỏe con người và các loài thủy sinh 12

1.2.1 Ảnh hưởng của các chất ô nhiễm hữu cơ đến sức khỏe con người 12

1.2.2 Ảnh hưởng của các chất ô nhiễm hữu cơ đến các loài thủy sinh 15

1.3 Các biện pháp quản lý, giảm thiểu các chất ô nhiễm hữu cơ ở một số nước trên thế giới và Việt Nam 16

1.3.1 Các biện pháp quản lý, giảm thiểu các chất ô nhiễm hữu cơ ở Mỹ 16

1.3.2 Các biện pháp quản lý, giảm thiểu các chất ô nhiễm hữu cơ ở Châu Âu 19

1.3.3 Biện pháp quản lý, giảm thiểu các chất ô nhiễm hữu cơ ở Việt Nam 20

1.4 Các tiêu chuẩn quy định đối với các chất ô nhiễm ưu tiên ở một số nước trên thế giới và ở Việt Nam 23

1.4.1 Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt của Mỹ 23

1.4.2 Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt của Châu Âu 23

1.4.3 Tiêu chuẩn chất lượng môi trường nước của Nhật 20

1.4.4 Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt của Thái Lan 19

1.4.5 Quy chuẩn nước mặt QCVN 08:2008 của Việt Nam 20

CHƯƠNG 2 25

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 25

2.2 Phương pháp nghiên cứu 25

2.2.1 Phương pháp tổng quan tài liệu 25

2.2.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa, lấy mẫu và bảo quản mẫu 25

2.2.3 Phương pháp thực nghiệm trong phân tích trên thiết bị GC-MS kết hợp sử dụng phần mềm AIQS-DB 27

2.2.4 Phương pháp đánh giá rủi ro 33

2.2.5 Phương pháp tính toán sơ bộ quá trình tự làm sạch 33

CHƯƠNG 3 35

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35

3.1 Đánh giá nguy cơ ô nhiễm hợp chất hữu cơ qua khảo sát nguồn thải và mức độ ô nhiễm trong nước sông Tô Lịch 35

3.1.1 Đánh giá nguy cơ ô nhiễm hợp chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch qua khảo sát nguồn thải 35

3.1.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm hợp chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch 38

3.2 Đánh giá khả năng tự làm sạch của sông 51

3.3 Đề xuất một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm 55

3.3.1 Các biện pháp quản lý 55

3.3.2 Các biện pháp xử lý 56

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 PAHs trong nước một số sông ở Trung Quốc 4

Bảng 1.2 PPCPs trong nước một số sông trên thế giới 7

Bảng 1.3 Nồng độ (ng/l) các phthalate trong nước ở một số sông trên thế giới 10

Bảng 1.4 Ảnh hưởng có hại của Bis(2-ethylhexy)phthalate 14

Bảng 1.5 Các ảnh hưởng có hại của PPCPs 15

Bảng 1.6 Ảnh hưởng của Bis(2-ethylhexyl)phthalate đến các loài thủy sinh 16

Bảng 2.1 Độ thu hồi của các chất trong các mẫu nước sông Tô Lịch 29

Bảng 3.1 Lưu lượng các cống thải đổ vào sông Tô Lịch 36

Bảng 3.2 Kết quả phân tích nước thải tại các cống thải 37

Bảng 3.3 So sánh nồng độ một số chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch (mùa mưa) với tiêu chuẩn 43

Bảng 3.4 So sánh nồng độ một số chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch (mùa khô) với tiêu chuẩn 44

Bảng 3.5 Thương số nguy hại của các chất ô nhiễm hữu cơ (mùa mưa) 51

Bảng 3.6 Thương số nguy hại của các chất ô nhiễm hữu cơ (mùa khô) 51

Bảng 3.7 Các thông số tính toán cho công thức Thomas (1950) 52

Bảng 3.8 Khả năng tự làm sạch của đoạn sông nghiên cứu 54

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Tổng nồng độ PAHs trong nước sông Menderes, Thổ Nhĩ Kỳ 6

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước sông Tô Lịch 26

Hình 3.1 Tổng nồng độ các nhóm chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch mùa mưa 39

Hình 3.2 Tổng nồng độ các nhóm chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch mùa khô 39

Hình 3.3 Sự phân bố DEHP trong nước sông Tô Lịch 45

Hình 3.4 Sự phân bố isophorone trong nước sông Tô Lịch 46

Hình 3.5 Sự phân bố 4-nonylphenol trong nước sông Tô Lịch 47

Hình 3.6 Sự phân bố diethyl phthalate trong nước sông Tô Lịch 47

Hình 3.7 Sự phân bố dimethyl phthalate trong nước sông Tô Lịch 48

Hình 3.8 Sự phân bố fenobucarb trong nước sông Tô Lịch 49

Hình 3.9 Sự phân bố benzo(k)fluoranthene trong nước sông Tô Lịch 49

DANH MỤC VIẾT TẮT

AHc Aliphatic hydrocarbons

AIQS-DB Automated identification and

quantification database system

DOP Di–n-octyl phthalate

GC-MS Gas chromatography - mass

NOEC No observed effect concentration Nồng độ không quan sát

thấy hiệu ứng

OCPs Organochlorinate pesticides Thuốc trừ sâu cơ clo PAHs Polycyclic aromatic

hydrocarbons

Các hydrocarbon đa vòng thơm

PCBs Polychlorinated biphenyl

PCDDs Polychlorinated

Dibenzo-p-dioxins PCDFs Polychlorinated Dibenzofurans

POPs Persistent organic pollutants Các chất ô nhiễm hữu cơ

RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối

US EPA United States Environmental

Protection Agency

Cơ Quan Bảo vệ Môi trường Mỹ

USEPA IRIS USEPA Integrated Risk

Information System

Hệ thống thông tin tích hợp rủi ro của cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ

VOCs Volatile Organic Compounds Các hợp chất hữu cơ dễ bay

hơi

1

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Sự bùng nổ dân số cùng với tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa đang tạo ra sức ép lớn tới môi trường Vấn đề ô nhiễm môi trường ở nước ta đã và đang tạo ra sức ép lớn cho xã hội đặc biệt ở các thành phố lớn Ở Hà Nội, trung bình mỗi ngày đêm xả ra 450.000 m3 nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý và 400 cơ sở sản xuất đổ vào hệ thống thoát nước thành phố khoảng 260.000 m3/ngày đêm, trong đó chỉ có khoảng 40 cơ sở đầu tư trạm xử lý nước thải, số còn lại mới xử lý sơ bộ hoặc xả thẳng ra sông, hồ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng [7]

Sông Tô Lịch là một trong bốn sông thoát nước thải của Thành phố Hà Nội Hàng ngày, sông phải tiếp nhận một lượng nước thải lớn chưa qua xử lý làm ô nhiễm nước sông, ảnh hưởng đến môi trường nước, không khí khu vực ven sông và sức khỏe người dân [3] Ngoài ra, sông Tô Lịch bị ô nhiễm sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Nhuệ Đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm đánh giá mức

độ ô nhiễm, tuy nhiên, các nghiên cứu này thường chỉ tập trung vào các thành phần môi trường, các thông số môi trường cơ bản như: NH4+, NO3-, NO2-, BOD, COD, các kim loại nặng…[1,2,4,5] Việc đánh giá các thành phần hợp chất hữu cơ cụ thể còn ít được thực hiện do khó khăn trong phân tích và chi phí cao

Hiện nay, trên thế giới có khoảng hơn 70.000 loại hợp chất hóa học đang được sử dụng, tuy nhiên về số lượng và chủng loại của các hợp chất hóa học được sản xuất ra có tốc độ gia tăng nhanh chóng Các ảnh hưởng trái ngược nhau về cả mặt có lợi và có hại của các chất hóa học đã được đề cập đến trong nhiều báo cáo của các nhà khoa học Để có thể đưa ra những biện pháp đối phó phù hợp với những tác động của hóa chất, trước hết cần phải xác định được mức độ ô nhiễm hóa chất trong môi trường, thực phẩm…Các hóa chất hữu cơ độc hại đã và đang được quan trắc và đo đạc tại nhiều nước trên thế giới Các phương pháp phân tích thường được

sử dụng nhiều là phương pháp sắc ký khí và sắc ký lỏng sử dụng đầu dò khối phổ, các phương pháp này thường có độ nhạy, độ chọn lọc cao Mặc dù vậy, các phương

2

pháp phân tích thông thường sẽ không thể phân tích được đồng thời tất cả các hợp chất, chính vì vậy khiến cho giá thành, chi phí xác định các hợp chất rất cao và đòi hỏi nhiều thời gian

Phương pháp phân tích hợp chất hữu cơ sử dụng phần mềm AIQS-DB trên thiết bị GC-MS có thể phân tích được đồng thời hơn 900 hợp chất ô nhiễm trong môi trường Phương pháp này có ưu điểm vượt trội so với các phương pháp khác là chi phí thấp (không cần sử dụng chất chuẩn mà chỉ sử dụng qua chất nội chuẩn), là công cụ hữu ích trong đánh giá ô nhiễm

Vì thế, với những lợi thế của phương pháp phân tích hợp chất hữu cơ trên thiết bị GC-MS sử dụng phần mềm AIQS-DB, việc “Đánh giá nguy cơ ô nhiễm hợp chất hữu cơ ở sông Tô Lịch và đề xuất các biện pháp giảm thiểu” là rất cần thiết để kiểm soát và bảo vệ nguồn nước mặt đang ngày càng bị ô nhiễm

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Đánh giá nguy cơ ô nhiễm của một số hợp chất hữu cơ đặc thù qua khảo sát nguồn thải Từ đó, đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước sông Tô Lịch

3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

 Tổng quan tài liệu

 Phân tích đồng thời các hợp chất hữu cơ bằng phần mềm AIQS-DB tích hợp trên thiết bị GC-MS

 Đánh giá nguy cơ ô nhiễm hợp chất hữu cơ qua khảo sát nguồn thải và mức

độ ô nhiễm trong nước sông Tô Lịch

 Đánh giá khả năng tự làm sạch của sông Tô Lịch theo kịch bản giả định

 Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước sông Tô Lịch

3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Mức độ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ trong nước ở các sông trên Thế giới

và Việt Nam

1.1.1 Mức độ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ trong nước ở các sông trên Thế giới

Ô nhiễm nước là một trong những vấn đề môi trường mà thế giới đang phải đối mặt Hiện nay, các sông trên thế giới ngày càng bị ô nhiễm nghiêm trọng do ảnh hưởng của các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp Sự xuất hiện của các chất ô nhiễm hữu cơ độc hại như: PAHs, PCBs, thuốc trừ sâu, phthalate ở các sông đã dấy lên những lo ngại đối với sức khỏe con người và các loài thủy sinh

Tháng 8 năm 2005 W.Guo và nhóm nghiên cứu đã thực hiện đánh giá sự xuất hiện của các aliphatic hydrocarbons (AHc) trong nước, các chất lơ lửng và trầm tích hệ thống sông Daliao bao gồm sông Hun, sông Taizi và sông Daliao Nồng độ AHc trong nước mặt từ 13,39-283,62 µg/l Điểm có nồng độ cao là do có nguồn thải bổ sung vào Còn nồng độ giảm là do nước sông bị pha loãng Nồng độ cao nhất ở sông Hun là 283,62 µg/l, do ảnh hưởng của nước thải của thành phố Shenyang Gần công ty Thép Benxi chính là vị trí có nồng độ AHc cao nhất sông Taizi Điểm hợp lưu của Sông Hun và sông Taizi với sông Daliao là điểm có nồng

độ cao nhất sông Daliao [68] Vì vậy, để đánh giá nguy cơ ô nhiễm ở các sông thì việc khảo sát các nguồn thải đổ vào sông rất cần thiết

Nồng độ PAHs trong nước sông Huaihe, Trung Quốc từ 0,86 đến 408 ng/l Ngoại trừ một số điểm có nồng độ cao, còn lại hầu hết các mẫu nước đều thấp hơn hoặc tương đương với tiêu chuẩn nước không ô nhiễm của WHO (50mg/l) [70] Các

vị trí có nồng độ cao là do ảnh hưởng của các hoạt động công nghiệp Trong nước sông Huaihe có chủ yếu là các PAH có khối lượng phân tử thấp (chiếm khoảng 78% tổng nồng độ các PAH) [32]

Một nghiên cứu khác về PAHs ở đoạn sông Hoàng Hà chảy qua tỉnh Hà Nam, Trung Quốc của Jian-Hui Sun và nhóm nghiên cứu cho thấy các PAHs có

4

khối lượng phân tử nhỏ (PAH 2 và 3 vòng) chiếm chủ yếu trong nước sông (92%) Các điểm có nồng độ PAHs cao trong nước do ảnh hưởng của nguồn nước thải công nghiệp, dòng thải đô thị và sự phát xạ của các hạt trong khí quyển Nồng độ PAHs trong nước vào mùa khô cao hơn so với mùa mưa Vì vào mùa mưa, nước sông bị pha loãng, nồng độ PAHs giảm [35] Tuy nhiên, một nghiên cứu về mức độ PAHs trong nước sông Hun, Trung Quốc lại chỉ ra rằng nồng độ PAHs trong nước sông Hun vào mùa mưa cao hơn mùa khô Trong mùa khô nồng độ cao nhất ở các điểm thượng lưu Do vào mùa khô, dòng chảy bị hạn chế, làm giảm sự vận chuyển các chất ô nhiễm từ thượng lưu đến hạ lưu Trong khi đó, mùa lũ nồng độ PAHs cao tại các điểm hạ lưu [29]

Nồng độ tổng PAHs trong nước sông Songhua, Trung Quốc dao động từ 163,54 đến 2746,25 ng/l với giá trị trung bình của 934,62 ng/l, trong đó chủ yếu

là PAHs 2 và 3 vòng Nồng độ PAHs cao nhất vào mùa hè, từ 105,49 đến 2603,64 ng/l với giá trị trung bình là 1423,65 ng/l và thấp nhất vào mùa thu, từ 86,15 đến 1001,64 ng/l [72]

Yongli Li và nhóm nghiên cứu đã đánh giá PAHs trong nước lưu vực sông Luanhe, Trung Quốc Kết quả nghiên cứu cho thấy, PAHs trong nước sông lưu vực sông Luanhe từ 9,75 đến 309,75 ng/l Từ Guojiatun nồng độ PAHs tăng từ thượng nguồn đến hạ nguồn Panjiakou Tuy nhiên, từ Panjiakou đến Jianggezhuang nồng

độ PAHs lại giảm [73]

Bảng 1.1 PAHs trong nước một số sông ở Trung Quốc Sông Số lượng PAHs Nồng độ trung bình

Nồng độ PAHs trong nước sông Menderes, Thổ Nhĩ Kỳ từ 1,8 đến 24,9 µg/l (hình 1.1) S1 là vị trí trước khi có sự tác động của khu công nghiệp Denizli nên có nồng độ PAHs thấp nhất Từ S2 đến S7 là các vị trí chịu tác động của khu công nghiệp S8 là vị trí sau khu công nghiệp [27]

6

Hình 1.1 Tổng nồng độ PAHs trong nước sông Menderes, Thổ Nhĩ Kỳ

Jiamo Fu và nhóm nghiên cứu có thực hiện những nghiên cứu về các chất hữu cơ bền vững trong đất, không khí, nước mặt, trầm tích, cá và động vật có vỏ cứng ở đồng bằng châu thổ sông Châu, Trung Quốc Nghiên cứu về nước mặt được thực hiện ở 3 sông chính đổ vào sông đồng bằng châu thổ sông Châu Giang Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ tổng OCPs trong nước sông từ 130-1200ng/l PCBs được tìm thấy trong tất cả các mẫu nước Châu Giang là: Tây Giang, Bắc Giang, Đông Giang và 7 nhánh đường thủy trong sông mặc dù nồng độ phát hiện thấp hơn 5ng/l [33]

Ở sông Chenab ở Pakistan nồng độ PCBs trong trầm tích cao hơn trong nước Thượng nguồn bao gồm khu vực nông thôn và vùng nông nghiệp Khu vực giữa sông bao gồm các khu đô thị và khu công nghiệp Hạ nguồn là vùng ven đô Vì vậy, nồng độ PCB cao nhất tại các điểm ở giữa sông, tiếp theo là hạ nguồn và thượng nguồn Nồng độ PCB từ các khu công nghiệp và đô thị đóng góp hơn 40% tổng PCB trong trầm tích và nước khu vực nghiên cứu [9]

Sông Sarno được mệnh danh là sông ô nhiễm nhất ở châu Âu Nồng độ PCBs trong nước hòa tan ở sông này từ 1,00 đến 5,20 ng/l với giá trị trung bình là 3,04 ng/l Tetra-PCBs, penta-PCBs và hexa-PCBs xuất hiện phổ biến trong ở các vị

7

trí Điều đó, được giải thích là do nồng độ của các congeners chứa trong chất lỏng trong các máy móc cao Ngoài ra, nồng độ thuốc trừ sâu cơ clo trong nước hòa tan ở sông Sarno cũng dao động từ 0,44 đến 3,52 ng/l với giá trị trung bình 1,12 ng/l [51] Hiện nay, xã hội phát triển nên con người ngày càng chú ý đến sức khỏe Con người sử dụng nhiều hơn các sản phẩm chăm sóc sức khỏe Tuy nhiên, chính là sản phẩm đó lại gây ô nhiễm nguồn nước Một nghiên cứu được thực hiện tại Singapore nhằm đánh giá sự có mặt của dược phẩm và các sản phẩm chăm sóc sức khỏe trong nước thải, nước mặt và nước ngầm Kết quả nghiên cứu cho thấy có 5 PPCPs được phát hiện thấy trong tất cả các mẫu nước thải đó là: acetaminophen, carbamazepine, caffeine, diethyltoluamide và salicylic acid Nước thải không qua

xử lý, thải trực tiếp ra sông hồ gây ô nhiễm nước mặt và nước ngầm [48]

Trung Quốc là một trong những nước đang phát triển lớn nhất thế giới Sự sẵn có và tiêu thụ PPCPs đã tăng lên đáng kể Trung Quốc cũng đang trở thành một trong những thị trường bán lẻ và sản xuất PPCPs lớn nhất trên thế giới [36] Ngày càng có những mối quan tâm về những rủi ro môi trường tiềm năng của PPCPs Vì vậy, nhiều nghiên cứu về PPCPs đã được tiến hành ở Trung Quốc

Bảng 1.2 PPCPs trong nước một số sông trên thế giới

Sông Hai, Trung Quốc Thuốc kháng sinh 26–210 [46]

8

Sông Hoàng Hà, Trung

Quốc

Sông Hoàng Hà, Trung

Quốc

Sông Llobregat, Tây Ban

trong sông Trường Giang là rất thấp Nguồn thải PCDD/Fs chủ yếu từ nước thải của nhà máy sản xuất bột giấy Ngoài ra, do đốt củi trong sinh hoạt và đốt than cũng là nguyên nhân dẫn đến sự có mặt của PCDD/Fs [53]

Hậu quả của thảm họa rò rỉ khí methyl isocyanate từ nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu ở Bhopal-Ấn Độ khiến hàng nghìn người chết Ngày nay, các chất hóa học độc hại tiếp tục bị rò rỉ gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân Vì thế, ngày càng có nhiều nghiên cứu về thuốc trừ sâu ở đất nước sản

9

xuất endosulfan lớn nhất thế giới Nghiên cứu của Amrita Malik và nhóm nghiên

cứu: “Mức độ và sự phân bố dư lượng thuốc trừ sâu cơ clo bền vững trong nước và trầm tích sông Gomti (Ấn Độ) – một nhánh của sông Ganges” nhằm đánh giá mức

độ và sự phân bố dư lượng thuốc trừ sâu cơ clo trong nước và trầm tích ở sông Gomti Nhóm thuốc trừ sâu cơ clo bao gồm: aldrin, dieldrin, endrin, HCB, các đồng phân của HCH, các đồng phân/chất chuyển hóa DDT, các đồng phân (α and β) endosulfan, endosulfan sulfate, heptachlor và các chất chuyển hóa của nó, α-

chlordane, γ-chlordane and methoxychlor [10] Ngoài ra, còn có nghiên cứu: “Ô nhiễm thuốc trừ sâu sông Ghaggar ở Haryana, Ấn Độ” của A.Kaushik và nhóm

nghiên cứu Sông Ghaggar là một sông chính ở Bắc Ấn Độ Sông Ghaggar bị ô nhiễm nghiêm trọng do tiếp nhận lượng nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp

và ảnh hưởng của quá trình sản xuất nông nghiệp từ 2 bang Haryana và Punjab Nghiên cứu này đánh giá hàm lượng thuốc trừ sâu cơ clo trong nước sông Ghaggar Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong các mẫu phân tích chỉ phát hiện có HCH và DDT Tổng nồng độ DDT trong khoảng 238,59 đến 1005,43 ng/l Điểm có nồng độ DDT thấp nhất là Chandi Manbdir – nơi ít hoạt động của con người Tổng nồng độ HCH từ 21,13 đến 244,16 ng/l Việc đánh giá mức độ ô nhiễm hàm lượng thuốc trừ sâu trong sông rất quan trọng bởi nước sông được sử dụng cho tưới tiêu, nước uống cho gia súc và đôi khi cả tắm giặt [8]

Ngoài những nghiên cứu về thuốc trừ sâu, Ấn Độ còn có các nghiên cứu về

các hợp chất hữu cơ khác như nghiên cứu: “Các phthalate este trong nước và trầm tích ở sông Kaveri, Ấn Độ: các đánh giá mức độ môi trường và hệ sinh thái”

Nghiên cứu này cho chúng ta một cái nhìn tổng quan về sự xuất hiện và nồng độ của phthalates trong sông Kaveri, Ấn Độ Nồng độ tổng phthalates trong nước sông

từ 313-4640 ng/l Trong đó, DEP có ở tất cả các mẫu Các điểm có nồng độ cao là

do ảnh hưởng của nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt Nồng độ giảm ở hạ nguồn bởi quá trình tự làm sạch Tuy nhiên, ở một số điểm hạ nguồn nồng độ có sự tăng nhẹ do sự pha loãng bị giới hạn (dòng chảy hạn chế) [42]

10

Bảng 1.3 Nồng độ (ng/l) các phthalate trong nước ở một số sông trên thế giới

sự xuất hiện của PPCPs với nồng độ từ 195,8÷371,7 ng/l [58]

11

Một nghiên cứu của Kadokami và các cộng sự nhằm đánh giá các chất ô nhiễm hữu cơ trên 11 sông ở Nhật đó là: sông Toyohira, sông Masuda, sông Tune, sông Motoara, sông Tsurumi, sông Inabe, sông Kanagawa, sông Yamato, sông Kako, sông Zaita và sông Iwamatsu Kết quả nghiên cứu cho thấy số lượng các chất hữu cơ trong các sông là 188 chất thuộc các nhóm PAHs, thuốc trừ sâu, phthalates, PPCPs, PCBs, chất béo và các nhóm khác Sông Kanagawa và sông Zaita có hàm lượng cholesterol tương đối cao Nồng độ thuốc trừ sâu trung bình ở 11 sông là 0,37 µg/l Mặc dù, không có chất nào vượt quá tiêu chuẩn chất lượng nước ăn uống của Nhật Tuy nhiên, 14 chất vượt quá giá trị nồng độ dự đoán không quan sát thấy ảnh hưởng [40]

1.1.2 Mức độ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ trong nước sông ở Việt Nam

Hiện nay, hầu hết các sông, hồ ở nước ta ngày càng bị ô nhiễm do phải tiếp nhận một lượng nước thải, rác thải lớn Đã có rất nhiều nghiên cứu về mức độ ô nhiễm ở các sông Tuy nhiên, những nghiên cứu này chủ yếu về thành phần vô cơ Những đánh giá về mức độ ô nhiễm các chất hữu cơ còn ít được thực hiện

Đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở của Phạm Thị Hường – Viện Công

nghệ Môi trường: “Ứng dụng phần mềm AIQS-DB trên thiết bị GC-MS để phân tích định tính 900 hợp chất hữu cơ trong nước” sử dụng phần mềm AIQS-DB tích hợp

trên thiết bị GC-MS để phân tích các mẫu nước tại sông Tô Lịch, sông Lừ, sông Nhuệ Kết quả phân tích cho thấy mẫu nước sông Tô Lịch tại cầu Mọc phát hiện được 54 chất (tổng nồng độ là 25µg/l), mẫu nước sông Lừ tại cầu Định Công là 71 chất (tổng nồng độ là 69µg/l), mẫu nước sông Nhuệ tại cầu Noi là 77 chất (tổng nồng độ là 130µg/l) Các hợp chất phát hiện trong 3 mẫu trên bao gồm nhóm: chất béo, PCBs, PAHs, phenol, PPCPs và thuốc trừ sâu [6]

Trong hội thảo: “Sự ô nhiễm các chất bẩn rất nhỏ và các tác động của nó tới môi trường nước ở Việt Nam” có đề cập đến các nghiên cứu về sự ô nhiễm các chất

hữu cơ ở 4 thành phố của Việt Nam như: Hà Nội, Huế, Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh Kết quả phân tích nước mặt thành phố Hà Nội phát hiện có 11 hợp chất

12

(7 PPCPs và 4 thuốc trừ sâu) trong cả 2 mẫu mùa khô và mùa mưa Nồng độ PPCPs khu vực nội thành cao hơn 2-5 lần khu vực ngoại thành và do có sự pha loãng bởi nước mưa nên mùa mưa nồng độ giảm so với mùa khô Trong khi đó, số lượng và tổng nồng độ thuốc trừ sâu ở thành phố Hồ Chí Minh trong mùa mưa ở khu vực ngoại thành lại cao hơn so với mùa khô do ảnh hưởng của các hoạt động nông nghiệp Các mẫu nước mặt ở Huế đều phát hiện có thuốc trừ sâu nhưng đều ở nồng

độ thấp PPCPs và thuốc trừ sâu cũng được phát hiện thấy trong mẫu nước mặt ở Đà Nẵng [28]

Nghiên cứu đầu tiên về: “Sự xuất hiện của các axit perfloalkyl (PFAAs) trong môi trường nước ở Việt Nam” được thực hiện ở Việt Nam bởi Dương Thị Hạnh và nhóm nghiên cứu Hai mươi tám nước sông và 22 mẫu nước ngầm trong bốn thành phố lớn và 14 mẫu nước sông từ sông Hồng đã được sàng lọc để điều tra

sự xuất hiện và các nguồn của 16 PFAAs Axit perfluorooctane sulfonic (PFOS), acid perfluorooctanoic (PFOA), và acid perfluorononanoic (PFNA) thường gặp nhất với nồng độ tối đa PFAAs trong nước sông thành thị tương ứng là 5,3, 18 và 0,93 ng/l và trong nước ngầm tương ứng là 8,2, 4,5 và 0,45 ng/l PFAAs trong nước sông Hồng đã được phát hiện ở mức thấp Nồng độ PFAA trong nước sông đã vào mùa mưa cao hơn mùa khô và tương tự như ở các nước Đông Nam Á khác, nhưng thấp hơn so với ở các nước phát triển Tuy nhiên, đánh giá rủi ro theo USEPA thì nồng

độ của PFAAs phát hiện trong nghiên cứu này không đặt ra một nguy cơ sức khỏe ngay lập tức với con người và sinh vật dưới nước [21]

1.2 Ảnh hưởng của các chất ô nhiễm hữu cơ đến sức khỏe con người và các loài thủy sinh

1.2.1 Ảnh hưởng của các chất ô nhiễm hữu cơ đến sức khỏe con người

Các chất hữu cơ bền vững có độc tính cao, khó bị vi sinh vật phân huỷ trong môi trường Một số chất hữu cơ có khả năng tồn lưu lâu dài trong môi trường và tích luỹ sinh học trong cơ thể sinh vật Do có khả năng tích luỹ sinh học, nên chúng

có thể thâm nhập vào chuỗi thức ăn và từ đó đi vào cơ thể con người

13

- Hóa chất bảo vệ thực vật như: thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc diệt nấm mốc, diệt loài gặm nhấm, thuốc trừ côn trùng… Chúng được chia thành các nhóm sau:

 Photpho hữu cơ: ảnh hưởng đến hệ thần kinh bằng cách phá vỡ các enzyme điều tiết acetylcholine – một chất dẫn truyền thần kinh Thuốc trừ sâu cơ photpho có độc tính cao nhưng không tồn tại lâu trong môi trường

 Clo hữu cơ: được sử dụng phổ biến trước đây nhưng hiện nay đã bị loại bỏ khỏi thị trường do chúng ảnh hưởng đến sức khỏe con người, tác động đến môi trường và tồn tại lâu dài (ví dụ như: DDT, chlordane)

 Cacbamat: ảnh hưởng đến hệ thần kinh

 Pyrethroid: được phát triển như là một phiên bản tổng hợp của thuốc trừ sâu

tự nhiên pyrethrin, được tìm thấy trong hoa cúc Một số pyrethroid tổng hợp độc hại đối với hệ thần kinh [82]

- Các hợp chất hydrocacbon đa vòng thơm (PAHs) được các hạt keo hấp thụ hoặc bám dính trên các chất hoạt tính bề mặt, do vậy chúng có khả năng tích tụ lớn

và cũng có khả năng gây ung thư Chúng cũng gây ức chế hệ thống miễn dịch và đang nghi ngờ là chất gây rối loạn nội tiết

- Các hợp chất polyclobiphenyl (PCB) được đưa vào nhóm các chất ô nhiễm hữu cơ bền vững POPs trong công ước Stockholm Các PCB có độ bền hóa học, nhiệt và sinh học rất cao PCBs gây ảnh hưởng đến con người:

 Ảnh hưởng đến sinh sản: phụ nữ có thai tiếp xúc với PCBs thì trẻ sinh ra sẽ

bị giảm cân nặng sau sinh và giảm đáng kể tuổi thai

 Ảnh hưởng đến nội tiết: PCBs đã được chứng minh gây ra ảnh hưởng đến nồng độ hooc môn tuyến giáp ở động vật và con người Nồng độ hooc môn tuyến giáp là rất quan trọng cho sự tăng trưởng và phát triển bình thường

 Ngoài ra, PCBs còn làm tăng nồng độ huyết thanh ở người

14

 Ảnh hưởng đến miễn dịch: người bị nhiễm virus Epstein-Barr do tiếp xúc PCBs nhiều sẽ có nguy cơ bị ung thư hạch bạch huyết cao hơn so với những người không bị nhiễm virus Epstein-Barr [80]

- Bis (2-ethylhexyl)phthalate: là chất được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất chất dẻo Tuy nhiên, hiện nay chất này đã bị cấm ở châu Âu và được đưa vào nhóm các chất ô nhiễm ưu tiên ở Mỹ bởi các ảnh hưởng bất lợi đối với con người và các loài thủy sinh Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng DEHP có tính chất phá vỡ nội tiết và có thể gây ung thư [38] DEHP tiếp xúc với con người qua đường nước uống, thực phẩm, các bao bì và đường hô hấp

Bảng 1.4 Ảnh hưởng có hại của bis(2-ethylhexy)phthalate

Đối tượng Nồng độ và thời gian

tiếp xúc

Các ảnh hưởng có hại Nguồn

Con người

Thời gian tiếp xúc dài qua đường hô hấp

Sự phân mảnh DNA tinh trùng và giảm khả năng vận động của tinh trùng

15

1.2.2 Ảnh hưởng của các chất ô nhiễm hữu cơ đến các loài thủy sinh

- Ảnh hưởng của bisphenol A đến cá:

 Kích hoạt phiên mã của gen thụ thể estrogen đáp ứng

 Tăng hoạt động của enzim aromatase (một loại enzim biến hooc môn sinh dục đực thành hooc môn sinh dục cái)

 Gián đoạn quá trình hình thành giao tử đực và cái

 Thay đổi quá trình phát triển (thần kinh, tim mạch, tế bào mầm, khác biệt giới tính) [47]

Ngoài ra, dược phẩm và các sản phẩm chăm sóc sức khỏe cũng tác động đến môi trường nước, gây ảnh hưởng xấu đến một số loài thủy sinh

Bảng 1.5 Các ảnh hưởng có hại của PPCPs

có hại

Nồng độ tiếp xúc (µg/l)

Thời gian tiếp xúc (ngày)

1.3.1 Các biện pháp quản lý, giảm thiểu các chất ô nhiễm hữu cơ ở Mỹ

a Kế hoạch quản lý các chất độc hại trong sông Columbia

Sự xuất hiện của các chất hữu cơ độc hại như: PAHs, PCBs trong nước, trầm tích và cá hồi sông Columbia đã dấy lên những lo ngại đối với sức khỏe con người

và đời sống thủy sinh Vì thế, US EPA và nhóm hành động giảm thiểu các chất độc hại sông Columbia đã đưa ra một lời kêu gọi hành động cho các chính phủ, phi lợi nhuận, các ngành công nghiệp và người dân để giúp giảm bớt chất độc trong lưu vực sông Columbia Các kế hoạch hành động giảm thiểu các chất độc hại lưu vực sông Columbia ở Mỹ năm 2010 là:

- Gia tăng sự hiểu biết và sự cam kết giảm thiểu các chất độc hại trong lưu vực sông Columbia

- Tăng các hành động giảm thiểu các chất độc hại

- Hướng dẫn giám sát các nguồn thải xác định và sau đó giảm các chất độc hại

17

- Xây dựng khu vực, chương trình nghiên cứu và giám sát đa quốc gia

- Xây dựng một hệ thống quản lý dữ liệu để chia sẻ thông tin về các chất độc hại trong lưu vực sông [64]

b Kế hoạch quản lý các chất độc hại trong sông Niagara

Trên con đường từ hồ Erie vào hồ Ontario, sông Niagara đi qua một phức hợp của thép, hóa dầu và các ngành công nghiệp sản xuất hóa chất Trong lịch sử, quyết định về sự phát triển của Niagara Frontier chỉ tập trung vào các yếu tố kinh tế, chẳng hạn như việc tạo ra công ăn việc làm và sản xuất vật liệu rẻ hơn Những quyết định này đã được chứng minh là nguyên nhân của các vấn đề về môi trường ở sông Niagara và các khu vực xung quanh Gần đây hơn, suy thoái môi trường và tác động của nó đối với sức khỏe con người đã trở thành một xem xét hiện hành trong các quyết định về việc sử dụng và quản lý của các sông Niagara Trong thập kỷ qua, phenol, dầu, sắt, phốt pho, clo, thủy ngân, và màu sắc đã được giảm đáng kể Hiện nay, các chất độc hại và ảnh hưởng của chúng đối với sức khỏe con người và hệ sinh thái đang được tập trung nghiên cứu Các vùng xử lý chất thải độc hại chính đã được xác định dọc theo hành lang sông Niagara, và các chất độc hại đã được phân tích trong nước thải công nghiệp ở các cơ sở trong thành phố xả ra sông [81] Các nguồn gây ô nhiễm nước sông Niagara là: nước thải, nước ngầm, nước mưa, đất bị ô nhiễm Vì vậy, các biện pháp giảm thiểu các chất độc hại ở sông Niagara tập trung vào giảm thiểu tại các nguồn trên

- Xử lý nước thải: hoàn thành các nhà máy xử lý nước thải như: công ty thoát nước Buffalo, công ty Olin, công ty điện Niagara Mohawk, Niagara Falls); ổn định các hoạt động khởi động sau khi xây dựng nhà máy xử lý nước thải mới, hệ thống thu gom xử lý Các hoạt động tương tự cũng diễn ra ở các cơ sở nhỏ hơn EC ước tính các chất ô nhiễm ưu tiên giảm 1/5 trong những năm 1981-1982 và 1993-1994

do đóng cửa và ngừng hoạt động các nhà máy sản xuất Nhà máy xử lý nước thải Niagara Falls có vai trò rất quan trọng trong việc giảm thiểu các chất độc hại ở một

số vùng thải vào sông Niagara Đường hầm Falls- một hệ thống thoát nước công

18

nghiệp, là nguồn thải các chất ô nhiễm độc hại lớn nhất mà không qua xử lý vào sông Niagara Nhà máy xử lý nước thải Niagara Falls đã xử lý dòng thải của đường hầm này trong mùa khô làm giảm 85% tải lượng tetrachloroehtylene, gần 100% tải lượng 4 hóa chất độc hại khác

- Nỗ lực giảm thiểu nồng độ các chất hóa học trong nước ngầm

- Giảm thiểu các chất độc hại từ nguồn nước mưa: thay thế một hệ thống cống thoát nước mưa mới, bỏ và ngừng sử dụng các cống thoát nước hoạt động kém

- Đối với nguồn gây ô nhiễm các chất độc hại từ hại từ đất thì khắc phục hậu quả bằng các hạn chế tiếp xúc với bề mặt đất, loại bỏ đất bị ảnh hưởng, lắp đặt một

hệ thống xử lý nước ngầm thụ động, khai quật đất chứa VOCs > 100 ppm

c Kế hoạch giảm thiểu các chất độc hại trong lưu vực sông Mississippi

Các mục tiêu giảm thiểu: bảo đảm rằng không có nhánh sông Mississippi đóng góp trên mức tối đa chất gây ô nhiễm hoặc tiêu chuẩn nhà nước đối với các chất ô nhiễm quan tâm

• Đạt được sự nhất quán trong tiểu bang khuyến cáo tiêu thụ cá

• Loại bỏ cống tràn và nước mưa bảo đảm được xử lý

• Sửa đổi các quy trình chính của thuốc trừ sâu mới để thuận lợi cho việc thay thế thuốc trừ sâu cũ với lựa chọn thay thế ít gây tổn hại

• Thúc đẩy nông nghiệp bền vững

• Tìm kiếm sự ưu tiên đặc biệt cho hội nghị sông Mississippi

• Quy định trại chăn nuôi

• Kiểm soát sử dụng đất như dải đệm

• Tính toán lại các tiêu chuẩn chất lượng nước với việc xem xét đến những loài dễ

bị tổn thương tác động

• Xây dựng kiểm soát các nguồn thải đô thị không xác định và giáo dục

19

• Thiết lập tổng tải trọng tối đa hàng ngày đạt mức chấp nhận của dòng sông [31]

1.3.2 Các biện pháp quản lý, giảm thiểu các chất ô nhiễm hữu cơ ở Châu Âu

Dự án lựa chọn kiểm soát nguồn thải cho việc giảm thiểu việc phát thải các chất ô nhiễm ưu tiên bắt đầu từ Dự án nghiên cứu các mục tiêu chính của châu Âu nhằm mục đích phát triển một chiến lược kiểm soát nguồn thải toàn diện và thích hợp để từ đó các cơ quan, thành phố, công ty cấp nước và các hóa chất công nghiệp

có thể sử dụng để giảm thiểu các chất ô nhiễm ưu tiên từ khu vực vào trong môi trường nước

- Hạn chế phát thải thông qua:

+ Xử lý và tái sử dụng nước thải sinh hoạt

+ Xử lý công nghiệp tại chỗ

+ Nhà máy xử lý nước thải

20

1.3.3 Biện pháp quản lý, giảm thiểu các chất ô nhiễm hữu cơ ở Việt Nam

a) Hoàn thiện cơ chế, chính sách, pháp luật:

- Rà soát hệ thống cơ chế, chính sách, pháp luật hiện hành có liên quan đến các chất

ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy để có sự sửa đổi, bổ sung và hoàn thiện cho phù hợp, trong đó ưu tiên các chính sách sau đây:

- Chính sách quản lý liên ngành về an toàn hóa chất, trong đó có các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy và các hóa chất, chất thải độc hại khác có liên quan;

- Chính sách khuyến khích các hoạt động giảm thiểu, thay thế và loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy;

- Chính sách ưu đãi, hỗ trợ về vốn, thuế, phí, quyền sử dụng đất đai, chuyển giao công nghệ đối với các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, thực hiện các biện pháp giảm thiểu, thay thế và loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy;

- Quy định các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ có khả năng phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy không chủ định phải tự quan trắc và định kỳ báo cáo kết quả quan trắc các chất này với các cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền;

- Sửa đổi, bổ sung và xây dựng mới các tiêu chuẩn môi trường làm cơ sở để quản lý

an toàn và tiêu hủy các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy;

- Cơ chế công khai thông tin về tình hình ô nhiễm môi trường do các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy gây ra cho cộng đồng và cơ chế cộng đồng tham gia giám sát, quản lý an toàn đối với các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy

b) Tăng cường năng lực quản lý các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy:

- Tăng cường năng lực cho cơ quan đầu mối quốc gia và các cơ quan chức năng khác có liên quan trong việc quản lý nhà nước đối với các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy; đào tạo và xây dựng nguồn nhân lực quản lý, nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ trong xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy; xây dựng

c) Đẩy mạnh công tác điều tra, nghiên cứu và áp dụng các giải pháp khoa học công nghệ tiên tiến, hiện đại trong quản lý an toàn, giảm thiểu, tiêu huỷ và loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy:

- Điều tra, thống kê, quan trắc, đánh giá và cập nhật cơ sở dữ liệu về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy;

- Xây dựng và áp dụng các hướng dẫn kỹ thuật về thống kê, đánh giá, báo cáo về lượng tồn lưu, phát thải, sử dụng, vận chuyển, xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy;

- Đánh giá, phân loại và xây dựng lộ trình xử lý các khu vực bị ô nhiễm do các chất

ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy gây ra; nghiên cứu và áp dụng các giải pháp phục hồi môi trường tại các khu vực bị ô nhiễm do các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy,

ưu tiên xử lý các cơ sở trong danh mục của “Kế hoạch xử lý triệt để các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng” ban hành kèm theo Quyết định số 64/2003/QĐ-TTg ngày 22 tháng 4 năm 2003 của Thủ tướng Chính phủ;

- Xây dựng và thực hiện chương trình quốc gia, ngành về quản lý an toàn hoá chất

và thay thế dầu chứa PCB, các thiết bị và sản phẩm công nghiệp chứa PCB, trong

đó tập trung vào ngành điện;

- Xây dựng chương trình phân tích, quan trắc và cập nhật dữ liệu về nguồn và lượng phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy hình thành không chủ định, ưu tiên

d) Nâng cao nhận thức, vai trò và trách nhiệm của các cấp, các ngành, cộng đồng dân cư và mọi người dân trong việc quản lý an toàn hóa chất, giảm thiểu và loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy:

- Điều tra, nghiên cứu ảnh hưởng của các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy đối với sức khoẻ con người, đa dạng sinh học và môi trường sống;

- Xây dựng và thực hiện các chương trình đào tạo, nâng cao nhận thức, phổ biến kiến thức về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy cho các cán bộ quản lý, doanh nghiệp và cộng đồng dân cư;

- Xác định trách nhiệm và xây dựng cơ chế phối hợp hoạt động giữa các cơ quan quản lý nhà nước ở Trung ương và địa phương có liên quan đến quản lý các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy;

- Huy động sự tham gia rộng rãi và tạo cơ chế thuận lợi để cộng đồng dân cư, các tổ chức xã hội và mọi người dân chủ động tham gia vào việc quản lý an toàn và giám sát việc sử dụng các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy;

- Công bố công khai thông tin về các cơ sở gây ô nhiễm môi trường do sử dụng các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy gây ra

đ) Tăng cường và đa dạng hóa các nguồn vốn đầu tư:

- Tăng mức đầu tư từ ngân sách nhà nước, thu hút nguồn vốn ODA và huy động các nguồn vốn khác cho việc quản lý an toàn, giảm thiểu, tiêu huỷ và loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy;

23

- Gắn việc quản lý an toàn, giảm thiểu, tiêu huỷ và loại bỏ hoàn toàn các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy trong các chương trình, kế hoạch, dự án phát triển kinh

tế - xã hội nhằm sử dụng tổng hợp nguồn lực một cách có hiệu quả

e) Mở rộng và nâng cao hiệu quả hợp tác quốc tế:

- Thực hiện đầy đủ trách nhiệm thành viên của Việt Nam đối với Công ước Stockholm Xây dựng cơ chế để đăng ký miễn trừ, bổ sung danh sách các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy cần quản lý và báo cáo định kỳ kết quả thực hiện Công ước Stockholm tại Việt Nam;

- Tham gia các hoạt động hợp tác song phương và đa phương về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy trong khu vực và quốc tế, chia sẻ thông tin, kinh nghiệm, chuyển giao công nghệ, trao đổi chuyên gia về việc thực hiện Công ước Stockholm;

- Tích cực tham gia thực hiện chương trình quan trắc các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy ở khu vực và toàn cầu;

- Điều phối, gắn kết các hoạt động triển khai thực hiện Công ước Stockholm về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy với các công ước, thỏa thuận bảo vệ môi trường

có liên quan

1.4 Các tiêu chuẩn quy định đối với các chất ô nhiễm ưu tiên ở một số nước trên thế giới và Việt Nam

1.4.1 Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt của Mỹ

Trong tiêu chuẩn quy định đối với các chất ô nhiễm ưu tiên của bang Califoria các chất ô nhiễm hữu cơ như DEHP, DMP, DEP, benzo(k)fluoranthene được quy định tại cột sức khỏe con người (10-6 nguy cơ gây ung thư đối với sự tiêu thụ nước và sinh vật và chỉ tiêu thụ sinh vật)

1.4.2 Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt của Châu Âu

Chỉ thị 2008/105/EC của Nghị viện và Hội đồng châu âu ngày 16 tháng 12 năm 2008 về tiêu chuẩn chất lượng nước có quy định nồng độ trung bình hàng năm

24

và nồng độ tối đa cho phép đối với các chất ô nhiễm hữu cơ ưu tiên như: DEHP, nonylphenol, octylphenol, thuốc trừ sâu

4-1.4.3 Tiêu chuẩn chất lượng môi trường nước của Nhật

Tiêu chuẩn chất lượng môi trường liên quan ô nhiễm nước bao gồm: tiêu chuẩn chất lượng môi trường nước cho việc bảo vệ sức khỏe con người và tiêu chuẩn chất lượng môi trường nước cho việc bảo vệ môi trường sống Các chất ô nhiễm hữu cơ được quy định trong tiêu chuẩn chất lượng môi trường nước cho việc bảo vệ sức khỏe con người

1.4.4 Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt của Thái Lan

Trong tiêu chuẩn chỉ mới đưa ra quy định đối với các chất ô nhiễm hữu cơ như các loại thuốc trừ sâu cơ clo (DDT, dieldrin, aldrin, heptachlor )

1.4.5 Quy chuẩn nước mặt QCVN 08:2008 của Việt Nam

Giống như Thái Lan, quy chuẩn nước mặt của Việt Nam đối với chất ô nhiễm hữu cơ cũng chỉ quy định đối với một số loại thuốc trừ sâu cơ clo, thuốc trừ sâu cơ photpho, hóa chất trừ cỏ

25

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu của luận văn là các chất hữu cơ đặc thù ethylhexyl)phthalate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, benzo(k)fluoranthene, isophorone, 4-nonylphenol, fenobucarb) trong nước sông Tô Lịch

(bis(2 Phạm vi nghiên cứu: đoạn sông Tô Lịch từ 51/46 Nguyễn Trãi đến ngã ba Khương Trung-Vũ Tông Phan

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp tổng quan tài liệu

Tham khảo tài liệu về sông Tô Lịch cũng như tình hình ô nhiễm hữu cơ ở một số sông trên thế giới Từ đó có một cái nhìn tổng quan để đánh giá nguy cơ ô nhiễm hợp chất hữu cơ ở sông Tô Lịch và đề xuất các biện pháp giảm thiểu

2.2.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa, lấy mẫu và bảo quản mẫu

Lựa chọn vị trí lấy mẫu: Để đánh giá nguy cơ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ trên toàn sông Tô Lịch lựa chọn lấy mẫu tại thượng nguồn, hạ nguồn, các điểm có nguồn thải lớn cũng như các điểm có sự hợp lưu với các sông khác

Tiến hành lấy mẫu vào 2 đợt: mùa khô (tháng 4 năm 2014) và mùa mưa (tháng 7 năm 2014)

26

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước sông Tô Lịch

M1: Hoàng Quốc Việt (N 2102.7531’, E 105048.3302’) M2: Cầu Giấy (N 2101.7927’, E 105048.0763’) M3: Cầu Trung Hòa (N2100.9202’, E105048.2826’) M4: Cầu Mới (N2100.0841’, E105049.0947’) M5: Cầu Khương Đình (N20059.5719’, E105048.8394’) M6: Cầu Lủ (N20058.8148’, E105049.1485’) M7: Cầu Dậu (N20058.228’, E105049.4931’) M8: Cầu Tó (N20057.3662’, E105048.5688’)

27

Phương pháp lấy mẫu theo TCVN 6663-6:2008: mẫu nước được lấy bằng vật liệu làm bằng thép không rỉ, lấy cách bề mặt khoảng 5 cm ở giữa dòng chảy sau đó được chứa vào chai thủy tinh 1 lít (chai này đã được rửa sạch bằng chất tẩy rửa, tráng bằng nước cất, dung môi aceton và hexane) Chai chứa mẫu được giữ trong bình đá trong quá trình vận chuyển từ nơi lấy mẫu về phòng thí nghiệm Mẫu được bảo quản trong bóng tối và được giữ ở 40C trước khi phân tích

2.2.3 Phương pháp thực nghiệm trong phân tích trên thiết bị GC-MS kết hợp sử dụng phần mềm AIQS-DB

2.2.3.1 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị

a Hóa chất

Trong nghiên cứu này, các hoá chất và dung môi sử dụng như: n-hexan, axeton, Diclometan của hãng JT Baker, USA loại chuyên dùng cho phân tích sắc ký khí và muối Na2SO4 (nung 7000C, 4h) của hãng Merck – Đức với độ tinh khiết 99,99% để phân tích trên máy GC/MS

Dung dịch nội chuẩn bao gồm 08 chất là 4-chlorotoluene; 1,4 d4; naphathalene; acenaphthanene – d10; phenantherene – d10; fluoranthene- d10; chrysene- d12; perylene- d12

dichlorobenzen-Dung dịch chuẩn (check standard)

Dung dịch chuẩn đồng hành (surrogate) bao gồm 13 chất (nồng độ 1ppm)

28

 Bộ thổi khí N2 để đuổi dung môi

Thiết bị sắc ký khí GC/MS – QP 2010 (Gas chromatography) của hãng

Shimadzu, cột mao quản DB – 5MS, dài 30m, đường kính trong 0,25mm, bề dày

lớp pha tĩnh 0,25 μm

2.2.3.2 Quy trình xử lý mẫu bằng phương pháp chiết lỏng-lỏng

Mẫu nước trước khi tiến hành chiết tách được đưa về nhiệt độ phòng Thêm

25 g muối NaCl đã được hoạt hóa ở 7000C trong 6 giờ vào phễu chiết chứa 0,5 lít

mẫu pH của mẫu được điều chỉnh tới pH = 7 bằng 0,5ml dung dịch đệm photphat

và thêm 50µl dung dịch chuẩn đồng hành có nồng độ10µg/mL Tiến hành chiết mẫu

2 lần bằng dung môi DCM với thể tích dung môi một lần chiết là 50ml Dịch chiết

25g NaCl (đã được nung ở 700oC trong 6giờ trước khi sử dụng)

0,5 mL dung dịch đệm (NaH2PO4-Na2HPO4, pH7) (10µg/mL x 50µL) chuẩn đồng hành

Mẫu 0,5L

Chiết (50ml, 50ml Dichloromethane )

Loại nước(Na2SO4, đã được nung ở 700oC trong 6giờ trước khi sử dụng)

Cô đặc (tới 5ml bằng máy cất quay chân không)

Cô đặc (tới 0,5ml bằng dòng khí N2)

GC-MS

Thêm (10µg/mL x 50µL) nội chuẩn

Cô đặc tới 5ml bằng máy cất quay chân không)

Thêm 20ml hexane (2 lần)

29

được cho chảy qua phễu chứa muối Na2SO4 khan (được nung ở 700 0C trong 6h), sau đó dịch chiết được cô đặc về 5 ml bằng máy cất quay chân không Thêm 20ml n hexan vào dịch chiết sau đó làm giàu mẫu xuống 5ml (lặp lại 2 lần) Dịch chiết cuối cùng được làm giàu chính xác còn 0,5ml sử dụng dòng khí N2 Sau đó thêm 50µl dung dịch nội chuẩn có nồng độ10µg/mL Tiến hành đo mẫu trên thiết bị GC/MS sử dụng phần mềm AIQS-DB

Độ thu hồi của các mẫu M1, M2, M3, M4 và M8 cho dung dịch chuẩn đồng hành được thể hiện ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Độ thu hồi của các chất trong các mẫu nước sông Tô Lịch

2.2.3.3 Quy trình phân tích bằng phần mềm AIQS-DB

Quy trình phân tích dùng phần mềm AIQS-DB bao gồm 4 bước cơ bản:

Bước 1: Cài đặt các điều kiện thiết bị hiệu chỉnh điều kiện MS

Lắp cột sử dụng cột mao quản DB5 –MS (5% phenyl- methyl polisiloxane capillary column) với chiều dài 30m, đường kính trong 0.25mm và bề dày lớp pha tĩnh 0,25 μm và khởi động thiết bị, bật hệ thống chân không, cài đặt các thông số theo điều kiện chuẩn của phần mềm và hiệu chuẩn điều kiện MS theo phương pháp

dữ liệu M625.QGT mở cửa sổ Tuning, mở các điều kiện từ file hiệu chuẩn M625.QGT, sau đó chọn biểu tượng Start Auto Tuning trên thanh công cụ Dữ liệu hiệu chuẩn sẽ bắt đầu chạy, khi dữ liệu chạy xong thì lưu kết quả hiệu chuẩn vào file riêng Điều kiện tiêu chuẩn cần phải được thiết lập để dự đoán thời gian lưu chính xác và để có thể áp dụng các đường chuẩn có sẵn trong cơ sở dữ liệu của AIQS-DB

31

Bước 2: Đo dung dịch chuẩn n-ankan

 Đo dung dịch chuẩn n-ankan sử dụng phương pháp “Measure Check STD.qgm”

 Dữ liệu thu được được lưu dưới dạng “ddmmyy CS.qgd”

 Chạy chương trình phân tích GC/MS, bấm mở dữ liệu file “ddmmyy CS.qgd” trong thư mục lưu trữ, copy dữ liệu và thay tên thành “ddmmyy RT_CS.qgd”

 Xác định n – ankanes trong dữ liệu “ddmmyy RT_CS.qgd” bằng cách sử dụng phương pháp “Measure CheckSTD.qgm”

 Chọn biểu tượng Quantitative trên thanh công cụ

 Chọn Peak intergration C9-C33 được xác định chính xác

 Lưu dữ liệu “ddmmyy RT_CS.qgd” Nếu thời gian lưu của n- ankane sai lệch lớn có thể do điều kiện cài đặt GC khác với điều kiện đo chuẩn đo trên GC/MS Khi đó cần kiểm tra điều kiện vận hành của GC bao gồm việc kiểm tra cột tách Bước 3: Cập nhật thời gian lưu trong dữ liệu vào phương pháp (Simul_SIM.qgd, Simul_SCAN.qgd, Check STD.qgd and Surrogate.qgd) sử dụng “ddmmyy RT_CS.qgd”

 Mở dữ liệu “ddmmyy RT_CS.qgd” đã cập nhật bằng phương pháp Measure CheckSTD.qgm

 Chọn biểu tượng “Create compound table”

 Chọn biểu tượng “AART”

 Lựa chọn phương pháp dữ liệu mà chúng ta muốn cập nhật thời gian lưu (Simul_SIM.qgm; Simul_SCAN.qgm; Check STD.qgm và Surrogate.qgm)

 Lưu dữ liệu sau khi đã cập nhật thời gian lưu và sử dụng thời gian lưu của các ankanes dự đoán cập nhật thời gian lưu của các chất tại thời điểm phân tích