Xác định phát thải các chất dioxin và furan trong khí thải ở Việt Nam

Xác định phát thải chất dioxin furan khí thải Việt Nam Nguyễn Văn Thường DA Phòng thí nghiệm Dioxin – Tổng cục môi trường MỤC LỤC Quan trắc phát thải PCDD/Fs Việt Nam Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23 Câu hỏi trả lời Quan trắc phát thải PCDD/Fs Việt Nam  Lấy mẫu khí thải ống khói để xác định chất ô nhiễm có dioxin quan tâm, đầu tư trang thiết bị đào tạo nguồn nhân lực  Quan trắc phát thải dioxin khí thải tương đối Việt Nam do: – Quy trình lấy mẫu phức tạp, – Thiết bị lấy mẫu đắt tiền, – Chi phí lấy mẫu cao, – QA/QC yêu cầu chặt chẽ, – …  Các phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói tham khảo từ phương pháp tiêu chuẩn US-EPA 23A, EN 1948-1, JIS K.0311 Hiện nay, EPA 23A viện dẫn tham khảo để xây dựng quy trình lấy mẫu chuẩn (SOPs) Tổng cục môi trường Quan trắc phát thải PCDD/Fs Việt Nam Những khó khăn phân tích Dioxin/Furan  Trong môi trường, Dioxin/Furan tồn nồng độ cực thấp (đơn vị nồng độ thông thường ng/kg hay gọi ppt – part per trillion)  Các đồng loại Dioxin furan có cấu trúc giống nên khó tách khỏi phân tích  Việc phân tích định tính định lượng Dioxin/Furan phải thực hiện: - Trên thiết bị Sắc ký khí Khối phổ có độ phân giải cao (HRGC/HRMS), - Phải sử dụng chất nội chuẩn hay C13 Quan trắc phát thải dioxin từ nguồn tĩnh  Quan trắc nhằm kiểm soát phát thải dioxin từ nhà máy công nghiệp không khí Thực theo phương pháp EPA 23  Lấy mẫu theo phương pháp iso-kinetic thời gian lấy mẫu từ 4-6 tiếng  Quan trắc dioxin pha bụi (lấy mẫu lọc) pha (lấy mẫu chất hập phụ XAD 2) Quan trắc phát thải PCDD/Fs Việt Nam Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Phạm vi áp dụng phương pháp  Phương pháp lấy mẫu sử dụng để xác định – Các hợp chất Polychlorinated Dibenzo-p-Dioxins (PCDDs); – Polychlorinated Dibezofurans (PCDFs); – Và sử dụng để xác định hợp chất POPs khác PCB, HCB, PeCB, chất SVOCs Dioxins: 75 đồng loại đồng loại độc theo WHO Furans: 135 đồng loại 10 đồng loại độc theo WHO PCBs: 209 đồng loại 12 đồng loại có chế gây độc tương tự dioxin (dl-PCB) Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Thiết bị, vật tư hóa chất • Thiết bị lấy mẫu Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Thiết bị, vật tư hóa chất Thiết bị lấy mẫu • - Thiết bị lấy mẫu isokinetic hãng ESC (Mỹ) Phù hợp với yêu cầu EPA 5, EPA 23A, EPA 29 Có khả lấy mẫu ống khói có kích thước khác nhau, tốc độ hút mẫu điều khiển tay, kiểm tra rò rỉ khí dễ dàng Chi phí đầu tư, vận hành, bảo dưỡng cao, kỹ thuật viên phải đào tạo chuyên môn sâu (đã có số khóa đào tạo Việt Nam) Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Thiết bị, vật tư hóa chất Thiết bị lấy mẫu  Thiết bị lấy mẫu isokinetic hãng Apex (Mỹ) - Phù hợp với yêu cầu EPA 5, EPA 23A, EPA 29 - Có khả lấy mẫu ống khói có kích thước khác nhau, tốc độ hút mẫu điều khiển tay, kiểm tra rò rỉ khí dễ dàng - Chi phí đầu tư, vận hành, bảo dưỡng cao, kỹ thuật viên phải đào tạo chuyên môn sâu (chưa thực đào tạo Việt Nam) Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Thiết bị, vật tư hóa chất  Thiết bị lấy mẫu isokinetic hãng Tecora (Italy) - Phù hợp với yêu cầu EPA 5, EN 1948-1 - Có khả lấy mẫu ống khói có kích thước khác nhau, tốc độ hút mẫu điều khiển tự động, khó kiểm tra rò rỉ khí - Chi phí đầu tư, vận hành, bảo dưỡng cao, kỹ thuật viên phải đào tạo chuyên môn sâu (chưa thực đào tạo Việt Nam) - Thiết kế probe phù hợp với ống khói thiết kế theo tiêu chuẩn EU khó thực Việt Nam Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Hướng dẫn quy trình thực lấy mẫu - - Các phần mẫu đựng lọ thủy tinh màu tối bảo quản lạnh trước chuyển phòng thí nghiệm Mẫu phân tích vòng 45 ngày kể từ ngày lấy mẫu Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Hướng dẫn quy trình phân tích mẫu • Quy trình chiết mẫu Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Hướng dẫn quy trình phân tích mẫu • Làm mẫu – Cô quay mẫu chiết thể tích 3-5mL, thêm 10uL chất chuẩn làm vào mẫu chiết Tiến hành tẩm mẫu rửa giải qua cột Silicagel đa lớp dung môi hexane cột cacbon hoạt tính dung môi toluene, dung dịch thu sau qua cột than hoạt tính dung dịch làm sạch, loại bỏ chất nhiểm bẩn chất ảnh hưởng Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Hướng dẫn quy trình phân tích mẫu • Cô mẫu bơm phân tích - Mẫu sau làm cô quay thể tích 0,5mL, thêm 40uL chất chuẩn thu hồi (nồng độ 5pg/uL) vào mẫu sau tiếp tục cô khí nitơ thể tích 20uL Tiến hành bơm phân tích mẫu thiết bị sắc kí khí khối phổ phân giải cao (HRGC/HRMS) độ phân giải lớn 10.000 Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Hướng dẫn quy trình phân tích mẫu • Phân tích mẫu thiết bị HRGC/HRMS: Thiết bị Autospec (Water, UK) Thiết bị DFS (Thermo, Germany) Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Hướng dẫn quy trình phân tích mẫu Sắc đồ phân tích PCDD/Fs mẫu khí thải HRGC/HRMS Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Hướng dẫn quy trình phân tích mẫu Phiếu kết phân tích PCDD/Fs mẫu khí thải Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: Hướng dẫn quy trình phân tích mẫu TEQ concentration (ng TEQ/ TEQ/Nm3) 25 20 15 WHO-TEQ I-TEQ QCVN:30/2012/BTNMT 10 IWI1 (n=3) IWI2 (n=2) IWI3 (n=2) Nồng độ TEQ số mẫu khí thải lò đốt IWI4 (n=2) Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23: QA/QC lấy mẫu phân tích • QA/QC lấy mẫu: - Tráng rửa dụng cụ thủy tinh, dụng cụ tiếp xúc với dòng khí thải lần acetone, lần hexane trước lấy mẫu - Chuẩn bị vật liệu lấy mẫu (cái lọc bụi XAD-2) theo quy trình mô tả - Thu thập mẫu trắng trường mẫu trắng phòng thí nghiệm phân tích PCDD/PCDF Các mẫu chiếm tỷ lệ 10% tổng số mẫu thu thập nguồn phát thải - Hiệu suất thu hồi chất chuẩn đồng hành phải nằm khoảng 100±30% - Tỷ lệ phần trăm lấy mẫu đẳng động học (I) phải đạt khoảng 90%