Đánh giá hiện trạng tồn dư các hợp chất clo hữu cơ và photpho hữu cơ trong môi trường đất ở 1 số kho chứa hóa chất bảo vệ thực vật tại địa bàn huyện diễn châu, tỉnh nghệ an và đề xuất biện pháp xử lý

Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN THỊ VINH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG TỒN DƢ CÁC HỢP CHẤT CLO HỮU CƠ VÀ PHOTPHO HỮU CƠ TRONG MƠI TRƢỜNG ĐẤT Ở SỐ KHO CHỨA HĨA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT TẠI ĐỊA BÀN HUYỆN DIỄN CHÂU TỈNH NGHỆ AN VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP XỬ LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI i Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN THỊ VINH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG TỒN DƢ CÁC HỢP CHẤT CLO HỮU CƠ VÀ PHOTPHO HỮU CƠ TRONG MÔI TRƢỜNG ĐẤT Ở SỐ KHO CHỨA HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT TẠI ĐỊA BÀN HUYỆN DIỄN CHÂU TỈNH NGHỆ AN VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP XỬ LÝ Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ VĂN THIỆN Hà Nội – 2014 ii Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn: “Đánh giá trạng tồn dƣ hợp chất clo hữu photpho hữu môi trƣờng đất số kho chứa hóa chất bảo vệ thực vật địa bàn huyện Diễn Châu tỉnh Nghệ An đề xuất biện pháp xử lý” cơng trình nghiên cứu thân với hƣớng dẫn PGS.TS Lê Văn Thiện Nội dung, kết trình bày luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố luận văn trƣớc Tơi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Tác giả Trần Thị Vinh i Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập hồn thành luận văn này, tơi nhận dạy bảo tận tình thầy cô, giúp đỡ bạn đồng nghiệp, động viên to lớn gia đình người thân Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Văn Thiện người thầy tận tâm trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ động viên học tập, nghiên cứu khoa học thực luận văn, dìu dắt bước trưởng thành chuyên môn sống Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Chi cục Bảo vệ Môi trường Nghệ An, phịng Kiểm sốt nhiễm tập thể anh chị em đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi để giúp tơi hồn thành luận văn Hà Nội, tháng 12 năm 2014 Tác giả Trần Thị Vinh ii Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Hóa chất bảo vệ thực vật sản xuất nông nghiệp vấn đề môi trƣờng 1.1.1 Vị trí vai trị hóa chất bảo vệ thực vật sản xuất nông nghiệp 1.1.2 Phân loại hóa chất bảo vệ thực vật 1.1.3 Quản lý nhà nƣớc hoá chất bảo vệ thực vật 1.1.4 Tác động hoá chất bảo vệ thực vật đến môi trƣờng sức khoẻ ngƣời 12 1.1.5 Độc tính số hố chất hố chất bảo vệ thực vật điển hình 15 1.2 Tình hình chung nhiễm mơi trƣờng hóa chất bảo vệ thực vật tồn lƣu Việt Nam địa bàn tỉnh Nghệ An 19 1.2.1 Tình hình nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật tồn lƣu Việt Nam 19 1.2.2 Tình hình chung chất hoá chất bảo vệ thực vật tồn lƣu địa bàn tỉnh Nghệ An 25 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 28 2.2 Phạm vi nghiên cứu 28 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 29 2.3.1 Phƣơng pháp thu thập, tổng hợp phân tích tài liệu, số liệu 29 2.3.2 Phƣơng pháp phát phiếu điều tra, vấn trực tiếp lãnh đạo ngƣời dân 29 2.3.3 Phƣơng pháp khảo sát thực địa, lấy mẫu phân tích mẫu đất 30 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An 39 3.1.1 Đặc điểm tự nhiên 39 3.1.2 Tình hình kinh tế - xã hội 41 3.1.3 Các vấn đề môi trƣờng 45 3.2 Đặc điểm trạng số khu vực kho chứa hóa chất BVTV huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An 47 iii Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh 3.2.1 Đặc điểm trạng kho thuốc BVTV ta ̣i xóm - xã Diễn Thành, huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An 48 3.2.2 Đặc điểm trạng kho thuốc bảo vệ thực vật xóm HTX Tây Tho ̣ – xã Diễn Thọ, huyện Diễn Châu 49 3.2.3 Đặc điểm trạng kho thuốc bảo vệ thực vật xóm 2, xã Diễn Nguyên, huyện Diễn Châu 50 3.3 Đánh giá trạng tồn lƣu nhóm Clo hữu nhóm Photpho hữu môi trƣờng đất số khu vực kho chứa hóa chất bảo vệ thực vật huyện Diễn Châu 51 3.3.1 Đánh giá trạng tồn lƣu nhóm clo hữu nhóm photpho hữu mơi trƣờng đất kho thuốc bảo vệ thực vật xóm - xã Diễn Thành, huyện Diễn Châu 51 3.3.2 Đánh giá trạng tồn lƣu nhóm Clo hữu nhóm photpho hữu mơi trƣờng đất kho thuốc BVTV xóm 1, HTX Tây Thọ, xã Diễn Thọ, huyện Diễn Châu 58 3.3.3 Đánh giá trạng tồn lƣu nhóm Clo hữu nhóm photpho hữu môi trƣờng đất kho thuốc bảo vệ thực vật xóm 2, xã Diễn Nguyên, huyện Diễn Châu 60 3.4 Đề xuất giải pháp xử lý kho thuốc bảo vệ thực vật xóm 6, xã Diễn Thành, huyện Diễn Châu (khu vực có nồng độ ô nhiễm cao cần phải xử lý) 62 3.4.1 Địa điểm thực 62 3.4.2 Xác định khối lƣợng hoá chất tồn lƣu 62 3.4.3 Lựa chọn phƣơng pháp xử lý 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 Kết luận 78 Kiến nghị 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 83 iv Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT BVTV: Bảo vệ thực vật BNN&PTNN (BNN): Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn BKHCN&MT: Bộ Khoa học Công nghệ Môi trƣờng BVMT: Bảo vệ môi trƣờng DDT: Diclodiphenyltricloetan DDE : Diclodiphenydicloetylen FAO: Tổ chức Nông lƣơng giới GEF : Quỹ môi trƣờng toàn cầu KLN: Kim loại nặng KT – XH: Kinh tế - Xã hội LD50 Liều gây chết 50% vật thí nghiệm (Lethal Dose) LD1 Liều gây chết 1% vật thí nghiệm (Lethal Dose) NĐ: Nghị định QCVN: Quy chuẩn Việt Nam POP: Chất hữu khó phân huỷ TTg – CP: Thủ tƣớng Chính phủ TT: Thơng tƣ TTCP: Tiêu chuẩn cho phép UNEP: Chƣơng trình mơi trƣờng Liên Hợp Quốc VSV: Vi sinh vật WHO: Tổ chức y tế giới v Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Phân loại hóa chất nơng nghiệp theo độ độc hại WHO Bảng 1.2 Phân chia nhóm độc Việt Nam Bảng 1.3 Nguyên nhân nhiễm độc hóa chất BVTV 14 Bảng 1.4: Danh sách tỉnh có kho nhiễm hóa chất BVTV tồn lƣu toàn quốc 21 Bảng 2.1: Đặc điểm địa hình cách lấy mẫu khu vực nghiên cứu 33 Bảng 2.2 Vị trí mẫu ký hiệu mẫu 35 Bảng 3.1 Kết phân tích mẫu đất vị trí chơn hóa chất BVTV tồn lƣu 51 Bảng 3.2: Kết phân tích mẫu đất vị trí kho hóa chất BVTV tồn lƣu 55 Bảng 3.3 Kết phân tích mẫu đất vị trí kho chứa hóa chất BVTV tồn lƣu 58 Bảng 3.4 Kết phân tích mẫu đất vị trí kho hóa chất BVTV tồn lƣu 60 Bảng 3.5 Bảng so sánh phƣơng pháp xử lý hóa chất BVTV tồn lƣu 69 vi Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ vị trí lấy mẫu xóm 6, xã Diễn Thành, huyện Diễn Châu 33 Hình 2.2: Sơ đồ vị trí lấy mẫu xóm 1, HTX Tây Thọ, xã Diễn Thọ, huyện Diễn Châu 34 Hình 2.3: Sơ đồ vị trí lấy mẫu xóm 2, xã Diễn Nguyên, huyện Diễn Châu 34 Hình 3.1: Sơ đồ trạng khu vực xóm 6, xã Diễn Thành 49 Hình 3.2: Sơ đồ trạng khu vực xóm HTX Tây Thọ, xã Diễn Thọ, huyện Diễn Châu 50 Hình 3.3 Sơ đồ trạng khu vực xóm 2, xã Diễn Nguyên, huyện Diễn Châu 51 Hình 3.4: Biển đồ biểu diễn biến thiên nồng độ DDT 53 Hình 3.5: Biển đồ biểu diễn biến thiên nồng độ Aldrin 54 Hình 3.6: Biển đồ biểu diễn biến thiên nồng độ Endrin 54 Hình 3.7: Biển đồ biểu diễn biến thiên nồng độ Metyl parathion 55 Hình 3.8 Biển đồ biểu diễn biến thiên nồng độ Phosphamidon 55 Hình 3.9: Sơ đồ khu vực chơn thuốc BVTV 63 Hình 3.10: Sơ đồ bƣớc thực xử lý hóa chất BVTV tồn lƣu 73 Hình 3.11 Phân vùng tẩy độc khu vực xử lý ô nhiễm 75 vii Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh MỞ ĐẦU Việt Nam thời kỳ đẩy mạnh nghiệp công nghiệp hóa - đại hóa đất nƣớc với mục tiêu phấn đấu đến năm 2020 nƣớc ta trở thành nƣớc công nghiệp theo hƣớng đại Tuy nhiên với trình tăng trƣởng kinh tế, Việt Nam phải đối mặt với nhiều thách thức lớn nhƣ suy thối đất, nhiễm khơng khí, nhiễm nguồn nƣớc, suy giảm diện tích rừng đa dạng sinh học Trong đó, nhiễm mơi trƣờng hóa chất bảo vệ thực vật tồn lƣu (hóa chất BVTV tồn lƣu thuốc BVTV tồn lƣu) gây trở nên nghiêm trọng Theo kết điều tra, thống kê Bộ Tài nguyên Môi trƣờng báo cáo UBND, thành phố trực thuộc Trung ƣơng khu vực bị ô nhiễm môi trƣờng thuốc BVTV tồ n lƣu t thời kỳ bao cấp, chiến tranh, không rõ nguồn gốc nhập lậu tính đến ngày 31 tháng 12 năm 2009 địa bàn tồn quốc có 1.153 điểm nhiễm mơi trƣờng hóa chất BVTV tồn lƣu, bao gồm 289 kho lƣu giữ 864 khu vực ô nhiễm môi trƣờng hóa chất BVTV tồn lƣu địa bàn 38 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ƣơng Viê ̣c quản lý , sƣ̉ du ̣ng hóa ch ất BVTV khơng hơ ̣p lý gây nhƣ̃ng tác đô ̣ng không nhỏ và ảnh hƣởng kéo dài đế n môi trƣờng và sƣ́c khỏe cô ̣ng đồ ng Đặc biê ̣t thời kỳ kinh t ế kế hoạch hóa tập trung, mô ̣t lƣơ ̣ng lớn hóa chấ t BVTV có ̣c tiń h cao, có tính bề n vƣ̃ng môi trƣờng, rấ t khó phân hủy, có khả phát tán rộng tích lũy sinh học cao mô sinh vật nhƣ DDT , Lindan, Hexaclobenzen (thuố c 666), Aldrin, Heptaclo, Endrin, Wofatox, đã đƣơ ̣c sƣ̉ du ̣ng Việt Nam Đây là nhƣ̃ng chấ t nằ m nhóm hóa chất BVTV tổng số 12 chấ t hƣ̃u khó phân hủy (POP) đã bi ̣cấ m sƣ̉ du ̣ng ta ̣i Viê ̣t Nam theo yêu cầ u của Công ƣớc Stockholm, 2002 Nhâ ̣n thƣ́c đƣơ ̣c nhƣ̃ng hiể m h ọa hóa chất BVTV tồn lƣu gây đế n môi trƣờng và sƣ́c khỏe ngƣời , Đảng và Nhà nƣớc đã ban hành nhiề u ch ủ trƣơng, sách nhằm ngăn chặn giảm thiểu tác động hó a chấ t BVTV tồ n lƣu nói riêng và các chấ t hƣ̃u khó phân hủy (POP) nói chung Cụ thể, ngày 22 tháng Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phạm Văn Biên, Bùi Cách Tuyến, Nguyễn Mạnh Chinh (2005), Cẩm nang thuốc BVTV, NXB Nông Nghiệp, TP Hồ Chí Minh Nguyễn Hịa Bình, Hồ Trung Kiên – Tổng cục Môi trƣờng (2011), “Triển khai thực Kế hoạch xử lý, phịng ngừa nhiễm mơi trƣờng hóa chất bảo vệ thực vật tồn lƣu phạm vi nƣớc giai đoạn 2010 - 2015”, Tạp chí Mơi trường Phạm Ngọc Cảnh – Viện Hóa học, Mơi trƣờng qn Bộ Quốc Phịng (2011), “Kinh nghiệm khắc phục hậu chất độc tồn lƣu xử lý thuốc bảo vệ thực vật Bộ Quốc Phòng”, Tạp chí Mơi trường Đỗ Thị Chiến (2005), Báo cáo điều tra, đánh giá thực trạng đề xuất giải pháp việc quản lý, sử dụng thuốc Bảo vệ Thực vật nông dân sản xuất nông nghiệp, Trung tâm Môi trƣờng nông thôn, Hà Nội Lê Văn Chiến, Mai Văn Chung, Phan Xuân Thiệu (2005), “Dƣ lƣợng thuốc Bảo vệ Thực vật Kim loại nặng số loại rau địa bàn tỉnh Nghệ An”, Tuyển tập cơng trình khoa học hội nghị khoa học phân tích hóa, lý sinh học Việt Nam lần thứ hai, Hà Nội, tr 344-347 Nguyễn Mạnh Chinh, Mai Văn Quyền, Nguyễn Đặng Nghĩa (2005), Thuốc Bảo vệ Thực vật, NXB Nơng nghiệp, TP Hồ Chí Minh Vƣơng Trƣờng Giang, Bùi Sỹ Doanh – Bộ Nông nghiệp Phát triển nơng thơn (2011), “Tình hình nhập sử dụng thuốc bảo vệ thực vật Việt Nam”, Tạp chí Mơi trường Trần Khắc Hiệp tác giả (2003), “Một số vấn đề ảnh hƣởng thị hóa đến nơng nghiệp môi trƣờng vùng ven đô TP Hà Nội”, Hội thảo khoa học môi trường nông thôn Việt Nam, Đồ Sơn 1/2003, tr 54-63 80 Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh Nguyễn Văn Hoè (2005), Báo cáo chuyên đề “Một số nghiên cứu biện pháp giảm thiểu rủi ro thuốc BVTV với người sử dụng môi trường sinh thái Viện BVTV 10 Lê Văn Khoa, Nguyễn Đức Lƣơng, Nguyễn Thế Truyền (2001), Nông nghiệp môi trường, NXB Giáo dục, Hà Nội 11 Thế Nghĩa (2000), Nông nghiệp sinh thái, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 12 PV, “Nâng cao lực kiểm soát xuất nhập vật liệu chứa PCB/POP” (2011), Tạp chí Mơi trường 13 Sở Tài nguyên Môi trƣờng Nghệ An (2009), Điều tra đánh giá tình trạng nhiễm mơi trường khu vực tồn lưu hoá chất bảo vệ thực vật địa bàn tỉnh Nghệ An 14 Hoàng Thành Vĩnh – Cục Quản lý chất thải Cải thiện môi trƣờng, ThS Đinh Sỹ Khánh Vinh – Chi cục Bảo vệ môi trƣờng Nghệ An (2011), “Xây dựng lực nhằm loại bỏ hóa chất bảo vệ thực vật POP tồn lƣu Việt Nam”, Tạp chí Môi trường Tiếng Anh 15 B Yaron, R Calvet, R Prost (1996), Soil Pollution - Processes and Dynamics, Springer, Verlag Berlin Heidelberg 16 EPA - Method and Guidance for analysis of water (1989), Determination of chlorine pesticide in water by Gas chromatography with an Electron Capture Detection Revision 3.0 17 EJF (2003), What is your poison? Health threats posed by Pesticides in developing countries, Environmental Justice Foundation, Lon don, UK 18 George Ekstrom (2000), Pesticide reduction in developing countries, Kemi, Sweden 19 Ha Noi agricultural university and HAU - JICA ERCB project office (1999), Workshop on soil and water issues in sustainable agricutural development, Ha Noi 81 Cao học Môi trường K20 Trần Thị Vinh 20 OECD/FAO (1999), Orkshop on IPM and Pesticides risk reduction, OECD series on Pesticides Number 8, ENV/JM/Mono, Paris 21 W Salomons, W M Stigliani (1995), Biogeo dynamics of pollutant in soil and sediment, Springer, Verlag Berlin Heidelberg 22 Shahamat U Khan (1980), Pesticides in the soil environment, Elsevier scientific publishing company 23 Savich V.I + et al., (2002), Soil ecology (in Russian), Orion 82