Nghiên cứu đánh giá hiện trạng ô nhiễm thiếc hữu cơ trong vùng biển khu vực công ty TNHH nhà máy tàu biển hyundai vinashin tại tỉnh khánh hòa

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu đánh giá trạng ô nhiễm thiếc hữu vùng biển khu vực Công ty TNHH nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin tỉnh Khánh Hòa” TS Vũ Đức Thảo hướng dẫn thực hiện, không chép tác giả hay tổ chức nước Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nội dung trình bày luận văn! Hà Nội, ngày 22 tháng 10 năm 2010 Tác giả Nguyễn Thị Ngọc Liên i LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn TS Vũ Đức Thảo, người tận tình hướng dẫn hoàn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô anh chị làm việc Phòng thí nghiệm Viện Khoa học Công nghệ môi trường tận tình giúp đỡ, dạy dỗ thời gian qua Tôi xin gửi lời cảm ơn đến đồng chí Công an xã Ninh Phước, anh chị bạn bè lớp tạo điều kiện giúp đỡ trình thực đề tài Lời cuối xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình động viên tạo điều kiện tốt để học tập hoàn thành luận văn Tác giả Nguyễn Thị Ngọc Liên ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi CHỮ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU .1 CHƢƠNG TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu Công ty TNHH nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin tỉnh Khánh Hòa .3 1.2 Công nghệ sơn chống hà tàu biển Công ty 1.3 Các chế sơn chống hà 1.4 Tìm hiểu thiếc, thiếc hữu cơ, số hợp chất quan trọng tác hại thiếc hữu nƣớc sông, nƣớc biển .6 1.4.1 Thiếc 1.4.2 Thiếc hữu 1.4.3 Một số hợp chất quan trọng OTs 1.4.4 Tác hại thiếc hữu môi trƣờng nƣớc biển nƣớc sông 20 1.4.4.1 Tác hại thiếc hữu môi trƣờng nƣớc sông 20 1.4.4.2 Tác hại thiếc hữu môi trƣờng nƣớc biển 23 1.5 Công ƣớc Quốc tế kiểm soát hệ thống sơn chống hà tàu biển độc hại (IAFS - 2001) 28 1.5.1 Nội dung Công ƣớc .28 1.5.2 Tình hình thực Công ƣớc Việt Nam giới 28 CHƢƠNG 31 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .31 2.1 Xác định điểm quan trắc 31 2.2 Phƣơng pháp lấy mẫu bảo quản mẫu 33 iii 2.2.1 Phƣơng pháp lấy bảo quản mẫu trầm tích 33 2.2.2 Phƣơng pháp lấy bảo quản mẫu sinh vật 33 2.3 Dụng cụ, hóa chất thiết bị 34 2.3.1 Dụng cụ, hóa chất 34 2.3.2 Thiết bị 35 2.4 Phƣơng pháp phân tích 35 2.4.1 Phá mẫu 35 2.4.2 Phân tích mẫu 36 CHƢƠNG 38 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Vị trí điểm lấy mẫu điều kiện khí tƣợng thủy văn .38 3.2 Kết phân tích mẫu 41 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ LỤC Phục lục 1: Một số hình ảnh lấy mẫu thí nghiệm Phụ lục 2: Một số kết thí nghiệm iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 – Tính độc cấp tính hợp chất OTs Bảng 1.2 – Nồng độ OTs nước biển Hàn Quốc .12 Bảng 1.3 – Nồng độ TBT gây ức chế số trình .13 Bảng 1.4 – Tỷ lệ nồng độ TBT ΣSn cá heo Taiji, Nhật 17 Bảng 2.1 – Phương pháp pha mẫu chuẩn 36 Bảng 3.1 – Tọa độ vị trí lấy mẫu trầm tích mẫu hàu .38 Bảng 3.2 – Nhiệt độ tháng năm 2010 .40 Bảng 3.3 – Tóm tắt lịch thủy triều tháng năm 2010 vùng biển Nha Trang 40 Bảng 3.4 – Kết phân tích Sn tổng mẫu trầm tích 41 Bảng 3.5 – Kết phân tích Sn tổng mẫu hàu .42 Bảng 3.6 – Nồng độ ΣSn TBT mẫu trầm tích .42 Bảng 3.7 – Nồng độ ΣSn TBT mẫu hàu 44 Bảng 3.8 – Nồng độ TBT nghiên cứu số tiêu chuẩn .46 v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 – Sơ đồ bố trí công trình Công ty Hình 1.2 – Quy trình lớp sơn phần mạn ướt tàu Hình 1.3 – Biểu đồ lĩnh vực sử dụng OTs Hình 1.4 – Biểu đồ sản lượng OTs sử dụng qua năm giới Hình 1.5 – Phân hủy TBT TPT môi trường .11 Hình 1.6 – Cấu trúc hóa học TBT sản phẩm phân hủy 12 Hình 1.7 – Cơ chế TBT gây chết sinh vật 13 Hình 1.8 – Phân hủy TBT quang hóa với tác nhân ion Fe(III) 16 Hình 1.9 – Nồng độ TBT đo môi trường 17 Hình 1.10 – Phân hủy TPT quang hóa với tác nhân phức Fe(III) 20 Hình 1.11 – Hàm lượng BTs số nước Châu Á 22 Hình 1.12 – Giảm ô nhiễm chất TBT sơn chống gỉ bến cảng du thuyền Thụy Sỹ [Fent K, Hunn J(1995) Environ Toxicol Chem 14:1123] 23 Hình 1.13 – Phân bố vận chuyển OTs môi trường nước 27 Hình 1.14 – Các đường nhiễm OTs 27 Hình 2.1 – Sơ đồ điểm quan trắc .33 Hình 2.2 – Sơ đồ quy trình phá mẫu phân tích mẫu 37 Hình 3.1 – Bản đồ vị trí điểm khảo sát lấy mẫu 40 Hình 3.2 – Đồ thị nồng độ TBT mẫu trầm tích .43 Hình 3.3 – Đồ thị nồng độ TBT mẫu hàu .44 Hình 3.4 – Đồ thị nồng độ TBT mẫu trầm tích mẫu hàu vị trí 45 Hình 3.5 – Đồ thị nồng độ ΣSn TBT 46 Hình 3.6 – Đồ thị nồng độ TBT nghiên cứu số tiêu chuẩn 47 vi CHỮ VIẾT TẮT BTs = Butyltins; TBT = Tributyltin, DBT = Dibutyltin, MBT = Monobutyltin PTs = Phenyltins; TPT = Triphenyltin, DPT = Diphenyltin, MPT = Monophenyltin OTs = Organotin Compounds = Các hợp chất thiếc hữu IAFS = International Convention on the control of harmful Anti-Fouling Systems on Ships = Công ƣớc quốc tế kiểm soát hệ thống sơn chống hà tàu biển độc hại IMO = International Maritime Organization = Tổ chức Hàng hải Thế giới MEPC = Marine Environment Protection Committee = Ủy ban Bảo vệ môi trƣờng biển LOEC = Low Observed Effect Concentration = Nồng độ thấp quan sát đƣợc biểu nhiễm độc IC50 = Inhibitory Concentration = Nồng độ ức chế 50% sinh vật thí nghiệm LD50 = Median Lethal Dose = Liều lƣợng chất độc để 50% sinh vật thí nghiệm chết vii Luận văn cao học MỞ ĐẦU Trong phát triển kinh tế năm 2010 định hƣớng đến năm 2020 Chính phủ, Việt Nam tập trung phát triển ngành công nghiệp chiếm ƣu thế: thủy điện, lọc dầu, chế biến nông lâm thủy sản, ngành khí, đóng tàu Trải dài vùng biển từ Bắc vào Nam, phát triển nhà máy đóng sửa chữa tàu dẫn đến tăng trƣởng kinh tế khu vực nói riêng nƣớc nói chung Tuy nhiên nhƣ quy luật tự nhiên, phát triển ngành công nghiệp mang lại tác động không tốt đến môi trƣờng không đƣợc quản lý nguyên vật liệu đầu vào chất thải hiệu Đối với nhà máy đóng sửa chữa tàu trình đánh gỉ, loại bỏ lớp sơn cũ tạo chất thải nguy hại đƣợc quan tâm toàn xã hội Bên cạnh đó, việc sử dụng sơn chống hà loại nào, có chứa thành phần chƣa đƣợc quan tâm mức quan quản lý nhà nƣớc nhƣ doanh nghiệp tác động tiềm ẩn Trong thành phần sơn có chứa kim loại nặng (chì, đồng, thiếc, ) hợp chất hữu chúng mà tiêu biểu thiếc hữu Tributyl thiếc (TBT) – nhóm chất gây tích tụ trầm tích chuỗi sinh học, gây khả sinh sản số loài tác hại không mong muốn khác Xuất phát từ tình hình thực tế, tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu đánh giá trạng ô nhiễm thiếc hữu vùng biển khu vực Công ty TNHH nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin tỉnh Khánh Hòa”  Mục đích đề tài Nghiên cứu đánh giá trạng ô nhiễm thiếc hữu vùng biển gần nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin Đồng thời đánh giá mức độ ảnh hƣởng thiếc hữu đến hệ sinh thái, đặc biệt trầm tích động vật đáy khu vực  Đối tƣợng, phạm vi phƣơng pháp nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu đề tài thiếc tổng trầm tích hàu khu vực vùng biển Hyundai Vinashin thôn Mỹ Giang, xã Ninh Phƣớc, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa từ suy lƣợng Tributyl thiếc trầm tích hàu Phạm vi nghiên cứu: phòng thí nghiệm HV: Nguyễn Thị Ngọc Liên K810KTMT Luận văn cao học Phƣơng pháp nghiên cứu: Thu thập tài liệu, lấy mẫu phân tích thiếc tổng thiết bị ICP/MS  Ý nghĩa khoa học đề tài Nghiên cứu trầm tích hàu có chứa Tributyl thiếc sơn chống hà có thành phần Do sở khoa học ban đầu đánh giá trạng ô nhiễm thiếc hữu cơ, thúc đẩy việc tuân thủ theo “Công ước Quốc tế kiểm soát hệ thống sơn chống hà tàu biển độc hại (IAFS - 2001)”  Ý nghĩa thực tiễn đề tài Đề tài nghiên cứu đóng góp thông tin trạng ô nhiễm thiếc tổng, thiếc hữu cơ, ban đầu để quan có thẩm quyền trọng kiểm tra sở kinh doanh sơn doanh nghiệp đóng tàu thuyền sử dụng loại sơn chứa thành phần độc hại HV: Nguyễn Thị Ngọc Liên K810KTMT Luận văn cao học CHƢƠNG TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu Công ty TNHH nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin tỉnh Khánh Hòa Nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin (HVS) liên doanh Tập đoàn Hyundai Hàn Quốc Tập đoàn Công nghiệp tàu thủy Việt Nam (Vinashin) đƣợc thành lập vào ngày 30/09/1996 chuyên lĩnh vực sửa chữa, hoán cải, đóng tàu biển gia công thép xa bờ HVS đƣợc xây dựng thôn Mỹ Giang, xã Ninh Phƣớc, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa với diện tích 100 mặt đất 120 mặt biển, khoảng 3.500 công nhân viên có 80 chuyên gia Hàn Quốc [6] Công ty bắt đầu hoạt động từ năm 1999 đến thực công việc nhƣ: nâng cấp, sữa chữa, hoán cải, sữa chữa khoảng 4.000 tàu Đến năm 2008 Công ty đóng tàu [5] Hình 1.1 – Sơ đồ bố trí công trình Công ty HV: Nguyễn Thị Ngọc Liên K810KTMT Luận văn cao học Bảng 3.7 – Nồng độ ΣSn TBT mẫu hàu Tên mẫu Nồng độ ΣSn (µg/L) Nồng độ TBT (µg/L) H1 H2 H3 4.646.840 4.460.967 4.553.903 779.275 748.104 763.690 Hàm lƣợng TBT (µg/g trọng lƣợng khô) 11.689 11.222 11.455 NỒNG ĐỘ TBT TRONG MẪU HÀU(µg/L) 785,000 780,000 779,275 775,000 NỒNG ĐỘ TBT (µg/L) 770,000 763,690 765,000 Nồng độ TBT hàu (µg/L) 760,000 755,000 748,104 750,000 745,000 740,000 735,000 730,000 H1 H2 H3 VỊ TRÍ LẤY MẪU Hình 3.3 – Đồ thị nồng độ TBT mẫu hàu  Nhận xét: Sự tích tụ sinh học kim loại sinh vật thể rõ qua kết phân tích Sự nhảy vọt nồng độ TBT mẫu H1 (kích thƣớc hàu