Sử dụng FENTON xử lý đất ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ tại thôn Bắc Sơn xã Bình Khê thị xã Đông Triều tỉnh Quảng Ninh (Luận văn thạc sĩ)

Sử dụng FENTON xử lý đất ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ tại thôn Bắc Sơn xã Bình Khê thị xã Đông Triều tỉnh Quảng Ninh (Luận văn thạc sĩ)Sử dụng FENTON xử lý đất ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ tại thôn Bắc Sơn xã Bình Khê thị xã Đông Triều tỉnh Quảng Ninh (Luận văn thạc sĩ)Sử dụng FENTON xử lý đất ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ tại thôn Bắc Sơn xã Bình Khê thị xã Đông Triều tỉnh Quảng Ninh (Luận văn thạc sĩ)Sử dụng FENTON xử lý đất ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ tại thôn Bắc Sơn xã Bình Khê thị xã Đông Triều tỉnh Quảng Ninh (Luận văn thạc sĩ)Sử dụng FENTON xử lý đất ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ tại thôn Bắc Sơn xã Bình Khê thị xã Đông Triều tỉnh Quảng Ninh (Luận văn thạc sĩ)Sử dụng FENTON xử lý đất ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ tại thôn Bắc Sơn xã Bình Khê thị xã Đông Triều tỉnh Quảng Ninh (Luận văn thạc sĩ)Sử dụng FENTON xử lý đất ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ tại thôn Bắc Sơn xã Bình Khê thị xã Đông Triều tỉnh Quảng Ninh (Luận văn thạc sĩ)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN CÔNG THÀNH

SỬ DỤNG FENTON XỬ LÝ ĐẤT Ô NHIỄM HOÁ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT NHÓM CLO HỮU CƠ TẠI THÔN BẮC SƠN, XÃ BÌNH KHÊ, THỊ XÃ ĐÔNG TRIỀU, TỈNH QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

THÁI NGUYÊN - 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN CÔNG THÀNH

SỬ DỤNG FENTON XỬ LÝ ĐẤT Ô NHIỄM HOÁ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT NHÓM CLO HỮU CƠ TẠI THÔN BẮC SƠN, XÃ BÌNH KHÊ, THỊ XÃ ĐÔNG TRIỀU, TỈNH QUẢNG NINH

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN THẾ HÙNG

THÁI NGUYÊN - 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan bản luận văn này do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Thế Hùng

Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa hề được công bố hoặc sử dụng để bảo vệ một học hàm nào

Các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu mọi trách nhiệm

Thái nguyên, tháng 11 năm 2017

Học viên

NGUYỄN CÔNG THÀNH

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, ngoài sự lỗ của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của các tập thể, cá nhân trong và ngoài trường

Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thế Hùng - Phó Hiệu Trưởng Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Khoa Khoa học môi trường đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi và đóng góp bổ sung ý kiến cho luận văn tốt nghiệp của tôi được hoàn chỉnh hơn

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới toàn thể gia đình, bạn bè những người đã giúp đỡ, động viên và đóng góp nhiều ý kiến quý báu để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 11 năm 2017

Học viên

NGUYỄN CÔNG THÀNH

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

DANH MỤC CÁC BIỂU ix

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Yêu cầu của đề tài 3

4 Ý nghĩa của đề tài 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Hóa chất BVTV trong sản xuất nông nghiệp và các vấn đề môi trường 4

1.1.1 Vị trí và vai trò của hóa chất BVTV trong sản xuất nông nghiệp 4

1.1.2 Hóa chất BVTV được sử dụng nhiều trước những năm 1986 4

1.2 Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến với môi trường 8

1.2.1 Con đường phát tán thuốc BVTV 8

1.2.2 Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường đất 8

1.2.3 Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường nước 9

1.2.4 Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường không khí 9

1.2.5 Ảnh hưởng của thuốc BVTV lên hệ sinh thái, quần xã sinh vật và con người 9

1.3 Các kết quả nghiên cứu ứng dụng các phương pháp xử lý đất ô nhiễm thuốc BVTV 10

1.3.1 Cô lập đất nhiễm hóa chất thuốc BVTV kết hợp với phân hủy hóa học 10

1.3.2 Phương pháp đốt có xúc tác 11

1.3.3 Phương pháp hóa học 12

1.3.4 Phương pháp sinh học 13

1.3.5 Phương pháp phân hủy bằng kiềm nóng 14

1.3.6 Ứng dụng phương pháp Fenton trong xử lý đất ô nhiễm thuốc BVTV

nhóm Clo hữu cơ 14

1.4 Các văn bản pháp luật đối với thuốc BVTV 18

1.5 Những nghiên cứu và ứng dụng phương pháp FENTON trong xử lý ô nhiễm nói chung và hóa chất BVTV nói riêng 20

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 22

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 22

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 22

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 22

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 22

2.2.2 Thời gian nghiên cứu 22

2.3 Nội dung nghiên cứu 22

2.4 Phương pháp nghiên cứu 23

2.4.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu, số liệu thứ cấp sơ cấp 23

2.4.2 Phương pháp phỏng vấn trực tiếp lãnh đạo và người dân 23

2.4.3 Phương pháp quan trắc, khảo sát thực địa, lấy mẫu đất 24

2.4.4 Phương pháp quan trắc, lấy mẫu nước 27

2.4.5 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 27

2.4.6 Phương pháp so sánh 28

2.4.7 Bản đồ hoá 28

2.5 Các bước phương pháp xử lý hóa học FENTON và cải tạo phục hồi môi trường đất để phục vụ sản xuất 28

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32

3.1 Lịch sử hình thành, đặc điểm và hoạt động của kho hoá chất tại thôn Bắc Sơn, xã Bình Khê, thị xã Đông Triêu, tỉnh Quảng Ninh 32

3.1.1 Vị trí kho hoá chất 32

3.1.2 Hiện trạng chất lượng công trình kho hoá chất BVTV 33

3.1.3 Thực trạng môi trường khu vực kho hoá chất 34

3.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm hoá chất BVTV đối với đất và nước khu vực

nghiên cứu 34

3.2.1 Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường đất 34

3.2.2 Hiện trạng môi trường nước 43

3.3 Đánh giá mức độ ảnh hướng của ô nhiễm chất bảo vệ thực vật do kho hoá chất đối với cuộc sống của người dân và môi trường khu vực ô nhiễm 45

3.4 Ứng dụng phương pháp FENTON để cải tạo đất ô nhiễm hoá chất BVTV khu vực nghiên cứu 52

3.4.1 Tính toán tỷ lệ trộn hoá chất, khối lượng đất ô nhiễm cần xử lý 52

3.4.2 Áp dụng quy trình xử lý, cải tạo và phục hồi môi trường 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

1 Kết luận 61

2 Kiến nghị 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU 65ĐẤT VÀ NƯỚC 65

PHỤ LỤC 3: TỔNG HỢP PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN CỘNG ĐỒNG VỀ MÔI TRƯỜNG 86

PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN CỘNG ĐỒNG VỀ MÔI TRƯỜNG 87

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

UBND : Uỷ ban nhân dân QCVN : Quy chuẩn Việt Nam BVTV : Bảo vệ thực vật

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Số mẫu đất lấy tại khu vực nghiên cứu 25

Bảng 2.2: Số mẫu nước lấy tại khu vực nghiên cứu 27

Bảng 3.1: Kết quả phân tích mức độ ô nhiễm đất khu vực nghiên cứu theo độ sâu 50cm 36

Bảng 3.2: Kết quả phân tích mức độ ô nhiễm đất khu vực nghiên cứu theo độ sâu 200cm 38

Bảng 3.3: Kết quả phân tích mức độ ô nhiễm đất khu vực nghiên cứu theođộ sâu 300cm 40

Bảng 3.4: Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước 44

Bảng 3.5: Tổng hợp đánh giá mức độ hiểu biết của người dân về 45

Bảng 3.6: Đánh giá sự ô nhiễm môi trường 47

Bảng 3.7: Nguồn nước người dân đang sử dụng 48

Bảng 3.8: Người dân đánh giá về chất lượng môi trường nước mặt, nước ngầm và tình trạng mắc các căn bệnh liên quan đến ô nhiễm hoá chất BVTV 49

Bảng 3.9: Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu đất khu vực nghiên cứu sau xử lý 55

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1: Bản vẽ khu vực có kho hoá chất 33

Hình 3.2: Sơ đồ mạng lưới lấy mẫu xung quanh kho hóa chất 35

Hình 3.3: Bản vẽ phân vùng ô nhiễm khu vực nghiên cứu 42

Hình 3.4: Mặt cắt các tầng ô nhiễm theo chiều ngang 43

Hình 3.5: Mặt cắt tầng ô nhiễm theo chiều dọc 43

Hình 3.6: Vị trí lấy mẫu nước phân tích nhằm xác định mức độ ô nhiễm 44

DANH MỤC CÁC BIỂU

Biểu đồ 3.1: Biểu thị các mẫu phân tích chỉ tiêu DDT tại độ sâu 50cm 37

Biểu đồ 3.2: Biểu thị các mẫu phân tích chỉ tiêu Lindane tại độ sâu 50cm 37

Biểu đồ 3.3: Biểu thị các mẫu phân tích chỉ tiêu DDT tại độ sâu 200cm 39

Biểu đồ 3.4: Biểu thị các mẫu phân tích chỉ tiêu Lindane tại độ sâu 200cm 39

Biểu đồ 3.5: Biểu thị các mẫu phân tích chỉ tiêu DDT tại độ sâu 300cm 41

Biểu đồ 3.6: Biểu thị các mẫu phân tích chỉ tiêu Lindane tại độ sâu 300cm 41

Biểu đồ 3.7: Hiểu biết của người dân về ô nhiễm môi trường 45

Biểu đồ 3.8: Tỷ lệ người dân quan tâm đến môi trường đang sinh sống 46

Biểu đồ 3.9: Tỷ lệ người dân được tuyên truyền phổ biến về ô nhiễm môi trường 46

Biểu đồ 3.10: Tỷ lệ người dân nhận thức được việc ô nhiễm kho hoá chất đang đe doạ đến nguồn nước ngầm 47

Biểu đồ 3.11: Biểu thị sự đánh giá của người dân về ô nhiễm môi trường do kho hoá chất BVTV 48

Biểu đồ 3.12: Tỷ lệ người dân sử dụng nguồn nước 49

Biểu đồ 3.13: Đánh giá của người dân về sự thay đổi của nguồn nước ngầm 50

Biểu đồ 3.14: Đánh giá của người dân về sự thay đổi nguồn nước mặt 50

Biểu đồ 3.15: Đánh giá của người dân về các bệnh liên quan đến hoá chất BVTV 51

Biểu đồ 3.16: So sánh các mẫu đã xử lý với QCVN 54:2013/BTNMT theo chỉ tiêu DDT 56

Biểu đồ 3.17: So sánh các mẫu đã xử lý với QCVN 54:2013/BTNMT theo chỉ tiêu Lindane 56

Biểu đồ 3.18: So sánh các mẫu đã xử lý với các mẫu chưa qua xử lý ở độ sâu 50cm theo chỉ tiêu DDT 57

Biểu đồ 3.19: So sánh các mẫu đã xử lý với các mẫu chưa qua xử lý ở độ sâu 50cm theo chỉ tiêu Lindane 57

Biểu đồ 3.20: So sánh các mẫu đã xử lý với các mẫu chưa qua xử lý ở độ sâu 200cm theo chỉ tiêu DDT 58

Biểu đồ 3.21: So sánh các mẫu đã xử lý với các mẫu chưa qua xử lý ở độ sâu 200cm theo chỉ tiêu Lindane 58

Biểu đồ 3.22: So sánh các mẫu đã xử lý với các mẫu chưa qua xử lý ở độ sâu 300cm theo chỉ tiêu DDT 59

Biểu đồ 3.23: So sánh các mẫu đã xử lý với các mẫu chưa qua xử lý ở độ sâu 300cm theo chỉ tiêu Lindane 59

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam là một quốc gia phát triển đi lên từ nông nghiệp Trong suốt quãng đường phát triển của đất nước, nông nghiệp luôn là ngành có đóng góp tích cực trong phát triển kinh tế - xã hội của đất nước Hoá chất bảo vệ thực vật (BVTV) đóng vai trò quan trọng trong phát triển nông nghiệp đối với nước ta, hoá chất BVTV được sử dụng trong việc phòng trừ sâu hại, dịch bệnh bảo vệ mùa màng, giữ vững an ninh lương thực quốc gia vẫn là một biện pháp bước đầu quan trọng trong thời kì phát triển đất nước Sau năm 1986 sự phát triển tiến bộ của khoa học công nghệ nhằm nâng cao chất lượng đời sống của người dân Trong đó hoá chất BVTV thuộc nhóm Clo hữu cơ dần được thay thế do tính bền vững trong môi trường và khó bị phân hủy của nó

Theo kết quả điều tra, thống kê của Bộ tài nguyên và Môi trường và báo cáo của Uỷ ban nhân dân các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương về các điểm tồn lưu

do hoá chất BVTV tính đến tháng 6 năm 2015 trên địa bàn toàn quốc có 1.562 điểm tồn lưu do hoá chất BVTV tại 46 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương, căn cứ theo QCVN 54:2013/BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường về ngưỡng xử lý hoá chất BVTV hữu cơ theo mục đích sử dụng đất thì hiện có hàng trăm điểm tồn lưu do hoá chất BVTV có mức độ rủi ro cao gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

và đặc biệt nghiêm trọng, ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng Kho hoá chất BVTV tại Công ty Cổ phần giống vật nuôi và cây trồng Đông Triều 2006 thôn Bắc Sơn, xã Bình Khê, thị xã Đông Triều là 1 ví dụ điển hình Kho hoá chất BVTV bắt buộc phải ngừng hoạt động từ năm 1986 và không được sử dụng cho tới thời điểm hiện tại Kho hoá chất này trước đây chuyên phân phối các loại hoá chất BVTV nhóm Clo hữu cơ như DDT, lindan 666, Vofatox Kho hoá chất đã có từ những năm 1980 trở về trước nên khi xây dựng chưa quan tâm đến việc xử lý kết cấu, nền móng để ngăn ngừa khả năng gây ô nhiễm Hơn nữa, trước đến nay kho hoá chất không được quan tâm tu sửa, gia cố hàng năm, nên đều đã và đang trong tình trạng xuống cấp nghiêm trọng Các bao bì đựng hoá chất BVTV bị vỡ hoá chất

BVTV ngấm vào nền kho, chảy tràn ra bề mặt xung quanh và ngấm vào đất gây ô nhiễm diện rộng Ảnh hưởng tới sức khoẻ, cuộc sống sinh hoạt của người dân khu vực lân cận Nghiêm trọng hơn là ảnh hưởng tới hệ thần kinh và thế hệ sau này nếu

bị nhiễm độc do hoá chất BVTV tồn lưu gây ra

Hiện nay kho hoá chất BVTV tồn dư đang có chiều hướng phát tán ra khu vực xung quanh Mà trên thực tế các biện pháp xử lý hay ngăn chặn sự phát tán ô nhiễm vẫn chưa được áp dụng nhằm hướng tới mục tiêu phát triển bền vững Xuất phát từ thực tiễn trên, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Thế Hùng, tôi tiến hành thực

hiện đề tài “Sử dụng FENTON xử lý đất ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật

nhóm Clo hữu cơ tại thôn Bắc Sơn xã Bình Khê thị xã Đông Triều tỉnh Quảng Ninh” với mục đích đánh giá thực trạng khu vực ô nhiễm, khoanh vùng, xác định

mức độ ô nhiễm, mức độ ảnh hưởng đến con người và môi trường, đề xuất phương

án xử lý tối ưu để xử lý ô nhiễm hoá chất BVTV nhóm Clo hữu cơ này

2 Mục tiêu của đề tài

2.1 Mục tiêu tổng quát:

Đánh giá mức độ ô nhiêm hoá chất BVTV đối với đất và nước, mức độ ảnh hưởng đến với cuộc sống của người dân và ứng dụng phương FENTON để xử lý ô nhiễm hoá chất BVTV tồn lưu tại khu vực nghiên cứu

2.2 Mục tiêu cụ thể:

- Đánh giá ảnh hưởng của kho hoá chất BVTV đến môi trường sinh sống của người dân khu vực xung quanh kho hóa chất BVTV tồn lưu trên địa bàn thôn Bắc Sơn

- Lấy mẫu đất và nước, phân tích các chỉ tiêu hóa chất BVTV gốc clo (DDT, Lindan), khoanh vùng, đánh giá phạm vi ô nhiễm, mức độ ô nhiễm tại các điểm đã phát hiện

- Sử dụng phương pháp FENTON để xử lý toàn bộ vùng ô nhiễm hóa chất BVTV tồn lưu quanh kho hoá chất Và đánh giá mức độ hiệu quả của phương pháp FENTON trong xử lý ô nhiễm hoá chất BVTV tồn lưu

3 Yêu cầu của đề tài

Xử lý ô nhiễm môi trường do kho hoá chất BVTV tồn lưu tại thôn Bắc Sơn,

xã Bình Khê, thị xã Đông Triều nhằm phát triển bền vững trong sản xuất nông nghiệp

4 Ý nghĩa của đề tài

4.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học:

+ Nâng cao kiến thức, kỹ năng và rút ra nhiều kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này

+ Vận dụng và phát huy được các kiến thức đã học tập và nghiên cứu…

4.2 Ý nghĩa trong thực tiễn:

Đánh giá mức độ ô nhiễm hoá chất BVTV trong môi trường đất và nước ở trung tâm kho hoá chất và các điểm xung quanh kho hoá chất Sau đó khoanh vùng

và lựa chọn phương án xử tối ưu nhất

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Hóa chất BVTV trong sản xuất nông nghiệp và các vấn đề môi trường

1.1.1 Vị trí và vai trò của hóa chất BVTV trong sản xuất nông nghiệp

Sử dụng hoá chất BVTV trong nông nghiệp là một trong những biện pháp phòng trừ dịch hại cây trồng, đồng thời là biện pháp chủ đạo, quan trọng nhất, có tính quyết định trong việc đẩy lùi dịch hại trên cây trồng ở các nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam

Nước ta là một nước nông nghiệp nhiệt đới, chịu ảnh hưởng của gió mùa, khí hậu ven biển và là nước có nền nông nghiệp rất đa dạng về cơ cấu cây trồng, giống, nhiều chế độ luân canh, xen canh, gối vụ, nhiều mùa vụ, với những phương thức canh tác khác nhau Nhiều biến động xảy ra do khí hậu, thời tiết dẫn đến biến động trong các hệ sinh thái nông nghiệp, đặc biệt là các quần thể sinh vật hại, nấm gây bệnh cho cây trồng Vì vậy, người nông dân luôn phải ứng phó với những khó khăn không những về biến đổi thời tiết, khí hậu mà còn phải bảo vệ cây trồng, mùa màng khỏi bị dịch bệnh, sâu hại, cỏ dại và chuột phá hoại Vai trò của công tác BVTV, trong đó hóa chất BVTV là công cụ, phương tiện quan trọng đắc lực của nông dân nhằm đảm bảo được năng suất cao, mùa màng bội thu, tránh được sâu hại phá hoại mùa màng [4]

1.1.2 Hóa chất BVTV được sử dụng nhiều trước những năm 1986

a) DDT

* Đặc điểm:

Hoá chất trừ sâu DDT là chữ viết tắt tiếng Anh của hoá chất Dichlo - Dibenzen - Trichlothan, được phát minh năm 1872 DDT có tính năng trừ sâu rất tốt, dùng để diệt các loài sâu phá hoại lương thực, cây ăn quả, rau xanh và các loài côn trùng gây bệnh DDT còn được biết đến với các tên thương mại Anfex, Arkotin, Dicofol, Genitox, Ixodex, Neoxid, Pentachlorin, Peprothion, 7~erdane DDT ở dạng bột trắng hay xám nhạt, không tan trong nước, rất tan trong cychlorhexanon, tan ít hơn trong xylen và aceton, ít tan trong dầu hoả

Tính chất của DDT khá ổn định, có hiệu quả lâu dài, hơn nữa DDT không dễ hoà tan trong nước (sau khi phun hoá chất không bị nước mưa rửa sạch) cho nên về kinh tế, nó đã thể hiện tính ưu việt so với các loại thuốc trừ sâu khác Bắt đầu từ năm 1943 thuốc trừ sâu DDT đã được sử dụng rộng rãi với số lượng lớn trên toàn thế giới DDT có khả năng hoà tan trong mỡ cao Đặc tính ưa mỡ kết hợp với thời gian bán phân huỷ rất dài làm cho các hợp chất có khả năng tích luỹ sinh học cao trong sinh vật sống dưới nước Điều đó dẫn tới sự khuếch đại sinh học của DDT ở sinh vật trong cùng một chuỗi thức ăn Do rất bền trong cơ thể sống, trong môi trường và các sản phẩm động vật nên hiện nay hợp chất này đã bị cấm sử dụng Trong số các hoá chất trừ sâu gốc clo, tác dụng sinh học của DDT đối với môi trường đã được nghiên cứu rất nhiều DDT có tác dụng lên hệ thần kinh trung ương, làm tê liệt hệ thần kinh và dẫn tới tử vong

* Độc tính với con người:

Liều gây độc đối với người là 30 gam DDT có tác dụng tích luỹ Tuy nhiên khoảng cách an toàn giữa nồng độ diệt được côn trùng và liều gây độc cho người khá lớn

- Độc tính cấp

Theo phân loại của Tổ chức sức khoẻ thế giới (WHO), DDT có độc tính trung bình Đường xâm nhập chủ yếu của DDT là qua hô hấp, tiêu hoá và qua da, hiếm gặp nhiễm độc gây tử vong ở người Liều nhỏ DDT gây rối loạn tiêu hoá (nôn, tiêu chảy) kèm theo nhức đầu, suy nhược, lo lắng, mất trí nhớ Các biểu hiện thần kinh chủ yếu ở các chi: giảm cảm giác sờ mó, vô cảm ngoài da, chuột rút, dị cảm, giật

cơ Ở liều cao hơn, có thể gây co giật liên tục và tử vong

- Độc tính mãn

DDT có thể gây ung thư Trong các thực nghiệm trên động vật, DDT và chất chuyển hoá của nó đã được chứng minh gây khối u ở phổi và gan động vật thí nghiệm DDT làm giảm số lượng tinh trùng, hạ thấp tỷ lệ sinh sản ở người và động vật, còn gây đẻ non, sảy thai và trẻ sơ sinh nhẹ cân

Tác hại do phơi nhiễm lâu dài với DDT là tổn thương gan, thoái hoá hệ thần kinh trung ương, viêm da, suy nhược Tác hại của DDT đặc biệt nghiêm trọng với những người tiếp xúc thường xuyên (ví dụ như công nhân sản xuất trực tiếp)

Thực tế ở các tồn lưu (ví dụ như khu vực Núi Căng, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên) đã ghi nhận nhiều trường hợp những người dân trực tiếp tham gia đục phá các thùng chứa, đào đất nhiễm về vãi ruộng bị mắc các chứng rối loạn da (nứt

nẻ, chảy nước vàng), ung thư gan, mất trí nhớ [15]

* Lan truyền và ảnh hưởng đến môi trường:

Với đặc tính khó phân giải trong môi trường, DDT có thể tồn lưu trong đất hàng chục năm Từ ô nhiễm đất tất yếu sẽ dẫn tới ô nhiễm hồ ao, sông ngòi do lan truyền qua nước mưa

DDT tồn tại trong môi trường, qua sinh vật tích luỹ và thông qua các chuỗi thức ăn, có thể được phóng đại và khuếch tán có tính nguy hại rất lớn đối với con người và các loài sinh vật khác DDT phá hoại sự hấp thụ và đào thải bình thường đối với chất Canxi, khiến cho vỏ trứng mỏng hơn, dễ vỡ và làm cho trứng không nở thành chim non

DDT phá hoại môi trường và sinh thái ở mức độ rất lớn Bắt đầu từ những năm 60 của thế kỷ XX, rất nhiều nước đã cấm sử dụng thuốc trừ sâu DDT

b) HCH và Lindan

*Đặc điểm:

Tên chung: BHC (Benzene hexachloride)

- HCH (Hexachlorcychlorhexane)

- Lindan: tên chung của 99% đồng phân gamma HCH

Tên thương mại:

- HCH: Benzex, Denzex, Dolmox, Hexafur, Hexyclan, Kotol, Submar.v.v

- Lindan: Exaggama, Forlin, Gammex, Inexit, Isotox Lindanrgam, Lindanlo, Bovigam,

HCH - 666 là bột trắng mùi sốc, không tan trong nước, dễ tan trong cồn, benzen aceton, xylen, dầu hoả Sản phẩm thương nghiệp là hỗn hợp 5 đồng phân, trong đó đồng phân gamma, hay lindan, còn gọi là gammexan, không vị, không mùi

Lindane được sử dụng trong nông,lâm nghiệp và y tế trong giai đoạn từ những năm 1950 đến năm 2000 Ước tính hơn 600.000 tấn Lindane được sản xuất trên toàn thế giới và đa phần chúng được sử dụng trong nông nghiệp (Nguồn: Tổng cục Môi trường 2009)

* Độc tính cấp:

Theo cấp phân loại của WHO HCH và Lindan có độc tính vừa

Đường hấp thu chủ yếu của lindan và các đồng phân khác của HCH là đường

hô hấp, tiêu hoá và qua da Tác động chủ yếu do phơi nhiễm với lindan là kích thích

hệ thần kinh gây co giật Các dấu hiệu và triệu chứng của nhiễm độc lindan và HCH

từ nhẹ đến vừa là: chóng mặt, buồn nôn, đau dạ dày, nôn, suy yếu, dễ kích thích, lo

âu và dễ cáu giận ở thể nhiễm độc nặng hơn có thể gây giật cơ, có giật, khó thở Tiếp xúc với da có thể thấy phát ban

* Độc tính mãn:

- Gây ung thư

- Gây quái thai và giảm tỷ lệ sinh sản

- Tác hại khác gồm hại đến thận, tuỵ, phá huỷ niêm mạc mũi, suy nhược, cao huyết áp, co giật, thiếu máu Lindan còn gây giảm sản hay bất sản tuỷ xương, gan nhiễm mỡ, thoái hoá cơ tim, hoại tử mạch máu ở thận, phổi, não

* Ảnh hưởng môi trường:

Có tính tồn lưu và phát tán mạnh, dư lượng HCH và lindan có thể ghi nhận ở khắp thế giới, cả ở những khu vực xa nơi sử dụng như ở Nam Cực và Bắc cực Lindan và các sản phẩm phân giải cũng đã gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước

bề mặt

1.2 Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến với môi trường

1.2.1 Con đường phát tán thuốc BVTV

Việc sử dụng thuốc BVTV trong nông nghiệp, lâm nghiệp, là nguồn gốc sinh

ra tồn dư một lượng thuốc BVTV trong môi trường Thuốc BVTV phun lên cây một phần được cây hấp thụ tiêu diệt sâu bệnh, một phần tồn dư đi vào môi trường xung quanh và chịu tác động của hàng loạt các quá trình lý hoá, sinh học nên chúng sẽ bị biến đổi, di chuyển và phân bố theo đơn vị môi trường lên các thành phần tự nhiên Tính tồn lưu có lợi cho một số trường hợp nhưng bất lợi cho môi trường Phần lớn các ảnh hưởng của thuốc BVTV với môi trường là do nhóm clo hữu cơ Thuốc bảo

vệ thực vật không chỉ tác dụng nơi xử lý mà còn gây ô nhiễm các vùng lân cận do thuốc bị bốc hơi đi vào khí quyển và được gió mang đi xa Thuốc có thể bị lắng tụ trong các vực nước do mưa rửa trôi, có thể hiện diện trong đất, nước mặt, nước ngầm, không khí, gia súc, con người và nhiều loại sản phẩm khác nhau và được tích luỹ phóng đại theo chuỗi thức ăn Sự ô nhiễm của môi trường này sẽ tác động đến môi trường xưng quanh và ngược lại

1.2.2 Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường đất

Đất canh tác là nơi tập trung nhiều dư lượng thuốc BVTV Đất nhận thuốc BVTV từ các nguồn khác nhau Tồn lượng thuốc BVTV trong đất đã để lại các tác hại đáng kể trong môi trường Thuốc BVTV đi vào trong đất do các nguồn: phun xử

lý đất, các hạt thuốc BVTV rơi vào đất, theo mưa lũ, theo xác sinh vật vào đất Khi vào trong đất một phần thuốc trong đất được cây hấp thụ, phần còn lại thuốc được keo đất giữ lại Thuốc tồn tại trong đất dần dần được phân giải qua hoạt động sinh học của đất và qua các tác động của các yếu tố lý, hoá Tuy nhiên tốc độ phân giải chậm nếu thuốc tồn tại trong môi trường đất với lượng lớn, nhất là trong đất có hoạt tính sinh học kém Những khu vực chôn lấp hoá chất BVTV thì tốc độ phân giải còn chậm hơn nhiều

Lượng thuốc BVTV, đặc biệt là nhóm Clo tồn tại quá lớn trong đất mà lại khó phân huỷ nên chúng có thể tồn tại trong đất gây hại cho thực vật trong nhiều năm Sau một khoảng thời gian nó sinh ra một hợp chất mới, thường có tính độc cao hơn bản thân nó

1.2.3 Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường nước

Theo chu trình tuần hoàn của hoá chất BVTV, thuốc tồn tại trong môi trường đất sẽ rò rỉ ra sông ngòi theo các mạch nước ngầm hay do quá trình rửa trôi, xói mòn khiến hoá chất BVTV phát tán ra các thành phần môi trường nước Mặt khác, khi sử dụng hoá chất BVTV, nước có thể bị nhiễm thuốc trừ sâu nặng nề do người nông dân đổ hoá chất dư thừa, chai lọ chứa hoá chất, nước sục rửa xuống ao, hồ, sông, suối Hoá chất BVTV vào trong nước bằng nhiều cách: cuốn trôi từ những cánh đồng có phun thuốc xuống ao, hồ, sông

1.2.4 Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường không khí

Dưới tác động của ánh sáng, nhiệt, gió và tính chất hoá học, thuốc BVTV

có thể lan truyền trong không khí Lượng tồn trong không khí sẽ khuếch tán, có thể

di chuyển xa và lắng đọng vào nguồn nước mặt ở nơi khác gây ô nhiễm môi trường

Rất nhiều BVTV có khả năng bay hơi, ngay cả hoá chất có khả năng bay hơi

ít như DDT cũng có thể bay hơi vào không khí, đặc biệt trong điều kiện khí hậu nóng ẩm nó có thể vận chuyển đến những khoảng cách xa, đóng góp vào việc ô nhiễm môi trường không khí

1.2.5 Ảnh hưởng của thuốc BVTV lên hệ sinh thái, quần xã sinh vật và con người

Thuốc BVTV ảnh hưởng đến quần thể sinh vật Các côn trùng có ích giúp tiêu diệt các loài dịch hại (thiên địch) cũng bị tiêu diệt, hoặc yếu đi do thuốc bảo vệ thực vật hoặc di cư sang nơi khác do môi trường bị ô nhiễm, do thiếu thức ăn khi ta

xử lý thuốc bảo vệ thực vật để trừ dịch hại Hậu quả gây mất cân bằng sinh thái Nếu côn trùng đối tượng quay trở lại thì dịch rất dễ xảy ra do không còn thiên địch khống chế

Các độc tố trong hoá chất BVTV xâm nhập vào rau quả, cây lương thực, thức ăn gia súc và động vật sống trong nước rồi xâm nhập vào các loại thực phẩm, thức uống như: thịt cá, sữa, trứng, Một số loại hoá chất BVTV và hợp chất của chúng qua xét nghiệm cho thấy có thể gây quái thai và bệnh ung thư cho con người

và gia súc Hoá chất BVTV xâm nhập vào cơ thể con người và động vật chủ yếu từ

3 con đường sau:

- Hấp thụ xuyên qua các lỗ chân lông ngoài da;

- Đi vào thực quản theo thức ăn hoặc nước uống;

- Đi vào khí quản qua đường hô hấp;

1.3 Các kết quả nghiên cứu ứng dụng các phương pháp xử lý đất ô nhiễm thuốc BVTV

1.3.1 Cô lập đất nhiễm hóa chất thuốc BVTV kết hợp với phân hủy hóa học

Phương pháp này phù hợp áp dụng đối với khu vực ô nhiễm trung bình ở phạm vi lớn và chưa có phương án xử lý triệt để

Bản chất của phương pháp này là sử dụng các loại vật liệu có độ chống thấm cao, bền với các tác động của môi trường khu vực để ngăn chặn sự lan tỏa của chất gây ô nhiễm ra môi trường xung quanh (vật liệu hấp phụ bentonite) đồng thời bổ sung các hóa chất thích hợp để phân hủy thuốc BVTV và đất nhiễm đã cách ly Tác nhân hóa học sử dụng để phân hủy thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ là Bazơ hữu cơ

mà cụ thể là hỗn hợp alcolat của MEA và EEG Bằng các phản ứng hóa học, các hóa chất xử lý sẽ dần dần thay thế các nguyên tử clo trong phân tử thuốc BVTV để tạo ra các chất ít độc hơn, kém bền vững và dễ phân hủy trong các hố chôn lấp Đối

Biểu hiện tác động gây bệnh của hoá chất BVTV trên người và động vật

Cấp tính

Độc bào thai

Độc sinh học

Độc đột biến

U lành

U ác

với các loại thuốc BVTV họ lân hữu cơ, carbamat và thuốc diệt chuột, hóa chất xử

lý là Bazơ vô cơ để phân hủy dựa trên cơ chế thủy phân

Ưu điểm: Phương pháp này nâng cao tính an toàn của khu đất nhiễm, rút

ngắn thời gian theo dõi kiểm soát, sớm giải phóng khu đất nhiễm để sử dụng vào mục đích khác Trong công nghệ này, các phản ứng hóa học quá trình phân hủy thuốc BVTV xẩy ra trong điều kiện kín hoàn toàn nên nên mùi hóa chất BVTV không phát tán ra môi trường không khí xung quanh, đồng thời, nước rò

rỉ chứa chất ô nhiễm không thẩm thấu, lan tỏa vào các lớp đất sâu hay tầng

chứa nước ngầm

Nhược điểm: Thời gian phân hủy đất nhiễm thuốc BVTV sau khi mang đi

chôn lấp là rất lâu

Ứng dụng: Phương pháp này đã được ứng dụng tại một số địa điểm có đất nhiễm

thuốc BVTV tại Nghệ An như: Mậu II, Kim Liên, Nam Đàn; Nghi Mỹ, Nghi Lộc;…

- Chi phí cho việc vận hành mẻ đốt không lớn;

- Sản phẩm sau đốt không gây độc hại đến môi trường và giảm đáng kể về thể tích;

- Thời gian xử lý nhanh;

- Khí thải sau quá trình đốt có thể xử lý bằng các dung dịch hấp thụ nên

không gây độc cho môi trường

Nhược điểm:

- Đầu tư ban đầu cho thiết bị tương đối lớn

- Không thể sử dụng được đối với các hợp chất có chứa kim loại độc hại, dễ

bay hơi (Hg, As) cũng như các chất dễ nổ hay chất phóng xạ

Ứng dụng: Phương pháp này hiện đã được áp dụng kết hợp ở nhiều nơi trên địa bàn

tỉnh Nghệ An như: kho thuốc xã Diễn Hải, Diễn Châu; kho thuốc BVTV tại Công Thành, Yên Thành…

Phương pháp hóa học được chấp nhận rộng rãi trên thế giới là dùng chất oxy hóa H2O2 kết hợp với hợp chất Fe2+ hay còn gọi là phản ứng Fenton

Ưu điểm:

Tác nhân Fenton và các chất khác sử dụng trong phương pháp này tương đối sẵn và giá cả không cao trên thị trường, vì thế giá thành xử lý có thể chấp nhận được

- Đạt được hiệu quả cao, đất nhiễm hóa chất TBVTV được xử lý hầu như triệt để (trong điều kiện thực hiện đúng quy trình xử lý và đảm bảo nghiêm ngặt các yếu tố khác như liều lượng và điều kiện xử lý)

- Thời gian hoàn trả mặt bằng nhanh

Nhược điểm:

- Phương pháp này tiến hành phức tạp đòi hỏi phải có chuyên môn và kinh nghiệm

- Phản ứng xảy ra đòi hỏi phải trong điều kiện nghiêm ngặt

- Tiêu tốn lượng lớn hóa chất để phân hủy chất độc nằm lẫn trong đất

Đòi hỏi phải thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường chặt chẽ nhằm tránh

tạo ra nguồn ô nhiễm thứ cấp

Ứng dụng: Phương pháp này đã được áp dụng hiệu quả ở nhiều điểm tồn

lưu hóa chất BVTV như: kho thuốc BVTV Thôn Bèo tại huyện Vĩnh Lộc, Thanh Hóa; kho thuốc BVTV tại thị trấn Dùng, Thanh Chương, Nghệ An; …

dư thuốc BVTV trong đất trồng bằng phương pháp sinh học đang được nhiều nhà

khoa học trên thế giới và ở Việt Nam quan tâm nghiên cứu

- Chỉ áp dụng đối với khu vực ô nhiễm thuốc BVTV với nồng độ thấp

- Đòi hỏi thời gian xử lý dài hơn một số biện pháp khác (dùng nhiệt hay tác

nhân ôxy hóa…)

Ứng dụng: Phương pháp sinh học là phương pháp thường được sử dụng để

cải tạo tính chất đất sau xử lý, kết hợp với các phương pháp khác để góp phần xử lý triệt để hơn Hiện nay, phương pháp này đã được sử dụng nhiều ở các dự án xử lý thuốc BVTV tồn lưu như: thị trấn Dùng, huyện Thanh Chương, Nghệ An; thôn Bèo, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa;

1.3.5 Phương pháp phân hủy bằng kiềm nóng

Khi xử lý hóa chất BVTV clo hữu cơ với dung dịch NaOH 20% nóng, xảy ra phản ứng dehydroclorua hoá tạo nên một olefin Olefin được sinh ra bị polime hoá cho sản phẩm rắn, sản phẩm rắn này được tách ra dễ dàng và cho vào bao nilon rồi

chôn vùi dưới đất

Ưu điểm:

- Thời gian xử lý nhanh;

Nhược điểm:

- Áp dụng với quy mô nhỏ;

- Giá thành xử lý tương đối cao;

- Phương thức tiến hành tương đối phức tạp;

Ứng dụng: Hiện nay, phương pháp này đang từng bước được sử dụng để

tiêu huỷ DDT tồn đọng ở nhiều nơi trên thế giới Để tăng hiệu suất của phản ứng có thể kết hợp với phương pháp chôn lấp sản phẩm

1.3.6 Ứng dụng phương pháp Fenton trong xử lý đất ô nhiễm thuốc BVTV nhóm Clo hữu cơ

A, DDT và phản ứng Fenton

DDT là một trong các loại thuốc BVTV được sử dụng chủ yếu trong thời gian kho tồn tại, do cấu tạo phân tử bền vững, khó phân hủy và có độ độc tính cao nên việc xử lý hóa chất BVTV được tập trung vào xử lý DDT

Công thức cấu tạo của một số đồng phân của DDT được thể hiện trong hình dưới đây:

o-p DDT o-p DDE o-p DDD

DDT được tạo thành từ phản ứng của trichloroethanol với chlorobenzen Tên

thương mại hoặc các tên khác của DDT bao gồm Anofex, Cesarex,

Chlorophenothane, Dadelo; p,p-DDT, dichlorodiphenyltrichloroethane, Dinocide,

Didimac, Digmar, ENT 1506, Genitox, Guesapon, Guesarol, Gexarex, Gyrol,

Hildit, Ixodex, Kopsol, Neocid, OMS 16, Micro DDT 75, Pentachlorin, Rukseam,

R50 và Zerdane

Tất cả các đồng phân của DDT đều là dạng tinh thể màu trắng, không mùi,

không vị, có công thức tổng quát là C14H9Cl5, khối lượng phân tử là 354.5

Nhiệt độ nóng chảy khoảng 108.5-1090C, áp suất bay hơi là 2.53x10-5 Pa

(1.9x10-7mmHg) tại 200C DDT tan ít trong nước nhưng có khả năng giữ nước, tan tốt

trong các hợp chất hữu cơ đặc biệt là mỡ động vật Khả năng hoà tan của DDT

trong nước là thấp (hệ số hấp phụ cao) nên DDT có xu hướng bị hấp phụ trong cặn

Trong giai đoạn phản ứng oxi hóa xảy ra sự hình thành gốc •OH hoạt tính và

phản ứng oxi hóa chất hữu cơ Cơ chế hình thành gốc •OH sẽ được xét cụ thể sau

Gốc •OH sau khi hình thành sẽ tham gia vào phản ứng ôxi hóa các hợp chất hữu cơ

có trong nước cần xử lý: chuyển chất hữu cơ từ dạng cao phân thành các chất hữu

cơ có khối lượng phân tử thấp

Đầu tiên phản ứng tạo ra gốc tự do •OH theo phản ứng

Fe2+ + H2O2 Fe3+ + OH +OH-

Gốc tự do •OH sinh ra có khả năng phản ứng cao với các chất hữu cơ vòng thơm, quá trình phản ứng xảy ra theo chuỗi hóa học sau:

Sản phẩn cuối cùng của chuỗi phản ứng là DBP (benzophenone) DBP trong đất

sẽ bị phân hủy dưới tác dụng của các vi sinh vật và ánh sáng theo phản ứng

Cơ chế tạo gốc •OH tự do:

Hệ tác nhân Fenton cổ điển là một hỗn hợp gồm các ion sắt hóa trị 2 (thông thường dùng muối FeSO4) và hydro peroxit H2O2, chúng tác dụng với nhau sinh ra gốc tự do •OH, còn Fe2+ bị oxi hóa thành Fe3+ theo phản ứng:

Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + •OH + OH Phản ứng Fenton đã tiếp tục được nghiên cứu bởi nhiều tác giả sau này, các nghiên cứu này cho thấy ngoài phản ứng trên là phản ứng chính thì trong quá trình Fenton còn có xảy ra các phản ứng khác

-UV

Vi Sinh

CO2

Vi Sinh

ở dạng Fe3+

Theo Walling, C (1975) gốc tự do •OH sinh ra có khả năng phản ứng với

Fe2+ và H2O2 nhưng quan trọng nhất là khả năng phản ứng với nhiều chất hữu cơ (RH) tạo thành các gốc hữu cơ có khả năng phản ứng cao, từ đó sẽ phát triển tiếp tục theo kiểu dây chuỗi:

•OH + Fe2+ → OH - + Fe3+

•OH + H2O2 → H2O + •HO2

•OH + RH → •R + H2O

B, Đối với các loại hóa chất BVTV khác

Theo kết quả phân tích dư lượng hóa chất BVTV trong đất cho thấy, ngoài DDT còn có một số loại hóa chất BVTV khác như Andrin, anpha BHC, Endosulfan I

Các loại hóa chất BVTV này có cấu tạo phân tử kém bền vững hơn DDT, DDE Do vậy khi phản ứng Fenton xảy ra, các hóa chất BVTV này cũng sẽ phản ứng với gốc •OH tạo ra các chất có cấu tạo phân tử thấp hơn và không độc đối với môi trường

Phản ứng tổng hợp của nhóm các chất này được thể hiện dạng tổng quát như sau:

1.4 Các văn bản pháp luật đối với thuốc BVTV

Giai đoạn từ 1957-1985, thời kỳ kinh tế bao cấp thuốc BVTV được Bộ Nông Nghiệp và Công nghiệp thực phẩm giao cho Công ty vật tư nông nghiệp độc quyền trong việc nhập khẩu và phân phối Từ năm 1985-1990 Nhà nước giao cho Cục BVTV lên kế hoạch nhập thuốc BVTV và trực tiếp phân phối cho các địa phương qua mạng lưới vật tư nông nghiệp, sau đó phân phối cho các hợp tác xã nông nghiệp

Năm 1991, Bộ nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm quy định về việc đăng

ký sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam

Năm 1993 nhà nước ban hành pháp lệnh “Bảo vệ và kiểm dịch động thực vật”, chính phủ ban hành nghị định số 92/CP “Hướng dẫn thi hành Pháp lệnh bảo vệ kiểm dịch thực vật” kèm theo Điều lệ về quản lý thuốc BVTV

Đến nay, tình hình phát triển kinh tế xã hội của đất nước đã bước vào giai đoạn mới - giai đoạn hội nhập Quốc tế, thì việc quy định nghiêm ngặt về sử dụng thuốc BVTV trong nông nghiệp càng phải được chú ý Thực tế nông sản hay thuỷ sản của ta xuất khẩu ra nước ngoài đã có nhiều trường hợp bị trả lại do có dư lượng hoá chất độc hại cao Chính vì vậy, trong nỗ lực hội nhập Quốc tế, nhà nước ta đã

có nhiều văn bản pháp quy nhằm quản lý và sử dụng thuốc BVTV có hiệu quả

Những năm gần đây, hệ thống văn bản quy phạm pháp luật về thuốc BVTV đã được xây dựng và hoàn thành trên cơ sở hướng dẫn của FAO, UNEP, WHO; hài hòa các nguyên tắc quản lý thuốc BVTV của các nước Asean; các Công ước quốc tế mà Việt Nam là thành viên Các văn bản quy phạm pháp luật quy định việc quản lý thuốc BVTV hiện nay ở Việt Nam bao gồm:

- Pháp lệnh Bảo vệ và Kiểm dịch thực vật năm 2001;

- Điều lệ Quản lý thuốc BVTV (Ban hành kèm theo nghị định số 58/2002/ NĐ-CP ngày 3/6/2002) của Chính phủ;

- Quyết định số 145/2002/QĐ-BNN ngày 18/12/2002 - Ban hành quy định về thủ tục đăng ký sản xuất, gia công, sang chai đóng gói, xuất khẩu, nhập khẩu thuốc, bán buôn, bảo quản, vận chuyển, sử dụng, tiêu huỷ, nhãn thuốc, bao bì, hội thảo, quảng cáo thuốc BVTV

- Quyết định 50/2003/QĐ-BNN ngày 25/3/2003 - Ban hành quy định kiểm dịch chất lượng, dư lượng thuốc BVTV và khảo nghiệm thuốc BVTV mới, nhằm đăng ký lưu hành tại Việt Nam;

- Quyết định số 31/2006/QĐ-BNN ngày 27/4/2006 QĐ-BNN của Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn - Ban hành danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng, hạn chế sử dụng, cấm sử dụng ở Việt Nam;

- Luật tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật số 68/2006/QH11 ngày 29 tháng 6 năm 2006

- Luật hoá chất số 06/2017/QH12 ngày 21 tháng 11 năm 2007

- Thông tư số 77/2009/TT-BNTPTNT quy định về kiểm tra nhà nước chất lượng thuốc BVTV nhập khẩu; Danh mục thuốc BVTV được phép sử dụng, hạn chế

sử dụng và cấm dử dụng ở Việt Nam của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành các năm;

- Thông tư số 38/2010/TT-BNNPTNT về quản lý thuốc BVTV quy định: từ đăng ký, xuất nhập khẩu, sản xuất, gia công, sang chai, đóng gói, ghi nhãn, sử dụng, vận chuyển, bảo quản, quảng cáo, khảo nghiệm, kiểm định chất lượng và dư lượng thuốc BVTV;

- Quyết định số 1946/QĐ-TTg ngày 21 tháng 10 năm 2010 của Thủ tướng Chính phủ - Kế hoạch xử lý, phòng ngừa ô nhiễm môi trường do hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu gây ra trên phạm vi toàn quốc

- Nghị định số 26/2011/NĐ-CP ngày 08 tháng 04 năm 2011 của Chính phủ sửa đổi bổ sung một số điều của Nghị định số 108/2008/NĐ-CP ngày 07/10/2008 của Chính phủ quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật hoá chất

- Luật bảo vệ và kiểm dịch thực vật số 41/2013/QH13 ngày 25 tháng 11 năm 2013

- Thông tư số 21/2015/TT-BNNPTNT về quản lý thuốc bảo vệ thực vật

Ngoài ra còn có các quy chuẩn kỹ thuật, tiêu chuẩn Việt Nam, tiêu chuẩn chất lượng thuốc BVTV về cửa hàng buôn bán thuốc BVTV, quy trình kiểm tra sử dụng thuốc BVTV trên cây trồng và các văn bản hướng dẫn của Cục BVTV Như vậy, đến nay Chính phủ và các Bộ đã có đủ các cơ sở pháp lý để quản lý thuốc BVTV từ khâu sản xuất, gia công, sang chai đóng gói, kinh doanh đến khâu sử dụng Những văn bản đó có hiệu lực thi hành, nhưng chưa được phổ biến rộng rãi đến mọi đối tượng có liên quan, nhất là bà con nông dân, những người trực tiếp sử dụng thuốc BVTV

1.5 Những nghiên cứu và ứng dụng phương pháp FENTON trong xử lý ô nhiễm nói chung và hóa chất BVTV nói riêng

* Những nghiên cứu và ứng dụng phương pháp FENTON trong xử lý ô nhiễm nói chung:

- Ứng dụng phương pháp Fenton trong xử lý nước thải dệt nhuộm

- Ứng dụng phương pháp Fenton trong xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp

- Ứng dụng phương pháp Fenton trong xử lý nước thải sản xuất giấy

- Ứng dụng phương pháp Fenton trong xử lý nước thải sản xuất thuốc trừ sâu

* Những nghiên cứu và ứng dụng phương pháp FENTON trong xử lý thuốc BVTV tồn lưu:

TT Tên dự án Đơn vị thực hiện

1

Xử lý triệt để ô nhiễm môi trường do tồn dư thuốc bảo

vệ thực vật tại kho Dùng, thị trấn Dùng, huyện Thanh

Chương, Nghệ An

Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Nghệ An

2

Xử lý ô nhiễm môi trường do tồn dư hóa chất bảo

vệ thực vật tại xóm 10, xã Quỳnh Hậu, huyện

Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An

Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Nghệ An

3

Xử lý triệt để ô nhiễm môi trường do tồn dư thuốc bảo

vệ thực vật tại thôn Bèo, xã Vĩnh Long, huyện Vĩnh

Lộc, tỉnh Thanh Hóa

Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thanh Hóa

4

Xử lý triệt để ô nhiễm môi trường do tồn dư thuốc bảo

vệ thực vật tại thôn Thái Lai, xã Thiệu Tâm, huyện

Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa

Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thanh Hóa

5

Xử lý, cải tạo và phục hồi môi trường điểm ô nhiễm do

hoá chất bảo vệ thực vật tồn lưu tại xã Long Đống,

huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn

Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Lạng Sơn

6 Xử lý kho thuốc BVTV tồn lưu tại Thôn 8, xã Quảng

Long, huyện Hải Hà, tỉnh Quảng Ninh UBND huyện Hải Hà

7 Xử lý kho thuốc BVTV tồn lưu tại xã Kim Sơn - Đông

Triều - Quảng Ninh

UBND thị xã Đông Triều

và một số dự án tại các địa phương khác

CHƯƠNG 2

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Hiện trạng mức độ ô nhiễm đất và nước tại trung tâm và xung quanh khu đất

kho chứa hóa chất BVTV

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Đánh giá mức độ ảnh hưởng của ô nhiễm hoá chất BVTV tồn lưu tới đời sống người dân và môi trường khu vực kho hoá chất BVTV tại thôn Bắc Sơn, xã Bình Khê thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh

Nghiên cứu đánh giá mức hiệu quả khi sử dụng phương pháp FENTON trong

xử lý kho hoá chất BVTV tồn lưu

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu

Đề tài được thực hiện tại Thôn Bắc Sơn, xã Bình Khê, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh

2.2.2 Thời gian nghiên cứu

- Thời gian bắt đầu: Tháng 07/2016

- Thời gian kết thúc: Tháng 04/2017

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá chung về lịch sử hình thành, đặc điểm và hoạt động của kho thuốc trừ sâu tại thôn Bắc Sơn, xã Bình Khê, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh

- Nghiên cứu đánh giá mức độ ô nhiễm thuốc BVTV của đất và nước khu vực nghiên cứu

- Đánh giá mức độ ảnh hưởng của ô nhiễm chất bảo vệ thực vật do kho thuốc đối với cuộc sống của người dân và sinh vật khu vực ô nhiễm

- Ứng dụng phương pháp FENTON để xử lý ô nhiễm thuốc BVTV và cải tạo phục hồi đất

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu, số liệu thứ cấp sơ cấp

- Thu thập đầy đủ những tài liệu về sự hình thành khu vực, điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội tại UBND thị xã Phân loại, xác định giá trị, thống kê, sắp xếp bảo quản tài liệu một cách có hệ thống

- Nghiên cứu tất cả các tài liệu liên quan đến đề tài, các quy định, các tiêu chuẩn môi trường cho các mục đích khác nhau

- Hệ thống các tài liệu, số liệu rời rạc sẵn có về đặc điểm khu vực nghiên cứu

- Phân tích, đánh giá các số liệu sẵn có: Với những số liệu về ô nhiễm môi trường do hoá chất BVTV, việc phân tích, đánh giá kèm theo so sánh với tiêu chuẩn môi trường tương ứng Từ đó khoanh vùng, đánh giá phạm vi ô nhiễm, mức độ ô nhiễm tại các điểm đã phát hiện

2.4.2 Phương pháp phỏng vấn trực tiếp lãnh đạo và người dân

Phương pháp này được bắt đầu bằng việc xây dựng kế hoạch dựa trên lý thuyết và thông tin đã có, tiếp đó là sửa chữa kế hoạch dựa trên tiếp thu góp ý của các chuyên gia Sau đó xuống địa phương khảo sát thực địa và phỏng vấn người dân, phân tích kết quả và bổ sung các thông tin cần thiết Cuối cùng thảo luận với người dân, kiểm tra và tổng hợp thông tin

Phương pháp lựa chọn người dân được phỏng vấn từ độ tuổi từ 18 đến 60, là người sống lâu năm ở khu vực và gần khu vực kho hoá chất Chọn người đại diện phù hợp cho hộ gia đình Ưu tiên lựa chọn là các hộ gia đình gần kho hoá chất nhất

có thể, đảm bảo tính tin cậy, trung thực, nghiêm túc và vui vẻ

Nội dung phỏng vấn liên quan đến: đặc điểm kho chứa hóa chất BVTV thời điểm hiện tại, người dân có sử dụng nguồn nước mưa nước ngầm gần kho hoá chất, hiện trạng sử dụng đất gần khu vực tồn lưu hoá chất BVTV, chất lượng nước và không khí khu vực nghiên cứu, nhận thức của người dân về mức độ nghiêm trọng

tồn lưu hoá chất BVTV, tình hình sức khoẻ của người dân khu vực nghiên cứu, biện phát phòng tránh của người dân khi phát hiện tồn lưu hoá chất BVTV

Hình thức phỏng vấn là phỏng vấn bán chính thức Các đối tượng được phỏng vấn là một cách ngẫu nhiên (đối với người dân trong khu vực gần kho thuốc) và có chuẩn bị trước (đối với cán bộ thôn, xã, phòng Tài nguyên và Môi trường thị xã, thành phố) Quá trình phỏng vấn diễn ra bằng cách đặt câu hỏi thông qua các buổi trò chuyện với người dân, các câu hỏi không đưa trước cho các đối tượng phỏng vấn Tuỳ thuộc vào mức độ cởi mở để đặt ra nhiều câu hỏi hơn

2.4.3 Phương pháp quan trắc, khảo sát thực địa, lấy mẫu đất

* Phương pháp quan trắc

Đây là phương pháp quan trọng nhất nhằm định rõ vị trí và mức độ ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật theo từng loại Trong phương pháp này một mạng lưới quan trắc sẽ được xây dựng để thực hiện thu thập các mẫu đất tại các khu vực nghi vấn và đánh giá mức độ phân tán của hóa chất BVTV Quá trình thực hiện quan trắc

sự hỗ trợ của cơ sở dữ liệu bản đồ và thiết bị định vị vệ tinh là rất cần thiết Áp

dụng theo TCVN 4046 Đất trồng trọt - Phương pháp lấy mẫu

* Phương pháp khảo sát thực địa

Phương pháp khảo sát thực địa là rất cần thiết giúp người nghiên cứu có cái nhìn tổng quát và sơ bộ về đối tượng nghiên cứu đồng thời kiểm tra lại tính chính xác của những tài liệu, số liệu đã thu thập từ đó xử lý tốt hơn trong bước tổng hợp

và phân tích Từ khảo sát thực tế đó đưa ra nhận xét chung cho tình trạng ô nhiễm của toàn vùng và những ảnh hưởng môi trường khác nhau

* Phương pháp lấy mẫu đất

Tiến hành lấy mẫu đất để phân tích dư lượng thuốc BVTV trong môi trường bằng các phương pháp hiện đại có độ tin cậy cao

Mẫu đất lấy ở các tầng đất 0,5m; 2m và 3m

Tất cả các mẫu được xử lý theo đúng quy cách và tiêu chuẩn để phân tích hoá chất BVTV

Bảng 2.1: Số mẫu đất lấy tại khu vực nghiên cứu

Cách trung tâm nền kho 5m về

phía Đông Nam

Cách trung tâm nền kho 3m về

phía Tây Nam

STT Vị trí Ký hiệu mẫu Độ sâu Ghi chú

28

ĐT -10

Cách trung tâm nền kho 7m về

phía Tây Nam

Cách trung tâm nền kho 10m về

phía Đông Nam

Cách trung tâm nền kho 14m về

phía Đông Nam

2.4.4 Phương pháp quan trắc, lấy mẫu nước

* Phương pháp quan trắc

Đánh giá qua cảm quan để nhận định chất lượng nước tại 2 nguồn có thể bị ô nhiễm do Kho hoá chất Lấy mẫu và phân tích mẫu từ đó xác định tình trạng, diễn biến, xư hướng biến đổi của nước suối và nước ao cạnh kho thuốc Áp dụng theo TCVN 5994 -1995 Chất lượng nước lấy mẫu - Hướng dẫn lấy mẫu ở hồ ao tự nhiên

và tạo nhân

* Phương pháp lấy mẫu nước

Tiến hành lấy mẫu nước để phân tích lượng thuốc BVTV lan truyền và tích lũy trong môi trường nước bằng các phương pháp hiện đại có độ tin cậy cao

Mẫu nước được lấy tại 02 điểm ở mỗi điểm tiếp nhận đã khảo sát

Tất cả các mẫu được xử lý theo đúng quy cách và tiêu chuẩn để phân tích sự

tích lũy của thuốc BVTV có trong nước

Bảng 2.2: Số mẫu nước lấy tại khu vực nghiên cứu

TT Ký hiệu

1 NM-01 Nước mặt Bình Khê mẫu số 1 Nước ao vị trí số 1

2 NM-02 Nước mặt Bình Khê mẫu số 2 Nước ao vị trí số 2

3 NM-03 Nước mặt Bình Khê mẫu số 3 Nước suối vị trí số 1

4 NM-04 Nước mặt Bình Khê mẫu số 4 Nước suối vị trí số 2

2.4.5 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

A Đối với chỉ tiêu DDT

- Áp dụng theo TCVN 6124:1996 để xác định dư lượng DDT trong đất

- Áp dụng theo TCVN 7876 : 2008 - Nước: Xác định hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ

B Lindan

- Áp dụng theo TCVN 6132:1996 để xác định hàm lượng Lindan trong đất

- Áp dụng theo TCVN 7876:2008 - Nước: Xác định hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ

A Giai đoạn chuẩn bị

Bước 1: Đào xới đất

1 Dựa vào mức độ ô nhiễm hóa chất và điều kiện mặt bằng thi công của khu vực dự

án Tiến hành phân chia các khu vực để xử lý ô nhiễm;

2 Đất ô nhiễm được đào xới lên theo từng lớp trong mỗi khu vực ô nhiễm; sau đó tập kết tại bãi xử lý;

3 Loại bỏ tạp chất trong đất;

Bước 2: Phơi và làm tơi đất:

Để làm tăng diện tích tiếp xúc của các phần tử đất ô nhiễm với hóa chất dùng

để xử lý, qua đó làm tăng hiệu quả của việc xử lý ô nhiễm, tiến hành bước 2:

1 Tiến hành xử lý sơ bộ (Làm tơi thô, loại bỏ tạp chất, )

2 Phơi đất đạt độ ẩm thích hợp từ 70 - 80%, thời gian từ 3-4 ngày nắng;

3 Nghiền nhỏ đất và làm tơi đất;

Bước 3: Điều chỉnh độ pH của đất:

1 Trước khi đem đất đi xử lý ô nhiễm cần tiến hành kiểm tra, xác định độ pH trong đất Cứ 100m3 đất, tiến hành lấy một mẫu để kiểm tra

2 Điều chỉnh độ pH trong đất phù hợp cho phản ứng:

- Với loại đất có pH> 5: Điều chỉnh độ pH bằng axit:

pH là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ và hiệu quả của phản ứng Fenton Khoảng pH phù hợp nhất từ 3 - 5, do đó, nếu độ pH đất >5 thì cần làm giảm pH của đất ban đầu bằng axit H2SO4 Kiểm tra độ pH bằng thiết bị đo chuyên dụng

- Với loại đất có pH< 3: Điều chỉnh độ pH bằng vôi:

Đối với loại đất mà độ pH< 3 thì cần nâng pH của đất đó lên bằng cách bổ sung thêm vôi bột Kiểm tra độ pH bằng thiết bị đo chuyên dụng

- Với loại đất có độ pH nằm trong khoảng 3-5: Với loại đất này, tiến hành sang giai đoạn xử lý bằng hóa chất mà không cần phải điều chỉnh độ pH

B Giai đoạn xử lý bằng hóa chất

Bước 4: Trộn FeSO4.7H2O vào đất nhiễm bằng máy trộn bê tông:

Khi độ pH trong đất đạt ngưỡng từ 3-5 theo yêu cầu của phản ứng Fenton, tiến hành công tác trộn FeSO4.7H2O với đất bằng máy trộn

Cho lượng FeSO4.7H2O theo tỷ lệ đã tính toán với các tầng ô nhiễm vào đất

và đảo kỹ Trình tự thực hiện công tác trộn FeSO4.7H2O như sau:

- Vệ sinh bãi tập kết, tạo mặt bằng cho công tác đảo trộn;

- Chuẩn bị máy trộn có dung tích thích hợp;

- Vận chuyển FeSO4.7H2O từ nhà kho tới bãi tập kết, phạm vi 25m;

- Định lượng khối lượng đất và cho vào máy trộn;

- Định lượng FeSO4.7H2O theo đúng tỷ lệ rồi cho vào máy trộn;

- Tiến hành đảo trộn đều hỗn hợp đất ô nhiễm và FeSO4.7H2O bằng máy trộn; Bước 5: Trộn H2O2 vào hỗn hợp đất nhiễm

Sau khi đã đảo trộn đất nhiễm với FeSO4.7H2O, tiến hành cho H2O2 theo tỷ

lệ đã tính toán cho các tầng đất ô nhiễm vào hỗn hợp đất

Do H2O2 tồn tại ở dạng dung dịch nên phải tiến hành trộn bằng thủ công Trình tự thực hiện công tác trộn H2O2 như sau: