Báo cáo chuyên đề độc học - Thảm họa Bhopal - Ấn Độ - năm 1984

Thảm họa Bhopal xảy ra vào đêm ngày 2121984 và rạng sáng ngày 3121984 tại nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu, thuộc sở hữu của Union Carbide Corporation (UCC) ở Bhopal, Madhya Pradesh, Ấn Độ. Thảm họa xảy ra tại Ấn Độ là một hồi chuông cảnh báo về tầm quan trọng của công tác an toàn lao động trong lĩnh vực công nghiệp sản xuất thuốc trừ sâu nói riêng và ngành công nghiệp hóa chất nói chung.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN oOo CHUYÊN ĐỀ NHÓM THẢM HỌA BHOPAL ẤN ĐỘ - NĂM 1984 MÔN HỌC: ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN THỊ THANH KIỀU TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 11 NĂM 2018 MỤC LỤC 2 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BMA : Bhopal Medical Appeal CPCB : Ban kiểm sốt nhiễm Trung ương CSE : Trung tâm Phi lợi nhuận Khoa học môi trường Delhi DCL : Dow Chemical Limited ICJB : Chiến dịch quốc tế cơng lý Bhopal ICMR : Hội đồng Nghiên cứu Y khoa Ấn Độ MAA : Monomethylamine MCC : Methylcarbamoyl chloride MIC : Methyl isocyanate UCC : Union Carbide Corporation UCIL : Union Carbide India Limited US-EPA : Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ United States Environmental Protection Agency 3 DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH 4 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong vài thập niên trở lại với phát triển khoa học kỹ thuật, người gần làm chủ thiên nhiên khoa học, tạo sống ngày tốt đẹp hơn, q trình phát triển mạnh mẽ ngành cơng nghiệp góp phần tạo nhiều cải vật chất cho xã hội Công nghiệp phát triển mạnh mẽ, góp phần phát triển kinh tế nâng cao sống người, nhiên trình phát triển gây thảm họa cơng nghiệp nghiêm trọng, đặc biệt lĩnh vực sản xuất hóa chất cơng nghiệp Năm 1984, thảm họa cơng nghiệp lớn giới xảy Bhopal, Ấn Độ, gây nên chết hàng nghìn người dân Mặc dù 30 năm trôi qua di chứng vụ rò rỉ khí độc nặng nề Thảm họa Bhopal xảy vào đêm ngày 2/12/1984 rạng sáng ngày 3/12/1984 nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu, thuộc sở hữu Union Carbide Corporation (UCC) Bhopal, Madhya Pradesh, Ấn Độ Thảm họa xảy Ấn Độ hồi chuông cảnh báo tầm quan trọng công tác an tồn lao động lĩnh vực cơng nghiệp sản xuất thuốc trừ sâu nói riêng ngành cơng nghiệp hóa chất nói chung Việc nghiên cứu, đánh giá thảm họa có ý nghĩa quan trọng việc nhận diện quy mô, tác động hậu đến đời sống, sức khỏe cộng đồng mơi trường để từ đề xuất giải pháp thích hợp để phòng ngừa, khắc phục thảm họa mức độ khác Do đó, nhóm chọn chuyên đề “Thảm họa Bhopal - Ấn Độ, năm 1984” làm chủ đề nghiên cứu 1.2 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu - Xác định nguyên nhân, hậu biện pháp thực để khắc phục hậu thảm họa Bhopal – Ấn Độ, năm 1984; - Rút học kinh nghiệm thực để phòng ngừa thảm họa tương tự tương lai 1.2.2 Nội dung nghiên cứu - Xác định trình tự diễn biến thảm họa Bhopal - Ấn Độ, năm 1984; - Xác định nguyên nhân hậu thảm họa; - Xác định hệ lụy thảm họa ngày nay; - Xác định biện pháp thực để khắc phục hậu thảm họa; - Rút học kinh nghiệm để phòng ngừa cố tương tự tương lai 1.3 Phương pháp nghiên cứu, cách tiếp cận - Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp Là phương pháp thu thập thông tin cần thiết từ tài liệu, ảnh, cơng trình nghiên cứu có liên quan đến phạm vi nghiên cứu Tài liệu thu thập xử lý, đưa lên thành bảng biểu phân tích, phân loại để từ xác định vấn đề cần đánh giá - Phương pháp kế thừa Thu thập tài liệu, xử lý biên hội phù hợp với mục đích phạm vi nghiên cứu chuyên đề 1.4 Phân công thực Danh sách học viên tham gia thực chuyên đề “Thảm họa Bhopa - Ấn Độ, năm 1984” trình bày bảng Bảng Phân công thực chuyên đề Stt Họ tên Nội dung phụ trách Mở đầu, tổng quan khu vực, điều kiện làm việc, cảnh Đinh Kim Chi báo rò rỉ, slides trình bày Nguyễn Thị Thu Hiền Đánh giá diễn biến, hệ lụy sau 30 năm Nguyễn Thanh Hiếu Nguyên nhân hậu (sức khỏe người môi trường) Nghiệp Thị Hồng Các biện pháp khắc phục Tổng quan quy trình sản xuất, học kinh nghiệm, Nguyễn Vũ Phong kết luận tổng hợp KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 2.1 Tổng quan Trong năm 1969, phủ Ấn Độ khởi xướng sách khuyến khích cơng ty nước ngồi đầu tư vào ngành cơng nghiệp địa phương Union Carbide Corporation (UCC) yêu cầu xây dựng nhà máy sản xuất Sevin (tên thương mại cho carbaryl), loại thuốc trừ sâu thường sử dụng khắp châu Á Là phần thỏa thuận, phủ Ấn Độ nhấn mạnh tỷ lệ phần trăm đáng kể khoản đầu tư đến từ cổ đơng địa phương Chính phủ sở hữu 22% cổ phần công ty con, Union Carbide India Limited (UCIL) [3] Nhà máy ban đầu phê duyệt để xây dựng thuốc trừ sâu từ hóa chất thành phẩm, methyl isocyanate (MIC) nhập từ công ty mẹ, với số lượng tương đối nhỏ Tuy nhiên, áp lực từ cạnh tranh ngành công nghiệp hóa chất dẫn UCIL thực "tích hợp lạc hậu" - sản xuất nguyên liệu thô sản phẩm trung gian để sản xuất sản phẩm cuối sở Đây vốn trình phức tạp nguy hiểm Năm 1984, nhà máy sản xuất Sevin phần tư lực sản xuất nhu cầu thuốc trừ sâu giảm Mất mát mùa màng lan rộng nạn đói tiểu lục địa năm 1980 làm tăng nợ giảm vốn cho nông dân đầu tư vào thuốc trừ sâu Các nhà quản lý địa phương hướng dẫn đóng cửa nhà máy chuẩn bị bán vào tháng năm 1984 giảm lợi nhuận Khi khơng tìm thấy người mua, UCIL lên kế hoạch tháo dỡ đơn vị sản xuất sở để giao đến nước phát triển khác Trong chờ đợi, sở tiếp tục hoạt động với thiết bị an toàn quy trình thấp nhiều so với tiêu chuẩn thiết kế tương tự nhà máy Tây Virginia Chính quyền địa phương nhận thức vấn đề an toàn thận trọng siết chặt vấn đề an tồn cơng nghiệp kiểm sốt nhiễm vào lúc cơng ty gặp khó khăn lo ngại hiệu kinh tế việc nhà đầu tư lớn dẫn đến thảm họa hóa học tồi tệ lịch sử có tên Bhopal [6] 2.1.1 Tổng quan khu vực xảy thảm họa Nhà máy UCIL Bhopal chọn vị trí trung tâm dễ tiếp cận sở hạ tầng giao thơng Khi họ xây dựng nhà xưởng sản xuất Methyl isocyanate (MIC), họ cung cấp khu vực bên ngồi thị trấn Tuy nhiên, họ khăng khăng đòi sử dụng địa điểm gần với ga đường sắt Vị trí Bhopal Ấn Độ Bản đồ Bhopal cho thấy vị trí nhà máy UCIL khu vực bị ảnh hưởng nặng nề (bóng mờ) Nhà máy Bhopal Vào 02/12/1984, hướng gió Tây Bắc, kết hợp nhiệt độ thấp, MIC rò rỉ lan rộng phía Đơng Nam bao phủ diện tích khoảng 40 km2 thành phố nơi dân số đơng đúc Hình Vị trí nhà máy sơ đồ khu vực bị ảnh hưởng Bhopal, bang Madya Pradesh thành phố trung tâm Ấn Độ có dân số khoảng triệu người Khu vực nhà máy khu đất rộng 30ha mà chung quanh khu nhà ổ chuột đông người Khoảng phần ba số triệu cư dân sống nhà nhỏ huyện phía bắc trung tâm Nó gọi thành phố xanh Ấn Độ Ít trước thảm họa Bhopal diễn vào rạng sáng ngày tháng 12 năm 1984 [1] 2.1.2 Tổng quan nhà máy Union Carbide India Limited (UCIL) 2.1.2.1 Quy trình sản xuất nhà máy Vào năm 1969, UCC xây dựng nhà máy thuốc trừ sâu thành phố Bhopal, nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu carbaryl, có thương hiệu Sevin, làm từ hóa chất methyl isocyanate (MIC) Ban đầu, MIC, nguyên liệu đầu vào cực độc khó bảo quản, nhập cảng trực tiếp từ Mỹ Tuy nhiên, kể từ cuối thập niên 70, UCIL bắt đầu tự sản xuất lấy hóa chất nhà máy Bhopal nhằm tiết kiệm chi phí Hình Quy trình sản xuất nhà máy Quy trình hóa học sử dụng nhà máy Bhopal thực phản ứng monomethylamine (MMA) với phosgene dư (khí ngạt sử dụng để giết người chiến tranh giới I, sản xuất chỗ clo carbon monoxit) để sản xuất methylcarbamoyl chloride (MCC) hydrogen chloride theo phản ứng sau: (1) Phosgene làm nóng đến 205 C cho vào lò phản ứng với MMA làm nóng đến 240oC, tỷ lệ mol giữ phosgene MMA 1,25:1 Cần lượng dư phosgene để ngăn chặn hình thành methylamine hydrochloride pha khí Phosgene dư thừa tách khỏi dung mơi làm nguội Phản ứng pha khí khơng cần xúc tác (1) tỏa nhiệt mạnh phản ứng nhanh (thời gian lưu lò phản ứng o kéo dài 1,5 giây), nhiệt độ lên đến 260 oC áp suất thường Tại cửa lò, methylcarbamoyl chloride có độ tinh khiết đến 100% phosgene không phản ứng hấp thụ làm nguội chloroform (5oC) xuống 40oC Phosgene không phản ứng sau chưng cất từ dung dịch tái nạp vào lò phản ứng Phần chất lỏng từ q trình chưng cất đưa vào lò nhiệt phân tạo thành methy isocyanate (MIC) Phản ứng nhiệt phân sau: (2) Đây phản ứng hai chiều pha lỏng Nhiệt độ tăng lên làm thay đổi trạng thái cân tạo thành MIC Phản ứng (2) không sử dụng xúc tác, nhiên diện hydro clorua hỗn hợp xúc tác phản ứng phụ trình trùng hợp methyl isocyanate nên cần phải thêm vào chất ức chế trình trùng hợp Phản ứng nhiệt phân diễn nhiệt độ 90ºC, áp suất từ 9,5-10 bar thời gian lưu khoảng 21 Khoảng 80% MCC bị phân hủy thành MIC HCl Hơi từ lò phản ứng nhiệt phân làm lạnh để loại bỏ hầu hết HCl cô đặc để tạo thành hỗn hợp chloroform, MCC, MIC HCl Hỗn hợp chưng cất tháp (45-plate), khoảng 60% metyl isocyanate thu hồi; 40% lại kết hợp với HCl tạo thành MCC tiếp tục đưa vào lò nhiệt phân Từ tháp, cloroform lấy ra, cho bốc hơi, cô đặc tái chế Các hợp chất nặng thải thiêu đốt MIC sau dẫn đến bồn lưu trữ Tại đây, bồn lưu trữ, phản ứng thủy phân diễn tỏa nhiệt lớn vào rạng sáng ngày 3/12/1984, dẫn đến thảm họa Bhopal Từ bể chứa MIC dẫn vào lò phản ứng thứ ba, phản ứng với α-naphthol để tạo thành sản phẩm cuối carbaryl Tên hố học carbaryl 1-naphthyl-n-methyl carbamate, có công thức C10H7OOCHNCH3 Đây loại thuốc diệt côn trùng dạng bột Con người bị nhiễm độc qua đường tiêu hố khí quản, hấp thụ qua da Giới hạn nguy hiểm không khí 5mg/m3 Phản ứng tạo Carbaryl từ Methy isocyanate (MIC): (3) Sử dụng nhựa trao đổi anion (ví dụ: Amberlite) làm chất xúc tác để chuyển đổi gốc yếu thành dạng amin tự hoạt hóa, đồng thời trì gốc mạnh dạng muối khơng hoạt động Q trình thực hệ thống dòng chảy liên tục Carbon tetraclorua, CCl4, sử dụng làm dung môi Phản ứng hợp chất hữu thay hydroxy hợp chất chứa nhóm isocyanate tỏa nhiệt đó, thiết bị cần trì nhiệt độ giới hạn cho phép (