Hàm lượng một số OCPs trong nước và trầm tích sông Hàn

Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học – Tập 20, số 4/2015 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG CỦA MỘT SỐ THUỐC TRỪ SÂU CƠ CLO TRONG NƯỚC VÀ TRẦM TÍCH TẠI CỬA SƠNG HÀN, ĐÀ NẴNG Đến tòa soạn 10 - - 2015 Lê Thị Trinh, Trịnh Thị Thắm, Trịnh Thị Thủy Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội SUMMARY DETERMINATION OF ORGANOCHLORINE PESTICIDES IN WATER AND SEDIMENT AT THE ESTUARY AREA OF HAN RIVER, DA NANG Organochlorine pesticides (OCPs) are widely used in agriculture since the late 1980s The use of OCPs have been officially banned in Vietnam in 1995 However, due to high bioaccumulation potential, recent investigations have found the occurrence of OCPs in environmental samples such as water, sediment, sludge … In this study, concentrations of OCPs such as DDT and its metabolites, HCB, HCHs, aldrin, dieldrin and heptachlor were determined in water and sediment samples collected at the estuary area of the Han River, Danang during 2013 - 2014 Concentrations of some OCPs ranged from 0,04 μg/l to 0,2μg/l in water and from 3,1 µg/kg to 87,2 µg/kg dry wt in sediment samples There is clear seasonal variation in water samples with higher levels of OCPs in rainy season as compared to dry season However, the accumulation of OCPs in surface sediments did not change significantly between the sampling periods MỞ ĐẦU sử dụng cho nhiều mục đích Hóa chất bảo vệ thực vật phân thành khác Đặc tính hóa chất bảo vệ thực vật nhóm Clo phân giải chậm sau nhiều nhóm khác tùy theo thành phần hóa học nhóm clo, nhóm phốt pho, nhóm cacbamat, nhóm pyrethroit, Hóa chất bảo vệ thực vật nhóm Clo (OCs) đời vào năm 1940 - 1950, hiệu diệt trừ sâu bệnh tăng suất trồng, nhóm thuốc trừ sâu clo hữu phun hay rải vào mơi trường Chúng hòa tan tốt axit béo, không tan nước, đa số bị phân hủy môi trường kiềm thường có mùi khó chịu, số phân hủy nhiệt độ cao Phần lớn hợp chất bền thực vật thể động vật, tích lũy lâu dài 128 mô mỡ, lipoprotein, sữa, theo thời gian có mơi trường nước, trầm tích từ năm 2013 thể gây bệnh hiểm nghèo ung thư, quái thai,…[1] Theo thống kê, đến năm 2014 Kết nghiên cứu cho thấy hàm lượng hợp chất nghiên cứu năm 1986 – 1990 lượng hóa chất bảo vệ thực vật sử dụng Việt Nam lên đến mẫu nước lấy vào mùa mưa mùa khơ có khác rõ rệt Tuy 13-15 nghìn tấn, phổ biến hóa chất bảo vệ thực vật clo Trên giới nhiên, tích lũy hợp chất trầm tích khơng có thay đổi nhiều cấm sử dụng loại hóa chất từ thập niên 70 kỷ 20, Việt Nam có lệnh cấm từ mùa năm THỰC NGHIỆM tháng 6/1994 đến chúng tồn lưu mơi trường [2] Các clo hữu 2.1 Khảo sát địa điểm lấy mẫu a) Vị trí lấy mẫu chia làm loại là: DDT chất liên quan; HCH Cơ sở chung để chọn vị rí lấy mẫu là: vị trí vùng tiếp giáp cửa sông với (hexaclocyclohexan); cyclodiens chất tương tự; polychorterpen [3] biển Khảo sát địa hình thực tế, nguồn thải thành phố, điểm thu mẫu tọa Một số thuốc trừ sâu nhóm clo hữu lựa chọn để xác định là: lindan (C6H6Cl6), độ tương ứng bảng 1, sơ đồ điểm lấy mẫu hình Mẫu nước mẫu trầm tích DDT (C12H8Cl6), lấy vị trí đoạn sơng diendrin (C12H8Cl6O), heptaclo(C10H5Cl7) Bài báo trình bày kết đánh giá hàm dài km tính từ cửa biển vào sâu lục địa (C14H9Cl5), aldrin lượng thuốc trừ sâu clo Bảng 1: Ký hiệu mơ tả vị trí lấy mẫu cửa sông Hàn, Đà Nẵng STT Ký hiệu mẫu Tọa độ Ghí 16.5.9.37.N Bên sơng, cách cầu Thuận Phước 1km, SH2 SH3 SH4 SH5 SH6 16.40.473N 108.13.593E Gần cầu Sơng Hàn phía Tây cống thải thành phố SH7 16.40.930N 108.13.522E Điểm hai cầu Thuận Phước Cầu Sông Hàn, chếch phía bờ Bắc SH8 16.50.262N 108.13.580E Bên sông cách Cầu Thuận Phước 400m, cách bờ phía Đơng 100m 108.13.36.16E 16.4.29.23N 108.13.40.93E 16.4.41.70N 108.13.34.99E 16.40.581N 108.13.638E cách bờ phía Đơng 200m Bên sơng, cách bờ phía Đơng 50m Bên sơng, cách bờ phía Đơng 200m Gần cầu sơng Hàn phía Đơng 129 STT Ký hiệu mẫu Tọa độ Ghí SH9 16.50.422N 108.13.298E Giữa sông, cách cầu Thuận Phước 200m SH10 16.50.608N 108.13.200E Điểm cửa sông 10 SH11 16.50.867N 108.13.113E Điểm ngăn sông biển bên ngồi cầu Thuận Phước Hình 1: Sơ đồ lấy mẫu cửa sông Hàn, Đà Nẵng b) Phạm vi lấy mẫu chuyển phòng thí nghiệm theo TCVN - Mẫu trầm tích mẫu nước: 10 mẫu 6663-3:2008 (ISO 5667 – 3:2003) vị trí từ cửa sơng Hàn đến cầu Thuận Mẫu trầm tích mặt lấy cuốc bùn Phước Peterson lớp bề mặt khoảng – 10 cm, Mẫu lấy đợt từ tháng 9/2013 – trộn đều, chuyển vào bình tối màu, vận 11/2014, đợt vào mùa mưa (tháng 9/2013 chuyển bảo quản theo TCVN 6663- tháng 7/2014); đợt vào mùa khô (tháng 15:2004 (ISO 5667-15:1999) 4/2014 tháng 11/2014) 2.2 Thiết bị, dụng cụ hóa chất c) Lấy mẫu bảo quản mẫu - Hóa chất OCs chuẩn 10ng/µl (10ppm) Mẫu nước lấy thiết bị lấy mẫu hỗn nước ngang tầng mặt, độ sâu 50 – 100cm, 18000014) chuẩn dùng cho phép đo sắc chuyển vào bình thủy tinh tối mầu, ký khí (GC) Đây sản phẩm thương mại dung tích lít, bảo quản vận hãng Dr.Ehrenstorfer (Germany) 130 hợp Pesticide-Mix14 (CASRN - Thiết bị sắc kí khí Varian GC-450, cần phân tích rửa giải hỗn hợp Detector cộng kết điện tử (ECD), cột mao % axeton hexan Cuối mẫu quản CP-SIL CB, chiều dài 25m, đường làm giàu đuổi nitơ phân tích kính 0,25mm, bề dày pha tĩnh 0,4m thiết bị GC/ECD [3, 4] - Bộ siêu âm để rửa dụng cụ S30 2.4 Phân tích hệ thống GC/ECD Elmasonic; Bộ khí Nitơ; Bộ cô cất chân Điều kiện làm việc thiết bị sau: cột không mao quản CP-SIL CB, chiều dài 25m, STRIKE 202 hãng STEROGLASS đường kính 0,25mm, bề dày pha tĩnh - Dung mơi diclometan, hexan, axeton; 0,4m; khí mang He (99,9995%) tốc độ 1,5 muối NaCl, Na2SO4 tinh khiết phân tích ml/phút; khí bổ trợ N2 (99,9995%) tốc độ hãng Merck – Đức; chất hấp phụ để làm 30 ml/phút mẫu Florisil (Merck) hoạt hóa Nhiệt độ Detector: 2900C 130°C 12 giờ; Nước cất đề ion Nhiệt độ Injector: 2500CNhiệt độ lò chiết lại với diclometan để loại bỏ chất theo chế độ gradient từ 70 - 290oC hữu gây ảnh hưởng Tổng thời gian: 31 phút 2.3 Xử lý mẫu Xây dựng đường chuẩn, sử dụng hỗn hợp Một lít mẫu nước chiết lần với dung OCs môi n- hexan, sau dịch chiết làm (Lindan), -HCH, Heptachlor, Andrin, cột chiết pha rắn chứa pha tĩnh Heptachlor Epoxyde, Cis-chlordan, Trans- florisil Dung dịch rửa giải cô đặc chlordan, p-p’-DDE, Diendrin, Endrin, ml phân tích định lượng hợp chất Endosunfan, p-p’-DDD, Endrin Andehyte, OCPs thiết bị GC/ECD [3, 4] Endosunfansunfate, Mẫu trầm tích: 10 - 20 gam mẫu trầm tích ketone, Metoxychlor) Pha lỗng từ dung khơ chiết siêu âm với 25 ml dung môi dịch gốc ppm điểm nồng độ axeton Thêm vào dịch lọc 300 ml nước cất, ppb, 10 ppb, 20 ppb, 50 ppb, 100 ppb Sau 15 gam muối NaCl hỗn hợp dung mơi bơm GC/ECD thiết lập đường hexan/etylaxetat (3:2,v/v) để tiến hành chiết chuẩn máy lỏng – lỏng Cơ đặc tồn dịch chiết thu KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN cô quay chân khơng, sau 3.1 Hàm lượng tổng OCs nước thêm muối Na2SO4, thêm phoi đồng vào Kết xác định hàm lượng tổng OCPs dịch chiết tiến hành làm mẫu sử đợt quan trắc mẫu nước dụng cột chiết chứa gam florisil Các chất thể Bảng Hình gồm (-HCH, -HCH, p-p’-DDT, -HCH Endrin 131 Bảng 2: Hàm lượng tổng OCPs mẫu nước cửa sông Hàn, Đà Nẵng (µg/l) Hàm lượng tổng OCPs (µg/L) STT Mùa mưa Ký hiệu mẫu Mùa khô Tháng 9/2013 Tháng 7/2014 Tháng 4/2014 Tháng 11/2014 NSH2 0.170 0.204 0.071 0.070 NSH3 0.167 0.189 0.081 0.095 NSH4 0.155 0.177 0.096 0.042 NSH5 0.120 0.120 0.057 0.158 NSH6 0.206 0.185 0.077 0.059 NSH7 0.118 0.172 0.072 0.078 NSH8 0.101 0.104 0.100 0.116 NSH9 0.160 0.105 0.091 0.133 NSH10 0.166 0.156 0.069 0.087 10 NSH11 0.145 0.143 0.079 0.108 Hình 2: Đồ thị biểu diễn hàm lượng OCPs mẫu nước cửa sông Hàn, Đà Nẵng Kết cho thấy tất mẫu có mặt hàm lượng thấp giới hạn phát số hợp chất OCs, số OCs có hàm lượng cao, vượt giới hạn tiêu chuẩn thiết bị Dieldrin, Endrin, - nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT (cột B1) Aldrin, tổng DDT, đặc biệt hàm lượng tổng DDT cao giới hạn quy chuẩn từ đến 45 lần Một số hợp chất có 132 Endosulfan Hàm lượng tổng OCPs mẫu lấy vào mùa mưa mùa khơ có khác Tại phần lớn điểm lấy mẫu, hàm lượng mẫu lấy vào mùa mưa cao mùa khơ Một số điểm có hàm lượng OCPs cao điểm khác điểm lấy phía sát biển gần cầu Thuận Phước cảng Tiên Sa (SH3, SH9, SH10); Nồng độ OCPs cao phát vị trí gần cống thải thành phố vào sơng Hàn (SH6) Như vậy, bước đầu dự đốn hoạt động công nghiệp dân sinh nguyên nhân gây có mặt OCs khu vực cửa sông Hàn nguồn gây ô nhiễm môi trường biển ảnh hưởng đến chất lượng nước khu vực nghiên cứu 3.2 Hàm lượng OCPs mẫu trầm tích mặt Kết xác định hàm lượng tổng OCs đợt mẫu trầm tích mặt khu vực cửa sơng Hàn, thành phố Đà Nẵng thể Bảng Hình Hàm lượng tổng OCs trầm tích (µg/kg) STT Ký hiệu mẫu Tháng 9/2013 Tháng 7/2014 Tháng 4/2014 Tháng 11/2014 TTSH2 17,1 17,1 3,70 8,17 TTSH3 22,9 18,3 8,59 11,5 TTSH4 21,8 23,4 4,17 9,69 TTSH5 9,12 20,6 4,92 13,7 TTSH6 87,2 68,4 10,3 17,9 TTSH7 5,31 3,99 9,66 18,8 TTSH8 14,7 23,0 8,95 13,1 TTSH9 5,93 3,53 11,6 11,9 TTSH10 44,9 42,1 10,4 14,6 10 TTSH11 10,9 12,1 8,51 6,17 Hình 3: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Ocs mẫu trầm tích cửa sơng Hàn, Đà Nẵng 133 Hàm lượng tổng OCPs mẫu trầm tích Kết tương đồng với số nghiên khu vực cửa sơng Hàn dao động khoảng 3,1 µg/kg - 87,2 µg/kg t.l khơ cứu OCs vài khu vực cửa biển có địa hình tương tự [5, 6] phát tất mẫu phân tích Hàm lượng OCPs tìm thấy KẾT LUẬN Đã xác định có mặt số cao mẫu SH6, SH10 với hàm lượng cao Hetaclo (24,9 µg/kg), chất thuốc trừ sâu Clo mẫu nước trầm tích khu vực cửa sông Hàn, tiếp đến HCB, Aldrin, lindan; chất Aldrin Dieldrin có nồng độ thấp hơn, có thành phố Đà Nẵng Một số chất DDT, Heptaclo Lindan có hàm lượng tương nhiều mẫu giới hạn phát thiết bị 2,4’-DDT; 4,4’-DDT sản phẩm đối cao Hàm lượng tổng OCPs hầu hết mẫu lấy vào mùa mưa cao so phân hủy chúng DDD DDE tìm thấy tất mẫu với hàm với mùa khô Đặc biệt số địa điểm, hàm lượng tổng DDT (DDD, DDE, 2,4’- lượng cao lên đến 11,54 µg/kg (đối với 2,4’-DDT mẫu SH10) Một số mẫu có DDT 4,4’-DDT) mẫu lấy vào mùa khô cao giới hạn quy chuẩn hàm lượng DDT, Heptaclo, Lindan có hàm lượng vượt giới hạn cho phép quy kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt (cột B1) từ đến 45 lần Mẫu trầm tích chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng trầm khu vực cửa sơng khu vực gần cống tích nước (QCVN 43:2012/BTNMT) Các mẫu có hàm lượng OCs cao mẫu lấy thải thành phố có hàm lượng OCPs cao DDT, Heptaclo, Lindan cao điểm cửa sơng, có độ dốc cao sát cầu Thuận Phước (SH10) điểm gần cống giới hạn cho phép trầm tích nước theo QCVN 43:2012/BTNMT thải thành phố (SH6) Ở vị trí này, hàm lượng DDT, Heptaclo, Lindan Kết bước đầu cho thấy, nước trầm tích sơng Hàn có mặt mẫu lấy vào tháng cuối mùa mưa (tháng 9/2013) cao giới hạn quy OCs, cần có nghiên cứu quy mơ rộng để tìm quy luật vận chuyển chuẩn từ đến lần; hàm lượng chúng mẫu lấy chất từ đưa khuyến cáo nhằm bảo vệ nguồn nước mặt, hệ sinh thái, vào mùa khô xấp xỉ giới hạn Như vậy, điểm hàm lượng OCPs sức khỏe người, môi trường du lịch hạn chế nguồn gây nhiễm mẫu nước cao hàm lượng tích tụ mẫu trầm tích mặt cao so với biển điểm khác Ở nhiều mẫu, hàm lượng OCPs lấy mùa mưa cao so với mùa khô 134 (xem tiếp tr 151) ... lượng OCPs sức khỏe người, môi trường du lịch hạn chế nguồn gây ô nhiễm mẫu nước cao hàm lượng tích tụ mẫu trầm tích mặt cao so với biển điểm khác Ở nhiều mẫu, hàm lượng OCPs lấy mùa mưa cao so. .. THẢO LUẬN quay chân khơng, sau 3.1 Hàm lượng tổng OCs nước thêm muối Na 2SO4 , thêm phoi đồng vào Kết xác định hàm lượng tổng OCPs dịch chiết tiến hành làm mẫu sử đợt quan trắc mẫu nước dụng cột chiết... gồm (-HCH, -HCH, p-p’-DDT, -HCH Endrin 131 Bảng 2: Hàm lượng tổng OCPs mẫu nước cửa sơng Hàn, Đà Nẵng (µg/l) Hàm lượng tổng OCPs (µg/L) STT Mùa mưa Ký hiệu mẫu Mùa khô Tháng 9/2013 Tháng 7/2014