Công nghệ xử lý DDT bằng phương pháp oxy hoá kết hợp với biện pháp sinh học

Nội dung bài viết trình bày công nghệ xử lý DDT bằng phương pháp oxy hoá kết hợp với biện pháp sinh học. Để hiểu rõ hơn, mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung bài viết này.

K t qu nghiên c u KHCN Công ngh x lý DDT b ng ph ng pháp oxy hóa k t h p v i bi n pháp sinh h c ThS Phạm Tiến Nhất Trung tâm Tư vấn Công nghệ Môi trường Tổng cục Môi trường Trên giới, nhiều nước có nghiên cứu qui định chặt chẽ việc sử dụng DDT nói riêng hoá chất độc hại khác, chí đưa vào danh sách cấm sử dụng Việt Nam bước hội nhập vào trình với Quyết định phê duyệt “Kế hoạch quốc gia thực công ước Stockholm chất ô nhiễm hữu khó phân huỷ” vào năm 2006 Trước đó, Quyết định 64/2003/QĐ-TTg ngày 22/4/2003 Thủ tướng Chính phủ việc phê duyệt “Kế hoạch xử lý triệt để sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng” đề cập đến hướng xử lý cho kho thuốc bảo vệ thực vật nước ĐẶT VẤN ĐỀ rong nhiều thập kỷ qua, giới, với phát triển nhanh chóng sản xuất hàng loạt chất bảo vệ thực vật (BVTV), có Diclorodiphenyl tricloroetan (DDT) đưa vào sử dụng nông nghiệp Nước ta nước nông nghiệp số nước sử dụng rộng rãi loại hoá chất Từ sử dụng thuốc BVTV mang lại hiệu lớn cho sản xuất nông nghiệp, việc sử dụng cách tràn lan không qui trình sản phẩm bắt đầu có tác động tiêu cực đến người, đến môi trường T 56 Ảnh minh họa, Nguồn: Internet Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013 K t qu nghiên c u KHCN Việc quản lý, sử dụng không qui trình hoá chất bảo vệ thực vật làm phát tán chúng, gây ô nhiễm môi trường Hầu hết hoá chất bảo vệ thực vật khó phân huỷ độc hại nên phát tán vào môi trường chúng tiềm ẩn nguy sinh vật người Thuốc bảo vệ thực vật có DDT gây ức chế phát triển thực vật, thâm nhập vào thể người động vật gây nhiều bệnh nguy hiểm Một thực trạng Việt Nam sau nhiều năm hoạt động điểm chế biến kho chứa thuốc BVTV - đặc biệt DDT không quản lý tốt tạo thành điểm nóng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Trên giới, nhiều nước có nghiên cứu qui định chặt chẽ việc sử dụng DDT nói riêng hoá chất độc hại khác, chí đưa vào danh sách cấm sử dụng Việt Nam bước hội nhập vào trình với Quyết định phê duyệt “Kế hoạch quốc gia thực công ước Stockholm chất ô nhiễm hữu khó phân huỷ” vào năm 2006 Trước đó, Quyết định 64/2003/QĐ-TTg ngày 22/4/2003 Thủ tướng Chính phủ việc phê duyệt “Kế hoạch xử lý triệt để sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng” đề cập đến hướng xử lý cho kho thuốc bảo vệ thực vật nước Công nghệ xử lý thuốc bảo vệ thực vật DDT phương pháp oxy hóa kết hợp với biện pháp sinh học Có nhiều phương pháp khác áp dụng để xử lý đất bị ô nhiễm DDT như: phương pháp đốt, phương pháp hoá học phương pháp sinh học, chôn lấp Căn vào trạng ô nhiễm thuốc BVTV, khả sử dụng đất sau xử lý khả nguồn kinh phí mà lựa chọn phương án xử lý phù hợp Phương pháp xử lý thuốc bảo vệ thực vật Oxy hoá tác nhân Fenton, phương pháp Fenton quang hoá, phương pháp áp dụng số địa phương nước ta để xử lý ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật Các phản ứng sau hình thành hệ thống xúc tác Fenton: Các phản ứng dẫn đến tạo thành gốc tự HO (1) nhiều phản ứng cạnh tranh khác Trong số phản ứng cạnh tranh phải kể đến phản ứng tạo thành gốc hydroperoxil (2) (5) phản ứng gốc HO tự Fe2+ H2O2 (4) (5) Đối với xúc tác Fenton quang hoá phức Fe(OH)2+ có khả hấp thụ ánh sáng tử ngoại bước sóng 410nm tạo thành gốc tự HO (8) Fe(OH)2+ + hν → Fe2+ + HO (8) Do TiO2 (dạng anatase) có khả hấp phụ ánh sáng tử ngoại bước sóng 380 nm nên thường sử dụng làm xúc tác quang hoá cho hệ Fenton quang hoá Việc tạo chất ô xi hoá mạnh, gốc HO cho phép trì pH giá trị thấp, làm tăng tốc độ khử halogen * Ưu điểm: Tác nhân Fenton (H2O2 + Fe2+) hệ oxy hoá mạnh nghiên cứu cách hệ thống ứng dụng để xử lý có hiệu nhiều loại hợp chất hữu khác nhau, có POPs, mang lại hiệu kinh tế, xã hội môi trường; Tác nhân Fenton (H2O2 + Fe2+) tác nhân hoá học an toàn môi trường; Tác nhân Fenton (H2O2 + Fe2+) hóa chất khác sử dụng phương pháp tương đối Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013 57 K t qu nghiên c u KHCN Ảnh minh họa, Nguồn: Internet sẵn rẻ thị trường Vì giá thành xử lý chấp nhận được; Fenton quang hoá kỹ thuật mới, hiệu cao; công nghệ sử dụng lượng mặt trời có sẵn quanh năm Việt Nam; Quy trình công nghệ không phức tạp, phản ứng xảy nhiệt độ áp suất bình thường, không gây cháy nổ, độc hại vấn đề an toàn môi trường an toàn lao động khác; Thiết bị tự chế tạo nước với việc sử dụng tác nhân Fenton (H2O2 + Fe2+) tương đối sẵn rẻ thị trường nên giá thành xử lý chấp nhận được; Phương pháp xử lý vi sinh vật (VSV) Trên giới phát 300 chủng VSV (vi 58 khuẩn, nấm, xạ khuẩn) có khả chuyển hoá khoáng hoá DDT Thực vật có khả hút DDT, DDD, DDE mạnh sử dụng số nước rong biển, bí đỏ Có hình thức thực vật tham gia vào xử lý ô nhiễm: phân huỷ sinh học thực vật, phân huỷ sinh học hệ rễ thực vật, ổn định nhờ thực vật, thực vật hút chiết chất ô nhiễm, lọc chất ô nhiễm qua rễ thực vật + Các nhóm vi sinh vật chủ yếu phân huỷ DDT bao gồm: - Vi khuẩn: Baccilus, Enterrobacterr, Arrthrobacter, Alcaligenes, Eschrichia, Hydrogemonas, Klebsiella, Micrococcus, Pseudomonas, - Naám: Norcadia, Asspergillus, Phanerochaete chrysosporium, Tricloderma, Penicillinum, - Xạ khuẩn: Streptomyces + Các sản phẩm trình phân huỷ sinh học VSV thực vật gồm: - Các sản phẩm chuyển hoá DDT, DDD, DDE, DDMU - Sản phẩm trình khoáng hoá: axid hữu cơ, nước, sinh khối vi sinh vật, khí khác - Sản phẩm xử lý thực vật: ngọn, thân, rễ tích tụ DDT, DDD, DDE cao (không phân huỷ) + Phương pháp phân huỷ sinh học: - Bổ sung chất cần thiết để vi sinh vật địa phân huỷ DDT đất (in situ, landfill bioreactor) - Thực vùng ô nhiễm hay chuyển đất ô nhiễm đến nơi có điều kiện để xử lý (exsitu) - Tăng cường sinh học (Augmentation) - Xử lý đất nhiễm bioreactor kiểm soát yếu tố liên quan đến phân huỷ chuyển hoá sinh học + Sử dụng thực vật giảm thiểu DDT đất Theo kết nghiên cứu số nước: - Trung Quốc: cỏ Taya Titan giảm 19,6 - 73% sau tháng với nồng độ ban đầu 0,215mg/kg đất - Australia: rong biển khô với nồng độ 0,5; 1; 3; 13% (theo trọng lượng) giảm 80; 64; 50; 40 34% DDT tuần Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013 K t qu nghiên c u KHCN - Phương pháp phân huỷ sinh học hiếu khí thực Gray cộng sự, 2002 với khối lượng DDT, DDD, DDE Toxaphene, Chlordane 22800 m3, sau tháng nồng độ chất giảm từ 13000 ppb xuống 750ppb - Dự án THAN superfund site Montgomery, Alahama, David Raymond cộng xử lý theo phương pháp chu kỳ kỵ khí/hiếu khí sau 3-12 chu kỳ thời gian từ 6-24 tuần, khối lượng 300000 với nồng độ 227mg/kg DDT, 590mg/kg DDD, 65mg/kg DDE giảm 15, 87 8,6 mg/kg theo thứ tự tương đương với 93, 85 87% chất độc bị loại bỏ Chủng vi khuẩn có khả phát triển tốt môi trường chứa DDT với chất hoạt động bề mặt sinh học có nguồn gốc thực vật Việt Nam Xử lý thuốc bảo vệ thực vật DDT phương pháp oxy hóa kết hợp với biện pháp sinh học Toàn diện tích đất ô nhiễm kho thuốc BVTV xử lý phương pháp oxy hóa kết hợp với biện pháp sinh học để xử lý Việc xử lý tiến hành thành giai đoạn: Giai đoạn Xử lý hóa học Cách thức tiến hành: Đào mương oxy hóa có kích thước phụ thuộc vào khối lượng đất ô nhiễm cần xử lý; Mương phủ lớp vải kỹ thuật chống thấm, chống oxy hóa mạnh dày 10mm Toàn lượng đất nhiễm thuốc BVTV chuyển vào mương oxy hóa tiến hành đảo, trộn để tác nhân oxy hóa hoàn toàn thuốc BVTV Giai đoạn 2: Tiếp tục xử lý sinh học Sau xử lý phương pháp hóa học, đất để yên cho ổn định lại cấu trúc đất, phần hoạt động hóa học đất tiếp tục diễn góp phần nâng cao hiệu xử lý Thời gian để đất ổn định khoảng tháng tính từ thời điểm xử lý Sau đất ổn định, tiến hành trồng có khả tích lũy DDT: Lạc, bầu bí, khoai lang nhằm: - Đánh giá khả tái sử dụng đất cho mục đích nông nghiệp - Đánh giá khả tích lũy DDT nông sản, từ đánh giá hiệu xử lý đất - Đánh giá khả tích lũy DDT nông sản, từ đưa khuyến cáo cho người dân vùng việc thay đổi cấu trồng * Ưu điểm: - Quy trình thao tác tẩy độc đơn giản, tận dụng lao động địa phương hướng dẫn chuyên gia - Tẩy độc chỗ, vận chuyển đất nhiễm gây phát thải khu vực khác - Cho phép xử lý triệt để thuốc BVTV dạng cục có lẫn đất đá thời gian ngắn, xử lý chỗ, không công thời gian vận chuyển thuốc - Toàn lượng thuốc oxy hóa hoàn toàn, phát sinh ô nhiễm thứ cấp (hơn hẳn biện pháp khác để lại nguy tái ô nhiễm) - Không phụ thuộc vào địa hình thời tiết - Quy trình công nghệ không phức tạp, phản ứng xảy nhiệt độ áp suất thường không gây cháy nổ độc hại vấn đề an toàn môi trường an toàn lao động khác, không gây ô nhiễm thứ cấp KẾT LUẬN Với ưu điểm phương pháp xử lý thuốc bảo vệ thực vật DDT phương pháp oxy hóa kết hợp với biện pháp sinh học, điều kiện Việt Nam có nhiều ưu điểm bật chi phí thấp, ô nhiễm phát sinh thứ cấp, dễ áp dụng… phương pháp cần nhân rộng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Dự án: Xử lý khu đất ô nhiễm tồn lưu thuốc bảo vệ thực vật Nghóa TrungNghóa Đàn - Nghệ An [2] Dự án: Xử lý kho thuốc bảo vệ thực vật Hữu Lũng- Lạng Sơn [3] Đề tài: “Điều tra mức độ, phạm vi ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật đề xuất giẩi pháp xử lý ô nhiễm xóm Hồng Kỳ, Vũ Kỳ xã Đồng Thành (Yên Thành) xóm 1, xóm xã Nghóa Trung (Nghóa Đàn)” Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013 59 ... vật DDT phương pháp oxy hóa kết hợp với biện pháp sinh học Toàn diện tích đất ô nhiễm kho thuốc BVTV xử lý phương pháp oxy hóa kết hợp với biện pháp sinh học để xử lý Việc xử lý tiến hành thành... sau xử lý khả nguồn kinh phí mà lựa chọn phương án xử lý phù hợp Phương pháp xử lý thuốc bảo vệ thực vật Oxy hoá tác nhân Fenton, phương pháp Fenton quang hoá, phương pháp áp dụng số địa phương. .. pháp oxy hóa kết hợp với biện pháp sinh học Có nhiều phương pháp khác áp dụng để xử lý đất bị ô nhiễm DDT như: phương pháp đốt, phương pháp hoá học phương pháp sinh học, chôn lấp Căn vào trạng