Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 32, Số (2016) 1-6 Đánh giá mức độ tồn lưu Polyclo Biphenyl nước trầm tích cửa Sơng Hàn, Thành phố Đà Nẵng Trịnh Thị Thắm1, Lê Thị Trinh1,*, Từ Bình Minh2, Nguyễn Đức Huệ2, Nguyễn Thị Thùy3 Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Viện Hóa học Cơng nghiệp Nhận ngày 10 tháng năm 2016 Chỉnh sửa ngày 27 tháng năm 2016; Chấp nhận đăng ngày 01 tháng năm 2016 Tóm tắt: Nghiên cứu chất hữu bền vững tồn dư môi trường khu vực cửa sông, ven biển quan tâm nhiều nhà khoa học quản lý mơi trường Polychlorinated bisphenyls (PCBs) nhóm chất hữu bền vững theo Công ước Stockholm có tính độc hại cao sức khỏe người Nghiên cứu xác định hàm lượng PCBs mẫu nước trầm tích 10 điểm lấy mẫu thuộc cửa sông Hàn, thành phố Đà Nẵng mùa mưa mùa khô Trong mẫu nước, hàm lượng tổng PCBs mùa khô thấp mùa mưa với dao động từ 0,223 - 1,688 µg/L Đối với mẫu trầm tích mặt, hàm lượng tổng PCBs khơng có khác rõ rệt dao động khoảng cao từ 49,294 - 178,285 µg/kg trọng lượng khơ (DW) Từ khố: Polyclo Biphenyl, trầm tích, Sơng Hàn - Đà Nẵng Đặt vấn đề* Bài báo trình bày kết nghiên cứu hàm lượng PCBs có mặt mơi trường nước, trầm tích cửa sơng Hàn, thành phố Đà Nẵng thời gian từ năm 2013 - 2014 Kết xác định hàm lượng PCBs khu vực nghiên cứu góp phần đánh giá mức độ tích tụ, vận chuyển PCBs khu vực sông Hàn khu vực ven biển miền Trung Polychlorinated bisphenyls (PCBs) nhóm chất hố học khó phân hủy mơi trường, có khả tích lũy sinh học thơng qua chuỗi thức ăn, có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người ngộ độc, ung thư gây đột biến gen [1] Nghiên cứu tồn dư tích lũy hợp chất sở khoa học để đưa giải pháp bảo vệ mơi trường nước nói chung mơi trường biển nói riêng Sơng Hàn chảy qua địa phận thành phố Đà Nẵng, nguồn tiếp nhận nhiều nguồn thải từ hoạt động công nghiệp, nông nghiệp dân sinh thành phố Thực nghiệm 2.1 Lấy mẫu Mẫu nước lấy phạm vi khoảng 3km từ cầu Sơng Hàn đến bên ngồi cầu Thuận Phước, Mẫu trầm tích lấy vị trí mẫu nước _ * Tác giả liên hệ ĐT.: 84-989203581 Email: lntrinh05@yahoo.com T.T Thắm nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 32, Số (2016) 1-6 Mẫu lấy đợt từ tháng 9/2013 11/2014, đợt vào mùa mưa đợt vào mùa khô Mẫu nước lấy thiết bị lấy mẫu nước ngang tầng mặt, độ sâu 0,5 - 1,0 m, chuyển vào bình thủy tinh tối màu, dung tích lít, bảo quản vận chuyển phịng thí nghiệm theo TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667 - 3:2003) Các mẫu nước ký hiệu NSH số thứ tự từ đến 11 Mẫu trầm tích mặt lấy cuốc bùn Peterson lớp bề mặt khoảng - 10 cm, trộn đều, chuyển vào bình tối màu, vận chuyển bảo quản theo TCVN 6663-15:2004 (ISO 5667-15:1999) Các mẫu trầm tích ký hiệu mẫu TTSH số thứ tự từ đến 11 Các vị trí lấy mẫu thể đồ hình Hình Bản đồ vị trí lấy mẫu 2.2 Xử lý mẫu PCBs mẫu nước tách chiết kỹ thuật chiết lỏng - lỏng, thể tích mẫu nước lít, dung mơi chiết n-Hexan Tồn dịch chiết thu vào bình cầu qua phễu lọc chứa muối Na2SO4 nhằm loại bỏ hoàn toàn nước pha hữu Dịch chiết cô ml thiết bị quay cất chân khơng, sau mẫu làm cột chiết pha rắn (SPE) với chất nhồi cột florisil hoạt hóa Dung dịch rửa giải đặc 1ml cách sử dụng dịng khí Nitơ Mẫu phân tích định lượng thiết bị sắc ký khí GC/ECD hãng Varian [2] PCBs mẫu trầm tích chiết kỹ thuật chiết siêu âm chiết lỏng - rắn sử dụng hỗn hợp dung môi n-hexan/axeton Cô quay chân không dịch chiết đến khoảng 5ml, làm dịch chiết cột chiết pha rắn Florisil, loại lưu huỳnh đồng hoạt hóa Dung dịch rửa giải sau làm cô ml định lượng PCBs thiết bị GC/ECD [3] 2.3 Định lượng PCBs Dung dịch mẫu sau làm làm giàu bơm thiết bị sắc kí khí Varian GC - 450, Detector cộng kết điện tử (ECD) để xác định hàm lượng PCBs Các PCBs định lượng phương pháp ngoại chuẩn với hỗn hợp chuẩn sử dụng PCB-Mix (CASRN 020030300) Đức (Dr.Ehrenstorfer gồm PCBs 28, PCB 52, PCB 101, PCB114, PCB 138, PCB 153, PCB 180) Tổng hàm lượng PCBs tính theo cơng thức ∑PCB = A x (PCB28 + PCB52 + PCB101 + PCB138 + PCB153 + PCB180) Trong A hệ số hỗn hợp kỹ thuật Aroclor Hệ số T.T Thắm nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 32, Số (2016) 1-6 Kết xác định hàm lượng tổng PCBs môi trường nước đợt lấy mẫu (4 đợt gồm đợt vào mùa mưa đợt vào mùa khô) thể bảng biểu diễn hình 2, hình 2a biểu diễn tổng hàm lượng PCBs trung bình vị trí lấy mẫu hình 2b biểu diễn hàm lượng trung bình PCBs vị trí nghiên cứu có giá trị từ - 8,5 tuỳ thuộc vào tỷ lệ thành phần cấu tử mẫu môi trường [4, 5] nghiên cứu này, lựa chọn hệ số [5] Kết thảo luận 3.1 PCBs môi trường nước Bảng Hàm lượng tổng PCBs mẫu nước (µg/l) Hàm lượng tổng PCBs (µg/l) STT Ký hiệu mẫu Mùa mưa Mùa khô Tháng 9/2013 Tháng 7/2014 Tháng 4/2014 Tháng 11/2014 NSH2 1,198 1,620 0,410 0,375 NSH3 0,598 0,377 0,225 0,270 NSH4 0,890 0,655 0,660 0,710 NSH5 0,740 0,530 0,315 0,340 NSH6 1,688 1,415 0,673 0,690 NSH7 0,565 0,405 0,810 0,740 NSH8 0,702 0,535 0,460 0,515 NSH9 0,555 0,995 0,205 0,145 NSH10 0,805 0,722 0,645 0,645 10 NSH11 0,223 0,375 0,460 0,465 Hình 2a Đồ thị hàm lượng tổng PCBs mẫu nước Hình 2b Đồ thị hàm lượng PCB mẫu nước 4 T.T Thắm nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 32, Số (2016) 1-6 Kết phân tích cho thấy, phát hầu hết PCB mẫu nước lấy vào mùa mưa mùa khơ, PCBs có hàm lượng cao PCB52, PCB28 PCB180 PCB phát có hàm lượng thấp PCB153 (0,03µg/l mẫu NSH2) cao PCB52 (trong mẫu NSH6) Hàm lượng tổng PCBs hầu hết mẫu lấy vào mùa mưa cao mẫu lấy vào mùa khô Hàm lượng tổng PCBs nước vào mùa mưa dao động từ 0,233 - 1,688 µg/l ; giá trị vào mùa khơ 0,225 – 0,810 µg/l Ngun nhân xáo trộn dòng nước chất ô nhiễm từ thượng nguồn đổ cửa biển Tại số mẫu lấy điểm gần neo đậu tàu đánh cá nhỏ ngư dân (NSH6 NSH2), hàm lượng tổng PCBs xác định cao Như vậy, bước đầu đánh giá, hoạt động dân sinh đặc biệt hoạt động vận tải sơng, biển nguồn có nguy gây ô nhiễm PCBs nước sông Hàn 3.2 PCBs mơi trường trầm tích mặt Kết xác định tổng hàm lượng PCBs đợt lấy mẫu theo mùa trầm tích thể bảng biển diễn đồ thị hình 3, hình 3a biểu diễn tổng hàm lượng PCBs trung bình trầm tích vị trí lấy mẫu hình 3b biểu diễn hàm lượng trung bình PCBs vị trí nghiên cứu Bảng Hàm lượng tổng PCBs mẫu trầm tích (µg/kg t.l khơ) STT Ký hiệu mẫu 10 TTSH2 TTSH3 TTSH4 TTSH5 TTSH6 TTSH7 TTSH8 TTSH9 TTSH10 TTSH11 Hàm lượng tổng PCBs (µg/kg) Mùa mưa Mùa khô Tháng 9/2013 Tháng 7/2014 Tháng 4/2014 Tháng 11/2014 89,070 103,962 76,280 94,195 87,340 97,061 101,320 85,286 92,140 94,693 105,997 158,384 94,435 70,085 66,245 103,295 86,200 59,015 95,480 132,194 93,575 106,347 75,515 49,294 71,255 60,932 81,300 143,383 94,595 84,254 78,292 120,586 150,511 72,604 95,300 100,586 178,285 98,438 156,680 103,198 Hình 3a Đồ thị hàm lượng tổng PCBs mẫu trầm tích Hình 3b Đồ thị hàm lượng PCB mẫu trầm tích T.T Thắm nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ, Tập 32, Số (2016) 1-6 Kết phân tích cho thấy, hàm lượng tổng PCBs trầm tích mặt khu vực cửa sông Hàn dao động khoảng từ 49,294 – 178,285µg/kg t.l khơ khơng có chênh lệch rõ ràng mùa mưa mùa khô So sánh kết hàm lượng tổng PCBs mẫu thấy khơng có khác nhiều điểm lấy mẫu Trong hầu hết mẫu, hàm lượng PCB28, PCB 101 PCB153 phát cao so với PCBs khác, đồng loại thường sử dụng nhiều thương mại Trong đợt lấy mẫu giai đoạn từ năm 2013 - 2014, hàm lượng tổng PCBs khu vực nghiên cứu chưa vượt giới hạn cho phép quy định QCVN 43:2012/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng trầm tích Tuy nhiên, có vài mẫu gần khu vực neo đậu tàu, thuyền bãi bồi có tổng hàm lượng PCBs cao, gần giới hạn quy định QCVN TTSH11 (178,285 µg/kg), TTSH8 (132,194 µg/kg) Kết luận Trong nghiên cứu này, chúng tơi xác định có mặt PCBs thường có sản phẩm thương mại mẫu nước trầm tích khu vực cửa sông Hàn, thành phố Đà Nẵng Đối với mẫu nước mặt, chưa có quy định giới hạn có mặt hàm lượng PCBs, cịn mẫu trầm tích, hàm lượng tổng PCBs chưa cao giới hạn cho phép quy định QCVN 43:2012/BTNMT Tuy nhiên, có mặt PCB tất mẫu nước hàm lượng tổng PCBs số mẫu trầm tích cao, gần với giới hạn quy định QCVN cho thấy có nguy tiềm ẩn tích lũy nhiễm nhóm hợp chất môi trường khu vực nghiên cứu ảnh hưởng đến môi trường biển vả hệ sinh thái Theo nghiên cứu tác giả khác thời gian gần đây, xác định có mặt PCBs mẫu nước biển ven bờ trầm tích khu vực Hải Phịng, Hạ Long, Thanh Hóa [6] [7] [8] kết khảo sát với nghiên cứu tác giả cửa Đại, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam [9] Do đó, cần phải tiếp tục nghiên cứu vấn đề để có khoa học bảo vệ mơi trường sơng Hàn nói riêng mơi trường biển nói chung Tài liệu tham khảo [1] Hồng Văn Bính, Độc chất học cơng nghiệp dự phịng nhiễm độc, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2007 [2] Báo cáo chuyên đề, Khảo sát thực nghiệm, xây dựng quy trình xử lý mẫu để phân tích hợp chất PeCB, PBDE PCBs nước, Đề tài cấp Bộ Tài nguyên Môi trường mã số TNMT.04.06, 2013 [3] Báo cáo chuyên đề, Khảo sát thực nghiệm, xây dựng quy trình xử lý mẫu để phân tích hợp chất PeCB, PBDE PCBs trầm tích, Đề tài cấp Bộ Tài nguyên Môi trường mã số TNMT.04.06, 2013 [4] U.S Environmental Protection Agency (EPA), Appendix a to part 136 - Methods for organic chemical analysis of municipal and industrial wastewater - Method 608-organochlorine pesticides and PCBs, 2005 [5] Dương Hồng Anh, Tính tổng PCBs mẫu dầu biến thế, mẫu đất, Hội thảo tập huấn "Phân tích PCB mẫu trầm tích mẫu sinh học phương pháp sắc ký khí" - Tháng 12/2011, Dự án quản lý PCB Việt Nam [6] Dương Thanh Nghị, Trần Đức Thạnh, Trần Văn Quy, Đỗ Quang Huy, Đánh giá khả tích tụ sinh học chất nhiễm hữu bền PCBs PAHs vùng vịnh Hạ Long, Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học Cơng nghệ Biển tồn quốc lần thứ V, (2011) 77 [7] Dương Thanh Nghị, Trần Đức Thạnh, Trần Văn Quy, Đánh giá khả tích tụ PCBs vùng biển ven bờ Hải Phịng, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, 16, (2011) 27 [8] http://pops.org.vn/ - Dự án quản lý PCB Việt Nam [9] Trịnh Thị Thắm, Lê Thị Trinh, Từ Bình Minh, Đánh giá mức độ tích lũy chất Polyclo biphenyl nước trầm tích cửa Đại, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, 20 (2015) 128 6 T.T Thắm nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 32, Số (2016) 1-6 Occurrence of Polychlorinated Biphenyls in Water and Sediment Collected from Han River Estuary, Da Nang City Trinh Thị Tham1, Le Thi Trinh1, Tu Binh Minh2, Nguyen Duc Hue2, Nguyen Thi Thuy3 Hanoi University of Natural Resources and Environment VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Vietnam Institute of Industrial Chemistry Abstract: Polychlorinated bisphenyls (PCBs) are a group of persistent organic substances under the Stockholm Convention and highly toxic for human health This study investigates PCB levels in water and sediment samples at 10 sampling sites from Han River estuary, Danang city, midlle of Vietnam in rainy and dry season In water samples, concentrations of total PCBs in the dry season were lower than those in the wet season with range from 0,223 - 1,688 g/L For surface sediment samples, concentrations of total PCBs not significantly differ and ranged from 49,294 - 178,285 µg/kg dry weight (DW) Keywords: Polychlorinated biphenyl, sediment, Han River estuary ... Thị Thắm, Lê Thị Trinh, Từ Bình Minh, Đánh giá mức độ tích lũy chất Polyclo biphenyl nước trầm tích cửa Đại, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, 20 (2015) 128... có sản phẩm thương mại mẫu nước trầm tích khu vực cửa sơng Hàn, thành phố Đà Nẵng Đối với mẫu nước mặt, chưa có quy định giới hạn có mặt hàm lượng PCBs, cịn mẫu trầm tích, hàm lượng tổng PCBs... lấy vào mùa khô Hàm lượng tổng PCBs nước vào mùa mưa dao động từ 0,233 - 1,688 µg/l ; giá trị vào mùa khô 0,225 – 0,810 µg/l Ngun nhân xáo trộn dịng nước chất nhiễm từ thượng nguồn đổ cửa biển Tại