Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá sự vận chuyển và tồn lưu của các hợp chất phthalates (DMP, DEP, DBP, BBP và DEHP) trong nước thải từ bãi chôn lấp Phước Hiệp đi vào môi trường tiếp nhận nước thải. Kết quả phân tích cho thấy các hợp chất phthalates hiện diện khắp nơi trong nước thải sau khi qua hệ thống xử lý đến nước mặt kênh Thầy Cai, ngoại trừ hợp chất BBP.
Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.000213 SỰ TỒN LƢU PHTHALATES TRONG NƢỚC THẢI TỪ BÃI CHÔN LẤP VÀO MÔI TRƢỜNG TIẾP NHẬN Trần Bich Châu1, Trần Thị Diễm Thúy2, Trần Thị Thu Dung3 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia TP.HCM, Email: tbchau@hcmus.edu.vn, ttdthuy@hcmus.edu.vn, tttdung@hcmus.edu.vn TÓM TẮT Nghiên cứu thực nhằm đánh giá vận chuyển tồn lưu hợp chất phthalates (DMP, DEP, DBP, BBP DEHP) nước thải từ bãi chôn lấp Phước Hiệp vào mơi trường tiếp nhận nước thải Kết phân tích cho thấy hợp chất phthalates diện khắp nơi nước thải sau qua hệ thống xử lý đến nước mặt kênh Thầy Cai, ngoại trừ hợp chất BBP Nồng độ phthalates có xu hướng giảm dần từ nơi tiếp nhận nước thải từ bãi chôn lấp xi hạ nguồn nhờ vào q trình pha lỗng đến hạ nguồn Nồng độ phthalates vào mùa mưa có giá trị thấp mùa khơ DEHP ln hợp chất có giá trị nồng độ chiếm ưu mẫu nước thải nước mặt Từ khóa: Phthalates, DEHP, bãi chơn lấp GIỚI THIỆU Phthalates (PEs) hóa chất sử dụng rộng rãi sản xuất công nghiệp dân dụng đặc tính hóa lý chúng Các PEs bao gồm DEHP hợp chất thêm vào sản phẩm q trình sản xuất nhằm làm tăng tính linh hoạt, độ dẻo dai sản phẩm Do PEs sử dụng nhiều ngành sản xuất bao bì, quần áo, phim, sơn, chất kết dính, mỹ phẩm, máy in mực nhiều sản phẩm khác, nên diện chúng phát khắp nơi hầu hết môi trường thành phần Nghiên cứu độc tính PEs cho thấy PEs gây rối loạn nội tiết tố, gây dị tật sinh sản (rối loạn chức tuyến sinh dục, gây vơ sinh giảm ham muốn tình dục) dị dạng bẩm sinh Việc tiếp xúc lâu dài với DEHP cao làm tổn thương gan tinh hồn động vật có vú gây chết lồi thủy sinh Với tính đa dạng, PEs sử dụng rộng rãi với số lượng lớn sản xuất công nghiệp chế tạo sản phẩn dân dụng như: nhựa, mỹ phẩm, xà phòng, sơn, keo dán, bao bì thực phẩm,… Tuy nhiên, PEs khơng có liên kết hóa học chặt chẽ với sản phẩm cuối nên dễ bị nhiễm môi trường vòng đời sống sản phẩm đặc biệt giai đoạn thải bỏ Nhiều nghiên cứu trước giới bãi chôn lấp chất thải đô thị nguồn thải lượng lớn phthalates vào môi trường Bãi chôn lấp (BCL) Phước Hiệp nơi tiếp nhận chất thải đô thị thành phố Hồ Chí Minh có thành phần chất thải đa dạng Trong có tới 8% nylon niều thành phần khác có khả cao chứa đựng PEs bao bì, chai nhựa, đồ điện tử, trang thiết bị y tế, bảo hộ lao động, thể dục thể thao sơn móng tay hay loại mỹ phẩm,… Do DEHP sản phẩm sau q trình sử dụng bị đem chơn lấp dễ dàng nhiễm vào nước rỉ rác di chuyển vào môi trường Nhiều nghiên cứu từ nước khác giới cho thấy nồng độ chất nước rỉ rác cao (Chen 1, 2014; Asakura2 cs., 2004, Jonsson3 cs., 2003; Boonyaroj4 cs 2012) Nghiên cứu thực nhằm đánh giá tồn lưu phthalates nước thải từ BCL Phước Hiệp vào môi trường nước kênh Thầy Cai PHƢƠNG PHÁP 2.1 Phƣơng pháp lấy mẫu bảo quản mẫu - 3.5 L mẫu nước lấy chai lấy mẫu làm thủy tinh tối màu, bảo quản lạnh vận chuyển phịng thí nghiệm (PTN) Lần lượt mẫu nước lọc qua giấy lọc sợi thủy tinh GA 55 - 47 mm (Advantec - Nhật Bản) để thu lấy pha hòa tan pha lơ lửng 593 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” Giấy lọc sau lọc lưu giữ tủ đông lạnh trước qua máy làm khô đông lạnh chiết tách Mẫu nước sau lọc chứa bình thủy tinh màu sậm bảo quản lạnh oC vòng 24 h tới chiết tách để phân tích 2.2 Thiết bị hóa chất - Máy GC 7890B hãng Agilent ghép nối đầu dò MS 5975 (Agilent - Mỹ) sử dụng cột Phenomenex Zebron™ ZB-5MS, 30 m, 0.25 mm đường kính trong, 0.25 µm bề dày pha tĩnh, khí Helium lưu lượng mL/min - Cột SPE Florisil (1 g-6 mL) (Sigma Aldrich - Đức) - Hỗn hợp chuẩn phthalates (Sigma Aldrich - Đức), độ tinh khiết 99% 2.3 Phƣơng pháp phân tích 2.3.1 Xử lý mẫu Pha hịa tan (mẫu nước) chiết lỏng lỏng (3 lần) với hỗn hợp dung môi Hexane (Hex) Dichloromethane (DCM), cách lắc 20 phút, sau đó, thu lấy hỗn hợp dung môi hữu Hỗn hợp dung môi làm khan Na2SO4, quay đến cịn khoảng 10-20 mL thổi khơ dịng khí nitrogen cịn khoảng mL Thực tương tự với mẫu trắng nước cất mẫu nước thải có thêm chuẩn hỗn hợp phthalates Pha lơ lửng (mẫu giấy lọc) đông lạnh đơng khơ máy VaCo2 (Zirbus, Đức) Sau đó, tiếp tục chiết vortex siêu âm mẫu hỗn hợp dung môi n-hexane (Hex)/acetone (Ace) tỉ lệ 1:1 Mẫu giấy lọc sau siêu âm ly tâm với tốc độ 2,000 vòng/phút phút rút phần dung dịch phía cho vào lọ vial nâu khác, lặp lại thí nghiệm lần 2.3.2 Làm chiết tách Hỗn hợp dung môi sau cô đặc làm hệ thống chiết pha rắn cột Florisil với hỗn hợp dung môi Hex/DCM (80/20) Cho mẫu thu sau ly tâm qua cột, thổi cột đến khô cho dung môi Hex/Diethyl Ether (80/20) qua cột thu hỗn hợp chứa phthalates, sau thổi cột đến khơ 2.3.4 Phân tích mẫu Mẫu phthalates phân tích máy GC 7890B hãng Agilent ghép nối đầu dò MS 5975 (Agilent - Mỹ) sử dụng cột Phenomenex Zebron™ ZB-5MS, 30 m, 0.25 mm đường kính trong, 0.25 µm bề dày pha tĩnh, khí Helium lưu lượng mL min-1 Nhiệt độ buồng tiêm mẫu 290 oC, chế độ tiêm chia dòng thể tích tiêm µL Chương trình nhiệt độ sau: giữ 50 oC phút, sau tăng 30 oC/phút đến 280 oC, giảm tốc độ tăng 15 oC/phút 310 oC vòng phút KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Hiện trạng phthalates hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác Nồng độ hợp chất phát tất mẫu thu từ nước đầu vào hệ thống xử lý nước rỉ rác BCL ngoại trừ phthalates BBP DEP phát vài mẫu nước rỉ rác (tần suất phát tương ứng 57% 71%) Nồng độ ∑5PEs nước rỉ rác Trong hợp chất phân tích, DEHP hợp chất phát tất mẫu nồng độ cao, có giá trị trung bình dao động tương ứng 47.40 µg/L - 70.27 µg/L Các hợp chất cịn lại có nồng độ khơng vượt q µg/L, BBP chất có giá trị nồng độ thấp dao động từ DMP Kết cho thấy có 41% mẫu nước mặt (n=12) có giá trị DEHP vượt ngưỡng cho phép Châu Âu (1,3 µg/L) Như vậy, DEHP hợp chất đáng quan tâm kiểm soát hợp chất phthalates nguồn thải Nồng độ DEHP điểm xả thải có giá trị dao động từ 0.73 - 3.28 µg/L Các phthalates cịn lại có giá trị nồng độ thấp vài chục ng/L, DMP (0.01 - 0.03 µg/L), DEP (0.01 - 0.02 µg/L), DBP (0.07 - 0.17 µg/L) Giá trị nồng độ phthalates mùa mưa thường thấp mùa khơ cho thấy tầm quan trọng q trình pha loãng việc làm giảm nhẹ nồng độ hợp chất môi trường Các giá trị DEHP kênh Thầy Cai cho thấy tương đồng với nghiên cứu trước giới chẳng hạn nồng độ DEHP có giá trị 0.51 µg/L nghiên cứu Selvaraj cs (2015, Ấn Độ) khoảng giá trị 0.49 - 5.58 µg/L nghiên cứu Sibali6 cs (2013, Nam Mỹ) Tuy nhiên, Wang7 cs lại giá trị tổng phthalates (DMP, DEP, DBP, DnOP DEHP) cao nước sơng Yangtze Trung Quốc (152 - 450 µg/L) 595 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” KẾT LUẬN Kết nghiên cứu cho thấy BCL Phước Hiệp nguồn thải phthalates quan trọng hệ thống môi trường kênh Thầy Cai Diễn biến nồng độ chất ô nhiễm tăng cao khu vực xả thải giảm mạnh xuôi hạ nguồn kênh tiếp nhận nước thải Vào mùa khơ, nồng độ chất có tăng cao so với thời điểm mùa mưa, điều cho thấy q trình pha lỗng có vai trị quan trọng trình tự làm chất môi trường nước Trong phthalates, DEHP hợp chất cần quan tâm nhiều hợp chất chiếm ưu nước mặt vị trí lấy mẫu số mẫu có giá trị vượt ngưỡng cho phép Châu Âu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Chen, C W., Chen, C F., & Dong, C D (2013) Distribution of Phthalate Esters in Sediments of Kaohsiung Harbor, Taiwan Soil and Sediment Contamination: An International Journal, 22(2), 119-131 [2] Asakura Hiroshi, Toshihiko Matsuto, Nobutoshi Tanaka (2004) Behavior of endocrine-disrupting chemicals in leachate from MSW landfill sites in Japan Waste Management 24: 613-622 [3] Jonsson S., Ejlertsson J Svensson B H., (2003) Transformation of phthalates in young landfill cells Waste Management, 23(7), 641-651 [4] Boonyaroj V., Chiemchaisri C., Chiemchaisri W., Theepharaksapan S., Yamamoto K (2012) Toxic organic micro-pollutants removal mechanisms in long-term operated membrane bioreactor treating municipal solid waste leachate Bioresource Technology, 113, 174-180 [5] Selvaraj K K., Sundaramoorthy G., Ravichandran P K., Girijan G K., Sampath S., Ramaswamy B R (2015) Phthalate esters in water and sediments of the Kaveri River, India: Environmental levels and ecotoxicological evaluations Environ Geochem Health., 37, 83-96 [6] Sibali L L., Okonkwo J O., McCrindle RI (2013) Determination of selected phthalate esters compounds in water and sediments by capillary gas chromatography and flame ionization detector Journal of Environmental Science and Health, PartA: Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering; 48(11), 1365-77 [7] Wang P., Wang S L., Fan C Q (2008) Atmospheric distribution of particulate and gas phase phthalic esters (PAEs) in a Metropolitan City, Nanjing, East China Chemosphere, 72, 1567-1572 596 ... µg/L Sự tăng cao nồng độ hợp chất sau vị trí xả thải BCL minh chứng động cho BCL Phước Hiệp nguồn thải quan trọng phthalates vào môi trường nước kênh Thầy Cai Tương tự nước thải hệ thống xử lý bãi. .. Phước Hiệp nguồn thải phthalates quan trọng hệ thống môi trường kênh Thầy Cai Diễn biến nồng độ chất ô nhiễm tăng cao khu vực xả thải giảm mạnh xuôi hạ nguồn kênh tiếp nhận nước thải Vào mùa khô,... cao phthalates (90%), theo sau DBP (8%), DMP DEP chiếm 1% Như sau trình xử lý, DEHP hợp chất đáng quan tâm diện nồng độ cao so với chất khác nước thải sau xử lý 3.2 Sự tồn lƣu chất phthalates môi