7. Bố cục của luận án
1.6. MỘT SỐ PHÂN TÍCH QUAN TRẮC DƯ LƯỢNG POP TRONG MÔ
TRƯỜNG Ở VIỆT NAM
Điều tra mức tồn lưu POP như nhóm “drin”, chlordane, nhóm DDT, heptachlor, lindan, PCBs, p,p’-dioxin và p,p’-furan đã được một số nhóm nghiên cứu ở Việt Nam cùng các đồng nghiệp quốc tế tiến hành từ những năm đầu thập kỷ 80 của thế kỷ trước. Các nhóm nghiên cứu đã công bố công trình trên các tạp chí
quốc tế như Đặng Đức Nhận [66, 67, 68], Nguyễn Hùng Minh và Từ Bình Minh [61, 62, 63] và Vũ Đức Thảo [89, 99]. Phương pháp phân tích được áp dụng là GC- ECD và GC-MS. Các đối tượng môi trường được quan tâm là đất, bùn sa lắng trong lục địa và dọc bờ biển, mô mềm các động vật đáy như ngao, sò, cá và sữa mẹ.
Trong các công trình quan trắc [61, 62, 63] các tác giả sử dụng phương pháp chiết trên giàn chiết lắc sử dụng dung môi axeton để tách dư lượng các hợp chất POP khỏi mẫu bùn, mẫu đất và mẫu sữa mẹ. Thời gian lắc là một giờ ở nhiệt độ phòng. Phần huyền phù phải để lắng 8 giờ cho lắng hoàn toàn phần cặn rồi tách lấy pha lỏng axeton. Axeton được chiết bằng n-hexan trên máy lắc trong thời gian 2 giờ. Tiếp theo là làm sạch nhiều lần bằng chiết với dung môi n-hexan. Nói chung, dùng axeton để chiết các hợp chất POP từ mẫu phân tích sẽ có hiệu suất thu hồi cao (từ 98% đến 108%) vì dung môi có độ phân cực cao hơn so với n-hexan [44]. Nhưng nhược điểm của kỹ thuật chiết bằng axeton là cần nhiều công sức và thời gian để làm sạch các hợp chất POP.
Phương pháp phân tích được áp dụng là sắc ký khí đầu dò khối phổ. Phương pháp định lượng là nội chuẩn và hợp chất nội chuẩn là CB153 đánh dấu bằng đồng vị bền của cacbon (13C-CB153).
Theo nhận định của các tác giả [61, 62, 63] thì LOD của phương pháp có thể đạt mức 0,01 ppb (10-9 g/g). Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp định lượng nội chuẩn đánh dấu đồng vị là khó thực hiện ở Việt Nam vì không có nội chuẩn do giá thành quá đắt.
Nhóm Vũ Đức Thảo [89, 99] sử dụng phương pháp chiết siêu âm với dung môi diclometan để tách các POP khỏi mẫu đất. Hiệu suất thu hồi được đánh giá là từ 86% đến 102%. Phương pháp định lượng cũng sử dụng kỹ thuật sắc ký khối phổ với nội chuẩn đánh dấu đồng vị C-13.
Trong công trình [18,20] Carvalho và cộng sự, trong đó có nghiên cứu sinh tham gia, đã sử dụng cột (catridge) nhồi axit silicic bọc xung quanh bề mặt bằng dung môi amin bậc 1 và bậc 2 (Primary-Secondary Amine, PSA) của Hãng Supelco để tách đồng thời dư lượng các thuốc bảo vệ thực vật họ clo hữu cơ (OC) và photpho hữu cơ (OP) từ các mẫu nước vùng đồng bằng sông Mê Kông. Với kỹ thuật này các tác giả có thể lấy
được nhiều mẫu trên diện rộng trong khoảng thời gian dài. Các mẫu nước trước tiên được lọc qua phin lọc milipore lỗ 0,45 m, sau đó bơm qua cột chứa 500 mg axit silicic (6 ml) bọc PSA . Trong thời gian lấy mẫu thực địa, các cột PSA đã hấp phụ dư lượng thuốc trừ sâu được bảo quản trong hộp xốp có đá. Nếu những ngày tiếp theo vẫn còn có kế hoạch lấy mẫu thì các cột này được bảo quản trong tủ lạnh của khách sạn ở – 4 oC.
Tại phòng thí nghiệm, dư lượng thuốc trừ sâu nhóm OP được giải hấp bằng 50 ml hỗn hợp acetonitril + axeton (1:1 theo thể tích). Dư lượng OC, trong đó có POP được giải hấp bằng 50 ml hỗn hợp dung môi n-hexan và diclometan tỷ lệ 1:1 theo thể tích. Các phân đoạn rửa giải được cô cạn rồi thay hoàn toàn bằng dung môi n-hexan và phân tích trên sắc ký khí – detector khối phổ. Các thử nghiệm với chất chuẩn là 2,3,5-TCB trộn vào nước sạch cho thấy độ thu hồi của phương pháp là tốt, đạt từ 95% ÷ 105%.
Kết quả quan trắc thành phần và hàm lượng POP trong bùn các kênh mương thoát nước khu vực thành phố Hà Nội cũng như dọc bờ biển Việt Nam, cho phép nhóm nghiên cứu của Đặng Đức Nhận [66, 67, 68] đi đến một số kết luận như sau:
1. Nhóm POP “drin” không được sử dụng ở địa bàn nghiên cứu. Kết quả phân tích cho thấy với hàm lượng “drin” trong các mẫu bùn là rất thấp (từ giá trị LOD đến 20 ng/g bùn khô). Sự có mặt của nhóm “drin” trong môi trường khu vực nghiên cứu chỉ là do rơi lắng cả khô và ướt từ ngoài biên giới.
2. DDT hiện vẫn đang sử dụng tại Hà Nội và cả ở một số thành phố khác, vì tỷ lệ hàm lượng p,p’-DDT so với tổng hàm lượng DDT (ΣDDT = p,p’-DDT + p,p’-DDE + p,p’-DDD + o,p-DDT + o,p-DDE + o,p-DDD) thường > 0,35 ng/g bùn khô. Không những vậy, hàm lượng p,p’-DDT trong bùn thường khá cao (> 100 ng/g bùn khô).
4. Trong những khu vực đông dân cư, gần bệnh viện, nhà ga hàm lượng nhóm DDT trong bùn từ các mương dẫn nước thải có hàm lượng cao hơn so với trong bùn từ các khu ruộng canh tác nông nghiệp chứng tỏ DDT được sử dụng chủ yếu để kiểm soát các loại côn trùng trong nhà ở như gián, kiến, mối v.v…
5. PCBs trong bùn từ các kênh thoát nước trong thành phố có nguồn phát thải từ những hoạt động sửa chữa xe máy, ô tô vì gần các khu vực này hàm lượng PCBs trong bùn là cao hơn so với khu canh tác nông nghiệp.
Nghiên cứu sinh là chủ nhiệm đề tài cấp Bộ Giáo dục và Đào tạo trong hai năm (2010-2011) về quan trắc dư lượng và nhận diện nguồn phát thải các hợp chất POP trên địa bàn tỉnh Hưng Yên. Quan trắc được tiến hành trên các dối tượng mẫu bùn, mẫu nước và mẫu sinh học lấy từ ruộng canh tác lúa và rau màu, từ các kênh tưới-tiêu và từ các ao hồ trên địa bàn toàn tỉnh. Các kết quả thu được cũng khẳng định các kết luận đã nêu của các tác giả nhóm công trình [66, 67, 68].
Nhóm nghiên cứu của Nguyễn Hùng Minh và Từ Bình Minh cho thấy rác thải sinh hoạt cũng như các khu chứa rác thải công nghiệp là các đồ điện tử, gọi là chất thải điện từ (e-waste) là nguồn phát dioxin và furan [61, 63, 69]. Hàm lượng hai độc tố này trong sữa các bà mẹ sống gần nơi thu gom rác đều cao hơn so với trong sữa mẹ sống trong vùng đối chứng, xa khu chứa rác.
Nhóm nghiên cứu Vũ Đức Thảo [89] cho thấy ở một số nơi là căn cứ quân sự trước đây ở Quảng Trị hàm lượng dioxin và furan trong đất mặt cao hơn hẳn so với những vùng đối chứng ở miền Bắc.
Tổng hợp tất các công tŕnh nghiên cứu phát triển kỹ thuật phân tích, điều tra mức tồn lưu POP ở Việt Nam cho thấy hàm lượng POP trong các đối tượng môi trường ở Việt Nam là ngang bằng mức hàm lượng POP trong các đối tượng môi trường tương ứng ở các nước trong khu vực [13, 19, 26, 36, 52, 73].
Những vấn đề liên quan đến quản lý để nâng cao chất lượng môi trường ở Việt Nam cần được quan tâm là:
Phải đầu tư hỗ trợ cho các địa phương để chủ động kiểm soát mức phát thải POP vào môi trường. Hiện tại, không có bất kỳ biện pháp nào quản lý thị trường các công thức bình xịt chống gián, mối, kiến do vậy có thể POP đã được pha trộn trong các công thức này và được buôn lậu vào thị trường Việt Nam. Phân tích xác định POP trong các công thức sản phẩm hóa chất chống côn trùng trong nhà cần được triển khai sớm và các cơ quan hữu trách, đặc biệt là Hải quan cửa khẩu cần có chuyên gia và đầu tư thiết bị để kiểm soát ngay từ đầu nguồn.
Có biện pháp quản lý chặt chẽ các chất thải điện tử vì đây là nguồn phát sinh dioxin và furan rất nguy hiểm đối với con người. Công nghệ xử lý rác thải cũng cần được quan tâm, không thể chỉ có công nghệ chôn lấp thông thường.
Công nghệ chôn lấp có nguy cơ cao làm rò rỉ ô nhiễm dioxin và furan vào các nguồn nước.
Phải khoanh vùng các căn cứ quân sự (của Mỹ-Ngụy thời chiến tranh chống Mỹ trước đây) và sử dụng công nghệ sinh học để giảm thiểu mức ô nhiễm đất do dư lượng các loại thuốc diệt cỏ, thuốc chống côn trùng… bảo vệ sức khỏe binh lính đóng quân trong đất khu vực. Công nghệ sinh học chủ yếu là trồng các loại cây xanh có tốc độ phát triển nhanh, mức hấp thu chất ô nhiễm từ đất nhanh và cuối cùng là xử lý sinh khối bị ô nhiễm bằng công nghệ phù hợp. Công nghệ sinh học mà chính xác hơn là công nghệ cây xanh (phyto-remediation technology) là phù hợp với điều kiện ở Việt Nam vì mức đầu tư là vừa phải. Hơn nữa mức độ ô nhiễm hiện tại cũng không cao.