Ưu điểm của phương pháp
Sự khác biệt quan trọng của phƣơng pháp này so với các phƣơng pháp khác là nó có thể tiết kiệm trong tổng chi phí khắc phụchậu quả ô nhiễm vớicác ƣu điểm sau:
- Khả năng hoạt động không cần xử lý off-gas hoặc quan tâm tới phát thải dioxin ngẫu nhiên có thể phát sinh với các hoạt động của hệ thống khác dựa trên nhiệt độ cao;
- Tính di động cao và có thể đƣợc chuyển từ khu vực này tới khu vực khác,do đó làm giảm chi phí vận chuyển đất bị ơ nhiễm tới khu vực xử lý và giảm phát thải và ơ nhiễm mơi trƣờng thứ cấp.
- Có thể khắc phục hồn tồn đất ơ nhiễm.
- Mơi trƣờng xử lý an tồn với sức khỏe ngƣời lao động.
Khả năng xử lý của phương pháp
Thông tin về kết cấu đất sau xử lý (dinh dƣỡng, vật chất hữu cơ, kim loại nặng…) là cần thiết để xác định việc sử dụng đất sau xử lý. Các nhiễu động cơ học và nhiệt độ sẽ phá hủy hệ sinh thái và các sinh vật sống. Các chất hữu cơ không quan trọng khác có thể cũng bị phân hủy điều này khiến đất qua xử lý hoàn tồn là vơ cơ. Nếu đất đƣợc sử dụng cho các mục tiêu xây dựng kết cấu (ví dụ thi cơng đƣờng, v.v…), đặc tính vật lý phải đƣợc cải thiện đối với dạng bột để trở thành dạng cứng hơn.
Từ các giữ liệu nghiên cứu tình huống cho thấy phƣơng pháp hóa-cơ MCD có thể xử lý đất bị nhiễm độc dioxin xuống các nồng độ dƣới mục tiêu làm sạch.
Trong nghiên cứu xử lý ô nhiễm PCB tại San Francisco, công nghệ MCDđã khắc phục ô nhiễm PCB trong đất tại HPS với hiệu quả tiêu hủy lên đến 99,99% và mức độ PCB sau xử lý đã giảm xuống <1mg/kg. Dioxin, furan và một số thuốc trừ sâu có chứa các chất chlo hữu cơ (OCPs) và các hydrocarbon xăng dầu (TPHs) hiện diện trong đất nhƣ là các chất đồng ô nhiễmcũng bị phá hủy.[32]
Trong nghiên cứu xử lý dioxin tại Atsugi, Nhật Bản, đất nhiễm dioxin có hàm lƣợng trung bình 3.000 pg-TEQ/g, sau khi xử lý bằng cơng nghệ hóa cơ hàm lƣợng dioxin trong đất giảm xuống cịn <250pg-TEQ/g và hiệu quả xử lý cịn có thể đạt cao hơn nếu tăng số lƣợng lò phản ứng và thời gian xử lý.
Một nghiên cứu khác đƣợc thực hiện tại Alaska năm 2009 xử lý ô nhiễm PCB. Hàm lƣợng PCB trong đất đã giảm từ 400 mg/Kg xuống dƣới 10 mg/Kg.
Nồng độ các chất dioxin trong khí thải đối với các nghiên cứu tình huống đều đƣợc kiểm sốt bằng hệ thống xử lý than hoạt tính.
Tác động môi trường
Cũng nhƣ các phƣơng pháp xử lý khác, những vấn đề môi trƣờng chủ yếu gây ra bởi hoạt động xử lý của phƣơng pháp này bao gồm:
- Gây tiếng ồn và khí thải từ thiết bị xử lý
- Gia tăng lƣợng bụi trong các quá trình đào xúc, vận chuyển, xử lý đất - Gây thay đổi địa hình các khu vực xử lý
- Quản lý khí thải, nƣớc thải sau giai đoạn xử lý
Ngồi ra, các kim loại nặng khơng đƣợc phân hủy bởi công nghệ này. Đất ô nhiễm bao gồm nồng độ arsen cao và một số các hóa chất trong chiến tranh nhƣ đồng, chì và kẽm. Đặc biệt asen trở nên dễ hòa tan hơn một khi đƣợc chuyển sang dạng vô cơ và gây ô nhiễm nƣớc ngầm mà một số ngƣời sinh sống trong khu vực vẫn dùng cho mục đích sinh hoạt hoặc ăn uống.
KẾT LUẬN
Từ các kết quả nghiên cứu chúng tôi rút ra những kết luận sau:
1. CALUX là phƣơng pháp phân tích sinh học có khả năng phân tích nhanh dioxin trong đất phục vụ cho mục đích sàng lọc mẫu để xử lý ô nhiễm.Phƣơng pháp CALUX đã đƣợc kiểm chứng bằng nhiều nghiên cứu và đƣợc chúng tơi phân tích xác nhận khả năng ứng dụng trong phân tích các mẫu đất ở Việt Nam tại Phịng thí nghiệm Dioxin, Tổng cục Mơi trƣờng.Các kết quả thí nghiệm và so sánh tƣơng quan với phƣơng pháp HRGCMS cho thấy phƣơng pháp CALUX là phƣơng pháp phân tích sàng lọc có độ tin cậy cao với hệ số R2 >90%, đồng thời giảm thiểu đƣợc chi phí và thời gian phân tích.
2. Trong nghiên cứu này, chúng tơi tiến hành phân tích mẫu đất đƣợc lấy từ hai khu vực điểm nóng thuộc sân bay Biên Hịa và sân bay Đà Nẵng.
Trong đó, tại sân bay Biên Hịa chúng tơi tiến hành khảo sát 25 vị trí lấy mẫu gồm 29 mẫu tại khu vực Pacer Ivy. Trong đó 12 mẫu có nồng độ dioxin vƣợt ngƣỡng cho phép (>1000 pg-TEQ/g) nhất là 2 vị trí phía đơng nam là BH-H6 224.938 pg-TEQ/g và BH-K7 614.250 pg-TEQ/g. Các mẫu có nồng độ dioxin cao chủ yếu tập chung ở góc phía đơng-đơng nam của khu Pacer Ivy. Tại sân bay Đà Nẵng, với việc nghiên cứu bổ xung cho dự án xử lý đất tại đây, chúng tôi đã xác định2/12 mẫu có nồng độ dioxin vƣợt ngƣỡng cho phép với khối lƣợng đất cần xử lý thêm là khoảng150m3. Hai mẫu này thuộc vị trí phía bắc của hồ gần với con đƣờng mòn bao quanh sân bay.
3. Trên cơ sở các nghiên cứu đánh giá về mức độ ô nhiễm dioxin tại các khu vực và quá trình nghiên cứu tài liệu, hai phƣơng án xử lý đất bị ô nhiễm dioxin đƣợc đề xuất là phƣơng pháp giải hấp nhiệt và phƣơng pháp hóa cơ. Hai phƣơng pháp này đều cho hiệu quả xử lý trên 95% tuy nhiên chi phí xử lý vẫn cịn lớn. Tuy nhiên đây là hai phƣơng án xử lý đất nhiễm dioxin hiệu quả và có tính khả thi nhất có thể áp dụng cho xử lý đất nhiễm dioxin tại Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
A. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. GS.TS. Vũ Dũng (2010), Chất độc da cam/dioxin tại Việt Nam và những tổn
thương tâm lý ở con người, Nhà xuất bản Trƣờng ĐHKHXH&NV –
ĐHQGHN.
2. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2007),Hóa Học Phân Tích Phần 2: Các Phương Pháp Phân Tích Cơng Cụ, Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật, Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đại Học Quốc Gia Hà Nội.
3. Nghiêm Ngọc Minh, Phạm Ngọc Long, Nguyễn Bá Hữu, Đặng Thị Cẩm Hà (2008), “Nghiên cứu một số đặc điểm phân loại chủng kỵ khí khơng bắt buộc BDNS3 phân lập từ đất nhiễm chất diệt cỏ chứa dioxin tại khu vực sân bay Đà Nẵng”, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học, 6 (3), tr. 391-396.
4. TS. Bác sĩ Vũ Chiến Thắng (2010), Tác động của chất độc hóa học của Mỹ
sử dụng trongchiến tranh đối với môi trường và con người ở Việt Nam,Bộ
Tài nguyên và Môi trƣờng, Hà Nội.
5. Nguyễn Văn Tƣờng và cộng sự (2006),“Nghiên cứu biến đổi một số chỉ tiêu sinh học về di truyền, miễn dịch, sinh hóa, huyết học ở bệnh nhân có nguy cơ phơi nhiễm với dioxin”,Tạp chí độc học, số 1, trang 6-9.
6. Nguyễn Văn Tƣờng, Bạch Khánh Hòa, Nguyễn Ngọc Hùng (2007),“Một số nhận xét về tồn lƣu Dioxin tại một số vùng ở Việt Nam”,Tạp chí khoa học
độc học, số 6, trang 15-21.
7. Bộ tài nguyên và môi trƣờng (2009),Tiêu chuẩn quốc gia về ngưỡng dioxin
trong đất và trầm tích, TCVN 8183:2009.
8. Văn phịng Ban chỉ đạo 33, Bộ Tài Nguyên và Môi Trƣờng (2010), Báo cáo
9. Văn phòng Ban chỉ đạo 33, Bộ Tài Ngun và Mơi Trƣờng (2007),Chất độc
hóa học do Mỹ sử dụng trong chiến tranh ở Việt Nam và vấn đề môi trường,
Nhà xuất bản Y học.
10. Văn phòng Ban chỉ đạo 33, Bộ Tài Nguyên và Môi Trƣờng (2008),Tác hại
của Dioxin đối với người Việt Nam,Nhà xuất bản Y học.
B. TÀI LIỆU TIẾNG ANH
11. Allen H. L.and Fong V.S.(2009), Agent orange/dioxin extent of contamination, Unpublished presentation, Da Nang, Vietnam, 22 pp.
12. Baker R. S., Tarmasiewicz D., Bierschenk J. M., King J., Landler T. and Sheppard D. (2007), Completion of In-situ Thermal Remediation of PAHs, PCP and dioxins at a Former Wood Treatment Facility. International Conference on Incineration and Thermal treatment technologies (IT3),
Phoenix, AZ. Air &waste management Association, Pittsburgh, PA.
13. Baker R.S. and Kuhlman M. (2002), A description of the mechanisms of in- situ thermal destruction (ISTD) reactions, Oxidation and Reduction
Technologies for Soil and Groundwater, ORTs-2, Toronto, Ontario, Canada.
14. Baker R.S. andJohn L.C. (2003), Performance relative ti dioxin of the In-Situ Thermal Destruction (ISTD) Soil remediation techlogy, Proceeding of the
23rd International Dioxin Symposium - Boston, MA.
15. Baker R.S., Smith G.J, Braatz H. (2009), In-Pile Thermal Destruction of dioxin contaminated soil and sediment.Proceeding of the 29th International
Dioxin Symposium - Beijing, China.
16. Birke V., Mattik J., Runne D. (2004),Mechanochemical reductive dehalogenation of hazardous polyhalogenated contaminants,Journal of
Materials Science, Volume 39, Issue 16-17, pp 5111-5116.
17. Fiedler H.(2003), Dioxins and Furans (PCDD/PCDF),UNEP Chemicals, 11- 13,Switzerland.
18. Heron G., Baker R.S., Smith G. (2009), In-pile thermal treatment of dioxin and furans contaminated soil and sediment. Presented at the 10th International HCH and Pesticides forum, Brno, Czech Republic.
19. Heron G., Baker R.S., Galligan J.P., Tawara K. and Braatz (2010), In-pile thermal desorption for treatment of dioxin-contaminated soil in Japan.
Proceedings of the Seventh international Conference on Remediation of Chlorinated and Recalcitrant compounds, Monterey, Columbus.
20. John R. (2008),MechanoChemical Destruction (MCD™) an introduction to the process, Environmental Decontamination.
21. Kaupp G.,Naimi-Jamal M., Ren H., and Zoz H. (2002), Environmentally Protecting Reactive Milling, Chemie Technik, 31, 58-60.
22. Klara H., Miroslav M., Kurunthachalam K., Alan L. B. and Jonh P. G. (2000), Cell Bioassay for detection of aryl hydrocarbon (AhR) and Estrogen receptor (ER) mediated activitu in environmental samples, ESPR – Environ. Scl. & Pollut. Ré, 7 (3), 159-171.
23. Masafumi N., Masayo N., Binh H. V., Mo N. T., Hue N. T. M, Nam V. D., Minh N. H., Son L.K., Honda K. (2013), The rapid analysis for dioxin derived from agent orange in soil Ⅲ - calux assay for developing country,
Organohalogen Compounds, Vol.75, 406-409.
24. Michael S. D. and Scott R. N. (2003). Activation of the aryl hydrocarbon Receptor by structurally diverse Exogenous and endogenous chemicals.
Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol, 43, 309–34.
25. Schecter A., Dai L.C., Papke O. et al. (2001), Recent Dioxin Contamination from Agent Orange in Residents of a Southern Vietnam City, J. Occup. Environ. Med., 43 (5), p 435-443.
26. Stellman J.M., Christian R., Weber T., Tomasello C. (2003), The extent and patterns of Usage of Agent Orange and other herbicides in Vietnam,Nature, Vol. 422, pp. 681-687.
27. Tristan R. B., Mechanochemical destruction of PCBs at hunters point shipyard for the US navy.
28. Westing S.(1976), Ecological Consequences of the Second Indochina War. See also, Westing, Warfare in a Fragile World: Military Impact on the Human Environment, SIPRI Y.B.
29. Wenjing T., Heidi Q. X, Hualing F., Xinhui P. and Bin Z. (2012), Immunoanalysis Methods for the Detection of Dioxins and Related Chemicals, Sensors,12, 16710-16731.
30. Young A.L. (2009), The History Use and Disposition and Environmental Fate of Agent Orange,Science and Business Media, New York, USA.
31. ATSDR 1998. Toxicological profile for chlorinated dibenzo-p-dioxins. US department of health and human services, Public health services, Atlanta,
GA, P678.
32. BEM Systems, Inc. (2007), Mitigating the Impact of dioxin-contaminated “Hot Spots” in Vietnam – Assessment of Alternative remediation technologies and Work plan for a future feasibility study for Da Nang airport, Report number 07-GSA34CNEF, 40 pp, Vietnam.
33. Center ofAdvanced Technology for the Environment (2012),Operation Manual for Extraction of Dioxinsderived from “Agent Orange” in Soil,Ehime University, Japan.
34. Center ofAdvanced Technology for the Environment (2012), Operation Manual on thePurification andConcentration for Measurement of Dioxins derived from “Agent Orange” in Soil using Semi-automated Cleanup Device SZ-DXN-PT050, Ehime University, Japan.
35. Hatfield/Office 33 (2009), Comprehensive assessment of dioxin contamination in Da Nang airport, Vietnam: Environmental levels, human exposure and options for mitigating impacts. Report funded by the Ford Foundation special initiative on agent orange/dioxin, New York, USA.
Dioxin Contamination at Bien Hoa Airbase, Viet Nam, Final report, New
York, USA.
37. Hiyoshi Corporation (2012), Calux manual for developing countries,908 Kitanosho, Omihachiman, Shiga, Japan.
38. Shaw Environmental Inc. (2006), Final Report: MechanoChemical Destruction (MCD™) PCBs Treatability Study (Revision 2), USA.
39. Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants(2001), Stockholm, Sweden.
40. The International Programme on Chemical Safely (2006), The 2005 World Health Organization Re-evaluation of Human and Mammalian Toxic Equivalency Factors for Dioxins and Dioxin-like Compounds, ToxSci
Advance Access, USA.
PHỤ LỤC
Hình 1P. Một số khu vực bị ô nhiễm dioxin tại Việt Nam hiện nay
Hình 3P. Chiết lắc bằng hexan và làm sạch bằng thiết bị làm sạch bán tự động SZ-DXN-PT050
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 – TỔNG QUAN ......................................................................................................................... 3
1.1. TỔNG QUAN VỀ DIOXIN VÀ CÁC TÁC ĐỘNG CỦA DIOXIN TỚI SỨC KHOẺ CON NGƢỜI VÀ MÔI TRƢỜNG ........................................................... 3
1.1.1. Khái niệm về Dioxin .................................................................................... 3
1.1.2. Dioxin từ chất độc da cam ............................................................................ 9
1.1.3. Dioxin và tác động tới sức khoẻ con ngƣời .................................................. 9
1.1.4. Dioxin và tác động tới môi trƣờng sinh thái ............................................... 13
1.1.5. Tình hình ơ nhiễm dioxin tại Việt Nam ...................................................... 14
1.2.PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH DIOXIN ............................................................. 16
1.2.1. Các phƣơng pháp chiết tách mẫu ................................................................ 16
1.2.2. Các phƣơng pháp làm sạch mẫu ................................................................. 18
1.2.3. Các phƣơng pháp phân tích định lƣợng dioxin ........................................... 19
1.2.4. Phƣơng pháp phân tích định lƣợng bằng CALUX ..................................... 24
1.3.MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ DIOXIN HIỆN NAY .................................... 26
1.3.1. Công nghệ xử lý giải hấp nhiệt .................................................................. 26
1.3.2. Công nghệ cơ -hoá ..................................................................................... 27
1.3.3. Xử lý thiêu đốt ........................................................................................... 27
1.3.4. Xử lý phân hủy hóa học bằng xúc tác kiềm ............................................... 28
1.3.5. Xử lý chôn lấp ............................................................................................ 28
1.3.6. Xử lý bằng công nghệ sinh học ................................................................. 29
CHƢƠNG 2 – ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNGVÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................... 30
2.1. ĐỐI TƢỢNG VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................ 30
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................................. 30
2.1.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................... 32
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................... 33
2.2.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu .......................................................................... 33
2.2.3. Xử lý và phân tích mẫu ............................................................................... 36
CHƢƠNG 3 – KẾT QUẢ, THẢO LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ DIOXIN…..40
3.1. PHÂN TÍCH XÁC NHẬN PHƢƠNG PHÁP ................................................... 40
3.1.1. Đƣờng chuẩn của phƣơng pháp .................................................................. 40
3.1.2. Giới hạn xác định và giới hạn định lƣợng .................................................. 42
3.1.3. Phân tích đối chiếu xác nhận phƣơng pháp ................................................ 44
3.2. PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG DIOXIN TRONG ĐẤT ................. 47
3.2.1. Hàm lƣợng dioxin tại khu vực Pacer Ivy, sân bay Biên Hoà ..................... 47
3.2.2. Hàm lƣợng dioxin tại khu vực bắc đƣờng băng, sân bay Đà Nẵng ............ 52
3.3. ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM DIOXIN ....................................................................... 54
3.3.1. Khu Pacer Ivy, Sân bay Biên Hòa .............................................................. 54
3.3.2. Sân bay Đà Nẵng ........................................................................................ 57
3.4. ĐỀ XUẤT PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM DIOXIN TRONG ĐẤT ............. 58
3.4.1. Nguyên tắc cơ bản trong việc đề xuất giải pháp xử lý ................................ 58
3.4.2. Lựa chọn công nghệ xử lý đất ô nhiễm dioxin ........................................... 59
3.4.3. Công nghệ xử lý đất ô nhiễm dioxin ........................................................... 61
KẾT LUẬN ......................................................................................................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................................................. 72