I. PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA TRO THAN BAY:
miền Nam Việt nam Các mẵu đất ở khu vực này đã được đem đi phân tích tạ
trường DF Ehime Nhật bản [2 ], kết quả hàm lượng Đ ioxin ở một số mẫu lên tới hàng trăm ngàn ppt, trong khi theo qui định trên thế giới nếu hàm lương Đ ioxin trong đất vượt quá 1000 ppt thì phải coi như là khu vực nhiễm độc năng, phải d i chuyển dân sinh sống trong khu vực, tiy độc và khoanh vùng khổng cho người, xúc vật sinh sống bên trên.
- Điều đáng chú ý rằng có sự thay đổi nồng độ Đ ioxin ở Alưứi, tỉnh Bình Trị Thiên: ở vùng núi khơng thấy có Đ ioxin nhung ờ đồng ruộng nồng độ Đ ioxin lại . rất cao, điều này chứng minh có sự di chuyển Đ ioxin trong tự nhiên do các
- Ngoài ra, rải rác các vừng khác nhau ở Việt Nam vản còn mọt lượng đáng kể Đioxin trong đất, thực phẩm và con người. Do đó chúng ta cẩn phải có phương pháp ngăn chặn sự lan- tỏa cũng như loại bỏ sự có măt của Đioxin trong môi trường.
2.2. Sử dụng tro bay đã sử lý kiềm trong việc chong lan tỏa Đ ỉoxỉn :
Như đã nêu ở phần tổng quan, Đ ioxin tồn lưu trong đất với thời gian bán huỷ là 11 — 12 năm, do vậy, sự chu chuyển Đ ioxin trong đất nhờ các nguồn nước đua tới các vùng hổ, ao, đầm, ruộng ... làm ô nhiễm các nguổn nước sinh hoạt [4] [37]. đổng thời, nước thải từ các nhà máy sản xuất và sử dụng hoá chất chứa Qo trong vịng thơm thải ra dẫn đến ơ nhiễm D ioxin ờ các nguồn nước. Từ các kết quà phần thực nghiệm đánh giá khả năng lưu giữ Đ ioxin của tro bay, chúng tô i đã tiến hành khảo sát khả nâng sử dụng chúng trong việc ngăn chăn và loại bỏ Đ ioxin ra khỏi nước.
Các kết quả thực nghiệm trong bảng 7, trang 32 đã chúng minh dược rằng tro than bay sau khi sử lỷ kiềm 12 giờ có khả năng lưu giữ rất tốt Đ ioxin từ trong môi trường nước, cụ thể là 1 gam tro than bay có thể lưu giữ một lượng tới 0,8.10‘3 gam Đ ioxin. Đây là kết quả tương đốí lớn và có thể dùng để ứng đụng nó ưong việc chống lan tô Đ ioxin ra mơi trường xung quanh.
Chứng tôi đã khảo sát khả năng ngăn chăn sự lan toả của Đ ioxin chứa trong đất dưới tác động của nước. Kết quả cho thấy ưo than bay có ktiả năng lưu giữ tồn bộ lượng Đ ioxin thoát ra từ khối đất ( 1,05% của lCT’ gam ), bảng 9, trang 37. Điều này gợi ra một hướng mà nhiểu người đang rất quan tâm là khắc phục, chống lan tỏa Đ ioxin ra khỏi những khu vực ô nhiễm nâng tại sân bay Biên hòa.
ra . QUANG PHÂN HUỶ Đ IO X IN TRONG s ự CÓ M Ặ T CỦA TRO THAN BAY:
Cơ sở khoa học của sự quang phân hưỷ Đioxin là dựa vào đăc điểm các PCDDs có khả năng hấp phụ ánh sáng cực đại ỏ vùng trên dưới 300 nm do có sự dịch chuyển 71 - 71*. Giống như các hợp chất halogenua thơm khác, sự tương tác của cảp
một trạng thái bị kích thích có đặc tính phản liên kết nào đó cùa c - Q , nên sự phân cát liên kết này sảy ra khi được cung cấp một năng lượng cần thiết tương ứng. Năng lượng của tia tử ngoại có bước sóng trên dưới 300 nm đủ để gây ra sự cất đứt của liên kết này, điều này giải thích được tại sao Đ iaxin tương đối bển vũng haá học nhung kém bền quang.
+ H — > C12HL,0 2a 3 + H O /iV ___ _ „ C12H4O2CI3 + H — — ► C12H4 0 2a 2 + HC1 D
Tuy nhiên quang phân huỷ trong sự có măt của măt của tro than bay có khác đơi chút Theo cách giải thích của một số nhà khoa học [3], ta có thể coi tro than bay như một hỗn hợp có chứa chất bán đẫn loại n ( chất bán dẫn electron ), khi chậu sự tác đông của ánh sáng có độ dài sóng ngắn hơn giải cám sẽ kích thích sự nhảy electron từ vùng electron lên vùng đẫn, đua đ ối sự hình thành những cặp đơi hố elecưon và nhờ đó các phàn ứng chuyển elecữon được sảy ra trên bề mặt tiếp xúc giữa chất bán dẫn và chất lỏng. Những phẩn tử khử híp phụ trên bề mặt có thể thâu lấy các electron sinh ra do chiêu sáng, ưong khi đó các chất hấp phụ trên bề mặt ở chỗ khác có thể b ị ơxi hố bời những hố electron. Để có hiệu quả, nhũng q trình này sảy ra rất nhanh đủ để cạnh tranh sự tái tổ hợp của các cặp đôi hố electron trên bể mặt. n — — ► e'cb + h+*, H 20 + h \ --------- ► OH + H+ H + + e '* ---------> H H * Oa + ế * -------- ► ‘Oa — -— ► HO‘2 2 HO, —► o , + H20 2 ÒH + OH"+ o ,
Các gốc tự do OH hình thành thúc đẩy phản ứng dầy chuyền. Đ ối với nhiều hợp chất thế clo của dãy thơm có thể bị phân huỷ đến sản phẩm cuối cùng là H20 vàH C l.
Sự phân huỷ quang Đ ioxin ngoài tác dụng của ánh sáng, các chất cho proton cũng đóng góp một phần quan trọng ( điều này đã chỉ ra ờ phần thục nghiệm ), các mẫu Đioxin khi có mặt các chất cho proton mà ờ đây chính là các dung mơi đều cho độ phân hủy cao gấp nhiều lần các mẫu khơng có dung mơi.
Chúng tơi đã tiến hành thực nghiệm quang phân huỷ Đ ioxin trong sự có mặt của tro bay đã qua sử lỷ kiềm đối với các tác nhân quang cả đèn tử ngoại và ánh sáng mật trời, kết quả được tổng kết ở bảng sau:
Tác nhân quang phân huỷ
Dung môi Lượng Đ ioxin phân huỷ (gam)
Thời gian chiếu (giờ) Phần trảm phân hủy (%) Đèn tử ngoại Nước 10'7 8 8 Đèn tử ngoại Cồn 10'7 8 44 Đèn tử ngoại Cồn 10'7 24 57 Đèn tử ngoại Toluen 10'7 8 42
Đèn tử ngoại Dầu olive 10*7 8 43 Ánh sáng raăt trời Cồn 10’7 3 29
Ánh sáng mặt trời Cồn lơ7 ố 36
Ánh sáng mặt trời Dầu olive 10‘7 6 42
Bane 14: Quang phân huỷ D ioxin trên tro bay đã đun kiềm
Từ các kết quả nêu trên cho ta thấy lằng trên xúc tác ưo than bay Đ ioxin b ị phân huỷ dưới tác động quang hố khi có mặt các chất cho proton là các dung môi khác nhau, ta thấy rằng nước cho độ phân huỷ rất kém, điều này có thể giải thích do độ tan của Đ ioxin trong nước rất kém. Độ phân huỷ Đ ioxin tảng khi có raảt
các dung mơi có độ tan của Đ ioxin trong chúng cao, tuy nhiên, độ phân hu ỷ giữa các dung m ơi này khơng khác nhau rõ rệt.
Nói chung sự phân huỷ Đ ioxin dưới tác nhân quang còn chưa triệt để ( hàm lượng Etioxin cịn lạ i vẫn ở trên mức m ơi trường yêu cầu mặc dù ta đã tăng thời gian phân huỷ ), điều này có thể giải thích là do một phẩn Đ ioxin bị che kbuất bởi ưo bay, không chịu tác động trực tiếp của tia tử ngoại và một phần nữa có thể là do xúc tác bán dẫn ưo than bay không phải là một loại chất bán dẩn tinh ktãết mà nó là hỗn hợp các chất bao gồm cà chất loại bán dẫn như quartz và những chất không phải là chất bán dẫn như các loại zeolit, do đó tác dụng xúc tác bán đẫn của chúng không cao.
IV . NHIỆT PHÂN HUỶ ĐIOXIN TRONG sự CÓ MẬT CỦA TRO THAN BAY: Trong những năm gần đây, đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu sự Ị*â n huỷ Đ ioxin dưới tác động của nhiêt vĩ đây là nguồn nảng lượng phổ biếũ nhất trong q trình phân huỷ và ít ảnh hưởng tới m ơi trường. Đáng quan tâm nhất là gần đây A D I, một tổ chức về m ôi trường của Canada đã đưa ra thị trường một hộ thống thiết b ị phân huỷ các hợp chất cơ clo dựa trên kỹ thuật phân huỷ nhiệt gián tiếp được tàng cường ( EITD ) và kỹ thuật đề halogen hoá xúc tác bazơ ( ADOX/BCD) [47]. Tuy nhiên các thiết bị này đồi hỏi phải có nguồn kinh phí rất lớn và phải mua xúc tác độc quyền của hãng, để khấc phục những điểm này chứng tô i đã mạnh dạn đưa ra nghiên cứu ảnh hưởng của tro than bay đến quá trình phân huỷ nhiệt Đ ioxin.
Từ nhũng thực nghiệm như đã trình bày ở phần thực nghiệm, kết quà cho ở
bảng 15 chúng ta có thể thấy rằng Đ ioxin nằm ưong đất b ị phân huỷ rõ rệt ờ nhiệt