Nghiên cứu điều chế và ứng dụng thử nghiệm Feo Nano để xử lý tồn dư DDT trong đất

Để xử lý ô nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật có nhiều các phương pháp như thiêu huỷ, chôn lấp, cách ly, sử dụng vi sinh kết hợp chôn lấp, hay sử dụng phương pháp hóa học với các chất ôxi hó

LIÊN HIỆP CÁC HỘI KH&KT VIỆT NAM

TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG NƯỚC SẠCH

VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG

*********

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘ

TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM Fe0 NANO ĐỂ XỬ LÝ TỒN DƯ DDT TRONG ĐẤT

MÃ SỐ :

PHÓ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI : PGS.TS Lê Đức

CÁC CÁN BỘ THAM GIA : PGS.TS Trần Khắc Hiệp

TS Nguyễn Ngọc Minh

TS Lê Văn Hồng ThS Trần Thiện Cường ThS Phạm Việt Đức ThS Nguyễn Xuân Huân ThS Lê Văn Tân

CN Nguyễn Đồng Quân

CƠ QUAN CHỦ TRÌ: TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG NƯỚC SẠCH VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG

HÀ NỘI - 2012

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

I Tổng quan về thuốc bảo vệ thực vật 3

I.1 Các nhóm thuốc BVTV và phân loại 3

I.2 Đặc điểm, tính chất của DDT và các tác động của nó đến môi trường 5

I.2.1 Đặc điểm, tính chất của DDT 5

I.2.2 Sự tồn tại của DDT trong môi trường [1] 7

I.2.3 Ảnh hưởng của DDT đến cơ thể sống [1] 8

I.2.4 Tình hình sử dụng và mức độ ô nhiễm DDT trên thế giới và Việt Nam [1] 9

II Hiện trạng tồn lưu DDT trong đất Hà Nội và Bắc Ninh 14

II.1 Tồn lưu DDT trong đất Hà Nội [42] 14

II.2 Tồn lưu DDT trong đất ở Bắc Ninh 21

III Các phương pháp xử lý hoá chất BVTV tồn dư trong đất 32

III.1 Giải pháp phân huỷ hoá chất BVTV bằng tia cực tím hoặc bằng ánh sáng mặt trời 32

III.2 Phương pháp hấp phụ 32

III.3 Xử lý kho và đất bị ô nhiễm TBVTV bằng phương pháp bê tông hoá và cô lập 33

III.4 Phương pháp xử lý môi trường tại các kho tồn lưu hoá chất BVTV 35

III.4.1 Xử lý trực tiếp trên nền đất bị ô nhiễm 35

III.4.2 Xử lý trong bãi tiêu huỷ được xây dựng kiên cố 36

III.4.3 Quy trình xử lý ô nhiễm đất bằng công nghệ atphan hoá 37

III.5 Quy trình xử lý vùng đất nhiễm thuốc bảo vệ thực vật nguồn gốc Clo 44

III.5.1 Cơ sở đề xuất xử lý 44

III.5.2 Kỹ thuật xử lý đất nhiễm các hợp chất cơ clo khó tan 44

III.6 Quy trình xử lý đất bị ô nhiễm thuốc BVTV γ - HCH bằng phương pháp sinh học .46

CHƯƠNG II CÔNG NGHỆ NANO VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ Ô NHIỄM MT 48 I Khái quát về vật liệu nano 48

I.1 Khái niệm [7] 48

I.2 Tính chất của vật liệu nano [7] 49

I.3 Các phương pháp chế tạo vật liệu nano [4] 50

I.4 Một số ứng dụng của vật liệu nano 55

II Đặc điểm, tính chất của Fe0 nano và những ứng dụng trong xử lý môi trường 56

II.1 Đặc điểm, tính chất của Fe 0 nano 56

II.2 Một số ứng dụng trong xử lý môi trường của Fe0 nano 58

CHƯƠNG III ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 62

I Đối tượng nghiên cứu 62

II Nội dung nghiên cứu 62

II.1 Xác định một số tính chất cơ bản của mẫu đất nghiên cứu 62

II.2 Xác định dư lượng hoá chất bảo vệ thực vật trong mẫu đất nghiên cứu 62

II.3 Điều chế vật liệu Fe 0 nano 62

II.4 Khảo sát khả năng xử lý của Fe0 nano với nước bị gây nhiễm DDT nhân tạo 63

II.5 Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng tới khả năng xử lý DDT trong đất bởi Fe 0 nano 63

II.6 Thử nghiệm xử lý DDT trong đất ô nhiễm ngoài thực địa 63

III Phương pháp nghiên cứu 63

III.1 Phương pháp xác định một số tính chất cơ bản của đất nghiên cứu [6] 63

III.2 Phương pháp xác định dư lượng HCBVTV trong đất 64

III.3 Xác định một số yếu tố ảnh hưởng đến điều chế vật liệu Fe0 nano 64

III.4 Phương pháp nghiên cứu một số đặc điểm của vật liệu Fe0 nano 65

III.5 Phương pháp bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng xử lý của Fe0 nano với nước bị gây

nhiễm DDT nhân tạo 65

III.5.1 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả xử lý 65

III.5.2 Ảnh hưởng của pH dung dịch đến hiệu quả xử lý 66

III.6 Phương pháp bố trí thí nghiệm để xác định một số yếu tố ảnh hưởng tới khả năng xử lý DDT trong đất 66

III.7 Phương pháp bố trí thí nghiệm xử lý DDT trong đất ô nhiễm ngoài thực địa 67

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 69

I Một số tính chất cơ bản của mẫu đất nghiên cứu 69

I.1 pH 69

I.2 Chất hữu cơ 70

I.3 Thành phần cơ giới 70

I.4 Dung tích hấp phụ cation (CEC) 71

I.5 Hàm lượng nitrat (NO3 - ) 71

I.6 Hàm lượng phốt pho tổng số và dễ tiêu 71

I.7 Hàm lượng Fe 2+ 72

I.8 Hàm lượng Al2O3 và Fe2O3 72

II Nồng độ hóa chất bảo vệ thực vật trong đất khu vực nghiên cứu 73

III Một số yếu tố ảnh hưởng đến điều chế vật liệu Fe0 nano 76

IV Những đặc điểm của sắt nano đã điều chế được 82

V Khảo sát khả năng xử lý của Fe0 nano với nước bị gây nhiễm DDT nhân tạo 93

V.1 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả xử lý 93

V.2 Kết quả phân tích hàm lượng Fe2+ và Fe3+ của các dung dịch sau xử lý DDT trong nước bằng vật liệu Fe0 nano 96

V.3 Ảnh hưởng của pH dung dịch đến hiệu quả xử lý 97

VI Một số yếu tố ảnh hưởng tới khả năng xử lý DDT trong đất 99

VI.1 Ảnh hưởng của thời gian tới hiệu quả xử lý 99

VI.2 Ảnh hưởng của hàm lượng Fe0 nano đến hiệu quả xử lý DDT 102

VI.3 Ảnh hưởng của của pH đất tới hiệu quả xử lý 103

VI.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng axit humic đến hiệu quả xử lý DDT 105

VI.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sắt Fe 2+ đến hiệu quả xử lý DDT 107

VI.6 Nghiên cứu khả năng phản ứng của sắt nano với một số chất thường gặp trong môi trường đất 108

VII Thử nghiệm xử lý DDT trong đất ô nhiễm ngoài thực địa 113

VII.1 Thử nghiệm xử lý DDT trong đất bằng phương pháp chuyển vị (ex-situ) 113

VII.2 Thử nghiệm xử lý DDT trong đất bằng phương pháp tại chỗ (in-situ) 115

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 119

Kết luận 119

Khuyến nghị 120

TÀI LIỆU THAM KHẢO 121

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng I.1 Thời gian bán phân hủy của một số thuốc BVTV clo hữu cơ [5] 7

Bảng I.2 Hiện trạng tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật tại các kho trên toàn quốc 11

Bảng I.3 Hàm lượng của các chất OCPs đã chọn trong đất mặt Hà Nội 15

Bảng II.1 Các hợp chất gây ô nhiễm có khả năng bị xử lý bởi Fe0 nano 61

Bảng IV.1 Kết quả phân tích một số tính chất cơ bản của mẫu đất nghiên cứu 69

Bảng IV.2 Kết quả phân tích dư lượng hóa chất BVTV tại kho Hương Vân và các vị trí xung quanh 73

Bảng IV.3 Khả năng khử DDT bởi Fe0 nano trong nước tại pH= 3 theo thời gian 93

Bảng IV.4 Nồng độ Fe2+ và Fe3+ trong dung dịch sau xử lý DDT bằng Fe0 nano 96

Bảng IV.5 Hiệu quả xử lý DDT bằng Fe0 nano tại các pH khác nhau và các sản phẩm trung gian được tạo thành 98

Bảng IV.6 Nồng độ DDT còn lại sau thí nghiệm và hiệu quả xử lý 100

Bảng IV.7 Nồng độ DDT còn lại sau thí nghiệm với mẫu đất đã bổ sung thêm DDT và hiệu quả xử lý 100

Bảng IV.8 Ảnh hưởng hàm lượng Fe0 nano đến hiệu quả xử lý DDT trong đất đã bổ sung thêm DDT 102

Bảng IV.9 Ảnh hưởng của pH đất đến hiệu quả xử lý DDT 104

Bảng IV.10 Ảnh hưởng của hàm lượng axit humic đến hiệu quả xử lý DDT 105

Bảng IV.11 Kết quả phân tích hàm lượng NO3- sau khi cho Fe0 nano ở pH dung dịch Fe0 nano = 3 108

Bảng IV.12 Kết quả phân tích hàm lượng NO3- sau khi cho Fe0 nano ở pH dung dịch Fe0 nano=5 và 7 sau 3h 108

Bảng IV.13 Kết quả phân tích hàm lượng PO43- sau khi cho Fe0 nano ở pH dung dịch Fe0 nano = 3 109

Bảng IV.14 Kết quả phân tích hàm lượng PO43- sau khi cho Fe0 nano ở pH dung dịch Fe0 nano bằng 5 và 7 sau 3h 109

Bảng IV.15 Ảnh hưởng của thời gian 110

Bảng IV.16 Ảnh hưởng của lượng sắt 111

Bảng IV.17 Ảnh hưởng của pH 112

Bảng IV.18 Hiệu quả xử lý DDT ngoài thực địa bằng phương pháp chuyển vị 114

Bảng IV.19 Hiệu quả xử lý DDT ngoài thực địa bằng phương pháp tại chỗ 116

DANH MỤC HÌNH

Hình I.1 Cấu tạo phân tử DDT [5] 6

Hình I.2 Bản đồ khu vực nghiên cứu 14

Hình I.3 Phần trăm trung bình của DDT, DDE và DDD trong mẫu đất ở Hà Nội 20

Hình I.4 Xu hướng biến đổi của hàm lượng DDT tổng trong đất ở Hà Nội 21

Hình II.1 Cơ chế hoạt động của phương pháp vi nhũ tương 53

Hình II.2 Cấu trúc lõi vỏ của hạt Fe0 nano 57

Hình II.3 Ứng dụng của Fe0 nano trong môi trường 59

Hình III.1 Máy sắc ký khí GC 2010 64

Hình III.2 Mặt cắt ngang ô bố trí thí nghiệm 68

Hình III.3 Mặt cắt dọc ô bố trí thí nghiệm 68

Hình IV.1 Nồng độ DDT trong đất tại nền kho Hương Vân và các vị trí xung quanh 75 Hình IV.2 : Ảnh SEM lớp ở dưới, không sử dụng chất phân tán 77

Hình IV.3: Ảnh SEM lớp ở trên, không sử dụng chất phân tán 78

Hình IV.4: Kết quả chụp TEM điều chế ngày 19/04, có sử dụng chất phân tán 79

Hình IV.5 Vật liệu Fe0 nano 80

Hình IV.6 Kết quả chụp TEM điều chế với tỉ lệ FeSO4.7H2O và NaBH4 là 2:1 81

Hình IV.7 Hình ảnh chụp TEM khi tỉ lệ FeSO4.7H2O và NaBH4 là 5:1 81

Hình IV.8 Ảnh nhiễu xạ tia X của mẫu sắt nano 82

Hình IV.9 Ảnh nhiễu xạ tia X mẫu sắt nano điều chế bởi Yuan-Pang Sun, Xiao- qin Li, Jiasheng Cao, Wei-xian Zhang, H Paul Wang (2006) 83

Hình IV.10 XANEs chụp quang phổ mẫu sắt nano điều chế bởi Yuan-Pang Sun, Xiao- qin Li, Jiasheng Cao, Wei-xian Zhang, H Paul Wang (2006) 84

Hình IV.11 Ảnh chụp SEM mẫu sắt nano tại phòng phân tích vật liệu khoa Vật Lý- Đại học Khoa Học Tự Nhiên–ĐHQGHN 84

Hình IV.12 Ảnh SEM Fe0 nano chế tạo theo cách đưa chất phân tán vào dung dịch muối sắt 85

Hình IV.13 Ảnh chụp SEM phân tử sắt nano được tổng hợp bởi Yunfei Xi, Megharaj Mallavarapu, Ravendra Naidu (2010) 86

Hình IV.14 Kết quả chụp TEM mẫu vật liệu bổ xung chất phân tán PAA 87

Hình IV.15 Ảnh chụp TEM của sắt nano điều chế được 88

Hình IV.16 Ảnh chụp TEM của sắt nano điều chế bởi một số nhà khoa học khác 89

Hình IV.17 Kết quả chụp TEM điều chế được khi dùng cồn 30% 92

Hình IV.18 Nồng độ DDT còn lại và hiệu quả xử lý DDT theo thời gian 94

Hình IV.19 Nguyên lý phản ứng của Fe0 nano với hợp chất hữu cơ clo [32] 95

Hình IV.20 Nồng độ Fe2+ và Fe3+ sau xử lý DDT bằng Fe0 nano 97

Hình IV.21 Nồng độ DDT còn lại và hiệu quả xử lý đối với đất đã bổ sung DDT 101

Hình IV.22 Nồng độ DDT còn lại và hiệu quả xử lý theo tỷ lệ Fe0 nano/DDT 103

Hình IV.23 Nồng độ DDT còn lại sau xử lý và hiệu quả xử lý theo pH 104

Hình IV.24 Hiệu quả xử lý DDT bởi Fe0 nano phụ thuộc vào hàm lượng axit humic 106 Hình IV.25 Hiệu quả xử lý DDT ngoài thực địa bằng Fe0 nano 114

Hình IV.26 So sánh hiệu quả xử lý DDT bằng phương pháp chuyển vị và phương pháp tại chỗ 116

MỞ ĐẦU

Trên đất nước ta nói chung và tỉnh Bắc Ninh nói riêng, vào những năm 60 của thế kỷ trước với nền canh tác nông nghiệp tập thể (hợp tác xã) nên có rất nhiều kho thuốc bảo vệ thực vật (gần như mỗi hợp tác xã nông nghiệp có ít nhất 01 kho thuốc sâu) Các kho thuốc rất khác nhau về quy mô, diện tích, cách bảo quản, thời gian tồn tại và vị trí xây dựng Do nhận thức và hiểu biết về tác hại của hoá chất bảo vệ thực vật còn thấp nên nhìn chung ở hầu hết các kho thuốc sâu công việc bảo quản rất tuỳ tiện, không được xây dựng đúng tiêu chuẩn kỹ thuật đối với kho bảo quản các chất độc hại Các loại thuốc thường xếp lẫn lộn, không có giá kê, không có chống ẩm, nền kho không đảm bảo khô ráo, nhiều kho mái bị hỏng, mưa dột Mặt khác do khí hậu nước ta nóng, ẩm nên bao bì chóng bị hỏng, rách, nhãn mác bị mờ hoặc mất, thuốc sâu rơi vãi không được thu gom xử lý mà thấm trực tiếp xuống các nền kho Từ khi mở cửa cho các thành phần kinh tế phát triển, các cơ sở pha chế, đóng gói, phân phối thuốc sâu cũng đình trệ và nhiều kho đã bỏ hoang Tuy nhiên, do không quản lý tốt nên thuốc sâu đã ngấm xuống và gây ô nhiễm đất ở các nền kho và khu vực xung quanh làm ô nhiễm môi trường đất, nước, hệ sinh thái và gây tác động xấu đến sức khoẻ cộng đồng

Từ thực tế trên, Chính phủ đã có quyết định số 1946/QĐ-TTg ký ngày 21 tháng

10 năm 2010 về việc phê duyệt kế hoạch xử lý, phòng ngừa ô nhiễm môi trường do hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu trên phạm vi cả nước Theo quyết định về kế hoạch của Thủ tướng thì có 240 kho thuốc bảo vệ thực vật gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và đặc biệt nghiệm trọng, cần phải được xử lý trước năm 2015

Để xử lý ô nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật có nhiều các phương pháp như thiêu huỷ, chôn lấp, cách ly, sử dụng vi sinh kết hợp chôn lấp, hay sử dụng phương pháp hóa học với các chất ôxi hóa hoặc thủy phân để phá vỡ một số liên kết nhất định, chuyển hóa chất có độc tính cao thành chất có độc tính thấp hơn hoặc không độc Tuy nhiên, các phương pháp này chỉ thích hợp với xử lý thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) đã được thu gom hoặc tồn lưu tại các kho chứa Còn đối với trường hợp đất nhiễm thuốc BVTV lại cần một phương pháp và công nghệ phù hợp hơn, trong đó công nghệ sử dụng sắt nano (Fe0 nano) trong việc xử lý ô nhiễm môi trường như: xử lý nước thải có chứa các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ, kim loại nặng, hoá chất bảo vệ thực vật trong

đất và nước được nhiều các nhà khoa học nước ngoài nghiên cứu [24-27, 30, 31, 33,35,39] Theo các tài liệu này Fe0 nano hoàn toàn không độc và an toàn với môi trường, việc sử dụng Fe0 nano trong xử lý ô nhiễm môi trường đạt hiệu quả rất cao, với giá thành hợp lý

Hiện nay, việc nghiên cứu sử dụng vật liệu Fe0 nano để xử lý hoá chất bảo vệ thực vật trong đất bị ô nhiễm ở nước ta mới được đề cập nghiên cứu Vì vậy, cần phải

có nghiên cứu cụ thể cho việc ứng dụng công nghệ vật liệu Fe0 nano để xử lý hoá chất bảo vệ thực vật tồn lưu trong đất tại các kho chứa hóa chất bảo vệ thực vật

Với những lý do trên đề tài “Nghiên cứu ứng dụng vật liệu sắt nano xử lý hóa chất bảo vệ thực vật - DDT trong đất ô nhiễm” đã được Liên hiệp Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam cho phép thực hiện Đây là nghiên cứu có triển vọng thực

tiễn cao, tiếp nhận được công nghệ tiên tiến, góp phần vào sự nghiệp bảo vệ môi trường và đóng góp một phần cơ sở khoa học cho Ủy ban nhân dân các tỉnh thực hiện quyết định số 1946/QĐ-TTg về việc xử lý, phòng ngừa ô nhiễm môi trường do hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu trên phạm vi cả nước

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU

I Tổng quan về thuốc bảo vệ thực vật

  Thuốc BVTV là những hợp chất hoá học (vô cơ, hữu cơ), những chế phẩm sinh học (chất kháng sinh, vi khuẩn, nấm, virus …), những chất có nguồn gốc thực vật, động vật, được sử dụng để bảo vệ cây trồng và nông sản, chống lại sự phá hại của những sinh vật gây hại (côn trùng, nhện, tuyến trùng, chuột, chim, thú rừng, nấm, vi khuẩn, rong rêu, cỏ dại, …)

Theo qui định tại điều 1, chương 1, điều lệ quản lý thuốc BVTV (ban hành kèm theo Nghị định số 58/2002/NĐ-CP ngày 03/6/2002 của Chính phủ), ngoài tác dụng phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật, thuốc BVTV còn bao gồm cả những chế phẩm có tác dụng điều hoà sinh trưởng thực vật, các chất làm rụng lá, làm khô cây, giúp cho việc thu hoạch mùa màng bằng cơ giới được thuận tiện (thu hoạch bông vải, khoai tây bằng máy móc, …) Những chế phẩm có tác dụng xua đuổi hoặc thu hút các loài sinh vật gây hại tài nguyên thực vật đến để tiêu diệt

Ở nhiều nước trên thế giới thuốc BVTV có tên gọi là thuốc trừ dịch hại Sở dĩ gọi là thuốc trừ dịch hại là vì những sinh vật gây hại cho cây trồng và nông sản có một tên chung là những dịch hại, do vậy những chất dùng để diệt trừ chúng được gọi là thuốc trừ dịch hại

I.1 Các nhóm thuốc BVTV và phân loại

Có nhiều phương pháp phân loại thuốc bảo vệ thực vật khác nhau, theo cuốn

“Thuốc bảo vệ thực vật – NXB Nông nghiệp, năm 1995”, các phương pháp phân loại thuốc BVTV như sau:

- Phân loại theo độc tính:

+ Nhóm Ia: Cực độc

+ Nhóm Ib: Độc tính cao

+ Nhóm II: Độc tính vừa

+ Nhóm III: Độc tính nhẹ

- Phân loại theo đối tượng sử dụng: Thuốc trừ sâu, bệnh, cỏ, chuột,

- Phân loại theo cơ chế gây tác động: Thuốc kìm hãm Cholinesteraza, thuốc kìm hãm

quang hợp, thuốc chống đông máu;

- Phân loại theo con đường xâm nhập: Thuốc xâm nhập qua lá, qua rễ, qua tiếp xúc,

qua xông hơi, qua con đường tiêu hoá;

- Phân loại theo nguồn gốc: Thuốc hữu cơ, thuốc thảo mộc, thuốc vô cơ;

- Phân loại theo cấu tạo hoá học: Hợp chất hữu cơ halogen, cơ phốt pho, cacbamat;

- Phân loại theo dạng thuốc: dạng sữa, bột, lỏng, hạt,…

-Phân loại theo nhóm chức hoá học chính có tác dụng gây độc:

Các loại thuốc BVTV đều chứa các nhóm hoạt tính độc học đặc trưng, vì vậy có

thể phân loại theo nhóm chức hoá học chính có tác dụng gây độc như: nhóm clo hữu

cơ, lân hữu cơ, cacbamat, …

Nhóm các hợp chất clo hữu cơ: trong cấu trúc phân tử có nhiều nguyên tử Clo liên kết trực tiếp với nguyên tử C, có hoặc không có các nguyên tử S, N trong phân tử Điển hình là Campheclor, DDT, CHC, Lindan, Mehoxychlo, Perthan, Thiodan, dẫn chất chlocyclodien (Chlordan, Heptaclor, Aldrin, Dieldrin) và Endosulphan

Nhóm các hợp chất lân hữu cơ: trong phân tử có chứa một hoặc nhiều nguyên

tử phốt pho, không bền trong hệ sinh học, dễ hoà tan trong nước và dễ bị hydro hoá Điển hình là Thiophos, Wofatox, Sythox, chlopyriphos, Fenamiphos, Fenitrothion,

Diazinon, Dimethoat, Ethoprophos, Fenamiphos, Fenotrothion, Fenthion, isazofos,

Isofenphos, Malathion, Methidation, Mevinphos, Naled, Omethoat, Phethoat, Phosalon, Pirimiphos, Profenofos, Triazophocs, Trichlorfon, Bromophos, Cyanophos, Formothion

Nhóm các hợp chất cacbamat: là các chất có chứa nhóm R1-NH-COO-R2 Bendicard, Butocarboxim, Carbaryl, Fenobucarb, Isoprocarb, Methicarb, Pirimicarb, Propoxur, Carbofuran, Cabosulfan, Thiofanox

Nhóm các hợp chất Pyrethroid tổng hợp: trong phân tử của chúng có cả nguyên

tố Cl, O và N, nhân thơm nối với nhau bằng nguyên tử ôxi Pyrethrin, Acrinathrin, Acrinathrin, Alphamethrin, Cyfluthrin, Cyhalothrin, Cyprmethrin, Fenpopathrin, Flucinthrinat, Fluvatinat, Fermethrin

Trong các loại đó, đáng chú ý nhất là nhóm hóa chất cơ clo vì đây là nhóm gây ảnh hưởng nặng nề và kéo dài nhất đến sức khoẻ con người khi có mặt trong môi trường

I.2 Đặc điểm, tính chất của DDT và các tác động của nó đến môi trường

I.2.1 Đặc điểm, tính chất của DDT

DDT là loại thuốc trừ sâu đã được sử dụng trong nhiều năm qua Công thức hoá học của loại thuốc này là C14H9Cl5 tên khoa học là diclodiphenyltricloetan hay (1,1,1 – trichloro - 2,2-bis (p - chlorophenyl) etan) và gọi tắt là DDT, được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1874, tác dụng diệt côn trùng của DDT chưa được phát hiện cho tới năm 1939 Trong những năm đầu của cuộc Chiến tranh Thế giới thứ II, DDT được

sử dụng một cách hiệu quả giúp quân đội và dân thường trong việc kiểm soát sự lan truyền của dịch sốt rét và các bệnh dịch khác phát sinh từ côn trùng Chính vì công lao phát hiện ra DDT, nhà hoá học người Thuỵ Sỹ, Paul Hermann Muller đã đoạt giải Nobel về Y học năm 1948 Sau Chiến tranh Thế giới thứ II, DDT đã được sản xuất để

sử dụng như một loại thuốc bảo vệ thực vật để kiểm soát tiêu diệt côn trùng trong nông nghiệp và các loại côn trùng gây bệnh [5]

Nhưng chỉ hai thập niên sau đó, vào năm 1962, trong cuốn “Silent Spring” của nhà sinh học người Mỹ, Rechel Carson đã mô tả thực trạng ô nhiễm DDT và dự báo ảnh hưởng của nó tới sức khoẻ con người và môi trường Do đó, tại Hoa Kỳ từ năm

1972 DDT đã bị cấm sử dụng Tuy nhiên đến nay các nhà sản xuất tại Mỹ vẫn tiếp tục sản xuất DDT để xuất khẩu sang châu Phi và các nước châu Á trong đó có Việt Nam (300.000 kg/năm) [5] Ở Mỹ nguyên nhân gây ô nhiễm đất lớn nhất bởi DDT là việc

sử dụng thuốc BVTV trong ngành nông nghiệp, ước tính ngành nông nghiệp nước Mỹ

đã sử dụng khoảng 13.000 tấn DDT vào năm 1966 và gần 7.000 tấn DDT vào năm

1971 [5]

Tuy DDT đã bị cấm ở Hoa Kỳ từ năm 1972 nhưng đến nay hoá chất này vẫn còn là một vấn nạn cho Cục bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ ở những vùng nông nghiệp và những vùng quanh nhà máy sản xuất DDT Hiện tại DDT vẫn còn ngưng tụ nơi thềm lục địa vùng Palos Verdas (ngoài khơi vùng biển Los Angeles) vì nhà máy sản xuất DDT Montrose Chemical Co, tại Torrance đã thải DDT vào hệ thống cống rãnh thành

phố từ năm 1971 Việc xử lý ô nhiễm DDT cho vùng này ước tính sẽ tốn kém khoảng

300 triệu USD [13]

DDT là tổng hợp của 3 dạng là p,p’-DDT (85%), o,p’-DDT (15%) và DDT (lượng vết) Tất cả ba dạng trên đều là chất bột vô định hình DDT cũng có thể chứa DDE (1,1-dichloro-2,2-bis (p-chlorophenyl) etylen) và DDD (1,1-dichloro-2,2-bis (p-chlorophenyl) etan) là những chất nhiễm bẩn trong quá trình sản xuất DDD cũng có thể được sử dụng để diệt trừ sâu hại, nhưng hiệu quả kém hơn nhiều so với DDT, một dạng của DDD (o,p’-DDD) đã được sử dụng để điều trị bệnh ung thư tuyến thượng thận Cả DDD và DDE đều là những sản phẩm không mong muốn trong quá

o,o’-trình sản xuất DDT

- Công thức hoá học của DDT: C14H9Cl5,

- Cấu tạo phân tử DDT:

Hình I.1 Cấu tạo phân tử DDT [5]

- Tính chất vật lý, hoá học: DDT có khối lượng phân tử 354,49; là chất bột vô

định hình màu trắng; nhiệt độ nóng chảy 108,5-1090C; nhiệt độ sôi 185-1870C tại 7 Pa; khối lượng riêng: 1,55 g/cm3; tan ít trong nước (0,025mg/l ở 250C), tan tốt trong các dung môi hữu cơ như: etanol, etylete, aceton,… Trong môi trường DDT dễ dàng

bị phân hủy thành DDD và DDE, chúng có tính chất hóa học tương tự như DDT nhưng chúng tồn tại lâu hơn, bền hơn DDT trong môi trường Là một chất rất bền vững trong môi trường, trơ với các phản ứng quang phân, ôxy không khí Nếu điều kiện phản ứng mạnh như nồng độ kiềm lớn và được đốt nóng sẽ tạo thành anion của axit bis (Cl-4- phenyl)-2,2 etanoic hoặc bị polymer hóa thành sản phẩm dạng nhựa có màu [5]

- Độc tính: DDT là loại thuốc trừ sâu có độ bền vững và độc tính cao Sự gây

hại của DDT đối với môi trường là do hai thuộc tính của nó là sự tồn tại lâu trong môi trường và sự hòa tan trong lipid Vì DDT không hòa tan trong nước nên nó rất khó bị

rửa trôi trong môi trường DDT hòa tan tốt trong chất béo vì vậy khi động vật ăn thức

ăn có chứa DDT thì DDT sẽ kết hợp với chất béo trong cơ thể nó và tích lũy ở đó Một khi DDT xâm nhập được vào cơ thể nó sẽ có xu hướng tích lũy lại ở các mô mỡ Sự tích lũy DDT có sự tăng lên qua các bậc dinh dưỡng gọi là sự phóng đại sinh học, nó xảy ra trong các chuỗi thức ăn Điều này có nghĩa là trong chuỗi thức ăn càng ở những động vật bậc cao trên đầu chuỗi thức ăn thì càng tích lũy nhiều DDT Và con người luôn luôn là sinh vật ở bậc cuối cùng của mọi chuỗi thức ăn DDT có tác dụng lên hệ thần kinh của động vật, đặc biệt là hệ thần kinh ngoại biên, gây rối loạn thần kinh và

ức chế enzim chức năng đòi hỏi sự dịch chuyển các ion dẫn đến tê liệt DDT thuộc nhóm độc II, LD50 per os: 113-118 mg/kg; LD50 dermal: 2150 mg/kg [5]

I.2.2 Sự tồn tại của DDT trong môi trường [1]

- Sự tồn tại của DDT trong đất và nước ngầm

DDT tồn tại ở trạng thái khó di chuyển và chuyển hóa trong hầu hết các loại đất Các con đường mất và suy thoái của DDT trong môi trường đất bao gồm mất do dòng chảy, bay hơi, phân hủy sinh học (hiếu khí và kị khí) Tuy nhiên những quá trình này xảy ra rất chậm Các sản phẩm phân hủy trong môi trường đất là DDE và DDD, chúng cũng tồn tại lâu trong môi trường và có tính chất vật lý và hóa học tương tự như DDT Do khả năng hòa tan thấp trong nước nên DDT được giữ ở mức độ cao trong đất, trong các thành phần của đất, đặc biệt là chất hữu cơ Mặc dù vậy DDT vẫn được phát hiện trong các hợp phần khác của đất và nước ngầm, đặc biệt trong đất chứa ít chất hữu cơ

Bảng I.1 Thời gian bán phân hủy của một số thuốc BVTV clo hữu cơ [5]

TT Tên thuốc BVTV Thời gian bán phân hủy

- Sự tồn tại của DDT trong nước mặt

DDT có mặt trong nước mặt chủ yếu do dòng chảy, sự vận chuyển của khí, sự rửa trôi hoặc bởi sự phun trực tiếp Các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và ngoài thực tế tại Vương quốc Anh đã đưa ra, thời gian bán phân hủy của DDT trong nước hồ

là 56 ngày, trong nước sông là 28 ngày và rất ít DDT mất khỏi trầm tích ở cửa sông sau 46 ngày Các con đường chính để giảm DDT trong nước mặt là bay hơi, phân hủy quang hóa, do sự hấp thụ truyền từ phân tử nước vào trầm tích

- Sự tồn tại của DDT trong thực vật

DDT không được hấp thu và lưu trữ ở mức độ lớn trong thực vật DDT không

di chuyển vào cây cỏ như linh lăng hay đậu tương và chỉ một lượng nhỏ DDT và các chất chuyển hóa của nó được tìm thấy trong cà rốt và củ cải khi chúng được dùng để

xử lý DDT trong đất Một số loại thực vật tích lũy nhiều như ngô, các cây ngũ cốc, lúa, nhưng DDT ít di chuyển lên các bộ phận khác của cây mà chúng tập trung chủ yếu ở phần rễ

I.2.3 Ảnh hưởng của DDT đến cơ thể sống [1]

- Tác dụng lên các loài thủy sinh vật

DDT có độc tính cao với nhiều loài thủy sinh không xương sống Theo báo cáo thí nghiệm LD50s (nồng độ gây chết 50% loài thủy sinh không xương sống khác nhau trong thí nghiệm) sau 96 giờ là từ 0,18 µg/l đến 7,0 µg/l đối với muỗi vằn, tôm càng DDT rất độc đối với các loài cá, và có thể gây độc cho một số loài lưỡng cư đặc biệt ở giai đoạn ấu trùng Ngoài khả năng gây độc cấp tính, DDT còn tích lũy đáng kể trong

cá và các loài thủy sản khi có sự tiếp xúc lâu dài Điều này xảy ra chủ yếu do sự hấp thụ từ trầm tích và nước vào hệ động thực vật thủy sinh, trong đó bao gồm cá

- Tác động đối với chim

DDT ở dạng hơi trong thực tế không gây độc đối với các loài chim Trong các loài chim thì DDT gây độc chủ yếu qua con đường thức ăn thông qua việc ăn thịt các loài trên cạn và các loài sinh vật thủy sinh có tích lũy nhiều DDT trong cơ thể, chẳng hạn như cá, giun đất và các loài chim khác Hiện nay vấn đề quan tâm là sự ảnh hưởng của DDT đối với sự sinh sản ở các loài chim như làm vỏ trứng mỏng đi, đặc biệt là tỷ

lệ chết của phôi thai cao

- Tác động đến các loài động vật khác

Giun đất ít bị độc cấp tính do DDT và nó có khả năng chống chịu DDT ở mức

độ cao hơn các sinh vật khác trong môi trường nhưng chúng có khả năng gây độc lớn cho các loài ăn chúng do sự phóng đại sinh học DDT không độc hại đối với ong và

LD50 đối với ong mật là 25µg/con

- Tác động đến con người

Qua Công ước Stockholm, DDT bị cấm sử dụng trong nông nghiệp vì ảnh hưởng của chúng lên con người về lâu dài Báo cáo khoa học tháng 6/2006 ở Đại học

Y Tế Công Cộng Berkeley cho thấy rằng trẻ sơ sinh bị tiếp nhiễm gián tiếp trong bụng

mẹ sẽ bị chậm phát triển cả về cơ thể và thần kinh, cũng như tỉ lệ tử vong trong bụng

mẹ rất cao Nghiên cứu cũng cho thấy rằng từ năm 1945 trở đi việc sử dụng DDT đã làm cho 19 loài muỗi có mang ấu trùng sốt rét tăng thêm sức đề kháng, do đó cần phải phun xịt một liều lượng cao hơn Kết quả là con người ngày càng khó khống chế các dịch bệnh do côn trùng gây ra hơn DDT thường xâm nhập vào cơ thể sinh vật và tích lũy qua các bậc dinh dưỡng dẫn đến hiện tượng phóng đại sinh học, nó xảy ra trong các chuỗi thức ăn Và con người là sinh vật ở bậc cuối cùng của mọi chuỗi thức ăn nên sẽ tích lũy lượng lớn nhất DDT

I.2.4 Tình hình sử dụng và mức độ ô nhiễm DDT trên thế giới và Việt Nam [1]

a Tình hình sử dụng DDT trên thế giới và ở Việt nam

Trong và sau chiến tranh thế giới lần thứ hai (1939 – 1945) DDT trở thành một chất được sử dụng phổ biến Thời kỳ sử dụng nhiều nhất đạt tới 175 triệu tấn trên toàn cầu năm 1970 Việc sử dụng DDT nhiều nhất tại Hoa Kỳ là năm 1959 với số lượng là

36 triệu kg hóa chất đã được rải Tuy nhiên đến năm 1970 các câu hỏi về tác động nghiêm trọng của DDT đến môi trường đã được đưa ra Và báo cáo đã chỉ ra rằng các loài côn trùng có lợi hoặc vô hại như ong, các loài cá, chim và một số động vật khác

bị chết hoặc bị tổn hại khi tiếp xúc với DDT Do tác động có hại của DDT đến môi trường lớn hơn so với sự có lợi của DDT nên các cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ

đã cấm sử dụng DDT vào năm 1972 Tuy nhiên nó vẫn được sử dụng ở một số nước khác

DDT vẫn được sử dụng ngày nay tại các quốc gia Châu Phi như Zimbabwe và Ethiopia để kiểm soát muỗi và ruồi Glossia Đây là hai loại côn trừng gây ra hai bệnh nguy hiểm là sốt xuất huyết và bệnh ngủ DDT đã được sử dụng để diệt ruồi Glossia tại hồ Kariba ở Zimbabwe

DDT được dùng lần đầu tiên ở Việt Nam vào năm 1949 để phòng ngừa bệnh sốt rét Tuy nhiên số lượng DDT sử dụng chỉ có 315 tấn trong năm 1961 và giảm xuống còn 22 tấn trong năm 1974.Năm 1992, DDT đã nằm trong danh sách các HCBVTV cấm sử dụng trong nông nghiệp Năm 1994, Viện ký sinh trùng và sốt rét ngừng cung cấp DDT cho các tỉnh, nhưng tại một số địa phương vẫn còn lưu giữ và sử dụng Tới năm 1995, Việt Nam chính thức ngừng sử dụng DDT trong việc kiểm soát vectơ truyền bệnh sốt rét, nhưng do công tác quản lý còn lỏng lẻo DDT vẫn còn được

sử dụng ở nhiều nơi

Về nguyên tắc, các loại thuốc BVTV có độc tính cao và bền vững trong môi trường đều bị hạn chế và cấm sử dụng Tuy nhiên, trong thực tế vẫn còn tình trạng lưu thông, buôn bán, sử dụng các thuốc BVTV ngoài danh mục Ngoài ra, còn những kho thuốc BVTV, chủ yếu là thuộc thế hệ DDT chưa kịp tiêu thụ hoặc chưa được phân hủy ở một số địa phương mà tới nay vẫn chưa có giải pháp khắc phục hữu hiệu Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, lượng thuốc BVTV tồn đọng năm 2005 là 39.800 kg dạng bột, 14.000 lít và khoảng 1.400.000 bao bì Trong đó thuốc BVTV xếp vào loại ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POP) khoảng 13.000 kg dạng bột chiếm khoảng 30% Thuốc BVTV là POP còn tồn đọng ở Viêt Nam chủ yếu là DDT (lẫn với Lindan) Đây là loại thuốc còn tồn đọng lại ở các kho

từ trước năm 1990 Các loại thuốc BVTV dạng POP tồn đọng nhiều nhất ở các tỉnh

Hà Tĩnh, Nghệ An, Quảng Bình, Quảng Trị, Thái Nguyên Kết quả điều tra năm

2010 của Cục Bảo vệ Thực vật, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho thấy hiện cả nước có 89.957,177 kg, 27.989.028 lít và 75.533,491 kg bao bì thuốc BVTV tồn đọng cần tiêu hủy

Công ước về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POP) được các nước ký ngày 22/5/2001 tại Stockhom và có hiệu lực từ ngày 17/5/2004 Việt Nam đã phê chuẩn công ước này vào ngày 22/7/2002 và trở thành quốc gia thành viên thứ 14 của

công ước Hiện nay, Bộ Tài nguyên và Môi trường là đầu mối quốc gia thực hiện công ước ở Việt Nam

b Tình hình ô nhiễm DDT trên thế giới và ở Việt Nam

Do những tác hại của DDT đến môi trường và con người nên năm 1972 chính phủ Hoa kỳ đã cấm sử dụng hoàn toàn DDT Tuy nhiên đến nay hóa chất này vẫn gây tác hại ở các vùng nông nghiệp đã sử dụng và những vùng quanh nơi sản xuất trước đây Hiện nay DDT vẫn còn bị ngưng tụ tại thềm lục địa vùng Palos Vedas (ngoài khơi vùng biển Los Angeles) vì nhà máy sản xuất ra DDT Montrose Chemical tại Torrance đã thải DDT vào hệ thống cống rãnh thành phố từ năm 1971 Sự tích tụ nhiều nhất DDT và các hợp chất có liên quan là ở biển phía Tây Trung Quốc Ở các

bờ biển lượng tích tụ DDT vẫn rất lớn như: vịnh Bengal, biển Arabian và biển Bắc Trung Quốc v.v Hàm lượng DDT có trong trầm tích đáy sông ở vịnh River tại Washington dao động từ 0,1- 234 µg/kg Ở Canada, tổng lượng DDT lắng đọng trên

bề mặt trầm tích ở các hồ trong lục địa vào khoảng 9,7µg/l

Ở Việt Nam một lượng lớn DDT còn tồn đọng trong các kho ở khắp các tỉnh Mặc dù đã được thu gom và tiêu hủy nhưng do việc tiêu hủy không triệt để một lượng lớn DDT bị thải ra môi trường ngấm vào nước ngầm và đất Theo kết quả từ dự án điều tra của Trung tâm công nghệ xử lý môi trường, thuộc Bộ Tư lệnh Hoá học, kiểm

kê ban đầu về tổng lượng thuốc bảo vệ thực vật tồn đọng, quá hạn cần tiêu huỷ hiện nay trên phạm vi toàn quốc là khoảng 300 tấn, trong đó có khoảng 10 tấn DDT Theo phụ lục I về danh mục điểm tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và đặc biệt nghiêm trọng ban hành kèm theo Quyết định số 1946 /QĐ-TTg ngày 21 tháng 10 năm 2010 của Thủ tướng Chính phủ thì trên toàn quốc có 240 điểm tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật nghiêm trọng cần phải xử lý trước năm 2015

Bảng I.2 Hiện trạng tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật tại các kho trên toàn quốc

TT Tỉnh

Số điểm còn tồn

dư

Đặc điểm, nồng độ các HCBVTV vượt quá so với

QCVN 04/2008/BTNMT

1 Hà Giang 1 Nồng độ hóa chất bảo vệ thực vật trong các mẫu đất

như Lindan vượt từ 37,4 đến 3458,09 lần; DDT

TT Tỉnh

Số điểm còn tồn

3 Yên Bái 02

Nồng độ hóa chất bảo vệ thực vật trong các mẫu đất như DDT vượt 8,2 lần; lindan vượt 2,2-3,4 lần; tổng thuốc trừ sâu Clo hữu cơ trừ DDT và Lindan vượt 1,23 lần

4 Thái Nguyên 05

Nồng độ hóa chất bảo vệ thực vật trong các mẫu đất như Lindan ở độ sâu 0,2 m vượt 5608,1 lần; ở độ sâu 0,5m vượt 12565,4 lần; ở độ sâu 1,5 m vượt

126550 lần; ở độ sâu 2 m vượt 12671,5 lần còn DDT vượt hàng trăm lần

5 Bắc Giang 02

Nồng độ hóa chất bảo vệ thực vật trong các mẫu đất là: Lindane (1-3,8 mg/kg), p,p’-DDT (0,5-1,3 mg/kg) ở độ sâu 0-50 cm

6 Bắc Ninh 01

Hiện không còn hóa chất BVTV tồn lưu nhưng có dấu hiệu ô nhiễm đất rất nặng nước ngầm ở độ sâu 10m có mùi hóa chất BVTV nồng nặc

7 Lạng Sơn 02

Mẫu đất tại xưởng sản xuất nông dược cũ DDT vượt 137 lần; mẫu đất gần kho chứa cũ DDT vượt 2.900 lần; mẫu đất gần kho DDT vượt 123,4 lần

8 Hải Dương 01

Nồng độ hóa chất bảo vệ thực vật trong các mẫu đất như: Lindan vượt 3,2 đến 4,4 lần; Nồng độ DDT vượt 1,3 lần

TT Tỉnh

Số điểm còn tồn

12 Nghệ An 189

Nồng độ DDT trong các mẫu đất cao hơn rất nhiều

so với QCVN 04/2008, dao động 1,4 đến 82.183 lần, thấp nhất tại nền kho xóm Hoà Đồng, thị trấn Hòa Bình, huyện Tương Dương và cao nhất tại điểm chôn hóa chất BVTV tại thôn Trung Yên, xã Yên Khê, huyện Con Cuông

13 Hà Tĩnh 8

Nồng độ DDT trong các mẫu đất cao hơn rất nhiều

so với QCVN 04/2008, vượt từ 5 đến 4200 lần

14 Quảng Bình 7

Nồng độ hóa chất bảo vệ thực vật trong các mẫu đất

so với QCVN dieldril vượt từ 62,8 đến 532 lần; Eldril từ 6,4 đến 794,8 lần, DDT vượt 22,5 lần

15 Quảng Trị 7

Nồng độ hóa chất bảo vệ thực vật trong các mẫu đất

so với QCVN Nồng độ Eldril vượt 132 lần; Nồng

độ dieldril vượt từ 7 đến 11 lần, DDT vượt từ 35,8 đến 1.050 lần, Lindan vượt 9,2 lần Nồng độ endosulfan dao động từ 1,8-2 mg/kg

Nguồn: Phụ lục I về danh mục điểm tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật gây ô nhiễm môi trường môi trường nghiêm trọng và đặc biệt nghiêm trọng ban hành kèm theo Quyết định số 1946 /QĐ-TTg ngày 21 tháng 10 năm 2010 của Thủ tướng Chính phủ

Ngoài ra cũng theo quyết định trên thì trên toàn quốc còn 95 điểm tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật cần xử lý triệt để đến năm 2020

Để đánh giá, lựa chọn địa điểm xử lý DDT tồn lưu trong đất, đề tài đã tiến hành tìm hiểu sự tồn lưu DDT tại hai địa phương là Hà Nội và Bắc Ninh Hà Nội có một số huyện ngoại thành trồng rau cung cấp cho địa bàn Thủ Đô, trong quá trình sản xuất có

sử dụng một lượng lớn HCBVTV, Bắc Ninh là địa phương có điểm ô nhiễm nghiêm trọng cần phải xử lý

II Hiện trạng tồn lưu DDT trong đất Hà Nội và Bắc Ninh

II.1 Tồn lưu DDT trong đất Hà Nội [42]

a Hiện trạng tồn lưu DDT

Các tác giả Vu Duc Toan, Vu Duc Thao, Jurg Walder, Hans-Rudolf, Cao The

Ha đã tiến hành thu thập 60 mẫu đất tầng mặt (0-5 cm) tại các xã và thị trấn thuộc 5 huyện ngoại thành Hà Nội là Sóc Sơn, Đông Anh, Gia Lâm, Từ Liêm, Thành Trì và nội thành Ha nội vào tháng 2 năm 2006 và tiến hành phân tích hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ [baogồm: p,p’ diclodiphenyltricloroetan (DDT), p-diclodiphenyldicloetylen p’(DDE), p,p’ diclodiphenyldicloetan (DDD), α, β, γ và δ-hexaclocyclohexan (HCH)] tại phòng thí nghiệm khoa Hóa học, trường Đại học Khoa

học ứng dụng Basel, Thụy sĩ vào đầu tháng 3 năm 2006

Hình I.2 Bản đồ khu vực nghiên cứu

Kết quả phân tích tồn dư thuốc trừ sâu clo hữu cơ như sau :

Bảng I.3 Hàm lượng của các chất OCPs đã chọn trong đất mặt Hà Nội

Vùng α -

HCH

HCH

β- HCH

γ- HCH

δ-∑ HCH

DDE

DDD

DDT ∑DDT

p,p’-A Nông nghiệp

Sóc sơn 1 C1 2,66 2,96 0,65 0,29 6,56 98,65 45,44 17,75 161,84C2 2,88 3,69 0,79 0,29 7,65 93,58 45,75 24,42 163,75C3 3,09 3,49 0,78 0,39 7,75 53,69 25,24 23,32 102,25C4 4,08 4,26 1,07 0,98 10,39 54,64 27,43 24,19 106,26C5 3,86 4,26 1,08 1,18 10,38 93,16 44,67 24,93 162,76C6 3,98 4,19 0,97 0,63 9,77 49,94 25,97 22,75 98,66 C7 3,67 4,08 0,95 0,46 9,16 50,92 23,42 22,38 96,72 C8 2,57 2,25 0,96 0,69 6,47 48,85 23,48 21,92 94,25

Đông Anh 1 C9 2,06 2,35 0,56 0,59 5,56 43,68 22,68 19,9 86,26 C10 2,58 2,97 0,67 0,15 6,37 46,48 24,86 21,42 92,76 C11 2,26 2,98 0,76 0,56 6,56 49,78 24,39 23,49 97,66 C12 2,66 3,67 0,76 0,57 7,66 47,79 25,87 22,06 95,72 C13 1,68 2,66 0,56 0,16 5,06 33,69 16,44 14,12 64,25 C14 2,45 2,76 0,68 0,49 6,38 32,86 17,97 12,99 63,82 C15 2,26 2,98 0,69 0,46 6,39 33,14 15,43 13,7 62,27

Gia Lâm 1 C16 3,19 3,96 0,87 0,68 8,69 47,92 21,44 18,98 88,34 C17 2,36 2,68 0,78 0,47 6,29 43,15 21,44 18,06 82,65 C18 2,26 2,48 0,56 0,37 5,67 35,58 16,38 15,47 67,43

Trung tâm Hà Nội 2 C19 2,66 2,48 0,86 0,56 6,65 24,72 13,15 5,38 43,25 C20 2,86 2,96 0,66 0,59 6,89 14,19 8,12 0,05 22,36 C21 1,48 2,95 0,28 0,25 4,96 28,17 13,12 5,15 46,44

Từ liêm 1 C22 5,86 6,68 1,46 0,56 14,56 83,75 43,56 40,96 168,27C23 6,07 6,19 1,46 0,96 14,68 78,92 45,29 40,17 164,38C24 3,06 3,48 0,76 0,26 7,56 35,97 17,36 14,99 68,32 C25 3,16 3,39 0,75 0,09 7,39 33,78 14,73 12,84 61,65 C26 3,57 3,86 0,86 0,27 8,56 32,23 15,96 14,28 62,47 C27 3,67 3,79 0,86 0,36 8,68 29,94 15,74 13,95 59,63 C28 3,49 3,98 0,84 0,18 8,49 31,32 14,19 12,83 58,34

Thanh trì 1 C29 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 C30 8,56 9,28 1,86 0,87 20,57 97,54 49,36 24,93 171,83C31 3,15 3,38 0,76 0,08 7,37 42,92 16,59 11,85 71,36

Công nghiệp Sóc Sơn 2 C32 2,37 2,39 0,57 0,26 5,59 36,82 17,88 9,02 63,72

C33 2,36 2,06 0,58 0,57 5,57 36,73 17,16 13,93 67,82 C34 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02

Đông Anh 2 C35 2,26 2,36 0,58 0,16 5,36 19,43 9,63 9,18 38,24 C36 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 C37 2,28 1,96 0,77 0,36 5,37 18,56 9,82 7,94 36,32 C38 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 C39 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02

Gia Lâm 2 C40 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 C41 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 C42 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 C43 3,27 2,89 0,76 0,66 7,58 33,28 15,86 14,44 63,58 C44 3,17 2,86 0,77 0,96 7,76 35,19 16,83 15,45 67,47 C45 1,76 1,86 0,38 0,28 4,28 13,39 5,62 4,15 23,16 C46 1,56 1,76 0,86 0,48 4,66 13,56 4,98 3,89 22,43

Trung tâm Hà Nội 2 C47 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 C48 2,36 2,08 0,77 0,58 5,79 8,32 2,54 2,32 13,18 C49 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 C50 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 C51 2,19 1,79 0,59 0,29 4,86 13,34 5,54 4,74 23,62 C52 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 C53 1,18 1,96 0,57 0,47 4,88 13,68 5,92 5,16 24,76

Từ Liêm 2 C54 2,16 2,37 0,57 0,66 5,76 17,66 7,38 7,12 32,16 C55 2,36 2,08 0,78 0,56 5,78 19,48 7,98 7,72 35,18 C56 1,98 1,96 0,56 0,36 4,86 14,84 5,88 5,62 26,34 C57 1,98 2,16 0,47 0,16 4,77 16,89 8,59 6,94 32,42

Thanh Trì C58 2,36 2,08 0,76 0,46 5,66 13,44 4,74 4,39 22,57 C59 2,29 1,86 0,68 0,46 5,29 12,98 4,92 4,39 22,29 C60 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 Hàm lượng của các hợp chất OCPs trong các mẫu đất được thể hiện trong Bảng I.3 Các mẫu nói chung có hàm lượng các chất ô nhiễm theo thứ tự hàm lượng DDT tổng số > HCH tổng số, DDT tổng số được phát hiện ở nồng độ tương đối cao trong khu vực nông nghiệp Hàm lượng DDT tổng số dao động từ <0,02 đến 171,83 ng/g Hàm lượng DDT tổng số trong khu vực nông nghiệp là 89,86 ±47,17 ng/g, như vậy là thấp hơn hàm lượng DDT tổng số tối đa cho phép (MAC) trong đất mặt theo tiêu chuẩn Việt Nam 5941 - 1995 (DDT tổng số <100ng/g) nhưng cao hơn so với QCVN 04:2008/BTNMT về Giới hạn tối đa cho phép của dư lượng HCBVTV trong đất

(DDT 0,01 mg/kg) Tuy nhiên hàm lượng DDT tổng số trong một số mẫu vẫn cao hơn giá trị MAC Kết quả cho thấy rằng các mẫu lấy ở các vị trí thuộc khu vực nông nghiệp như C1, C2, C3, C4, C5, C22, C23 và C30 có nồng độ cao hơn giá trị MAC là 261,84, 163,75, 102,25, 106,26, 162,76, 168,27, 164,38 và 171,83 ng/g (Bảng I.3) Các kết quả ở mức cao này cho thấy sự sử dụng phổ biến DDT như một loại thuốc trừ sâu bảo vệ cây trồng tại các địa điểm này trong nhiều thập kỷ gần đây

Trong các khu vực công nghiệp và trung tâm Hà Nội và năm đô thị xung quanh thuộc các huyện ngoại thành, DDT tổng số cũng được phát hiện ở nhiều cấp độ khác nhau, từ <0,02 đến 67,82 ng/g (trung bình từ 21,22 ± 22,67 ng/g) Điều này phản ánh DDT được sử dụng để kiểm soát sự lây nhiễm mầm bệnh cho mục đích y tế công cộng trong thành phố Theo Hung và các cộng sự (2002), đã có 24.024 tấn DDT được sử dụng để chống lại bệnh sốt rét và muỗi từ năm 1957 đến năm 1994 tại Việt Nam

Các kết quả cho thấy HCH tổng số phát hiện được ở tất cả các mẫu đất phân tích Hàm lượng HCH tổng số trong các khu vực nông nghiệp dao động từ <0,05 đến 20,57 ng/g (trung bình từ 3,23 ±2,85 ng/g), trong khu vực công nghiệp và đô thị dao động khoảng <0,05 đến 7,76 ng/g (trung bình 3,23 ± 2,85ng/g) So với tiêu chuẩn Việt Nam 5941 – 1995, nồng độ γ- HCH trong mẫu đất được phân tích thấp hơn nhiều so với giá trị MAC (γ-HCH <100ng/g) nhưng so với QCVN 15: 2008/ BTNMT thì hàm lượng HCH đều vượt quá nhiều lần (0,01 mg/kg đất khô) Tương tự như DDT,

sự ô nhiễm HCH có nguồn gốc từ việc sử dụng nó như một loại thuốc trừ sâu bảo vệ cây trồng và như một chất ngăn chặn, kiểm soát sự lây nhiễm, lan truyền của mầm bệnh cho mục đích y tế công cộng HCH cũng có thể được đưa vào khu vực đô thị thông qua phương tiện giao thông, không khí từ khu vực nông nghiệp Khi đất mặt ở khu vực nông nghiệp ô nhiễm HCH, nó có thể được tích lũy qua các chuỗi thức ăn và sau đó đi vào, tích lũy trong cơ thể con người HCH lại có mặt hầu hết trong các mẫu phân tích

So sánh với các khu vực khác trên thế giới , hàm lượng DDT tổng số trong các mẫu đất ở khu vực Hà Nội với các mẫu đất tại Thượng Hải, Trung Quốc (18- 142 ng/g) và Tasamania, New Zealand (30 – 34.500ng/g) hay Bắc Kinh, Trung Quốc (0,77 – 2.178 ng/g) thì thấp hơn Trong khi nồng độ HCH tổng số trong đất Hà Nội thấp hơn

trong các mẫu đất ở Bắc Kinh, Trung Quốc (1,36 – 56,61 ng/g) hoặc Tanzania (< 0,1 – 59 ng/g) nhưng lại cao hơn dư lượng tìm thấy ở Thượng Hải (<0,03 – 2,4 ng/g)

Bên cạnh sự ô nhiễm DDT và HCH trong đất thì cũng tìm thấy con đường xâm nhập của chúng vào cơ thể con người và các môi trường khác tại Hà Nội (theo Nhan

và các cộng sự (2001)) Hàm lượng DDT tổng số và HCH tổng số trong các trầm tích

từ các kênh rạch ở khu vực trung tâm thành phố và các vùng ngoại ô của Hà Nội trong tháng 8 năm 1997 tương ứng dao động từ 7 đến 80 ng/g và 0,1 đến 3,1 ng/g khối lượng khô Hung và các cộng sự (2002) đã phát hiện có DDT tổng số và HCH tổng số trong nước mặt ở bốn hồ trung tâm Hà Nội cũng như sau kênh mương thủy lợi và hai con sông gần đó Báo cáo cho thấy rằng lượng DDT tổng số và HCH tổng số trung bình trong các hồ đo được vào tháng 8 năm 1999 tương ứng là 5,07 ± 6,88 ng/l và 31,71 ±60,4 ng/l Ngoài ra, Minh và các cộng sự (2004) cũng tìm thấy hàm lượng DDT tổng số và β – HCH trong 42 mẫu sữa mẹ tại Hà Nội tương ứng là 2.100 và 57ng/g Những kết quả này cùng với những kết quả nghiên cứu của các tác giả trên cho thấy sự ô nhiễm DDT và HCH tại Hà Nội là phổ biến và rộng rãi

Sự khác biệt về thành phần các đồng phân của HCH hoặc của DDT, và các chất chuyển hóa của chúng trong môi trường có thể giúp chỉ ra các nguồn ô nhiễm khác nhau DDT được nhập khẩu và sử dụng ở Việt Nam từ năm 1957 – 1994 Nó đã bị cấm sử dụng ở Việt Nam do độc tính cao và dư lượng tồn tại lâu dài trong môi trường (Hung và các cộng sự, 2002) Nói chung, DDT kỹ thuật có chứa 65 – 80% là p,p’- DDT, 15 – 21% o,p’-DDT, lên đến 4% p,p’ – DDD, và 1,5 % tổng số là 1- (p – chlorophenyl) – 2,2,2 trichloro ethanol (ATSDR, 2002) Trung bình tỷ lệ phần trăm của DDT và các chất chuyển hóa của nó trong các mẫu đất từ Hà Nội theo thứ tự p,p’ –DDE (54,4%) > p,p’- DDD (25,5%) > p,p’ – DDT (20,1%) Cần lưu ý rằng DDT có thể bị phân hủy sinh học trong điều kiện môi trường kỵ khí thành DDD và trong điều kiện môi trường hiếu khí thành DDE Trong mùa khô ở miền Bắc Việt Nam, với điều kiện đất hiếu khí, quá trình oxy hóa xảy ra tạo điều kiện thuận lợi cho chuyển đối p,p’-DDT thành p,p’-DDE Điều này đã được đánh giá trong nghiên cứu của Ramesh và cộng sự (1991) Ở các vùng nhiệt đới, các báo cáo cho thấy rằng p,p’ –DDE là một sản phẩm từ quá trình phân hủy DDT trong đất ở nhiều khu vực khác nhau của Ấn

Độ Với các chất chuyển hóa từ DDT, tỷ lệ (p,p’ – DDE + p,p’- DDD)/ ∑ DDT trong đất Hà Nội dao động giữa 0,75 và 0,99, trung bình là 0,79, điều này cho thấy rằng DDT bị phân hủy đáng kể Đây cũng là dấu hiệu cho thấy rằng gần đây các nguồn đưa DDT vào đất tại Hà Nội đã không còn nữa HCH kỹ thuật và lindane (>99% γ- HCH)

đã bị cấm chính thức từ năm 1994 tại Việt Nam HCH điều chế với kỹ thuật cao chứa 55- 80% α- HCH, 5-14% β – HCH, 8-15% γ-HCH và 2-16% là δ- HCH (Lee và các cộng sự, 2001) Tỷ lệ phần trăm các đồng phân của HCH trong hầu hết các mẫu đất ở

Hà Nội theo thứ tự là β- HCH (42,8%)> α-HCH(39,7%)> γ-HCH (10,9%)>δ-HCH (6,6%) Trong số các đồng phân, β- HCH có khả năng hòa tan thấp nhất, khả năng bốc hơi kém, và ổn định và khó bị phân hủy bởi vi sinh vật Xem xét các đồng phân khác

từ α- HCH với β- HCH, và γ-HCH với α- HCH đều có lượng nhiều hơn β- HCH Do

đó sự tồn tại ưu thế của β- HCH lại phản ánh nguồn đầu vào của β- HCH là từ lâu, tỷ

lệ α- HCH/γ- HCH thấp có thể đại diện cho việc sử dụng lindane, trong khi đó tỷ lệ các đồng phân khác cao có thể cho thấy việc sử dụng HCH kỹ thuật Tỷ lệ α- HCH/γ- HCH trong các khu vực thường sử dụng lindane dao động từ 0,2 – 1, so với 4 -15 cho HCH kỹ thuật (McConnell và các cộng sự 1993) Ở đây tỷ lệ trung bình của α- HCH/ γ- HCH trong các mẫu đất đã phân tích là 3,7 theo Nhan và các cộng sự (2001) Tỷ lệ γ- HCH, α- HCH, β- HCH trong trầm tích thu được từ 12 địa điểm tại các kênh rạch trong khu trung tâm thành phố và các vùng ngoại ô của thành phố Hà Nội tương tự như tỷ lệ của hỗn hợp HCH kỹ thuật Điều này cũng tương ứng với kết quả thu được

từ nghiên cứu của các tác giả, HCH kỹ thuật là nguồn chính của sự ô nhiễm HCH trong đất mặt ở Hà Nội

b Sự biến đổi của DDT trong đất tại Hà Nội [11]

Thông qua việc đánh giá thành phần phần trăm của DDT, DDD và DDE trong các mẫu đất có thể đưa ra các kết luận về sự biến đổi của DDT, thời gian xâm nhập vào đất cũng như điều kiện phân huỷ của chất này Từ số liệu phân tích thu được, phần trăm trung bình của DDT và các chất chuyển hoá từ DDT so với DDT tổng trong

60 mẫu đất tại Hà Nội giảm dần theo trật tự: p,p’-DDE (54,4%) > p,p’-DDD (25,5%)

> p,p’-DDT (20,1%)

Hình I.3 Phần trăm trung bình của DDT, DDE và DDD trong mẫu đất ở Hà Nội

DDT có thể bị phân huỷ bởi vi sinh vật trong môi trường tạo thành DDD ở điều kiện yếm khí và tạo thành DDE ở điều kiện hiếu khí Trong mùa khô ở miền Bắc Việt Nam, sự chuyển hoá ở điều kiện hiếu khí được thúc đẩy dẫn đến DDE được tạo thành nhiều hơn DDD, làm phần trăm trung bình của DDE lớn hơn Một lý do khác xuất phát từ việc các mẫu được lấy đến độ sâu 5 cm bề mặt Tại độ sâu này, hoạt động của

vi sinh vật chủ yếu là từ vi sinh vật hiếu khí Nghiên cứu của Ramesh và các cộng sự tại vùng khí hậu nhiệt đới của Ấn Độ cũng có kết quả tương tự

Trong các thương phẩm của DDT không có DDE Mặt khác, phần trăm của

p,p’-DDT nằm trong khoảng từ 65 đến 80% và phần trăm của p,p’-DDD lớn nhất là

4%, tuỳ theo nơi sản xuất DDT Vì vậy, việc phần trăm trung bình của DDE và DDD lớn hơn so với DDT trong các mẫu đất đã phản ánh sự phân huỷ đáng kể của DDT theo thời gian

Theo nghiên cứu của Jiang và các cộng sự, khi tỷ số hàm lượng (p,p’-DDE + p,p’-DDD)/DDT tổng tại địa điểm nghiên cứu lớn hơn 0,5 thì sự biến đổi của DDT

dưới tác động của môi trường đã diễn ra đáng kể và ít có nguồn thải mới của DDT tại

thời điểm khảo sát Tỷ số hàm lượng (p,p’-DDE + p,p’-DDD)/DDT tổng của các mẫu

đất tại Hà Nội nằm trong khoảng từ 0,75 đến 0,99 (trung bình 0,79) Do đó, có thể kết luận là ít có nguồn thải mới của DDT tại khu vực nghiên cứu Nếu có nguồn DDT nhập lậu và được sử dụng tại Hà Nội thì cũng sẽ là không đáng kể và không ảnh

hưởng lớn đến tồn dư của chất này trong đất

c Xu hướng biến đổi lượng tồn dư của DDT trong đất tại Hà Nội

So sánh với kết quả về tồn dư DDT từ các nghiên cứu trong quá khứ, xu hướng biến đổi của các chất trên theo thời gian có thể được đánh giá Theo nghiên cứu của

Vũ Đức Thảo và các cộng sự, hàm lượng DDT trong đất tại Hà Nội các năm 1992 (4 mẫu đất), năm 1995 (8 mẫu đất), năm 1998 (8 mẫu đất) và năm 2001 (8 mẫu đất) lần lượt nằm trong khoảng từ 59,7 đến 970,6 ng/g (trung bình 268,27 ng/g), từ 159,7 đến 940,5 ng/g (trung bình 182,56 ng/g), từ 49,7 đến 870,5 ng/g (trung bình 120,36 ng/g)

và từ 51,7 đến 850,5 ng/g (trung bình 103,23 ng/g) Theo nghiên cứu của Vũ Đức Toàn và nnk năm 2006 (60 mẫu đất), DDT tổng nằm trong khoảng từ ND đến 171,83 ng/g (trung bình 56,68 ng/g) Rõ ràng, tồn dư của DDT tổng trong đất tại Hà Nội có

xu hướng giảm theo thời gian từ năm 1992 đến năm 2006 Việc giảm hàm lượng của DDT trong đất là phù hợp với kết luận ít có nguồn thải bổ sung trong thời gian gần đây, thu được từ việc đánh giá thành phần phần trăm của DDT và các chất biến đổi (DDE và DDD) ở trên

Hình I.4 Xu hướng biến đổi của hàm lượng DDT tổng trong đất ở Hà Nội II.2 Tồn lưu DDT trong đất ở Bắc Ninh

Trong năm 2007/2008 Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc ninh đã tiến hành điều tra, đánh giá hiện trạng các kho tồn lưu hoá chất bảo vệ thực vật - Giai đoạn 1 Với tổng số 129 kho chứa thuốc BVTV, tổng diện tích các kho chứa là 50.155 m2 thuộc 47 xã, phường, thị trấn, chiếm 37,6% số xã, phường trên địa bàn tỉnh Trong đó Thành phố Bắc Ninh 8 kho, huyện Thuận Thành 38 kho, huyện

Tiên Du 40 kho, huyện Quế Võ 10 kho, huyện Yên phong 13 kho, huyện Từ Sơn 3 kho, huyện Gia Bình 10 kho, huyện Lương Tài 7 kho

Hiện trạng các kho: Có 02 kho hiện đang sử dụng, 05 kho không sử dụng nhưng chưa dỡ bỏ, 44 kho hiện đang xây dựng thành nhà dân và 78 kho đã được xây dựng các công trình công cộng

Qua kết quả điều tra năm 2007/2008, trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh có 5 kho tồn lưu thuốc BVTV, đó là những khu vực trọng điểm trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh Hiện nay các kho đang tồn tại trên nền kho cũ là : Trường học, Khu vực dân cư, khu vực công cộng, du lịch đang là nỗi bức xúc của Chính quyền địa phương và cộng đồng dân cư,

cụ thể như sau :

1-Kho Đồi Lim-Thị trấn Lim-huyện Tiên Du-tỉnh Bắc Ninh : Đây là kho có

diện tích khoảng 700m2, hiện nay kho cũ vẫn tồn tại, đổ nát, có mùi thuốc BVTV Đây là điểm du lịch văn hoá lớn của tỉnh Bắc Ninh

2-Kho Táo đôi-Thị trấn Thứa-huyện Lương Tài-tỉnh Bắc Ninh : Đây là kho

có diện tích khoảng 300 m2, Hiện nay trên nền kho nằm ngay sát tường của Trung tâm giáo dục thường xuyện huyện Lương Tài

3-Kho xã Thanh Khương-huyện Thuận Thành : Đây là kho có diện tích rộng

khoảng 100 m2 Hiện nay trên nền kho cũ là Trường tiểu học Thanh Khương nằm giáp khu vực dân cư Đây là địa điểm có nhiều kiến nghị của Chính quyền địa phương và nhân dân trong khu vực

4-Kho Trung tâm xã Gia Đông-huyện Thuận Thành-tỉnh Bắc Ninh: Đây là

kho có diện tích rộng khoảng 70 m2, hiện trạng kho không tồn tại, trên nền kho cũ là trụ sở UBND xã Gia Đông, nằm giáp khu vực dân cư Đây là địa điểm có nhiều kiến nghị của Chính quyền địa phương và nhân dân trong khu vực

Theo kết quả Đề án giai đoạn I thực hiện năm 2007/2008, tại vị trí 05 kho trên, mẫu đất và mẫu nước ngầm được nghiên cứu có hàm lượng một số chỉ tiêu đặc trưng của thuốc BVTV cao gần mức giới hạn của tiêu chuẩn cho phép, có một số mẫu vượt tiêu chuẩn cho phép Cụ thể như sau:

+ Tại kho Đồi Lim, thị trấn Lim, huyện Tiên Du: chỉ tiêu DDT trong đất có

giá trị 89,1µg/kg (giới hạn TCVN 5941-1995 là 100 µg/kg);

+ Tại kho Táo Đôi, thị trấn Thứa, huyện Lương Tài: hàm lượng DDT trong

mẫu nước giếng khơi có độ sâu 6m tại Trung tâm Giáo dục thường xuyên là 4.826,5 ng/l (cao hơn TCCP 2,4 lần)

+ Tại kho xã Thanh Khương, huyện Thuận Thành: DDT có trong mẫu đất

lấy tại khu vườn sinh vật trường Tiểu học Thanh Khương là 18,4 µg/kg

+ Tại kho xã Gia Đông, huyện Thuận Thành: DDT có trong mẫu nước giếng

khoan trong khu vực trụ sở UBND xã Gia Đông là 3.875,3 ng/l (cao hơn TCCP 1,938 lần)

II.2.1 Hiện trạng môi trường đất, nước tại khu vực 04 kho thuốc BVTV ở Bắc Ninh

Trong khuôn khổ của Đề án “Điều tra, đánh giá bổ sung và phương án xử lý một

số khu vực trọng điểm các kho tồn lưu thuốc BVTV trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh - Giai đoạn II”, Trung tâm quan trắc Tài nguyên và Môi trường Bắc Ninh đã phối hợp chặt chẽ với Trung tâm công nghệ xử lý môi trường - Bộ Tư lệnh hoá học - Bộ Quốc phòng tiến hành khảo sát, lựa chọn, lấy mẫu, phân tích và đánh giá chất lượng môi trường của 4 kho như đã lựa chọn

II.2.1.1 Hiện trạng môi trường tại kho đồi Lim - thị trấn Lim - huyện Tiên Du

a Hiện trạng môi trường nước

Tại kho đồi Lim, các hộ gia đình sinh sống xung quanh khu vực kho đều đã sử dụng nước giếng khoan cho mục đích sinh hoạt Độ sâu trung bình của giếng khá sâu, khoảng 67,2 m

Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm tại khu vực kho đồi Lim cho thấy:

- Hầu hết mẫu nước lấy tại các giếng khoan trong khu vực đều không phát hiện thấy dấu hiệu bị ô nhiễm do thuốc bảo vệ thực vật Số lượng mẫu không phát hiện được giá trị các chỉ tiêu ô nhiễm là 35/40 mẫu, chiếm khoảng 85% số mẫu được phân tích tại khu vực này;

- Còn lại 5/40 mẫu có phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng của thuốc bảo vệ thực vật Tuy nhiên giá trị của các chỉ tiêu được phát hiện thấp hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần (khoảng xấp xỉ 20 lần)

- Duy nhất chỉ có 01 mẫu nước ngầm được lấy tại giếng đào (có độ sâu 06 m) trong khu vực kho có giá trị chỉ tiêu 666 (1,558 µg/l) và DDT (0,438 µg/l) là cao hơn

cả, giá trị này cao xấp xỉ giá trị của tiêu chuẩn cho phép

+ Đối với các mẫu về hướng Bắc của kho:

- Có 2/7 mẫu có phát hiện 666 và DDT; 2 mẫu này ở khoảng cách gần nhất đối với kho so với 5 mẫu còn lại (20-30m); trong đó 01 mẫu có độ sâu 6m, 01 mẫu có độ sâu 60m Có 01 mẫu có độ sâu 200m ở khoảng cách 30m so với kho không phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm

- Các mẫu còn lại ở khoảng cách từ 60m trở lên đối với kho và độ sâu khoảng 60m đều không phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm

Như vậy, phạm vi phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm tại hướng Bắc của kho là trong vòng bán kính nhỏ hơn 60m, độ sâu của giếng nhỏ hơn 60m; phạm vi an toàn là khoảng bán kính trung bình lớn hơn 60m, độ sâu lớn hơn 60m

+ Đối với các mẫu về hướng Nam của kho:

- Có 1/16 mẫu ở độ sâu 70m, cách trung tâm kho 30m có phát hiện 666 và DDT; còn lại 15/16 mẫu ở độ sâu trung bình 60-100m, cách kho từ 60m trở lên đều không phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm

Như vậy, phạm vi phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm tại hướng Nam của kho là trong vòng bán kính nhỏ hơn 60m, độ sâu của giếng nhỏ hơn 70m; phạm vi an toàn là khoảng bán kính lớn hơn 60m, độ sâu lớn hơn 70m

+ Đối với các mẫu về hướng Tây của kho:

- 100% mẫu về phía Tây của kho đều không phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm

Như vậy, phạm vi an toàn về phía Tây của kho có bán kính lớn hơn 30m, độ sâu lớn hơn 60m

+ Đối với các mẫu về hướng Đông của kho:

- Có 2/6 mẫu ở bán kính 30-40m so với kho, độ sâu 70m phát hiện thấy 666 và DDT; còn lại 4/6 mẫu ở bán kính lớn hơn 100m, độ sâu lớn hơn 70m không phát hiện thấy các chỉ tiêu ô nhiễm

Như vậy, phạm vi phát hiện về phía Đông của kho là trong vòng bán kính nhỏ hơn 100m, độ sâu nhỏ hơn 70m; phạm vi an toàn là bán kính lớn hơn 100m, độ sâu lớn hơn 70m

b Hiện trạng môi trường đất

Các mẫu đất khu vực xung quanh kho đồi Lim được lấy theo bán kính tăng dần

từ trung tâm của kho, số lượng và đặc điểm độ sâu của các mẫu như sau:

- Tại trung tâm của kho: 04 mẫu với các độ sâu: 20cm, 40cm, 70cm, 100cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 30m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 30cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 100m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 40cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 200m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 50cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 350m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 70cm

Kết quả phân tích cho thấy:

- Hầu hết các mẫu đất lấy tại vị trí trung tâm của kho và các mẫu tại các vị trí bán kính 30m, 100m, 200m so với trung tâm kho đều có phát hiện 2 chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng của thuốc bảo vệ thực vật là 666 và DDT Tuy nhiên giá trị của các chỉ tiêu này thấp hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần;

- Giá trị phát hiện được của các mẫu đất lấy tại trung tâm của kho cao hơn giá trị tại các vị trí bán kính 30m, 100m, 200m so với trung tâm kho

- Giá trị các chỉ tiêu phân tích giảm dần theo độ sâu của của đất

- Tại vị trí bán kính 350m so với trung tâm của kho, các mẫu đất được phân tích đều không phát hiện được các chỉ tiêu ô nhiễm

II.2.1.3 Hiện trạng môi trường tại kho Táo Đôi, thị trấn Thứa, huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh

a Hiện trạng môi trường nước

Tại kho Táo Đôi - thị trấn Thứa,, các hộ gia đình sinh sống xung quanh khu vực kho đều đã sử dụng nguồn nước sạch của trạm cấp nước sạch thị trấn Thứa cung cấp cho mục đích sinh hoạt

Hầu hết các hộ vẫn sau khi có nguồn nước sạch của thị trấn cung cấp vẫn còn để lại các giếng đào có độ sâu thấp (5 - 7m) sử dụng trong các trường hợp không có nguồn nước sạch cung cấp hoặc cho các mục đích khác như chăn nuôi, tưới cây Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm tại khu vực kho Táo Đôi, thị trấn Thứa cho thấy:

- 100% mẫu nước lấy từ các giếng đào trong khu vực (có độ sâu từ 5 - 7m) nằm trong khu vực phạm vi bán kính nhỏ hơn 660m so với trung tâm kho về các hướng đều phát hiện chỉ tiêu 666 Còn lại 2 chỉ tiêu là DDT và Monitor đều không phát hiện được Tuy nhiên giá trị chỉ tiêu 666 phát hiện được thấp hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần

+ Đối với các mẫu phía Đông Nam của kho:

- Các mẫu trong vòng bán kính nhỏ hơn 650m, độ sâu nhỏ hơn 5m đều phát hiện 666; các mẫu có bán kính lớn hơn 660m, độ sâu từ 4,5m trở lên đều không phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm

Như vậy, phạm vi phát hiện đối với các mẫu phía Đông Nam của kho là bán kính nhỏ hơn 660m, độ sâu nhỏ hơn 5m; phạm vi an toàn là bán kính lớn hơn 660m, độ sâu lớn hơn 5m

+ Đối với các mẫu phía Đông Bắc của kho:

- Các mẫu trong vòng bán kính nhỏ hơn 640m, độ sâu nhỏ hơn 4m đều phát hiện 666; các mẫu có bán kính lớn hơn 660m, độ sâu từ 5m trở lên đều không phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm

Như vậy, phạm vi phát hiện đối với các mẫu phía Đông Bắc của kho là bán kính nhỏ hơn 660m, độ sâu nhỏ hơn 5m; phạm vi an toàn là bán kính lớn hơn 660m, độ sâu lớn hơn 5m

+ Đối với các mẫu phía Tây Bắc của kho:

- Các mẫu trong vòng bán kính nhỏ hơn 610m, độ sâu nhỏ hơn 3,8m đều phát hiện 666; các mẫu có bán kính lớn hơn 670m, độ sâu từ 6m trở lên đều không phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm

Như vậy, phạm vi phát hiện đối với các mẫu phía Tây Bắc của kho là bán kính nhỏ hơn 670m, độ sâu nhỏ hơn 6m; phạm vi an toàn là bán kính lớn hơn 670m, độ sâu lớn hơn 6m

+ Đối với các mẫu phía Tây Nam của kho:

- Các mẫu trong vòng bán kính nhỏ hơn 620m, độ sâu nhỏ hơn 3,5m đều phát hiện 666; các mẫu có bán kính lớn hơn 660m, độ sâu từ 6m trở lên đều không phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm

Như vậy, phạm vi phát hiện đối với các mẫu phía Tây Nam của kho là bán kính nhỏ hơn 660m, độ sâu nhỏ hơn 6m; phạm vi an toàn là bán kính lớn hơn 660m, độ sâu lớn hơn 6m

b Hiện trạng môi trường đất

Các mẫu đất khu vực xung quanh kho Táo Đôi, thị trấn Thứa được lấy theo bán tăng dần từ trung tâm của kho, số lượng và đặc điểm độ sâu của các mẫu như sau:

- Tại trung tâm của kho: 04 mẫu với các độ sâu: 20cm, 40cm, 70cm, 100cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 30m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 30cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 100m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 40cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 200m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 50cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 350m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 70cm

Kết quả phân tích cho thấy:

- Tất cả các mẫu đất lấy tại vị trí trung tâm của kho đều phát hiện được cả 3 chỉ tiêu 666, DDT và Monitor;

- Các mẫu đất tại các vị trí khác đều phát hiện được 2 chỉ tiêu là 666 và DDT Tuy nhiên giá trị của các chỉ tiêu này so với tiêu chuẩn cho phép thấp hơn nhiều lần;

- Giá trị các chỉ tiêu phát hiện được thay đổi theo độ sâu của đất và theo độ dài bán kính so với trung tâm kho

+ Tại vị trí trung tâm kho, mẫu đất ở độ sâu 70cm có giá trị các chỉ tiêu phân tích phát hiện cao hơn cả

+ Các mẫu tại vị trí bán kính 30m, 100m, 200m đều có giá trị giảm dần theo độ dài bán kính so với trung tâm kho

+ Các mẫu tại vị trí bán kính 350m đều không phát hiện thấy các chỉ tiêu ô nhiễm

II.2.1.4 Hiện trạng môi trường tại kho xã Thanh Khương, huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh

a Hiện trạng môi trường nước

- Hiện trạng cảm quan: không mùi

- Hiện trạng kho: trên nền kho cũ hiện là trường học thôn Khương Tự, xã Thanh Khương nằm ngay sát tỉnh lộ 282, trong khu vực dân cư

- Hiện tại trong khu vực các hộ gia đình sử dụng nước giếng khoan cho mục đích sinh hoạt Đặc điểm độ sâu của các giếng tại khu vực này không sâu, trung bình 15 - 47m Ngoài ra còn một số hộ vẫn sử dụng giếng đào cho mục đích sinh hoạt có độ sâu

từ 5 - 12m

Kết quả phân tích các mẫu nước tại khu vực này cho thấy:

+ 15/40 mẫu có phát hiện 2 chỉ tiêu là 666 và DDT;

+ Trong số 15 mẫu hầu hết là mẫu nước lấy từ giếng đào có độ sâu lớn nhất là 12m, thấp nhất là 2m Ngoài ra còn có 01 giếng có độ sâu 25m vẫn phát hiện thấy 666 + Còn lại các giếng khoan có độ sâu từ 35 - 47 m đều không phát hiện thấy các chỉ tiêu ô nhiễm

+ Đối với các mẫu về phía Đông của kho:

Tất cả các mẫu ở đây có độ sâu tương đối lớn (trung bình 40m), bán kính nhỏ nhất là 30m so với trung tâm kho đều không phát hiện thấy chỉ tiêu ô nhiễm

Như vậy phạm vi an toàn về phía Đông của kho là bán kính lớn hơn 30m, độ sâu lớn hơn 40m

+ Đối với các mẫu về phía Bắc của kho:

Có 01 mẫu giếng đào có độ sâu 5m, cách trung tâm kho 260m có phát hiện 666

và DDT; còn lại các mẫu có độ sâu 30m trở lên, khoảng cách từ 120m trở lên đều không phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm

Như vậy, phạm vi an toàn về phía Bắc của kho là bán kính lớn hơn 120m, độ sâu

từ lớn hơn 30m

+ Đối với các mẫu về phía Nam của kho:

Các mẫu có độ sâu 17-40m, khoảng cách 50m so với trung tâm kho đều phát hiện 666 và DDT; các mẫu có bán kính từ 300m trở lên, độ sâu từ 15m trở lên đều không phát hiện thấy chỉ tiêu ô nhiễm

Như vậy, phạm vi an toàn về phía Nam của kho là bán kính lớn hơn 300m, độ sâu lớn hơn 15m

+ Đối với các mẫu về phía Tây của kho:

- Phía Tây tập trung nhiều hộ dân, ở đây các hộ dân đều sử dụng giếng khoan có

độ sâu trung bình 30-40m, các mẫu nước ở độ sâu này đều không phát hiện thấy các chỉ tiêu ô nhiễm

- Có một vài hộ sử dụng giếng đào có độ sâu nhỏ hơn 10, có giếng sâu chỉ 2m, những giếng này đều phát hiện thấy 666 và DDT

Phạm vi phát hiện đối với các mẫu về phía Tây của kho là các giếng có độ sâu nhỏ hơn 20m, trong vòng bán kính nhỏ hơn 250m; phạm vi an toàn là độ sâu lớn hơn 20m, bán kính lớn hơn 250m

b Hiện trạng môi trường đất

Các mẫu đất khu vực xung quanh kho Thanh Khương, huyện Thuận Thành được lấy theo bán tăng dần từ trung tâm của kho, số lượng và đặc điểm độ sâu của các mẫu như sau:

- Tại trung tâm của kho: 04 mẫu với các độ sâu: 20cm, 40cm, 70cm, 100cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 30m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 30cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 100m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 40cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 200m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 50cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 350m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 70cm

Kết quả phân tích các mẫu đất tại khu vực kho Thanh Khương cho thấy:

- Tất cả các mẫu đất khảo sát ở đợt I đều phát hiện thấy có 2 chỉ tiêu là 666 và DDT

- Giá trị của 2 chỉ tiêu này thay đổi theo độ sâu và theo khoảng cách xa từ trung tâm kho;

- Các mẫu lấy theo độ dài bán kính kho về các hướng cũng có sự biến đổi: hầu hết các mẫu về hướng Nam của kho đều có giá trị các chỉ tiêu phát hiện được là cao hơn 3 hướng còn lại; giá trị các mẫu lấy về phía Đông của kho có giá trị thấp nhất II.2.1.5 Hiện trạng môi trường tại kho xã Gia Đông, huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh

a Hiện trạng môi trường nước

Khu vực kho xã Gia Đông thuộc khu đất của UBND xã Gia Đông, hiện tại là vườn cây của UBND xã, nằm gần với nghĩa trang của xã Gia Đông

Hiện tại trong khu vực các hộ gia đình sử dụng nước giếng khoan cho mục đích sinh hoạt Đặc điểm độ sâu của các giếng tại khu vực này khoảng 10 - 42m Tuy nhiên

độ sâu phổ biến của các giếng khoan ở khu vực này là 20 - 30 m Trong tổng số 40 giếng được khảo sát có 30 giếng có độ sâu trung bình ở mức 20 - 30m, chiếm khoảng 75%; còn lại các giếng có độ sâu từ 10-12 m; đặc biệt có giếng chỉ sâu 5m

Kết quả phân tích các mẫu nước tại khu vực này cho thấy:

+ 17/40 mẫu có phát hiện chỉ tiêu 666, trong đó có 3 mẫu có phát hiện cả DDT; + Còn lại 23/40 mẫu không phát hiện thấy các chỉ tiêu ô nhiễm

Hầu hết các mẫu có phát hiện 666 và DDT đều có độ sâu trung bình nhỏ hơn 10m Các mẫu có độ sâu lớn hơn 20m đều không phát hiện các chỉ tiêu ô nhiễm, duy nhất có 01 mẫu ở độ sâu 30m, cách trung tâm kho 50m phát hiện thấy 666 và DDT nhưng ở nồng độ rất thấp

+ Đối với các mẫu về phía Nam của kho:

Phạm vi phát hiện là các mẫu trong vòng bán kính nhỏ hơn 50m, độ sâu nhỏ hơn 30m; phạm vi an toàn là bán kính lớn hơn 50m, độ sâu lớn hơn 30m

+ Đối với các mẫu về phía Bắc của kho:

Phạm vi phát hiện là các mẫu trong vòng bán kính nhỏ hơn 140m, độ sâu nhỏ hơn 24m; phạm vi an toàn là bán kính lớn hơn 140m, độ sâu lớn hơn 24m

+ Đối với các mẫu về phía Đông của kho:

Phạm vi phát hiện là các mẫu trong vòng bán kính nhỏ hơn 80m, độ sâu nhỏ hơn 25m; Phạm vi an toàn là bán kính lớn hơn 80m, độ sâu lớn hơn 25m

+ Đối với các mẫu về phía Tây Nam của kho:

Phạm vi phát hiện là các mẫu trong vòng bán kính nhỏ hơn 250m, độ sâu nhỏ hơn 25m; Phạm vi an toàn là bán kính lớn hơn 250m, độ sâu lớn hơn 25m

b Hiện trạng môi trường đất

Các mẫu đất khu vực xung quanh kho Gia Đông, huyện Thuận Thành được lấy theo bán tăng dần từ trung tâm của kho, số lượng và đặc điểm độ sâu của các mẫu như sau:

- Tại trung tâm của kho: 04 mẫu với các độ sâu: 20cm, 40cm, 70cm, 100cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 30m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 30cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 100m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 40cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 200m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 50cm

- Tại vị trí cách trung tâm kho 350m về các hướng lấy 04 mẫu ở độ sâu 70cm

Kết quả phân tích cho thấy:

- Có 11/20 mẫu phát hiện thấy 666, đó là các mẫu lấy tại vị trí trung tâm của kho, các mẫu lấy tại vị trí cách trung tâm 30m, 100m về các phía xung quanh khu vực kho; Tuy nhiên giá trị chỉ tiêu 666 phát hiện được rất thấp, so với tiêu chuẩn cho phép thấp hơn nhiều lần

- Còn lại 9/20 mẫu không phát hiện thấy các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng của thuốc bảo vệ thực vật đó là các mẫu tại các vị trí cách 200m, 350m so với trung tâm kho về các phía

- Giá trị chỉ tiêu 666 phát hiện được giảm dần theo độ sâu của đất tại vị trí trung tâm kho; Tại vị trí cách trung tâm kho 30m và 100m, giá trị của chỉ tiêu 666 lớn nhất

là ở phía Nam của kho và nhỏ nhất là ở phía Bắc của kho

Phạm vi phát hiện là trong vòng bán kính nhỏ hơn 100m tại các hướng; Phạm vi

an toàn là bán kính lớn hơn 100m đối với hướng Tây, lớn hơn 200m đối với các hướng Đông, Bắc và Nam

III Các phương pháp xử lý hoá chất BVTV tồn dư trong đất

III.1 Giải pháp phân huỷ hoá chất BVTV bằng tia cực tím (UV) hoặc bằng ánh sáng mặt trời

Các bức xạ cực tím có năng lượng lớn, do đó nó có tác dụng phá huỷ lớn Các phản ứng phân huỷ bằng tia cực tím (UV), bằng ánh sáng mặt trời thường làm gẫy mạch vòng hoặc gẫy các mối liên kết giữa clo với cacbon, hoặc nguyên tố khác trong cấu trúc phân tử của chất hữu cơ với cacbon và sau đó thay thế nhóm đó bằng nhóm phenyl hoặc nhóm hydroxyl và làm giảm độ độc của chất

Ưu điểm: Hiệu suất xử lý cao, chi phí cho xử lý thấp, rác thải an toàn ra môi trường

Nhược điểm: Không thể áp dụng để xử lý chất ô nhiễm chảy tràn và chất thải rửa

có nồng độ đậm đặc Có thể áp dụng phương pháp này để xử lý đất, tuy nhiên khi có lớp đất trực tiếp được tia cực tím chiếu không dày hơn 5mm Do đó, khi cần xử lý nhanh lớp đất bị ô nhiễm tới các tầng sâu hơn 5mm thì phương pháp này ít được sử dụng và đặc biệt trong công nghệ xử lý hiện trường

III.2 Phương pháp hấp phụ

Đây là phương pháp thu gom và giữ hoá chất BVTV trên bề mặt của các chất hấp phụ Có thể sử dụng các chất hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên (than bùn, các chất khoáng, các chất mùn ), các chất hấp phụ tổng hợp (gồm hoạt hoá, các nhựa trao đổi ion ), than hoạt tính

Ưu điểm: Phương pháp hấp phụ là phương pháp đơn giản, dễ áp dụng, chi phí ban đầu cho xử lý thấp

Trong thực tế, đất và các chất hữu cơ có mặt trong đất có khả năng hấp phụ hoá chất BVTV Khi tưới nước có chứa hoá chất BVTV lên đất thì có tới 70% hoá chất BVTV bị giữ lại ở lớp bề mặt (0 - 8 cm) Tuy nhiên việc tưới nước có chứa hoá chất BVTV lên đất lại gây ô nhiễm trong đất và trong một số trường hợp có thể gây ra ô nhiễm nguồn nước ngầm

Hiệu quả việc tách hoá chất BVTV trong nước bằng than hoạt tính và các chất đông tụ rất cao, có thể đạt tới 90 - 99% Tuy nhiên, đối với hoá chất BVTV có độ tan lớn trong nước nhiều khi cho kết quả lưu giữ thấp Ví dụ khi dùng than hoạt tính và chất đông tụ thì chỉ có chưa tới 10% parathion có trong nước bị hấp phụ Các chất hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên (sợi gỗ, vỏ cây, rêu mốc mọc trên than bùn ) tỏ ra có khả

năng hấp phụ malathion trong nước (có khuấy trộn) thì hiệu quả thu gom có thể đạt tới

70 - 90%

Các hoá chất BVTV sau khi được thu gom trên chất hấp phụ có thể áp dụng nhiều biện pháp khác nhau để xử lý chúng như kỹ thuật chiết bằng dung môi khi muốn thu hồi, các kỹ thuật oxy hoá khác nhau hoặc kỹ thuật ủ phân huỷ bằng vi sinh vật Khi đó ta có thể tái sử dụng chất hấp phụ Tuy nhiên, việc đánh giá khả năng hấp phụ còn lại sau khi đã tiến hành các kỹ thuật nêu trên là rất quan trọng nhằm đảm bảo một hiệu quả cao các quá trình hấp phụ tiếp theo

III 3 Xử lý kho và đất bị ô nhiễm TBVTV tồn lưu bằng phương pháp bêtông hoá và

cô lập

Trên đất nước ta, nhất là các tỉnh miền Bắc đặc biệt là các tỉnh Bắc Trung Bộ và những năm 60 của thế kỷ trước có rất nhiều các kho thuốc BVTV: ở nông thôn hầu như mỗi hợp tác xã nông nghiệp cũng có ít nhất một kho thuốc sâu, mỗi huyện cũng

có các cơ sở phân phối thuốc sâu nên đều có kho chứa thuốc sâu, ở cấp tỉnh thường có một vài cơ sở pha chế, đóng gói thuốc trừ sâu để cấp cho các huyện Ngoài ra nhiều đơn vị hậu cần của quân đội cũng có các kho thuốc sâu để cung cấp cho các đơn vị kho chống chuột và mối Các kho thuốc rất khác nhau về quy mô, diện tích, cách bảo quản, thời gian tồn tại, vị trí xây dựng Do nhận thức và hiểu biết về các tác hại của các hoá chất BVTV còn thấp nên nhìn chung hầu hết các kho thuốc sâu công việc bảo quản rất tuỳ tiện, không được xây dựng đúng tiêu chuẩn kỹ thuật đối với kho bảo quản các chất độc hại Các loại thuốc thường xếp lẫn lộn, không có giá kê, không có chống ẩm , nền kho không đảm bảo khô ráo Mặt khác do khí hậu nước ta ẩm và nóng nên nhiều nhãn mác đã bị mất hoặc bao đựng bị rách thuốc sâu rơi vãi và không được thu gom xử lý làm cho nền kho bị nhiễm thuốc sâu Nhiều kho mái hỏng mưa dột, nước mưa làm hỏng bao bì Từ sau ngày Miền Nam giải phóng, một số kho thuốc của quân đội sơ tán được tập kết về các kho hoàn chỉnh tuy nhiên các kho cũ thường bỏ hoang phế Từ khi mở cửa cho các thành phần kinh tế phát triển, các cơ sở pha chế, đóng gói phân phối thuốc trừ sâu cũng đình trệ và nhiều kho cũng trở thành hoang phế, các kho của các hợp tác xã cũng ở trong tình trạng tương tự, nhiều kho nay không còn Tuy nhiên do không quản lý tốt nên thuốc sâu đã ngấm xuống và gây ô nhiễm đất ở các nền kho và các khu vực xung quanh, tác động đến cả hệ sinh thái xung quanh kho thuốc Nhiều kho thuốc như vậy lại xây dựng ngay trong khu dân cư và đã có tác động xấu đến sức khoẻ cộng đồng Có thể nêu nên một vài thí dụ tại Nghệ An, theo các báo cáo của Sở Khoa học Công nghệ và Môi Trường (nay là Sở Tài nguyên và Môi

trường) thì hiện nay trên phạm vi tỉnh có hàng chục xã có thư gửi về Sở yêu cầu phải

xử lý các kho thuốc như vậy

Từ những thực tế nêu trên, cần có giải pháp khả thi và phù hợp nhằm xử lý các kho thuốc BVTV tồn lưu và đất, nước bị ô nhiễm thuốc BVTV, hạn chế nguồn ô nhiễm tiềm tàng hiện nay tại các kho thuốc ở các địa phương

Công nghệ xử lý và khống chế đất và nước bị ô nhiễm bởi thuốc BVTV tồn đọng chưa được áp dụng và xâm nhập vào nước ta Việc xử lý đất và nước bị ô nhiễm bởi các hoá chất thuốc BVTV là vô cùng tốn kém bởi các khối lượng thường lớn và mức

độ khuyếch tán thuốc BVTV theo các dòng nước rất xa,sâu Do vậy, hiện nay ở nhiều nước trên thế giới hoặc phải áp dụng tổng hợp nhiều biện pháp hoặc khống chế kết hợp với các giải pháp công nghệ sinh học, hoá học nhằm hạn chế và giảm dần mức độ độc hại và ô nhiễm Các công nghệ và giải pháp hữu hiệu và phù hợp với điều kiện nước ta hiện nay là xử lý hoá, sinh kết hợp với việc khống chế ô nhiễm cụ thể là:

- Phối trộn với kiềm hoặc axit nhằm trung hoà tạo môi trường trung tính cho một

số vùng đất (tuỳ thuộc vào loại đất, nước bị ô nhiễm bởi loại thuốc nào)

- Bốc xúc đất đem chôn lấp ở những nơi an toàn, phục hồi hoàn nguyên môi trường tại nơi đã bốc xúc

- Sét hoá, xi măng hoá có phụ gia và atphal hoá bề mặt kết hợp phát triển thảm thực vật cải tạo môi trường sinh thái

- Cô lập nguồn ô nhiễm bằng các hệ thống tường chắn, atphal hoá nền đáy tầng đất bị ô nhiễm bằng các hệ thống khoan phụt sét, xi măng có phụ gia kết hợp cải tạo hoặc xử lý nền đất tại chỗ, phát triển hệ sinh thái mới

- Xử lý bằng phương pháp vi sinh: Phát triển và cấy các loại vi sinh tiêu huỷ thuốc BVTV tồn lưu trong đất, nước trong điều kiện nhiệt đới nước ta

Qua kết quả xử lý thực tế thành công kho thuốc và đất bị ô nhiễm thuốc BVTV tồn lưu tại Nghệ An của Trung Tâm Tư Vấn Công Nghệ Môi Trường - thuộc liên hiệp các hội KH - KT Việt Nam và Sở Tài Nguyên và Môi Trường tỉnh Nghệ An, tập thể tác giả đề nghị quy trình xử lý như sau:

III.4 Phương pháp xử lý môi trường tại các kho tồn lưu hoá chất BVTV

III.4.1 Xử lý trực tiếp trên nền đất bị ô nhiễm

- Cô lập vùng bị ô nhiễm các dẫn xuất cơ clo khó tan bằng cách đổ tường bê tông xung quanh, dày 10-15 cm, sâu từ 1,5-2m, cao khỏi mặt cốt 0-0,2m Có thể ngăn thành các ô nhỏ có diện tích bề mặt từ 8 -10m2 Chiều sâu của các vách ngăn không quá 50cm Tường bê tông phải liên tục không có kẽ hở cho nước thấm qua

- Cho nước vào vùng đất cô lập này và dùng cuốc làm nhuyễn đất với độ sâu từ

20 -25cm Khi đất đã nhuyễn cần phải để một lớp nước dày trên bề mặt bùn khoảng từ

10 -20 cm Nếu vùng đất chua thì dùng NaOH điều chỉnh về pH = 7 -7,5 Tính toán lượng nước đã đưa vào vùng đất cô lập (lượng nước đã bị đất hấp thụ và lượng nước bề mặt) Trên cơ sở đó tính toán lượng Fe0 và lượng hoạt động bề mặt không ion cần dùng

- Sau khi cân lấy các lượng chất HĐBM, sắt Fe0 cần thiết, trộn kỹ lượng chất HĐBM với bùn nước trong vùng cô lập Để yên trong 4h, sau đó rắc bột sắt đều khắp

bề mặt vùng đất cần xử lý Dùng nilon dày, đạp kỹ các ngăn bùn Càng đậy kỹ càng tốt để hạn chế sắt không bị oxi hoá bởi oxi tan vào không khí

Khi trộn chất HĐBM với bùn nước, các hợp chất cơ clo khó tan sẽ tan ra vào nước bị hấp phụ trên sắt và bị khử thành các dẫn xuất không độc Các hợp chất hữu cơ không còn chứa clo sẽ bị phân huỷ bởi vi sinh vật thành CO2 và nước

Khu vực kho, đất và nước bị ô nhiễm bởi thuốc BVTV tồn lưu

Xác định, đánh giá loại hình mức độ, phạm vi ô nhiễm loại thuốc tồn đọng

Xử lý thuốc BVTV tồn bằng phương pháp hoá học, cô đặc, đông cứng, chôn lấp an toàn

Xử lý khu đất bị ô nhiễm thuốc BVTV bằng các phương pháp vi sinh, hoá học, sinh học

Cô lập khu đất và kho bị ô nhiễm thuốc BVTV (bằng phương pháp sét hoá, xi măng hoá)

Atphal hoá bề mặt, tạo môi trường sinh thái an toàn