Nghiên cứu khả năng ứng dụng fe0 nano trong xử lý đất nhiễm 2,4 dichlorophenoxyacetic và 2,4,5 trichlorophenoxyacetic

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- ĐÀM TUẤN ANH NANO TRONG XỬ LÝ ĐẤT NHIỄM 2,4-DICHLOROPHENOXYACETIC VÀ 2,4,5-TRICHLOROPHENOXYACETIC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

ĐÀM TUẤN ANH

NANO TRONG XỬ LÝ ĐẤT NHIỄM 2,4-DICHLOROPHENOXYACETIC VÀ

2,4,5-TRICHLOROPHENOXYACETIC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Hà Nội - 2016

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

ĐÀM TUẤN ANH

NANO TRONG XỬ LÝ ĐẤT NHIỄM 2,4-DICHLOROPHENOXYACETIC VÀ

2,4,5-TRICHLOROPHENOXYACETIC

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường

Mã số:60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS LÊ ĐỨC

Hà Nội - 2016

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS Lê Đức và NCS Phạm Việt Đức đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành bản luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ lãnh đạo, chỉ huy Viện Hóa học – Môi trường Quân sự/BTL Hóa học đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi học tập nghiên cứu Bên cạnh đó, tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự quan tâm sâu sắc của tập thể Trạm Quan trắc Miền Bắc - Viện Hóa học - Môi trường Quân sự đã tạo điều kiện, trong thời gian tôi làm công tác thực hiện thí nghiệm và hoàn thành luận văn của mình

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể các thầy, các cô trong Bộ môn Thổ Nhưỡng và Khoa Môi trường/Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia

Hà Nội đã tận tình truyền đạt, trao đổi những kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập tại trường

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn động viên, cổ vũ và giúp

đỡ tôi trong suốt quá trình học tập

Hà Nội, ngày tháng 1 năm 2016

Đàm Tuấn Anh

Trang 4

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined Chương 1 TỔNG QUAN Error! Bookmark not defined 1.1 Sự tồn lưu chất độc da cam/dioxin tại Việt Nam Error! Bookmark not defined

1.1.1 Khái quát về chất diệt cỏ 2,4-D; 2,4,5-T và chất độc da cam Error! Bookmark not defined

1.1.2 Hiện trạng tồn lưu chất độc da cam/dioxin tại Việt Nam Error! Bookmark not defined

1.1.3 Các công nghệ đươ ̣c nghiên cứu, áp dụng tại Việt NamError! Bookmark not defined

1.2 Vật liệu Fe0 nano và ứng dụng trong xử lý ô nhiễm Error! Bookmark not defined

1.2.1 Cơ sở của việc sử dụng vật liệu Fe0 nano Error! Bookmark not defined

1.2.2 Phương pháp điều chế vật liệu Fe0

nano Error! Bookmark not defined

1.2.3 Đặc tính của hạt Fe0

nano Error! Bookmark not defined Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUError! Bookmark not defined

2.1 Đối tượng nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.1 Mẫu nước gây ô nhiễm nhân tạo 2,4-D và 2,4,5-T Error! Bookmark not defined

2.1.2 Mẫu đất nghiên cứu lấy tại khu Z1 sân bay Biên Hòa - Đồng Nai Error! Bookmark not defined

2.1.3 Fe0 nano điều chế theo phương pháp hóa học Error! Bookmark not defined

Trang 5

2.1.4 Axit humic Error! Bookmark not defined 2.2 Nội dung nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.3 Phạm vi và phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.3.1 Phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.3.2 Phương pháp thử nghiệm với mẫu nước Error! Bookmark not defined 2.3.3 Phương pháp thử nghiệm với mẫu đất Error! Bookmark not defined 2.2.4 Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu Error! Bookmark not defined 2.2.5 Các phương pháp phân tích 2,4-D và 2,4,5-T Error! Bookmark not defined

2.2.6 Phương pháp điều chế và kiểm tra đặc tính của vật liệu Fe0

nano Error! Bookmark not defined

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined

3.1 Một số đặc tính của vật liệu nghiên cứu Fe0 nano Error! Bookmark not defined

3.1.1 Kết quả phân tích phổ nhiễu tia X của mẫu sắt nghiên cứu Error! Bookmark not defined

3.1.2 Kết quả đo kích thước hạt thông qua việc chụp TEM Error! Bookmark not defined

3.1.3 Diện tích bề mặt của vật liệu Error! Bookmark not defined 3.1.4 Điện tích bề mặt của vật liệu điều chế Error! Bookmark not defined 3.2 Một số tính chất cơ bản của đất nghiên cứu Error! Bookmark not defined

3.3 Kết quả khảo sát khả năng xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của Fe0 nano trong mẫu

nước bị gây nhiễm nhân tạo Error! Bookmark not defined

Trang 6

3.3.1 Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian tới hiệu quả xử lý Error! Bookmark not defined

3.3.2 Khảo sát sự ảnh hưởng của điều kiện pH tới hiệu quả xử lý Error! Bookmark not defined

3.3.3 Khảo sát khả năng xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của vật liệu Fe0 nano Error! Bookmark not defined

3.4 Kết quả khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng xử lý 2,4-D và

2,4,5-T trong mẫu đất nhiễm của Fe0nano Error! Bookmark not defined

3.4.1 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả xử lý Error! Bookmark not defined

3.4.2 Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng vật liệu xử lý tới hiệu quả xử lý

Error! Bookmark not defined 3.4.3 Khảo sát ảnh hưởng của axit humic đến hiệu quả xử lý Error! Bookmark not defined

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1

PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined

Trang 7

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Tổng hợp một số kết quả phân tích dioxin ở một số khu vực bị phun rải ở

miền Nam Việt Nam Error! Bookmark not defined

Bảng 1.2 Các điểm tàng trữ chính các chất da cam/dioxin trong thời gian chiến

tranh Error! Bookmark not defined

Bảng 1.3.Khả năng loại bỏ chất ô nhiễm của các dạng hạt nano sắt và hợp chất của

sắt ở dạng nano Error! Bookmark not defined Bảng 2.1 Phương pháp dung dịch đệm dùng trong thí nghiệmError! Bookmark

not defined

Bảng 2.2 Thành phần dung dịch trong thử nghiệm khảo sát với điều kiện pH Error!

Bookmark not defined

Bảng 2.3 Thành phần dung dịch trong thử nghiệm khảo sát khả năng xử lý của Fe0

nano với mẫu nước gây nhiễm Error! Bookmark not defined

Bảng 2.4 Hàm lượng chất ô nhiễm 2,4-D và 2,4,5-T trong mẫu đất nghiên cứu

Error! Bookmark not defined

Bảng 2.5 Thành phần mẫu thử nghiệm khả năng xử lý của Fe0 nano trong mẫu đất

Error! Bookmark not defined

Bảng 3.1 Kết quả phân tích các thông số cơ bản và hàm lượng chất ô nhiễm trong

mẫu đất Đ03 Error! Bookmark not defined Bảng 3.2 Giới hạn cho phép của dioxin trong một số loại đấtError! Bookmark not

defined

Bảng 3.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hiệu quả xử lý 2,4-D

và 2,4,5-T của vật liệu trong mẫu nước ở pH = 3Error! Bookmark not defined

Trang 8

Bảng 3.7 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của điều kiện pH đến hiệu quả xử lý 2,4-D và

2,4,5-T của vật liệu trong mẫu nước Error! Bookmark not defined

Bảng 3.8 Kết quả khảo sát khả năng xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của Fe0 nano trong mẫu

nước Error! Bookmark not defined

và 2,4,5-T của vật liệu trong mẫu đất Error! Bookmark not defined

Bảng 3.10 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lượng vật liệu Fe0 nano bổ sung đến

đến hiệu quả xử lý 2,4-D và 2,4,5-T trong mẫu đấtError! Bookmark not defined

Bảng 3.11 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của axít humic đến hiệu quả xử lý 2,4-D và

2,4,5-T của vật liệu trong mẫu đất Error! Bookmark not defined

Trang 9

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Công thức cấu tạo 2,4,5-T Error! Bookmark not defined Hình 1.2.Sơ đồtổnghợp2,4,5-T Error! Bookmark not defined

hợpchấtdiệtcỏ2,4,5-T Error! Bookmark not defined Hình 1.4.Cấu trúc của 2,4-D Error! Bookmark not defined Hình 1.5 Quy trình công nghê ̣ rửa giải đất ô nhiễm của BioTrolError! Bookmark

not defined

Hình 1.6 Dây chuyền thiết bị xử lý theo công nghệ nghiền bi của Công ty EDL/

New Zealand Error! Bookmark not defined

Hình 1.7 Fe0 nano (dạng màng bọc vi nhũ) Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Phổ nhiễu xạ tia X của hạt nano sắt Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Kết quả chụp TEM mẫu Fe nano Error! Bookmark not defined Hình 3.3 Kết quả chụp SEM mẫu Fe nano Error! Bookmark not defined Hình 3.5 Sắc đồ phân tích mẫu đất Đ03 (a) 2,4-D; (b) 2,4,5-T.Error! Bookmark

not defined

Biểu đồ 1: Mối liên hệ tương quan giữa thời gian xử lý hiệu quả xử lý, (a) 2,4-D, (b)

2,4,5-T ở điều kiện pH =3 Error! Bookmark not defined

2,4,5-T ở 4 điểm pH khảo sát Error! Bookmark not defined

Biểu đồ 6: Mối liên hệ tương quan giữa điều kiện pH với hiệu quả xử lý, (a) 2,4-D,

(b) 2,4,5-T Error! Bookmark not defined

Trang 10

Biểu đồ 7: Đường đẳng nhiệt đánh giá khả năng xử lý chất ô nhiễm của Fe0 nano,

(a), (b) 2,4-D; (c), (d) 2,4,5-T Error! Bookmark not defined

2,4,5-T Error! Bookmark not defined

Biểu đồ 9: Mối liên hệ tương quan giữa hàm lượng Fe0 nano bổ sung với hiệu quả

xử lý, (a) 2,4-D, (b) 2,4,5-T Error! Bookmark not defined

Biểu đồ 10: Mối liên hệ tương quan giữa hàm lượng humic trong đất với hiệu quả

xử lý, (a) 2,4-D, (b) 2,4,5-T Error! Bookmark not defined

Trang 11

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

2,4,5-T 2,4,5 -Trichlorophenoxyacetic

2,4-D 2,4 - Dichlorophenoxyacetic

2,3,7,8-TCDD 2,3,7,8 - Tetrachlorodibenzodioxin

BCF Xellulo dạng hạt kết hợp với hydroxit sắt (bead cellulose loaded

with iron oxyhydroxit)

COCs Các hợp chất clo hữu cơ (Chlorinated Organic Compounds)

GC-MS Sắc kí khí khối phổ (Gas Chromatography – Mass Spectrometry)

HPLC Sắc kí lỏng cao áp (High-Performance Liquid Chromatography)

POPs Các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (Persistant Organic

Pollutant)

TCDD 2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin

Microscopy)

Equivalent)

VOCs Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (Volatile Organic Compounds)

Trang 12

1

TÀI LIỆU THAM KHẢO

A Tài liệu tiếng Việt

1 Hoàng Đình Cầu(2000) A Lưới – Thừa Thiên – Huế, một vùng nghiên cứu và

giải quyết hậu quả chất diệt cỏ, phát quang sử dụng trong chiến tranh Đông Dương lần thứ II Bộ Tài nguyên và Môi trường, Hà Nội

2 Phùng Khắc Huy Chú (2012), Đánh giá đặc điểm ô nhiễm dư lượng chất diệt

cỏ/dioxin và khả năng phân hủy sinh học tại khu vực ô nhiễm tây sân bay Biên Hòa tỉnh Đồng Nai, Luận văn thạc sỹ khoa học, Đại học Khoa học Tự

Nhiên, Hà Nội

3 Lê Đức (2012), Một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý DDT tồn lưu trong

môi trường đất và nước bằng sắt nano, Tạp chí Nông nghiệp và PTNT

4 Phạm Việt Đức (2008), Nghiên cứu thử nghiệm áp dụng sắt nano xử lý DDT tồn

lưu trong đất ở khu chứa hóa chất bảo vệ thực vật tại xã Định Trung, thành phố Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc, Luận văn thạc sĩ, Trường đại học Khoa học

Tự nhiên-ĐHQGHN

5 Hoàng Thị Mỹ Hạnh, Nguyễn Thanh Thủy (2004), Khả năng phân hủy 2,4-D và

Dibenzofuran của chủng nấm sợi FDN20, Tạp chí Công nghệ sinh học

6 Nguyễn Xuân Huân (2013), Nghiên cứu ứng dụng vật liệu Fe 0 nano để xử lý

nitrat trong nước, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học tự nhiên và công

nghệ

7 Hatfield (2000) A Lưới – Thừa Thiên – Huế một vùng nghiên cứu và giải quyết

các hậu quả chất phát quang phát quang sử dụng trong chiến tranh Đông Dương lần II, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Hà Nội

8 Phạm Ngọc Long (2008), Nghiên cứu khả năng phân hủy 2,4,5-T và đặc điểm

phân loại của chủng vi khuẩn phân lập từ các bioreactor xử lý đất nhiễm chất diệt cỏ/dioxin, Luận văn thạc sĩ sinh học, Trường Đại học Sư phạm -

Đại học Thái Nguyên

Trang 13

2

9 Nguyễn Thị Nhung, Nguyễn Thị Kim Thường (2007), Nghiên cứu tổng hợp

Nano sắt bằng phương pháp hoá học, Tạp chí Khoa họcĐHQGHNĐH Khoa

học Tự nhiên và Công nghệ

10 Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Bùi Thị Ngọc Dung, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp,

Cái Văn Tranh (2000), Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón, cây

trồng Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội

11 Chu Thanh Phong (2012), Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý đất nhiễm độc

da cam/dioxin bằng kỹ thuật giải hấp phụ và hấp phụ trên pha rắn, Luận văn

thạc sĩ, Học viện Kỹ thuật quân sự

12 Vũ Chiến Thắng (2010), Tác động của chất độc học của Mỹ sử dụng trong

chiến tranh với môi trường và con người ở Việt Nam, Văn phòng 33, Bộ Tài

nguyên và Môi trường, Hà Nội

13 Văn phòng 33 (2013), Báo cáo hiện trạng ô nhiễm dioxin trong môi trường ở

Việt Nam, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Hà Nội

Trang 14

3

B Tài liệu tiếng Anh

14 Alvin L Young, Ph D (2006), The History of the US Department of Defense

Programs for the Testing, Evaluation, and Storage of Tactical Herbicides,

Office of the Under Secretary of Defense William Van Houten Crystal Gateway 2, Suite 1500 1225 Jefferson Davis Highway Arlington, VA 22202

15 Arnaud Boivin (2005), 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) sorption and

degradation dynamics in three agricultural soils, Environmental pollution

138

16 Buckingham, W.A Jr (1982), Operation Ranch Hand The Air Force and

Herbicides in Southeast Asia 1961-1971 (Office of United States Air Force

History, Washington DC

17 G.A Mansoori (2008), Environmental application of nano technonogy,

BioEngineering, Chemical Engineering and Physics Departments University

of Illinois at Chicago (m/c 063), Chicago, IL 60607-7052 USA

18 Hatfield Consultants (2009), Comprehensive Assessment of dioxin

Contaminated in Da Nang Airport, Viet Nam: Environmental levels, Human exposure an Options for Mitigating Impact (final report), Office of the

National committee 33, Ha Noi, Vietnam

19 James W.Elchelberger (1992), Determination of clorinated acids in water by

high performance liquid chromatography with ad photodiode array,

Technology Applications, Inc

20 Jeanne Mager Stelllman (2003), The extent and patterns of usage of Agent

orange and other herbicides in Vietnam, Derpartments of Health policy and

Management, Nature Publishing group

21 Johanna Walters (2000), Environmental Fate of 2,4-Dichlorophenoxyacetic

Acid, Environmental Monitoring and Pest Management Department of Pesticide Regulation, Sacramento, CA

22 Kent Hammarstrand (2012), Gas chromatographic Analysis of Pesticides,

Library of Congress Catalog Card No 76-48803

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	347,76 KB