nghiên cứu đánh giá hiện trạng hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền (persistant organic pollutants – pops) tại tp hồ chí minh và đề xuất các giải pháp quản lý, ngăn ngừa, xử lý và thải bỏ phù hợp

Một số hợp chất POPs mới vừa được phát hiện trên thế giới: - Pentabromodiphenyl: tích lũy trong vải, gỗ - Chlordecone: tích lũy thuốc trừ sâu - Hexabromobiphenyl: tích lũy trong sợi tổn

SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

BÁO CÁO TÓM TẮT

(Đã chỉnh sửa theo góp ý của Hội đồng nghiệm thu)

ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HỢP CHẤT

Ô NHIỄM HỮU CƠ BỀN (PERSISTANT ORGANIC POLLUTANTs – POPs) TẠI TP HỒ CHÍ MINH VÀ

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, NGĂN NGỪA,

XỬ LÝ VÀ THẢI BỎ PHÙ HỢP

Chủ nhiệm Đề tài

PGS.TS Lê Thanh Hải

TPHCM, 12/2008

LỜI MỞ ĐẦU

Chất thải công nghiệp nguy hại nói chung và các hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền (Persistant Organic Pollutants - POPs) nói riêng đã và đang là vấn đề thu hút sự quan tâm của toàn thế giới, trong đó có Việt Nam, đặc biệt trong thời gian một số năm gần đây, tính từ khi nước

ta chính thức tham gia Công ước Stốckhôm về các hợp chất POPs này

Phạm vị phát thải, tồn trữ và/hoặc sử dụng các hợp chất đặc biệt nguy hiểm này trải rộng

tư các vùng đô thị cho đến nông thôn trên tòan quốc, tuy nhiên thông thường tập trung cao tại các đô thị lớn nơi có tập trung đông các khu vực dân cư và các khu/cụm/nhà máy sản xuất công nghiệp, trong đó thành phố Hồ Chí Minh là địa bàn khá tiêu biểu cho chủ đề này Mặc dù tính đến thời điểm hiện nay (cuối 2008) do nhiều lý do chủ quan và khách quan, chúng ta chưa có được nhiều các nghiên cứu hoặc triển khai liên quan xung quanh chủ đề POPs trên phạm vi tòan quốc, nhưng Nhà nước Trung ương và địa phương cũng đã bắt đầu có những chính sách, họat động ngày càng cụ thể nhằm quản lý hợp lý các hợp chất POPs nguy hiểm này và đáp ứng sự tham gia của chúng ta trong Công ước Stốckhôm

đã ký kết minh chứng cụ thể nhất là quyết định của Thủ Tướng Chính Phủ số

184/2006/QĐ-TTg ngày 10/08/2006 về việc phê duyệt kế hoạch Quốc Gia thực hiện công

ước Stockhôm về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ POPs, trong đó qui định rõ các

mục tiêu và giải pháp để thực hiện kế hoạch này cho các Bộ ngành, địa phương

Nhằm một phần đáp ứng các yêu cầu trên, trong thời gian gần đây, thành phố Hồ Chí Minh cũng đã có một số họat động tập trung nghiên cứu vấn đề này, và nội dung về quản

lý POPs cũng đã sớm được đưa vào Chiến lược Bảo vệ môi trường của Thành phố (được ban hành ngay từ năm 2001/2002) Trong khuôn khổ Chương trình NCKH về Bảo vệ môi trường TPHCM, Viện Môi trường và Tài nguyên (ĐHQG TPHCM) được thành phố giao cho nhiệm vụ phối hợp với các cơ quan liên quan thực hiện đề tài NCKH cấp thành phố

“Nghiên cứu đánh giá hiện trạng các hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền (Persistant Organic Pollutants – POPs) tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh và đề xuất các giải pháp quản lý, ngăn ngừa, xử lý và thải bỏ phù hợp” Sau một thời gian nghiên cứu đề tài đã hòan thành

một khối lượng nghiên cứu lớn dựa theo các nội dung nghiên cứu được giao của mình trong đề cương được duyệt Báo cáo tổng kết đề tài này trình bày các kết quả chính thu được trong suốt quá trình thực hiện đề tài, nhất là thực hiện theo các góp ý và kết luận của hội đồng nghiệm thu giai đọan 1 của đề tài

Nhóm thực hiện hy vọng đề tài NCKH này sẽ là cơ sở khoa học để có thể thực hiện các bước nghiên cứu cụ thể tiếp theo, góp phần vào việc đưa ra các giải pháp công nghệ và quản lý phù hợp cho đối tượng các chất thải nguy hại POPs này của Thành phố, đóng góp vào việc thực thi các Chiến lược, Chương trình và Kế họach về bảo vệ môi trường cho TP

Hồ Chí Minh trong những năm sắp tới, cũng như góp phần đáp ứng việc thực hiện quyết định 184 của Thủ tướng

TP Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2008

Chủ Nhiệm Đề Tài

Lê Thanh Hải

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM TỔNG QUÁT VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ HỢP

CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ BỀN (POPs) Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1

1.1 KHÁI NIỆM TỔNG QUÁT VỀ HỢP CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ BỀN (POPs) 1 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU POPs Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 6

CHƯƠNG 2 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHÁT THẢI, SỬ DỤNG VÀ TỒN LƯU HỢP CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ BỀN (POPs) TRONG MÔI TRƯỜNG TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 11

2.1 NHẬN ĐỊNH CÁC NHÓM NGÀNH SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP CHÍNH CÓ KHẢ NĂNG PHÁT THẢI POPs 11

2.2 TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM CÁC NHÓM NGÀNH SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP CÓ KHẢ NĂNG PHÁT THẢI POPs VÀO MÔI TRƯỜNG 12

2.3 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHÁT THẢI, SỬ DỤNG VÀ TỒN LƯU POPs TRONG MÔI TRƯỜNG 15

CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG TÍCH LŨY HỢP CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ BỀN (POPs) TRONG MÔI TRƯỜNG TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 23

3.1 HIỆN TRẠNG TÍCH LŨY POPs TỪ SỬ DỤNG VÀ TỒN LƯU TBVTV TRONG MÔI TRƯỜNG 23

3.2 HIỆN TRẠNG TÍCH LŨY PCBs TRONG MÔI TRƯỜNG 26

3.3 HIỆN TRẠNG TÍCH LŨY PCDD/PCDF TRONG MÔI TRƯỜNG 26

3.4 HIỆN TRẠNG TÍCH LŨY PAHs TRONG MÔI TRƯỜNG 29

3.5 NHẬN XÉT CHUNG 31

CHƯƠNG 4 NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU VÀ XỬ LÝ HỢP CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ BỀN (POPs) TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 32

4.1 NHẬN ĐỊNH CHUNG VỀ NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN TRONG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT VÀ ỨNG DỤNG CÁC GIẢI PHÁP NGĂN NGỪA VÀ XỬ LÝ POPs 32

4.2 CƠ SỞ KHOA HỌC LÀM ĐỊNH HƯỚNG CHO VIỆC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NGĂN NGỪA VÀ XỬ LÝ TRIỆT ĐỂ POPs 33

4.3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NGĂN NGỪA PHÁT THẢI CHẤT POPs 36

4.4 ĐỀ XUẤT LỘ TRÌNH XỬ LÝ PHỤC HỒI CÁC KHU VỰC Ô NHIỄM POPs 41 4.5 ĐỀ XUẤT QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ POPs 42

CHƯƠNG 5 NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CHIẾN LƯỢC GIẢM THIỂU PHÁT THẢI HỢP CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ BỀN (POPs) VÀO MÔI TRƯỜNG TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 48

5.1 GIẢI PHÁP ĐỊNH HƯỚNG QUẢN LÝ POPs TRÊN THẾ GIỚI 48

5.2 GIẢI PHÁP ĐỊNH HƯỚNG QUẢN LÝ POPs Ở VIỆT NAM 51

5.3 ĐỀ XUẤT CHƯƠNG TRÌNH HÀNH ĐỘNG CỤ THỂ PHỤC VỤ QUẢN LÝ POPs TẠI KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 60

DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH

Bảng 1 Nguồn phát thải POPs từ nhóm ngành sản xuất và chế tạo 2

Bảng 2 Nguồn phát thải POPs từ nhóm sử dụng và ứng dụng sản phẩm 3

Bảng 3 Nguồn phát thải POPs từ nhóm quá trình tái chế 3

Bảng 4 Nguồn phát thải POPs từ nhóm quá trình nhiệt 3

Bảng 5 Nguồn phát thải POPs từ nhóm lưu giữ và thải bỏ chất thải 4

Bảng 6 Số lượng doanh nghiệp sản xuất có khả năng phát thải POPs phân theo 05 nhóm ngành chính (trong các KCN-KCX và tổng cộng trên tòan TPHCM) 11

Bảng 7 Hệ số TEF của đồng phân PCDD/PCDF 16

Bảng 8 Tải lượng PCDD/PCDF phát thải vào môi trường của các nhóm ngành 17

Bảng 9 Các giả định để phân loại thiết bị, vật liệu liên quan đến hợp chất PCBs 17

Bảng 10 Phân loại khả năng chứa PCBs của máy biến thế cũ lưu giữ tại XNVTVT 18

Bảng 11 Hiện trạng máy biến thế ở EVN phân loại theo mức độ nghi ngờ chứa PCBs 19

Bảng 12 Lượng dầu máy biến thế sử dụng tại TPHCM 19

Bảng 13 Một số loại dầu và hàm lượng PCBs tích lũy 19

Bảng 14 Nồng độ PAHs trong không khí tại một số KCN (ng/m3) 21

Bảng 15 Nồng độ PAHs trong không khí tại một số nút giao thông (ng/m3) 21

Bảng 16 Kết quả quan trắc hàm lượng PAHs tại ngã tư ĐTH – ĐBP (ng/m3) 22

Bảng 17 Hàm lượng hợp chất gốc Chlo trong nước thải và bùn thải xử lý TBVTV 23

Bảng 18 Hiện trạng tích lũy hóa chất TBVTV vào bùn lắng (ng/g chất khô) 23

Bảng 19 Kết quả phân tích mẫu đất/bùn khu vực sản xuất/xử lý rác điển hình 24

Bảng 20 Hàm lượng TBVTV thuộc nhóm POPs trong đất trồng rau ở TPHCM (ppb) 24

Bảng 21 Hàm lượng 2,4 D và 2,4,5 T trong đất tại TPHCM (mg/kg) 25

Bảng 22 Hàm lượng PCBs trong một số mẫu đất 26

Bảng 23 Hàm lượng PCBs tích lũy vào bùn lắng tại một số khu vực ở TPHCM (ng/g chất khô) 26

Bảng 24 Phân tích PCDD/PCDF trong mẫu đất và bùn tại TPHCM 27

Bảng 25 Phân tích PCDD/PCDF trong mẫu tro từ lò đốt chất thải tại TPHCM 27

Bảng 26 Phân tích PCDD/PCDF trong mẫu đất tại 03 khu vực khảo sát 27

Bảng 27 Phân tích PCDD/PCDF trong mẫu đất tại khu vực sân bay Biên Hòa 28

Bảng 28 Phân tích PCDD/PCDF trong mẫu bùn lòng hồ Biên Hùng 28

Bảng 29 Nồng độ PAHs trong bùn lắng kênh rạch khu vực đô thị (ng/g) 29

Bảng 30 Nồng độ PAHs trong bùn lắng kênh rạch khu vực ngoại thành (ng/g) 29

Bảng 31 Nồng độ PAHs trong bùn lắng tại các khu vực (ng/g) 30

Bảng 32 Kết quả phân tích hàm lượng PAHs trong đất tại TPHCM (mg/kg) 30

Bảng 33 Nguyên nhân và giải pháp ngăn ngừa giảm thiểu phát thải PCDD/F 36

Bảng 34 Nguyên nhân và giải pháp ngăn ngừa giảm thiểu phát thải PAHs 40

Bảng 35 Nội dung Chương trình phân tích và quan trắc nguồn phát thải POPs 61

Bảng 36 Đối tượng quan trắc phát thải POPs không chủ định cho các nguồn phát thải chủ yếu ở TPHCM 65

Bảng 37 Kinh phí dự tính cho quan trắc POPs ở đơn vị dệt nhuộm 67

Bảng 38 Dự trù kinh phí cho quan trắc các chất POPs phát thải không chủ định ở cơ sở đốt chất thải 67

Bảng 39 Kinh phí ước tính cho quan trắc các chất POPs phát thải không chủ định ở bãi chôn lấp 68

Bảng 40 Kinh phí ước tính cho quan trắc các chất POPs phát thải không chủ định ở đơn vị sản xuất giấy 69

Bảng 41.Kinh phí ước tính cho quan trắc các chất POPs phát thải không chủ định ở đơn vị sản xuất và tái chế kim loại 69

Bảng 42 Kinh phí ước tính cho quan trắc các chất POPs phát thải không chủ định ở đơn vị có sử dụng lò hơi 70

Bảng 43 Kinh phí ước tính cho quan trắc các chất POPs phát thải không chủ định ở trạm xử lý nước thải tập trung 70

Hình 1 Qui trình thống kê phát thải PCDD/PCDF 16

Hình 2 Qui trình công nghệ GPCR 44

Hình 3 Mô hình quản lý POPs 48

CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM TỔNG QUÁT VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ HỢP CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ BỀN (POPs) Ở VIỆT NAM

VÀ TRÊN THẾ GIỚI

1.1 KHÁI NIỆM TỔNG QUÁT VỀ HỢP CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ BỀN (POPs)

1.1.1 Khái niệm hợp chất POPs

Hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền (Persistant Organic Pollutions - POPs) là những hợp chất hóa học có nguồn gốc từ Cacbon, sản sinh ra do các hoạt động công nghiệp của con người POPs bền vững trong môi trường, có khả năng tích tụ sinh học qua chuỗi thức ăn, lưu trữ trong thời gian dài, có khả năng phát tán xa từ các nguồn phát thải và tác động xấu đến sức khoẻ con người và hệ sinh thái

Theo Công ước Stockholm, POPs gồm 12 hoá chất có tính độc hại, tồn tại bền vững trong môi trường, phát tán rộng và tích lũy trong hệ sinh thái, gây hại cho sức khoẻ con người Trong 12 loại hoá chất kể trên, có 04 loại hoá chất gồm PCDD/PCDF, PCBs và DDT là những loại hoá chất được đặc biệt chú ý và nghiên cứu sâu vì mức độ độc tính cao, tác hại đối với con người và môi trường nghiêm trọng Mười hai loại hoá chất xếp vào nhóm POPs cụ thể là: PCBs, Các hợp chất của Dioxin, Các hợp chất của Furan, DDT, Toxaphene, Aldrin (Aldrex, Aldrite ), Dieldrin (Dieldrex, Dieldrite, Octalox…), Eldrin (Hexadrin…), Heptachlor (Drimex, Heptamul, Heptox…), Mirex, Hexachlorobenzen (HCB), Chlordane (Chlorotox, Octachlor, Pentichlor )

Một số hợp chất POPs mới vừa được phát hiện trên thế giới:

- Pentabromodiphenyl: tích lũy trong vải, gỗ

- Chlordecone: tích lũy thuốc trừ sâu

- Hexabromobiphenyl: tích lũy trong sợi tổng hợp

- Lindane: tích lũy trong chất diệt kí sinh trùng

- Perfluorooctane sulfonate: hóa chất không thấm nước, được sử dụng rộng rãi như một chất hoạt động bề mặt trong công nghệp dệt, sản xuất các sản phẩm thuộc da, kim loại,

xà bông…

1.1.2 Phân loại hợp chất POPs

1.1.2.1 Phân loại POPs theo chủng loại

Hợp chất POPs phân theo chủng loại bao gồm 03 nhóm:

Nhóm thuốc bảo vệ thực vật

Thuốc bảo vệ thực vật là những hoá chất dùng để diệt trừ những loài có hại và cũng vì thế chúng đi vào môi trường, có ảnh hưởng đến môi trường, đến những đối tượng tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp TBVTV là loại hoá chất bảo vệ cây trồng hoặc những sản phẩm bảo vệ mùa màng, là những chất được tạo ra để chống lại và tiêu diệt loài gây hại hoặc các vật mang mầm bệnh virut hoặc vi khuẩn Chúng cũng gồm các chất để đấu tranh với các loại sống cạnh tranh với cây trồng cũng như nấm bệnh cây Thuật ngữ TBVTV thường có nghĩa là các chất tổng hợp gồm nhiều loại và được áp dụng cho những mục đích cụ thể trong nông nghiệp

Nhóm các sản phẩm công nghiệp

POPs phát tán vào môi trường phổ biến và được chú ý nhiều nhất là các hoá chất trong dầu nhớt và các loại hoá chất sử dụng cho các quá trình sản xuất công nghiệp hoặc những sản phẩm của các hoạt động sản xuất công nghiệp, điển hình là PCBs PCBs được sử dụng trong các ngành sản xuất công nghiệp trên 50 năm do có tính cách nhiệt cao, không cháy

và ứng dụng chủ yếu trong các ngành công nghiệp điện (máy biến thế, acquy, bóng đèn huỳnh quang, dầu chịu nhiệt, dầu biến thế…), chất làm mát trong truyền nhiệt, trong các dung môi chế tạo mực in, ngành công nghiệp sản xuất sơn… Đặc biệt hơn, PCBs được hình thành trong quá trình sản xuất của nhiều ngành công nghiệp, đôi lúc là sản phẩm phụ không mong muốn của nhiều ngành công nghiệp và các quá trình thiêu đốt, nguồn này cũng là một trong những nguồn sản sinh ra PCDD/PCDF

Nhóm các sản phẩm cháy

Hợp chất POPs thuộc nhóm này là những sản phẩm phụ của nhiều quá trình sản xuất khác nhau hoặc quá trình đốt cháy Nguồn phát sinh PCDD/PCDF chủ yếu từ các nhà máy sản xuất hoá chất, quá trình đốt các sản phẩm cháy có chứa clo, quá trình tẩy trắng bột giấy, các chất ô nhiễm tích tụ trong chuỗi thức ăn, trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu về chất thải nguy hại và trong các lò đốt chất thải Trong một phạm vi giới hạn, những hỗn hợp này có thể được hình thành do quá trình tự nhiên nhưng theo thời gian chúng sẽ mất dần đi tính bền vững trong môi trường Sự nguy hiểm của nhóm POPs này là sau khi đã giải phóng vào môi trường chúng tích tụ lại và sau đó khuyếch đại trong chuỗi thực phẩm, trong mô mỡ Mặc dù PCDD/PCDF không làm phá vỡ ADN nhưng chúng hoạt hoá ADN

đã bị suy thoái bởi những chất khác nên gây nhiều bệnh hiểm nghèo cho con người, có thể thấy nhiều nhất là bệnh ung thư, hỏng chức năng hệ thần kinh phôi thai và quái thai

1.1.2.2 Phân loại POPs theo nguồn phát sinh

Hợp chất POPs phát thải từ nhiều nguồn khác nhau, nguồn phát thải có thể được chia

thành hai nhóm nguồn phát thải chính bao gồm nguồn phát thải chủ định và nguồn phát

thải không chủ định Hiện nay, cách thức phân loại các nguồn phát sinh POPs chủ yếu là

dựa trên đặc trưng của từng nhóm ngành sản xuất hoặc các sản phẩm sử dụng liên quan đến phát thải và tích lũy POPs vào môi trường Sau một quá trình tìm hiểu cách phân lọai theo nguồn phát sinh POPs từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau (chủ yếu là các tài liệu nước ngòai), cộng với việc tổng kết việc phân lọai các nhóm ngành công nghiệp chính ở Việt

Nam và khu vực TPHCM (sẽ được trình bày ở các phần sau), đề tài phân chia ra thành 05

nhóm ngành có khả năng phát sinh/sử dụng/lưu giữ các hợp chất POPs như sau (việc

phân chia này cũng đã được đưa vào giáo trình “Quản lý chất thải nguy hại” dùng cho

giảng dạy sau đại học mà chủ nhiệm đề tài cũng là tác giả của giáo trình này):

chứa clo hữu cơ

Các chất thơm chứa clo (phenols, benzene), dung môi chứa chlorine, oxychlorinators

PCDD/ PCDF PCBs

HCB Sản xuất Cl2 sử dụng điện

cực graphite

Các chất thơm chứa clo, dung môi chứa chlorine

PCDD/ PCDF HCB

Công nghiệp lọc dầu và

sản xuất chất xúc tác

PCBs

Sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc

diệt cỏ

2,4,5-T, Pentachlorophenol (PCP)

PCDD/PCDF HCB

Công nghiệp dệt nhuộm vải –

sợi – len (có khâu hoàn tất) Sử dụng chloranil, trích ly alkaline PCDD/PCDF

Qúa trình tẩy trắng công

Tái chế kim loại Các sản phẩm phụ, sản phẩm

thừa (mảnh kim loại vụn, dầu thải, phế liệu từ dụng cụ điện)

PCDD/PCDF PCBs

Nhóm quá trình nhiệt

Bảng 4 Nguồn phát thải POPs từ nhóm quá trình nhiệt Qúa trình sản xuất/

Nung quặng sắt trong lò nung

cao

Tro bụi phát tán quay vòng PCDD/PCDF

Luyện nấu chảy sơ cấp đồng

kim loại

PCDD/PCDF Sản xuất kim loại phế liệu Đốt dây, thu hồi kim loại từ PCDD/PCDF

(thép, nhôm, thiếc, kẽm…) bụi tro… PCBs

HCB PCDD/PCDF

halôgien như là nguồn nhiên liệu đốt

PCDD/PCDF PCBs

HCB Sản xuất khóang chất (vôi, gốm

sứ, thuỷ tinh, gạch)

Qui mô nhỏ, không kiểm soát

PCDD/PCDF

Đốt chất thải đô thị (công nghệ) Cũ, kiểm soát ô nhiễm

không khí – không trang bị PCDD/PCDF Đốt chất thải công nghiệp Cũ, kiểm soát ô nhiễm

không khí – không trang bị PCDD/PCDF

Đốt chất thải nguy hại Lò đốt cũ, không kiểm soát

ô nhiễm không khí

PCDD/PCDF

không khí – không trang bị,

lò đốt thủ công

PCDD/PCDF

Đốt chất thải bệnh viện Cũ, kiểm soát ô nhiễm

không khí – không trang bị,

Khí thải bãi rác/đốt khí sinh học

(biogas) kiểm soát ô nhiễm không khí– không trang bị PCDD/PCDF

PCBs Đốt sinh khối (cố ý, không

kiểm soát được)

Phần còn lại của rừng, bụi cây, nông nghiệp (rơm…)

PCBs PCDD/PCDF Cháy từ các tai nạn ngẫu nhiên

(không cố ý, không kiểm soát) Các KCN, các kho hàng, cửa hàng, nhà dân… PCDD/PCDF PCBs

Lửa cháy từ bãi rác Quá trình cháy hoàn toàn

không kiểm soát PCDD/PCDF PCBs Đốt nhựa plastic (thùng, túi…) Nhựa chứa halogen PCDD/PCDF

Các chất thải khác (cao su,

trang sức phụ nữ, bảng điện…)

PCBs

Nhóm lưu giữ và thải bỏ chất thải

Bảng 5 Nguồn phát thải POPs từ nhóm lưu giữ và thải bỏ chất thải

Quá trình sản xuất/

Các bãi chôn lấp và các chất

(nước, khí) rò rỉ từ chúng Bùn, tro bụi bay, tro kim loại PCBs HCB

Chôn lấp chất thải ở biển Chất thải các loại (rắn, lỏng,

khí)

PCDD/PCDF

máy biến thế

PCP trong gỗ đã chế biến Thanh tà vẹt trên đường xe

lửa, trụ điện thoại bằng gỗ… PCBs

1.1.3 Tính chất hợp chất POPs

1.1.3.1 Tính chất vật lý

Tính chất vật lý chung của POPs:

- Trong thành phần có chứa nhóm halogen;

- Tan nhiều trong mỡ, ít tan trong nước;

- Bền với nhiệt, ánh sáng và các quá trình phân huỷ hoá học, sinh học;

- Dễ bay hơi, khả năng phát tán xa

1.1.3.2 Tính chất hóa học

Tính chất hóa học chung của POPs:

Trong công thức cấu tạo của các hợp chất POPs, một số nguyên tử hydro liên kết với vòng thơm bị thay thế bởi các nguyên tử clo nên khả năng phản ứng giảm Khả năng phản ứng của chúng có thể so sánh với hydrocacbon thơm điển hình là benzen Khả năng phản ứng của hợp chất này như sau:

- Phản ứng với hydro: muốn phản ứng xảy ra phải có xúc tác là Ni hoặc Pt với áp suất

250atm và nhiệt độ từ 100 – 120oC

- Phản ứng với các tác nhân oxy hóa: nhân benzen rất bền với tác tác nhân oxy hóa Các

tác nhân oxy hóa như KMnO4, CrO3, HNO3 ở nhiệt độ bình thường không phản ứng được với benzen

- Phản ứng thế với halogen: muốn xảy ra phải có xúc tác phù hợp, xúc tác cho phản ứng

thế halogen vào vòng benzen là các axit Lewis mạnh như AlCl3, FeCl3… Khi vòng benzen đã có nhóm thế thì tùy thuộc vào tính chất của nhóm thế mà có thể làm cho vòng benzen hoạt động hoặc kém hoạt động, ngoài ra nhóm thế này còn định hướng phản ứng hóa học và sản phẩm tạo thành

1.1.4 Tác động nguy hại của hợp chất POPs

1.1.4.1 Con đường vận chuyển và biến đổi hợp chất POPs trong môi trường

Dòng chất thải chứa POPs đi vào môi trường bằng nhiều con đường khác nhau, nếu nồng

độ và hàm lượng quá cao, vượt ngưỡng cho phép và khả năng chịu đựng của môi trường thì nó sẽ trở nên độc hại và trở thành tác nhân gây ô nhiễm môi trường Khi được đưa vào môi trường, chất ô nhiễm chịu tác động của các yếu tố tự nhiên có thể trở thành các tác nhân ô nhiễm thứ cấp có độc thấp hoặc cao hơn so với ban đầu Khi các chất ô nhiễm chứa POPs tiếp xúc với động thực vật và vi sinh trong môi trường như cây cỏ, động vật, con người, vi sinh vật… sẽ gây tác động sinh học qua con đường hấp thụ, phân bố, chuyển hoá

và tương tác với các thành phần sinh hoá nhạy cảm dẫn đến nguy cơ bệnh tật cho các cơ thể trong môi trường Đó chính là một trong những lý do chúng ta cần xem xét con đường vận chuyển và biến đổi POPs vào môi trường

1.1.4.2 Ảnh hưởng của hợp chất POPs đến con người và môi trường

Khi con người nhiễm phải lượng thuốc trừ sâu, vì do mỗi loại thuốc trừ sâu có độc tính khác nhau, thuốc có độc tính càng cao thì chỉ cần một lượng nhỏ cũng có thể gây độc đối với cơ thể người Khi chất độc xâm nhập vào cơ thể, nó phá hủy nghiêm trọng các chức

năng của cơ thể, thậm chí có thể làm cho cơ thể chết đi Khi cơ thể người tiếp xúc với PCBs nhiễm độc ở cấp độ cấp tính sẽ gây ra những rối loạn trong cơ thể, cơ thể chán ăn, buồn nôn, đau vùng bụng, phù tay và mặt Ở cấp độ mãn tính, PCBs gây ra chứng ban đỏ trên mặt, tai, cổ, vai cánh tay, ngực, bụng, da trở nên khô, rát và ngứa Bệnh toàn thân có các biểu hiện viêm gan, rối loạn tiêu hoá, bỏng mắt, bất lực và gây biến đổi gen Nếu tiếp xúc không liên tục với PCBs sẽ gây tổn thương gan có thể phục hồi nhưng chứng ban dai dẳng đến 15 năm, nghiêm trọng hơn PCBs gây ung thư ở người Các hợp chất thuộc nhóm PCDD/PCDF xuất hiện chủ yếu ở những sản phẩm phụ của nhiều quá trình sản xuất hoặc sản phẩm phụ sinh ra trong quá trình cháy, là những chất độc hại, có nguồn gốc phát sinh liên quan đến các quá trình sản xuất hóa chất, quá trình nhiệt và đốt cháy và quá trình sinh học Trong các cơ sở công nghiệp, PCDD/PCDF tồn tại dưới dạng nguyên liệu thô hoặc sản phẩm PCDD/PCDF có thể phát thải vào không khí, nước, đất, có lẫn trong sản phẩm

và trong các loại chất thải Do tính chất khó phân hủy, PCDD/PCDF tiếp tục lan truyền và phát tán rất lâu trong môi trường, gây nên nhiều tác hại cho sức khoẻ con người và môi trường

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU POPs Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI

1.2.1 Tình hình nghiên cứu POPs ở Việt Nam

1.2.1.1 Những Dự án nghiên cứu giải pháp và công nghệ xử lý POPs trong thời gian qua

- Phương pháp xử lý TBVTV bằng phương pháp đốt, tiến hành bởi Trung tâm Kỹ thuật

và Công nghệ môi trường của Quân đội

- Xử lý TBVTV bằng lò nung ximăng tại Nhà máy xi măng Holcim ở Hòn Chông (Kiên Giang) vào năm 2003, xử lý 40.000 lít TBVTV mà không phát thải PCDD/PCDF

- Xử lý đất ô nhiễm TBVTV bằng cách kết hợp phương pháp cô lập, hóa rắn, hóa học và sinh học, được ứng dụng tại Nghệ An xử lý 2,5 tấn TBVTV

- Dự án xử lý hóa chất TBVTV bằng phương pháp hóa học kết hợp sinh học được Trung tâm Hóa học và Công nghệ Môi trường sử dụng xử lý TBVTV tồn động ở Long An

- “Dự án trình diễn quản lý và tiêu huỷ PCBs” được chủ trì thực hiện bởi Cục bảo vệ

môi trường (Bộ Tài nguyên và Môi trường) với sự phối hợp thực hiện của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (Bộ Công nghiệp) và Văn phòng Môi trường Công nghiệp (Bộ Công nghiệp) từ 04/2007 đến 04/2008 tại Hà Nội, Hải Phòng, Thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Vũng Tàu, Cần Thơ…

- “Xử lý đất nhiễm chất độc da cam (Dioxin) bằng phương pháp hóa học”, Thượng tá

TS Lê Văn Hồng, Trung tâm Công nghệ xử lý môi trường, Bộ Tư lệnh Hóa học (12/1999)

- “Nghiên cứu giải pháp cô lập đất nhiễm chất độc da cam (Dioxin)”, Thượng tá TS Lê

Văn Hồng, Trung tâm Công nghệ xử lý môi trường, Bộ Tư lệnh Hóa học (02/2003)

- “Quy trình công nghệ tiêu hủy Thuốc bảo vệ thực vật”, Thiếu tá ThS Võ Thành Vinh,

Trung tâm Công nghệ xử lý môi trường, Bộ Tư lệnh Hóa học (2003)

- “Determination of PAH’s Contamination level in air and sediment of Ho Chi Minh

City”, Mai Tuấn Anh, IER Thành phố Hồ Chí Minh (1999)

- “Nghiên cứu phương pháp xác định PAHs bằng kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp – Ứng

dụng phân tích mẫu không khí tại Thành phố Hồ Chí Minh”, Phạm Thị Thạch Trúc,

IER Thành phố Hồ Chí Minh (1999)

- “Nghiên cứu các kim loại nặng (Cd, Pb, As, Hg) và các hợp chất hữu cơ Clo (PCBs,

DDT, DDE, DDD) có trong bùn lắng và sự tích lũy các chất gây ô nhiễm nói trên đối với loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại huyện Cần Giờ thuộc Thành phố Hồ Chí Minh”,

Phạm Kim Phương, IER Thành phố Hồ Chí Minh (2000)

- “Điều tra thăm dò mức độ an toàn vệ sinh thực phẩm của nông thuỷ sản và sản phẩm

chế biến xuất khẩu đối với độc chất Dioxin”, Chu Phạm Ngọc Sơn (2001)

- “Xác định hàm lượng PCDD/PCDF trong một số mẫu môi trường điển hình có khả

năng ảnh hưởng đến sức khỏe con người tại miền Nam Việt Nam”, Đoàn Thanh Vũ,

IER Thành phố Hồ Chí Minh (2004)

- “Nghiên cứu ảnh hưởng của các chất ô nhiễm hữu cơ bền (POPs) lên con người và

môi trường và đề xuất chiến lược giảm thiểu khả năng phát thải vào môi trường ở khu vực Thành phố Hồ Chí Minh”, Nguyễn Ngọc Uyên, IER Thành phố Hồ Chí Minh

(2005)

- “Nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý dầu thải chứa PCBs trong máy biến thế và tụ

điện”, Bùi Phương Linh, Viện Môi trường và Tài nguyên Thành phố Hồ Chí Minh

(2007)

- Các nghiên cứu liên quan đến việc thống kê nguồn phát thải và tính tóan tải lượng ô nhiễm POPs tại khu vực Bình Dương, Bình Phước do Viện Kỹ thuật Nhiệt đới và

BVMT (VITTEP) thực hiện giai đọan 2003 – 2004 (tác giả Nguyễn Quốc Bình)

- “Dioxin Contamination in Soil of Southern Vietnam”, Chemosphere vol 67, issue 9,

pp1802 - 1807 (2007), Tuan Anh Mai, Thanh Vu Doan, Joseph Tarradellas, Luiz Felippe de Alencastro, Dominique Grandjean

1.2.1.2 Những Dự án nghiên cứu giải pháp và công nghệ xử lý POPs định hướng trong tương lai

Quyết định 184/2006/QĐ-TTg đã giao nhiệm vụ cho các Bộ khẩn trương xây dựng, phê

duyệt hoặc trình Thủ tướng Chính phủ xem xét, phê duyệt 15 đề án nghiên cứu về các hợp chất thuộc nhóm POPs sau đây:

- Đề án hoàn thiện cơ chế, chính sách, pháp luật về quản lý an toàn các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ (Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì);

- Đề án quản lý an toàn, tiêu huỷ và loại bỏ thuốc bảo vệ thực vật dạng các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ tồn lưu (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn chủ trì);

- Đề án xử lý triệt để các khu vực bị ô nhiễm Dioxin từ các chất độc hoá học do Mỹ sử dụng trong chiến tranh Việt Nam (Bộ Quốc phòng chủ trì);

- Đề án quản lý chất thải y tế để giảm thiểu lượng phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy và một số chất độc hại khác (Bộ Y tế chủ trì);

- Đề án xử lý triệt để các khu vực bị ô nhiễm môi trường do các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ là thuốc bảo vệ thực vật và PCB gây ra (Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì);

- Đề án quản lý an toàn hoá chất, loại bỏ sử dụng và tiêu huỷ đối với PCB, các sản phẩm chứa PCB trong ngành điện và các sản phẩm công nghiệp (Bộ Công nghiệp chủ trì);

- Đề án xây dựng, phát triển năng lực kỹ thuật cho các cơ sở quan trắc và phân tích kết quả quan trắc các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ; thiết lập mạng lưới phòng thí nghiệm đạt tiêu chuẩn để phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm và tác động xấu của các

chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ đối với sức khỏe con người, đa dạng sinh học và môi trường (Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì);

- Đề án khuyến khích, hỗ trợ việc áp dụng các công nghệ tiên tiến, hiện đại, công nghệ sạch, thân thiện với môi trường, kinh nghiệm bảo vệ môi trường tốt nhất hiện có để giảm thiểu và loại trừ phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ hình thành không chủ định do các hoạt động sản xuất công nghiệp, sinh hoạt và xử lý chất thải gây ra (Bộ Công nghiệp chủ trì);

- Đề án điều tra và nghiên cứu tác động xấu của môi trường bị ô nhiễm do các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ đối với sức khỏe cộng đồng (Bộ Y tế chủ trì);

- Đề án tuyên truyền, giáo dục, nâng cao nhận thức về tác hại của các chất ô nhiễm hữu

cơ khó phân huỷ (Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì);

- Đề án tăng cường nguồn lực hỗ trợ kỹ thuật và tài chính cho các hoạt động triển khai thực hiện Công ước Stockholm về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ tại Việt Nam (Bộ Kế hoạch và Đầu tư chủ trì);

- Đề án nâng cao năng lực quản lý, kiểm soát việc sản xuất, xuất khẩu, nhập khẩu, sử dụng, lưu giữ, vận chuyển các hóa chất bị cấm sử dụng tại Việt Nam (Bộ Thương mại chủ trì);

- Đề án nghiên cứu, xây dựng hệ thống các tiêu chuẩn phát thải, tiêu chuẩn công nghệ liên quan đến các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ đáp ứng yêu cầu phát triển và hội nhập (Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì);

- Đề án xây dựng hệ thống thông tin quốc gia về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ, tăng cường sự tham gia của các bên có liên quan, cộng đồng dân cư và mọi người dân trong quản lý an toàn đối với các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ (Bộ Tài nguyên

và Môi trường chủ trì);

- Đề án điều tra và đánh giá tình hình quản lý các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy trên phạm vi toàn quốc (Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì)

1.2.2 Tình hình nghiên cứu POPs trên thế giới

1.2.2.1 Xu hướng 1: Nghiên cứu liên quan đến hiện trạng phát thải và tích lũy hợp chất POPs điển hình vào môi trường

Hợp chất PCDD/PCDF

Năm 1996, Liên minh Châu Âu đã ra chỉ thị “đến năm 2010 POPs phải bị xoá sổ hoàn

toàn” Sự phát thải PCDD/PCDF từ sản xuất công nghiệp, tích tụ trong thực phẩm hoặc

chất thải… làm cho xã hội quan tâm nhiều hơn về hợp chất POPs, đặc biệt là PCDD/PCDF Đã có phát hiện cho rằng trong mỡ động vật như cá, thịt, sản phẩm sữa, trứng và một số thực phẩm khác bị nhiễm PCDD/PCDF do nhiều lý do khách quan và chủ quan, có thể do sự hiện diện sẵn có trong thiên nhiên, sau khi rơi vãi xuống đất, ngấm vào cây cỏ và tích tụ qua chuỗi thức ăn

Chương trình nghiên cứu và khảo sát hiện trạng phát thải và tích lũy PCDD/PCDF vào môi trường tại Nhật giai đoạn 1997–2004 đã thống kê được một số kết quả như sau:

- Năm 1997: 7.860 – 8.135 gTEQ

- Năm 1998: 3.695 – 4.151 gTEQ

- Năm 1999: 2.874 – 3.208 gTEQ

- Năm 2000: 2.394 – 2.527 gTEQ

- Năm 2004: 341 – 363 gTEQ

Hợp chất PCBs

Hiện nay, ở Châu Âu vẫn còn một số tập đoàn sản xuất PCBs như tập đoàn Caffaro ở Italy, Công ty Protolec ở Pháp, Công ty Bayer ở Đức Tổng lượng PCBs sản xuất trên toàn cầu ước tính 1,5 triệu tấn Hiện nay, ít nhất 1/3 sản lượng PCBs đã đi vào môi trường

Ở Canada, một số bằng chứng tai nạn sức khoẻ do sử dụng thực phẩm dư lượng PCBs và

sử dụng thiết bị chứa PCBs Hiện tượng rõ nhất là lượng PCBs trong thang máy chứa nam châm điện bị rò rỉ, dính vào băng chuyền tải trong thang máy và khi thải bỏ chúng

Tại Đài Loan, PCBs thường được dùng trong ngành công nghiệp thực phẩm như là tác nhân gia nhiệt, sử dụng là chất cách điện trong máy biến thế và tụ điện Tổng lượng tụ điện xác định chứa PCBs là 23.147 và còn 61.360 tụ điện cần được kiểm tra xác định Trong khi đó, Hàn quốc là nước bắt đầu sản xuất và thương mại PCBs vào năm 1976 Hiện tại đã cấm sử dụng, nồng độ PCBs trên toàn quốc và tại KCN không tìm thấy ở mức ppm Ở bãi chôn lấp chất thải, khu vực thiêu đốt không phát hiện PCBs ở mức ppm

Theo thống kê ở Nhật, lượng PCBs sản xuất là 58.787 tấn, khoảng 54.000 tấn sử dụng trong nước và dùng trong thiết bị điện Số lượng biến thế và tụ điện công suất cao khoảng 390.000 cái, sử dụng PCBs khoảng 34.700 tấn

Thuốc bảo vệ thực vật

Hoa Kỳ là nước sản xuất nhiều DDT và sau khi lệnh cấm sử dụng được áp dụng trên phạm

vi cả nước, lượng chất thải đáng kể và sản phẩm hoá chất khác được đổ vào khu vực Thái Bình Dương và một số nước khác Mỗi năm khoảng 67.000 người Mỹ nhiễm độc thuốc trừ sâu, đa số đều là công nhân làm việc tại nông trại hoặc làm nghề có thời gian tiếp xúc lâu với các loại thuốc trừ sâu nhiều

Năm 1972, Malaysia đã bắt đầu nghiên cứu về ảnh hưởng của TBVTV đối với con người

và môi trường, điển hình là qua việc nghiên cứu quần thể chim cắt bị suy giảm và vỏ trứng của loài chim này bị mỏng đi Đến năm 1974, các loại thuốc trừ sâu bị cấm sử dụng Các quyết định cấm sử dụng thuốc trừ sâu chỉ là giới hạn sử dụng để kiểm soát sự di chuyển của nó khi nó phóng thích vào môi trường

1.2.2.2 Xu hướng 2: Nghiên cứu các giải pháp công nghệ xử lý triệt để và thải bỏ an tòan các hợp chất POPs

Phương pháp đốt

- Ở Mỹ, sử dụng lò đốt thùng quay, lò đốt chất lỏng đốt chất thải nhiễm PCDD và các hợp chất POPs khác, lò đốt cố định hoặc di động, hiệu suất phân hủy Dre>99,99%

- Ở Canada và Mỹ, xử lý đất ô nhiễm PCDD bằng phương pháp thủy tinh hóa tại chổ

- Ở Châu Âu và Mỹ, lò đốt xi măng được áp dụng xử lý CTNH và POPs

- Công ty Waste-Tech và Ogden ở Mỹ xử lý PCDD bằng lò đốt tầng sôi

- Công ty Shirco Infrared Systems ở Texas xử lý PCDD và các hợp chất POPs khác bằng lò đốt hồng ngoại

- Công ty Westing House đốt các hợp chất POPs và CTNH bằng lò đốt theo nguyên lý nhiệt phân Plasma

- Công ty Modar ở Masachuset đưa ra công nghệ xử lý PCDD bằng phương pháp oxy hóa nước siêu tới hạn

- Phương pháp sinh học sử dụng chế phẩm Daramend xử lý chất thải nhiễm Toxaphen

và DDT do Công ty Adventus Remediation ở Canada cung cấp

- Phương pháp Geomelt ứng dụng xử lý chất thải nhiễm POPs như Dieldrin, PCBs, PCDD/PCDF, Heptaclo, DDT cung cấp bởi Công ty AMEC Earth and Enviromental

- Phương pháp ISTD phục hồi các khu vực đất ô nhiễm POPs bằng nhiệt, cung cấp bởi Công ty TerraTherm

- Công nghệ MCD xử lý các chất ô nhiễm POPs ở nồng độ cao, cung cấp bởi Công ty Enviromental Decontamination ở New Zealand

- Công nghệ Xenorem xử lý chất thải nhiễm Clodan, Toxaphen, Dieldrin, DDT bằng phương pháp sinh học hiếu và kỵ khí, nghiên cứu bởi Công ty Technology Transfer

- Công nghệ BCD (base-catalyzed decomposition) xử lý đất nhiễm PCBs, PCDD/PCDF, nghiên cứu bởi EPA Nation Risk Management Research Laboratory

- Công nghệ CerOx xử lý chất thải nhiễm Clodan, PCBs và PCDD bằng phương pháp oxy hóa, nghiên cứu và ứng dụng bởi Công ty CerOx

- Kỹ thuật SPHTD (Self-Propagating High-Temperature Dehalogenation) xử lý HCB tồn đọng, áp dụng triển khai ở Ý

- Kỹ thuật TDR-3R™ xử lý đất nhiễm HCB, chất ô nhiễm trong dòng khí sẽ được oxy hóa nhiệt ở nhiệt độ cao tạo thành các chất vô cơ, áp dụng ở Hungary

- AEA Silver II™ (Mediated Electrochemical Oxidation) xử lý chất thải nhiễm POPs bằng phương pháp oxy hóa với tác nhân oxy hóa chính là Ag2+

- Phương pháp oxy hóa nước siêu tới hạn SCWO (supercritical water oxidizer) xử lý chất thải nhiễm POPs ở các nồng độ khác nhau do General Atomics (Mỹ) cung cấp

- Kỹ thuật plasma gồm công nghệ PLASCON của Công ty BCD technologies, PACT (plasma arc centrifugal treatment) của Công ty RETECH system và PCS (plasma converter system) xử lý chất thải POPs có nồng độ ô nhiễm từ thấp đến rất cao…

CHƯƠNG 2 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHÁT THẢI, SỬ DỤNG VÀ

TỒN LƯU HỢP CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ BỀN (POPs) TRONG MÔI

TRƯỜNG TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

2.1 NHẬN ĐỊNH CÁC NHÓM NGÀNH SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP CHÍNH CÓ

KHẢ NĂNG PHÁT THẢI POPs

Nguồn phát thải POPs chính được phân loại thành 05 nhóm ngành dưới đây (đã được trình

bày trong Chương 1) và đây sẽ là cơ sở chính để nhóm nghiên cứu Đề tài thực hiện khảo sát,

đánh giá tình hình phát thải POPs cũng như đề xuất những giải pháp quản lý, công nghệ xử lý

POPs tương ứng trong những nội dung quan trọng tiếp theo của Đề tài, bao gồm:

Bảng 6 Số lượng doanh nghiệp sản xuất có khả năng phát thải POPs phân theo 05 nhóm

ngành chính (trong các KCN-KCX và tổng cộng trên tòan TPHCM)

Nhóm 1: Nhóm ngành sản xuất và chế tạo

Nhóm 2: Nhóm ngành ứng dụng và sử dụng sản phẩm

Nhóm 3: Nhóm quá trình nhiệt

Sản xuất khoáng chất (vôi, gốm sứ, thuỷ tinh, gạch) 8 738

Đốt chất thải (đô thị, công nghiệp, bùn, bệnh viện…) - 19

Nhóm 4: Nhóm quá trình tái chế

Nhóm 5: Nhóm lưu giữ và thải bỏ chất thải

2.2 TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM CÁC NHÓM NGÀNH SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP CÓ KHẢ NĂNG PHÁT THẢI POPs VÀO MÔI TRƯỜNG

2.2.1 Nhóm ngành sản xuất và chế tạo

™ Ngành sản xuất giấy:

Trong công đoạn làm sạch nguyên liệu thô đầu vào (bao gồm nguyên liệu giấy mới hoặc giấy phế liệu), sẽ có sử dụng hóa chất tẩy trắng làm sạch trong thành phần chứa một số hợp chất hữu cơ vòng thơm và Cl-, đây là điều kiện hình thành PCDD/PCDF Bên cạnh đó, công đoạn

hồ trộn hóa chất cũng là một nguồn phát sinh đáng quan tâm Ngoài ra, nhiệt độ để thực hiện các quá trình trong sản xuất giấy khá cao Tất cả những nhận định trên đều cho thấy quá trình sản xuất giấy có khả năng hình thành các hợp chất PCDD/PCDF vì thỏa mãn các tiêu chí và

cơ sở khoa học để hình thành PCDD/PCDF

™ Ngành sản xuất hóa chất:

Phần lớn nước thải của các Nhà máy có tính chất kiềm, có mặt nhiều kim loại nặng, hợp chất chứa clo Đồng thời, nhiệt độ thực hiện các quá trình sản xuất các sản phẩm hóa chất khoảng 80–150oC thậm chí có thể cao hơn Vì vậy, có thể đánh giá công nghiệp sản xuất hóa chất là một trong những nguồn phát sinh các hợp chất POPs, nhất là PCDD/PCDF quan trọng và đáng lo ngại vào môi trường đất, nước, không khí hiện nay trên địa bàn TPHCM

2.2.2 Nhóm ngành ứng dụng và sử dụng sản phẩm

™ Ngành dệt nhuộm:

Công nghệ sản xuất có đặc điểm như sau:

- Các quá trình được thực hiện ở 100–150oC;

- Sử dụng các chất có tính kiềm như: hóa chất hồ sợi, hóa chất tẩy (NaClO, NaClO2…);

- Nguyên liệu (vải sợi) có tồn dư các hợp chất POPs và các hợp chất clo hữu cơ;

- Các hóa chất có cấu trúc vòng thơm: thuốc nhuộm…

Nguồn chủ yếu phát thải PCDD/PCDF trong công nghiệp dệt nhuộm là dioxazine và thuốc nhuộm, sắc tố, sản phẩm từ chloranil cùng loại được dùng như một chất xúc tác trong sản phẩm của thuốc nhuộm và sắc tố PCDD/PCDF là khuôn trong sự tổng hợp của o-chloranil từ chlorinated phenol, sản phẩm cuối cùng là sự oxi hoá của chlorate–HCL của nhiều hợp chất vòng thơm có độ bền lớn

Ngoài ra, tính chất nước thải của nhà máy dệt nhuộm cũng cho thấy điều kiện thuận lợi để hình thành nên các hợp chất PCDD/PCDF (môi trường kiềm, chứa đầy đủ các nguyên tố cacbon, hydro, oxy, chất có cấu trúc vòng thơm, kim loại xúc tác…) Một lượng lớn nước thải trong công nghiệp dệt nhuộm bao gồm nước sử dụng để giặt từ giai đoạn chuẩn bị đến giai đoạn nhuộm, nước thải có chứa alkin từ giai đoạn chuẩn bị và nhóm nước thải thuốc nhuộm chứa một lượng lớn muối, axit và alkani, một lượng nhỏ PCDD/PCDF tích tụ bên trong sợi và

có thể tích lũy trong sản phẩm dệt cuối cùng Sự phát thải PCDD.PCDF được minh chứng từ việc phân huỷ quang phân trực tiếp của Pentachlorophenol trong nước thải Sự hình thành PCDD/PCDF bằng việc quang phân UV của Pentachlorophenol đều xảy ra khi có hoặc không

có sự hiện diện của hợp chất H2O2, một lượng lớn PCDD/PCDF được hình thành bởi sự phân huỷ UV của Pentachlorophenol trong cả hai trường hợp Một phần lớn PCDD/PCDF phát sinh

trong quá trình dệt nhuộm sẽ tích lũy trong bùn thải, bùn thải này được sử dụng làm phân bón trong ngành nông nghiệp và có thể là nguyên nhân dẫn đến tích lũy PCDD/PCDF trong chuỗi thức ăn PCDD/PCDF còn được nghiên cứu và phát hiện trong công đoạn chưng cất các chất hoà tan và công đoạn sấy khô vải thành phẩm

™ Ngành thuộc da:

Nguyên liệu chính được sử dụng trong ngành thuộc da là da trâu, da bò… tươi hoặc muối, bên cạnh những nguyên liệu chính là da còn sử dụng một lượng lớn hóa chất như: chất tẩy mỡ (NaOH), chất xử lý bề mặt (Eusapon W), chất tẩy lông (Na2SO3, NaHS, CaCO3 ), chất làm mềm (Invigal RO), hóa chất thuộc (Crom sunphate, Cr2O3), chất trung hòa, màu nhuộm da… Tuy nhiệt độ thực hiện các quá trình của ngành thuộc da là không cao (<100oC), các yếu tố khác đều thỏa mãn điều kiện hình thành nên các hợp chất PCDD/PCDF như:

- Môi trường kiềm (có sử dụng NaOH và các hợp chất có tính kiềm khác);

- Sự hiện diện của kim loại trong da và dùng hợp chất kim loại để thuộc da (crôm );

- Nguồn C, H, O, Cl

™ Ngành điện:

Liên quan mật thiết đến sử dụng và phát thải POPs của ngành này là sử dụng PCBs Ngành điện TPHCM có thể được chia thành 02 nhóm chính: do EVN quản lý và nhóm không do EVN quản lý Các thiết bị điện có thể chứa PCBs chủ yếu là các máy biến thế cũ, tụ điện cũ, máy cắt TI – TU không còn sử dụng Các thiết bị điện liên quan có thể chia thành 02 loại: loại đang vận hành và loại máy hư hỏng được lưu giữ tại các kho chứa

Nhóm nghiên cứu đã khảo sát máy biến thế quản lý bởi EVN Thành phố ở 02 dạng đang vận hành và dạng lưu trữ Kết quả khảo sát cho thấy Thành phố có khoảng 250 máy biến thế cũ được lưu giữ tại Xí nghiệp Vật tư vận tải và có khoảng 37.000 máy biến thế đang vận hành

Số lượng máy biến thế và các loại thiết bị điện của TPHCM cao hơn các Tỉnh thành khác nên khả năng lưu trữ dầu máy biến thế và các thiết bị điện trên địa bàn là rất cao Các máy biến thế của TPHCM phần lớn có nguồn gốc từ Nhật, Mỹ, Đài Loan và Trung Quốc nên khả năng lưu chứa dầu PCBs khá cao nguyên do vì các nước này có sản xuất và sử dụng PCBs

2.2.3 Nhóm quá trình nhiệt

™ Ngành sản xuất sản phẩm kim loại:

Trong qui trình sản xuất các sản phẩm kim loại bằng nguyên liệu nhôm, đồng, thép, sắt , công đoạn cần tập trung chú ý do có khả năng phát thải các hợp chất POPs cao là công đoạn nấu chảy nguyên liệu và cán ép sản phẩm, ngoài ra, việc sử dụng lò hơi với nguồn nhiên liệu đốt chủ yếu là than đá, dầu FO cũng là một nguồn phát sinh POPs đáng kể

Bên cạnh đó, trong quá trình sản xuất và chế tạo sản phẩm sẽ có sử dụng các hoạt chất dung môi, phụ gia xúc tác tại những công đoạn như cắt kim loại (sử dụng Axetylen, Propane), công đoạn sơn phủ (sử dụng dung môi Toluen hòa tan sơn) và đây là những nguồn phát sinh khí thải độc hại với tải lượng và nồng độ khá cao Đây là những hợp chất hữu cơ vòng thơm khi phát thải vào môi trường sẽ dễ dàng phản ứng với Cl- có sãn trong không khí hình thành nên các hợp chất PCDD/PCDF , đồng thời, khí thải phát sinh sẽ tích lũy trong sản phẩm và từ đó, lan truyền trong môi trường

™ Tiêu hủy chất thải:

Hiện nay việc xử lý chất thải bằng phương pháp nhiệt thường sử dụng các quá trình như: đốt (hở), khí hoá, nhiệt phân Tuy nhiên, kiểm soát quá trình đốt chất thải phải chú ý đến các yếu

tố kỹ thuật (thiết bị lò đốt), nguồn nhiên liệu sử dụng trong quá trình và đặc biệt là nguồn thải

có chứa các gốc hữu cơ khó phân hủy (gốc Cl) Các hợp chất POPs đặc biệt là PCDD/PCDF phát thải từ quá trình đốt chủ yếu có trong thành phần tro, xỉ và khí thải Hình thành PCDD/PCDF phần lớn là do nhiệt độ đốt và thời gian lưu không đảm bảo yêu cầu phân hủy hoàn toàn của các hợp chất này

™ Sử dụng năng lượng hóa thạch:

Các điều kiện có thể xảy ra đối với sử dụng năng lượng là:

- Nhiệt độ quá trình có khoảng dao động lớn: 300–1.000oC, điều kiện để hình thành PCDD/PCDF và các hợp chất khác nằm trong khoảng nhiệt độ từ 300–650oC;

- Các nhiên liệu này chứa đầy đủ các nguyên tố cần thiết cho tạo thành PCDD/PCDF: C, H,

™ Phương tiện giao thông:

Hiện nay, trên địa bàn TPHCM, số lượng phương tiện giao thông như xe gắn máy, xe ba gác,

xe ô tô… đã quá cũ hoặc quá hạn sử dụng vẫn còn lưu thông trên đường Các phương tiện này chủ yếu sử dụng nhiên liệu đốt là xăng, dầu FO, dầu DO nhưng do động cơ đã cũ, quá trình đốt cháy nhiên liệu không hoàn toàn là nguyên nhân phát thải những khí thải độc hại vào môi trường, điển hình là các hợp chất POPs như PCDD/PCDF và PAHs

2.2.4 Nhóm ngành tái chế

™ Ngành tái chế kim loại:

Nhóm ngành này có khả năng phát thải POPs vào môi trường do thỏa mãn điều kiện hình thành nên PCDD/PCDF:

- Có mặt của các nguyên tố: C, H, O và clo Quá trình sản xuất kim loại và các sản phẩm kim loại tại TPHCM phần lớn sử dụng nguyên liệu từ nguồn phế liệu, nguyên liệu bị nhiễm bẫn bởi các hợp chất hữu cơ như dầu mỡ và các hợp chất hữu cơ khác;

- Nhiệt độ >150oC, quá trình sản xuất các sản phẩm kim loại đều được thực hiện ở nhiệt độ cao (>500oC);

- Môi trường kiềm, ngành sản xuất các sản phẩm kim loại có quá trình làm sạch bề mặt sẽ

sử dụng các hợp chất có tính kiềm;

- Kim loại xúc tác, bản thân kim loại chứa một số nguyên tố có khả năng làm xúc tác cho quá trình tạo thành PCDD/PCDF

™ Ngành tái chế dầu nhớt:

Hiện tại ở TPHCM, có 03 đơn vị có chức năng tái chế dầu nhớt (không kể các đơn vị không được cấp phép xử lý) Quá tình tái chế dầu nhớt cũng có khả năng phát sinh ra các hợp chất PCDD/PCDF do thỏa mãn điều kiện tạo thành các hợp chất này:

- Sự hiện diện của các nguyên tố C, H, O, Clo, vì dầu nhớt chứa C và H, ngoài ra còn có các hợp chất chứa oxy và clo;

- Có chứa kim loại xúc tác, trong dầu nhớt có chứa một lượng kim loại do quá trình bào mòn thiết bị máy móc, các kim loại này có thể xúc tác cho quá trình phản ứng;

- Nhiệt độ >150oC, các quá trình tách nước và tách hydrocacbon nhẹ với nhiệt độ có thể

>150oC

Ngoài ra, dầu nhớt có nguồn gốc đa dạng do vậy dầu nhớt thải cũng có nguy cơ bị nhiễm PCBs Nếu trường hợp này xảy ra thì khả năng PCBs phát thải vào môi trường sẽ cao hơn

2.2.5 Nhóm ngành lưu giữ và thải bỏ chất thải

Ngành này phát thải các hợp chất POPs vào môi trường do các nguồn sau:

- Xả thải nước thải vào nguồn tiếp nhận;

- Chôn lấp chất thải

Nguyên nhân phát thải đối với xả thải nước thải:

- Nước thải chứa nhiều chất hữu cơ;

- Sử dụng các chất clo trong qui trình xử lý nước thải;

- Chứa kim loại có khả năng xúc tác

Nguyên nhân phát thải đối với bãi chôn lấp:

- Các chất thải có chứa PCDD/PCDF, PCBs từ hoạt động sản xuất công nghiệp;

- POPs tích lũy trong bùn lắng nên quá trình xử lý bùn nạo vét bằng phương pháp chôn lấp

và bãi chứa bùn sẽ phát thải POPs vào môi trường

2.3 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHÁT THẢI, SỬ DỤNG VÀ TỒN LƯU POPs TRONG MÔI TRƯỜNG

2.3.1 Một số khái niệm

2.3.1.1 Khái niệm TEQ (Toxicity Equivalence Quantity )

TEQ là độc tính tương đương của một hợp chất, được tính bằng tích số của nồng độ với hệ số độc tính tương đương TEF (Toxicity Equivalence Factor) Qui định đồng phân 2,3,7,8-TCDD

là độc nhất và có hệ số TEF là 1, các hợp chất khác và đồng phân khác của PCDD/PCDF có mức độ độc thấp hơn sẽ có hệ số <1 Tổng lượng TEQ trong một hỗn hợp nhiều chất được tính như sau:

Tổng lượng TEQ = C 1 x TEF 1 + …+ C i x TEF i

2.3.1.2 Hệ số phát thải EF (Emission Factor)

Hệ số phát thải PCDD/PCDF vào môi trường (đất, nước, không khí, tro cặn, sản phẩm…) của

một quá trình hay một ngành là khối lượng TEQ phát thải vào môi trường đó trên một đơn vị

sản phẩm hay một đơn vị dòng thải Tính toán tải lượng phát thải PCDD/PCDF sơ bộ sẽ dựa

vào hệ số phát thải do UNEP công bố và áp dụng cho các quốc gia đang phát triển [19] [24]

2.3.2 Ước tính tải lượng phát thải PCDD/PCDF vào môi trường

2.3.2.1 Phương pháp tính toán

Qui trình thống kê phát thải PCDD/PCDF của TPHCM được xây dựng và áp dụng như sau:

Hình 1 Qui trình thống kê phát thải PCDD/PCDF

Phân loại ngành công

2.3.2.2 Đánh giá phát thải PCDD/PCDF của các nhóm ngành

Tải lượng PCDD/PCDF phát thải vào môi trường của 05 nhóm ngành được nghiên cứu ước tính như sau:

Bảng 8 Tải lượng PCDD/PCDF phát thải vào môi trường của các nhóm ngành

2.3.3 Hiện trạng sử dụng và tồn lưu thiết bị điện chứa PCBs và dầu PCBs trong môi trường

2.3.3.1 Phương pháp khảo sát và đánh giá

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành tham khảo các tài liệu của UNEP và các tài liệu khác liên quan

để đề xuất ra tiêu chí đánh giá thiết bị, vật liệu có chứa PCBs, nghi ngờ chứa PCBs như sau:

Bảng 9 Các giả định để phân loại thiết bị, vật liệu liên quan đến hợp chất PCBs

Tiêu chí Phân loại

Phân tích bằng GC-MS

có nồng độ PCBs>50ppm

Danh mục UNEP

và chưa thay dầu, sửa chữa và sản xuất trước năm

1990

Sản xuất trước năm

1981

Sản xuất trong gia đoạn

1981 –

1985

Sản xuất trong gia đoạn

1985 –

1990

Mất nhãn, không thể định danh

Không PCBs Không thuộc các tiêu chí trên

2.3.3.2 Tình hình sử dụng và tồn lưu thiết bị điện chứa PCBs và dầu PCBs

Xí nghiệp điện cao thế

Hiện tại Xí nghiệp quản lý tổng cộng 33 trạm, trong đó có một vài trạm công suất lớn với số lượng máy từ 02 đến 04 máy biến thế như các trạm Hỏa Xa, Chánh Hưng, Bà Quẹo Do việc

di chuyển, lắp đặt và bảo trì các máy biến thế có thể rò rỉ dầu máy xuống môi trường đất Hơn nữa, trong quá trình vận hành thì định kì bảo trì 01 lần/năm, trong quá trình bảo trì có công

Nhóm ngành Tải lượng PCDD/PCDF (µgTEQ/ngàyđêm)

Sản xuất và chế tạo - 300 - 4.006 - Ừng dụng và sử

146 gTEQ/năm

7 gTEQ/năm

đoạn lọc dầu tại chổ nên dầu có thể bị rơi vãi Do đó, ở các trạm biến điện được xem là những nơi có thể ô nhiểm đất bởi dầu chứa PCBs, nhất là ở các trạm có thời gian hoạt động lâu và sử dụng các máy cũ

Trung tâm thí nghiệm điện

Trung tâm có nhiệm vụ là quản lý, sửa chữa, bảo trì những lọai máy biến thế đã qua sử dụng

và thực hiện các cuộc nghiên cứu, phát minh tìm kiếm công nghệ mới nhằm cải thiện chức năng và công dụng của các lọai máy biến thế Theo khảo sát thực tế, thì các lọai dầu thải ở các máy khác nhau được đổ chung với nhau Số lượng dầu thải hiện tại khoảng 19.763l (tính đến ngày 16/07/2007) Do đó, các vị trí nghi ngờ nhiễm PCBs của Trung tâm thí nghiệm điện là các khu vực lưu trữ máy biến thế và lưu trữ dầu thải

Xí nghiệp Vật tư vận tải

Xí nghiệp là tổng kho của Công ty điện lực Thành phố và là nơi lưu chứa các máy biến thế và vật tư ngành điện Các máy biến thế này bao gồm các máy biến thế mới và cũ (bao gồm các máy còn có thể cải tạo, sử dụng lại và các máy không còn sử dụng) Các máy biến thế có nguồn gốc khác nhau và được sản xuất vào các thời điểm khác nhau vì thế khả năng nhiễm PCBs là có thể Vào thời điểm hiện tại, Xí nghiệp lưu giữ khoảng 228 máy biến thế cũ không còn sử dụng Các máy này được sản xuất bởi nhiều hãng khác nhau và từ nhiều nước khác nhau và có năm sản xuất khoảng 1950 đến năm 1970

Bảng 10 Phân loại khả năng chứa PCBs của máy biến thế cũ lưu giữ tại XNVTVT

Tiêu chí Phân loại

Phân tích bằng GC-MS

có nồng độ PCBs>50ppm

Danh mục UNEP và chưa thay dầu, sửa chữa và sản xuất trước năm 1990

Sản xuất trước năm

1981

Sản xuất trong gia đoạn

1981 –

1985

Sản xuất trong gia đoạn

1985 –

1990

Mất nhãn, không thể định danh

Dựa vào tiêu chí phục vụ quá trình khảo sát và đánh giá khả năng lưu giữa dầu PCBs trong máy biến thế, Nhóm nghiên cứu đã thống kê và phân loại hiện trạng máy biến thế như sau:

Bảng 11 Hiện trạng máy biến thế ở EVN phân loại theo mức độ nghi ngờ chứa PCBs

Tiêu chí

Phân loại

Phân tích bằng GC-MS

có nồng độ PCBs>50ppm

Danh mục UNEP và chưa thay dầu, sửa chữa và sản xuất trước năm

1990

Sản xuất trước năm

1981

Sản xuất trong giai đoạn

1981 –

1985

Sản xuất trong giai đoạn

1985 –

1990

Mất nhãn, không thể định danh

là loại dầu tốt không có chứa PCBs Các loại dầu này có nguồn gốc từ Anh và Liên Xô, kết quả phân tích cho thấy hàm lượng PCBs không có trong các loại dầu này

Bên cạnh đó, tại Trung tâm thí nghiệm điện, dầu thải từ máy biến thế được lưu giữ trong thùng phuy, sau một thời gian thì đem bán thanh lý Số lượng dầu thải theo ước đoán đến ngày 16/07/2007 là 19.763l Riêng tại Nhà máy nước Thủ Đức, lượng dầu thải từ máy biến thế được tồn trữ tại đây từ năm 1960 đến 1990 khoảng 30.000l Lượng dầu này được chứa trong kho đang chờ các giải pháp xử lý từ phía các cơ quan hữu quan

Bảng 12 Lượng dầu máy biến thế sử dụng tại TPHCM Loại dầu Số lượng (l) Loại dầu Số lượng (l)

Bảng 13 Một số loại dầu và hàm lượng PCBs tích lũy

Dầu Shell (µg/kg) Nd

Dựa vào kết quả phân tích, ta nhận thấy rằng: PCBs chỉ được xác định tồn tại trong mẫu dầu Nhà máy nước Thủ Đức với nồng độ khá cao và trong 04 mẫu dầu còn lại, hầu như không xác định được sự có mặt của các PCBs Đối với mẫu dầu thải máy biến thế tồn trữ tại Nhà máy nước Thủ Đức, đây là loại dầu cũ sử dụng trước năm 1993 nên có chứa PCBs với hàm lượng tương đối cao, tổng nồng độ của các PCBs là 125ppm Trong đó, PCB77 có nồng độ 77,446ppm chiếm tỷ lệ cao nhất 27,65%, kế tiếp là PCB52, PCB101, PCB81, và PCB118 có nồng độ lần lượt là 36,903ppm, 35,434ppm, 33,003ppm, 23,745ppm và tỷ lệ phần trăm lần lượt là 13,17%, 12,65%, 11,78% và 8,48%

2.3.4 Đánh giá phát thải POPs từ sử dụng và tồn lưu TBVTV trong môi trường

Trong quá trình sản xuất TBVTV, PCDD/PCDF phát sinh chủ yếu trong giai đoạn sản xuất các nguyên liệu, hoạt chất có sử dụng hóa chất chứa Clo Hiện nay, nước ta chưa trực tiếp sản xuất các loại nguyên liệu, hoạt chất này nhưng việc sử dụng chúng để sản xuất TBVTV đã gián tiếp đưa một lượng PCDD/PCDF vào trong sản phẩm, thông qua việc sử dụng sản phẩm, các hợp chất PCDD/PCDF sẽ đi vào môi trường Bên cạnh đó, trong công đoạn sang chai và đóng gói, một lượng hoá chất đã phát tán vào môi trường xung quanh, cũng là một con đường

để PCDD/PCDF phát thải vào môi trường

Tiêu biểu cho sự phát sinh PCDD/PCDF trong sản xuất TBVTV là từ quá trình sản xuất thuốc diệt cỏ 2,4D và 2,4,5T TCDDs (2,3,7,8 Tetraclodibenzo-p-dioxin) là sản phẩm phụ được tạo

ra trong quá trình sản xuất chất 2,4,5T, một trong những thành phần chính của chất độc da cam Chất 1,2,4,5 Tetra clorua benzen tác dụng với Clorua axetic axit và Hydroxit natri, dưới

áp suất và nhiệt độ thích hợp, tạo ra 2,4,5T đồng thời theo phản ứng phụ cũng tạo ra TCDDs Tất cả các nguyên liệu, hoạt chất chứa Clo khác khi sử dụng sản xuất TBVTV đều có cơ chế phát sinh PCDD/PCDF tương tự như khi sản xuất 2,4,5T

Chất thải nguy hại phát sinh từ ngành sản xuất TBVTV chủ yếu là các hoá chất đã hết hạn sử dụng và các loại bao bì đựng nguyên liệu, hoạt chất Hiện nay, hầu hết các loại CTNH này đều được các Công ty Môi trường Đô thị thu gom và xử lý theo phương pháp đốt Đốt là một phương pháp thông dụng trong việc xử lý CTNH Tuy nhiên, khi đốt bao bì dính hoá chất có chứa Clo sẽ sinh ra rất nhiều chất độc hại trong đó có PCDD/PCDF PCDD/PCDF hình thành

ở 250oC–450oC, khi đốt các bao bì có dính hoá chất mà trong cấu trúc có chứa nhóm chức hữu cơ bền vững liên kết với một vài nguyên tố Clo PCDD/PCDF còn được tìm thấy trong bụi tro sau quá trình đốt các loại CTNH

Sự hình thành PCDD/PCDF trong quá trình đốt CTNH được đẩy mạnh khi có sự xuất hiện của các ion kim loại nặng Lúc này các ion kim loại đóng vai trò như chất xúc tác Trong sản xuất TBVTV, một số doanh nghiệp đã sử dụng các nguyên liệu, hoạt chất có chứa gốc Đồng (Cu) để sản xuất ra một số thuốc trừ bệnh hay thuốc diệt nấm như Copper sulfate, Thiodiazole copper… Khi đốt bao bì có dính các hoá chất này thì ion Đồng sẽ đóng vai trò như một chất xúc tác, thúc đẩy nhanh sự tạo thành PCDD/PCDF Một vài nghiên cứu đã cho rằng: chỉ cần tăng 0,08% lượng Cu2+ cũng đã có ý nghĩa trong việc tạo ra lượng PCDD/PCDF

Các TBVTV nhóm POPs từ lâu đã nằm trong danh mục các hợp chất không được phép sử dụng và lưu hành tại Việt Nam Do đó, khả năng phát thải, sử dụng các hợp chất TBVTV

nhóm POPs trong hoạt động sản xuất công nghiệp của Thành phố hiện nay xem như không

có Do đó, không xác định được tải lượng phát thải các hợp chất này vào môi trường do hoạt

động sản xuất

2.3.5 Hiện trạng phát thải PAHs vào môi trường

Hợp chất PAHs phát thải vào môi trường chủ yếu từ việc sử dụng năng lượng như: đốt cháy

nhiên liệu trong các động cơ đốt trong, đốt cháy than đá, củi… Theo một số kết quả khảo sát

hàm lượng PAHs tại một số mẫu không khí trên địa bàn TPHCM được thực hiện trong thời

gian gần đây như sau:

Bảng 14 Nồng độ PAHs trong không khí tại một số KCN (ng/m 3 )

KCN Tân Bình KCX Tân Thuận KCX Linh Trung

ngày

Ban đêm

Ban ngày

Ban đêm

Ban ngày

Ban đêm

Bảng 15 Nồng độ PAHs trong không khí tại một số nút giao thông (ng/m 3 )

Phú Lâm Đinh Tiên Hòang – Điện Biên Phủ Hàng Xanh PAHs Nền

Ban ngày

Ban đêm

Ban ngày

Ban đêm

Ban ngày

Ban đêm

Benzo(g.h.i)perylene 0,3 21,2 14,63 31,6 45,33 21,55 12,8 Indeno(1,2,3-c,d)pyrene 0,19 21,04 15,54 21,74 14,59 6,61 7,38

CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG TÍCH LŨY HỢP CHẤT Ô

NHIỄM HỮU CƠ BỀN (POPs) TRONG MÔI TRƯỜNG TẠI THÀNH

PHỐ HỒ CHÍ MINH

3.1 HIỆN TRẠNG TÍCH LŨY POPs TỪ SỬ DỤNG VÀ TỒN LƯU TBVTV TRONG

MÔI TRƯỜNG

Kết quả phân tích nước thải và bùn thải phát sinh từ qui trình xử lý nước thải nhà máy sản

xuất TBVTV đều có chứa các hợp chất trong gốc thuốc trừ sâu gốc chlo và lân hữu cơ Hoạt

động sản xuất TBVTV rất đa dạng về loại sản phẩm và sử dụng nhiều loại nguyên liệu, do

vậy, nước thải và bùn thải có chứa nhiều thành phần với các nồng độ khác nhau Trong đó,

hợp chất Cypermethrin và Endosulphan có mặt hầu hết trong các mẫu phân tích, điều này cho

thấy các hợp chất này hệin đang được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất TBVTV

Bảng 17 Hàm lượng hợp chất gốc Chlo trong nước thải và bùn thải xử lý TBVTV

Gốc Chlo (BHC, Dieldrin, Endrin, Endrin Aldehyde, Aldrin,

Lân hữu cơ (CHlorpyriphos Methyl, Malathion, Methacriphos,

Phosphamidon, Pirimiphos Methyl…)

Gốc Chlo (BHC, Dieldrin, Endrin, Endrin Aldehyde, Aldrin,

Endosulphan Sulphate, Heptachlor…)

KPH

Lân hữu cơ (CHlorpyriphos Methyl, Malathion, Methacriphos,

Phosphamidon, Pirimiphos Methyl…)

KPH

Hóa chất TBVTV tích lũy rất nhiều vào các môi trường thành phần tại khu vực TPHCM Tuy

nhiên, trong đó đáng chú ý nhất là sự tích lũy của chúng trong môi trường bùn lắng Hiện

trạng tích lũy một số hóa chất TBVTV vào môi trường bùn lắng tại TPHCM như sau:

Bảng 18 Hiện trạng tích lũy hóa chất TBVTV vào bùn lắng (ng/g chất khô)

Chất Kênh Bến Sông Sài Kênh Thị Sông Sài Kênh Mỹ

Ngoài ra, để đánh giá sơ bộ hiện trạng tích lũy TBVTV nhóm POPs vào môi trường đất nhóm

nghiên cứu đã tiến hành khảo sát và lấy mẫu bổ sung tại các khu vực trồng rau chủ yếu của

Thành phố và các khu vực sản xuất hóa chất nghi ngờ tồn dư TBVTV nhóm POPs cao (các

đơn vị sản xuất thuốc sát trùng của Thành phố)

Bảng 19 Kết quả phân tích mẫu đất/bùn khu vực sản xuất/xử lý rác điển hình

Mẫu Thông số

Endosul sulfate 0.03 nd nd nd nd 0.08 3.04 0,50 nd

Tổng DDTs 0.16 nd 0.06 1.97 0,50 1,59 4.46 8.64 4,25 1,45 Tổng Endosulfan 0.03 nd nd 0.00 nd nd 0.08 4.84 2,51 3,01

Theo TCVN 5941:1995 về giới hạn tối đa cho phép của dư lượng hóa chất BVTV trong đất

thì hàm lượng các hợp chất BVTV (endrin, dieldrin, DDT, heptaclo, Endosulfan) trong các

mẫu đất lấy tại khu vực trồng rau điển hình tại thành phố đều nằm dưới mức tiêu chuẩn Tuy

nhiên hàm lượng một số hợp chất cao hơn đất trồng rau tại Tây Ninh

Đối với các mẫu lấy tại các khu vực ranh giới của các đơn vị sản xuất thuốc sát trùng thì hàm

lượng DDT cao hơn rất nhiều so với khu vực trồng rau Đặc biệt mẫu đất tại khu vực phía sau

xí nghiệp thuốc Sát Trùng Bình Triệu có hàm lượng DDT (103ppb) cao hơn so với tiêu chuẩn

TCVN 5941:1995 (tiêu chuẩn qui định là 0,1ppm hay 100ppb) Điều này cho thấy khu vực

này có dấu hiệu nhiễm DDT và cần được khảo sát đánh giá chi tiết hơn

Phân tích hàm lượng hai hợp chất TBVTV điển hình thuộc nhóm POPs trong đất sinh hoạt tại

quận 9 thuộc địa bàn TPHCM, đây là khu vực đang được tiến hành xây dựng Trường học

Pháp, mẫu đất được lấy tại những vị trí khác nhau và ở những tầng đất khác nhau Kết quả thu

được đều không phát hiện có sự tồn tại của hai hợp chất 2,4 D và 2,4,5 T trong đất tại khu vực

khảo sát :

Bảng 21 Hàm lượng 2,4 D và 2,4,5 T trong đất tại TPHCM (mg/kg)

ĐS II2

2,4,5 T KPH Đất sâu 3m (đất toà nhà)

ĐN IV

3.2 HIỆN TRẠNG TÍCH LŨY PCBs TRONG MÔI TRƯỜNG

Nhóm thực hiện Đề tài cũng đã tiến hành phân tích hàm lượng PCBs trong 04 mẫu đất tại Quận 9 nhưng kết quả phân tích không phát hiện có tồn tại PCBs trong đất:

Bảng 22 Hàm lượng PCBs trong một số mẫu đất Mẫu dầu Hàm lượng PCBs

Đ1 KPH Đ2 KPH Đ3 KPH Đ4 KPH Ngoài ra, hàm lượng PCBs tích lũy vào môi trường bùn lắng tại TPHCM cũng được khảo sát (vị trí lấy mẫu được đánh dấu trên bản đồ) Kết quả cho thấy hàm lượng 6 đồng phân CB28, CB52, CB01, CB153, CB138, và CB180 tương đối thấp: tổng 6 đồng phân trong mẫu số 2 là 1,93ng/g; mẫu số 3 là 4,75ng/g; mẫu số 4 là 122,76 ng/g; mẫu số 6 là 37,05ng/g; mẫu số 7 là 50,41 ng/g; mẫu số 8 là 30,45 ng/g; mẫu số 9 là 79,35 ng/g; mẫu số 10 là 82,87 ng/g; mẫu số

11 là 8,07

Kết quả phân tích như sau:

Bảng 23 Hàm lượng PCBs tích lũy vào bùn lắng tại một số khu vực ở TPHCM

3.3 HIỆN TRẠNG TÍCH LŨY PCDD/PCDF TRONG MÔI TRƯỜNG

Kết quả nghiên cứu về sự tích lũy các hợp chất đồng phân của Dioxin trong đất được khảo sát tại các khu vực trên địa bàn Thành phố như: kênh rạch (trong đó khảo sát rạch ô nhiễm môi trường là Rạch Thị Nghè), các khu vực đất ở Cần Giờ như Tam Hiệp và Rừng Sát, Bình Chánh, Củ Chi… Hàm lượng đồng phân 2,3,7,8-TCDD trong một số mẫu môi trường ở TPHCM cho thấy hàm lượng chất này chỉ nằm ở mức ppt Kết quả phân tích các mẫu bùn đáy trên hệ thống rạch Thị Nghè trung bình là 231ppt; hàm lượng Dioxin trong đất ở Tam Hiệp Cần Giờ có giá trị nồng độ từ 5,4 – 45 ppt; Rừng Sát trung bình là 6 – 22,7 ppt; một số mẫu ở Bình Chánh là 0,27 – 0,42 ppt ; ở Củ Chi là 0,16 – 2,05 ppt Bên cạnh đó cũng có nghiên cứu

về sự tích lũy Dioxin trong nhà máy sản xuất giấy, đây là ngành nghi ngờ khả năng phát thải Dioxin khá cao Kết quả phân tích hàm lượng Dioxin trong mẫu đất ở vị trí sát Nhà máy giấy Linh Trung cho kết quả là tổng hàm lượng TCDF là 9,81ppt; tổng P5CDF là 0,29ppt; tổng

H6CDF là 0,31ppt; tổng OCDF là 0,45ppt

Tầng đất mặt (0-30cm) tại KCN trên địa bàn Quận Thủ Đức và bùn lắng tại kênh Tham Lương trên địa bàn TPHCM đã được tiến hành lấy mẫu và xác định hàm lượng tích lũy PCDD/PCDF trong hai môi trường này

Bảng 24 Phân tích PCDD/PCDF trong mẫu đất và bùn tại TPHCM

Ký hiệu mẫu Chỉ số i-TEQ mẫu

Kết quả nghiên cứu hàm lượng PCDD/PCDF tích lũy trong tro sau khi đốt tại một số lò đốt đang hoạt động trên địa bàn TPHCM như sau:

Bảng 25 Phân tích PCDD/PCDF trong mẫu tro từ lò đốt chất thải tại TPHCM

Ký hiệu mẫu Chỉ số i-TEQ mẫu đất (ng/g) Dạng mẫu Đặc điểm

Một số kết quả phân tích PCDD/PCDF trong đất ở 03 khu vực không thuộc địa bàn TPHCM, hàm lượng PCDD/PCDF tích lũy trong đất ở Cam Lộ (Quảng Trị), rừng Mã Đà (Đồng Nai – Bình Phước) và sân bay Đà Nẵng như sau:

Bảng 26 Phân tích PCDD/PCDF trong mẫu đất tại 03 khu vực khảo sát

Ký hiệu

mẫu

Chỉ số TEQ mẫu đất

căn cứ quân sự cũ của Mỹ

CL8

0,018 Đất vườn nhà Cầu Tró Đó, xã Cam Chính gần căn cứ quân sự cũ CL9

0,026 Đất vườn nhà Cầu Tró Đó, xã Cam Chính gần căn cứ quân sự cũ

Kết quả phân tích sau khi tiến hành thu thập 10 mẫu đất tại khu vực sân bay Biên Hòa, gồm:

04 mẫu đất ở độ sâu 0-30cm và 04 mẫu đất ở độ sâu 50-80cm ngay tại sân bay; và 02 mẫu đất ruộng ở độ sâu 0-30cm gần khu vực sân bay như sau:

Bảng 27 Phân tích PCDD/PCDF trong mẫu đất tại khu vực sân bay Biên Hòa

Ký hiệu

mẫu Chỉ số i-TEQ mẫu đất (ng/g) Dạng mẫu Đặc điểm

SD12 21,8 Đất (50–80cm) Khu vực gần Trạm điều hành sân bay SD22 4,6 Đất (50–80cm) Khu vực gần Trạm điều hành sân bay SD32 11,3 Đất (50–80cm) Khu vực gần Trạm điều hành sân bay SD42 72,0 Đất (50–80cm) Khu vực gần Trạm điều hành sân bay

Tại hồ Biên Hùng, kết quả phân tích 29 mẫu bùn lòng hồ Biên Hùng thuộc tỉnh Đồng Nai, gồm 10 mẫu bùn mặt đất SSM(1-10), 10 mẫu bùn SS(1-10)1 ở độ sâu 20-30cm và 09 mẫu bùn SS(2-10)2 ở độ sâu 30-50cm như sau:

Bảng 28 Phân tích PCDD/PCDF trong mẫu bùn lòng hồ Biên Hùng

Ký hiệu

mẫu

Chỉ số i-TEQ mẫu đất (ng/g)

Ký hiệu mẫu

Chỉ số i-TEQ mẫu đất (ng/g)

Ký hiệu mẫu

Chỉ số i-TEQ mẫu đất (ng/g)

SSM1 102,5 SS11 19,7 SS22 6,7 SSM2 108,5 SS21 141,7 SS32 34,0

3.4 HIỆN TRẠNG TÍCH LŨY PAHs TRONG MÔI TRƯỜNG

Khi phát thải vào môi trường, PAHs sẽ hấp thụ trên các hạt bụi hay các hạt sol khí, một phần

sẽ lắng đọng vào trong kênh rạch, một phần sẽ tích tụ lại trên mặt đường, mái nhà, công trình

kiến trúc… trong suốt mùa khô; vào mùa mưa, những hạt vật chất này sẽ bị rửa trôi bởi các

dòng chảy, đổ vào kênh rạch và tích lũy trong bùn

Bảng 29 Nồng độ PAHs trong bùn lắng kênh rạch khu vực đô thị (ng/g)

PAHs Khánh Hội Phạm Văn Hai Thị Nghè Lò Gốm Phú Lâm

Nhận thấy rõ rệt được rằng Phú Lâm là điểm tích lũy nồng độ các hợp chất PAHs rất cao, hầu

hết các PAHs đều có nồng độ trong khoảng 1.000 – 4.000 ng/g, trong khi ở các điểm còn lại,

nồng độ tối đa của các PAHs là 500 ng/g

Bảng 30 Nồng độ PAHs trong bùn lắng kênh rạch khu vực ngoại thành (ng/g)

PAHs Mũi Đèn Đỏ Saigon Petrol nhiễm dầu Bùn nhiễm dầu Đất Vị trí khác

Hiện nay, hàm lượng PAHs tích lũy trong bùn lắng kênh rạch ở Việt Nam được xác định là

dao động trong khoảng 30 - 5.500 ng/g (khối lượng khô) Trong đó, ở Hà Nội, Huế và

TPHCM, nồng độ PAHs được khảo sát lần lượt là 1.600 ng/g, 130 ng/g và 1.900 ng/g Kết

quả nghiên cứu hàm lượng tích lũy PAHs trong sông hồ, kênh rạch như sau:

Bảng 31 Nồng độ PAHs trong bùn lắng tại các khu vực (ng/g)

Nhóm nghiên cứu Đề tài cũng đã tiến hành thu thập và phân tích một số mẫu đất tại một vị trí

thuộc Phường Long Bình, Quận 9 Kết quả phân tích hàm lượng hợp chất PAHs tích lũy trong

đất như sau:

Bảng 32 Kết quả phân tích hàm lượng PAHs trong đất tại TPHCM (mg/kg)

Hợp chất (đất hồ bơi sâu 4m) ĐH I (đất bãi đậu xe sâu 2m) ĐP3 (đất toà nhà sâu 3m) ĐN IV

Theo kết quả, tại 03 vị trí lấy mẫu tương ứng với với 03 độ sâu khác nhau của khu đất đều

phát hiện có sự tích lũy của các hợp chất PAHs là Acenaphthene, Acenaphthylene và

Fluorene; các hợp chất khác thì không phát hiện

10 năm (cấm sử dụng)

Trong tương lai các chất có thể gia tăng nồng độ tích lũy trong môi trường là PCBs (sử dụng trong các thiết bị điện), PCDD/F (vì các hợp chất này là sản phẩm phụ không mong muốn trong sản xuất công nghiệp) trong khi đó các hợp chất TBVTV nhóm POPs nồng độ tích lũy trong môi trường sẽ giảm Do đó cần có biện pháp phù hợp nhằm hạn chế phát thải PCBs cũng như các hợp chất PCDD/F vào môi trường Đồng thời cần đánh giá chi tiết hơn hiện trạng tích lũy vào môi trường đất/bùn lắng tại các đơn vị sản xuất TBVTV- thuốc sát trùng vì kết quả khảo sát sơ bộ tại 2 đơn vị cho thấy có một đơn vị có hàm lượng DDT khá cao và cần

có biện pháp quản lý, xử lý tro của lò đốt rác nhằm giảm thiểu tác động tới môi trường do PCDD/F trong tro

CHƯƠNG 4 NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU VÀ

XỬ LÝ HỢP CHẤT Ô NHIỄM HỮU CƠ BỀN (POPs) TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

4.1 NHẬN ĐỊNH CHUNG VỀ NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN TRONG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT VÀ ỨNG DỤNG CÁC GIẢI PHÁP NGĂN NGỪA VÀ

XỬ LÝ POPs

4.1.1 Thuận lợi

Hàng lọai hội nghị và hội thảo chuyên đề ở các cấp có liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp đến POPs (ví dụ chủ đề POPs được xem như là một trong các nội dung chính của các hội nghị về chất thải nguy hại) đã được tổ chức trong những năm qua, có thể kể một số ví dụ tiêu biểu như sau:

- Bộ Tài nguyên và Môi trường và Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc (UNDP) đã

tổ chức một cuộc Hội thảo và đào tạo trong 04 ngày về “Thực hiện Công ước Stockholm - Các kinh nghiệm quốc tế” Hội thảo là cơ hội để những người tham dự học hỏi và trao đổi kinh nghiệm với các chuyên gia quốc tế về việc thực hiện Công

ước Stockholm, cấp phép môi trường, khắc phục sự cố và các công nghệ mới phục vụ

cho việc quản lý, xử lý và tiêu huỷ các chất thải hữu cơ khó phân huỷ (POPs) cũng

như thảo luận về dự thảo Kế hoạch thực hiện Công ước Stockholm của Việt Nam

- Bộ Khoa học và Công nghệ, Cục Môi trường (Bộ Tài nguyên và Môi trường) cũng đã phối hợp với Tổ chức hỗ trợ nghiên cứu Công nghiệp và Khoa học thuộc trường Đại

học tổng hợp kỹ thuật Na Uy tiến hành điều tra và kiểm kê ban đầu để tư vấn cho

Chính phủ về công nghệ xử lý, tiêu huỷ lượng POPs tồn đọng

- Ở nước ta, cũng đã có một số mô hình thí điểm hoặc đã được triển khai Trong hội thảo “Giới thiệu và tham vấn lựa chọn công nghệ xử lý hoá chất POPs tồn lưu tại Việt Nam”, , có 04 mô hình công nghệ được giới thiệu

Nhìn chung, tuy đã có nhiều mô hình được đưa ra, nhưng quyết định mô hình nào là phù hợp nhất cho việc ngăn ngừa và xử lý triệt để các hợp chất POPs tại Việt Nam vừa có thể triển khai hiệu quả trong điều kiện kinh tế trong nước mà vẫn đảm bảo yêu cầu không gây phát tán chất độc (ví dụ như PCDD/PCDF hay các chất độc hại khác) ra môi trường cho

đến nay vẫn chưa thật sự tìm ra Tuy nhiên, xu hướng chung là các nhà khoa học cũng đã

nhất trí rằng cần sử dụng kết hợp nhiều công nghệ đồng thời mới có thể giải quyết vấn đề,

đáp ứng được mong đợi về hiệu quả xử lý như yêu cầu Trên cơ sở đó, kết hợp với những nghiên cứu và đánh giá sâu về các công nghệ hiện tại và đặt trong điều kiện thực tế của nước ta, mới hy vọng tìm ra được câu trả lời tối ưu về xử lý POPs

Ở khía cạnh chiến lược quản lý Nhà nước như đã đề cập đến tại quyết định TTg (đã đề cập ở chương trước):

184/2006/QĐ Có 6 đề án liên quan trực tiếp đến công nghệ tiêu hủy các hợp chất POPs, bao gồm đề

án về thuốc BVTV của Bộ NNPTNT, đất ô nhiễm bởi dioxin do chiến tranh Việt Nam của Bộ Quốc phòng, quản lý POPs trong chất thải y tế của Bộ Y tế, khu vực bị ô nhiễm bởi TBVTV và POPs của Bộ Tài nguyên Môi trường, và PCB trong ngành điện

và sản phẩm công nghiệp của Bộ Công thương, đề án khuyến khích áp dụng công nghệ tiên tiến ngăn ngừa phát thải POPs của Bộ TNMT

- Có 2 đề án ưu tiên Quốc gia tập trung hỗ trợ thực hiện các hoạt động quan trắc POPs Nội dung của các Đề án này là tìm hiểu nguyên nhân gây bệnh của POPs đối với sức

khỏe con người để phòng tránh, giảm thiểu tác hại của chúng, ngăn chặn ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

4.1.2 Khó khăn

- Thiếu thiết bị, phòng thí nghiệm đạt tiêu chuẩn và mạng lưới quan trắc, một số mẫu phân tích phải gửi đi nước ngoài, tất cả các chương trình có liên quan đến các hoạt động điều tra, phân tích POPs đều là những chương trình, dự án có vốn tài trợ hoặc hợp tác với nước ngoài;

- Không có thông tin chi tiết về nguồn thải, bảng thống kê số lượng nguồn thải, các nguồn phát thải POPs luôn phân tán, không tập trung, nhất là đối với các nguồn phi công nghiệp, không thể kiểm soát và chưa có phân tích được thực hiện đối với nguồn này Đối với các nguồn khác, xác định được vị trí nhưng gặp khó khăn trong việc điều tra dư lượng tồn tại trong thiết bị, các doanh nghiệp hoặc ngành công nghiệp không quan tâm đến POPs nên không xác định chính xác lượng tồn dư và dễ bị bỏ quên;

- Trong một số trường hợp khác thì tính chất thật sự của chất thải POPs chưa được xác định thật sự rõ ràng nên việc đề xuất công nghệ tiêu hủy thích hợp tương ứng sẽ gặp trở ngại

- Thiếu chuyên gia làm việc chuyên về các công nghệ xử lý POPs, và cho đến nay cũng chưa triển khai bất cứ khóa đào tạo nào cho cán bộ và chuyên gia trong lĩnh vực này Trên thực tế, đa số các chuyên gia hiện nay đều xuất phát từ lĩnh vực kỹ thuật bảo vệ môi trường chung, một số khác đến từ các chuyên ngành hẹp như công nghệ hóa học, sinh học;

- Theo thống kê, phòng thí nghiệm phân tích được POPs ở nước ta mới có ở các Viện nghiên cứu, trường đại học và một vài phòng thí nghiệm thuộc các Bộ ngành, tuy nhưng vẫn chưa đủ khả năng lấy mẫu và xử lý mẫu không khí và sinh học

- Hiện nay, hệ thống quan trắc môi trường Quốc gia chưa được giao nhiệm vụ quan trắc POPs, chỉ có các hoạt động hợp tác quốc tế quan tâm tới lĩnh vực này; Thực tế trên dẫn đến hệ quả các số liệu POPs còn rời rạc, chưa hệ thống, chưa đủ dữ liệu đánh giá được hiện trạng trong một khu vực rộng cũng như xu hướng tồn lưu và chuyển hóa của POPs trong môi trường;

- Chưa xác định được bộ tiêu chí lựa chọn công nghệ và chưa có được kết quả điều tra

cơ bản về số lượng cũng như sự phân bố, mức độ phân tán của các chất POPs tại các nhà máy, cơ sở sản xuất, đặc biệt là tại các KCN - KCX, nơi được đánh giá là tồn lưu một khối lượng khá lớn POPs;

- Khó khăn lớn nhất đối với việc quản lý POPs ở nước ta là chất hoá học cũ chưa khắc phục xử lý xong thì lượng chất mới ngày một nhiều, gây nên tình trạng quá tải và trở thành sức ép cho các nhà quản lý;

4.2 CƠ SỞ KHOA HỌC LÀM ĐỊNH HƯỚNG CHO VIỆC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NGĂN NGỪA VÀ XỬ LÝ TRIỆT ĐỂ POPs

4.2.1 Cơ chế hình thành hợp chất POPs

Cơ sở đề xuất các giải pháp giảm thiểu phát thải POPs vào môi trường là nắm vững cơ chế cũng như điều kiện hình thành các hợp chất POPs Trong đó, hợp chất POPs có thể giảm thiểu do sự phát thải không chủ định là các hợp chất của PCDD/PCDF, PAHs, HCB và PCBs sinh ra trong các hoạt động sản xuất công nghiệp của con người Bên cạnh đó, điều kiện hình thành POPs là phải có đầy đủ các nguyên tố như: cacbon, oxy, clo, hydro, điều kiện về nhiệt độ và xúc tác

Một sự giải thích khác cho quá trình hình thành PCDD trong lò đốt như sau: trong quá trình đốt, khi nhiệt độ còn thấp thì sẽ hình thành nên các hợp chất PCDD và khi nhiệt độ tăng cao thì PCDD sẽ bị phân hủy Sau khi ra khỏi lò thì nhiệt độ giảm xuống và trong điều kiện có đầy đủ các nguyên tố, nhiệt độ tương đối cao và bụi chứa kim loại mang tính xúc tác sẽ tạo điều kiện cho việc hình thành lại PCDD Ngoài ra, theo tài liệu của EPA cho thấy PCDD hình thành trong quá trình đốt chất thải xảy ra ở giai đoạn sau khi ra khỏi thùng đốt phụ Nhiệt độ thuận lợi cho hình thành PCDD là 300-500oC, trong đó tốt nhất là

ở 400oC

Bên cạnh đó, chất xúc tác cũng đóng một vai trò quan trong trong quá trình hình thành POPs từ các nguồn phát thải không chủ định Các chất xúc tác này cũng có tính chất là không chủ định, nó có thể là các tạp chất hoặc các chất có mặt trong nguyên liệu Trong đó quan trọng nhất là sự có mặt của các kim loại, chất xúc tác kim loại cho quá trình tạo thành PCDD thường xảy ra trong quá trình đốt và quá trình bụi bay ra từ các lò hơi và lò đốt Tuy nhiên, nó cũng có thể xảy ra ở các quá trình khác như quá trình sản xuất có liên quan đến kim loại

Kim loại đồng (Cu) là chất xúc tác tốt nhất cho quá trình hình thành PCDD, các kim loại như Fe, Zn, K, Na… cũng là chất xúc tác tạo nên PCDD với các mức độ khác nhau Một

số nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sự có mặt của Mn, Mg, Ni cũng thúc đẩy quá trình tạo ra PCDD Ngoài ra, còn có nhiều kim loại khác cũng có thể là chất xúc tác cho sự hình thành các hợp chất PCDD/PCDF Do đó, nhiều quá trình đốt và quá trình công nghệ phát thải PCDD/PCDF nhiều hơn các quá trình khác Các quá trình như đốt thu hồi kim loại từ các dây điện, đốt chất thải từ ngành sản xuất linh kiện điện tử, các tai nạn hỏa hoạn và ngành công nghiệp luyện kim có khả năng phát thải PCDD/PCDF cao, nguyên nhân là do các quá trình này có nhiều điều kiện thuận lợi để phản ứng tạo thành PCDD/PCDF như nhiệt

độ cao và có sự hiện diện của các nguyên tố kim loại Ngoài hoạt động công nghiệp, các hoạt động sinh hoạt trong gia đình cũng có khả năng phát thải PCDD/PCDF như quá trình nấu nướng, giặt giũ, tẩy trắng quần áo… Một trong những vai trò xúc tác của kim loại trong quá trình hình thành PCDD/PCDF là tham gia phản ứng tạo thành clo Clo tham gia vào quá trình clo hóa hợp chất hữu cơ tạo thành các hợp chất polyclorua cũng như tạo thành PCDD/PCDF

Kết quả nghiên cứu đã chứng minh rằng với sự có mặt của các hợp của các hợp chất Cu trong trong bụi từ quá trình đốt rác thải sinh hoạt sẽ chuyển HCl thành Cl2 theo quá trình Deacon Quá trình này xảy ra nhanh với sự có mặt của oxy, nhiệt độ cao Clo được tạo thành là điều kiện thuận lợi cho sự tạo thành PCDD/PCDF Hơn nữa, quá trình phân hủy nhiệt của các hợp chất clorua kim loại cũng góp phần tạo nên Cl2, khi có mặt các hợp chất clorua kim loại sẽ làm tăng quá trình clo hóa các hợp chất hữu cơ, do đó làm tăng hàm lượng các chất hữu cơ có độc tính cao trong quá trình đốt

Bên cạnh đó, nghiên cứu khảo sát về sự hình thành các đồng phân của PCDD/PCDF phụ thuộc vào một số oxyt kim loại chỉ ra rằng khi có mặt của các oxyt kim loại thì sự tạo thành các đồng phân của PCDD cao hơn so với khi không có mặt của các oxyt kim loại Trong các loại oxyt thì CuO thuận lợi nhất cho việc hình thành các hợp chất dioxin, kế đến

là NiO

Ngoài ra, tốc độ phản ứng và lượng các hợp chất được tạo thành phụ thuộc vào nồng độ các chất tham gia, khi hàm lượng chất tham gia tăng thì quá trình tạo thành sản phẩm sẽ nhanh hơn Vì vậy, hàm lượng các nguyên tố hiện diện trong quá trình để hình thành nên PCDD trong nguồn nguyên liệu đóng vai trò quan trọng, hàm lượng clo và hàm lượng kim loại có trong nguyên liệu của các quá trình công nghiệp đóng vai trò chủ yếu của quá trình

clo hóa Trong đó, clo đóng vai trò là chất tham gia phản ứng, kim loại đóng vai trò là chất xúc tác cho quá trình hình thành nên các hợp chất PCDD/PCDF

4.2.2 Nguyên tắc giảm thiểu phát thải PCDD/F từ các nguồn không chủ định

4.2.2.1 Nguyên tắc chung để giảm thiểu phát thải PCDD/F trong quá trình sản xuất/quá trình hóa học

- Giảm nhiệt độ quá trình thực hiện xuống dưới 150oC (nếu có thể)

- Hạn chế tối đa sự có mặt của các kim loại mang tính xúc tác

- Hạn chế môi trường kiềm (giảm pH của quá trình)

4.2.2.2 Nguyên tắc ngăn ngừa phát thải PCDD/F của quá trình đốt

- Giảm tối đa nồng độ của clo (tới mức bằng không nếu có thể) có trong nguyên liệu dùng để đốt

- Khống chế nhiệt độ <200oC hoặc cao hơn 650oC, hoặc nằm ngoài vùng điều kiện tối

ưu 400 – 4500C

- Hạn chế sự có mặt của các kim loại mang tính xúc tác

4.2.3 Một số nguyên tắc chung cho việc xử lý POPs

- Những chất đó được chuyển hoá một chiều, không thuận nghịch;

- Phế thải không dẫn đến tái chế, phục hồi, tái sử dụng trực hoặc gián tiếp;

- PCDD/PCDF không được tạo thành trong chu trình;

- Hiệu quả phân huỷ là 100% bao gồm tất cả những chất đầu vào và những chất có thể được giải phóng ra;

- Tất cả các nhánh của chu trình phải được đặt dưới chế độ kiểm tra và tái xử lý nghiêm ngặt nhất có thể;

- Không tạo ra chất không, khó kiểm soát được

Tổng quan cơ chế và điều kiện hình thành các hợp chất PCDD/PCDF cho thấy có thể hạn chế sự tạo thành PCDD/PCDF bằng cách can thiệp vào các quá trình bằng cách kiểm soát thông số như: nhiệt độ, các chất có khả năng xúc tác, hàm lượng clo… Cơ chế này sẽ hỗ trợ cho việc đề xuất kỹ thuật ngăn ngừa và giảm thiểu ô nhiễm ở các ngành công nghiệp Tổng quan các quá trình kỹ thuật dùng để phân riêng và thu hồi, nhận thấy một số kỹ thuật

có thể áp dụng trong việc thu hồi các hợp chất POPs phát thải và tích lũy vào môi trường Đối với POPs phát thải vào môi trường không khí trong hoạt động công nghiệp, có thể dùng quá trình hấp phụ để thu hồi POPs phát thải bằng cách dùng than hoạt tính hoặc rây cao phân tử; thu hồi POPs trong đất bằng phương pháp trích ly chất rắn hoặc giải hấp phụ bằng nhiệt

Các hợp chất POPs là các dẫn xuất halogen của các hợp chất mạch vòng, vì vậy, nó sẽ có tính chất hóa học đặc trưng riêng của hợp chất hữu cơ tương ứng với đặc điểm cấu tạo của

nó, mặc dù điều kiện phản ứng có thể khó thực hiện (do các ảnh hưởng tổng hợp của cấu tạo, của các nhóm thế lên toàn bộ phân tử) Vì thế, có thể áp dụng các tính chất hóa học đặc trưng để xử lý các hợp chất POPs nhằm làm giảm độc tính hay chuyển nó thành chất khác ít độc và dễ xử lý hơn Các phương pháp có thể tiến hành là thay thế nguyên tử clo có trong công thức cấu tạo của hợp chất POPs bằng các nhóm khác dựa trên cơ sở các phản ứng thế (tác nhân axit, bazơ, hợp chất cơ kim, kim loại) Ngoài ra, có thể khử bằng các tác nhân như hydro, LiAlH4, Fe/HCl… và oxy hóa các liên kết pi có trong công thức cấu tạo