Khoá luận tốt nghiệp tách chiết các hợp chất DDT từ đất ô nhiễm bằng phương pháp không nung đốt sử dụng hệ dung môi hữu cơ

“DDT - dichloro diphenyl trichlorothane là một nhóm các chất hữu cơ cao phân tử có chứa clo dạng bột màu trắng, mùi rất đặc trưng, không tan trong nước”.“DDT được sử dụng như là một loại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

HỆ DUNG MÔI HỮU CƠ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

HÀ NỘI - 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

HỆ DUNG MÔI HỮU CƠ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

Người hướng dẫn khoa học

TS NGUYỄN QUANG HỢP

HÀ NỘI - 2019

LỜI CÁM ƠN

Để hoàn thành quá trình nghiên cứu và hoàn thiện khóa luận này, lời đầu tiên

tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến T.S Dương Quang Huấn và T.S Nguyễn

Quang Hợp thuộc khoa Hóa học – trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, các thầy đã

trực tiếp nhiệt tình chỉ bảo và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu để tôi hoàn thiện khóa luận này

Tôi xin cám ơn các thầy cô giáo trong khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm

Hà Nội 2 những người giáo viên tâm huyết đã truyền đạt kiến thức chuyên môn và kiến thức đời sống quý báu để tôi ngày càng trưởng thành hơn

Tôi xin gửi lời cám ơn đến những người thân, bạn bè đã hết lòng quan tâm và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa luận này

Trân trọng cám ơn

Hà Nội tháng 5 năm 2019

Sinh viên

Phạm Minh Ngọc

Gas Chromatography Mass Spectometry Gas Chromatography Mass Spectometry Persistent organic pollutants

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU

Hình 1.1 Cấu trúc phân tử của DDT 6

Hình 1.2 Chu trình phát tán HCBVTV trong hệ sinh thái nông nghiệp 8

Hình 3.1 Lượng các chất trong lần chiết 1 22

Hình 3.2 Lượng các chất trong lần chiết 2 23

Hình 3.3 Lượng các chất tách chiết trong lần chiết 3 24

Hình 3.4 Tổng lượng các chất tách chiết 25

Hình 3.5 Lượng chất DDE trong các lần chiết 26

Hình 3.6 Lượng chất DDD trong các lần chiết 27

Hình 3.7 Lượng chất DDT trong các lần chiết 28

Hình 3.8 Lượng POP ở các lần tách chiết 29

Hình 3.9 Hiệu suất tách chiết POP 30

Hình 3.10 Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 1 31

Hình 3.11 Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 2 32

Hình 3.12 Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 3 33

Hình 3.13 Tỉ lệ tổng các chất DDT chiết được 34

Bảng 1.1 Phân loại HCBVTV theo thời gian phân hủy 5

Bảng 1.2 Ảnh hưởng của HCBVTV đến môi trường 8

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 1

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 2

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 3

1.1 Khái quát về thuốc BVTV 3

1.1.1 Khái niệm 3

1.1.2 Phân loại hóa chất BVTV 3

1.1.3 Giới thiệu chung về DDT 6

1.2 Ảnh hưởng của thuốc BVTV 8

1.2.1 Ảnh hưởng của HCBVTV tồn lưu đến môi trường 8

1.2.2 Ảnh hưởng của HCBVTV lên con người và động vật 10

1.3 Thực trạng sử dụng HCBVTV tại Việt Nam 11

1.4 Các phương pháp xử lý HCBVTV 11

1.4.1 Phương pháp xử lí đất ô nhiễm ở nước ta 11

1.4.2 Những phương pháp chính xử lý đất ô nhiếm trên thế giới 14

1.4.2.1 Phân huỷ bằng tia cực tím (UV) hoặc bằng ánh sáng mặt trời 14

1.4.2.2 Phá huỷ bằng vi sóng Plasma 15

1.4.2.3 Biện pháp ozon hoá/UV 15

1.4.2.4 Biện pháp oxy hoá bằng không khí ướt 16

1.4.2.5 Biện pháp oxy hoá ở nhiệt độ cao 16

1.4.2.6 Biện pháp xử lý tồn dư HCBVTV bằng phân huỷ sinh học 16

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị được sử dụng 18

2.2 Cách tiến hành các thí nghiệm 18

2.3 Các phương pháp nghiên cứu của đề tài 20

2.3.1 Sắc ký khí ghép khối phổ GCMS 20

2.3.2 Một số phần mềm ứng dụng xử lý số liệu 20

2.3.2.1 Phần mềm Excel 20

2.3.2.2 Phần mềm Origin 21

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22

3.1 Lượng các hợp chất được theo số lần chiết 22

3.1.1 Chiết lần 1 22

3.1.2 Chiết lần 2 23

3.1.3 Chiết lần 3 24

3.2 Khối lượng các hợp phần POP trong các lần chiết 25

3.2.1 Hợp phần DDE 25

3.2.2 Hợp phần DDD 26

3.2.3 Hợp phần DDT 27

3.2.4 Lượng POP của 3 lần chiết 28

3.2.5 Hiệu suất tách chiết 29

3.3 So sánh tỉ lệ khối lượng các chất POP tách chiết được 31

3.3.1 Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 1 31

3.3.2 Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 2 32

3.3.3 Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 3 33

KẾT LUẬN 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ô nhiễm môi trường đất do việc quản lý, sử dụng các hóa chất bảo vệ thực vật nói chung và DDT nói riêng ở các vùng nông thôn đang là vấn đề báo động, ảnh hưởng nghiêm trọng không chỉ tới sức khỏe của người nông dân – người sản xuất ra nông sản mà còn ảnh hưởng tới toàn xã hội Chính vì vậy, việc nghiên cứu các biện pháp quản lý, sử dụng các hóa chất bảo vệ thực vật cũng như xử lý những ô nhiễm

do quá trình bảo quản, sử dụng các hóa chất này đã và đang được đặc biệt quan tâm trong thời điểm này

“DDT - dichloro diphenyl trichlorothane là một nhóm các chất hữu cơ cao phân

tử có chứa clo dạng bột màu trắng, mùi rất đặc trưng, không tan trong nước”.“DDT được sử dụng như là một loại thuốc trừ sâu có độ bền vững và độc tính cao, trong

cơ thể DDT dễ dàng bị phân hủy sinh học thành DDE là một hoạt chất có độc tính cao hơn cả DDT” “DDT có tác dụng lên hệ thần kinh của động vật: hệ thần kinh ngoại biên gây nên các sự rối loạn của hệ thống thần kinh dẫn đến tê liệt” “Hóa chất này đã bị cấm sử dụng và sản xuất từ năm 1972 và được EPA Hoa Kỳ xếp vào danh sách các loại hóa chất phải kiểm soát vì có nguy cơ tạo ra ung thư cho người

và động vật.”

Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về các phương pháp xử lý ô nhiễm môi trường do hóa chất BVTV, cụ thể là DDT, DDD, DDE bằng các biện

pháp khác nhau như phương pháp cơ, hóa lý, chôn lấp, phân hủy sinh học, oxy hóa

bằng hóa chất không độc hại, đốt, nhưng chưa có nhiều công trình nghiên cứu xử

lý các hợp chất DDT bằng việc sử dụng các dung môi hữu cơ thân thiện với môi trường để tách chúng ra khỏi môi trường đất ô nhiễm

Từ những yếu tố khách quan này tôi đã lựa chọn đề tài nghiên cứu " Tách chiết

các hợp chất DDT từ đất ô nhiễm bằng phương pháp không nung đốt sử dụng hệ dung môi hữu cơ "

2 Mục đích nghiên cứu

- “Nghiên cứu làm sạch đất ô nhiễm thuốc BVTV khó phân hủy bằng dung môi

có chứa các chất phụ gia hoạt động bề mặt gốc ancol QH3”

- “Quá trình loại bỏ thuốc BVTV đảm bảo triệt để, không phát sinh chất độc hại

- “So sánh tỉ lệ khối lượng các chất DDT, DDD, DDE tách chiết từ đất ô nhiễm với tỉ lệ của chúng có trong đất ô nhiễm ban đầu ”.

3 Nội dung nghiên cứu

- “Nghiên cứu tình hình ô nhiễm đất hiện nay ”

- “Nghiên cứu phương pháp chiết tách thuốc BVTV khó phân hủy trong đất ”

- “Nghiên cứu cách xử lí đất ô nhiễm thuốc BVTV khó phân hủy bằng hệ dung môi QH3 ”

- “Phân tích, đánh giá kết quả mẫu đất và mẫu nước sau khi xử lý bằng hệ dung môi QH3 ”

4 Phương pháp nghiên cứu

- “Đọc và tìm hiểu tài liệu có liên quan tới phụ gia gốc ancol và POP ”

- “Sử dụng các phương pháp chiết rửa đất ô nhiễm DDT bằng hệ dung môi QH3 ”

- “Sử dụng phương pháp phân tích hàm lượng DDT trong đất và nước bằng GC/MS ”

- “Đánh giá, phân tích và xử lí số liệu thu được bằng các phần mềm chuyên dụng ”

5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn

Kết quả của việc nghiên cứu này là cơ sở của khoa học để xử lý tách chiết các hợp chất DDT ra khỏi đất bị ô nhiễm bằng các hệ dung môi chứa các gốc ancol thích hợp giá thành hợp lý, thân thiện với môi trường

Nếu đề tài được nghiên cứu sâu và kỹ lưỡng hơn thì có thể áp dụng vào thực tiễn để xử lý đất bị ô nhiễm HCBVTV có hiệu quả nhất với chi phí thấp

vì thế khi các hợp chất này đi vào môi trường, chúng cũng có những tác động nguy hiểm đến môi trường, đến những đối tượng tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp.”

“Trong các nhóm thuốc BVTV được sử dụng phổ biến hơn cả là thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh và thuốc trừ cỏ dại”.“Trong đó, các loại thuốc BVTV khó phân hủy (POP) là nguy hiểm cho môi trường sinh thái và sức khỏe con người nhất”.“Hầu hết các loại thuốc BVTV nhóm POP đã bị cấm

sử dụng như DDT, 666”.“Tuy nhiên, các điểm ô nhiễm POP hiện nay hầu hết

là tồn dư từ hàng chục năm nay”

1.1.2 Phân loại hóa chất BVTV

❖ Phân loại theo các gốc hóa học

“Căn cứ vào bản chất hóa học của các loại HCBVTV, chúng được phân chia thành các nhóm khác nhau.”Dưới đây mô tả sơ bộ HCBVTV thuộc các nhóm clo hữu cơ, lân hữu và carbamat:

HCBVTV thuộc nhóm hợp chất Clo hữu cơ:

“HCBVTV thuộc nhóm hợp chất Clo hữu cơ thuộc nhóm HCBVTV tổng hợp,”điển hình của nhóm này là Lindan ,DDT , Endosulfan Hiện nay hầu hết các loại HCBVTV thuộc nhóm trên đã bị cấm sử dụng vì chúng là các chất hữu cơ khó phân huỷ, tồn lưu lâu trong môi trường

HCBVTV thuộc nhóm Lân hữu cơ:

“Là các este của axit phosphoric” “Đây là nhóm hóa chất rất độc với người

và động vật máu nóng, điển hình của nhóm này là Methyl Parathion, Ethyl Par- athion, Mehtamidophos, Malathion” “Hầu hết các loại HCBVTV trong nhóm này cũng đã bị cấm do độc tính của chúng cao”

HCBVTV thuộc nhóm Carbamat:

Là các este của axit Carbamic có phổ phòng trừ rộng, thời gian cách ly ngắn, điển hình của nhóm này là Bassa, Carbosulfan, Lannate

❖ Phân loại theo công dụng

“Trên thị trường đã có hàng trăm hoạt chất với hàng nghìn tên thương mại khác nhau về HCBVTV.”“Tuy nhiên, ta có thể phân thành 5 loại chính dựa vào công dụng của thuốc như sau”

“Thuốc trừ sâu bệnh

Thuốc diệt cỏ”

“Thuốc diệt nấm

- Thuốc diệt nấm vô cơ (trên căn bản sulfur đồng và thủy ngân);”

- “Thuốc diệt nấm hữu cơ (dithiocarbamat);

- Thuốc diệt nấm qua rễ (benzimidazoles);”

“

Mỗi loại hóa chất trước khi được công nhận là thuốc BVTV phải được kiểm tra về độ độc mãn tính, bao gồm: khả năng gây tích lũy trong cơ thể người và động vật máu nóng, khả năng kích thích tế bào khối u ác tính, ảnh hưởng của hóa chất đến bào thai và khả năng gây dị dạng đối với thế hệ sau”.“Thường xuyên làm việc và tiếp xúc với thuốc BVTV cũng có thể nhiễm độc mãn tính”.“Biểu hiện nhiễm độc mãn tính cũng có thể giống với các bệnh lý thường khác như: da xanh, mất ngủ, nhức đầu, mỏi cơ, suy gan, rối loạn tuần hoàn,… ”

❖ Phân loại theo thời gian hủy

“Mỗi loại HCBVTV có thời gian phân hủy rất khác nhau.” Nhiều chất có thể tồn lưu trong đất, nước, không khí và trong cơ thể động, thực vật nhưng cũng

có những chất dễ bị phân hủy trong môi trường “Dựa vào thời gian phân hủy của chúng có thể chia hóa chất BVTV thành các nhóm sau:”

Bảng 1.1 Phân loại HCBVTV theo thời gian phân hủy

STT Phân nhóm Thời gian phân

Hợp chất hữu cơ chứa phốt pho, cacbanat

1.1.3 Giới thiệu chung về DDT

“Năm 1939 bác sĩ Paul Muller xác nhận DDT là hóa chất hữu hiệu trong việc trừ sâu rầy và không có nguy hại cho người”.“Ngay khi mới xuất hiện DDT đã tỏ ra là một thần dược trong việc bảo vệ thực vật, nó có tác dụng gần như ngay lập tức lên các côn trùng hại nông phẩm, dập tắt dịch sốt rét và rầy

ở nhiều nước”.“Nó được sử dụng rộng rãi trong quân đội đồng minh và dân thường để kiểm soát bệnh phát ban và sốt rét côn trùng”.“Sau năm 1945 nó được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp”.“Đến năm 1970 thì nó đã bị cấm ở Thụy Điển và tới năm 1972 thì bị cấm ở Mỹ do các tác hại tới môi trường và sức khỏe mà nó gây ra”

Tên IUPAC : 1,1'-(2,2,2-Trichloroethylidene)bis(4-chlorobenzene)

Tính chất hóa học:

− “Cháy trong không khí sinh ra khí độc hại gây cay mắt, tác dụng với các chất có tính oxi mạnh hoặc các chất kiềm”

− “DDT rất bền ở điều kiện thường nhưng trong cơ thể người dễ bị kiềm”

phân hủy tạo thành DDE, độc tính còn cao hơn DDT

❖ “Độc tính: LD50 (chuột) = 113 mg/kg”; “thuốc có khả năng tích lũy trong

cơ thể người và động vật nhất là các mô mỡ, mô sữa, đến khi đủ lượng gây

độc thì thuốc sẽ gây ra các bệnh hiểm nghèo như ung thư, sinh quái thai”.“DDT độc mạnh với cá và ong mật”.“DDT an toàn đối với cây trồng, trừ những cây

thuộc họ bầu bí”

Hiện nay trên thế giới DDT đã bị cấm sử dụng

❖ Ảnh hưởng tới sức khoẻ con người

DDT xâm nhập vào cơ thể con người bằng nhiều cách khác nhau:

- Hấp thụ xuyên qua các lỗ chân lông trên da;

- Đi vào thực quản qua thức ăn hoặc nước uống;

- Đi vào khí quản qua đường hô hấp

DDT theo vào cơ thể con người qua những lương thực như thịt, cá, sữa, gạo bắp Sau khi ăn vào, chất độc sẽ theo vào hệ thống tuần hoàn máu Sau đó sẽ được tồn lại vào trong các tế bào mỡ, óc, gan và các bộ phận khác Các bộ phận này có thể tàng chứa số lương DDT nhiều hơn số lượng làm chết người đến mấy lần Tiếp xúc trực tiếp với DDT làm cho da bị ngứa, khó chịu khi chạm vào mắt và làm chảy nước mủi khi hít vào Ở liều lượng cao hơn, có thể ảnh hưởng lên hệ thần kinh và khi trực tiếp tiếp xúc với DDT trong thời gian dài có thể bị sơ gan

1.2 Ảnh hưởng của thuốc BVTV

1.2.1 Ảnh hưởng của HCBVTV tồn lưu đến môi trường

Hình 1.2 Chu trình phát tán HCBVTV trong hệ sinh thái nông nghiệp

Bảng 1.2 Ảnh hưởng của HCBVTV đến môi trường

đất

- “Phun xử lý đất”

- “Các hạt thuốc BVTV rơi vào đất, theo mưa lũ, theo xác sinh vật vào đất”

- “Lượng thuốc BVTV, đặc biệt

là nhóm Clo tồn tại quá lớn trong đất mà lại khó phân hủy nên chúng có thể tồn tại trong đất gây hại cho thực vật trong

STT Ô nhiễm Nguồn gây tác động Ảnh hưởng

nhiều năm ”

-“Sau một khoảng thời gian HCBVTV sinh ra một hợp chất mới, thường có tính độc cao hơn bản thân nó ”

Ví dụ: sản phẩm tồn lưu của DDT trong đất là DDE cũng có tác dụng như thuốc trừ sâu nhưng tác hại đối với sự phát triển của phôi bào trứng chim độc hơn DDT từ 2-3 lần

nước

-“HCBVTV tồn tại trong môi trường đất sẽ rò rỉ ra sông ngồi theo các mạch nước ngầm hay do quá trình rửa trôi, xói mòn”

- Đổ HCBVTV thừa sau khi

đã sử dụng, phun thuốc trực tiếp xuống những ruộng lúa nước để trừ cỏ, trừ sâu, trừ bệnh

-“Thuốc trừ sâu trong đất, dưới tác dụng của mưa và rửa trôi sẽ tích lũy và lắng đọng trong lớp bùn đáy ở sông, ao, hồ…sẽ làm

ô nhiễm nguồn nước ”

- HCBVTV bị rửa trôi vào nước tưới tiêu, gây ô nhiễm nước bề mặt, nước ngầm và nước vùng cửa sông ven biển nơi nước tưới tiêu đổ vào

không khí

-Khi phun thuốc BVTV, không khí bị ô nhiễm dưới dạng bụi, hơi

-Dưới tác động của ánh sáng, nhiệt, gió… và tính chất hóa học, thuốc BVTV

có thể lan truyền trong không khí

-Lượng tồn trong không khí sẽ khuếch tán, có thể di chuyển xa

và lắng đọng vào nguồn nước mặt ở nơi khác gây ô nhiễm môi trường

- Rất nhiều loại HCBVTV có khả năng bay hơi“và thăng hoa, ngay cả hóa chất có khả

STT Ô nhiễm Nguồn gây tác động Ảnh hưởng

có thể bay hơi vào không khí, đặc biệt trong điều kiện khí hậu nóng ẩm nó có thể vận chuyển đến những khoảng cách xa, đóng góp vào việc ô nhiễm môi trường không khí ”

1.2.2 Ảnh hưởng của HCBVTV lên con người và động vật

“Các độc tố trong HCBVTV xâm nhập vào rau quả, cây lương thực, thức ăn gia súc và động vật sống trong nước rồi xâm nhập vào các loại thực phẩm, thức uống như: thịt cá, sữa, trứng,… Một số loại hóa chất BVTV và hợp chất của chúng qua xét nghiệm cho thấy có thể gây quái thai và bệnh ung thư cho con người và gia súc Con đường lây nhiễm độc chủ yếu là qua ăn, uống (tiêu hóa) 97,3%, qua da và

hô hấp chỉ chiếm 1,9% và 1,8% Thuốc gây độc chủ yếu là Wolfatox (77,3%), sau đó

là 666 (14,7%) và DDT (8%).”

Thông thường, các loại HCBVTV xâm nhập vào cơ thể con người và động vật chủ yếu từ 3 con đường sau:

- Hấp thụ xuyên qua các lỗ chân lông ngoài da;

- Đi vào thực quản theo thức ăn hoặc nước uống;

- Đi vào khí quản qua đường hô hấp

Các bệnh thường gặp khi nhiễm HCBVTV ở con người

Hội chứng về thần kinh: Rối loạn thần kinh trung ương, nhức đầu, mất

ngủ, giảm trí nhớ

Hội chứng về tim mạch: Co thắt ngoại vi, nhiễm độc cơ tim, rối loạn

nhịp tim, nặng là suy tim

Hội chứng hô hấp: Viêm đường hô hấp, thở khò khè, viêm phổi

Hội chứng tiêu hóa – gan mật: Viêm dạ dày, viêm gan, mật, co thắt

Hội chứng về máu: Thiếu máu, giảm bạch cầu, xuất huyết

Ngoài 5 hội chứng kể trên, nhiễm độc do thuốc BVTV còn có thể gây

ra tổn thương đến hệ tiết niệu, nội tiết và tuyến giáp

1.3 Thực trạng sử dụng HCBVTV tại Việt Nam

““Tại Việt Nam, hóa chất BVTV được sử dụng từ những năm 40 của thế kỷ XX nhằm bảo vệ cây trồng Theo thống kê vào năm 1957 tại miền Bắc nước ta sử dụng khoảng 100 tấn.” “Đến trước năm 1985 khối lượng HCBVTV dùng hàng năm khoảng 6.500 - 9.000 tấn thì trong 03 năm gần đây, hàng năm Việt Nam nhập và sử dụng từ 70.000 - 100.000 tấn, tăng gấp hơn 10 lần Các loại thuốc BVTV mà Việt Nam đang sử dụng có độ độc còn cao, nhiều loại thuốc đã lạc hậu.”Tuy nhiên, nhiều loại hóa chất trừ sâu cũng được sử dụng trong các lĩnh vực khác, ví dụ sử dụng DDT để phòng trừ muỗi truyền bệnh sốt rét.”

Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2014 về thực trạng và giải pháp quản lý thuốc BVTV nhập lậu cho thấy hàng năm Việt Nam nhập khẩu từ 70.000 đến 100.000 tấn thuốc BVTV, trong đó thuốc trừ sâu chiếm 20,4%, thuốc trừ bệnh chiếm 23,2%, thuốc trừ cỏ chiếm 44,4%, các loại thuốc BVTV khác như thuốc xông hơi, khử trùng, bảo quản lâm sản, điều hòa sinh trưởng cây trồng chiếm 12% (Cục Bảo vệ thực vật, 2015)

1.4 Các phương pháp xử lý HCBVTV

1.4.1 Phương pháp xử lí đất ô nhiễm ở nước ta

“Hiện nay, có rất nhiều phương pháp, công nghệ khác nhau để xử lý, tiêu hủy thuốc bảo vệ thực vật,”ở đây tôi“đi sâu vào phân tích 5 phương pháp hay được

sử trong điều kiện Việt Nam.”

1.4.1.1 Phương pháp sử dụng lò thiêu đốt nhiệt độ cao

Phương pháp thiêu đốt thực chất là quá trình oxy hóa HCBVTV ở nhiệt độ cao Do chất thải được oxy hoá nhiệt độ cao với sự có mặt của ôxy trong không khí nên các thành phần rác độc hại được chuyển hoá thành khí thải và các thành phần không cháy được tạo thành tro, xỉ “Là quá trình cuối cùng cho các chất thải nguy hiểm thuốc BVTV khi không thể tái chế, phân hủy hay không thể chôn lấp Sản phẩm của phản ứng phân hủy nhiệt cũng tùy vào loại thuốc BVTV.”

– Chi phí quá trình xử lý không quá lớn

– Các dạng của thuốc BVTV đều có thể bị phá huỷ, loại bỏ được nhiều chất độc hại

Nhược điểm:

– Chi phí đầu tư và bảo trì cao so với các phương pháp khác;

– Có thể gặp khó khăn khi có sự thay đổi về thành phần chất thải

– Không thể xử lý các hợp chất chứa kim loại độc, dễ bay hơi như Hg, As hay các chất dễ nổ và phóng xạ

1.4.1.2 Phương pháp thủy phân

kiềm

Mục đích của quá trình thủy phân là nhằm tạo điều kiện cho;sự phá vỡ một số mối;liên kết nhất định, chuyển hoá chất có độ độc tính cao thành chất có độ độc tính thấp hơn hoặc không độc

Tuỳ thuộc vào tính chất của từng loại thuốc BVTV mà ta chọn’phương pháp nào

và sử dụng các chất;xúc tác thích hợp cho từng quá trình thủy phân trên.”

Ưu điểm:

– “Sử dụng thiết bị đơn giản, dễ chế tạo

– Vật liệu hoá chất dễ kiếm.”

Nhược điểm :

“– Sản phẩm tạo ra mặc dù có độc tính thấp nhưng mạch;cacbon của phân tử hữu

cơ thường’không bị cắt đứt nên các sản phẩm thủy phân cần;phải có các phép xử lý tiếp theo trước khi thải ra môi trường”

– “Đối với từng thuốc BVTV phải có qui trình riêng và phải có sự kiểm soát chặt chẽ hiệu quả của quá trình xử lý.”

1.4.1.3 Phương pháp điện hoá

“Phương pháp này dựa trên khả năng oxy hoá trực tiếp hoặc gián tiếp dưới các tác nhân oxy hoá mới sinh bởi tác dụng của dòng điện để phân hủy các chất BVTV

về dạng không độc hoặc ít độc hơn.”

– Đòi hỏi có đầu tư ban đầu cho chế tạo thiết bị

– Qúa trình chế tạo thiết bị phức tạp ”

1.4.1.4 Phương pháp hấp phụ:

“Sử dụng để thu gom hoặc xử lý ô nhiễm thứ cấp trong quá trình xử lý trên

Có thể dùng các chất hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên như: than hoạt tính, bentonit… hoặc các chất hấp phụ tổng hợp khác nhau.”

“Các thuốc BVTV sau khi được hấp phụ trên các vật liệu hấp phụ thì có thể

áp dụng các phương pháp khác nêu trên để tiêu hủy tiếp như: phương pháp đốt, phương pháp chiết, phương pháp phân hủy bằng vi sinh vật…”

1.4.1.5.Phương pháp chôn lấp

“Là quá trình cô lập thuốc BVTV, hạn chế ảnh hưởng tới môi trường.Phương pháp này là công đoạn cuối cùng đối với các dạng chất thải rắn độc hại không thể khí hoá

Ưu điểm:

– Đơn giản, yêu cầu công nghệ không cao, chi phí xây dựng thấp

– Áp dụng được với các loại thuốc BVTV

Nhược điểm:

– Yêu cầu về vị trí xây dựng khắt khe: địa chất ổn định không có lớp đá vôi, cao ráo, thuận tiện về mặt giao thông, xa khu dân cư, không phải là nơi trú ngụ của các sinh vật quý, khu di tích lịch sử…

– Không kiểm soát được các quá trình hoá lý diễn ra trong chất thải

– Có thể làm ô nhiễm nước ngầm và đất

– Vẫn là mối đe doạ gây ô nhiễm môi trường.”

1.4.2 Những phương pháp chính xử lý đất ô nhiếm trên thế giới

Hiện nay trên thế giới đã có;nhiều biện pháp khác nhau được nghiên cứu và

sử dụng để xử lý các đối tượng nhiễm HCBVTV cũng như tiêu huỷ chúng

Những biện pháp được sử dụng chủ yếu là:

- Phá huỷ bằng tia cực tím (hoặc bằng ánh sáng mặt trời)

- Phá huỷ bằng vi sóng Plasma

- Phá huỷ bằng ozon/UV

- Ôxy hoá bằng không khí ướt

- Ôxy hoá bằng nhiệt độ cao (thiêu đốt, nung chảy, lò nung chảy)

- Phân huỷ bằng công nghệ sinh học

1.4.2.1 Phân huỷ bằng tia cực tím (UV) hoặc bằng ánh sáng mặt trời

“Các phản ứng phân huỷ bằng tia cực tím (UV), bằng ánh sáng mặt trời thường làm gãy mạch vòng hoặc gẫy các mối liên kết giữa Clo và Cacbon hoặc nguyên tố khác trong cấu trúc phân tử của chất hữu cơ và sau đó thay thế nhóm Cl bằng nhóm Phenyl hoặc nhóm Hydroxyl và giảm độ độc của hoạt chất.”

Ưu điểm

− “Hiệu suất xử lý cao, chi phí xử lý thấp

− Rác thải an toàn ngoài môi trường

Nhược điểm

− Không thể áp dụng để xử lý chất ô nhiễm chảy tràn và chất thải rửa có nồng

− Nếu áp dụng để xử lý ô nhiễm đất thì lớp đất trực tiếp được tia UV chiếu không dày hơn 5mm.”

Do đó, khi ta cần xử lý nhanh các lớp đất mà bị ô nhiễm tới các tầng sâu hơn 5

mm thì biện pháp này ít được sử dụng và;đặc biệt trong công nghệ xử lý hiện trường

1.4.2.2 Phá huỷ bằng vi sóng Plasma

“Biệnpháp này được tiến hành trong thiết bị cấu tạo đặc biệt Chất hữu cơ được dẫn qua ống phản ứng ở đây là Detector Plasma sinh ra sóng phát xạ electron cực ngắn (vi sóng) Sóng phát xạ electron tác dụng vào các phân tử hữu cơ tạo ra nhóm gốc tự do và sau đó dẫn tới các phản ứng tạo SO2, CO2, HPO32-, Cl2, Br2, … ”( sản phẩm tạo ra phụ thuộc vào bản chất HCBVTV)

Ví dụ: Malathion bị phá huỷ như sau:

Plasma + C10H19OPS2 +15O2 + 10CO2 + 9H2O + HPO3

Kết quả thực nghiệm theo biện pháp trên một số loại HCBVTV đã phá huỷ đến 99% (với tốc độ từ 1,8 đến 3 kg/h)

Ưu điểm

− Hiệu suất xử lý cao, thiết bị gọn nhẹ

− Khí thải khi xử lý an toàn cho môi trường

Nhược điểm

− “Chỉ sử dụng hiệu quả trong pha lỏng và pha khí

− Chi phí cho xử lý cao, phải đầu tư lớn.”

1.4.2.3 Biện pháp ozon hoá/UV

“Ozon hoá kết hợp với chiếu tia cực tím là biện pháp phân huỷ các chất thải hữu cơ;trong dung dịch hoặc trong dung môi Kỹ thuật này thường được áp dụng để

xử lý ô nhiễm thuốc trừ sâu ở Mỹ Phản ứng hoá học để phân huỷ hợp chất là”: Thuốc trừ sâu, diệt cỏ + O3+ CO2 + H2O + các nguyên tố khác

Ưu điểm

− Sử dụng thiết bị gọn nhẹ, chi phí vận hành thấp,

− Chất thải ra môi trường sau khi xử lý là loại ít độc, thời gian phân huỷ rất