Đang tải... (xem toàn văn)
trình bày về tính chất hóa học chung của POPs
Đồ án tốt nghiệp của 1,2,3,4,6,7,8– HpCDF là 1.35ppt. Độ tan của PCDFs sẽ giảm khi số nguyên tử Clo trong phân tử tăng lên. Tất cả các chất PCDD/ PCDFs đều rất khó bay hơi ở điều kiện nhiệt độ bình thường, áp suất bay hơi thể hiện trong bảng sau: Bảng 1: Áp suất bay hơi của Dioxin Stt Tên gọi Áp suất bay hơi 01 TCDD 1.5x10 -9 –4.8x10 -8 02 PeCDD 4.4x10 -10 – 6.6x10 -10 03 HxCDD 3.6x10 -11 – 5.1x10 -11 04 HpCDD 5.6x10 -12 05 OCDD 8.2x10 -13 06 TCDF 1.5x10 -9 – 4x10 -8 07 PeCDF 1.5x10 -9 – 4.3x10 -9 08 HxCDF 1.8x10 -10 – 5.7x10 -10 09 HpCDF 3.53x10 -11 – 5.8x10 -11 (Nguồn: http://www.chem.unep.ch) b) Tính chất hoá học Tính chất hoá học chung của POPs POPs là những hợp chất hữu cơ bền, trong công thức phân tử có chứa halogen, là những hợp chất hydrocacbon thơm có nhiều đồng phân (đôi lúc lên đến 209 đồng phân) và là nhóm hợp chất hữu cơ độc nhất trong hoá chất hữu cơ độc hại mà con người biết đến. Chúng rất bền ở điều kiện nhiệt độ thường, bền với tác động của ánh sáng và có khả năng bò phân huỷ trong môi trường axit, kiềm. Tính chất hoá học chung của nhóm thuốc bảo vệ thực vật Tính chất hoá học nhóm của POPs thuộc nhóm thuốc bảo vệ thực vật là các hợp chất hydrocacbon trong phân tử có một số nguyên tử hidro đã bò thay thế bằng nguyên tử clo. Hiệu ứng gây độc của POPs nhóm 1 rất nghiêm trọng vì nó được sử dụng rộng rãi và tồn lưu trong môi trường. Chúng rất bền vững ở nhiệt độ bình thường nhưng dễ bò kiềm thuỷ phân thành DDE. Chúng không bò phân huỷ GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng SVTH: Nguyễn Thò Nhung Trang 17 Đồ án tốt nghiệp sinh học, tích tụ nhiều trong các mô mỡ và khuyếch đại sinh học trong chuỗi thức ăn sinh học từ phiêu sinh vật đến các loài chim nồng độ tăng lên 10triệu lần. Chúng được sử dụng bằng cách phun dưới dạng sương mù hay bụi nên trực tiếp đi vào đất, từ đất chúng đi vào khí quyển và nước rồi tồn lưu. Tính chất hoá học của nhóm sản phẩm phụ Do công thức phân tử của PCBs có thể thay thế 1 đến 10 nguyên tử Hidro bằng nguyên tử Clo trong cấu trúc vòng thơm của Biphenyl ở bên trái và chính sự thay thế làm cho PCBs có đến 209 đồng phân và hầu như tất cả các đồng phân này đều không tan trong nước. Các hợp chất của PCBs là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng trong hệ sinh thái vì chúng ổn đònh, tích tụ trong chuỗi dinh dưỡng, trong môi trường, đặc biệt là các loài động vật có xương sống trên cạn. Tính chất hoá học nhóm các sản phẩm cháy POPs thuộc nhóm sản phẩm cháy sinh ra từ quá trình đốt các sản phẩm có chứa clo, chất thải có chứa clo, quá trình tẩy trắng bột giấy, trong các quy trình sản xuất thuốc diệt cỏ, nhựa PVC hoặc từ nhiều hydrocacbua có chứa clo. Dioxin và Furan là những hợp chất của hidrocacbon mà trong đó một số nguyên tử Hydro bò thế bởi Clo. Dioxin có 210 đồng phân khác nhau, thường gặp nhất là TCDD và TCDF, chúng rất nguy hiểm ngay cả ở nồng độ rất thấp (ppb). 2.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU POPs TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM. 2.3.1. Tình hình nhgiên cứu POPs trên thế giới a). Ở Hoa Kỳ POPs đầu tiên được nghiên cứu vào cuối thập niên 1930 là DDT. Nó là chất diệt côn trùng nó có tác dụng mạnh mẽ đối với các loại côn trùng gây hại. Nhưng cũng như những loại hoá chất khác, DDT có những ảnh hưởng không thể dự đoán trước. Những tác động đó bắt nguồn từ sự bền vững của nó. Khối lượng DDT đã sử dụng trước năm 1959 thống kê được khoảng 80 triệu pounds và sau đó giảm dần, đến năm 1972 thì dừng hẳn. Tổng khối lượng DDT đã sử dụng trong GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng SVTH: Nguyễn Thò Nhung Trang 18 Đồ án tốt nghiệp nông nghiệp và trong sinh hoạt ở Hoa Kỳ trong suốt 30năm là 1350triệu pound, ngoài việc sử dụng trong nước nó còn được xuất khẩu đi nhiều nơi trên thế giới. Hoa Kỳ là nước sản xuất ra nhiều DDT hơn bất kỳ nơi nào trên thế giới và sau khi lệnh cấm sử dụng được áp dụng trên phạm vi cả nước một lượng chất thải đáng kể và các sản phẩm hoá chất có liên quan khác được đổ vào khu vực Thái Bình Dương và một số nước khác. Theo kết quả thống kê, mỗi năm có khoảng 67.000 người Mỹ bò nhiễm độc thuốc trừ sâu, đa số đều là công nhân làm việc tại các nông trại hoặc làm nghề có thời gian tiếp xúc với các loại thuốc trừ sâu nhiều, đặc biệt là DDT. Về PCBs, ở Hoa Kỳ, vào năm 1979 có hiện tượng PCBs rò rỉ ra trong một máy biến thế, PCB nhiễm vào thức ăn của thòt và nguồn thực phẩm này được chuyển đến 17bang khác nhau trong đó có một tỉnh của Canada. Trong thời gian gần đây, trên thế giới một số loại thực phẩm đã có dấu hiệu bò nhiễm PCBs và một số nghiên cứu minh chứng về tai nạn sức khoẻ do sử dụng thực phẩm dư lượng PCBs. Đã có hiện tượng như vậy xảy ra cho nên những năm gần đây chính phủ Hoa Kỳ vàø Canada đã cấm sử dụng PCBs trong các thao tác vận hành nam châm điện thang máy. Và vì thế năm 1980, quốc hội Hoa Kỳ đã thông qua bộ luật Superfund để trợ giúp tài chính cho công tác làm sạch tại các vò trí, khu vực có POPs. b). Ở Châu Âu Trong những năm 80, POPs đã bò cấm sản xuất ở các nước trong khu vực Châu u. Đến năm 1996, liên minh Châu u đã ra chỉ thò ‘đến năm 2010 POPs phải bò xoá sổ hoàn toàn’. Sự nhiễm POPs trong thực phẩm làm cho xã hội quan tâm nhiều hơn về POPs. Đã có phát hiện cho rằng trong mỡ động vật như cá (cá Hồi), thòt, sản phẩm sữa, trứng và một số thực phẩm khác bò nhiễm POPs do nhiều lý do khách quan và chủ quan. Nó 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. Qua kết GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng SVTH: Nguyễn Thò Nhung Trang 19 Đồ án tốt nghiệp quả phân tích các mẫu của 3 loại sản phẩm gồm bơ, cá hồi và bắp cải xanh ở bốn nước gồm Bỉ, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha và Ý kết luận rằng lượng PCB có trong các loại thực phẩm vừa nêu và đặc biệt hơn ở Ý các loại thực phẩm chứa PCBs có khả năng gây ra ngộ độc. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, cho dù các loại thuốc trừ sâu nói riêng và các hoá chất trong nhóm các hợp chất hữu cơ có cấu trúc bền vững đã cấm vào năm 1972 nhưng nó vẫn còn trôi nổi và sử dụng trên thò trường. Bảng tổng kết sau cho chúng ta thấy điều đó: Bảng 2: Mức độ phát thải PCDD/ PCDFs vào môi trường ở Châu Âu Nguồn phát thải (kg/năm) 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 Năng lượng 35 35 32 27 25 24 22 18 18 16 Năng lượng trong lò đốt chất thải rắn 101 102 125 173 242 199 98 12 4 3 Nhà máy tư nhân 74 75 73 74 71 67 68 66 66 67 Nung sắt, thép 50 49 48 48 48 48 48 49 47 45 Nung kim loại không chứa sắt 25 22 23 24 23 22 23 22 21 21 Sản xuất thuỷ tinh 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Các ngành công nghiệp khác 68 70 72 69 68 64 61 58 56 59 Sản xuất sắt, thép 31 26 28 29 29 30 28 30 26 17 Bãi chôn lấp chất thải rắn 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Lò đốt chất 581 579 556 508 357 285 160 49 53 54 GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng SVTH: Nguyễn Thò Nhung Trang 20 Đồ án tốt nghiệp Nguồn phát thải (kg/năm) 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 thải Đốt cháy động cơ 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 Quá trình đốt 29 26 23 20 18 16 14 11 8 5 Nông nghiệp 57 49 36 1 0 0 0 0 0 0 Trong tự nhiên 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 Tổng cộng 1142 1123 1098 1049 953 819 589 384 361 346 (Nguồn: Martin Acosta, http://www.greenpeace. org) Hiện nay, ở Châu u vẫn còn một số tập đoàn sản xuất POPs, đặc biệt là PCBs, cụ thể 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 khoảng 1.5triệu tấn, trong đó gần một nửa do công ty Monsanto sản xuất (ở Nhật Bản). Công ty sản xuất lớn thứ hai là Bayer chiếm khoảng 10% sản lượng, còn lại là các công ty khác. Và hiện nay có ít nhất 1/3 sản lượng PCBs đã đi vào môi trường. c). Ở Anh Mới đây, trong số ra tháng 9 của tạp chí Test-Achat ở Anh quốc cho biết khoảng 60% sản phẩm chứa PCBs được lưu hành trong ngành công nghiệp và người dân sẽ có nguy cơ nhiễm PCBs, tổng kết về mức độ phát thải PCBs vào môi trường thể hiện qua bảng sau: Bảng3: Mức độ phát thải PCBs vào môi trường Anh GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng SVTH: Nguyễn Thò Nhung Trang 21 Đồ án tốt nghiệp Nguồn phát thải (kg/năm) 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 Năng lượng công cộng 89 88 82 68 55 53 48 46 44 38 Năng lượng trong lò đốt chất thải rắn 2 2 2 3 5 5 4 5 5 5 Nhà máy tư nhân 23 25 22 24 20 15 15 16 16 17 Nung sắt, thép 38 37 37 36 37 37 38 39 39 40 Các ngành công nghiệp khác 6231 5727 5223 4719 4215 3710 3205 2701 2196 1692 Quy trình sản xuất sắt, thép 491 419 438 458 428 394 373 387 400 243 Bãi chôn lấp chất thải rắn 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Lò đốt chất thải 12 12 12 11 8 7 6 2 2 1 Xử lý và chôn lấp các chất thải khác 80 81 78 81 73 64 55 46 38 29 Nông nghiệp 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 Chuyển đổi trong các quá trình đốt 4 1 4 4 4 4 4 4 4 4 (Nguồn: http://www.aeat.co.uk) Mặc dù việc mua bán PCBs đã chấm dứt vào năm 1986 nhưng thực tế nó vẫn được sản xuất ở một số nước. Số liệu cho thấy, tổng lượng PCBs phát thải trong năm 1990 tăng lên do lỗ hỏng từ việc quản lý (chiếm 89% so với nguồn tổng) và đến năm 1999 nó đã giảm xuống còn 82%. Tuy nhiên không phải tất cả những thiết bò điện nào chứa PCBs cũng được xác đònh. Việc phát thải PCBs từ các thiết bò điện vẫn còn tiếp diễn và chỉ có thể xác đònh được chính xác mức độ GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng SVTH: Nguyễn Thò Nhung Trang 22 Đồ án tốt nghiệp phát thải của nó khi không sử dụng các thiết bò điện có chứa PCBs hoặc dừng các thiết bò điện đang sử dụng và hoặc là chúng bò phá huỷ hoàn toàn. Hơn nữa, trong khoảng thời gian năm 1981 các nhà khoa học ở Anh đã có những nghiên cứu về POPs đã nhận xét rằng một số loại thực phẩm trong nông nghiệp đã bò nhiễm thuốc trừ sâu và chúng để lại hậu quá nghiêm trọng cho con người và môi trường, cũng từ đó lệnh cấm sản xuất và sử dụng thuốc trừ sâu cũng như các loại hoá chất trong nhóm POPs ra đời. Bảng 4: Năm cấm sản xuất và sử dụng của các chất ô nhiễm hữu cơ bền Stt Hoá chất Năm cấm sản xuất và sử dụng 01 Polyaromatichydrocacbon (PAHs) Chưa xác đònh 02 Dioxin và Furan (PCDD, PCDFs) Chưa xác đònh 03 Dichlordiphenyl Trichloretan (DDT) 1984 04 Polychlorinatedbiphenyl (PCBs) Chưa xác đònh 05 Aldrin 1989 06 Hexachlorbenzen 1975 07 Chlardane 1992 08 Deildrin 1989 09 Endrin 1984 10 Mirex Chưa xác đònh 11 Heptachlor 1981 12 Toxaphane Chưa xác đònh d). Ở Malaysia Malaysia là một trong những nước nằm trong khu vực Đông Nam Á, láng giềng của Việt Nam nhưng từ năm 1972 đã bắt đầu có nghiên cứu về ảnh hưởng của các chất ô nhiễm hữu cơ bền đối với con người và môi trường, điển hình là qua việc nghiên cứu quần thể Chim cắt bò suy giảm và vỏ trứng của loài chim này bò mỏng đi. Và thời gian sau đó, các nhà khoa học đã cho rằng dư lượng thuốc trừ sâu là nguyên nhân quan trọng trong việc suy giảm quá trình sinh sản ở chim. Một vài năm sau, một nhà sinh vật học chuyên nghiên cứu về sinh vật biển đã GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng SVTH: Nguyễn Thò Nhung Trang 23 Đồ án tốt nghiệp nêu ra những tác hại của việc sử dụng thuốc trừ sâu không kiểm soát đối với sinh vật sống trong môi trường tự nhiên. Đến năm 1974, các loại thuốc trừ sâu bò cấm sử dụng. Nguyên nhân cơ bản của là do những tác động về mặt sinh thái và tác hại đối với sức khoẻ con người. Bảng 5: Mức độ phát thải HCB vào môi trường (tấn/ năm) Nguồn phát thải 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Đốt trong công nghiệp 0.1 0.1 0.12 0.12 0.1 0.11 0.11 0.11 0.11 0.00 Sản xuất Pentachlorph enol 0.03 0.03 0.03 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 Sản xuất Picloram 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Sản xuất Tetrachlorca cbon 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.14 0.14 0.14 0.13 Sản xuất Tetrachlorety len 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.03 0.03 0.03 Sản xuất Trichloretyle n 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.05 0.05 0.05 0.04 Chất thải 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 Thuốc trừ sâu (Chlorthaloni l) 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 Thuốc trừ sâu 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 Thuốc trừ sâu 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Tổng cộng 1.27 1.26 1.28 1.26 1.24 1.25 1.24 0.89 0.89 0.85 (Nguồn: http://www.rachel.org) GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng SVTH: Nguyễn Thò Nhung Trang 24 Đồ án tốt nghiệp Bảng 6: Mức độ phát thải PAHs vào môi trường Nguồn phát thải (tấn/ năm) 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Nhà máy lọc dầu 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 Sử dụng dung môi 103 103 103 103 103 103 103 103 103 103 Qúa trình đốt 267 262 253 232 214 193 175 156 135 114 SX công nghiệp 106 98 90 84 86 86 86 85 85 80 Năng lượng 5 5 5 4 4 3 3 3 2 2 Nông nghiệp 933 800 582 12 0 0 0 0 0 0 Chất thải 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 Trong tự nhiên 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 Nhà máy tư nhân 797 818 760 739 591 464 485 471 486 540 Nung sắt, thép 24 24 23 23 22 22 23 23 23 22 Các ngành công nghiệp khác 367 418 497 415 396 326 251 22 143 166 Sản xuất kim loại không chứa sắt 3490 3354 3219 3083 2947 2307 735 432 394 277 Quá trình chuyển đổi khác 9 9 9 9 9 8 7 6 5 4 Tổng cộng 6243 6030 5667 4829 4492 3629 1985 1617 1485 1414 (Nguồn: http://rachel.org) e). Ở Canada Ở Canada, đã có một số minh chứng cho tai nạn sức khoẻ do sử dụng thực phẩm dư lượng PCBs và sử dụng một số thiết bò có chứa PCBs. Hiện tượng thấy rõ nhất là lượng PCBs trong các thang máy chứa nam châm điện bò rò rỉ, dính vào các băng chuyền tải trong thang máy và khi thải bỏ chúng chính phủ đã phải mất một khoản tiền lớn cho việc xử lý. Do có hiện tượng như vậy xảy ra cho nên trong những năm gần đây chính phủ Hoa Kỳ và Canada đã cấm sử dụng PCBs trong GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng SVTH: Nguyễn Thò Nhung Trang 25 Đồ án tốt nghiệp các thao tác vận hành của nam châm điện. Vào năm 1979, có hiện tượng PCBs rò rỉ ra trong một máy biến thế, nhiễm vào thức ăn (thòt). Nguồn thực phẩm này lại chuyển đến 17bang khác nhau trong đó có một tỉnh của Canada và như thế số người bò ảnh hưởng tăng lên rất nhiều. 2.3.2. Tình hình nghiên cứu POPs ở Việt Nam Ở Việt Nam, theo thống kê của Bộ Tài Nguyên – Môi trường đến nay các tỉnh thành trong cả nước đều tồn lưu một khối lượng lớn các loại POPs, trong đó có DDT, Dioxin, dầu biến thế chứa PCBs và các chất tương tự như PCBs. Chỉ riêng 31 tỉnh thành đã thống kê đợt 1, đã có đến khoảng 8.000tấn dầu các loại có chứa PCBs và các hợp chất tương tự như PCBs. Trên cơ sở đó có thể nói rằng tình hình đang rất đáng báo động về việc thải bỏ, tồn lưu và nguy cơ gây ô nhiễm môi trường tiềm tàng do các hợp chất của PCBs. Do tính chất vô cùng độc hại của các hợp chất POPs nên đã từ lâu Liên hiệp quốc đã cấm sản xuất và sử dụng các hợp chất từ PCBs trong mọi lónh vực, đồng thời khuyến khích nghiên cứu các nguồn vật liệu thay thế. Tuy nhiên, do lượng POPs tồn trữ ở tất cả các quốc gia là quá lớn cho nên POPs đã, đang và sẽ là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và chủ yếu trên phạm vi toàn thế giới trong một thời gian dài. Ở Việt Nam nói chung và tại Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng, đã có một số nghiên cứu về POPs, điển hình như ‘Nghiên cứu kim loại nặng trong bùn lắng và động vật 2 mảnh tại Cần Giờ, năm 2000’, ‘Phân tích PAHs trong bùn lắng kênh rạch TP. HCM’ do ThS Mai Tuấn Anh, ThS Đỗ Hồng Lan Chi (IER) thực hiện năm 1998, ‘Phân tích PAHs trong môi trường không khí của TP. HCM do ThS Thạch Trúc (IER)’ thực hiện năm 2000. Tuy nhiên, ở phía Nam Việt Nam chưa có một nghiên cứu đầy đủ vì tính hệ thống POPs được đề cập trong Công Ước Stockholm cũng như chưa xác đònh đầy đủ các nguồn phát thải, mức độ phát thải của POPs và ảnh hưởng của nó lên con người, các hệ sinh thái . Đồng thời GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng SVTH: Nguyễn Thò Nhung Trang 26 [...]... quan trắc POPs trong môi trường nhằm đánh giá khả năng tích lũy sinh học của POPs trong chuỗi thức ăn mà đối tượng chòu ảnh hưởng nhiều nhất là con người GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng SVTH: Nguyễn Thò Nhung Trang 27 Hiện tại, Việt Nam đang tiến tới loại trừ các chất hữu cơ khó phân huỷ Theo sở Môi trường và tài Nguyên, Tp HCM hiện tại vẫn chưa có điều kiện thống kê các nguồn thải cũng như số lïng POPs trên... Phòng) Các chất thải có thể đốt trong lò nung ximăng gồm: dung môi hữu cơ, dầu thải chứa PCB, sơn, PVC, plastic, đất nhiễm chất độc hại, thuốc trừ sâu…, công nghệ chỉ áp dụng với những lò nung ximăng kiểu hiện đại, loại có lắp hệ thống thiêu đốt chất thải Tại lò nung, nhiệt độ lên đến 1.400 – 2.000oC đủ để phá vỡ cấu trúc bền vững của chất thải độc hại, đồng thời lò nung tận dụng nhiệt năng từ các chất ô... kê các nguồn thải cũng như số lïng POPs trên đòa bàn thành phố để từ đó có biện pháp quản lý lượng POPs đang tồn trữ trên đòa bàn Thành phố Và trong những năm gần đây, đã có đề xuất cho rằng dùng lò nung ximăng để đốt những loại hoá chất trong nhóm POPs như vậy sẽ không tốn kém chi phí cho việc chôn lấp chất thải mà còn có thể tiết kiệm được 20–25% nhiên liệu, 5 – 10% nguyên liệu và hạn chế những ảnh . 22 24 20 15 15 16 16 17 Nung sắt, thép 38 37 37 36 37 37 38 39 39 40 Các ngành công nghiệp khác 6231 5 727 5223 4719 4215 3710 3205 270 1 2196 1692 Quy trình. 1996 1997 1998 1999 Năng lượng 35 35 32 27 25 24 22 18 18 16 Năng lượng trong lò đốt chất thải rắn 101 102 125 173 242 199 98 12 4 3 Nhà máy tư nhân 74
