Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu sự tồn tại của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích sông Cầu

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:147

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Nghiên cứu sự tồn tại của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích sông Cầu" nhằm tối ưu hóa được các điều kiện phân tích hợp chất PFOS và PFOA trong nước và trầm tích bằng kỹ thuật sắc ký lỏng khối phổ nối tiếp (LC-MS/MS) phù hợp với điều kiện thử nghiệm tại Việt Nam; Đánh giá được sự biến thiên hàm lượng ô nhiễm của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích, đặc biệt là trong cột trầm tích bề mặt của sông Cầu- thành phố Thái Nguyên. Từ đó đánh giá rủi ro môi trường sơ bộ do sự hiện diện của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích tại sông Cầu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu sự tồn tại của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích sông Cầu

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................ iv DANH MỤC BẢNG BIÊU ..................................................................................... vi DANH MỤC HÌNH VẼ......................................................................................... viii MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của luận án ....................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án ............................................................................ 2 3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 3 5. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 4 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................................ 4 7. Điểm mới của luận án ............................................................................................. 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ......................................... 5 1.1 Tổng quan về hợp chất PFOS và PFOA ............................................................... 5 1.1.1 Giới thiệu chung ......................................................................................... 5 1.1.2 Cấu trúc hóa học và một số đặc tính hóa lý của PFOS và PFOA ............... 7 1.1.3 Sản xuất và ứng dụng PFOS và PFOA ....................................................... 9 1.1.4 Sự phơi nhiễm và độc tính của PFOS và PFOA ....................................... 11 1.1.5 Nguồn phát thải PFOS và PFOA vào môi trường .................................... 13 1.2 Các phương pháp phân tích PFOS và PFOA trong mẫu nước và trầm tích ....... 16 1.2.1 Các phương pháp xử lý mẫu ..................................................................... 16 1.2.2 Các kỹ thuật phân tích .............................................................................. 17 1.2.3 Phương pháp xử lý và phân tích mẫu chứa hợp chất PFOS và PFOA tại Việt Nam ............................................................................................................ 19 1.3 Sự ô nhiễm hợp chất PFOS và PFOA trong nguồn nước mặt ............................ 22 1.3.1 Hiện trạng ô nhiễm PFOS và PFOA tại khu vực châu Á ......................... 22 1.3.2 Hiện trạng ô nhiễm PFOS và PFOA tại Việt Nam ................................... 24 1.4 Sự ô nhiễm hợp chất PFOS và PFOA trong trầm tích ....................................... 26 1.4.1 Cơ chế hấp phụ của PFOS và PFOA lên trầm tích ................................... 26 1.4.2 Động học hấp phụ của PFOS và PFOA lên trầm tích .............................. 29 1.4.3 Hiện trạng ô nhiễm PFOS và PFOA trong trầm tích tại một số quốc gia khu vực châu Á .................................................................................................. 30 1.4.4 Hiện trạng ô nhiễm PFOS và PFOA trong trầm tích tại Việt Nam .......... 31 1.5 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và hiện trạng chất lượng nước lưu vực sông Cầu…………………………………………………………………………………32 i
1.5.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội ........................................................ 32 1.5.2 Hiện trạng chất lượng nước sông Cầu đoạn qua thành phố Thái Nguyên 35 1.6 Kết luận phần Tổng quan ................................................................................... 36 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................. 38 2.1 Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................... 38 2.2 Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 38 2.3 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị .............................................................................. 39 2.4 Tối ưu hóa điều kiện phân tích PFOS và PFOA trong mẫu nước và trầm tích bằng kỹ thuật LC-MS/MS ........................................................................................ 41 2.4.1 Tối ưu hóa điều kiện khối phổ .................................................................. 41 2.4.2 Tối ưu hóa điều kiện sắc ký ...................................................................... 42 2.4.3 Xác nhận phương pháp phân tích ............................................................. 43 2.5 Đánh giá hiện trạng ô nhiễm của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích ...... 44 2.5.1 Lấy mẫu, bảo quản mẫu ............................................................................ 44 2.5.2 Phân tích đặc tính hóa lý nước, trầm tích sông Cầu ................................. 48 2.5.3 Quy trình xử lý mẫu nước ......................................................................... 49 2.5.4 Quy trình xử lý mẫu trầm tích .................................................................. 50 2.5.5 Kiểm soát và đảm bảo chất lượng phân tích............................................. 53 2.6 Đánh giá sơ bộ rủi ro môi trường của PFOS và PFOA trong nước mặt và trầm tích………………………………………………………………………………….53 2.6.1 Nồng độ môi trường dự báo/đo được (PEC/MEC) .................................. 54 2.6.2 Nồng độ dự báo không ảnh hưởng (PNEC) cho môi trường nước........... 54 2.6.3 Nồng độ dự báo không ảnh hưởng (PNEC) cho trầm tích ....................... 56 2.7 Tính toán hệ số phân bố nước và trầm tích ........................................................ 57 2.8 Phương pháp xử lý số liệu và phân tích thống kê .............................................. 57 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................... 59 3.1 Tối ưu hóa các điều kiện phân tích PFOS và PFOA bằng kỹ thuật LC-MS/MS trong mẫu nước và trầm tích ..................................................................................... 59 3.1.1 Tối ưu hóa điều kiện khối phổ .................................................................. 59 3.1.2 Tối ưu hóa điều kiện sắc ký ...................................................................... 60 3.1.3 Xác nhận phương pháp phân tích ............................................................. 64 3.2 Hiện trạng chất lượng nước và đặc tính hóa lý trầm tích sông Cầu, thành phố Thái Nguyên. ............................................................................................................ 66 3.2.1 Các nguồn phát sinh nước thải vào lưu vực sông Cầu tại thành phố Thái Nguyên ............................................................................................................... 66 3.2.2 Hiện trạng chất lượng nước sông Cầu tại thành phố Thái Nguyên .......... 68 3.2.3 Đặc tính hóa lý của trầm tích sông Cầu tại thành phố Thái Nguyên ........ 72 ii
3.3 Hiện trạng ô nhiễm và đánh giá rủi ro PFOS và PFOA trong nước và trầm tích sông Cầu, thành phố Thái Nguyên ........................................................................... 74 3.3.1 Hiện trạng ô nhiễm PFOS và PFOA trong nước sông Cầu tại thành phố Thái Nguyên ...................................................................................................... 74 3.3.2 Hiện trạng ô nhiễm PFOS và PFOA trong trầm tích sông Cầu tại thành phố Thái Nguyên ............................................................................................... 81 3.3.3 So sánh nồng độ PFOS và PFOA trong nước và trầm tích sông Cầu với các khu vực khác tại Việt Nam .......................................................................... 89 3.3.4 Đánh giá rủi ro môi trường do sự hiện diện của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích sông Cầu tại thành phố Thái Nguyên ................................... 92 3.4 Sự ảnh hưởng của các đặc tính hóa lý của nước và trầm tích đến sự phân bố PFOS và PFOA trong nước và trầm tích .................................................................. 95 3.4.1 Hệ số phân bố Kd giữa nước và trầm tích của PFOS và PFOA ................ 96 3.4.2 Sự ảnh hưởng của đặc tính hóa lý môi trường nước đến sự phân bố PFOS và PFOA trong nước và trầm tích ...................................................................... 99 3.4.3 Sự ảnh hưởng của đặc tính hóa lý trầm tích đến sự phân bố PFOS và PFOA trong nước và trầm tích ........................................................................ 103 3.4.4 Sự ảnh hưởng đồng thời của đặc tính hóa lý của môi trường nước và trầm tích đến hệ số phân bố giữa nước và trầm tích ................................................ 108 KẾT LUẬN ........................................................................................................... 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................... 112 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ............. 121 PHỤ LỤC .............................................................................................................. 122 iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Tên Tiếng Việt Tên Tiếng Anh APCI Ion hóa hóa học tại áp suất khí Atmospheric pressure chemical quyển ionization API Ion hóa tại áp suất khí quyển Atmospheric pressure ionization ASE Chiết dung môi gia tốc Accelerated solvent extraction DO Oxy hòa tan Dissolved Oxygen EC Ủy ban Châu Âu European Commission ECF Flo hóa điện hóa Electrochemical fluorination ESI Ion hóa tia điện Electrospray ionization GC-MS Sắc ký khí khối phổ Gas chromatography–mass spectrometry Kd Hệ số phân bố Distribution Coefficients Koc Hệ số phân bố Carbon hữu cơ - Organic carbon water partition Nước coefficient Kow Hệ số phân bố Otanol - Nước Octanol water partition coefficient LC 50 Nồng độ gây chết 50% Lethal Concentration 50 LC 50-48h Nồng độ gây chết 50% tại 48 giờ Lethal Concentration 50 in 48 hours LC 50-96h Nồng độ gây chết 50% tại 96 giờ Lethal Concentration 50 in 96 hours LC-MS/MS Sắc ký lỏng khối phổ ba tứ cực Liquid chromatography tandem mass spectrometry LLE Chiết lỏng - lỏng Liquid–liquid extraction LOAEL Mức độ ảnh hưởng bất lợi thấp Lowest observed adverse effect nhất quan sát được level LOD Giới hạn phát hiện Limit of Detection LOQ Giới hạn định lượng Limit of Quantitation MDL Giới hạn phát hiện của phương Method Detection Limit pháp NOAEL Mức độ ảnh hưởng bất lợi không No observed adverse effect level quan sát được OECD Tổ chức Hợp tác Kinh tế và Phát The Organisation for Economic triển Co-operation and Development iv
PEC Nồng độ môi trường dự đoán Predicted Environmental Concentrations PFCA Perfluoroalkylcarboxylic acid Perfluoroalkylcarboxylic acid PFCs Hợp chất per flo hóa Perfluorinated chemicals PFOA Perfluorooctanoic acid Perfluorooctanoic acid PFOS Perfluorooctane sulfonic acid Perfluorooctane sulfonic acid PFSA Perfluoroalkyl Sulfonates Perfluoroalkyl Sulfonates PNEC Nồng độ môi trường dự báo Predicted No-Effect- không gây ảnh hưởng Concentrations POPs Các chất ô nhiễm hữu cơ khó Persistent organic pollutants phân hủy RQ Thương số rủi ro Risk Quotient SPE Chiết pha rắn Solid phase extraction TSS Tổng chất rắn lơ lửng Total suspended solid TOC Tổng carbon hữu cơ Total organic carbon UNEP Chương trình môi trường của United Nations Environment Liên hợp quốc Programme US EPA Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Environmental Protection Agency Kỳ of United States v
DANH MỤC BẢNG BIÊU Bảng 1.1 Lịch sử phát hiện và sử dụng hợp chất PFOS và PFOA ............................. 6 Bảng 1.2 Tóm tắt một số đặc tính hóa lý khác của PFOA và PFOS .......................... 9 Bảng 1.3 Các ứng dụng của PFOS, PFOA ............................................................... 10 Bảng 1.4. Ước tính lượng hấp thu hàng ngày đối với người trưởng thành (ng/kg thể trọng/ngày)................................................................................................................ 12 Bảng 1.5 Giá trị LD50 và LC50 của PFOS và PFOA .............................................. 13 Bảng 1.6 So sánh một số phương pháp phân tích các hợp chất PFCs...................... 18 Bảng 1.7 Quy trình xử lý và phân tích mẫu của các nghiên cứu về PFOS và PFOA tại Việt Nam .............................................................................................................. 21 Bảng 1.8 Nồng độ PFOS và PFOA trong nước mặt tại một số quốc gia châu Á ..... 23 Bảng 1.9 Các thông số của đường đẳng nhiệt hấp phụ Freudlich mô tả sự hấp phụ của PFOS/PFOA lên chất hấp phụ tự nhiên (đất và trầm tích)................................. 30 Bảng 1.10 Nồng độ PFOS và PFOA trong trầm tích tại một số quốc gia châu Á.... 30 Bảng 1.11 Nồng độ PFOS và PFOA trong trầm tích tại các khu vực ở Việt Nam ... 31 Bảng 1.12 Thông tin chung và các nguồn thải tại các tỉnh trên lưu vực sông Cầu .. 32 Bảng 2.1 Thông số chất chuẩn và chất nội chuẩn………………………………….39 Bảng 2.2 Thông số của hệ khối phổ ......................................................................... 41 Bảng 2.3 Vị trí lấy mẫu nước và trầm tích lưu vực sông Cầu tại Tp. Thái Nguyên 45 Bảng 2.4 Tổng hợp số lượng mẫu nước và trầm tích ............................................... 46 Bảng 2.5 Các thông số đặc tính hóa lý của nước và trầm tích được phân tích tại hiện trường và Phòng thí nghiệm ..................................................................................... 48 Bảng 2.6 Các mức rủi ro môi trường theo Thương số rủi ro (RQ) .......................... 54 Bảng 2.7 Hệ số đánh giá đối với từng loại dữ liệu ................................................... 55 Bảng 2.8 Giá trị EC50 và PNEC của PFOS và PFOA trên một số loài sinh sống trong môi trường nước ....................................................................................................... 56 Bảng 2.9 Đặc tính của các thành phần môi trường .................................................. 57 Bảng 3.1 Các thông số tối ưu hóa của hệ LC-MS/MS phân tích PFOS và PFOA………………………………………………………………………………63 Bảng 3.2 Giá trị giới hạn phát hiện của phương pháp phân tích PFOS và PFOAtrong mẫu nước và trầm tích .............................................................................................. 64 Bảng 3.3 Kết quả khảo sát độ chụm và độ đúng của phương pháp ......................... 66 Bảng 3.4 Thông tin một số nguồn thải tại thành phố Thái Nguyên ......................... 68 Bảng 3.5 Nồng độ PFOS/PFOA trong trầm tích sông trên thế giới ......................... 83 Bảng 3.6 Nồng độ PFOS và PFOA trong nước và trầm tích tại một số tỉnh/thành phố ở Việt Nam ......................................................................................................... 90 Bảng 3.7 Thương số rủi ro (RQ) trong nước mặt sông Cầu ..................................... 93 vi
Bảng 3.8 Thương số rủi ro (RQ) trong trầm tích sông Cầu...................................... 94 Bảng 3.9 So sánh RQ tại sông Cầu với một số khu vực trên thế giới ..................... 95 Bảng 3.10 Hệ số phân bố Kd và KOC giữa nước và trầm tích sông Cầu .................. 98 Bảng 3.11 So sánh giá trị logKd và logKOC tại sông Cầu với một số thủy vực trên thế giới và Việt Nam ................................................................................................. 99 Bảng 3.12 Kết quả phân tích tương quan giữa các thông số môi trường nước và trầm tích đến nồng độ và sự phân bố PFOS và PFOA trong nước và trầm tích ............. 107 Bảng 3.13 So sánh các giá trị phân tích hồi quy đa biến giữa hệ số phân bố Kd và đặc tính trầm tích của luận án với các nghiên cứu khác ......................................... 109 vii
DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Phân loại các hợp chất Perfluoroalkyl và Polyfluoroalkyl ......................... 6 Hình 1.2 Cấu tạo hóa học của hợp chất PFOS và PFOA ........................................... 7 Hình 1.3 Con đường lan truyền ô nhiễm PFOS và PFOA vào môi trường ............ 14 Hình 1.4 Tỷ lệ các nguồn phát thải PFOS vào môi trường ..................................... 15 Hình 1.5 Tỷ lệ các nguồn phát thải PFOA vào môi trường ...................................... 15 Hình 1.6 So sánh mức độ ô nhiễm PFCs tại các quốc gia ....................................... 23 Hình 1.7 Cơ chế tương tác tĩnh điện của quá trình hấp phụ PFCs .......................... 28 Hình 1.8 Cơ chế tương tác kỵ nước của quá trình hấp phụ PFCs ........................... 28 Hình 1.9 Mô hình mô tả cơ chế hấp phụ PFCs lên trầm tích .................................. 29 Hình 2.1 Sơ đồ quy trình nghiên cứu………………………………………………38 Hình 2.2 Bản đồ vị trí lấy mẫu nước và trầm tích sông Cầu tại Tp. Thái Nguyên... 47 Hình 2.3 Quy trình xử lý mẫu nước ......................................................................... 51 Hình 2.4 Quy trình xử lý mẫu trầm tích ................................................................... 52 Hình 3.1 Các tín hiệu (peak) PFOS/PFOA với năng lượng F khác nhau………….59 Hình 3.2 Các tín hiệu (peak) của PFOS/PFOA với năng lượng CE khác nhau ....... 60 Hình 3.3 Các tín hiệu (peak) của PFOS và PFOA với các pha động khác nhau ...... 61 Hình 3.4 Sắc ký đồ phân tích mẫu chuẩn PFOS và PFOA ...................................... 63 Hình 3.5 Đường chuẩn của PFOA với hệ số tương quan R2 = 0,998433 ................. 65 Hình 3.6 Đường chuẩn của PFOS với hệ số tương quan R2 = 0,996137 ................. 65 Hình 3.7 Hàm lượng oxy hòa tan tại các điểm lấy mẫu ........................................... 70 Hình 3.8 Hàm lượng E.Coli tại các điểm lấy mẫu ................................................... 71 Hình 3.9 Hàm lượng Amoni tại các điểm lấy mẫu ................................................... 71 Hình 3.10 Hàm lượng chất rắn lơ lửng tại các điểm lấy mẫu .................................. 72 Hình 3.11 Hàm lượng TOC (cột) và hàm lượng sét (đường) trầm tích sông Cầu .... 74 Hình 3.12 Sự phân bố kích thước hạt trong trầm tích sông Cầu .............................. 74 Hình 3.13 Nồng độ PFOS và PFOA tại các vị trí lấy mẫu vào tháng 09/2019 ........ 78 Hình 3.14 Nồng độ PFOS và PFOA tại các vị trí lấy mẫu vào tháng 03/2020 ........ 78 Hình 3.15 Tổng nồng độ PFOS và PFOA tại các vị trí lấy mẫu theo thời gian ....... 79 Hình 3.16 Xu hướng thay đổi theo mùa của nồng độ PFOS và PFOA theo chiều dòng chảy trên dòng chính sông Cầu ....................................................................... 80 Hình 3.17 Sự tương quan tổng nồng độ PFOS và PFOA giữa mùa mưa và mùa khô .................................................................................................................................. 81 Hình 3.18 Nồng độ của PFOS và PFOA trong trầm tích bề mặt .............................. 83 Hình 3.19 Nồng độ của PFOS và PFOA theo độ sâu trầm tích ................................ 86 viii
Hình 3.20 Xu hướng ô nhiễm PFCs tại khu vực biển Bering .................................. 89 Hình 3.21 Xu hướng ô nhiễm PFCs tại sông Haihe (Trung Quốc) ......................... 89 Hình 3.22 Tương quan giữa hàm lượng TOC và nồng độ trong trầm tích ............. 105 Hình 3.23 Tương quan giữa hàm lượng TOC và hệ số phân bố nước- trầm tích ... 105 ix
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Hiện nay, ô nhiễm do hóa chất là vấn đề toàn cầu. Trong tất cả các chất ô nhiễm thải vào môi trường từ các hoạt động của con người thì các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPs) là một trong những chất nguy hiểm nhất. Một trong những hợp chất POPs nhận được nhiều sự quan tâm trong thời gian gần đây là các hợp chất Perfluoroalkyl (viết tắt là PFCs). Các hợp chất PFCs được tổng hợp và sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm công nghiệp và thương mại từ những năm 1960. Do có một cấu trúc phân tử đặc biệt, các hợp chất PFCs có đặc tính không thấm nước, chịu nhiệt, chịu axit, trơ về mặt hoá học, rất trơn, chống cháy, tính bền nhiệt cao, có khả năng chống chịu thời tiết. Do đó, chúng được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm tiêu dùng như lớp tráng bề mặt các dụng cụ nấu ăn, quần áo thể thao, đồng phục quân sự, thiết bị xử lý thực phẩm, thiết bị y tế, phụ gia dầu động cơ, bọt chữa cháy, sơn và mực in, các sản phẩm chống thấm nước khác. Trong nhóm hợp chất PFCs, Perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) và Perfluorooctanoic acid PFOA) là những hợp chất được quan tâm nhất. Bởi hai hợp chất này là những đại diện tiêu biểu nhất cho nhóm hợp chất PFCs, thường được phát hiện ở nồng độ cao nhất trong tất cả các thành phần môi trường. PFOA và PFOS đã được chứng minh là những hợp chất bền vững trong môi trường, có khả năng tích lũy tích tụ sinh học, và đã có bằng chứng cho thấy sự phơi nhiễm với PFOA và PFOS có khả năng gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Với những kết quả khá rõ ràng về những tác động tiêu cực của PFOA và PFOS đến môi trường sống cũng như sức khỏe của con người nên PFOS (và các muối của nó) và PFOA (và các hợp chất liên quan) đã được bổ sung vào Công ước Stockholm nhằm hạn chế và giảm thiểu sử dụng từ năm 2009 và năm 2017. Mặc dù việc sản xuất và sử dụng các sản phẩm có chứa PFCs đã được hạn chế, song với đặc tính bền vững, khó phân hủy ở các điều kiện thông thường nên các hợp chất này vẫn tồn tại trong môi trường. Các nghiên cứu đã được công bố cho thấy các PFCs có mặt ở khắp nơi trên thế giới, trong đó có cả các quốc gia đang phát triển. Song những nghiên cứu về sự ô nhiễm PFCs tại các quốc gia này, và tại Việt Nam vẫn còn hạn chế. Vì vậy việc nghiên cứu các hợp chất PFCs nói chung và PFOS và PFOA nói riêng trong nước và trầm tích bao gồm việc xác định định tính và định lượng về sự có mặt của PFOS và PFOA, mối quan hệ giữa nồng độ trong nước và trầm tích, và đánh giá rủi ro do sự có mặt của các hợp chất này đến chất lượng môi trường sống có 1
ý nghĩa rất lớn về mặt khoa học và thực tiễn. Những kết quả nghiên cứu này không những sẽ góp phần xây dựng bức tranh tổng quát về hiện trạng ô nhiễm PFCs tại Việt Nam mà còn giúp cho những nhà quản lý, hoạch định chính sách xây dựng những chương trình kế hoạch hành động nhằm giảm thiểu việc sử dụng các PFCs, đảm bảo thực hiện những cam kết của công ước Stockholm đã được ký kết tại Việt Nam. Sông Cầu là một trong năm con sông dài nhất miền Bắc, đồng thời cũng là một trong những lưu vực sông lớn của Việt Nam. Sông Cầu có vị trí địa lý đặc biệt, đa dạng và phong phú về tài nguyên thiên nhiên cũng như lịch sử phát triển kinh tế - xã hội của các tỉnh trong lưu vực. Lưu vực sông Cầu có tổng diện tích 6.030 km2, với dòng chính là sông Cầu dài 290 km. Sông Cầu bắt nguồn từ vùng núi Tam Tảo (cao 1.326 m) chảy qua các tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc Ninh, Bắc Giang và Hải Dương. Thái Nguyên là tỉnh có nhiều nguồn thải nhất vào sông Cầu, chủ yếu từ các cơ sở sản xuất kinh doanh, khu công nghiệp, làng nghề. Trong đó thành phố Thái Nguyên là vùng kinh tế phát triển năng động nhất của tỉnh, là trung tâm công nghiệp lâu đời và tập trung chủ yếu các khu công nghiệp, nhà máy lớn của tỉnh, đồng thời cũng là thành phố xếp thứ 10 tại Việt Nam về quy mô dân số. Vì vậy kết quả nghiên cứu của luận án tại sông Cầu, thành phố Thái Nguyên hoàn toàn có ý nghĩa tham khảo cho các khu vực khác tương tự tại Việt Nam. 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án - Tối ưu hóa được các điều kiện phân tích hợp chất PFOS và PFOA trong nước và trầm tích bằng kỹ thuật sắc ký lỏng khối phổ nối tiếp (LC-MS/MS) phù hợp với điều kiện thử nghiệm tại Việt Nam. - Đánh giá được sự biến thiên hàm lượng ô nhiễm của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích, đặc biệt là trong cột trầm tích bề mặt của sông Cầu- thành phố Thái Nguyên. Từ đó đánh giá rủi ro môi trường sơ bộ do sự hiện diện của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích tại sông Cầu. - Đánh giá được sự ảnh hưởng của một số thông số hóa lý môi trường nước và trầm tích đến sự phân bố của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích sông Cầu. 3. Nội dung nghiên cứu Các nội dung nghiên cứu của luận án đã được thực hiện bao gồm: 1) Thu thập các thông tin dữ liệu, các kết quả nghiên cứu đã công bố về hiện trạng mức độ ô nhiễm, sự phân bố giữa nước và trầm tích, mức rủi ro môi trường của PFOS và PFOA tại một số quốc gia trên thế giới và Việt Nam. 2
Luận án đã thu thập những dữ liệu hiện có, những kết quả nghiên cứu, những dự án đã công bố nhằm có được những đánh giá tổng quát và chi tiết về mức độ ô nhiễm sự phân bố giữa nước và trầm tích, mức rủi ro môi trường của PFOS và PFOA trong môi trường nước và trầm tích tại Việt Nam và một số quốc gia trên thế giới. 2) Tối ưu hóa các điều kiện phân tích PFOS và PFOA trong mẫu nước và trầm tích trên hệ thống sắc ký lỏng khối phổ nối tiếp Các điều kiện phân tích hợp chất PFOS và PFOA trong mẫu nước và trầm tích bằng hệ thống LC-MS/MS đã được tối ưu hóa trong điều kiện thử nghiệm tại Việt Nam. Kết quả tối ưu hóa các điều kiện phân tích thu được có ý nghĩa tham khảo để xây dựng một quy trình chuẩn hóa phân tích hợp chất PFOS và PFOA trong nước và trầm tích phù hợp với năng lực phân tích thử nghiệm tại Việt Nam. 3) Đánh giá hiện trạng ô nhiễm PFOS và PFOA trong mẫu nước và trầm tích sông Cầu tại thành phố Thái Nguyên Luận án đã tiến hành khảo sát và lấy mẫu nhằm đánh giá sự biến thiên nồng độ ô nhiễm của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích trên trên sông Cầu. Đặc biệt, sự phân bố của hai hợp chất nghiên cứu trong các cột trầm tích bề mặt tại các độ sâu khác nhau đã được khảo sát và đánh giá. 4) Đánh giá sơ bộ rủi ro môi trường do sự tồn tại của PFOS và PFOA đến chất lượng môi trường Đánh giá sơ bộ rủi ro môi trường do sự hiện diện của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích đã được thực hiện nhằm ban đầu xác định các rủi ro môi trường gây ra tại sông Cầu do sự hiện diện của PFOS và PFOA trong thủy vực. 5) Đánh giá sự phân bố và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích Luận án đã tiến hành đánh giá sự phân bố của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích cũng như sự ảnh hưởng của các thông số hóa lý của môi trường nước (bao gồm pH, tổng nồng độ các cation hóa trị II, độ mặn) và trầm tích (bao gồm hàm lượng carbon hữu cơ trong trầm tích, sự phân bố kích thước hạt và hàm lượng sét trong trầm tích) ảnh hưởng đến sự phân bố này. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Hai hợp chất Perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) và Perfluorooctanoic acid (PFOA). - Phạm vi nghiên cứu: nước và trầm tích sông Cầu tại thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên. 3
5. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp khảo sát thực địa: đi thực địa, điều tra, khảo sát thực tế để lựa chọn số lượng mẫu và vị trí lấy mẫu tại các sông hồ chính trong khu vực nghiên cứu. - Phương pháp lấy mẫu: việc lấy mẫu và bảo quản tuân thủ theo đúng các tiêu chuẩn đối với việc lấy và bảo quản mẫu các chất hữu cơ. - Phương pháp xử lý và phân tích mẫu: phương pháp xử lý mẫu được sử dụng là phương pháp chiết pha rắn (SPE) cho mẫu nước, phương pháp chiết dung môi gia tốc (ASE) kết hợp chiết pha rắn (SPE) cho mẫu trầm tích; phương pháp phân tích mẫu được sử dụng là phương pháp sắc ký lỏng khối phổ ba tứ cực (LC-MS/MS). - Phương pháp đánh giá rủi ro thông qua xác định Thương số rủi ro (RQ). - Phương pháp phân tích thống kê, đánh giá và tổng hợp số liệu. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Ý nghĩa khoa học: Công trình luận án có đóng góp về mặt học thuật trong việc vận dụng những kiến thức cơ bản của phương pháp phân tích hợp chất PFOS và PFOA trong nước và trầm tích để tìm ra được các điều kiện phân tích bằng kỹ thuật sắc ký lỏng khối phổ ba tứ cực (LC-MS/MS) phù hợp với điều kiện thử nghiệm cho mẫu nước và trầm tích lưu vực sông Cầu, Thái Nguyên - Ý nghĩa thực tiễn: Việc sản xuất và sử dụng các sản phẩm có chứa PFCs tiềm ẩn gây ra sự phơi nhiễm và tồn tại của các hợp chất nguy hại này trong môi trường. Tại Việt Nam, việc nghiên cứu các hợp chất PFCs nói chung và PFOS/PFOA nói riêng rất hạn chế. Trong bối cảnh này, đề tài luận án đã nghiên cứu đánh giá được sự có mặt và biến thiên hàm lượng các chất PFOS và PFOA trong nước và trầm tích sông Cầu – thành phố Thái Nguyên là nơi có nhiều hoạt động sản xuất công nghiệp tiềm ẩn sự phát sinh các chất này gây ô nhiễm môi trường. 7. Điểm mới của luận án - Ứng dụng phương pháp phân tích hợp chất PFOS và PFOA và xác nhận phương pháp phân tích trong điều kiện mẫu nước và trầm tích sông Cầu. - Đã xây dựng một bộ số liệu về sự tồn tại của của PFOS và PFOA trong nước và trầm tích tại sông Cầu. 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về hợp chất PFOS và PFOA 1.1.1 Giới thiệu chung Các hợp chất Perfluoroalkyl và Polyfluoroalkyl (viết tắt là PFAS) được định nghĩa là các hợp chất hữu cơ flo hóa có chứa ít nhất gốc methyl bị flo hóa hoàn toàn hoặc nguyên tử cacbon metylen (không có bất kỳ nguyên tử H/Cl/Br/I nào được gắn vào nguyên tử Carbon) [1]. Thuật ngữ “Perfluorinated Compounds” hay “Perfluorocarbon” được viết tắt là PFCs được nhiều tác giả đã bắt đầu sử dụng và định nghĩa nó theo nhiều cách khác nhau. Tuy nhiên, đến nay giới khoa học đã thống nhất sử dụng các thuật ngữ ‘‘perfluoroalkyl và polyfluoroalkyl” (PFAS) và “perfluorocarbons” (PFCs) để mô tả các hợp chất trong đó các nguyên tử H bị thay thế bởi các nguyên tử F trong phân tử. Theo TCVN 5530:2010 Thuật ngữ hóa học- Danh pháp các nguyên tố hóa học và hợp chất hóa học quy định thì tên gọi hợp chất perfluorocarbon có tên tiếng Việt sẽ là hợp chất hydrocarbon perflo hóa. Để thống nhất luận án sẽ sử dụng tên gọi hợp chất hydrocarbon perflo hóa (viết tắt PFCs) để chỉ nhóm hợp chất này. Hợp chất PFCs là một nhóm các hợp chất flo hóa hữu cơ nhân tạo, đặc trưng bởi một chuỗi alkyl được flo hóa hoàn toàn hoặc một phần (tất cả hoặc một phần các liên kết C-H được thay thế bằng liên kết C-F) và được gắn thêm một nhóm chức như carboxylates, sulfonates, sulfonamides, phosphonates, alcohols. Trong số các hợp chất PFCs thì hai nhóm hợp chất là Perfluoroalkyl Sulfonates (PFSAs) (công thức hóa học dạng Rf - SO3- trong đó Rf = CF3(CF2)n với n = 10÷20) và Perfluoroalkylcarboxylic acid (PFCAs) (công thức hóa học dạng Rf - CO2H trong đó Rf = CF3(CF2)n với n = 10÷20) được biết đến nhiều hơn cả. Trong đó hợp chất Perfluorooctane sulfonic acid (viết tắt là PFOS) [CF3-(CF2)7-SO3-] tiêu biểu cho nhóm PFSAs và Perfluorooctanoic acid (viết tắt là PFOA) [CF3-(CF2)6-COOH] tiêu biểu cho nhóm PFCAs. Đây là những hợp chất nhận được nhiều mối quan tâm do chúng có mặt trong hầu hết các thành phần môi trường và thường được phát hiện với nồng độ cao nhất. 5
Hình 1.1 Phân loại các hợp chất Perfluoroalkyl và Polyfluoroalkyl [1] Các hợp chất PFCs nói chung và PFOS, PFOA nói riêng đã được phát minh cách đây khoảng 80 năm. Nhưng những vấn đề với các hợp chất hóa học này vẫn chưa nhận được sự quan tâm cho đến những năm 2000, khi có những bằng chứng cho thấy sự tích tụ các hợp chất trong cơ thể con người. Đến năm 2009 và năm 2017, lần lượt PFOS (và các hợp chất có liên quan), PFOA (và các hợp chất có liên quan) đã được bổ sung vào danh mục các hợp chất POPs mới trong Công ước Stockholm cần hạn chế sản xuất và sử dụng. Lịch sử phát hiện và các quy định với hợp chất PFOS và PFOA được trình bày tóm tắt trong Bảng 1.1. Bảng 1.1 Lịch sử phát hiện và sử dụng hợp chất PFOS và PFOA Năm Cơ quan Hoạt động 1938 TS. Roy J.Plunkett phát hiện ra hợp chất Teflon 1949 DuPont Giới thiệu Teflon ra thị trường 1956 3M Bắt đầu bán các sản phẩm thương mại có thành phần chứa PFCs 2002 US EPA Đánh giá lại các số liệu có liên quan đến các vấn đề sức khỏe do phơi nhiễm PFCs 2002 OECD Đưa ra những đánh giá rủi ro về PFOS và các muối của chúng 2004 US EPA Bắt đầu thực hiện các nghiên cứu về các chất hóa học PFC-C8 6
Năm Cơ quan Hoạt động 2005 US EPA Ban hành các đánh giá rủi ro của các hợp chất hóa học có liên quan đến PFOA đến sức khỏe con người 2006 UNEP Đề xuất đưa PFOS như là một hợp chất POPs vào Công ước Stockholm 2006 US EPA Khởi động Chương trình quản lý PFOA 2010/15 cam kết loại bỏ việc sử dụng PFOA xuống 95% vào năm 2010. 2006 EC Ban hành Hướng dẫn 2006/122/EC nghiêm cấm việc buôn bán các sản phẩm có chứa PFOS tại châu Âu 2009 UNEP Bổ sung Perfluorooctane sulfonic acid (PFOS), các muối của nó và Perfluorooctane sulfonyl fluoride (PFOSF) vào danh mục những hợp chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPs) mới của Công ước Stockholm 2017 UNEP Bổ sung Perfluorooctanoic Acid (PFOA), các muối của nó, và các hợp chất có liên quan vào danh mục những hợp chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPs) mới của Công ước Stockholm 1.1.2 Cấu trúc hóa học và một số đặc tính hóa lý của PFOS và PFOA 1.1.2.1 Cấu trúc hóa học PFOS có công thức hóa học dạng: C8F13SO3-. Danh pháp hóa học: 1- Octanesulfonic acid, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8 - heptadecafluoro; PFOA có công thức hóa học tổng quát có dạng C8F13X với X là các nhóm chức khác nhau. Danh pháp hóa học: 1-Octanoic acid, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8- pentadecafluoro-PFOA. Perfluorooctanoic acid (PFOA) Perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) Hình 1.2 Cấu tạo hóa học của hợp chất PFOS và PFOA Năng lượng bề mặt là thông số quan trọng trong đặc điểm cấu tạo của các hợp chất PFCs nói chung, và hợp chất PFOS, PFOA nói riêng. Do khả năng ion hóa cao và sự phân cực của nguyên tử flo thấp nên dẫn đến các liên kết nội và ngoại phân tử đều thấp và tạo ra sức căng bề mặt cực kỳ thấp cho các hợp chất PFCs. Chính sức căng bề 7
mặt thấp tạo ra một đặc tính tự nhiên duy nhất của các hợp chất PFCs là kỵ nước và kỵ dầu. Khi được gắn thêm một nhóm chức chẳng hạn như axit cacboxylic, axit sulfonic, hoặc phosphate vào chuỗi flourinated alkyl thì phân tử PFCs trở nên tan trong nước. Vì vậy, các hợp chất PFCs là một chất hoạt động bề mặt với sự hiện diện của cả tính kỵ nước và ưa nước [2]. Trung tâm của các hợp chất PFCs là nguyên tử flo. Flo là một nguyên tử có độ phân cực rất thấp và độ âm điện cao. Do sự chồng lấn mức độ cao giữa các orbital nguyên tử lớp ngoài của nguyên tử Flo và các orbital nguyên tử tương ứng của lớp thứ hai, nên liên kết được tạo thành giữa nguyên tử Flo và Carbon rất mạnh. Ngoài ra, với điện tích âm cao và kích thước nhỏ của nguyên tử flo làm cho liên kết C-F có tính phân cực mạnh và năng lượng liên kết lớn. Sức mạnh của liên kết C-F, cùng với sự hiện diện của ba cặp electron tự do xung quanh mỗi nguyên tử flo, sự che chắn hiệu quả nguyên tử carbon của các nguyên tử flo làm cho các hợp chất PFCs có đặc tính bền vững. Với cấu trúc phân tử đặc biệt như vậy nên các PFOS, PFOA có đặc điểm không thấm ướt, có khả năng chống lại lực tác động gây phá vỡ các cấu trúc hóa học, trơ về mặt hoá học, rất trơn, không dính, chống cháy cao, tính bền nhiệt cao, có khả năng chống chịu thời tiết rất tốt [3]. 1.1.2.2 Một số đặc tính hóa lý của hợp chất PFOS và PFOA  Độ tan trong nước Độ tan trung bình của PFOS là 570 mg/L trong nước ở 24-25°C [4]. Khi hàm lượng muối tăng lên thì độ hòa tan của PFOS giảm đáng kể. Độ tan của PFOS là 12,4 mg/L trong nước biển tự nhiên ở 22-230C, và 20 mg/L trong dung dịch NaCl 3,5% ở nhiệt độ 22-24°C. Trong dung môi octanol tinh khiết, PFOS có độ tan trung bình là 56,0 mg/L [2]. Đối với PFOA độ tan trong nước được báo cáo là 3,4 g/L, kết quả này cho thấy PFOA có khả năng hòa tan rất tốt trong nước [2].  Hệ số phân ly Axit PFOS được coi là một axit mạnh, nên chúng sẽ bị ion hóa hoàn toàn trong điều kiện môi trường thích hợp. Còn PFOA là một axit yếu, hiện vẫn còn tồn tại nhiều tranh cãi liên quan đến giá trị pKa của hợp chất này. Brace đo được giá trị pKa là 2,80 cho dung dịch PFOA 0,005 M (2,07 mg/L) trong 50% dung dịch ethanol. Igarashi và Yotsuyanagi xác định giá trị pKa là 1,01 với dung dịch PFOA 0,015 M. Tác giả L'opez-Fontan và các cộng sự đã thu được giá trị pKa là 1,31 khi họ khảo sát sự kết khối của natri perfluorooctanoat trong nước [2]. Cho đến nay, các giá trị pKa của PFOA vẫn là chủ đề của nhiều cuộc tranh luận giữa các nhà khoa học. 8
 Hệ số phân bố Octanol - Nước Hệ số phân bố octanol/nước (Kow) là tỷ số giữa nồng độ của một hợp chất trong pha n-octanol và trong pha nước ở trạng thái cân bằng tại một nhiệt độ nhất định. Kow được coi là một thước đo mức độ ưa mỡ hoặc kỵ nước của một hợp chất, liên quan đến hệ số hấp phụ lên đất/trầm tích. Kow được sử dụng như một thông số quan trọng để đánh giá sự tồn tại trong môi trường của các hợp chất hữu cơ. Các thí nghiệm của công ty 3M đã báo cáo các giá trị log Kow của PFOS trong nước tinh khiết là -1,08; trong nước biển tự nhiên là 0,65; và trong dung dịch 3,5% NaCl là 0,45. Ngoài ra giá trị logKow của PFOS và PFOA được xác định bằng phương pháp quét thế tuần hoàn cho chuyển hóa ion (ion-transfer cyclic voltammetry) cho các giá trị lần lượt là 2,45 và 1,92 [2].  Hệ số phân bố Carbon hữu cơ - Nước Hệ số phân bố Carbon hữu cơ/ Nước (Koc) được xác định bằng tỷ số giữa hệ số phân bố đất/trầm tích-nước (Kd) chia cho tổng hàm lượng cacbon hữu cơ. Giá trị Koc được sử dụng để so sánh và đánh giá sự phân bố của các hợp chất hữu cơ giữa pha hữu cơ của đất/trầm tích và pha nước. Bảng 1.2 Tóm tắt một số đặc tính hóa lý khác của PFOA và PFOS [2] Đặc tính PFOA PFOS (muối kali) Hình dạng vật lý (tại nhiệt Bột màu trắng/chất rắn Bột màu trắng độ phòng và áp suất màu trắng sáp thường) Khối lượng phân tử (g/mol) 414 538 Nhiệt độ nóng chảy (0C) 45-54 ≥400 Nhiệt hóa hơi (0C) 188-192 - Áp suất hơi ở 200C 0,017 2,48.10-6 (mmHg) Chu kỳ bán hủy Không khí: 90 ngày Không khí: 114 ngày Nước : > 92 năm (tại Nước : > 41 năm (tại 250C) 250C) 1.1.3 Sản xuất và ứng dụng PFOS và PFOA Các hợp chất PFCs là sản phẩm chính của quá trình flo hóa điện hóa (ECF) và quá trình Telomerization. Trong đó quá trình ECF là quá trình được công ty 3M (Mỹ) sử dụng để sản xuất các hợp chất flo hữu cơ, còn quá trình Telomerization được phát triển và sử dụng bởi công ty DuPont (Mỹ). Công ty 3M cùng với DuPont là hai trong số công ty sản xuất các sản phẩm PFCs nhiều nhất trên thế giới. 9
Quá trình Flo hóa điện hóa (ECF) là công nghệ được sử dụng để sản xuất các hợp chất fluoro hữu cơ. Quá trình ECF gồm ít nhất 3 quá trình riêng biệt là (1) Quá trình Simons, (2) Quá trình flo hóa điện hóa chọn lọc và (3) Quá trình Philips. Trong đó quá trình Simons được sử dụng nhiều nhất trong việc tổng hợp các hợp chất PFCs. Quá trình Telomerization là quá trình polyme hóa các perfluoroethylene [2]. Do có một cấu trúc phân tử đặc biệt giúp cho PFOS và PFOA có đặc tính không thấm nước, nhiệt, axit, có khả năng chống lại lực tác động gây phá vỡ các cấu trúc hóa học, trơ về mặt hoá học, rất trơn, không độc, không dính, chống cháy cao, tính bền nhiệt cao, có khả năng chống chịu thời tiết. Do đó, chúng được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm tiêu dùng như lớp fluoropolymer tráng bề mặt các dụng cụ nấu ăn, quần áo thể thao, đồng phục quân sự, thiết bị xử lý thực phẩm, thiết bị y tế, phụ gia dầu động cơ, bọt chữa cháy, sơn và mực in, các sản phẩm chống thấm nước khác [5]. Bảng 1.3 trình bày các ứng dụng phổ biến của PFOS và PFOA trong các sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng. Bảng 1.3 Các ứng dụng của PFOS, PFOA [2, 5] Các ứng dụng PFOS và các muối của PFOS Bảo vệ bề mặt quần áo, da, vải sợi, thảm - Tạo khả năng chống bám đất, dầu và nước cho hàng dệt may, trang trí và nội thất được sử dụng trong các hàng dệt may gia dụng như bàn ghế, quần áo, đặc biệt là sản phẩm dùng ngoài trời như bảo hộ lao động, tất, quần áo thể thao. Xử lý bề mặt quần áo, da, thảm, vải bọc ghế, nội thất ô tô Xử lý - Dùng làm phụ gia trong chất ngâm tẩm giúp duy trì khả năng thông bề mặt khí, thoát ẩm, loại bỏ bụi bẩn của sản phẩm da như giày, túi xách, quần áo; - Phun lên bề mặt, hoặc ngâm tẩm da để bề mặt da có vẻ tự nhiên và chống thấm trước khi bọc các đồ ứng dụng trong sản xuất giày, túi xách, quần áo, giày da, vải bọc trong nhà và công nghiệp ô tô. - Dùng trong thành phần của chất ngâm tẩm trong sản xuất thảm tổng hợp để ngâm tẩm sợi thảm chống bám bẩn khi sử dụng. Giấy đựng thực phẩm như túi đựng thức ăn, màng bọc thực phẩm,.. Công - Sử dụng trong sản xuất các sản phẩm giấy bao bì có tiếp xúc trực nghiệp tiếp với thực phẩm như đĩa, hộp đựng thức ăn, túi đựng bỏng ngô, các giấy loại hộp bánh pizza và giấy gói, giấy nướng, đĩa dùng một lần. Công Bọt chữa cháy nghiệp Là thành phần chính trong bọt chữa cháy. Các loại bọt chữa cháy gồm: hóa - Bọt tạo màng dạng dung dịch (AFFF): sử dụng trong ngành hàng học không, hoả hoạn do sự cố tràn dầu trên biển và gần bờ. 10
Các ứng dụng - Bọt fluoroprotein tạo màng (FFFP): được sử dụng trong ngành hàng không và cháy do tràn dầu gần bờ. - Bọt tạo màng dạng dung dịch chống cồn (AR-AFFF): bọt đa năng - Bọt tạo màng fluoroprotein chống cồn (AR-FFFP): bọt đa năng - Bọt chữa cháy đặc biệt được sử dụng tại các kho và nhà máy nơi lưu trữ lượng lớn các chất lỏng dễ cháy. Khai khoáng và các chất hoạt động bề mặt tại các giếng dầu - Dùng làm chất hoạt động bề mặt để tăng cường thu hồi dầu hoặc khí trong giếng dầu. - Làm chất ức chế bay hơi xăng, nhiên liệu máy bay phản lực và dung môi hydrocarbon. Hạn chế mù axit trong công đoạn mạ kim loại và các bể mạ điện Mực in - Là các chất phụ gia trong thuốc nhuộm và mực in để làm đều màu sắc và ngăn chặn phai màu. Các quá trình mạ kim loại - Sử dụng trong các công đoạn mạ kim loại trong hệ thống khép kín, mạ kim loại cứng và mạ kim loại trang trí. Phim chụp ảnh - Sử dụng trong lớp phủ dùng cho phim ảnh, giấy ảnh và bản in với mục đích là chất hoạt động bề mặt, chất kiểm soát tĩnh điện, chất kiểm soát ma sát, chất chống thấm bẩn, chất kiểm soát bám dính cao. Phụ gia sơn Sơn, phủ và vecni - Sử dụng trong sơn phủ và vecni để giảm sức căng bề mặt, tạo độ ẩm, làm mịn, làm tác nhân phân tán, cải thiện độ bóng và chống tĩnh điện. Công nghiệp điện tử và công nghiệp bán dẫn - Sử dụng làm lớp phủ cản quang và chống phản xạ PFOA và các muối của PFOA - Là phụ gia của quá trình tổng hợp trong công nghiệp các hợp chất fluoropolymer và fluoroelastomers như quá trình polytetrafluoroethylene và polyvinylidene florua với nhiều ứng dụng trong các sản phẩm công Chất nghiệp và tiêu dùng. phụ gia - Là phụ gia trong quá trình sản xuất có sử dụng fluoropolymer trên bề mặt vải, kim loại, hoặc trong các công đoạn chế tạo, đúc. - Sử dụng như là một chất quang hóa trong ngành công nghiệp sản xuất linh kiện điện tử và chất bán dẫn. 1.1.4 Sự phơi nhiễm và độc tính của PFOS và PFOA PFOS và PFOA được ứng dụng rộng rãi trong các sản phẩm tiêu dùng, cộng với đặc tính rất bền vững, khó bị phân hủy trong các điều kiện môi trường nên các con đường phơi nhiễm PFOS và PFOA rất đa dạng. Khi hợp chất PFOA và PFOS được 11