intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Đánh giá dư lượng DDT và một số sản phẩm chuyển hóa của DDT trong môi trường đất (khảo sát một số vùng tại huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh)

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:103

Thêm vào BST
Báo xấu
110
lượt xem 14
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài sẽ tập trung nghiên cứu một số vấn đề sau: Phân tích, đánh giá dư lượng của DDT và sản phẩm chuyển hóa của DDT (DDD, DDE) trong môi trường đất tại vùng chọn nghiên cứu thuộc huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh; cùng với việc xác định độ ẩm, độ pH, lượng cacbon hữu cơ và các thành phần khoáng sét trong đất của vùng nghiên cứu và lượng DDT, DDD, DDE đánh giá ảnh hưởng của tính chất vật lý của đất.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Đánh giá dư lượng DDT và một số sản phẩm chuyển hóa của DDT trong môi trường đất (khảo sát một số vùng tại huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh)

  1. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng LỜI CẢM ƠN! Víi lßng kÝnh träng vµ biÕt ¬n s©u s¾c, em xin bµy tá lêi c¶m ¬n ch©n thµnh tíi PGS.TS. §ç Quang Huy, gi¶ng viªn khoa M«i trêng, §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, §¹i häc Quèc gia Hµ Néi. ThÇy ®· giao ®Ò tµi vµ híng dÉn em tËn t×nh, cho em nh÷ng kiÕn thøc vµ kinh nghiÖm quÝ b¸u, t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho em trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn vµ hoµn thµnh luËn v¨n nµy. Em xin göi lêi c¶m ¬n tíi c¸c thÇy c« gi¸o khoa M«i trêng ®· nhiÖt t×nh truyÒn thô cho em nh÷ng kiÕn thøc bæ Ých trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp t¹i trêng. Bªn c¹nh ®ã còng xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù céng t¸c nhiÖt t×nh cña Cö nh©n NguyÔn ThÞ Hång Linh – K 51 C«ng nghÖ M«i trêng – §¹i häc Khoa häc Tù Nhiªn. Em còng xin ®îc göi lêi c¶m ¬n ch©n thµnh tíi Ban l·nh ®¹o vµ c¸n bé c«ng nh©n viªn Trung t©m Gi¸o dôc vµ Ph¸t triÓn s¾c kÝ khÝ – §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi, Trung t©m Ph©n tÝch ThÝ nghiÖm §Þa chÊt – Bé Tµi nguyªn vµ M«i trêng ®· t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho em cã c¬ héi ®îc häc hái vµ hoµn thµnh luËn v¨n nµy. Xin bµy tá lßng biÕt ¬n v« h¹n tíi gia ®×nh vµ c¸c b¹n bÌ ®· lu«n lµ chç dùa tinh thÇn vµ lµ nguån ®éng viªn to lín ®èi víi t«i trong cuéc sèng vµ trong qu¸ tr×nh häc tËp. Xin ch©n thµnh c¶m ¬n! K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  2. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng Hµ Néi, th¸ng 12 n¨m 2010                                                     Häc viªn T¹ ThÞ Hång DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT                                                                                                            DDT      :  Diclodiphenyltricloetan DDD      : Diclodiphenyldicloetan DDE      :  Diclodiphenydicloetylen ECD      :  Đetectơ cộng kết điện tử (Electron Capture Detector) EPA       :      Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (Environmental Protection Agency) FAO      :       Tổ chức nông lương thế giới (Food and Agriculture Organization) FID        :       Đetectơ ion hóa ngọn lửa (Flame Ionization Detector) GC         :   Sắc kí khí (Gas Chromatography) HCBVTV:     Hóa chất bảo vệ thực vật IARC     :       Hiệp hội quốc tế về nghiên cứu ung thư      (International Agency for Reseach on Cancer) IUPAC :         Hiệp hội quốc tế các nhà hóa học thuần túy và ứng dụng                         (International Union of Pure and Applied Chemists) LD50          :  Liều gây chết 50% vật thí nghiệm (Lethal Dose) K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  3. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng POPs      :  Hợp chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (Persistant Oganic  Pollutants) ppb        :  Phần tỉ (part per billion) ppm       :  Phần triệu (part per million) WWF    :       Quỹ động vật hoang dã thế giới (World Wildlife Fund) DANH MUC B ̣ ẢNG  MỞ ĐẦU                                                                                                                      ..................................................................................................................      1  CHƯƠNG 1                                                                                                                  ..............................................................................................................      3  TỔNG QUAN                                                                                                                ............................................................................................................      3 1.1. Khái niệm về hóa chất bảo vệ thực vật...................................... 3 1.2. Tính chất vật lý và tính chất hóa học của chất nghiên cứu ........6 1.3. Ứng dụng của DDT.................................................................. 11 1.4. Hiệu ứng sinh học của DDT .................................................... 14 1.5. Sự tồn lưu của DDT trong môi trường đất............................... 16 1.6. Độc tính của DDT và các sản phẩm chuyển hóa của chúng ....20 1.7. Tình hình sử dụng DDT ở Việt Nam và trên thế giới ................29 1.8. Đặc trưng vùng lấy mẫu nghiên cứu ....................................... 34  CHƯƠNG 2                                                                                                                ...........................................................................................................       40   ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU                                                 .............................................       40 2.1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu........................................... 40 2.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................ 45 2.3. Thực nghiệm............................................................................ 51  CHƯƠNG 3                                                                                                                ............................................................................................................       62 K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  4. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng  KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN                                                                                       ...................................................................................       62 3.1. Đường chuẩn của DDT, DDE và DDD..................................... 62 3.2. Độ thu hồi các chất của phương pháp chuẩn bị mẫu và phương pháp phân tích................................................................................. 65 3.3. Phân tích DDT và chất chuyển hóa của DDT trong các mẫu thực tế............................................................................................. 66 3.4. So sánh sự tồn lưu của DDT và các sản phẩm chuyển hóa của chúng trong các khu vực nghiên cứu.............................................. 76 3.5. Sự biến đổi của DDT trong đất tại Bắc Ninh ............................79 3.6. Đề xuất phương pháp sinh học để cải tạo đất bị ô nhiễm DDT 80  KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ                                                                                ............................................................................       82 Kết luận........................................................................................... 82 Khuyến nghị.................................................................................... 83  TÀI LIỆU THAM KHẢO                                                                                             .........................................................................................       85     PHỤ LỤC                                                                                                                  ..............................................................................................................       88 DANH MUC HINH ̣ ̀  MỞ ĐẦU                                                                                                                      ..................................................................................................................      1  CHƯƠNG 1                                                                                                                  ..............................................................................................................      3  TỔNG QUAN                                                                                                                ............................................................................................................      3 1.1. Khái niệm về hóa chất bảo vệ thực vật...................................... 3 1.2. Tính chất vật lý và tính chất hóa học của chất nghiên cứu ........6 1.3. Ứng dụng của DDT.................................................................. 11 1.4. Hiệu ứng sinh học của DDT .................................................... 14 1.5. Sự tồn lưu của DDT trong môi trường đất............................... 16 K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  5. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng 1.6. Độc tính của DDT và các sản phẩm chuyển hóa của chúng ....20 1.7. Tình hình sử dụng DDT ở Việt Nam và trên thế giới ................29 1.8. Đặc trưng vùng lấy mẫu nghiên cứu ....................................... 34  CHƯƠNG 2                                                                                                                ...........................................................................................................       40   ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU                                                 .............................................       40 2.1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu........................................... 40 2.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................ 45 2.3. Thực nghiệm............................................................................ 51  CHƯƠNG 3                                                                                                                ............................................................................................................       62  KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN                                                                                       ...................................................................................       62 3.1. Đường chuẩn của DDT, DDE và DDD..................................... 62 3.2. Độ thu hồi các chất của phương pháp chuẩn bị mẫu và phương pháp phân tích................................................................................. 65 3.3. Phân tích DDT và chất chuyển hóa của DDT trong các mẫu thực tế............................................................................................. 66 3.4. So sánh sự tồn lưu của DDT và các sản phẩm chuyển hóa của chúng trong các khu vực nghiên cứu.............................................. 76 3.5. Sự biến đổi của DDT trong đất tại Bắc Ninh ............................79 3.6. Đề xuất phương pháp sinh học để cải tạo đất bị ô nhiễm DDT 80  KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ                                                                                ............................................................................       82 Kết luận........................................................................................... 82 Khuyến nghị.................................................................................... 83  TÀI LIỆU THAM KHẢO                                                                                             .........................................................................................       85     PHỤ LỤC                                                                                                                  ..............................................................................................................       88 K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  6. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng MỞ ĐẦU Theo sự phát triển của nhân loại, các nhà khoa học đã tìm thấy hàng chục   nghìn loại hóa chất có giá trị sử dụng trong sản xuất, tạo ra nhiều sản phẩm có  ích phục vụ  cho đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người. Khi tạo ra một   loại chất mới nói chung và các loại hóa chất bảo vệ  thực vật (HCBVTV) nói  riêng, người ta thường xem xét đến tác dụng có ích trong việc chống lại côn  trùng, bảo vệ các kho chứa lương thực, chống dịch bệnh, nâng cao năng suất cây   trồng,… mà chưa quan tâm đúng mức tới những mặt trái, cũng như  hệ  lụy mà   chúng để lại cho môi trường sống sau này. Vì vậy vấn đề môi trường đã và đang   trở thành mối quan tâm hàng đầu của các quốc gia, các tổ chức xã hội và các nhà  khoa học trên thế  giới. Bảo vệ  môi trường sống trên trái đất đặt ra trước mắt  loài người những thách thức cho cả hiện tại và tương lai. Việt Nam, cũng như  nhiều nước khác trên thế  giới đang tồn tại các vấn  đề  về  ô nhiễm bởi một số  hóa chất bảo vệ  thực vật thuộc nhóm POPs, điển   hình là Diclo Diphenyl Tricloroetan (DDT). Ở Việt Nam, DDT được sử dụng với  khối lượng lớn, chủ  yếu dùng làm thuốc trừ  sâu và thuốc diệt muỗi. Theo kết  quả từ dự án điều tra của Trung tâm công nghệ xử lý môi trường, thuộc Bộ Tư  lệnh Hoá học, kiểm kê ban đầu về tổng lượng thuốc bảo vệ thực vật tồn đọng,  quá hạn cần tiêu huỷ hiện nay trên phạm vi toàn quốc là khoảng 300 tấn, trong   đó có khoảng 10 tấn DDT. Lượng hóa chất này đã, đang và sẽ  tiếp tục gây ô   nhiễm môi trường  ở  nhiều khu vực gây  ảnh hưởng có hại tới sức khỏe của   người dân.  Ở  Bắc Ninh, một lượng đáng kể  DDT vẫn còn tồn lưu trong các kho   thuốc bảo vệ thực vật trước đây, tiếp tục gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt là  môi  trường   đất.  DDT  tồn  tại  trong  môi trường  đất,  chuyển  hóa   thành dạng  DDD, DDE và cuối cùng bị  trầm tích hóa và tích lũy lâu dài trong môi trường   K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  7. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng nước. DDD, DDE là các sản phẩm biến đổi từ DDT có độc tính cao hơn, do vậy   các chất này luôn được tìm thấy cùng với DDT trong các thành phần của môi   trường. Bởi vậy, sinh vật sống thường bị  nhiễm độc đồng thời các chất trên.   Mỗi chất lại có 3 đồng phân do vị  trí liên kết khác nhau của nguyên tử  Cl trong   phân tử  của chúng, trong đó các đồng phân phổ  biến nhất là  p,p’­ DDT,  p,p’­  DDE và p,p’­ DDD. Vì lẽ đó, đánh giá dư lượng DDT thông qua DDT và các sản  phẩm chuyển hóa của nó trong môi trường đất là có ý nghĩa khoa học và thực  tiễn cao phục vụ cho công tác bảo vệ môi trường. Từ   ý   nghĩa   đó   thực   tiễn   đó,   chúng   tôi   đã   lựa   chọn   đề   tài   nghiên  cứu:”Đánh giá dư  lượng DDT và một số  sản phẩm chuyển hóa của DDT   trong môi trường đất (khảo sát   một số  vùng tại huyện Tiên Du, tỉnh Bắc   Ninh)”. Đề tài sẽ tập trung nghiên cứu một số vấn đề sau:   ­ Phân tích, đánh giá dư  lượng của DDT và sản phẩm chuyển hóa của   DDT (DDD, DDE) trong môi trường đất tại vùng chọn nghiên cứu thuộc huyện   Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh; ­ Cùng với việc xác định độ ẩm, độ pH, lượng cacbon hữu cơ và các thành   phần khoáng sét trong đất của vùng nghiên cứu và lượng DDT, DDD, DDE đánh  giá ảnh hưởng của tính chất vật lý của đất;  ­ Trên cơ  sở các số liệu phân tích thu thập và số  liệu phân tích xác định  được,  rút ra mối liên hệ  giữa DDT và sự  có mặt của DDD, DDE trong môi   trường đất; ­ Đề xuất phương pháp sinh học đơn giản, tiết kiệm để  cải tạo đất bị  ô  nhiễm DDT. K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  8. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng Phần thực nghiệm được tiến hành tại Trung tâm Giáo dục và Phát triển   sắc ký – Đại học Bách Khoa Hà Nội, Trung tâm Phân tích Thí nghiệm Địa chất –   Bộ Tài nguyên Môi trường. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN Theo Công ước Stockholm, thông qua ngày 22/5/2001 tại Stockholm, Thụy  Điển, có 12 họ chất hữu cơ được xếp vào loại các chất gây ô nhiễm môi trường  nghiêm   trọng   đến   môi   trường.   Các   chất   đó   là   Aldrin,   Cloran,   Diclodiphenyl   tricloetan,   Dieldrin,   Endrin,   Heptaclo,   Mirex,   Toxaphen,   Hexaclobenzen,  Polyclobiphenyl, Dibenzo – p – dioxin và Dibenzofuran. Trong khuôn khổ  của  luận văn, DDT được lựa chọn để  nghiên cứu và đánh giá sự  chuyển hóa của   chúng trong môi trường đất. 1.1. Khái niệm về hóa chất bảo vệ thực vật Cơ quan bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA ­ Environmental Protection Agency)  định nghĩa hóa chất bảo vệ thực vật là chất hay hỗn hợp các chất được dùng với   mục đích ngăn chặn, tiêu diệt, đẩy lùi, hay làm giảm thiệt hại của bất kì vật gây   hại nguy hiểm nào. Theo Bill Freedman (1993), HCBVTV là những chất hay hợp chất được  sử dụng để  bảo vệ con người khỏi những sinh vật gây bệnh, bảo vệ cây trồng  khỏi sự cạnh tranh với những loài cây có hại mọc tràn lan (như cỏ dại), bảo vệ  mùa màng và kho dự  trữ  khỏi sự  phá hoại của nấm, côn trùng, ve và các loài  gặm nhấm. K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  9. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng Theo định nghĩa của Tổ  chức Nông lương Thế  giới (FAO ­   Food and  Agriculture Organization, 1986), HCBVTV là bất kỳ một chất hay một hợp chất   có tác dụng dự phòng hoặc tiêu diệt, kiểm soát các sâu bọ gây hại và kiểm soát   các vectơ  gây bệnh cho người và động vật, các loại côn trùng khác nhau của  cộng đồng hay động vật có hại trong quá trình chế biến, dự trữ, xuất khẩu, tiếp   thị  lương thực, sản phẩm nông nghiệp, gỗ  và các sản phẩm, thức ăn gia súc  hoặc phòng chống các loại côn trùng, ký sinh trùng ở trong hoặc ngoài cơ thể gia  súc. HCBVTV nói chung là các hóa chất độc và được phân loại tùy theo khả  năng gây ảnh hưởng của chúng, theo đó HCBVTV có thể phân thành 3 loại sau: ­ Thuốc trừ cỏ dại (Herbicides) ­ Thuốc trừ sâu rầy (Insecticides) ­ Thuốc trừ nấm mốc (Fungicides) Các loại HCBVTV xâm nhập vào cơ thể con người theo nhiều con đường  khác nhau: ­ Qua các lỗ chân lông ở ngoài da  ­ Qua đường tiêu hóa (theo thức ăn hoặc nước uống) ­ Qua đường hô hấp  Trung tâm kiểm định HCBVTV đã báo cáo về  tình trạng ô nhiễm thuốc  trừ  sâu rầy  ở  Việt Nam và chỉ  ra rằng dư  lượng thuốc trừ  sâu Methamidophos  (loại HCBVTV cơ photpho) còn lại sau khi rửa sạch rau tươi vẫn vượt quá mức   cho phép và có thể  gây ngộ  độc. Dư  lượng thuốc trên trong cải ngọt là 315,3   mg/kg; sau khi rửa sạch và nấu chín loại rau này dư  lượng thuốc còn 0,183  mg/kg, vượt quá 46 lần mức cho phép ăn được của một người nặng 50 kg. Kết   quả  phân tích 256 mẫu rau lấy  ở chợ Mai Xuân Thưởng, Cầu Muối, Bà Chiểu  K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  10. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng năm 1996 cho thấy, 57% số  mẫu có dư  lượng Methamidophos vượt mức cho  phép từ 50 lần trở lên (Thông tấn xã Việt Nam 7/98). Tùy theo vùng sinh sống con người có thể bị nhiễm độc trực tiếp hay gián   tiếp các HCBVTV theo các con đường khác nhau; người dân sống trong vùng  nông nghiệp chuyên canh về  lúa thường bị  nhiễm độc qua đường nước; người  dân sống ở vùng chuyên canh về thực phẩm xanh, như các loại hoa màu, thường  bị nhiễm qua đường hô hấp nhiều nhất; người dân sử dụng các thực phẩm đã bị  nhiễm độc thường bị nhiễm thông qua chuỗi thức ăn. Theo thống kê bảng 1, Việt Nam đã sử  dụng khoảng 200 loại thuốc trừ  sâu, 83 loại thuốc trừ  bệnh, 52 loại thuốc trừ cỏ, 8 loại thuốc diệt chu ột và 9   loại thuốc kích thích sinh trưởng, ngoài ra còn có một số  lượng không nhỏ  các  loại HCBVTV khác đã được nhập trái phép vào nước ta [2]. Bảng 1. Khối lượng HCBVTV được sử dụng ở Việt Nam từ 1991­1994 Khối lượng thuốc sử dụng qua các năm (tấn) Chủng  1991 1992 1993 1994 loại Khối  Khối  Khối  Khối  % % % % lượng lượng lượng lượng Thuốc  17590 82,20 18100 74,13 17700 69,15 20500 68,33 trừ sâu Thuốc  2700 12,60 2800 11,50 3800 14,84 4650 15,50 trừ bệnh Thuốc  500 3,30 2600 10,65 3050 11,91 3500 11,70 diệt cỏ K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  11. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng Thuốc  410 1,90 915 3,75 1050 4,10 1350 4,50 khác Tổng số 21400 100 24415 100 25600 100 30 100 Do tính độc hại, bền vững, khó bị phân huỷ trong môi trường và khả năng  tích tụ trong môi trường đất, nước nên hậu quả của HCBVTV gây ra đối với con   người rất lớn: nguyên nhân gây ra các bệnh ung thư, các bệnh sinh ra do biến đổi  gen có thể di truyền cho các thế hệ sau. Vì vậy kiểm soát các loại HCBVTV là vấn đề  cần được quan tâm đúng  mức và phải thực hiện thường xuyên. 1.2. Tính chất vật lý và tính chất hóa học của chất nghiên cứu 1.2.1. Tên gọi của DDT DDT được tổng hợp vào năm 1874, nhưng mãi đến năm 1939, bác sĩ Paul   Hermann Muller (Thụy Sỹ) mới xác nhận DDT là một hóa chất hữu hiệu trong  việc trừ sâu rầy; khi đó DDT được xem như là một thần dược và không có ảnh   hưởng nguy hại đến con người. Khám phá trên mang lại cho ông giải Nobel về y   khoa năm 1948 và từ  đó DDT đã được sử  dụng rộng rãi trên khắp thế  giới cho   việc khử trùng và kiểm soát mầm mống gây bệnh sốt rét. ● Công thức phân tử của DDT: C14H9Cl5; khối lượng phân tử: 354,5 đvC;  ● Công thức cấu tạo: Cl Cl C Cl Cl C Cl H K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  12. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng + Danh pháp ­ Tên hóa học thường gọi: Diclodiphenyltricloetan (DDT) ­ Tên theo Liên hiệp hội hóa học và ứng dụng quốc tế  (IUPAC ­ International Union of Pure and Applied Chemistry):  1,1,1­trichloro­2,2­bis(p­chlorophenyl)ethane ­ Tên thương mại: Intox, Esxit, Dicophane, Neocid... DDT gồm có các đồng phân  o,p’­DDT (hoặc 2,4­DDT) chiếm 24­25%,  p,p’­DDT (hoặc 4,4­DDT) chiếm 75­76%; và o,o'­DDT (lượng vết). Trong số này  chỉ có p,p’­DDT là có tác dụng diệt trừ sâu bệnh [18]. H Cl H Cl C Cl C Cl Cl C Cl Cl C Cl Cl Cl o,p’-DDT p,p’-DDT Ngoài ra DDT có thể chuyển hóa thành DDD và DDE là các chất có hoạt  tính sinh học cao 1.2.2. Tính chất lý, hóa của DDT ­ DDT có dạng tinh thể  màu trắng, nhiệt hoá lỏng: 108,5 ­ 109  0C; nhiệt  hoá hơi: 189,5 ­ 190 0C. K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  13. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng ­ DDT ít tan trong nước, khoảng 0,31.10­2­ 0,34.10­2  mg/l  ở  250C; tan tốt  trong các dung môi hữu cơ, hydrocacbon thơm, dẫn xuất halogen, xeton, este, axit   cacboxylic,...; tan kém trong các dung môi hydrocacbon mạch thẳng và mạch  vòng no. ­ DDT có thể cháy trong không khí sinh ra khí cay mắt và độc. ­ DDT có thể tác dụng với chất ôxi hoá mạnh và các chất kiềm, đặc biệt  có thể bị khử mạnh bởi Fe. ­ DDT bền dưới tác dụng của nhiệt độ, khi duy trì ở  100 0C trong vài giờ  DDT cũng không bị  phân huỷ. DDT thuộc nhóm độc loại II (IARA), mức dư  lượng tối đa cho phép đối với đất là 0,5 mg/kg (tức 0,5 ppm theo tiêu chuẩn của   Liên Xô trước đây). ­ DDT bị khử clo, biến thành DDD (Diclodiphenyldicloetan), bị khử clo và  hydro, biến thành DDE (Diclodiphenyldicloetylen). DDE tồn tại lâu hơn, bền hơn  và thường có nồng độ  cao hơn DDT, DDD trong môi trường. DDT chuyển hóa  thành DDD, DDE nhờ khả năng phân hủy của vi sinh vật. Bởi vậy sinh vật sống   thường bị nhiễm độc đồng thời các chất trên. Mỗi chất lại có 3 đồng phân do vị  trí khác nhau của nguyên tử  Cl trong công thức cấu tạo, trong đó các đồng phân   phổ  biến nhất là p,p’ – DDT; p,p’ – DDE; p,p’ – DDD. Sự  phân huỷ  DDT trong  đất có thể mô tả theo sơ đồ sau: R C =CCl2 R ức cấu tạo của DDE, DDD Công th R CH (DDE H R CCl3 R ) Cl C Cl Cl C Cl (DDT) CH – CHCl2 R Cl C Cl Cl C Cl (DDD) H                                K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  14. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng              DDE                                                                      DDD Thương phẩm DDT dùng để  diệt côn trùng bao gồm hỗn hợp các chất,   trong đó từ 65 ­  80% là p,p’ – DDT, từ 15 – 21% là o,p’ – DDT, tối đa 4% p,p’ –  DDD và tối đa 1,5% là 1 – (p – clophenyl) – 2,2,2 – triclo etanol. Trong các đồng   phân của DDT, chỉ  có p,p’ – DDT có khả  năng diệt côn trùng. Tính chất hóa lý  chung của DDT, DDD, DDE được chỉ ra trong bảng 2 [24] dưới đây:            Bảng 2. Một số thông số vật lý, hóa học của p,p’ – DDT; p,p’ – DDE và p,p’ – DDD  Tính chất p,p’ – DDT p,p’ – DDE p,p’ – DDD Nhiệt độ nóng chảy (0 C) 109 89 109 ­ 110 Tỷ trọng (g/cm3) 0,98 – 0,99 ­ 1,385 Ngưỡng gây mùi  0,35 ­ ­ trong dung môi nước  (ppm) Độ tan ở 250C  0,025 0,12 0,09 trong dung môi nước  (ppm) Hệ số phân bố K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  15. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng ­ lg Kow 6,91 6,51 6,02 ­ lg Koc 5,18 4,70 5,18 Áp suất hơi bão hòa  1,6.10­7  6,0.10­6 1,35.10­6 (mmHg) ở 200C ở 250C ở 250C Hằng số Henry (at.m3/mol) 8,3.10­6 2,1.10­5 4,0.10­6 Trong đó:             ­ K ow: hệ  số  phân bố  của chất nghiên cứu giữa hai pha n – octanol và  nước.            ­ K oc: hệ số phân bố cacbon hữu cơ. K oc đặc trưng cho tỷ số nồng độ chất  phân bố giữa pha cacbon hữu cơ trong đất với pha lỏng trong đất. K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  16. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng 1.2.3. Điều chế Trong   công   nghiệp   DDT   được   điều   chế   theo   phản   ứng   giữa   cloral  (CCl3CHO) và clobenzen (C6H5Cl) trong môi trường axit H2SO4 đặc [18]. Cl Cl Cl C Cl H+ 2 + Cl C Cl + H2O Cl3CCHO H Trong đó Cl3CCHO thường gọi là cloral hay triclorandehyd axetic chất này  lần đầu tiên được xác định bởi Justus von Liebig vào năm 1832 dựa vào phản   ứng clo hóa rượu etylic theo phương trình phản ứng sau:                 4Cl2      +     C2 H5 OH     →     Cl3CCHO    +    5HCl   1.3. Ứng dụng của DDT DDT được Othmar Zeidler tổng hợp lần đầu tiên tại Đức năm 1874 nhưng   đến năm 1939, tính diệt côn trùng của nó mới được tìm ra bởi nhà hóa học người   Thụy Sỹ  Paul Muler. Nó được sử  dụng rộng rãi trong chiến tranh thế  giới lần   thứ  2 để  bảo vệ  quân đội và người dân khỏi bệnh sốt rét, sốt phát ban. Sau   chiến tranh, DDT được sử  dụng rộng rãi làm thuốc trừ  sâu trên đồng ruộng và   kiểm soát một số bệnh từ côn trùng. Do các ảnh hưởng xấu đến môi trường, DDT bị hạn chế và cấm sử dụng  từ  năm 1970. DDT ít tan trong nước, dễ tan trong một số dung môi hữu cơ, dễ  bay hơi, tích tụ  trong bụi lơ  lửng và trong mỡ  của sinh vật. DDT dung để  diệt  côn trùng ở cây bông chiếm hơn 80% lượng DDT đã sử dụng ở Mỹ. Nhiều nước  trên thế giới dùng DDT để diệt muỗi nhằm kiểm soát bệnh sốt rét. K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  17. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng Hiệu quả  của DDT trong việc trừ muỗi được áp dụng  ở  các nước Châu   Âu, Châu Phi, Châu Mỹ, và  Ấn Độ, Sri Lanka, và Nam Mỹ. Khi xịt DDT trong  nhà (thường là trên tường nhà), số lượng muỗi giảm một cách rõ rệt. Hiệu quả  của DDT trong việc diệt muỗi và giảm tỷ  lệ  tử  vong vì bệnh sốt rét một cách  triệt để. Điều quan trọng là khi DDT ngưng dùng, hay được thay thế  bằng một  hóa chất khác, thì số người bị  sốt rét và chết vì sốt rét lại tăng lên một cách rõ   rệt. Một số trường hợp tiêu biểu về hiệu quả của DDT được thể  hiện rõ ở  các   nước  như sau:  • Ấn Độ: Trước thập niên những năm 1960, cả nước có khoảng 800 nghìn  người chết vì sốt rét hàng năm. Sau khi có chương trình dùng DDT, số  lượng  người chết vì sốt rét giảm xuống còn 100 nghìn người. Năm 1999­2000, khi  giảm dùng DDT, có 3 triệu người bị sốt rét.  • Sri Lanka: Trong thời gian từ  1934 ­ 1935, có khoảng 2 đến 3 triệu   người bị  sốt rét, và 80 nghìn người chết vì bệnh này hàng năm. Năm 1963, khi  DDT được đưa vào sử dụng phòng chống muỗi, số người bị sốt rét giảm xuống   chỉ   còn   17   trường   hợp.   Đến   năm   1994,   khi   DDT   được   thay   thế   bằng   organophosphates và pyrethroids, số người bị sốt rét tăng lên 360 nghìn người.  • Italia: Năm 1939, có 55 nghìn người bị sốt rét. Năm 1940, khi DDT được  dùng, không có trường hợp sốt rét nào được ghi nhận. • Nga và Liên Xô cũ:  Năm 1940, có 3 triệu trường hợp bị  sốt rét  ở  bắc  Moscow và Siberia. Đến năm 1950 – 1960, khi DDT được đưa vào phòng chống   muỗi, sốt rét hầu như bị xóa khỏi danh sách bệnh tật. Nhưng năm 1996 khi DDT   không còn dùng, số người bị sốt rét tăng lên 15 nghìn trường hợp. • Nam Phi:   Năm 1931 ­ 1932, có 22 nghìn người chết vì sốt rét. Trong  thập niên những năm 1940 và 1950, khi DDT được đưa vào chương trình phòng   chống sốt rét, bệnh này hầu như  không còn. Nhưng đến thập niên những năm   K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  18. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng 1990, khi DDT được thay thế bằng organophosphates và pyrethroids, số người bị  sốt rét là khoảng 7 nghìn người. Sản  phẩm   DDT   có   nhiều   dạng:   dạng   bột,   dạng   hạt   và   dạng   sol   khí.  Chúng có nhiều tên thương mại tùy vào từng quốc gia sử dụng. Các tên thương   mại   phổ   biến   gồm   Agritan,   Anofex,   Arkotine,   Clorophenotoxum,   Citox,   Clofnotane,   Delelo,   Deoval,   Detox,   Detoxan,   Dibovan,   Dicophane,   Didigam,  Didimac, Dodat, Dykol, Estonate, Genitox, Gesafid, Gesarex, Gesarol, Guesapon,  Gyron, Havero­extra, Ivotan, Ixodex, Koposol, Mutoxin, Neocid, Parachlorocidum,  Pentachlorin, Pentech, Pzeidan, Rudseam, Santobane, Zeidane và Zerdane. * Tình hình chung trên thế giới Hiện chưa có số liệu chính xác về tổng lượng DDT đã sản xuất trên thế  giới. Các số liệu của nhiều báo cáo không giống nhau. Theo Fiedler và các cộng   sự (2003), lượng tiêu thụ DDT của thế giới từ năm 1971 đến năm 1981 là 68.000   tấn [19]. Năm 1970, lượng DDT sử  dụng tại Châu Âu là khoảng 28.000 tấn.  Trung Quốc và Ấn Độ là hai nước sản xuất và sử dụng DDT nhiều nhất trên thế  giới [15]. Trung Quốc sản xuất và sử dụng DDT từ năm 1950. Lượng DDT sản   xuất chiếm khoảng 20% tổng lượng DDT trên toàn thế  giới [21]. Tại Thái Lan,  trong thời gian từ năm 1988 đến 1997, trung bình có 23 tấn DDT được sản xuất   hàng năm tại Costa Rica, 128 tấn DDT và 147 tấn hỗn hợp DDT và toxaphen   được nhập khẩu từ  năm 1977 đến 1985. Trong thời gian từ  năm 1950 đến năm  1970, Liên Xô cũ đã sử dụng khoảng 10.000 tấn DDT hàng năm và giảm  xuống   300 tấn vào năm 1980 [20]. Hiện tại, DDT đã bị  cấm sử  dụng  ở  57 nước trong   tổng số 102 nước đã cấm nhập khẩu DDT. Tại các nước vẫn cho phép hạn chế  sử dụng DDT, chất này chủ  yếu được dùng để  diệt muỗi và cấm sử  dụng như  thuốc trừ  sâu trên đồng ruộng. Hiệu quả  của lệnh cấm và lệnh hạn chế  phụ  thuộc vào từng quốc gia [15]. K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  19. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng 1.4. Hiệu ứng sinh học của DDT  DDT được dùng để  diệt sâu bông, đậu, lúa. Ngoài ra nó còn có tác dụng   diệt bọ  gậy, muỗi. Tuy nhiên thực tế  nó không có tác dụng đối với các con ve   cây  và   châu  chấu.   Loại  hợp  chất  này  rất  bền  trong  cơ   thể   sống,   trong  môi  trường và các sản phẩm động, thực vật. Ngày nay kết quả của việc sử dụng rộng rãi các loại thuốc trừ côn trùng   là hình thành trong vòng tuần hoàn sinh học có tới gần 1 triệu tấn DDT. DDT và   các sản phẩm chuyển hóa của nó có độ bền cao trong hệ sinh thái ­ thời gian bán   hủy của chúng có thể  là 10 tới 30 năm hoặc lâu hơn nữa (phụ  thuộc vào từng  trường hợp khác nhau). Nếu phun DDT từ máy bay lên mặt nước thì mấy ngày  sau sẽ không tìm thấy sự hiện diện của DDT trong nước. Vì trong thời gian này  nó đã kịp chuyển từ  nước vào các tổ  chức vi sinh (các loại vi khuẩn, sinh vật  thủy sinh,...) hoặc đã bị trầm tích hóa và lắng xuống đáy. DDT có mặt trong các  mắt xích đầu tiên của chuỗi thức ăn và tích tụ DDT theo thời gian. Chuỗi thức ăn là một trong những hình thức cơ  bản của mối quan hệ  tương hỗ giữa các sinh vật khác nhau theo hình thức sinh vật bậc thấp là thức ăn  cho sinh vật bậc cao. Ví dụ  về sự  xâm nhập DDT vào chuỗi thức ăn trong môi   trường nước: Các chất hòa tan → thực vật nổi → tôm, cua → cá bé → cá lớn →…. Trong chuỗi thức ăn diễn ra quá trình tập trung hóa các thuốc trừ  sâu,  những mắt xích đầu tiên thường có lượng chất độc nhỏ, càng về  cuối chuỗi   lượng chất độc càng tăng và có thể gây ngộ độc. Sinh khối ít ở sinh vật tiêu thụ  là do chúng chỉ  sử  dụng một phần để  phát triển cơ  thể, phần còn lại tham gia  vào quá trình trao đổi năng lượng. Giá trị tích lũy của các chất độc khó phân hủy   (đặc biệt các thuốc trừ  sinh vật hại) có hệ  số  xấp xỉ  bằng 10  ở  mỗi bậc của   chuỗi thức ăn. Như  vậy cá có thể  chứa nhiều chất độc gấp hàng nghìn lần so   với môi trường nước mà nó sống. Cũng như vậy sự tích tụ độc chất trong chuỗi   thức ăn thường tăng lên do phản  ứng chậm chạp và những chuyển động hạn   K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
  20. Luận văn thạc sĩ, 2010                                                                          T ạ Th ị  Hồng chế  của động vật mang trong mình những độc tố  vì các con vật ngộ  độc nặng  dễ làm mồi cho lũ ăn thịt hơn các con vật khác. Do đó trong chuỗi thức ăn có ở  môi trường nước hàm lượng các chất độc cao nhất thường thấy trong cơ thể các   loài cá ăn thịt. Sau đó các chất độc này có thể từ cá chuyển sang các loài chim ăn   cá hoặc trực tiếp sang cơ thể người do ăn thịt chim, cá [3]. Khi phun rải DDT thì một phần DDT đã phát tán vào không khí. Quá trình  phát tán này không chỉ tồn tại trong phạm vi khu vực được phun mà còn có thể  lan truyền đi xa hơn từ vùng này sang vùng khác, thậm chí từ  quốc gia này sang  quốc gia khác (DDT đính kèm cùng các hạt nhỏ và được gió đem theo). DDT có  thể  bay hơi từ  đất vào không khí và bị  phân hủy thông qua quá trình quang hóa  hoặc do các hoạt động của vi sinh vật. Sự  chuyển hóa sinh học thường là bước đầu tiên trước khi bài tiết rất   nhiều chất độc hòa tan trong chất béo, vì thế  DDT có thể  được hấp thụ  lại  ở  thận sau khi lọc qua tiểu cầu. Sau khi qua quá trình chuyển hóa sinh học các   dạng trao đổi chất của DDT được đưa vào mật. Khả năng tồn lưu của các chất  trong cơ thể phụ thuộc vào đặc điểm hóa học, cấu trúc phân tử  và tính chất vật  lý của chúng; thể trạng và các đặc điểm riêng của cơ thể  sinh vật hay người bị  nhiễm độc. Do đặc tính tích luỹ lâu trong cơ thể, nếu dùng DDT với liều lượng thấp,  dài ngày cũng có thể  gây ngộ  độc và tử  vong. Liều lượng này rất gần với dư  lượng  DDT còn  lại  trong lương thực,  thực  phẩm  đã  được  phun  DDT 5,5%;   chúng ta có thể thấy rõ điều này trong bảng 3. Bảng 3. Dư lượng DDT trong thực phẩm Dư lượng DDT  Thực phẩm có phun DDT 5,5% (mg/kg) Táo 0,5 ­ 1 K16, Khoa Môi trường                                      ĐH Khoa học Tự nhiên,  ĐHQGHN
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học
207 tài liệu
1468 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2