Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Đề xuất giải pháp xử lý ô nhiễm môi trường đất do tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật. Nghiên cứu điển hình tại huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh

Chia sẻ: Lạc Táp | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:96

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn "Đề xuất giải pháp xử lý ô nhiễm môi trường đất do tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật. Nghiên cứu điển hình tại huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh" được thực hiện nhằm đạt được các mục đích: nâng cao hiểu biết về sự ô nhiêm môi trường do tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật; những ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật đến môi trường và sức khỏe con người. Tìm hiểu các giải pháp xử lý ô nhiễm môi trường đất do tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật. Từ đó đưa ra một giải pháp xử lý ô nhiễm đất cho một kho tồn lưu được nghiên cứu điển hình thuộc huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh. Cụ thể trước mắt là khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường do hóa chất bảo vệ thực vật. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Đề xuất giải pháp xử lý ô nhiễm môi trường đất do tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật. Nghiên cứu điển hình tại huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh

Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái MỤC LỤC Đề tài: Đề xuất giải pháp xử lý ô nhiễm môi trường đất do tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật. Nghiên cứu điển hình tại huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT .................................................................. 1 DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................................... 2 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ..................................................................................... 3 MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 4 01. Sự cấp thiết của đề tài ........................................................................................... 4 01.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 4 01.2. Sự cấp thiết của đề tài ........................................................................................ 4 02. Mục đích của đề tài ............................................................................................... 6 03. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 6 04. Các phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 6 CHƯƠNG 1 ................................................................................................................ 8 ̉ TỔNG QUAN VỀ HÓA CHẤT BAO VỆ THỰC VẬT ............................................ 8 1.1. Cá c khái niệm và phân loa ̣i hó a chấ t BVTV và hóa chất BVTV tồn lưu ........... 8 1.1.1. Khái niệm .......................................................................................................... 8 1.1.2. Phân loại ............................................................................................................ 8 1.1.3. Một số hóa chất bảo vệ thực vật và độc tính ................................................... 12 1.2. Thực trạng ô nhiễm ô môi trường đất do tồn lưu hóa chất BVTV ở Việt Nam. 15 1.2.1. Ở Việt Nam nói chung .................................................................................... 15 1.2.2. Tại Bắc Ninh ................................................................................................... 19 CHƯƠNG 2 .............................................................................................................. 23 ̀ ́ ̉ CƠ SỞ KHOA HỌC Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG VA SƯC KHOE ........................ 23 DO TỒN LƯU HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT................................................ 23 2.1. Cơ chế hấp thụ độc chất vào cơ thể con người. ................................................. 23 2.2. Đường lan truyề n của hóa chất BVTV trong đất ............................................... 31 Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái 2.3. Cá c tá c đô ̣ng củ a hó a chấ t BVTV tớ i chấ t lươ ̣ng môi trường số ng và sứ c khỏ e cô ̣ng đồ ng .................................................................................................................. 35 2.3.1. Đặc trưng của các tác động của hóa chất BVTV ............................................ 35 2.3.2. Tác động của hóa chất BVTV đến môi trường đất ......................................... 36 2.3.3. Ảnh hưởng tới môi trường sinh thái............................................................... 39 2.3.4. Ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng ................................................................ 41 2.4. Cá c biê ̣n phá p giả m thiể u ô nhiễm, bả o vê ̣ môi trường số ng và sứ c khỏ e cô ̣ng đồ ng do hó a chấ t BVTV gây ra................................................................................. 44 2.4.1. Một số nguyên nhân dẫn đến nhiễm độc hóa chất BVTV .............................. 44 2.4.2. Một số biện pháp giảm thiểu, phòng ngừa ô nhiễm do hóa chất BVTV gây ra45 2.5. Đinh hướng củ a quố c gia trong kiể m soá t và khắ c phu ̣c ô nhiễm do hóa chất ̣ BVTV gây ra ............................................................................................................. 46 CHƯƠNG 3 .............................................................................................................. 48 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH TẠI ...................................................... 48 HUYỆN QUẾ VÕ, TỈNH BẮC NINH ..................................................................... 48 3.1. Đă ̣c tính củ a nhó m hó a chấ t tồ n lưu ta ̣i điạ điể m nghiên cứ u ............................ 48 3.2. Các giải pháp kỹ thuật xử lý ô nhiễm môi trường đất trên thế giới và ở Việt Nam 50 3.2.1. Trên thế giới .................................................................................................... 50 a) Phá hủy bằng tia tím (UV) hoặc bằng ánh sáng mặt trời: ................................... 51 b) Biện pháp ôzôn hóa/UV: ....................................................................................... 52 c) Các phương pháp lý hóa học ................................................................................ 52 d) Xử lý nhiệt (Thermal Treatment): ......................................................................... 54 e) Các phương pháp đóng rắn vầ ổn định đất: ......................................................... 56 f) Các phương pháp xử lý sinh học ........................................................................... 57 g) Phương pháp cô lập .............................................................................................. 61 3.2.2. Tại Việt Nam ................................................................................................... 62 3.3. Đặc điểm của khu vực nghiên cứu và thực trạng ô nhiễm môi trường đất do tồn lưu hóa chất BVTV ta ̣i khu vực nghiên cứ u ............................................................. 68 3.3.1. Đặc điểm của khu vực nghiên cứu .................................................................. 68 3.3.2. Thực trạng ô nhiễm tại khu vực nghiên cứu ................................................... 70 Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái 3.3. Đề xuất giải pháp kỹ thuật để khắc phục ........................................................... 74 3.3.1. Căn cứ để lựa chọn phương án công nghệ ...................................................... 74 3.3.2. So sánh lựa chọn phương án: .......................................................................... 75 3.3.3. Quy trình công nghệ ........................................................................................ 81 3.3.4. Thiết kế sơ bộ hạng mục chính của công nghệ (khu chôn lấp) ....................... 84 3.4. Đề xuất các giải pháp quản lý ............................................................................ 87 3.5. Đề xuất các giải pháp hỗ trợ............................................................................... 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 89 1. Kết luận ................................................................................................................. 89 2. Kiến nghị ............................................................................................................... 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 92 Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
1 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT HCBVTV: Hóa chất bảo vệ thực vật BTVT: Bảo vệ thực vật QCVN: Quy chuẩn Việt Nam TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
2 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Phân loại nhóm độc theo tổ chức y tế thế giới ............................... 10 Bả ng 2.1. Mứ c độ hấ p phụ củ a một số hó a chấ t diê ̣t cỏ . ............................... 33 Bảng 2.2. Khả năng lưu tồn trong đất của một số loại hóa chất BVTV ......... 35 Bảng 2.3. Tình hình ngộ độc thực phẩm ở Việt Nam .................................... 42 Bảng 2.4. Các biến đổi sinh hóa ở người tiếp xúc với hóa chất BVTV .......... 42 Bảng 3.1. Lượng HCH kỹ thuật sử dụng tại một số quố c gia trên thế giới.... 48 Bảng 3.2. Bảng tổng hợp các kho hóa chất BVTV trên địa bàn huyện Quế Võ .................................................................................................................. 68 Bảng 3.3. Giới hạn tối đa cho phép của dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong đất ................................................................................................... 70 Bảng 3.4a. Hiện trạng môi trường đất tại khu vực nghiên cứu ..................... 71 Bảng 3.4b. Hiện trạng môi trường nước tại khu vực nghiên cứu ................. 72 Bả ng 3.5. So sá nh khả năng ứng dụng củ a cá c phương pháp xử lý đấ t bi ̣ ô nhiễm HCBVTV tại khu vực nghiên cứ u .................................................. 75 Bảng 3.6. Kết cấu hố chôn lấp........................................................................ 83 Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
3 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 3.1. Bản đồ ranh giới huyện Quế Võ và vị trí kho hóa chất tại điểm nghiên cứu điển hình. .............................................................................. 69 Hình 3.2. Khoanh vùng ô nhiễm ................................................................... 74 Hình 3.3. Mặt bằng nền kho và dự kiến bố trí khu chôn lấp đất ô nhiễm ...... 81 Hình 3.4. Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý đất ô nhiễm nặng ....................... 82 Hình 3.5. Sơ đồ quy trình xử lý đất ô nhiễm nhẹ ........................................... 84 Hình 3.6a. Mặt bằng hố chôn lấp (35m x 20m) ............................................. 85 Hình 3.6b. Mặt cắt điển hình hố chôn lấp ...................................................... 85 Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
4 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái MỞ ĐẦU 01. Sự cấp thiết của đề tài 01.1. Đặt vấn đề Việt nam là một nước có nền nông nghiệp phát triển lâu đời với hơn sáu mươi triệu hộ nông dân đang sinh sống chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp. Song song với việc sử dụng giống tốt, chất lượng cao, áp dụng các biện pháp thâm canh và kỹ thuật canh tác, hóa chất bảo vệ thực vật (viết tắt là hóa chất BVTV) hiện đang được sử dụng rất rộng rãi trong nông nghiệp góp phần tăng hiệu quả cao và tăng năng suất cây trồng. Việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật không được quản lý, không đúng các quy định về kỹ thuật cũng như liều lượng đã dẫn đến việc không diệt được sâu bệnh mà còn gây những tác động tiêu cực nghiêm trọng đến môi trường và con người. Đặc biệt là các kho lưu giữ hoá chất bảo vệ thực vật không còn được phép sử dụng. Do nhận thức, hiểu biết về tác hại của hóa chất BVTV còn hạn chế nên nhìn chung ở hầu hết các kho hóa chất BVTV công việc bảo quản chưa được quan tâm, các kho lưu giữ không được xây dựng theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật đối với kho bảo quản chất độc hại, đáng chú ý có một số loại hóa chất bảo vệ thực vật do có những tác động đặc biêt nguy hại đến môi trường và sức khỏe cộng đồng (như DDT, 666, lindan,…) đã bị cấm sử dụng không được xử lý triệt để. Đây là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng cần được xử lý triệt để. 01.2. Sự cấp thiết của đề tài Bắc Ninh là một tỉnh nằm trong vùng đồng bằng Bắc bộ, trước đây sản xuất nông nghiệp là một ngành kinh tế trọng điểm của Tỉnh. Từ những năm 1960 đến nay có rất nhiều kho hóa chất bảo vệ thực vật được xây dựng, ở nông thôn hầu như mỗi Hợp tác xã nông nghiệp có ít nhất 01 kho hóa chất Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
5 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái BVTV, mỗi huyện đều có các cơ sở phân phối chất BVTV để cung cấp cho các đơn vị. Các kho hóa chất BVTV rất khác nhau về quy mô, diện tích, cách bảo quản, thời gian tồn tại, vị trí xây dựng. Theo kết quả điều tra, đánh giá các kho tồn lưu hóa chất BVTV trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh do Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Ninh là cơ quan chủ trì, toàn tỉnh với 8 huyện, thị xã, thành phố; 125 xã, phường, thị trấn có 129 kho tồn lưu được tập trung ở 47 xã. Trước đây các kho thuộc sự quản lý của các cấp chính quyền địa phương. Hiện nay, việc quản lý kho ở phạm vi thôn, gia đình quản lý và sử dụng. Trong số 129 kho tồn lưu đó, có 5 kho tồn tại trên 30 năm; có 34 kho có thời gian tồn tại từ 15-30 năm; 70 kho từ 5-15 năm; 20 kho có thời gian tồn tại trên 5 năm và một số kho không xác định. Hiện tại vẫn còn 02 kho đang sử dụng. Còn lại hiện trạng tồn tại của các kho đã có nhiều thay đổi. Trên nền cũ có thể là bãi đất trống, xây dựng nhà ở, xây dựng trường học, xây dựng nhà thờ, nhà văn hóa... Cũng theo kết quả điều tra, trong tổng số 129 kho có 13 kho toả mùi đặc trưng của hóa chất BVTV. Khi tiến hành lấy mẫu đất ở vị trí nền kho cũ, có rất nhiều kho có tổng nồng độ DDT (là hóa chất độc hại, đã cấm sử dụng) vượt quá tiêu chuẩn cho phép là QCVN 15:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong đất của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Bên ca ̣nh đó, hiên ta ̣i ta ̣i điạ phương và điạ điểm nghiên cứ u cũng chưa ̣ có biện pháp, kỹ thuâ ̣t xử lý nào mang tinh xử lý triêṭ để mà chỉ có mô ̣t số ́ biên phá p giả m thiể u mang tính chất đơn giản, ta ̣m thờ i. ̣ Như vâ ̣y, nếu không có các biện pháp xử lý về kỹ thuâ ̣t kịp thời sẽ dẫn đến nguy cơ ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí... ở một mức độ nghiêm trọng trong một tương lai không xa. Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
6 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái 02. Mục đích của đề tài Đề tài luận văn thực hiện nhằm đạt được các mục đích sau: - Nâng cao hiểu biết về sự ô nhiêm môi trường do tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật; những ảnh hưởng của hóa chất BVTV đến môi trường và sức khỏe con người. - Tìm hiểu các giải pháp xử lý ô nhiễm môi trường đất do tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật. Từ đó đưa ra một giải pháp xử lý ô nhiễm đất cho một kho tồn lưu được nghiên cứu điển hình thuộc huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh. Cụ thể trước mắt là khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường do hóa chất BVTV. Về lâu dài, ngăn cản sự xâm nhập gây ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt, đất khu vực xung quanh kho hóa chất BVTV, bảo vệ môi trường sống và đa dạng sinh học cho các hệ sinh thái trong khu vực. - Tìm kiếm các phương án xử lý phù hợp với điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn, điều kiện kinh tế xã hội ở địa phương và công nghệ phải đảm bảo chi phí đầu tư thấp, hiệu quả xử lý cao. 03. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Hóa chất DDT, hóa chất bảo vệ thực vật đã bị cấm sử dụng và hiện nay còn tồn lưu trong đất. Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu điển hình đề xuấ t giả i phá p xử lý ô nhiễm môi trường đất do quả n lý không hơ ̣p lý hó a chấ t bả o vê ̣ thực vâ ̣t ta ̣i kho tồ n lưu thuô ̣c thôn Từ Phong, xã Cách Bi, huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh. 04. Các phương pháp nghiên cứu Các phương pháp sau đã được sử dụng trong quá trình thực hiện luân văn: - Phương pháp kế thừa: Kế thừa, vận dụng các kết quả nghiên cứu đã có, phát huy những ưu điểm, khắc phục những nhược điểm. Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
7 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái - Phương pháp điều tra, khảo sát, thu thập và phân tích số liệu, tài liệu: Điều tra, khảo sát hiện trạng khu vực nghiên cứu, phân tích số liệu thu thập được. - Phương pháp thống kê: Xử lý các số liệu bằng thuật toán xác suất thống kê. Những thông tin tư liệu được thu thập bao gồm: những thông tin về điều kiện tự nhiên, cộng đồng dân cư, kinh tế, xã hội,... những thông tin liên quan đến hiện trạng môi trường khu vực, về cơ sở hạ tầng kỹ thuật của khu vực, hệ thống các tiêu chuẩn về môi trường của Nhà nước Việt Nam, các tài liệu công nghệ kỹ thuật môi trường và các tài liệu liên quan. - Phương pháp chuyên gia: Dựa vào sự hiểu biết và kinh nghiệm về khoa học môi trường của nhóm chuyên gia đánh giá. Đây là một phương pháp quan trọng, nhằm sử dụng kỹ năng của các chuyên gia có chuyên môn sâu về lĩnh vực có liên quan để phân tích, đánh giá, dự báo và đề xuất các giải pháp xử lý. Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
8 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái CHƯƠNG 1 ̉ TỔNG QUAN VỀ HÓA CHẤT BAO VỆ THỰC VẬT 1.1. Cá c khái niệm và phân loa ̣i hó a chấ t BVTV và hóa chất BVTV tồn lưu 1.1.1. Khái niệm a) Hóa chất BVTV: Các hóa chất BVTV là tên gọi chung để chỉ các hóa chất dùng trong nông nghiệp, lâm nghiệp nhằm mục đích diệt sâu bệnh, cỏ dại, côn trùng và động vật gặm nhấm để bảo vệ cây trồng cũng như các kho lương thực hàng hóa. b) Hóa chất BVTV tồn lưu không còn giá trị sử dụng: Hóa chất, thuốc BVTV không còn giá trị sử dụng là loại thuốc được dùng trong nông nghiệp, lâm nghiệm nhằm mục đích diệt sâu bệnh, cỏ dại, côn trùng và động vật gặm nhấm nhưng đã quá hạn sử dụng (quá đát) hoặc bị hư hỏng do bảo quản không tốt hoặc các hóa chất có chứa các thành phần độc bị nhà nước Việt Nam cấm sử dụng và lưu hành. Chúng không những không mang lại năng suất cho cây trồng mà còn có nguy cơ gây hại cho môi trường và sức khỏe con người. 1.1.2. Phân loại a) Phân loại hóa chất BVTV: Có nhiều cách phân loại dựa trên các tiêu chí khác nhau. Thông thường người ta phân loại theo: Mục đích sử dụng, theo thành phần, theo nguồn gốc sản xuất, theo tính chất độc hại, theo các phương pháp sử dụng hoặc theo tính tự nhiên của chúng trong tự nhiên... * Phần loại theo mục đích sử dụng: - Nhóm các chất trừ sâu, trừ nhện, trừ côn trùng gây hại bao gồm:  Các chất trừ sâu nhóm hữu cơ: DDT, HCH, edrin, dieldin, clodan. Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
9 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái  Các hợp chất trừ sâu nhóm hữu cơ phốt pho: wofatox, diazinon, malathion, monitor.  Hợp chất Cacbamat: Sevin, furadan, mipxin, bassa...  Các hợp chất sinh học: Pyrethroid, permetrin, delta, metrin. - Nhóm các chất trừ nấm, trừ bệnh, trừ vi sinh vật gây hại bao gồm:  Các hợp chất chứa đồng;  Các hợp chất chứa lưu huỳnh;  Các hợp chất chứa thủy ngân;  Một số loại khác. - Nhóm chất trừ cỏ dại, làm rụng lá, kích thích sinh trưởng bao gồm:  Các hợp chất phenol;  Các hợp chất của phenoxi;  Các dẫn xuất của axit afloric (dalapon);  Các dẫn xuất của cacbamat (satun, eptam);  Triazin (simazin, atrazin, evik...). - Nhóm chất diệt chuột và động vật gặm nhấm: Phooszin, warfarin. * Phân loại theo nguồn gốc sản xuất và cấu trúc hóa học: - Hóa chất bảo vệ thực vật hữu cơ bao gồm:  Các hóa chất BVTV nhóm hữu cơ photpho, metyl, parathion, monocrotophot, diazion, azodzin;  Các hóa chất BVTV nhóm hữu cơ Clo: DDT, aldrin, HCH, Chlodan, heptaclo, 2,4-D;  Các chất trừ sâu thủy ngân hữu cơ;  Các dẫn xuất của hợp chất nitro;  Các dẫn xuất của ure;  Các dẫn xuất của axit cacbamic;  Các dẫn xuất của axit propionic;  Các dẫn xuất của axit xianhidric. Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
10 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái - Các chất trừ sâu vô cơ bao gồm:  Các hợp chất của đồng  Các hợp chất của asen  Các hợp chất của lưu huỳnh và các hợp chất vô cơ khác - Các chất trừ sâu nguồn gốc thực vật: Các Alcaloit, thực vật có chứa nicotin, anabazin, pyrethroid. * Phân loại theo tổ chức y tế thế giới (WHO): Sự phân loại được thể hiện trong bảng 1.1. Bảng 1.1. Phân loại nhóm độc theo tổ chức y tế thế giới (LD50, mg/kg, chuột nhà) TT Phân nhóm độc Qua miệng Qua da Thể rắn Thể lỏng Thể rắn Thể lỏng 1 Độc mạnh 5 20 10 40 2 Độc 5-50 20-200 10-100 40-400 3 Độc trung bình 50-500 200-2000 100-1000 400-4000 4 Độc ít 500-2000 2000-3000 1000 4000 5 Không độc >2000 >3000 Ghi chú: (LD50 là ký hiệu chỉ độ độc cấp tính của thuốc qua đường miệng hoặc qua da. Đó là liều gây chết một nửa, được tính bằng miligam (mg) hoạt chất có thể gây chết 50% động vật thí nghiệm (tính bằng kg) khi tổng lượng thể trọng của số động vật bị uống hết hoặc bị phết vào da. LD50 càng nhỏ thì hoạt chất đó càng độc. * Phân loại theo độ bền vững: - Nhóm không bền vững: Nhóm này có độ bền vững kéo dài trong vòng từ 1-12 tuần. - Nhóm các chất bền vững trung bình: Các hợp chất này có độ bền vững từ 1-18 tháng. Điển hình thuộc nhóm này là thuốc diệt cỏ 2,4D (thuốc loại hợp chất hữu cơ có Clo). Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
11 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái - Nhóm chất bền vững: Có độ bền vững trong thời gian 2,5 năm. Thuộc nhóm này điển hình phải kể đến thuốc trừ sâu đã bị cấm sử dụng ở Việt Nam như: DDT, 666 (HCH). - Nhóm chất rất bền vững: Đó là các hợp chất hữu cơ, kim loại. Loại này chứa các kim loại nặng như thủy ngân, Assen không bị phân hủy theo thời gian, chúng đã bị cấm sử dụng ở Việt Nam. b) Phân loại hóa chất BVTV tồn lưu không còn giá trị sử dụng: Vì đối tượng nghiên cứu của luận văn là hóa chất BVTV đã bị cấm sử dụng tại các kho chứa tồn lưu, do vậy tập trung vào phân loại theo các nhóm sau: - Hóa chất BVTV bị cấm sử dụng: Là loại hóa chất BVTV được nhà nước Việt Nam cấm lưu hành hay nói cách khác là chúng có độc tính cao, bền vững và rất bền vững trong môi trường. Các loại thuốc cấm sử dụng ở Việt Nam bao hàm các loại thuốc đã được các tổ chức quốc tế như FAO, WHO, UNICEF khuyến cáo và một số loại khác nữa để đáp ứng tình hình thực tế về bảo quan môi sinh ở Việt Nam. - Hóa chất, thuốc BVTV hạn chế sử dụng: Là loại hóa chất BVTV nằm trong danh mục hóa chất hạn chế sử dụng do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành ngày 04/02/1999 và hàng năm có chỉnh sửa, bổ sung. Chúng là các hóa chất BVTV có độc tố thấp hơn so với loại hóa chất BVTV bị cấm sử dụng. - Hóa chất, thuốc BVTV quá hạn sử dụng: Là hóa chất, thuốc BVTV tồn lưu (quá thời hạn sử dụng) nằm trong danh mục được phép sử dụng, chúng có độ độc nhỏ, tốc độ phân hủy ngắn ngày, dư lượng tồn lưu nhỏ, ít gây hại cho con người và môi trường. Tuy vậy, chúng đã quá hạn, mất phẩm chất và không còn giá trị sử dụng. Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
12 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái - Hóa chất, thuốc BVTV nằm ngoài danh mục: Là các loại không nằm trong danh sách bị cấm, bị hạn chế và được phép sử dụng. Chúng là loại hóa chất chưa được thừa nhận có tác dụng BVTV (thuốc BVTV giả, nhập lậu). - Hóa chất, thuốc BVTV không rõ nguồn gốc: Là loại đã bị mất nhãn mác, không rõ thành phần tính chất, nơi sản xuất, năm sản xuất, bao bì bị hư hỏng... 1.1.3. Một số hóa chất bảo vệ thực vật và độc tính Aldicarb: Aldicarb là chất bảo vệ thực vật dùng để diệt giun trong đất, côn trùng và ve có trên nhiều loại cây. Aldicarb tan tốt trong nước và lưu chuyển dễ dàng trong đất. Aldicarb bị thoái biến chủ yếu do quá trình thủy phân và sinh học. Thời gian tồn lưu Aldicarb trong môi trường có thể từ vài tuần cho đến vài tháng. Có nhiều bằng chứng cho thấy Aldicarb không có tính gây nhiễm độc trên hoặc ung thư. IARC cho rằng Aldicarb xếp vào nhóm 3. Để xác định được giá trị hướng dẫn cho Aldicarb trong nước uống, người ta đã thực hiện nghiên cứu trên chuột cống trắng cho uống nước có hỗn hợp aldicarb sulfoxide và aldicarb sulfune với tỉ lệ là 1:1 trong 29 ngày. Giá trị NOAEL tìm được là 0,4 mg/kg thể trọng/ngày do căn cứ trên sự ức chế men acetylcholinesterase. Lấy hệ số bất định là 100 (vì sự khác biệt về loài và cá thể) người ta tính được TDI = 4 µg/kg thể trọng. Giá trị hướng dẫn đã được đề nghị dựa trên tỉ phần TDI cho nước uống bằng 10% là 10 µg/l. Aldrin và Dieldrin: Aldrin và dieldrin là chất bảo vệ thực vật nhóm chứa Clo dùng để diệt sâu bọ trong đất. Để bảo quản gỗ. Aldrin nhanh chóng chuyển thành dieldrin. Dieldrin là một hợp chất hữu cơ clo rất bền ít linh động trong đất và có thể bốc hơi vào không khí. Cả hai chất này có độc tính cao đối với động vật và người. Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
13 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái Aldrin và dieldrin có nhiều cơ chế gây độc. Cơ quan chủ yếu bị ảnh hưởng khi cơ thể nhiễm hai chất trên là hệ thần kinh trung ương và gan. Từ đầu thập niên 70, một số quốc gia đã hạn chế nghiêm ngặt hoặc cấm dùng cả hai chất này, đặc biệt là trong nông nghiệp IARC đã xếp aldrin và dieldrin vào nhóm 3. Atrazine: Atrazine là chất diệt cỏ chọn lọc dùng trước và sau khi cây mọc. Do sự di chuyển của nó trong đất, người ta đã phát hiện có trong nước bề mặt và nước ngầm. Atrazine tương đối bền trong đất và trong nước, thời gian bán phân hủy khoảng vài tháng, bị thoái biến do ánh sáng và vi sinh vật trong đất. Dựa trên NOAEL bằng 0,5 mg/kg thể trọng/ ngày thu được từ một nghiên cứu về tính gây ung thư cho chuột cống trắng và lấy hệ số bất định là 1.000 (100 cho sự khác biệt về loài và cá thể và 10 để phản ánh khả năng sinh khối u), người ta đã tính được TDI = 0,5 µg/kg thể trọng. Với tỉ phần TDI dành cho nước uống bằng 10% giá trị cho phép trong nước uống là 2 µg/l. Bentazone: Bentazone là chất diệt cỏ phổ rộng, dùng cho nhiều loại hoa màu. Nó có thể thoái biến quang học trong đất và nước nhưng lại rất linh động trong đất và tồn lưu mức trung bình trong môi trường. JMPR đã đánh giá độc tính của bentazone vào năm 1991 và đã xác định ADI = 0,1 µg/kg thể trọng bằng cách áp dụng hệ số bất định 100 vào công thức với NOAEL = 10 mg/kg thể trọng/ngày. Heptachlor và heptachlorepoxide: Heptachlor là hóa chất trừ sâu phổ rộng, cho đến nay tại nhiều quốc gia người ta đã hạn chế hoặc cấm dùng. Hiện tại, ứng dụng chính của heptachlor là diệt mối (bằng cách phun vào đất) Sự tiếp nhiễm heptachlor lâu dài có liên quan với sự nhiễm độc hệ thần kinh và gan. Isoproturon: Isoproturon là chất diệt cỏ chọn lọc dùng để diệt cỏ và cỏ lá lớn khi trồng ngũ cốc. Chất này có thể bị thoái biến quang học, sinh học và Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
14 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái thủy phân, tồn lưu từ vài ngày đến vài tuần. Isoproturondi chuyển trong đất và được phát hiện trong nước bề mặt và nước ngầm. Isoproturon có vai trò là chất xúc tiến ung thư hơn là một chất gây ung thư. Giá trị cho phép trong nước uống là 9 µg/l. Lindane: Lindane (tức hexachlorocyclohexane, HCH) là một chất diệt côn trùng đã được sử dụng từ lâu. Ngoài việc sử dụng cho cây trồng, vật nuôi, nó còn được dùng để bảo quản gỗ. Lindane là một chất tồn lưu có ái lực với nước thấp và di động trong đất chậm, đã phát hiện có trong nước. Nhiễm Lindane cho người xảy ra chủ yếu do thực phẩm. Giá trị cho phép trong nước uống là 2 µg/l. Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane (viết là DDT): có công thức hoá học là C14H9Cl5. DDT có khả năng tiêu diệt các loại côn trùng có hại trong nông nghiệp. DDT và các chất chuyển hóa của nó không bị phân hủy bởi vi khuẩn trong đất. Với liều thấp, DDT và các chất chuyển hóa hầu như được hấp thu hoàn toàn ở người qua đường tiêu hóa hoặc hô hấp, sau đó tích tụ ở các mô mỡ và sữa. Cũng do được sử dụng khắp thế giới, DDT qua nước và thực phẩm xâm nhập vào cơ thể con người, phá hủy nội tiết tố giới tính của con người, gây ra các bệnh về thần kinh, ảnh hưởng tới công năng của gan. Kể từ năm 1974 toàn thế giới hoàn toàn ngừng sản xuất DDT, nhưng hậu quả của DDT trong môi trường còn lâu mới hết. Thuốc DDT trong không khí phải sau 10 năm mới giảm nồng độ xuống tỉ lệ ban đầu là 1/10; DDT tan trong biển còn phải mất thời gian lâu hơn nữa mới phân hủy hết. Ở Việt nam, DDT có trong danh mục các hoá chất bảo vệ thực vật không được phép sử dụng kể từ năm 2002. Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
15 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái 1.2. Thực trạng ô nhiễm ô môi trường đất do tồn lưu hóa chất BVTV ở Việt Nam 1.2.1. Ở Việt Nam nói chung Việt Nam đã và đang sử dụng khoảng 300 loại thuốc trừ sâu, 200 loại thuốc trừ bệnh, gần 150 loại thuốc trừ cỏ, 6 loại thuốc diệt chuột và 23 loại thuốc kích thích sinh trưởng cây trồng. Các hóa chất BVTV này nhiều về cả số lượng và chủng loại, trong đó có một số loại thuộc danh mục cấm sử dụng, hạn chế sử dụng và tồn đọng hết hạn sử dụng. Theo thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trường (2010) cả nước hiên có 1.153 điểm ô nhiễm môi ̣ trường do hóa chất BVTV tồn lưu gồm 289 kho lưu giữ và 864 khu vực ô nhiễm. Đối với 289 kho đang lưu giữ khoảng 217 tấn hóa chất BVTV dạng bột, 37.000 lít hóa chất BVTV và 29 tấn vỏ bao bì, hầu hết là hóa chất BVTV độc hại, cấm sử dụng, kém phẩm chất. Đối với 864 khu vực ô nhiễm hiện đang chôn lấp khoảng 23,27 tấn hóa chất BVTV bao gồm: DDT, Lindan, 666, Volphatoc, Vinizeb, Echo, Xibuta, Kayazinno, Hinossan, Viben-C và nhiều loại không nhãn mác khác, tập trung chủ yếu ở Nghệ An, Thái Nguyên, Tuyên Quang. Trong số này, có tới 89 điểm đang gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do tình trạng kho bãi xuống cấp và rò rỉ hóa chất. Đây là những hợp chất hữu cơ độc đứng đầu bảng danh sách 12 loại độc chất nguy hiểm. Các chất thải hữu cơ bền này luôn tiềm tàng trong không khí, thức ăn nước uống sinh hoạt hàng ngày, những hóa chất này không phân hủy mà theo nước mưa ngấm sâu vào nguồn nước sinh hoạt. Cũng theo kết quả điều tra, thống kê của Bộ Tài nguyên & Môi trường, Nghệ An, Hà Tĩnh cũng có tới 31 điểm tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật, hầu hết từ thời chiến tranh, trong đó có 2 khu vực bị ô nhiễm đặc biệt nghiêm trọng là khu vực xung quanh kho thuốc bảo vệ thực vật tại thôn Bảo Lộc, xã Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
16 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái Thạch Lưu, huyện Thạch Hà và thôn Chiến Thắng, xã Vĩnh Lộc, huyện Can Lộc. Qua phân tích mẫu đất tại 59/289 kho hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu và khu vực xung quanh kho chứa do Tổng cục Môi trường tiến hành, hàm lượng Lindan vượt dao động từ 3 đến 1.025,9 lần, hàm lượng DDT vượt từ 5 đến 20.500 lần so với QCVN 15:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong đất của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Còn tại 267/864 khu vực ô nhiễm môi trường do hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu cho thấy hàm lượng DDT vượt QCVN 15:2008/BTNMT dao động từ 1 đến 14438,7 lần. Trong số hơn 1.100 địa điểm bị ô nhiễm HCBVTV thuộc nhóm POPs, có tới 289 kho chứa nằm rải rác tại 39 tỉnh trong cả nước nhưng tập trung nhiều ở Nghệ An, Thái Nguyên, Tuyên Quang. Trong số các kho này, có tới 89 điểm đang gây ô nhiễm nghiêm trọng do kho hư hỏng và rò rỉ hóa chất ra ngoài. Bên cạnh đó, số liệu thống kê về các loại hoá phẩm nông nghiệp đang được lưu trữ trên cả nước có thể vượt quá con số 37.000 tấn, trong đó 53% được lưu giữ ở đồng bằng sông Mê Kông. Mặt khác, điều tra tại 39 tỉnh thành trong cả nước thì có đến hơn 730 nghìn hoá phẩm nông nghiệp không nhãn mác, bao gồm các chai lọ bằng nhựa, thuỷ tinh và kim loại. Những hoá phẩm này hiện đang vứt bỏ không đúng cách, phân tán hoặc vẫn được sử dụng. Các chuyên gia của Bộ NN&PTNT nhận định, tổng số các loại hóa phẩm nông nghiệp hiện được lưu trữ có thể hơn 37 nghìn tấn, trong đó có 53% được lưu trữ tại khu vực đồng bằng sông Mê Kông. Bên cạnh các kho lưu trữ, theo điều tra tại 39 tỉnh thành trong cả nước thì có đến hơn 730 nghìn hóa phẩm nông nghiệp không nhãn mác, bao gồm các chai lọ bằng nhựa, thủy tinh hay kim loại. Những hóa phẩm này hiện đang vứt bỏ không đúng cách hoặc vẫn được sử dụng. Điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của cộng đồng dân cư. Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010
17 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Kỹ thuật GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái Theo kết quả nghiên cứu "Đánh giá sơ bộ sự ô nhiễm và xu hướng biến đổi của DDT trong đất tại Hà Nội" của Trường Đại học Thủy Lợi 2006, Kết quả phân tích cho thấy, DDT và các chất chuyển hoá từ DDT tồn lưu tại Hà Nội ở phạm vi rộng và được phát hiện ở 47 mẫu trên tổng số 60 mẫu. Tại khu vực nông nghiệp của Hà Nội, DDT tổng được tìm thấy ở hàm lượng cao. Hàm lượng DDT tổng nằm trong khoảng từ ND đến 171,83 ng/g. Giá trị trung bình của DDT tổng của các mẫu nông nghiệp (89,86 ± độ lệch chuẩn của tập mẫu 47,17 ng/g) thấp hơn không nhiều so với giá trị tối đa cho phép của DDT trong đất theo tiêu chuẩn TCVN 5941 – 1995 (nồng độ DDT < 100 ng/g). Tuy nhiên, vẫn có một số mẫu có DDT tổng vượt quá ngưỡng trên. Kết quả cho thấy trong 8 mẫu thuộc khu vực có hoạt động nông nghiệp của huyện Sóc Sơn, Từ Liêm và Thanh Trì, hàm lượng DDT tổng lần lượt là 161,84; 163,75; 102,25; 106,26; 162,76; 168,27, 164,38 và 171,83 ng/g. DDT từng được sử dụng làm thuốc trừ sâu và diệt muỗi tại Việt Nam với khối lượng lớn trước khi bị cấm vào năm 1994. Do vậy, nguyên nhân chính của tồn dư DDT trong đất là kết quả của việc sử dụng chất này từ những thập kỷ trước. Tại các khu vực khác như khu công nghiệp, trung tâm của Hà Nội và các khu trung tâm của năm huyện ngoại thành, DDT tổng cũng được tìm thấy và nằm trong khoảng từ ND đến 67,82 ng/g (giá trị trung bình 21,22 ± độ lệch chuẩn của tập mẫu 22,67 ng/g). Nguyên nhân tồn lưu có thể do việc dùng DDT đã từng được dùng làm thuốc diệt muỗi trong khu vực dân cư. Hiện tại, thông tin về mật độ DDT đã sử dụng tại khu vực nghiên cứu chưa công bố trong báo cáo nào. Trong thời gian từ 1957 đến 1994, đã có 24.024 tấn thương phẩm DDT đã được dùng ở Việt Nam với mục đích diệt muỗi. Rõ ràng, đây là một nguồn ô nhiễm với khối lượng lớn và có khả năng đã được sử dụng tại các khu vực trung tâm của Việt Nam như Hà Nội. Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng – Mã số HV: 1009.324 - Lớp CNMT T9/2010