intTypePromotion=1
ADSENSE

Một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý DDT tồn lưu trong môi trường đất và nước bằng sắt Nano

Chia sẻ: Lê Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

59
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

DDT là loại thuốc trừ sâu trước kia sử dụng phổ biến để tiêu diệt các loại côn trùng. Do tính độc hại cao, thời gian tồn tại trong môi trường dài nên hiện nay đã bị cấm sử dụng. Tuy nhiên, lượng DDT tồn lưu trong môi trường đất và nước ở khác kho chứa hiện đang gây những tác hại lớn đối với con người. Nghiên cứu này xác định một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý DDT bằng vật liệu Fe Nano.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý DDT tồn lưu trong môi trường đất và nước bằng sắt Nano

KHOA HQC C 6 N 0 NOH^<br /> <br /> <br /> <br /> MOT SO Y £ U T O AlXlH HLTQIMG D £ I V H I $ U Q U A X U LY<br /> DDT TOIXl L U U TROIVG IVIOI TRUdlVG D A T V A IVUOC<br /> D A I V G S A T [XIAIVO<br /> U Dlic^ NguyfinXuin Huin*, LftTliiThiiyAii',<br /> Ph^m TTii Thiiy Duong*, Die Thi Um'. Tt4n Thi Tliiiy'<br /> <br /> T6MTAT<br /> DDT li loai thu6c trir siu trude kia duijnc su dgng ph(J bidn M tidu didt cic loai cdn tning. Do tinh ddc h^<br /> cao, thdi gian tdn tgi trong mdi trudng dii ndn hidn nay da bj c ^ sir dgng. Tuy nhidn, lucmg DDT tdn luu<br /> trong mdi trudng di(t vi nude d cic kho chua hidn dang gSy nhftng tic h?! Idn ddi vdi con ngudi. Nghidn ^<br /> ciiu niy xic djnh mdt sd ydu td inh hudng dffn hidu qui xii ly DDT bilng v$t lid" Fe" nano. Kdt qua nghidn<br /> cdu cho thfly, s^t nano cd hidu qui xii ly DDT cao, tuy nhidn hidu qOa xii ly niy phy thudc vio m^t s6 ydu<br /> td. Khi xu ly nude 6 nhi^m d ndng dd 35 mg/1, ty Id sit nano/DDT li 19/1, pH - 3, thi sau 24 gid, hidu<br /> qua xu ly d^it 82,51%. Khi pH tilng Idn 7 hidu qui xii \y giim chi cdn 69,74%. Ddi vdi d^t d Huong Vin, Tidn<br /> Du, Bic Ninh cd him lu9ng DDT li 0,978 mg/ kg, khiti1$ sit nano/DDT li 205/1 thi sau 10 ngiy, toin bO<br /> lugng DDT Uong dit da dupe xii ly hdt, vdi ty Id sit nano/DDT li 4/1 thi sau 20 ngiy cdtii^xu ly du^ic 7896.<br /> T^i pH = 3, hidu qui xir ly DDT li cao nhit (79,33% sau 20 ngiy), sau d6 giim din khi ting pH Idn 5 vi 7.<br /> Hidu qui xu l^ DDT bdi sit nano cung bj inh hudng ciia axit humic. Hidu qui xii ly giim tu 78% xudng cdn<br /> 20% khi bo sung thdm 50% lupng axit humic so vdi luong axit ban diu vio dit nghidn ctiu.<br /> T^j khda: Anh hudng, DDT, mdi trudng, sit nano, xCrly.<br /> <br /> PAA. Hat sit nano di^u ch^ dugc cd kich thudc tuong<br /> ddi nhd (10 - 18,6 nm), cd di^n tich bd mat Idn (60<br /> 6 nhidm hda ch^t bio vd thi^ vit ton luu trong<br /> mVg) dupe lim khd v i bao quan or nhidt dd phdng<br /> mdi tnrdng do cac kho chua d^ lai trdn dia ban c i<br /> [1].<br /> nude da giy anh huong nghidm trpng ddn chat lugrng<br /> moi trudng dong thdi cung gay anh hudng khdng - Mhi nude dupe giy nhi^m DDT nhin t^o.<br /> nhd tdi siic khoe cua nhin din trong khu vuc. Vi v$y, - M5u d^t dugc ISiy t^i thdn Lac V$, xi Huong<br /> ngiy 21 thing 10 nim 2010, Thu tudng Chinh phu da van, Tidn Du, Bic Ninh. Diy l i di^m giy biic xiic v^<br /> ban hinh Quy^t dinh sd 1946/QD-TTG v^ k^ ho^ch d nhidm mdi trudng cho nhin din d trong vung.<br /> xii ly, phdng ngiia d nhidm mdi truong do hda ch^t<br /> - Axit humic dugc tich ra tu than birn theo<br /> bao vd thuc vat tdn luu trong ph^un vi ca nude. Hidn<br /> phuong phip ci'ia Jononova- Bentricova.<br /> nay phuong phip xu ly chu y^u l i thidu huy, chdn<br /> l^p, cich ly, sir dung vi sinh ho$c hda chit k^t hpp b. N0i dung viphinmgphup nghiin oiu<br /> vdi chdn l^p. Vide nghidn ciiu cdng nghd sit nano d^ + Khao sit khn ning x r ly cua Fe"nano vdi nuoc<br /> xii ly cic ch^t thii ddc hai, cic chit thii nguy hai d i b( giy nhi^p. ODT nhan tao.<br /> dupe nhi^u nude lira chpn. Tinh ridng b My, nim<br /> - Khio sit anh hirnnp cua thdi gian defn hidu qua<br /> 2001 da cd hon 20 dv i n dupe hoin thinh. Nghidn<br /> x u I y D D T m „nudc:<br /> ctiu niy d^ cip d^n mdt sd y^u td i n h hudng d^n<br /> hi$u qua xii ly DDT tdn luu trong d^t v i nude b ^ Hda tan DDT vio dung djch etanol: nude vdi tj<br /> sit nano. le 1:10, dung dung djch d^m CH3COONH4 dik<br /> chinh dung dich vd pH = 3, sau khi tan dinh miic de<br /> I . Ddi TUQK, NOI IHinK VJi PHUOW PIW NGHEN Ciiu dugc dung djch cd ndng dO DDT la 35 mg/1. Lay 8<br /> a. Ddi tupng nghidn cihi binh tam giic 100 ml chia d^u thinh 2 nhdm va hiit<br /> vio mdi binh 15 ml dung djch trdn. Cin chinh xic<br /> - Sit nano do nhdm nghidn ciiu di^u ch^ bing<br /> 0,01 g Fe° nano cho vio 4 binh tam giic nhdm 1. Cac<br /> each su diing phuong phip khu mudi sit pha trong<br /> binh tam giic cdn lai khdng cho Fe° nano d^ lim doi<br /> con b ^ g NaBHj khi cd su dimg chit phin t i n l i<br /> ehiing. Sau thdi gian 3 gidf, 10 gicr, 17 gid, 24 gio.<br /> phin tich lupng DDT cdn 1^ trong cic dung djch {ca<br /> ' Khoa Mdi trudng, Tmdng D^i h^c Khoa hpc T\r nhidn<br /> <br /> 40<br /> N O N G NGHllP VA PHAT TRIEN N O N G T H C N - K i 1 - THANG 6/2012<br /> KHOA Hpc C 6 M G N G H |<br /> <br /> <br /> nku cd Fe" nano vi mau ddi chiing) b ^ g phuong D^t nghidn ciiu dugc thay ddi him lugng axit<br /> Dhip phin tich sic ky khi [2]. humic bing .cich bd sung thdm axit humic vdi lugng<br /> - Khao sit anh hudng ciia pH dung djch d^n hidu 50,100,200 vi 400% so vdi lupng axit humic ban diu.<br /> ^ui xu ly DDT trong nude: Sau dd cin cii vio k^t qui khao sit inh hudng ciia<br /> him lupng Fe'* nano (tiii nghidm 3) d^ lira chpn him<br /> Hda tan DDT vao dung dich etanol: nude vdi ty<br /> lupng Fe" nano cintiii^tdua vio d^t. Cin cii vio kdt<br /> id 1:10, diing cic dung djch ddm CHgCOONHiCd pH<br /> qui khio sit inh hudng ciia thdi gian (thi nghidm 1)<br /> = 3, 5 vi 7 d6 didu chinh dung djch trdn v^ pH - 3, 5<br /> d^ li^a chpn thdi di^m l^y miu vi phin tich lai him<br /> vk 7, sau khi tan djnh miic d^ dupe cic dung djch cd<br /> lugng DDT cdn lai bing phuong phip sic ky khi [2].<br /> ndng dp DDT li 35 mg/1. Uy 6 binh tam giic 100ml<br /> chia d^u thinh 2 nhdm vi hiit vio m6i binh 15 ml • . K ^ QUA niGHEiv CUU vA THAO LUAN<br /> dung dich trdn. Cin chinh xic 0,01 g Fe^nano (tuong 1. Mdt sd tinh ch^t ca bin ciia m^u dit nghidn<br /> ling vdi ty Id Fe"* nano/DDT li 19/1) cho vio 3 binh cihi<br /> tam giic nhdm 1. Cic binh tam giic cdn 1^1 khdng<br /> Xu ly d nhi^m DDTti-ongd^t bing Fe"* nano<br /> cho Fe" nano d^ lim ddi chiing. Sau thdi gian 17 gid,<br /> ehju inh hudng rit nhi^u cua tinh ch^t ca ban cua<br /> phin tich lugng DDT cdn lai trong cic dung djch (ci<br /> miu d^t nghidn ciiu. Vi v|iy, di phin tich mdt sd tinh<br /> mSu cd Fe" nano vi miu ddi chiing bing phuong<br /> ch^t ca bin ciia d^t theo cic phuong phip thudng<br /> phip phin tich sic 1^ khi [2].<br /> diing trong phin tich dit K^t qui nghidn ciiu dupe<br /> + Khao sit mot so y^u td anh hudng tdi khi ning th^ hidn d bing 1.<br /> xu if DDT trong d^t bdi Fe" nano.<br /> Bing 1. K^t qui philn tich mft s6 tinh chdt ccrbiln<br /> - Anh hudng ciia thdi gian tdi hidu qua xii ly: cua miu ddt nghito cihi<br /> Cd dinh him lupng Fe° nano trong miu xtr ly, TT Thdng s^ phin tich (don vj)<br /> Ditninkho<br /> thu nghidm hidu qua xii ly ciia Fe° nano theo thdi Huong Vin<br /> gian: 5 ngiy, 10 ngiy, 15 ngiy, 20 ngay. M^u d^t sau 1 PHKQ 3,46<br /> khi xii If dupe phin tich xic dinh ham lupng DDT 2 Chit huu ca(%) 1,79<br /> bing phuong phip phan tich sic ky khi [2].<br /> Cit {%) 71,32<br /> - Anh hudng cua him lupng Fe" nano tdi hidu Thinh phin<br /> 3 limon (%) 10,41<br /> qui xu ly DDT trong dat: cagidi<br /> Set 06) 18,27<br /> Ham lupng Fe" nano dupe dua vio xahi nghidn 4 CECCmgdl/lOOgdit) 6,28<br /> ciiu sao cho ty Id ciia Fe" nano/DDT li 0 (ddi chting,<br /> khdng b6 sung Fe" nano), 2, 4, 8 vi 12 lin. Cin cii 5 Axit humic (%) 0,080<br /> vao k^t qua khao sat anh hudng ctia thdi gian (dii 6 NOaOng/lOOg) 3,372<br /> Qghidm 1) de lua chpn thdi di^m l^y mSu vi phin 7 PiOsTsW 0,057<br /> tich lai him lugng DDT cdn Igi bing phuong phip 8 P^OsaCmg/lOOg) 0,243<br /> sic ky khi [2]. 9 Fe^*(mg/100g) 0,95<br /> - Anh hudng cua pH dat tdi hi^u qua xu ly: 10 A1A») 1,95<br /> Cic miu nghidn ciiu dupe thay ddi pH d^t tgi 11 Fe^OsCSl) 1,68<br /> cic gii tri 3, 5 vi 7. D^t sau khi diay d6i gii tr; pH 12 DDT(mg/kg) 0,978<br /> 3upc d^ trong di^u kidn tu nhidn trong 7 ngiy. Sau<br /> 4d cin cii vio k^t qua khao sit anh hudng cua him K^t qui phin tich cho thf(y, d^t nghidn oiu cd<br /> I'rang Fe° nano (thi nghidm 2) d^ lua chgn him gii tri pH = 3,46 d miic rat chua, him lupng ch^t hiiu<br /> ca li 1,79%, d miic nghdo; thinh phin ca gidi thudc<br /> lugng Fe° nano can thiet dua vio d^t Cin eii vi k^t<br /> iogi d^t thit pha cat CEC d miie th^; him lugng<br /> lui khao sat anh hudng ciia thdi gian (thi nghidm 1)<br /> 3^ lua chgn thdi di^m lay miu vi phin tich lai himDDT li 0,978 mg/kg.<br /> ugng DDT cdn lai bing phirong phip sic ky khi [21. 2. Khio sit khi ning xii ^ ciia Fe** nano vdi nude<br /> - Anh huong cua ham lupng axit humic tdi hidu bi giy nbiSm DDT nhin t^o<br /> luixuljh a. Anh huong cOa thdi gian ddn hiiu guixuiy<br /> <br /> "JdNG NGHllP VA PHAT TRIEN N O N G THdN - ICV' 1 - THANG 6/2012 41<br /> KHOA HpC C 6 N 0 NOHt<br /> <br /> 30 - Khu boi hidro: H, li sin pham cua qua trinh an<br /> >• to m6n trong diiu Itijn ky khi c6 th^ phan ling voi RX<br /> <br /> <br /> LX<br /> J)<br /> ^ n n^u c6 tic dOng ctia chit xuc tic.<br /> fa) • Fe» + HjO -» Fe^- + OH + H, (4)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 1 Jj •<br /> •I H, + I « •> RH+C1+H'(5)<br /> |io<br /> <br /> Klui tntc tiep tren b^ 11)41 kiiii loai<br /> <br /> S«]k SHlOh So I l k S»]lh<br /> <br /> TUipulttlf<br /> <br /> <br /> <br /> Hinh 1. N6ng dO DDT c6n lai vi hi^u qui xiH)> DDT<br /> theo th6i gian<br /> | - * - N i n 9 dS Felll), mgfl - • - M i f i g « Fe(lll), mi^ \<br /> <br /> <br /> <br /> ,„^' "<br /> p<br /> £<br /> 3»<br /> 300<br /> ^<br /> s ^ ^<br /> y<br /> ^<br /> " " ^ a —<br /> D<br /> Sa3h StuIDh StnlTh SIU 34k<br /> <br /> Tboigiu^ly<br /> ^CJ Kh«trvcliepbdiH;\mvaitr6cuacliaixuclae<br /> Hinh 2. Ndng dd Fe^ vi Fe** sau xii ly DDT bing<br /> Fe" nano<br /> Ket qui nghidn oiu cho thay, trong didu kidn<br /> khdng bi inh hudng bdi cac y^u to khac thi kha ning<br /> xu ly DDT ciia Fe° nano li rat nhanh. Ca che ciia qui<br /> trinh xu ly nay dugc Paul Tratnyek vi Matheson<br /> nghidn ciiu vao nim 1994 [3], la ca ch^ khu mgnh<br /> RX<br /> <br /> <br /> <br /> HH + C I - + H *<br /> C<br /> ciia Fe" nano. Tuy nhidn, hidn tugng in mdn sit kim<br /> Nguyen l^ phin ung cua F^ nano vdi hpp diit<br /> loai tao ra ion sit vi H2, ca hai san phdm nay cung<br /> hau CO chua do theo Tratnyek va Matheson (1994)<br /> ddu cd khi ning tham gia phan ling khii, tuy thudc<br /> vio chat d nhidm. Paul Tratnyek vi Matheson di dua 6 moi trudng axit, Fe" ddng vai trd li chit khii,<br /> ra 3 phuong thuc khu ciia Fe° nano dupe trinh biy cho electron.<br /> dudi diy: Fe^^Fe^* +2e(l)<br /> - Khit true ti^p tai b^ m|lt kim loai: Dd li su RCl + H* + 2e->RH+Cl(2)<br /> chuyen nhupng electron tryc ti^p ciia Fe" nano cho Tdng hgp cua hai phin ling 1 vi 2 li:<br /> cac hidroncacbon halogen (RX) hip phu trdn b6 m$t RCl + Fe'* + H* -• RH + Fe^* + CI" (3)<br /> ciia hd kim loai- nude, k^t qui li phin ling khii cio vi Vi du: CjCl^ + 5 Fe" + 6H* -> C^YU + 5Fe=^ + ^^<br /> san ph&i Fe(II) dupe tao thinh.<br /> Nhu vay, Fe" nano cd kha ning khu dugc nhi^<br /> Fe"+ RX + H* -> RH + X- + Fe^* (1) hgp chit huu ca chiia cio. Sau 24 gio xu ly, nong ^9<br /> - Khu bai FeOD h-dn b^ mit: FeOD li san phim DDT di giam bJ 35 mg/1 xudng cdn 5,57 mg/1, hifiu<br /> cua qui trinh in mdn Fe" ciing cd Ih^ tham gia phan qui xu ly dat 84,1%. N6ng dO DDT giam theo thoi<br /> jng khtr cio trong RX, tao thinh FeGIO- gian phan ling, thdi gian cing lau thi lugng DDT cin<br /> Fe^+RX + H* -> Fe3*+RH + Cl-{2) lai cing thip. Trung binh sau 1 gid thi lupng DDT<br /> Fe^* + H2O -> Fe='*+ Hj + OH' (3) khu dugc li 1,23 mg/1, tuy nhidn tdc dd khu li khflng<br /> <br /> 42 NONG NGHIEP VA PHAT TRIEN N 6 N G T H O N - ICV' 1 - THANG 6/2012<br /> KHOA HOC GONG NGHl<br /> <br /> <br /> giong nhau b m6i giai doan. Trong 3 gia dau ( 0 - 3 24 gib. Di^u niy co th^ la do luong Fe° giim xuong<br /> gio) luong DDT bi khii la 9,54 mg/1 tuong duong theo thoi gian, mot phin bi oxi hoa thinh Fe(II),<br /> 3,18 mg/1 trong 1 gicr, 7 gio sau (3 gio • 10 gio) luqmg Fe (III). K^t qua phin tich ham luong Fe'* va Fe'* cua<br /> DDT bi khir li 11,16 mg/1 tuong duong 1,59 mg/1 cic dung djch sau xii ly DDT trong nude duoc thi<br /> trong 1 gio; sau 7 gia tiep theo (10 gia -17 gib) luong hi$n o hinh 2. Him lu(?ng Fe'* vi Fe** trong dung<br /> DDT bi khu l i 8,19 mg/1 tuong duong 1,17 mg/1 dich sau xir ly DDT dupe tao thinh va ting din dieo<br /> trong 1 gio; v i sau 7 gio ti^p theo (17 gio -24 gio) th6i gian xii ly. Him luong Fe'* vi Fe"* lin luot ting<br /> luong DDT bi khu l i 0,546 mg/1 tuong duong 0,078 tir 113 vi 10 mg/1 sau 3 h xii ly 14n d^n 460 vi 56<br /> mg/1 trong 1 gio. Nhu vay, trong giai doan diu tifen mg/1 sau 24 h xii ly,<br /> kha nang khii la nhanh nhat, sau do giam din o cic<br /> b. Anh huvng cua pH dung dich dSn hi^u quaxti<br /> giai doan sau vi giim manh nhat a giai doan tu 17 -<br /> ly<br /> Bang 2 Hi^u qui xu ly DDT bing Fe° nano tai cic pH khic nhau vi cic sin phim tnuig gian dupe tjio thinh<br /> pH Nom' d e DDT (mg/1) >16ng d6 DDD (mg/l N6ngdODDE(mE/l)<br /> TT Tnjoc Sau Truoc Sau Hi$u Truoc Sau Tnroc Sau<br /> xuly xiily xirly xiily qui, % xuly xiily xirly xirly<br /> 1 3 3.94 35 6,12 82,51 0 1,91 0 0,20<br /> 2 5 5,23 35 7,64 78.17 0 3,93 0 0,37<br /> 3 7 6,51 35 10,59 69,74 0 5,49 0 0,55<br /> Ket qui nghien ciiu d bang 2 cho thay tai pH = 3 va 0,37 mg/1; tai pH = 7 cic san pham trung gian la<br /> hidu qua xii ly DDT bang Fe" nano dat gii tri cao DDD vi DDE l i Idn nhat, tuong ling bing 5,49 vi<br /> nhat (82,51%), hidu qua xu ly giam xudng cdn 78,17% 0,55 mg/1. Qua dd cho thay, tdt nhat ndn xii ly DDT<br /> khi tang pH Idn 5 v i tiep tuc giam xudng cdn 69,74% tai pH = 3 vira cho hidu qua cao vi cic sin pham<br /> khi ting pH len 7. Tai pH = 3 va 5 (mdi trudng phan trung gian cung nhd. Trong khudn khd ciia nghidn<br /> ung la axit) thi gia tn pH sau xii ly tang tuong ling la ciiu niy chua xic dinh dugc cu thd san pham cua qui<br /> 3,94 va 5,23. Dieu nay cd the l i do trong mdi trudng trinh khii DDT tao ra. Tuy nhidn theo nghien ciru<br /> axit thi CO che khu DDT bdi Fe" nano dugc thuc hidn "khii cio trong thudc didt cd bing hot s i r ciia cac tie<br /> do qua trinh khii true tiep trdn bd mat kim loai va gii Angela Volpe, Antonio Lopez, Giuseppe Mascolo<br /> khii bdi ion Fe^'. Trong q u i trinh phan ling, theo hai vi Antonio Detomaso (2004) cho thay: ket qua cua<br /> CO che niy, can nhan them H" tir mdi trudng lim xiic qua trinh xu ly tiiallate (S-2,3,3-ti-ichloroallyl di-<br /> tic cho qua trinh khii ndn trong dung dich mat di isopropyl thiocarbamate) bing hot sat (20-50 fun) vdi<br /> mot phan H', lim cho gii tri pH cua dung dich ting dung dich tiiallate cd ndng dp 2,5 mg/1 chi ra rang,<br /> len. Ca ch^ phan ting dugc the hien d phuong trinh sau 5 ngiy thudc trir cd da giim tdi 97% va sin pham<br /> phan ling sau: chinh cua phan ling li alkyl da dupe khit cio (S-2-<br /> propyl di-isopropyl thiocarbamat). Tuy nhien, mdt<br /> RCl + Fe" + H* -J- RH + Fe^* + CV lupng v^t dichloroallyl di-isopropyl thiocarbamat<br /> Tai pH = 7 sau xu ly gii trj pH giim di cdn 6,51 cung dirpc phat hidn, dd cung chinh l i vai trd vi mat<br /> do ti-ong mdi trudng trung tinh d^n ki^m thi ca ch^ trii ciia qui trinh khii cio [4].<br /> khii DDT bang Fe" nano dupe thuc hien do q u i tiinh Theo Quensen, DDT, DDE v i DDD ti-ong h-am<br /> khii true tiep bdi Hg, sin pham sau phan ting cd tao tich vi trong dat cd k h i ning ehuydn hoa thinh<br /> thanh H'^ lim cho gii tri pH ciia dung dich sau phan DDMU Cl-cloro-2,2 bis[p
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2