intTypePromotion=1
ADSENSE

Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý 2,4,5-T trong dung dịch sau rửa giải đất nhiễm da cam dioxin bằng Fe0 nano

Chia sẻ: ViEngland2711 ViEngland2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

9
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết này giới thiệu kết quả nghiên cứu xử lý trực tiếp dung dịch sau khi rửa giải đất nhiễm da cam/dioxin bằng tác nhân Fe0 nano.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý 2,4,5-T trong dung dịch sau rửa giải đất nhiễm da cam dioxin bằng Fe0 nano

Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT<br /> XỬ LÝ 2,4-D, 4,5-T TRONG DUNG DỊCH SAU RỬA GIẢI ĐẤT<br /> NHIỄM DA CAM/DIOXIN BẰNG Fe0 NANO<br /> Đinh Ngọc Tấn1, Nguyễn Văn Tài1*, Nguyễn Khánh Hưng1, Nguyễn Ngọc Tiến1,<br /> Chu Thanh Phong1, Nguyễn Thanh Hải2<br /> Tóm tắt: Phương pháp rửa giải đất nhiễm bằng dung dịch chất hoạt động bề<br /> mặt có hiệu quả cao để loại bỏ các hợp chất da cam/dioxin nhiễm trong đất, tuy<br /> nhiên, nhược điểm của phương pháp này là cần quá trình tái xử lý đối với bùn và<br /> dịch thải sau quá trình xử lý ban đầu. Bài báo này giới thiệu kết quả nghiên cứu xử<br /> lý trực tiếp dung dịch sau khi rửa giải đất nhiễm da cam/dioxin bằng tác nhân Fe0<br /> nano. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng xử lý các thành phần ô nhiễm là tương<br /> đối tốt, hiệu quả phân hủy một số hợp chất đặc trưng trong dung dịch sau rửa giải<br /> đất nhiễm da cam/dioxin như 2,4-D đạt trên 68%; với 2,4,5-T đạt trên 57% sau 240<br /> phút phản ứng. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy pH thích hợp cho quá trình phân<br /> hủy dao động trong khoảng giá trị 2 đến 3.<br /> Từ khóa: 2,4-D; 2,4,5-T; Da cam/dioxin; Fe0 nano.<br /> <br /> 1. MỞ ĐẦU<br /> Theo những báo cáo gần đây của Hội nạn nhân chất độc màu da cam Việt Nam,<br /> trong chiến tranh quân đội Mỹ đã phun rải ít nhất 80 triệu lít các chất diệt cỏ, trong<br /> đó có khoảng 45 triệu lít các chất da cam xuống hầu hết các tỉnh ở miền Nam Việt<br /> Nam. Theo ước tính của các nhà khoa học, với số lượng các chất diệt cỏ như vậy,<br /> lượng dioxin chiếm ít nhất khoảng 366 kg [2]. Ở Việt Nam hiện nay vẫn tồn tại các<br /> “điểm nóng” đất và trầm tích bị nhiễm một số loại chất độc hóa học từ nguồn ban<br /> đầu là 20 chất diệt cỏ khác nhau do Mỹ sử dụng trong chiến tranh. Kết quả điều tra<br /> của nhiều cơ quan khoa học của Việt Nam và nước ngoài cho thấy trong đất của<br /> sân bay Đà Nẵng và Biên Hòa độ tồn lưu của PCDDs, PCDDFs, 2,4-D và 2,4,5-T<br /> vẫn còn cao. Trong nhiều mẫu đất, tổng độ độc của 2,3,7,8-TCDD > 99% tất cả độ<br /> độc của PCDDs và PCDFs. Đặc biệt là hàm lượng 2,4,5-T và 2,4-D rất lớn, lên tới<br /> vài trăm nghìn đến vài triệu µg/kg đất [2]. Do đó, nhu cầu khôi phục, bảo vệ môi<br /> trường khỏi ô nhiễm da cam/dioxin đối với nước ta là rất bức thiết. Để thực hiện<br /> điều đó, việc tìm ra một giải pháp công nghệ phù hợp cả về kỹ thuật và kinh tế trong<br /> điều kiện nước ta đang là mục tiêu được đặt lên hàng đầu. Hiện nay, trên thế giới đã<br /> nghiên cứu phát triển một số phương pháp để xử lý đất nhiễm da cam/dioxin. Tuy<br /> nhiên, trong điều kiện của nước ta thì các giải pháp công nghệ này còn thể hiện một<br /> số nhược điểm như: chủ yếu hướng tới đối tượng nhiễm là đất, giá thành cao, quá<br /> trình xử lý phức tạp, xử lý không hoàn toàn.<br /> Thời gian gần đây, các nhà khoa học trong và ngoài nước đang tiến hành nghiên<br /> cứu tính khả thi của một số phương pháp không sử dụng nhiệt để xử lý đất nhiễm<br /> dacam/dioxin như: phương pháp sinh học, phương pháp hóa học, quang hóa, rửa<br /> giải... Trong các phương pháp trên, phương pháp rửa giải đã, đang được các nhà<br /> khoa học trong nước nghiên cứu và bước đầu cho thấy tính khả thi [3,4]. Tuy<br /> nhiên, nhược điểm của phương pháp này là cần quá trình tái xử lý đối với bùn và<br /> dịch thải sau quá trình xử lý ban đầu. Tùy vào mức độ ô nhiễm mà lượng bùn và<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 47, 02 - 2017 157<br /> Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> dịch thải có thể được xử lý bằng các phương pháp khác nhau như: phương pháp<br /> hấp thụ, hấp phụ, phương pháp sinh học, phương pháp hóa học... Trong đó,<br /> phương pháp hóa học dựa trên phản ứng oxy hóa khử của tác nhân Feo-nano, Feo-<br /> nano/UV là một giải pháp có tính khả thi cao nhờ sự kết hợp của phản ứng declo<br /> hóa khi chưa có tác nhân UV và phản ứng Fenton - UV khi thêm tác nhân UV,<br /> đồng thời phản ứng được thúc đẩy nhờ kích thước nano của sắt hóa trị 0 [5, 7, 10,<br /> 11]. Bài viết này nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý 2,4-D;<br /> 2,4,5-T trong dung dịch sau rửa giải đất nhiễm dacam/dioxin bằng Fe0 nano.<br /> 2. PHẦN THỰC NGHIỆM<br /> 2.1. Hoá chất, thiết bị<br /> 2.1.1. Hóa chất thí nghiệm:<br /> - Fe0 nano: 90%<br /> - Chuẩn 2,4-D, 2,4,5-T(Merck): 98%<br /> - Chuẩn DCP, TCP(Merck): 98%<br /> - FeSO4.7H2O, loại có độ sạch phân tích (Merck).<br /> - Các hóa chất khác: Na2SO4, axit photphoric, diclometan, acetonitrile,<br /> dietyl ete,… là các hóa chất hãng Merck, độ tinh khiết phân tích (PA).<br /> 2.1.2. Thiết bị thí nghiệm<br /> - Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao HP 1100 sử dụng detector chuỗi (DAD).<br /> - Máy đo pH: OAKLON, serie 510 (Mỹ) có độ chính xác ±0,01.<br /> - Cân điện tử Toledo, độ chính xác 10-4gam (Thụy Sỹ)<br /> - Các thiết bị thí nghiệm thông dụng khác: máy sấy, máy cất quay, pipet<br /> bán tự động, bình định mức, ống nghiệm chịu nhiệt...<br /> 2.2. Phương pháp tạo mẫu phản ứng<br /> Sau khi nghiên cứu lựa chọn được hệ dung dịch rửa giải đất nhiễm các chất<br /> dacam/dioxin, nhóm nghiên cứu tiến hành rửa giải khối lượng lớn mẫu đất Đ05<br /> (lấy tại sân bay Biên Hòa-Đồng Nai) để thu gom lượng dung dịch sau rửa giải phục<br /> vụ quá trình nghiên cứu tiếp theo. Hệ dung dịch rửa giải đất nhiễm dacam/dioxin<br /> trong nghiên cứu này có các thông số cụ thể như sau:<br /> - Dung dịch chất hoạt động bề mặt (HĐBM):<br /> + Chất HĐBM: NP9; Nồng độ: 0,5CMC.<br /> + Chất tăng cường: NaHCO3 ; Nồng độ: 0,5%<br /> + Thể tích: 10 lít<br /> - Tốc độ khuấy: 150 vòng/phút; Chất keo tụ: A101, nồng độ: 1%<br /> - Khối lượng đất nhiễm: 1kg; Thời gian tiến hành rửa giải: khoảng 4 giờ.<br /> Sau quá trình rửa giải, chất ô nhiễm dacam/dioxin được phân tán trong dung<br /> dịch chất HĐBM, đồng thời tách được cát to, cát nhỏ và cát tinh sạch ra khỏi hỗn<br /> hợp đất ban đầu. Nhóm nghiên cứu tiến hành sử dụng mẫu dung dịch thải từ quá<br /> trình rửa giải đã tối ưu hóa. Dung dịch này được phân tích trên thiết bị HPLC tại<br /> phòng thí nghiệm Vilas 319 của Trung tâm Công nghệ xử lý môi trường có chứa<br /> các thành phần chất ô nhiễm như bảng 1:<br /> <br /> <br /> 158 Đ. N. Tấn, N. V. Tài, …, “Nghiên cứu một số yếu tố… da cam/dioxin bằng Fe0 nano.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> Bảng 1. Thành phần và nồng độ chất ô nhiễm trong mẫu dung dịch sau rửa giải.<br /> TT Tên chất ô nhiễm Hàm lượng (mg/l) Nồng độ (mM)<br /> 1 2,4-D 12,73 0,0576<br /> 2 2,4,5-T 14,714 0,0577<br /> 3 2,4-DCP 0,304 0,0019<br /> 4 2,4,5-TCP 0,167 0,0008<br /> Tiến hành phản ứng oxy hóa-khử ở quy mô phòng thí nghiệm:<br /> Sơ đồ thí nghiệm như sau:<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hệ thiết bị này gồm bình thủy tinh (1) có dung tích 1 lít dùng để chứa dung dịch<br /> phản ứng, được để hở để bão hòa oxi không khí. Dung dịch phản ứng được khuấy<br /> liên tục trong quá trình thí nghiệm bằng máy khuấy từ 300 vòng/phút (2) và tuần<br /> hoàn nhờ máy bơm định lượng (3) tốc độ 750ml/phút. Bơm định lượng (3) được<br /> kết nối giữa bình chứa dung dịch và buồng phản ứng quang (4) để tuần hoàn dung<br /> dịch. Buồng phản ứng quang (4) gồm 1 đèn UV công suất 15W bước sóng 254 nm<br /> nằm giữa cột phản ứng phân cách bằng ống thạch anh bao quanh đèn, chiều dày<br /> lớp chất lỏng là 10cm.<br /> Trình tự cho các dung dịch như sau: cho dung dịch chất HĐBM sau rửa giải,<br /> cho tiếp tác nhân oxi hóa-khử và bật máy khuấy từ, sau đó, bật đèn UV (4) (chỉ bật<br /> đèn UV khi thực hiện phản ứng với sắt 0 nano kết hợp UV), bật máy bơm định<br /> lượng (3) để tuần hoàn hỗn hợp dung dịch.<br /> Sau từng khoảng thời gian nhất định sẽ lấy mẫu đưa đi phân tích bằng phương<br /> pháp HPLC để xác định hiệu suất phân hủy 2,4-D; 2,4,5-T.<br /> Tính toán hiệu suất xử lý chất 2,4-D; 2,4,5-T: Hxl (%) = (C0 - Cs).100/C0<br /> Trong đó: Hxl - Hiệu suất xử lý.<br /> C0- Nồng độ chất ô nhiễm trong dung dịch chất HĐBM trước xử lý.<br /> Cs- Nồng độ chất ô nhiễm trong dung dịch chất HĐBM sau xử lý.<br /> 2.3. Phương pháp phân tích<br /> Để phân tích định tính, định lượng 2,4-D, 2,4,5-T trong dung dịch thử nghiệm sử<br /> dụng thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) Agilent 1100 (Mỹ) với detectơ<br /> chuỗi (DAD). Điều kiện đo: cột sắc ký Hypersil C18 (200x4mm), tỷ lệ pha động<br /> axetonitril/metanol = 90/10 (theo thể tích), tốc độ dòng: 1ml/phút, áp suất: 110bar,<br /> tín hiệu đo của 2,4-D, 2,4,5-T ở bước sóng: 210 nm. Hàm lượng 2,4-D, 2,4,5-T<br /> được xác định theo phương pháp ngoại chuẩn.<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 47, 02 - 2017 159<br /> Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> Nồng độ 2,4-D, 2,4,5-T được xác định theo phương trình:<br /> aV<br /> X d ACN X o<br /> d H 2 O vH<br /> Trong đó:<br /> X là nồng độ 2,4-D, 2,4,5-T trong dung dịch được tính bằng ppm.<br /> Xo là nồng độ 2,4-D; 2,4,5-T được xác định bằng đường chuẩn, tính bằng ppm.<br /> V là thể tích mẫu dùng để phân tích, tính bằng ml (thường là 1 ml).<br /> a là hệ số pha loãng mẫu dùng để phân tích<br /> v là thể tích mẫu thử, tính bằng mililit (ml).<br /> dACN là khối lượng riêng của axetonitril được xác định bằng 789 mg/ml.<br /> d H O là khối lượng riêng của nước được xác định bằng 1.000 mg/ml.<br /> 2<br /> <br /> H là hiệu suất thu hồi bằng 0,8.<br /> 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> 3.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ Fe0 nano đến hiệu suất xử lý<br /> 2,4-D; 2,4,5-T trong dung dịch sau rửa giải đất nhiễm dacam/dioxin<br /> Qua quá trình nghiên cứu tài liệu và tham khảo các công trình đã công bố trong<br /> nước và quốc tế, nhóm nghiên cứu tiến hành phản ứng ở điều kiện ban đầu: dung<br /> dịch rửa giải dacam/dioxin có nồng độ 2,4-D là 0,0576mM; 2,4,5-T là 0,0577mM;<br /> điều chỉnh pH = 3; thời gian khảo sát 240 phút; nồng độ Fe0 nano thay đổi là<br /> 10mg/l; 30mg/l; 50mg/l và 80mg/l.<br /> Kết quả thí nghiệm được thể hiện trên bảng 2; 3 và hình 1; 2<br /> Bảng 2. Ảnh hưởng của nồng độ Fe0 nano đến hiệu suất phân hủy 2,4-D.<br /> Thời gian Ảnh hưởng của Fe0 nano đến hiệu suất phân hủy 2,4-D (pH=3)<br /> phản ứng Fe=10mg/l Fe=30mg/l Fe=50mg/l Fe=80mg/l<br /> (ph) C(mM) H(%) C(mM) H(%) C(mM) H(%) C(mM) H(%)<br /> 0 0,0576 0,00 0,0576 0,00 0,0576 0,00 0,0576 0,00<br /> 60 0,0454 21,18 0,0405 29,69 0,0338 41,32 0,0359 37,67<br /> 120 0,0406 29,51 0,0314 45,49 0,0274 52,43 0,0261 54,69<br /> 180 0,0337 41,49 0,0246 57,29 0,0203 64,76 0,0194 66,32<br /> 240 0,0314 45,49 0,0238 58,68 0,0181 68,58 0,0179 68,92<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Hiệu suất phân hủy 2,4-D bằng tác nhân Fe0 nano<br /> ở các nồng độ khác nhau (pH=3).<br /> <br /> <br /> 160 Đ. N. Tấn, N. V. Tài, …, “Nghiên cứu một số yếu tố… da cam/dioxin bằng Fe0 nano.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> Bảng 3. Ảnh hưởng của nồng độ Fe0 nano đến hiệu suất phân hủy 2,4,5-T.<br /> Thời gian Ảnh hưởng của Fe0 nano đến hiệu suất phân hủy 2,4,5-T (pH=3)<br /> phản ứng Fe=10mg/l Fe=30mg/l Fe=50mg/l Fe=80mg/l<br /> (ph) C(mM) H(%) C(mM) H(%) C(mM) H(%) C(mM) H(%)<br /> 0 0,0577 0,0 0,0577 0,0 0,0577 0,0 0,0577 0,0<br /> 60 0,0521 9,7 0,0486 15,8 0,0455 21,1 0,0452 21,7<br /> 120 0,0446 22,7 0,0394 31,7 0,0357 38,1 0,0349 39,5<br /> 180 0,0357 38,1 0,0315 45,4 0,0267 53,7 0,0265 54,1<br /> 240 0,0332 42,5 0,0284 50,8 0,0248 57,0 0,0244 57,7<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2. Hiệu suất phân hủy 2,4,5-T bằng tác nhân Fe nano ở các nồng độ Fe0<br /> nano khác nhau (pH=3).<br /> Qua kết quả thí nghiệm nhận thấy Fe0 nano có khả năng chuyển hóa đồng thời<br /> cả 2,4-D và 2,4,5-T trong dung dịch, khi tăng hàm lượng Fe0 nano lên thì hiệu suất<br /> phân hủy tăng lên, ở điều kiện nồng độ nano sắt là 10mg/l thì hiệu suất phân hủy<br /> 2,4-D; 2,4,5-T sau 240 phút lần lượt đạt giá trị 45,5% và 42,4% sau 240 phút phản<br /> ứng. Khi tăng nồng độ Fe0 nano lên 30mg/l thì hiệu suất phân hủy 2,4-D; 2,4,5-T<br /> tăng lên 58,7% và 50,8%, đặc biệt, khi tăng nồng độ tác nhân Fe0 nano lên 50mg/l<br /> thì hiệu suất phân hủy tăng lên rõ rệt (68,6% đối với 2,4-D và 57% đối với 2,4,5-<br /> T), tuy nhiên, khi tăng tiếp nồng độ Fe0 nano lên 80mg/l thì hiệu suất phân hủy<br /> tăng lên không đáng kể.<br /> Cơ chế của quá trình này là cơ chế khử mạnh của Fe0 nano, Paul Tranyek và<br /> Matheson đã đưa ra 3 phương thức khử của Fe0 nano sau đây:<br /> - Khử trực tiếp trên bề mặt kim loại: đó là sự chuyển nhượng electron trưc tiếp<br /> của Fe0 nano cho các hydrocacbon halogen (RX) hấp phụ trên bề mặt của hệ kim<br /> loại-nước, kết quả là phản ứng khử clo và sản phẩm Fe(II) được tạo thành:<br /> Fe0 + RX + H+ → RH + X- + Fe2+<br /> - Khử bởi Fe(II) trên bề mặt: Fe(II) là sản phẩm của quá trình ăn mòn Fe0 cũng<br /> có thể là sản phẩm của quá trình khử clo trong RX, tạo thành Fe (III):<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 47, 02 - 2017 161<br /> Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> Fe2+ + RX + H+ → Fe3+ + RH + Cl-<br /> Fe2+ + H2O → Fe3+ + H2 + OH-<br /> - Khử bởi hidro: H2 là sản phẩm sinh ra trong quá trình ăn mòn kỵ khí có thể<br /> phản ứng với RX nếu có tác động của chất xúc tác:<br /> Fe0 + H2O → Fe2+ + OH- + H2<br /> Xét về khả năng tác dụng, ở cùng một nồng độ bề mặt của nano Fe0 tăng lên<br /> đáng kể nên tốc độ xử lý được tăng lên nhiều lần. Trong môi trường axit, Fe0 đóng<br /> vai trò chất khử cung cấp điện tử cho quá trình đề clo hóa:<br /> Fe0 → Fe2+ + 2e-<br /> RCl + H+ + 2e− → RH + Cl−<br /> Tổng hợp các phản ứng:<br /> RCl + Fe0 + H+ → RH + Fe2+ + Cl-<br /> Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy hiệu suất phân hủy 2,4-D; 2,4,5-T bằng tác<br /> nhân Fe0 nano tăng đáng kể trong khoảng thời gian 180 phút phản ứng, sau khoảng<br /> thời gian này, hiệu suất phân hủy tăng lên không nhiều. Như vậy, nồng độ Fe0<br /> nano phù hợp ở khảo sát này là 50mg/l. Tuy nhiên, hiệu suất phân hủy chung đối<br /> với cơ chất đang xét ở đây vẫn còn thấp. Do vậy, nhóm tác giả tiếp tục nghiên cứu<br /> một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất phân hủy cơ chất bằng tác nhân Fe0 nano<br /> mà yếu tố rất quan trọng đó là pH của môi trường.<br /> 3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý 2,4-D; 2,4,5-T<br /> trong dung dịch sau rửa giải đất nhiễm dacam/dioxin<br /> Điều kiện khảo sát ban đầu: Fe0 nano 50mg/l; pH dung dịch thay đổi lần lượt<br /> là 2; 3; 5; thời gian khảo sát là 240 phút. Kết quả nghiên cứu thể hiện trên các<br /> bảng 4 và 5.<br /> Từ kết quả dẫn ra trên các bảng 4 và 5 cho thấy, khi giảm pH thì hiệu suất phân<br /> hủy 2,4-D và 2,4,5-T trong dung dịch sau rửa giải dacam/dioxin tăng lên. Như vậy,<br /> trong khoảng khảo sát hiệu suất phân hủy tỉ lệ nghịch với pH của môi trường. Ở<br /> pH=2 hiệu suất phân hủy 2,4-D sau 240 phút đạt giá trị cao nhất gần 70%, lớn hơn<br /> giá trị ở pH=3 là 68%; ở pH=5 hiệu suất phân hủy 2,4-D chỉ đạt giá trị là 46%. Đối<br /> với 2,4,5-T cũng tương tự, hiệu suất phân hủy đạt giá trị cao nhất là 59,62% ở pH=2<br /> sau 240 phút phản ứng.<br /> Bảng 4. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất phân hủy 2,4-D.<br /> Thời Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất phân hủy 2,4-D<br /> gian pH=2 pH=3 pH=5<br /> phản ứng<br /> (ph) C(mM) H(%) C(mM) H(%) C(mM) H(%)<br /> 0 0,0576 0,00 0,0576 0,00 0,0576 0,00<br /> 60 0,0439 23,78 0,0433 24,83 0,051 11,46<br /> 120 0,037 35,76 0,0351 39,06 0,0454 21,18<br /> 180 0,0322 44,10 0,0314 45,49 0,0432 25,00<br /> 240 0,0174 69,79 0,0181 68,58 0,031 46,18<br /> <br /> <br /> <br /> 162 Đ. N. Tấn, N. V. Tài, …, “Nghiên cứu một số yếu tố… da cam/dioxin bằng Fe0 nano.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 1-pH=2<br /> 2-pH=3<br /> 3-pH=5<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Hiệu suất phân hủy 2,4-D bằng tác nhân Fe0 nano ở pH khác nhau.<br /> Bảng 5. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất phân hủy 2,4,5-T.<br /> Thời gian Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất phân hủy 2,4,5-T<br /> phản ứng pH=2 pH=3 pH=5<br /> (ph) C(mM) H(%) C(mM) H(%) C(mM) H(%)<br /> 0 0,0577 0,00 0,0577 0,00 0,0577 0,00<br /> 60 0,0439 23,92 0,0433 24,96 0,051 11,61<br /> 120 0,037 35,88 0,0351 39,17 0,0454 21,32<br /> 180 0,0322 44,19 0,0314 45,58 0,0432 25,13<br /> 240 0,0233 59,62 0,0248 57,02 0,042 27,21<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 1-pH=2<br /> 2-pH=3<br /> 3-pH=5<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4. Hiệu suất phân hủy 2,4,5-T bằng tác nhân Fe nano ở pH khác nhau.<br /> Như vậy, hiệu suất phân hủy các chất 2,4-D và 2,4,5-T trong dung dịch sau rửa<br /> giải đất nhiễm dacam/dioxin có tăng khi giá trị pH của dung dịch giảm, giá trị tối<br /> ưu là pH=2-3, tuy nhiên, hiệu suất phân hủy các thành phần ô nhiễm này vẫn còn<br /> thấp. Để nâng cao hiệu suất phân hủy của các chất này, chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên<br /> cứu và công bố sau.<br /> 4. KẾT LUẬN<br /> 0<br /> Tác nhân Fe nano có khả năng phân hủy đồng thời 2,4-D; 2,4,5-T trong dung<br /> dịch chất hoạt động bề mặt thu được từ quá trình rửa giải đất nhiễm chất da<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 47, 02 - 2017 163<br /> Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> cam/dioxin. Hiệu suất phân hủy các chất 2,4-D; 2,4,5-T đạt giá trị cao nhất khi ở<br /> các điều kiện: nồng độ Fe0 nano là 50 mg/l và pH của dung dịch có giá trị từ 2 đến<br /> 3. Điều này do tính khử mạnh của Fe0 nano, các chất ô nhiễm bị khử chuyển thành<br /> các chất khác.<br /> Quá trình phân hủy 2,4-D; 2,4,5-T bằng tác nhân Fe0 nano tuy chưa xảy ra hoàn<br /> toàn nhưng có thể sử dụng phương pháp này để làm giảm đáng kể nồng độ của<br /> chúng trong dung dịch thu được khi rửa giải đất nhiễm dacam/dioxin. Phương pháp<br /> này là một trong những công đoạn trong công nghệ tổng thể xử lý các<br /> dacam/dioxin trong đất nhiễm.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1]. Trần Mạnh Trí, Trần Mạnh Trung. “Các quá trình oxi hóa nâng cao trong xử<br /> lý nước và nước thải, cơ sở khoa học và ứng dụng”. NXB KH&KT, 2005.<br /> [2]. Văn phòng 33- Bộ tài nguyên và môi trường, “Báo cáo tổng thể về tình hình ô<br /> nhiễm dioxin tại 3 điểm nóng san bay Biên Hòa, Đà Nẵng và Phù Cát”, 2011.<br /> [3]. E. Kokkalis, Th. Kouimtzis, C. Samara, A. Anastopoulos, “Removal of pcbs<br /> from polluted and spiked soils and sediments using surfactants, International<br /> Conference on Environmental Science and Technology”, 2003.<br /> [4]. EPA, “Reference Guide to Non-combustion Technologies for Remediation of<br /> Persistent Organic Pollutants in Soil. Second Edition”, 2010.<br /> [5]. Guodong Fang, Youbin Si, Chao Tian, Gangya Zhang, Dongmei Zhou,<br /> “Degradation of 2,4-D in soils by Fe3O4 nanoparticles combined with<br /> stimulating indigenous microbes. Environmental Science and Pollution<br /> Research”, Vol. 19, Issue 3, pp. 784-793, 2012.<br /> [6]. Birame Boye, Momar Marie`me Dieng, Enric Brillas, “Electrochemical<br /> degradation of 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid in aqueous medium by<br /> peroxi-coagulation, Effect of pH and UV light”, Electrochimica Acta,pp. 781-<br /> 790, No 48, 2003.<br /> [7]. Gustavo Imoberdorf, Madjid Mohseni, “Kinetic study and modeling of the<br /> vacuum-UV photoinduced degradation of 2,4-D”, Chemical Engineering<br /> Journal, pp.114– 122, No 187, 2012.<br /> [8]. Johanna Walters, “Environmental Fate of 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid”,<br /> Environmental Monitoring and Pest Management, 2001.<br /> [9]. “Acid (2,4,5-T) and 4-chloro-2-methylphenoxyacetic acid (MCPA): A pulse<br /> radiolysis and gamma-radiolysis study”, Radiation Physics and Chemistry, pp.<br /> 152–159, No 81, 2012.<br /> [10]. T. Poursaberi, E. Konoz, A. H. Mohsen Sarrafi, M. Hassanisadi and F.<br /> Hajifathli, “Application of Nanoscale Zero-Valent Iron in the Remediation of<br /> DDT from Contamina ted Water”, Chem Sci Trans, 1( 3 ), 658 -668, 2012.<br /> [11]. Y.R. Wang, W. Chu, “Photo-assisted degradation of 2,4,5-<br /> trichlorophenoxyacetic acid by Fe(II)-catalyzed activation of Oxone process:<br /> The role of UV irradiation, reaction mechanism and mineralization”, Applied<br /> Catalysis B: Environmental, pp.151– 161, No 123– 124, 2012.<br /> <br /> <br /> 164 Đ. N. Tấn, N. V. Tài, …, “Nghiên cứu một số yếu tố… da cam/dioxin bằng Fe0 nano.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> [12]. Julie Peller, Olaf Wiest, Prashant V. Kamat, “Hydroxyl Radical’s Role in the<br /> Remediation of a Common Herbicide, 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid (2,4-<br /> D)”, J. Phys. Chem. A, pp.10925-10933, No.108, 2004.<br /> [13]. Phatkanok Homhoul, Sitthiphong Pengpanich, Mali Hunsom, “Treatment of<br /> Distillery Wastewater by the Nano-Scale Zero-Valent Iron and the Supported<br /> Nano-Scale Zero-Valent Iron”, Water Environment Research, Volume 83,<br /> Number 1, 2011.<br /> [14]. Ron McDowall, Carol Boyle, Bruce Graham, “Review of emerging, innovative<br /> technologies for the destruction and decontamination of POPs and the<br /> identification of promising technologies for use in developing countries”, The<br /> Scientific and Technical Advisory Panel of the GEF United Nations<br /> Environment Programme, 2005.<br /> [15]. Terratherm and Dpra, “In Situ Thermal Desorption (ISTD) and In-Pile<br /> Thermal Desorption (IPTD)”. TerraTherm’s Technologies for Treatment of<br /> Semi-Volatile Organic Compounds, 2009.<br /> [16]. Young AL, Giesy JP, Jones PD, Newton M, “Environmental Fate and<br /> Bioavailability of Agent Orange and Its Associated Dioxin During the<br /> Vietnam War”. Environ Sci Pollut Res Int, 11(6):359-70, 2004.<br /> ABSTRACT<br /> STUDY ON SOME FACTORS AFFECTING EFFICIENT HANDLING OF 2,4-<br /> D, 2,4,5-T IN LIQUID SOIL CONTAMINATION AFTER ELUTING<br /> ORANGE/DIOXIN BY Fe0 NANO<br /> The method of soil elution with a solution of surfactant is effective to<br /> remove the Agent Orange/dioxin contamination in the soil, however, the<br /> drawback of this approach requires re-treatment process for mud and waste<br /> services after initial processing. In this paper, the research results directly<br /> handled after eluting solution soil contaminated Orange/dioxin in nano Fe0<br /> agent are introduced. The study results showed that the ability to handle the<br /> contaminated ingredients is relatively good to efficiently decompose<br /> characterized compounds in the solution after eluting Orange/dioxin soil as<br /> 2,4-D over 68%; with 2,4,5-T over 57% after 240 minutes of reaction. The<br /> study results also showed that the pH is suitable for the decomposition<br /> boring in about 2 to 3 values.<br /> Keywords: 2,4-D; 2,4,5-T; Orange/dioxin; Fe0 nano.<br /> Nhận bài ngày 24 tháng 05 năm 2016<br /> Hoàn thiện ngày 21 tháng 12 năm 2016<br /> Chấp nhận đăng ngày 20 tháng 02 năm 2017<br /> 1<br /> Địa chỉ: Viện Hoá học - Môi trường quân sự / BTL Hoá học.<br /> 2<br /> Viện Hóa học Vật liệu / Viện KH&CNQS.<br /> *<br /> Email: haik34@gmail.com.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 47, 02 - 2017 165<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2