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 />