ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÊ THỊ VÂN ANH ĐÁNH GIÁ SỰ PHÁT THẢI PENTACLOBENZEN (PeCBz), HEXACLOBENZEN (HCB) TRONG TRO THẢI CỦA LÒ ĐỐT CÔNG NGHIỆP VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÊ THỊ VÂN ANH ĐÁNH GIÁ SỰ PHÁT THẢI PENTACLOBENZEN (PeCBz), HEXACLOBENZEN (HCB) TRONG TRO THẢI CỦA LÒ ĐỐT CÔNG NGHIỆP VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60440301 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS TRẦN THỊ HỒNG PGS.TS NGUYỄN THỊ HUỆ Hà Nội – 2016 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới: PGS.TS Nguyễn Thị Huệ - Phó Viện trưởng Viện Công nghệ Môi trường – Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, PGS.TS Trần Thị Hồng – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Th.S Nguyễn Hoàng Tùng – Viện Công nghệ Môi trường, anh chị cán Viện Công nghệ Môi Trường tận tình hướng dẫn, bảo hoàn thành luận văn thạc sĩ Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa Môi trường – Trường đại học Khoa học Tự nhiên, người tận tình chia sẻ, giúp đỡ năm tháng ngồi ghế nhà trường, bảo trình chỉnh sửa hoàn thành luận văn Tôi xin cảm ơn người thân: gia đình, bạn bè động viên tạo điều kiện tốt để hoàn thành luận văn tốt nghiệp Lời cuối, xin chúc thầy cô giáo bạn mạnh khỏe, học tập công tác tốt phục vụ lĩnh vực môi trường nhiều nữa, góp phần cải thiện môi trường sống, giữ gìn môi trường lành cho hôm mai sau Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 12 năm 2016 Học viên Lê Thị Vân Anh MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Công ước Stockholm hợp chất ô nhiễm hữu khó phân hủy (Persistant Organic Pollutants - POPs) 1.2 Một số tính chất Pentaclobenzen Hexaclobenzen 1.2.1 Tính chất hợp chất polyclobenzen 1.2.2 Tính chất Pentaclobenzen 1.2.3 Tính chất Hexaclobenzen 1.3 Độc tính Petaclobenzen Hexaclobenzen 1.3.1 Độc tính Pentaclobenzen 1.3.2 Độc tính Hexaclobenzen 11 1.4 Một số nguồn phát thải PeCBz, HCB 13 1.4.1 Phát thải PeCBz, HCB từ hoạt động sản xuất công nghiệp 13 1.4.2 Phát thải PeCBz, HCB từ lò đốt công nghiệp .15 1.4.3 Cơ chế hình thành PeCBz, HCB từ trình đốt cháy 17 1.4.4 Hệ số phát thải PeCBz, HCB từ trình đốt .19 1.5 Các phương pháp xử lý phân tích mẫu xác định hàm lượng PeCBz, HCB mẫu chất thải rắn 22 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.1 Đối tượng nghiên cứu 34 2.2 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 34 2.3 Phương pháp nghiên cứu .35 2.3.1 Hóa chất, dụng cụ thí nghiệm thiết bị 35 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu kỹ thuật sử dụng 37 2.4 Chuẩn bị mẫu phân tích hàm lượng PeCBz, HCB thiết bị GC/ECD 37 2.4.1 Chuẩn bị mẫu .37 2.4.2 Quy trình phân tích tính toán kết .39 2.4.3 Tính toán hệ số phát thải 43 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .44 3.1 Nghiên cứu, khảo sát điều kiện tối ưu trình tách chiết mẫu xác định hàm lượng PeCBz HCB mẫu chuẩn 44 3.1.1 Khảo sát điều kiện tối ưu trình phân tích PeCBz, HCB thiết bị GC - ECD 44 3.1.2 Đánh giá điều kiện cần cho phân tích PeCBz, HCB thiết bị GC-ECD 53 3.1.3 Khảo sát điều kiện tối ưu đến trình tách, chiết mẫu xác định hàm lượng PeCBz, HCB 55 3.1.4 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình xác định PeCBz, HCB 58 3.1.5 Đánh giá điều kiện cần cho phương pháp phân tích PeCBz, HCB 60 3.2 Đánh giá hàm lượng HCB PeCBz có mẫu tro xỉ thải từ trình đốt cháy lò đốt công nghiệp 63 3.2.1 Nồng độ PeCBz, HCB mẫu tro thải xỉ thải số lò đốt số tỉnh thuộc Việt Nam 64 3.2.2 Mối liên hệ nồng độ PeCBz, HCB tro thải xỉ thải lò đốt .67 3.3 Tính toán hệ số phát thải HCB PeCBz mẫu tro từ trình đốt cháy lò đốt rác lò sản xuất công nghiệp 69 3.4 Các phương án giảm thiểu phát thải PeCBz HCB 71 3.4.1.Tiếp cận phòng ngừa 72 3.4.2 Nghiên cứu xử lý, giảm thiểu mức độ độc PeCBz HCB 74 KẾT LUẬN 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC 83 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Công thức cấu tạo PeCBz Hình 1.2 Công thức cấu tạo HCB Hình 1.3 Mô tả kỹ thuật chiết Soxhlet 27 Hình 2.1 Sơ đồ lò đốt chất thải vị trí thu thập mẫu 37 Hình 2.2 Tóm tắt quy trình phân tích mẫu tro thải để xác định hàm lượng PeCBz, HCB 40 Hình 3.1 Chế độ chia dòng tỉ lệ 1:5 45 Hình 3.2 Chế độ chia dòng tỉ lệ 1:20 45 Hình 3.3 Chế độ chia dòng tỉ lệ 1:10 .46 Hình 3.4 Tốc độ khí mang 0,5 ml/phút 47 Hình 3.5 Tốc độ khí mang ml/phút 47 Hình 3.6 Tốc độ khí mang 1,5 ml/phút 48 Hình 3.7 Sắc đồ PeCBz, HCB tốc độ gia nhiệt 4°C/phút .49 Hình 3.8 Sắc đồ PeCBz, HCB tốc độ gia nhiệt 8°C/phút .49 Hình 3.9 Sắc đồ PeCBz, HCB tốc độ gia nhiệt 12°C/ phút 50 Hình 3.10 Sắc đồ PeCBz, HCB tốc độ gia nhiệt 20°C/phút 50 Hình 3.11 Đường chuẩn nội PeCBz 52 Hình 3.12 Đường chuẩn nội HCB 53 Hình 3.13 Sắc đồ thể độ ổn định PeCBz, HCB nồng độ 25 ppb 54 Hình 3.14 Mẫu bị nhiễm bẩn este phtalat 59 Hình 3.15 Đánh giá giới hạn phát phương pháp PeCBz, HCB nồng độ ng/g trọng lượng khô 61 Hình 3.16 Sắc đồ đánh giá hiệu suất thu hồi phương pháp phân tích PeCBz, HCB 62 Hình 3.17 Hàm lượng PeCBz, HCB mẫu tro thải xỉ thải lò đốt hoạt động công nghiệp 67 Hình 3.18 Hàm lượng PeCBz, HCB mẫu tro thải xỉ thải lò đốt rác Nam Sơn – Hà Nội 68 Hình 3.19 Hàm lượng PeCBz, HCB mẫu xỉ thải số lò đốt rác Hải Dương Hà Nội 68 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Một số tính chất hóa lý PeCBz Bảng 1.2 Thời gian bán phân hủy HCB môi trường Bảng 1.3 Độc cấp tính mãn tính với sinh vật nước Bảng 1.4 Hệ số phát thải PeCBz số ngành 20 Bảng 1.5 Hệ số phát thải PeCBz trình đốt cháy nhiên liệu 20 Bảng 1.6 Hệ số phát thải PeCBz lò đốt chất thải công nghiệp 21 Bảng 1.7 Ước tính trung bình phát thải khí toàn cầu HCB 21 Bảng 3.1 Thông số tối ưu phân tích PeCBz, HCB thiết bị GC-ECD 2010 .51 Bảng 3.2 Kết đánh giá độ ổn định PeCBz, HCB nồng độ 25 ppb GC-EC 54 Bảng 3.3 Kết đánh giá giới hạn phát thiết bị với PeCBz, HCB 55 Bảng 3.4 Kết hiệu suất thu hồi trình chiết mẫu 56 Bảng 3.5 Hiệu suất thu hồi làm mẫu 58 Bảng 3.6 Kết đánh giá giới hạn phát phương pháp phân tích PeCBz, HCB 60 Bảng 3.7 Hiệu suất thu hồi PeCBz, HCB 62 Bảng 3.8 Danh sách lò đốt rác thu thập mẫu 63 Bảng 3.9 Danh sách lò đốt công nghiệp thu thập mẫu .64 Bảng 3.10 Nồng độ PeCBz, HCB mẫu tro thải xỉ thải 65 Bảng 3.11 Một số thông tin loại hình thải lò đốt 69 Bảng 3.12 Hệ số phát thải PeCBz, HCB (µg/tấn) từ trình đốt cháy lò đốt 70 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt Axe Acetone Axeton CB209 Decachlorobiphenyl Decaclorobiphenyl CV Coefficient of Variation Hệ số biến thiên DCM Dichloromethane Diclometan DWI Domestic waste incinerator Lò đốt rác thải sinh hoạt EF Emission factor Hệ số phát thải ES External Standard Chất chuẩn đồng hành GC-ECD Gas Chromatography-Electron Sắc kí khí-Detector bắt giữ Capture Detector điện tử ECD HCB Hexachlorobenzene Hexaclobenzen IDL Instrument Detection Limit Giới hạn phát thiết bị IS Internal Standard Chất chuẩn nội IWI Industrial waste incinerator Lò đốt rác thải công nghiệp LOD Limit of Detection Giới hạn định tính LOQ Limit of Quantitation Giới hạn định lượng MDL Method Detection Limit Giới hạn phát phương pháp MRL Miniral Risk Level Mức rủi ro tối thiểu MWI Medical waste incinerator Lò đốt rác thải y tế n-Hec n-Hexane n-Hecxan PBDE Polychlorinated biphenylether Polyclorin biphenylete PCBs Polychlorinated biphenyls Polyclorin biphenyl PCDD Polychlorinated dibenzodioxin Polyclorin dibenzodioxin PCDF Polychlorinated dibenzofuran Polychlorin dibenzofuran PeCBz Pentachlorobenzene Pentaclobenzen Kí hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn U-POPs Unintentional Persistant Hợp chất ô nhiễm hữu khó organic pollutants phân hủy phát sinh không chủ định Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài luận văn “Đánh giá phátthải Pentaclobenzen (PeCBz), Hexaclobenzen (HCB) tro thải lò đốt công nghiệp đề xuất biện pháp giảm thiểu” thực với mục tiêu sau: - Đánh giá hàm lượng PeCBz HCB mẫu tro thải số lò đốt rác lò đốt phục vụ cho hoạt động sản xuất công nghiệp - Bước đầu tính toán hệ số phát thải - Đề xuất phương án giảm thiểu phát thải HCB, PeCBz CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Công ước Stockholm hợp chất ô nhiễm hữu khó phân hủy (Persistant Organic Pollutants - POPs) Công ước Stockholm hợp chất ô nhiễm hữu khó phân huỷ (gọi tắt Công ước Stockholm) Hiệp ước môi trường lớn, có tính toàn cầu nước ký kết thực nhằm mục đích bảo vệ sức khoẻ người, đa dạng sinh học môi trường trước nguy cơ, rủi ro hợp chất POPs gây Công ước Stockholm k ngày 22 tháng năm 2001 Stockholm bắt đầu có hiệu lực từ ngày tháng năm 2004 Việt Nam phê chuẩn Công uớc Stockholm chất ô nhiễm hữu khó phân hủy vào ngày 22 tháng năm 2002, trở thành thành viên thứ 14 Công uớc Công ước Stockholm quy định việc ngừng sản xuất, hạn chế sử dụng tiêu hủy hoàn toàn số hợp chất ô nhiễm hữu khó phân hủy người tạo ra, đồng thời thực biện pháp cần thiết để giảm thiểu liên tục phát thải không chủ định chất ô nhiễm hữu khó phân hủy hoạt động sản xuất công nghiệp, sinh hoạt xử l chất thải sinh Các chất ô nhiễm hữu khó phân huỷ chất hữu tồn bền vững môi trường, phát tán rộng, có khả tích tụ sinh học có tính chất độc hại cao Các chất POPs gây tác hại nghiêm trọng cho sức khoẻ người (gây bệnh sinh sản, thần kinh, miễn dịch, ung thư, ), đa dạng sinh học môi trường [8,13,18,20] Số nhóm chất mà Công ước Stockholm quy định để quản lý gồm hàng trăm đơn chất khác bao gồm dạng hóa chất bảo vệ thực vật, hóa chất công nghiệp, hóa chất hình thành phát sinh không chủ định từ hoạt động sản xuất, kinh doanh sống Hexaclobenzen 12 chất ban đầu công ước Stockkholm liệt kê vào phụ lục A (loại bỏ) C (phát sinh không chủ định), sau hội nghị lần thứ tư (tháng năm 2009) pentaclobenzen lại liệt kê vào danh sách chất sản xuất không chủ ý cần loại bỏ Ngoài nhiều chất khác như: Alpha hexaclocyclohecxan Beta hexaclocyclohecxan hai hợp chất đồng thời sinh sản xuất lindan Những hợp chất có tính độc cao người sinh vật, chậm phân hủy tự nhiên, có khả tích lũy sinh học thông qua chuỗi thức ăn Một số yêu cầu Công ước như: cập nhật kế hoạch thực quốc gia, bổ sung khung sách pháp luật để đảm bảo quản lý an toàn chất ô nhiễm hữu khó phân hủy mới, kiểm kê, quan trắc báo cáo, nhằm nâng cao công tác quản lý hợp chất POPs toàn giới Tại Việt Nam, chế sách quản lý hợp chất POPs nói chung POPs phát sinh không chủ định (U-POPs) nói riêng Việt Nam nhiều bất cập 1.2 Một số tính chất Pentaclobenzen Hexaclobenzen 1.2.1 Tính chất hợp chất polyclobenzen Polyclobenzen nhóm hợp chất vòng thơm có nhiều nguyên tử hydro vòng benzen thay nhiều nguyên tử clo Các tính chất nhân thơm diện clo làm cho chúng có tính ổn định cao tích lũy mô mỡ Bên cạnh đó, clo có tác dụng kháng khuẩn khó cháy Những đặc tính khiến cho chúng có ứng dụng nhiều lĩnh vực Polyclobenzen ổn định nhiệt, với điểm sôi điểm nóng chảy cao Những tính chất tăng lên theo số nguyên tử clo (Stockholm ước năm 2001) Độ hòa tan polyclobenzen nước thấp (giảm với tăng clo), hệ số octanol/phân vùng nước (Kow) từ mức trung bình đến cao (tăng với tăng clo), áp suất thấp tới trung bình (giảm với tăng clo) Polyclobenzen khí bị suy thoái thông qua phản ứng oxy hóa quang hóa với gốc hydroxyl Polyclobenzentrong môi trường nước có khả hấp phụ lên trầm tích, đặc biệt trầm tích giàu hữu Quá trình chuyển hóa polyclobenzen đất tùy thuộc vào đặc điểm đất Sự hấp phụ - trình giải hấp đất ảnh hưởng đến tốc độ bay rửa trôi Phần lớn polyclobenzentrong đất bị bay [40] Quá trình bay xảy theo hai giai đoạn sau: giai đoạn đầu, tỷ lệ bay cao; giai đoạn thứ hai, tỷ lệ bay chậm nhiều, kiểm soát có lẽ tỷ lệ giải hấp hợp chất từ đất Hệ số hấp phụ đất với polyclobenzen thường tăng với hợp chất tăng clo, thời gian bán phân hủy đất tăng lên với tăng clo Nhưng hấp phụ polyclobenzen đất phụ thuộc vào nhiều thông số, tăng với gia tăng hàm lượng chất hữu Đối với sinh vật, tỷ lệ đào thải hợp chất polyclobenzen mô mỡ thấp số lượng clo hợp chất nhiều Nói tóm lại, hợp chất polyclobenzen có thời gian bán phân hủy dài gây độc với người sinh vật số lượng clo cao 1.2.2 Tính chất Pentaclobenzen Hình 1.1 Công thức cấu tạo PeCBz Pentaclobenzen thuộc nhóm hợp chất polyclobenzen bao gồm vòng benzen thay hydro hay nhiều nguyên tử clo Hợp chất có công thức tổng quát C6HCl5 viết tắt PeCBz (hình 1.1) PeCBz tồn dạng rắn, lỏng khí Một số tính chất vật lý hóa học PeCBz trình bày bảng 1.1 [35] Bảng 1.1 Một số tính chất hóa lý PeCBz Đặc tính Giá trị Khối lượng phân tử 250,34 (g/mol) Điểm nóng chảy 84,6 ° C Điểm sôi 277 ° C Tỉ trọng 1,83 g/cm3 Độ tan nước 0,551 – 0,562 mg/L 25°C Áp suất 0,11Pa 20°C Đặc tính Giá trị 0,212 Pa 25°C Octanol / hệ số phân vùng nước 5,18 (log Kow) Octanol / hệ số phân vùng cacbon 4,1 – 6,3 (log Koc) Hằng số Henry (Pa.m3/mol) g 71,9 25°C PeCBz chất tan nước nước Hệ số log Kow khoảng 5,18, hợp chất có khả tích lũy sinh học cao không bị phân hủy trình sinh học Tuy nhiên, PeCBz bị phân hủy tác nhân quang hóa, trình phân hủy diễn mạnh nhanh bề mặt nước tác dụng xạ mặt trời khoảng 41% vòng 24 Chu kì bán hủy ước tính PeCBz bề mặt nước khoảng 194 – 1250 ngày, chu kì bán hủy ước tính môi trường yếm khí sâu nước khoảng từ ngày đến 1380 ngày [35] Trong lòng đất, thời gian bán phân hủy 194-345 ngày [12] Trong khí quyển, PeCBz bị oxi hóa ánh sáng phản ứng nhiều với gốc hydroxyl (OH) Thời gian bán phân hủy ước tính PeCBz khí khoảng 370 ngày thời gian bán phân hủy ước tính PeCBz khí phản ứng với gốc hydroxyl 185 ngày [35] Trước đây, PeCBzlà thành phần hỗn hợp polyclobenzen thêm vào sản phẩm có chứa polyclorin biphenyl (PCBs) để giảm độ nhớt Những sản phẩm sử dụng để truyền nhiệt, chủ yếu thiết bị điện (điện môi lỏng cho máy biến áp) Một số biến áp sử dụng lưu trữ chờ tiêu hủy [15] Pentaclobenzen sử dụng khứ trung gian hóa học sản xuất loại thuốc diệt nấm: pentaclonitrobenzen (quintozen) Nó sử dụng thuốc diệt nấm, chất chống cháy Trên thực tế, PeCBz có mặt tạp chất sản phẩm dung môi, thuốc diệt nấm, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu [16] pentaclophenol sử dụng để xử lý gỗ Pentaclobenzen có mặt sản phẩm phụ sản xuất tetraclobenzen, tetracloethylen, tricloethylen 1,2-dicloethan sử dụng chất trung gian (Công ước Stockholm 2014) PeCBz sản xuất vô ý trình cháy (sinh khối, chất thải rắn than đá), trình nhiệt công nghiệp [10] Sự hình thành PeCBz xảy hoạt động công nghiệp sản xuất bột giấy, luyện kim, xử lý bùn hoạt tính từ xử l nước 1.2.3 Tính chất Hexaclobenzen Hexaclobenzen (HCB) hóa chất công nghiệp polyclobenzen với công thức phân tử C6 Cl6, không tan nước, dễ tan chất béo, dầu dung môi hữu Hình 1.2 Công thức cấu tạo HCB HCB nguyên chất dạng tinh khiết màu trắng, gồm nhiều đồng phân không gian, có đồng phân gammar có khả thăng hoa nhiệt độ cao HCB chất bền vững điều kiện thường, bền với tác động ánh sáng, chất oxy hóa môi trường axit Trong nước HCB liên kết với trầm tích chất lơ lửng Thời gian bán phân hủy HCB nước khó ước tính, khoảng năm, liên quan đến khả hòa tan thấp áp suất cao Theo Barber cộng (2005), áp suất cho phép HCB tìm thấy gần độc quyền pha khí (70%) Trong không khí, làm giảm cách phản ứng với gốc hydroxyl (OH-) hay quang phân Thời gian bán phân hủy HCB môi trường trình bày bảng 1.2 [7] Bảng 1.2 Thời gian bán phân hủy HCB môi trường Môi trường Thời gian bán phân hủy Tài liệu tham khảo (năm) >6 Mackay et al (1992) 2,7 - 5,7 Howard et al (1991) Đất 2,7 - 22 Euro Chlor (2002) Không khí Prinn et al (1995) Nước Hexaclobenzen chất gây ô nhiễm môi trường dai dẳng nhất, có khả tích lũy sinh học môi trường, động vật người HCB liệt kê vào phụ lục A & C (cần loại bỏ hình thành không chủ đích) công ước Stockholm Hầu tất sản phẩm thương mại HCB kết thúc vào cuối năm 19 Tuy nhiên, HCB tiếp tục thải môi trường từ nhiều nguồn khác Điều xảy thông qua việc sử dụng số loại thuốc trừ sâu clo (nó tồn tạp chất số loại thuốc trừ sâu clo), tái phát thải từ đất “cũ” chứa HCB việc sử dụng HCB làm thuốc trừ sâu trước đây, phát sinh trình cháy không hoàn toàn [11] Khí thải HCB đến từ trình nhiệt hóa chất tương tự Dioxin/Furan, bắt nguồn từ việc phát sinh không chủ định trình công nghiệp liên quan đến việc đốt cháy không hoàn toàn, trình luyện kim, sản xuất xi măng, đốt rác thải sinh hoạt, chất thải nguy hại, sản xuất hóa chất công nghiệp khác (chủ yếu dung môi clo, chất thơm clo) 1.3 Độc tính Petaclobenzen Hexaclobenzen 1.3.1 Độc tính Pentaclobenzen Pentaclobenzen chất gây độc cho người độc cho sinh vật PeCBz thí nghiệm loài chuột Các phép thử độc cấp tính có sau phơi nhiễm qua đường miệng da Trong nghiên cứu Allen cộng (1979), giá trị LD50 sau phơi nhiễm qua miệng chuột 250 mg/kg trọng lượng thể, vòng ngày làm tăng tổn thương chức gan [35] Cục bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) đưa khuyến nghị ngưỡng hấp thu hàng ngày cho phép PeCBz người mà không gây ảnh hưởng đến sức khỏe (TDI - Tolerable Daily Intake) 0,5 ng/g trọng lượng thể Giá trị TDI tính toán dựa liều lượng ảnh hưởng thấp quan sát thấy (LOAEL - Lowest Observed Adverse Effect Level) chia cho hệ số không chắn (uncertainty factor) 300 LOAEL nồng độ PeCBz gây ảnh hưởng thấp tới sức khỏe khỉ nâu bị hấp thu hợp chất ngày [35] PeCBz phát có sữa tích luỹ thai bà mẹ [37] Hàm lượng trung bình PeCBz mẫu sữa mẹ sau sinh - tuần phụ nữ Canada < ng/g với giá trị lớn ng/g Phân tích PeCBz sữa mẹ, thấy 97 % 210 mẫu sữa phát có PeCBz [17] Cộng đồng quốc gia Châu Âu liệt PeCBz vào danh sách hợp chất độc với sinh vật nước Dữ liệu độ độc cấp tính PeCBz với sinh vật nước có với tảo, giáp xác cá Giá trị LC50 cho sinh vật nước 250 g/l cá Giá trị độ độc cấp tính thấp với cá nước EC50 = 100 µg/l Giá trị độ độc mãn tính thấp µg/l với cá nước Liều lượng không quan sát thấy ảnh hưởng (N EC) thấp 10 g/l cho loài giáp xác Theo thử nghiệm cấp tính mãn tính động vật, PeCBz có khả có tính độc tương đối người Những số liệu độc cấp tính mãn tính có sinh vật nước mặn Giá trị độ độc cấp tính thấp với giáp xác nước mặn LC50 = 87 µg/l Giá trị độ độc mãn tính thấp 14 µg/l với giáp xác nước mặn Bảng 1.3 giá trị độc tính cấp tính cấp mãn sinh vật nước [21] Bảng 1.3 Độc cấp tính mãn tính với sinh vật nước Loài Thời gian phơi nhiễm Tiêu chuẩn Thử nghiệm điểm cuối Tăng trưởng EC50 Giá trị (mg/l) 1,25 Tảo Ankistrodemus falcatus (acicularis) Thời gian phơi nhiễm Tiêu chuẩn Thử nghiệm điểm cuối 96 Tăng trưởng EC50 6,63 48 Chết LC50 0,3;1,25;5,3 ngày Sinh sản IC50 0,520 16 - 21 ngày Sinh sản NOEC 0,031 Chironomus thummi 48 Chết LC50 0,230 Chironomus tentans Chết LC50 168 (10°C) Chironomus tentans Chết LC50 150 (20°C) Chironomus tentans Chết LC50 137 (30°C) 48 Chết EC50 0,100 96 Chết LC50 0,250 Poecilia reticulata 8-14 ngày Chết LC50 0,180 Brachydanio rerio 28 ngày Sinh sản NOEC 0,034 Gambusia affinis 96 Chết LC50 3,2 Loài Selenastrum Capricornutum Giá trị (mg/l) Giáp xác Daphnia magna Ceriodaphnia dubia Daphnia magna Côn trùng Cá Oncorhynchus mykiss Lepomis macrochirus 10 3.2.2 Mối liên hệ nồng độ PeCBz, HCB tro thải xỉ thải lò đốt Hàm lượng PeCBz, HCB mẫu tro hoạt động sản xuất công nghiệp thể hình 3.17 Hàm lượng PeCBz, HCB mẫu tro lò đốt rác thải thể hình 3.18, 3.19.Trong đó, hình 3.18 thể hàm lượng PeCBz, HCB mẫu tro thải xỉ thải lò đốt rác thải sinh hoạt rác thải công nghiệp-y tế Hà Nội; hình 3.19 thể hàm lượng PeCBz, HCB xỉ thải số lò đốt rác Hà Nội Hải Dương 35 Nồng độ (ng/g) 30 25 PeCB-tro thải 20 HCB-tro thải 15 PeCB-xỉ thải 10 HCB-xỉ thải Pomina Pomina Southern Steel Mia Vina Kraft đườngPaper HB Vị trí lấy mẫu Hình 3.17 Hàm lượng PeCBz, HCB mẫu tro thải xỉ thải lò đốt hoạt động công nghiệp Dựa vào hình 3.17, ta thấy lò đốt hoạt động sản xuất công nghiệp hàm lượng PeCBz HCB tro thải nhiều hàm lượng chúng xỉ thải, chí có nhiều mẫu tro thải chứa hàm lượng PeCBz, HCB cao lại không tìm thấy chúng mẫu xỉ thải Điều gợi mở đến việc phát tán hàm lượng PeCBz, HCB pha khí lò đốt hoạt động sản xuất công nghiệp 67 300 Nồng độ (ng/g) 250 200 PeCB-tro thải 150 HCB-tro thải 100 PeCB-xỉ thải 50 HCB-xỉ thải Lò đốt chất thải sinh Lò đốt rác thải công hoạt nghiệp - y tế Địa điểm lấy mẫu Hình 3.18 Hàm lượng PeCBz, HCB mẫu tro thải xỉ thải lò đốt rác Nam Sơn – Hà Nội Nhìn vào đồ thị hình 3.18 ta thấy, điểm khảo sát hàm lượng PeCBz, HCB mẫu tro thải xỉ thải cao, hàm lượng PeCBz HCB lò đốt rác thải công nghiệp – y tế cao lò đốt rác thải sinh hoạt Hàm lượng PeCBz, HCB mẫu xỉ thải cao hàm lượng PeCBz, HCB mẫu tro thải lò đốt rác thải công nghiệp – y tế, lò đốt rác thải sinh hoạt hàm lượng PeCBz, HCB tro thải xỉ thải tương đồng 300 Nồng độ (ng/g) 250 200 150 PeCB-xỉ thải 100 HCB-xỉ thải 50 HN1 HN2 HN3 HD1 HD2 HD3 HD4 Địa điểm lấy mẫu Hình 3.19 Hàm lượng PeCBz, HCB mẫu xỉ thải số lò đốt rác Hải Dương Hà Nội 68 Trong mẫu xỉ thải lò đốt rác chứa hàm lượng PeCBz HCB từ cao đến cao, hàm lượng PeCBz số mẫu xỉ lên đến 250 ng g–1 Trong hàm lượng PeCBz cao hàm lượng HCB Các kết khảo sát sơ PeCBz, HCB rằng, nồng độ PeCBz, HCB tro xỉ thải lò đốt rác thải cao nồng độ PeCBz, HCB tro xỉ thải lò đốt công nghiệp Lượng PeCBz, HCB lò đốt tạo thành phụ thuộc vào vật liệu đốt, điều kiện đốt cháy vật liệu xúc tác [28,36] 3.3 Tính toán hệ số phát thải HCB PeCBz mẫu tro từ trình đốt cháy lò đốt rác lò sản xuất công nghiệp Một số thông tin hoạt động lò đốt rác thải sinh hoạt lò đốt phục vụ cho hoạt động công nghiệp số tỉnh phía Bắc phía Nam Việt Nam liệt kê bảng 3.11 Bảng 3.11 Một số thông tin loại hình thải lò đốt Vị trí lấy mẫu Loại lò đốt Tỉnh Lượng thải tạo thành lò hoạt động (kg/giờ) Tro Xỉ Công suất lò (tấn/giờ) HD1 IWI Hải Dương 4,1 91 HD2 MWI Hải Dương 0.8 18 0,2 HD3 DWI Hải Dương 5.2 127 1,3 HD4 DWI Hải Dương 50 0,5 HN1 DWI Hà Nội 12 290 HN2 IWI Hà Nội 12 300 HN3 MWI Hà Nội 55 0,5 VT1 IF 30 400 VT2 IF 30 380 Bà Rịa – Vũng Tàu Bà Rịa – Vũng Tàu 69 Vị trí lấy mẫu Loại lò đốt Tỉnh Lượng thải tạo thành lò hoạt động (kg/giờ) Tro Xỉ Công suất lò (tấn/giờ) VT3 IF Bà Rịa – Vũng Tàu 18 240 HB IF Hòa Bình 7.2 96 1,2 BD IF Bình Dương 8.4 112 1,4 Dựa vào công thức (6) mục 2.4.3, hệ số phát thải PeCBz, HCB từ trình đốt cháy lò đưa bảng 3.12 Bảng 3.12 Hệ số phát thải PeCBz, HCB (µg/tấn) từ trình đốt cháy lò đốt Hệ số phát thải (µg/tấn) Vị trí Loại PeCBz HCB lấy lò Tỉnh mẫu đốt Tro thải Xỉ thải Tro thải Xỉ thải HD1 IWI Hải Dương _ 2197 _ 1011 HD2 MWI Hải Dương _ 1228 _ 311 HD3 DWI Hải Dương _ 25226 _ 9203 HD4 DWI Hải Dương _ 16306 _ 5994 HN1 DWI Hà Nội 209,2 5422 167,5 3216 HN2 IWI Hà Nội 297,8 25745 263,7 11401 HN3 MWI _ _ _ 1295 VT1 IF 69,8 _ 21,96 _ VT2 IF 51,1 _ 7,44 _ VT3 IF _ _ 7,86 _ HB IF Hà Nội Bà Rịa – Vũng Tàu Bà Rịa – Vũng Tàu Bà Rịa – Vũng Tàu Hòa Bình _ _ _ 224 BD IF Bình Dương 180,8 _ 64,92 _ Bảng 3.12 cho thấy, hệ số phát thải dao động lớn loại lò đốt, PeCBz hệ số phát thải mẫu tro khoảng 51,11µg/tấn đến 297,8 µg/tấn xỉ thải từ 1228 µg/tấn đến 25226 µg/tấn; HCB hệ số phát thải mẫu 70 tro khoảng 7,44 µg/tấn đến 263,7 µg/tấn xỉ thải từ 224 µg/tấn đến 11401 µg/tấn Hệ số phát thải mẫu tro thải từ trình đốt rác PeCBz 209,2 µg/tấn đến 297,8 µg/tấn HCB 167,5 µg/tấn đến 263,7 µg/tấn; từ hoạt động sản xuất công nghiệp 51,1 µg/tấn đến 180,8 µg/tấn Hệ số phát thải PeCBz HCB trình đốt rác mẫu xỉ thải trình đốt rác từ 1228 µg/tấnđến 25745 µg/tấn từ 311 µg/tấn - 11401 µg/tấn Hệ số phát thải lò đốt rác thải củaPeCBz HCB xỉ thải lớn nhiều lần so với hệ số phát thải PeCBz HCB tro thải Và hệ số phát thải PeCBz HCB tro thải xỉ thải lò đốt rác thải lớn tro thải xỉ thải lò đốt hoạt động sản xuất công nghiệp Đối với lò đốt rác thải khảo sát tro thải xỉ thải hệ số phát thải PeCBz HCB xỉ thải lớn tro thải Hệ số phát thải PeCBz, HCB tro thải hoạt động sản xuất công nghiệp cao hệ số phát thải PeCBz, HCB xỉ thải.Bên cạnh đó, lò đốt rác thải có hệ số phát thải PeCBz HCB lớn lò đốt công nghiệp trung bình khoảng lần 100 lần tương ứng tro thải; lên đến hàng trăm lần xỉ thải Tuy nhiên, với tính chất nhẹ mịn xỉ thải nhiều lần, nên tro thải phát tán vào không khí gây ô nhiễm diện rộng nhiều so với xỉ thải, nguy ô nhiễm PeCBz, HCB khu vực rộng cao Và vấn đề khác đặt lượng xỉ thải chứa hàm lượng PeCBz HCB lớn thải vào môi trường gây nguy ô nhiễm PeCBz, HCB cao Do đó, cần có nghiên cứu sâu phát thải PeCBz từ loại lò đốt tỉnh Việt Nam để từ đưa biện pháp quản lý an toàn cho phát thải loại U-POPs 3.4 Các phương án giảm thiểu phát thải PeCBz HCB Để giảm lượng phát thải hợp chất hữu khó phân hủy POP (PeCBz, HCB) đòi hỏi cách tiếp cận có cấu trúc để mô tả định lượng PeCBz HCB cho nguồn phát thải Bước cần thiết để thực hành động thích hợp nhằm giảm loại bỏ hình thành chất gây ô nhiễm Các giải pháp nhằm giảm thiểu rủi ro liên quan đến HCB PeCBz là: 71 - Phòng ngừa: ngăn chặn hình thành phát thải hợp chất từ nguồn Đây biện pháp ưu tiên, phòng ngừa biện pháp tối ưu giảm thiểu cố môi trường, giảm thiểu tối đa thiệt hại gây cho người sinh vật, tiết kiệm chi phí cho việc xử lý hợp chất ô nhiễm sau chúng hình thành - Xử lý:sau chất ô nhiễm hình thành tìm cách để xử lý chất ô nhiễm đó, chuyển chúng dạng độc hại trước thải môi trường 3.4.1.Tiếp cận phòng ngừa Stockholm ước (Điều 5, 2014) qui định bên phải áp dụng biện pháp nhằm giảm tổng mức phát thải từ nguồn phát sinh không chủ định, với mục tiêu giảm thiểu không ngừng cuối để loại trừ, khả thi Áp dụng kỹ thuật tốt có phương thức tốt môi trường, ưu tiên quy trình, kỹ thuật phương pháp thay có tính hữu dụng tương tự mà tránh hình thành phát thải hợp chất POP phát sinh không chủ định Trong kế hoạch này, trước tiên người ta áp dụng số cách để ngăn chặn làm giảm có mặt yếu tố clo từ nguồn 3.4.1.1 Kiểm soát nguyên liệu Thay vật liệu ban đầu tham gia vào trình điều cần thiết Công ước Stockholm (Điều 5, 2014) ủng hộ việc sử dụng chất độc hại, cấm POPs nguyên liệu ban đầu Sự hình thành PeCBz HCB xảy có mặt đồng thời cacbon, clo oxy suốt trình nhiệt sử dụng chất xúc tác kim loại Do đó, số lượng kiểm soát chất hữu chứa clo (dầu, dầu nhờn, polyme, phụ gia) sớm tiến trình giúp giảm lượng khí thải POPs Bất có thể, loại nguyên liệu phải thay 3.4.1.2 Quản lý chất thải Công nghệ vật liệu sản xuất chất thải cần khuyến khích thích hợp, thúc đẩy tách biệt, phục hồi tái chế nguyên liệu (đặc biệt liên quan đến chất thải đô thị y tế) 72 ... số phát thải PeCBz HCB tro thải Và hệ số phát thải PeCBz HCB tro thải xỉ thải lò đốt rác thải lớn tro thải xỉ thải lò đốt hoạt động sản xuất công nghiệp Đối với lò đốt rác thải khảo sát tro thải. .. LÊ THỊ VÂN ANH ĐÁNH GIÁ SỰ PHÁT THẢI PENTACLOBENZEN (PeCBz), HEXACLOBENZEN (HCB) TRONG TRO THẢI CỦA LÒ ĐỐT CÔNG NGHIỆP VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Chuyên ngành: Khoa học môi... Pentaclobenzen (PeCBz), Hexaclobenzen (HCB) tro thải lò đốt công nghiệp đề xuất biện pháp giảm thiểu thực với mục tiêu sau: - Đánh giá hàm lượng PeCBz HCB mẫu tro thải số lò đốt rác lò đốt phục vụ