MỞ ĐẦU Trong chiến tranh xâm lƣợc Việt Nam, từ năm 1961 đến năm 1971, quân đội Mỹ đã sử dụng khoảng 74 triệu lít các chất diệt cỏ, da cam - dioxin (ƣớc tính trong số đó có chứa hơn 170 kg dioxin) và hơn 9.000 tấn chất độc kích thích CS (gọi tắt là chất độc CS) cùng với các đạn dƣợc chứa chất độc CS đã thả xuống lãnh thổ nƣớc ta. Các loại chất độc này đã khiến khoảng 4,8 triệu ngƣời dân nƣớc ta bị phơi nhiễm, môi trƣờng sinh thái của các khu vực nhiễm độc đã bị hủy hoại nặng nề, cho đến nay chúng ta vẫn đang tiếp tục khắc phục hậu quả. Chất độc CS và đạn dƣợc chứa chất độc CS vẫn còn tồn lƣu với số lƣợng lớn, một phần nằm ở các kho - căn cứ quân sự cũ, một phần nằm rải rác trong các cánh rừng, nƣơng rẫy các tỉnh miền Bắc, miền Trung, miền Nam và Tây Nguyên của nƣớc ta. Ngoài ra, trƣớc khi rút chạy khỏi các căn cứ, Mỹ, Ngụy còn đào hố chôn lấp các thùng đạn dƣợc chứa chất độc CS và các chất độc khác mà chúng ta vẫn chƣa thể thống kê [1].
Bom, mìn, vật nổ nằm trong lòng đất không chỉ là mối hiểm nguy tiềm ẩn gây ra những hậu quả khôn lƣờng, ảnh hƣởng rất lớn đến mọi mặt đời sống của ngƣời dân mà còn là rào cản đối với sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nƣớc, là tác nhân gây ô nhiễm môi trƣờng. Hiện nay, việc thu gom, tiêu hủy bom mìn, đạn dƣợc chủ yếu tập trung xử lý các loại thuốc phóng, thuốc nổ, thuốc hỏa thuật. Riêng đối với bom, mìn, vật nổ chứa chất độc hóa học thì lực lƣợng công binh, kết hợp với bộ đội hóa học, bộ đội quân y tiến hành xử lý đơn lẻ tại các thao trƣờng hoặc tại thực địa (nơi phát hiện và khó vận chuyển, tập kết) bằng các biện pháp nhƣ chôn lấp, trung hòa, clo hóa, thiêu đốt,… nhằm giảm độc tính cao nhất của các loại chất độc hóa học. Các biện pháp này còn chƣa đồng bộ, chƣa triệt để, ít nhiều dẫn đến việc lan truyền chất ô nhiễm khác ra môi trƣờng, ảnh hƣởng tới sức khỏe cán bộ, chiến sĩ trực tiếp thu gom, xử lý, hoặc tham gia sinh hoạt, huấn luyện, diễn tập hàng ngày tại các thao trƣờng cũng nhƣ dân cƣ lân cận các khu xử lý tại chỗ.
Thực tế, hiện nay chúng ta chƣa có công nghệ và hệ thống xử lý đồng bộ, triệt để, cơ động đối với các loại nƣớc mặt, nƣớc thải, khí thải, sản phẩm phân hủy, rác thải nhiễm hoặc chứa chất độc quân sự nói chung và chất độc kích thích CS nói riêng. Nhằm góp phần cập nhật thêm các thông tin, số liệu về hiện trạng ô nhiễm 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cũng nhƣ nghiên cứu đề xuất giải pháp mới để xử lý môi trƣờng nƣớc chứa chất độc kích thích CS, tác giả đã chọn đề tài luận văn: “Đánh giá hiện trạng ô nhiễm chất độc kích thích CS trong môi trường nước mặt tại tỉnh Nghệ An và bước đầu đề xuất giải pháp xử lý” với mục tiêu và nội dung nghiên cứu chính nhƣ sau: Mục tiêu của luận văn: - Đánh giá đƣợc mức độ tồn lƣu chất độc kích thích CS tại 1 số địa điểm thuộc Quân khu 4 và hiện trạng ô nhiễm chất độc kích thích trong môi trƣờng nƣớc mặt ở đơn vị đóng quân tại Nghê ̣ An. - Nghiên cứu và bƣớc đầu đề xuất đƣợc giải pháp để xử lý nƣớc mặt nhiễm chất độc kích thích CS tồn lƣu sau chiến tranh. Nội dung nghiên cứu chính của luận văn: Nội dung 1: Tổng quan chung về chất độc kích thích CS: tính chất vật lý, tính chất hóa học, độc tính.
Nội dung 2: Thu thập số liệu về mức độ tồn lƣu chất độc kích thích tại Quân khu 4 và hiện trạng ô nhiễm chất độc kích thích CS trong môi trƣờng nƣớc mặt ở đơn vị đóng quân tại Nghê ̣ An. Nội dung 3: Nghiên cứu xây dựng và bƣớc đầu đề xuất giải pháp quản lý và xử lý nƣớc nhiễm chất độc kích thích CS bằng công nghệ oxi hóa nâng cao. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1. Tổng quan chung về chất độc kích thích 1.
Họ chất độc kích thích Họ chất độc kích thích là những hợp chất hóa học có tác dụng gây mất sức tạm thời bằng cách gây kích thích mắt (chảy nƣớc mắt, co giật mi mắt,…), kích thích da (nóng, dát, mẩm đỏ, sƣng tấy,…), kích thích đƣờng hô hấp trên (khó thở, cảm giác nóng,…). Chất độc kích thích còn đƣợc gọi là chất kiể m soát bạo động, chất độc quấy rối, hơi cay,. Ba loại chất độc kích thích đƣợc công nhận, bao gồm: Lacrimators, chủ yếu gây chảy nƣớc mắt và ngứa mắt; Sternutators, chủ yếu làm hắt hơi và kích thích đƣờng hô hấp trên; và chất độc gây nôn. Một số chất độc kích thích phổ biến nhƣ CS, CN, DM, CR và CA, trong đó ba chất độc kích thích quan trọng nhất là CS, DM và CN đã và đang đƣợc sử dụng trong quân đội, an ninh.
Đặc điểm chung của họ chất độc này là: - Thời gian khởi phát nhanh (vài giây đến vài phút); - Tác động duy trì tƣơng đối ngắn (15-30 phút) khi nạn nhân thoát khỏi môi trƣờng có chất độc và đã khử độc (loại bỏ chất độc từ quần áo); - Hệ số an toàn cao (giữa liều gây chết và liều hiệu quả). Chất độc kích thích gây ra các hiệu ứng bằng cách kích thích giác quan, gây khó chịu hoặc cực kỳ đau trong các cơ quan bị ảnh hƣởng. Mắt, mũi và đƣờng hô hấp là những cơ quan chính chịu ảnh hƣởng, mặc dù đôi khi da cũng bị ảnh hƣởng. Các chất độc này gây mất sức tạm thời vì gây ngứa mắt và chảy nƣớc mắt, kích thích đƣờng hô hấp gây ho, khó thở, đôi khi buồn nôn và nôn mửa.
DM là một trong những hợp chất gây khó chịu và nôn mửa [12-15]. Mỹ đã không công nhận chất độc kích thích nhƣ là một chất độc chiến tranh hóa học nhƣ trong quy định của Công ƣớc Geneva năm 1925. Sau này, Công ƣớc Geneva năm 1925 đã đƣợc Mỹ phê chuẩn vào ngày 22 tháng 01 năm 1975. Trong chiến tranh Việt Nam, trƣớc khi phê chuẩn Công ƣớc, Mỹ sử dụng rộng rãi chất độc kích thích CS trên chiến trƣờng.
Ngày 08 tháng 04 năm 1975, Tổng thống Mỹ Ford ký sắc lệnh 11850 đơn phƣơng từ bỏ sử dụng các chất độc kích thích trong xung đột 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vũ trang, với những ngoại lệ nhất định. Những trƣờng hợp ngoại lệ bao gồm: kiểm soát các tù nhân nổi loạn của chiến tranh, sử dụng trong hoạt động cứu hộ, trong tình huống dân thƣờng có mặt nạ bảo vệ, sử dụng để bảo vệ đoàn xe khỏi những kẻ khủng bố hoặc các nhóm tƣơng tự [6, 12]. Các chất độc kích thích đƣợc biết đến trong cuộc gây rối ở Paris, Pháp năm 1968; ở Anh, Bắc Ireland trong những năm 1969, trong nhiều cuộc biểu tình phản đối ở Mỹ vào cuối thập niên 60 thế kỷ XX. Có lẽ nổi tiếng nhất trong nhóm chất độc kích thích là CN (1-chloroacetophenone).
Chất độc này đã đƣợc sử dụng trong nhiều năm và thƣơng mại hóa với tên gọi độc quyền “Mace”. Chất độc CS là hợp chất đƣợc sử dụng trong quân sự của hầu hết các quốc gia trên thế giới.1 Công thức hóa học của chất độc: (a) - CS, (b) - CR, (c) - CN Chất độc kích thích không dễ phân hủy vì chúng chỉ bị thủy phân ở một mức độ rất hạn chế, thậm chí sản phẩm thủy phân vẫn còn hoạt tính gây kích thích (ví dụ, chất độc CS). Việc tiêu độc các chất này có thể đƣợc thực hiện bằng cách sử dụng kiềm. Tuy nhiên, tùy theo tình hình, việc khử độc có thể gặp khó khăn trong một số điều kiện nhất định.
Dƣới đây là hình ảnh sử dụng chất độc kích thích để kiểm soát đám đông tại Pháp tháng 4 năm 2019.2 Hình ảnh cảnh sát Pháp sử dụng chất độc kích thích CS chống ngƣời biểu tình “Áo vàng” ngày 20.2019 Nguồn:http://vi.fr/phap/20190316-phap-paris-tam-diem-cua-phong-trao- ao-vang-hoi-thu-18. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Chất độc kích thích CS 1. Khái quát về chất độc kích thích CS Chất độc kích thích CS lần đầu tiên đƣợc Corson và Stoughton tổng hợp năm 1928.
Năm 1959, nó thay thế cho chất độc CN làm chất độc kích thích hay chất kiểm soát bạo động tiêu chuẩn trong quân đội Mỹ. Vào cuối những năm 50 của thế kỷ XX, chất độc kích thích CS cũng đƣợc hầu hết các cơ quan thực thi pháp luật của Mỹ và nhiều nƣớc trên thế giới thông qua, cho phép sử dụng [3, 6, 10-12]. Công thức phân tử: C10H5ClN2 Công thức cấu tạo: Danh pháp IUPAC: 2-chlorobenzalmalononitrile Tên thông thƣờng: O-chlorobenzylidene malononitrile Ký hiệu: CS và tên gọi tắt là chất độc CS. Chất độc kích thích CS đƣợc tổng hợp bằng cách cho 2-chlorobenzaldehyde tác dụng với malononitrile qua phản ứng ngƣng tụ Knoevenagel.
Phản ứng này đƣợc xúc tác bởi một bazo yếu nhƣ piperidin hoặc pyridin. Phƣơng trình phản ứng tổng hợp chất độc kích thích CS nhƣ sau: Hình 1.3 Phƣơng trình tổ ng hơ ̣p chất độc kích thích CS Dạng hữu ích của nó là dạng khói hoặc sƣơng mù của các hạt chất độc kích thích CS lơ lửng. Chất độc này ít hòa tan trong nƣớc, dễ tan trong dung môi hữu cơ, tan trong methylene chloride ở nhiệt độ phòng với độ hòa tan là 39 % khối lƣợng. Trong acetone, độ hòa tan của chất độc CS đạt khoảng 42 % khối lƣợng.
Chất độc CS thƣờng đƣợc phát tán bằng bình xịt, lƣ̣u đa ̣n, súng phun (lắp trên máy bay, sử 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com dụng trong chiế n tranh để tấn công trên địa bàn rộng), gây kích thích mắt, mũi, cổ họng dù ở nồng độ không cao, gây hoảng loạn và làm mất sức chiến đấu của đối phƣơng tạm thời. Chất độc CS là một tác nhân không gây chết ngƣời, đƣợc sử dụng phổ biến nhất trong các tình huống kiểm soát bạo động, gây tâm lý hoang mang. Ngoài ra, chất độc CS còn thƣờng đƣợc sử dụng trong nghiên cứu, huấn luyện và để kiểm tra khí tài phòng độc. Trong thời gian tham chiế n ta ̣i Viê ̣t Nam , quân đô ̣i Mỹ đã sƣ̉ du ̣ng chất độc CS để giải tán các cuô ̣c biể u tin ̀ h phản đố i chiế n tranh , hoă ̣c sƣ̉ dụng trên chiến trƣờng làm mấ t sƣ́c chiế n đấ u của quân đô ̣i ta .