CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1. Mức độ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ trong nước ở các sông trên Thế giới và Việt Nam 1. Mức độ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ trong nước ở các sông trên Thế giới Ô nhiễm nước là một trong những vấn đề môi trường mà thế giới đang phải đối mặt. Hiện nay, các sông trên thế giới ngày càng bị ô nhiễm nghiêm trọng do ảnh hưởng của các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp.
Sự xuất hiện của các chất ô nhiễm hữu cơ độc hại như: PAHs, PCBs, thuốc trừ sâu, phthalate.ở các sông đã dấy lên những lo ngại đối với sức khỏe con người và các loài thủy sinh.Guo và nhóm nghiên cứu đã thực hiện đánh giá sự xuất hiện của các aliphatic hydrocarbons (AHc) trong nước, các chất lơ lửng và trầm tích hệ thống sông Daliao bao gồm sông Hun, sông Taizi và sông Daliao. Nồng độ AHc trong nước mặt từ 13,39-283,62 µg/l. Điểm có nồng độ cao là do có nguồn thải bổ sung vào. Còn nồng độ giảm là do nước sông bị pha loãng.
Nồng độ cao nhất ở sông Hun là 283,62 µg/l, do ảnh hưởng của nước thải của thành phố Shenyang. Gần công ty Thép Benxi chính là vị trí có nồng độ AHc cao nhất sông Taizi. Điểm hợp lưu của Sông Hun và sông Taizi với sông Daliao là điểm có nồng độ cao nhất sông Daliao [68]. Vì vậy, để đánh giá nguy cơ ô nhiễm ở các sông thì việc khảo sát các nguồn thải đổ vào sông rất cần thiết.
Nồng độ PAHs trong nước sông Huaihe, Trung Quốc từ 0,86 đến 408 ng/l. Ngoại trừ một số điểm có nồng độ cao, còn lại hầu hết các mẫu nước đều thấp hơn hoặc tương đương với tiêu chuẩn nước không ô nhiễm của WHO (50mg/l) [70]. Các vị trí có nồng độ cao là do ảnh hưởng của các hoạt động công nghiệp. Trong nước sông Huaihe có chủ yếu là các PAH có khối lượng phân tử thấp (chiếm khoảng 78% tổng nồng độ các PAH) [32].
Một nghiên cứu khác về PAHs ở đoạn sông Hoàng Hà chảy qua tỉnh Hà Nam, Trung Quốc của Jian-Hui Sun và nhóm nghiên cứu cho thấy các PAHs có 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com khối lượng phân tử nhỏ (PAH 2 và 3 vòng) chiếm chủ yếu trong nước sông (92%). Các điểm có nồng độ PAHs cao trong nước do ảnh hưởng của nguồn nước thải công nghiệp, dòng thải đô thị và sự phát xạ của các hạt trong khí quyển. Nồng độ PAHs trong nước vào mùa khô cao hơn so với mùa mưa. Vì vào mùa mưa, nước sông bị pha loãng, nồng độ PAHs giảm [35].
Tuy nhiên, một nghiên cứu về mức độ PAHs trong nước sông Hun, Trung Quốc lại chỉ ra rằng nồng độ PAHs trong nước sông Hun vào mùa mưa cao hơn mùa khô. Trong mùa khô nồng độ cao nhất ở các điểm thượng lưu. Do vào mùa khô, dòng chảy bị hạn chế, làm giảm sự vận chuyển các chất ô nhiễm từ thượng lưu đến hạ lưu. Trong khi đó, mùa lũ nồng độ PAHs cao tại các điểm hạ lưu [29].
Nồng độ tổng PAHs trong nước sông Songhua, Trung Quốc dao động từ 163,54 đến 2746,25 ng/l với giá trị trung bình của 934,62 ng/l, trong đó chủ yếu là PAHs 2 và 3 vòng. Nồng độ PAHs cao nhất vào mùa hè, từ 105,49 đến 2603,64 ng/l với giá trị trung bình là 1423,65 ng/l và thấp nhất vào mùa thu, từ 86,15 đến 1001,64 ng/l [72]. Yongli Li và nhóm nghiên cứu đã đánh giá PAHs trong nước lưu vực sông Luanhe, Trung Quốc. Kết quả nghiên cứu cho thấy, PAHs trong nước sông lưu vực sông Luanhe từ 9,75 đến 309,75 ng/l.
Từ Guojiatun nồng độ PAHs tăng từ thượng nguồn đến hạ nguồn Panjiakou. Tuy nhiên, từ Panjiakou đến Jianggezhuang nồng độ PAHs lại giảm [73]. PAHs trong nước một số sông ở Trung Quốc Sông Số lượng PAHs Nồng độ trung bình Nguồn (ng/l) Sông Tonghui 16 762 [75] Sông Yangtze 11 2.095 [23] Sông Yellow 15 248 [24] 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Sông Hun 15 2.549,6 [26] Sông Qiantang 15 283,3 [74] Sông Densu là một trong những sông ô nhiễm ở Ghana do ảnh hưởng của sự gia tăng dân số, các hoạt động nông nghiệp, quá trình công nghiệp hóa. Trong nghiên cứu: “Mức độ các hợp chất đa vòng thơm ngưng tụ (PAHs) trong lưu vực sông Densu ở Ghana” của Joyce Amoako và các cộng sự đã đánh giá mức độ PAHs ở Potroase, Koforidua Intake, Suhyien, Mangoase, Asuboi, Nsawam, Afuaman, Ashalaja và Weija Intake thuộc lưu vực sông Densu.
Tổng nồng độ PAH trong sông Densu từ 13-80 µg/ml với giá trị trung bình là 37,1 µg/ml. Nồng độ tổng PAH cao nhất ở Koforidua Intake. Nồng độ PAHs trong 9 vị trí lấy mẫu đều vượt quá mức độ PAHs trong nước uống ở Mỹ. Các PAH có khối lượng phân tử thấp (PAH 2 và 3 vòng) chiếm 64%, các PAH 4 vòng chiếm 19%, các PAH 5 và 6 vòng chiếm 17% tổng PAHs trong lưu vực sông Densu [37].
Nồng độ PAHs trong nước sông Menderes, Thổ Nhĩ Kỳ từ 1,8 đến 24,9 µg/l (hình 1. S1 là vị trí trước khi có sự tác động của khu công nghiệp Denizli nên có nồng độ PAHs thấp nhất. Từ S2 đến S7 là các vị trí chịu tác động của khu công nghiệp. S8 là vị trí sau khu công nghiệp [27].
5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Tổng nồng độ PAHs trong nước sông Menderes, Thổ Nhĩ Kỳ Jiamo Fu và nhóm nghiên cứu có thực hiện những nghiên cứu về các chất hữu cơ bền vững trong đất, không khí, nước mặt, trầm tích, cá và động vật có vỏ cứng ở đồng bằng châu thổ sông Châu, Trung Quốc. Nghiên cứu về nước mặt được thực hiện ở 3 sông chính đổ vào sông đồng bằng châu thổ sông Châu Giang. Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ tổng OCPs trong nước sông từ 130-1200ng/l.
PCBs được tìm thấy trong tất cả các mẫu nước Châu Giang là: Tây Giang, Bắc Giang, Đông Giang và 7 nhánh đường thủy trong sông mặc dù nồng độ phát hiện thấp hơn 5ng/l [33]. Ở sông Chenab ở Pakistan nồng độ PCBs trong trầm tích cao hơn trong nước. Thượng nguồn bao gồm khu vực nông thôn và vùng nông nghiệp. Khu vực giữa sông bao gồm các khu đô thị và khu công nghiệp.
Hạ nguồn là vùng ven đô. Vì vậy, nồng độ PCB cao nhất tại các điểm ở giữa sông, tiếp theo là hạ nguồn và thượng nguồn. Nồng độ PCB từ các khu công nghiệp và đô thị đóng góp hơn 40% tổng PCB trong trầm tích và nước khu vực nghiên cứu [9]. Sông Sarno được mệnh danh là sông ô nhiễm nhất ở châu Âu.
Nồng độ PCBs trong nước hòa tan ở sông này từ 1,00 đến 5,20 ng/l với giá trị trung bình là 3,04 ng/l. Tetra-PCBs, penta-PCBs và hexa-PCBs xuất hiện phổ biến trong ở các vị 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Điều đó, được giải thích là do nồng độ của các congeners chứa trong chất lỏng trong các máy móc cao. Ngoài ra, nồng độ thuốc trừ sâu cơ clo trong nước hòa tan ở sông Sarno cũng dao động từ 0,44 đến 3,52 ng/l với giá trị trung bình 1,12 ng/l [51].
Hiện nay, xã hội phát triển nên con người ngày càng chú ý đến sức khỏe. Con người sử dụng nhiều hơn các sản phẩm chăm sóc sức khỏe. Tuy nhiên, chính là sản phẩm đó lại gây ô nhiễm nguồn nước. Một nghiên cứu được thực hiện tại Singapore nhằm đánh giá sự có mặt của dược phẩm và các sản phẩm chăm sóc sức khỏe trong nước thải, nước mặt và nước ngầm.
Kết quả nghiên cứu cho thấy có 5 PPCPs được phát hiện thấy trong tất cả các mẫu nước thải đó là: acetaminophen, carbamazepine, caffeine, diethyltoluamide và salicylic acid. Nước thải không qua xử lý, thải trực tiếp ra sông hồ gây ô nhiễm nước mặt và nước ngầm [48]. Trung Quốc là một trong những nước đang phát triển lớn nhất thế giới. Sự sẵn có và tiêu thụ PPCPs đã tăng lên đáng kể.
Trung Quốc cũng đang trở thành một trong những thị trường bán lẻ và sản xuất PPCPs lớn nhất trên thế giới [36]. Ngày càng có những mối quan tâm về những rủi ro môi trường tiềm năng của PPCPs. Vì vậy, nhiều nghiên cứu về PPCPs đã được tiến hành ở Trung Quốc. PPCPs trong nước một số sông trên thế giới Sông PPCPs Nồng độ (ng/l) Nguồn Sông Huangpu, Trung Thuốc kháng sinh ND−313,4 [34] Quốc Sông Qiantang, Trung Thuốc kháng sinh 7,0–51,6 [62] Quốc Sông Hai, Trung Quốc Thuốc kháng sinh 26–210 [46] Sông Danshui, Trung Quốc Hoocmon ND−55,3 [45] 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Sông Pearl, Trung Quốc Dược phẩm 11,2–102 [76] Sông Hoàng Hà, Trung Dược phẩm ND−416 [69] Quốc Sông Pearl, Trung Quốc Triclosan 0,6–347 [77] Sông Hoàng Hà, Trung Chất kháng khuẩn ND−64,7 [78] Quốc Sông Seine, Pháp Thuốc kháng sinh ND-544 [60] Sông Choptank, Mỹ Thuốc kháng sinh ND-694 [11] Sông Youngsan, Hàn Quốc Hoocmon 1,7–5,0 [39] Sông Llobregat, Tây Ban Hoocmon 2–5 [13] Nha Ngoài các nghiên cứu về thuốc trừ sâu, PCBs, PAHs, PPCPs còn có các nghiên cứu về PCDDs, PCDFs… như một nghiên cứu ở Trung Quốc đó là: “polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and dibenzofurans (PCDFs) and polychlorinated biphenyls (PCBs) trong các mẫu nước sông từ các nhánh giữa sông Trường Giang, Trung Quốc”.
Nghiên cứu này cho thấy nồng độ PCDD/Fs và PCBs trong sông Trường Giang là rất thấp. Nguồn thải PCDD/Fs chủ yếu từ nước thải của nhà máy sản xuất bột giấy. Ngoài ra, do đốt củi trong sinh hoạt và đốt than cũng là nguyên nhân dẫn đến sự có mặt của PCDD/Fs [53]. Hậu quả của thảm họa rò rỉ khí methyl isocyanate từ nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu ở Bhopal-Ấn Độ khiến hàng nghìn người chết.
Ngày nay, các chất hóa học độc hại tiếp tục bị rò rỉ gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân. Vì thế, ngày càng có nhiều nghiên cứu về thuốc trừ sâu ở đất nước sản 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com xuất endosulfan lớn nhất thế giới. Nghiên cứu của Amrita Malik và nhóm nghiên cứu: “Mức độ và sự phân bố dư lượng thuốc trừ sâu cơ clo bền vững trong nước và trầm tích sông Gomti (Ấn Độ) – một nhánh của sông Ganges” nhằm đánh giá mức độ và sự phân bố dư lượng thuốc trừ sâu cơ clo trong nước và trầm tích ở sông Gomti. Nhóm thuốc trừ sâu cơ clo bao gồm: aldrin, dieldrin, endrin, HCB, các đồng phân của HCH, các đồng phân/chất chuyển hóa DDT, các đồng phân (α and β) endosulfan, endosulfan sulfate, heptachlor và các chất chuyển hóa của nó, α- chlordane, γ-chlordane and methoxychlor [10].
Ngoài ra, còn có nghiên cứu: “Ô nhiễm thuốc trừ sâu sông Ghaggar ở Haryana, Ấn Độ” của A.Kaushik và nhóm nghiên cứu. Sông Ghaggar là một sông chính ở Bắc Ấn Độ.