MỞ ĐẦU Năm 2001, công ƣớc về giảm thiểu và loại bỏ việc sản xuất, sử dụng và thải loại 12 hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền vững (Persistent Organic Pollutants - POPs) gây nguy hại nhất đƣợc ký kết tại Stockholm, Thụy Điển gọi là Công ƣớc Stockhom. Việt Nam phê chuẩn Công ƣớc Stockholm về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy vào ngày 22 tháng 7 năm 2002, trở thành thành viên thứ 14 của Công ƣớc. Tại phiên họp ngày 08 tháng 5 năm 2009 ở Geneva, 9 loại nhóm chất/chất mới đã đƣợc thống nhất đƣa bổ sung vào danh sách các hóa chất độc hại theo Công ƣớc Stockholm, nâng tổng số nhóm chất/chất hữu cơ khó phân hủy (POPs) lên thành 21. Các đồng loại thuộc nhóm các hợp chất Polybrom điphenyl ete (PBDEs), nhƣ Hexabromodiphenyl ete và Heptabromodiphenyl ete,… Endosulfan, Lindan nằm trong số 9 nhóm hợp chất/chất mới này, gọi tắt là chất POPs mới.
Các hợp chất POPs là các chất hữu cơ khá bền vững trong môi trƣờng, khó bị phân hủy hóa học, sinh học và quang học. Các chất này có độc tính cao đồng thời có khả năng tích lũy sinh học trong chuỗi thức ăn dẫn đến sự tác động lớn đến hệ sinh thái và sức khỏe con ngƣời. Hầu hết các hợp chất POPs đều là những chất có độ tan thấp trong môi trƣờng nƣớc, tuy nhiên, do đặc tính tích lũy vào các hạt lơ lửng trong nƣớc, tích lũy trong trầm tích và trong chuỗi thức ăn của hệ sinh thái dƣới nƣớc mà các chất POPs có thể lan truyền trên diện rộng từ nguồn phát sinh vào nguồn nƣớc mặt và theo dòng chảy đổ ra biển. POPs có thể xâm nhập vào cơ thể con ngƣời thông qua đƣờng ăn uống, sự cố trong lao động và qua môi trƣờng sống.
Trong số 9 nhóm chất/ chất POPs mới này, Lindan và Endosulfan nằm trong nhóm các chất hữu cơ bền vững phát sinh trong sản xuất nông nghiệp, chúng là hoạt chất trong một số loại thuốc trừ sâu. Lindan là hợp chất hữu cơ bền vững, dễ dàng tích tụ sinh học ở mức độ cao trong chuỗi thức ăn. PBDEs là những hóa chất phát sinh trong công nghiệp, chúng đƣợc sử dụng làm thành phần của chất chậm cháy, ngoài ra chúng cũng là nhóm hóa chất phát sinh không chủ định trong quá trình đốt cháy, trong các chu trình công nghiệp và các quá trình gia nhiệt. PBDEs tồn tại rất bền vững trong môi trƣờng, tích tụ sinh học cao và khả năng phân tán rộng.
PCBs là nhóm chất POPs cũ nhƣng hiện nay, tại Việt Nam, nhóm chất vẫn lan truyền trong môi trƣờng từ việc thải bỏ các vật dụng và dầu biến thế có chứa PCBs … Vì lý do đó, 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com trong luận án này, chúng tôi lựa chọn nghiên cứu 3 nhóm chất POPs điển hình cho cả các chất POPs cũ và các chất POPs mới là OCPs, PCBs và PBDEs trong môi trƣờng trầm tích và sinh học. Việt Nam là quốc gia có tốc độ phát triển các khu công nghiệp nhanh chóng, trong đó có khu vực duyên hải miền Trung gồm các tỉnh từ Thanh Hoá đến Bình Thuận. Các khu vực cửa sông và ven biển là nơi tập trung các hoạt động vận tải, công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và đây là những điểm có nguy cơ phát tán các chất ô nhiễm độc hại, trong đó có các hợp chất POPs. Phần lớn các chất ô nhiễm sẽ bị phân tán ở các nguồn nƣớc mặt, từ đây chúng đƣợc tích lũy một phần tại các khu vực cửa sông, và một phần theo dòng chảy phân tán vào nƣớc biển.
Một số cửa sông, vùng ven biển đƣợc lựa chọn nghiên cứu trong luận án gồm Cửa Hội (Sông Lam -Nghệ An), Cửa Nhật Lệ (sông Nhật lệ - Quảng Bình), Cửa Việt (Sông Thạch Hãn - Quảng Trị), Vịnh Lăng Cô (Thừa Thiên - Huế), Cửa Đại (Sông Thu Bồn - Quảng Nam) và Cửa sông Hàn (Sông Hàn - Đà Nẵng) là các cửa sông lớn, thuộc các khu vực có nhiều hoạt động du lịch và tốc độ công nghiệp hóa tăng nhanh nhƣng chƣa có nhiều nghiên cứu, đánh giá về hàm lƣợng các hợp chất POPs đặc biệt là các POPs mới ở các khu vực này. Việc nghiên cứu phƣơng pháp xử lý mẫu và phân tích các hợp chất POPs mới cũng nhƣ quan trắc nhằm đánh giá chất lƣợng môi trƣờng đang đƣợc các nhà khoa học đặc biệt quan tâm. Các phƣơng pháp xử lý mẫu và phân tích các POPs mới trong các đối tƣợng môi trƣờng đã và đang đƣợc nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu và cũng có những tiêu chuẩn đƣợc ban hành tại các nƣớc nhƣ tiêu chuẩn kỹ thuật của Cơ quan Bảo vệ Môi trƣờng Mỹ (US EPA),… Tuy nhiên, tại Việt Nam, hiện nay chƣa có đầy đủ tiêu chuẩn/quy chuẩn kỹ thuật hƣớng dẫn phƣơng pháp xử lý mẫu và phân tích các hợp chất POPs (cả các chất/nhóm chất POPs cũ và mới) mà chủ yếu là các công trình nghiên cứu đơn lẻ tại một số phòng thí nghiệm lớn. Hiện trạng hiện nay, các phòng thí nghiệm đều sử dụng các tiêu chuẩn hƣớng dẫn phƣơng pháp phân tích của một số quốc gia trong đó có tiêu chuẩn EPA (Mỹ) và một số phƣơng pháp đƣợc đề cập trong các bài báo khoa học quốc tế uy tín.
Do vậy, tại các phòng thí nghiệm, các phƣơng pháp này cần đƣợc thẩm định lại để đánh giá độ tin cậy và độ chính xác của kết quả phân tích. 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Đề tài “Đánh giá mức độ tồn lƣu của một số hợp chất OCPs, PCBs và PBDEs tại các vùng ven biển miền trung Việt Nam” dự kiến đánh giá đƣợc sự tồn lƣu các hợp chất POPs ở khu vực nghiên cứu, góp phần bổ sung bộ số liệu quan trắc POPs phục vụ công tác quản lý môi trƣờng nói chung và đề xuất giải pháp kiểm soát ô nhiễm các hợp chất hữu cơ bền vững trong môi trƣờng biển từ đất liền, hạn chế tác động nguy hại đến chuỗi thức ăn và sức khỏe con ngƣời nói riêng. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: - Xác nhận giá trị sử dụng của phƣơng pháp phân tích một số hợp chất OCPs, PCBs và PBDEs trong mẫu trầm tích và sinh vật; - Đánh giá sự tồn lƣu ô nhiễm của một số hợp chất OCPs, PCBs và PBDEs tại các khu vực cửa sông và ven biển từ Nghệ An đến Quảng Nam; - Đánh giá xu hƣớng ô nhiễm của các chất nghiên cứu trong mẫu trầm tích cột tại khu vực nghiên cứu; - Bƣớc đầu đánh giá mức độ tích lũy sinh học của OCPs, PCBs trong một số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ. 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về các hợp chất POPs Các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ (Persistent Organic Pollutants-POPs) là các chất hữu cơ có các tính chất: (i) rất khó phân huỷ nên tồn tại bền vững trong môi trƣờng, (ii) có khả năng phát tán rộng, lan truyền ô nhiễm toàn cầu, (iii) có khả năng tích lũy sinh học cao, và (iv) có tính chất độc hại cao. Từ sự kêu gọi mang tính toàn cầu để đối phó với POPs của Hội đồng điều hành Chƣơng trình Môi trƣờng Liên hiệp quốc (UNEP), ngày 22 và 23 tháng 5 năm 2001, các phái đoàn đến dự hội nghị diễn ra ở Stockholm, Thụy Điển đã thông qua Công ƣớc về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ (gọi tắt là Công ƣớc Stockholm) là một thỏa thuận môi trƣờng đa phƣơng nhằm bảo vệ sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng từ những rủi ro gây ra bởi các chất ô nhiễm hữu cơ bền vững.
Tại thời điểm bắt đầu có hiệu lực vào năm 2004, Công ƣớc Stockholm quy định việc quản lý an toàn, giảm phát thải và tiến tới tiêu huỷ hoàn toàn 12 chất/nhóm chất POPs bao gồm Aldrin, Chlordan, Dieldrin, Endrin, Heptaclo, Hexaclobenzen (HCB), Mirex, Toxaphen và Polyclo Biphenyl (PCBs); DDT [1,l,l- triclo-2,2-bis (4-clophenyl) etan]; Dioxins (polyclo dibenzo-p-dioxins), Furan (Polyclo dibenzofuran). Năm 2009, Hội nghị các bên lần thứ tƣ của Công ƣớc Stockholm đã bổ sung thêm 9 chất/nhóm chất POPs vào các Phụ lục A, B, C của Công ƣớc bao gồm: Các hóa chất trong Phụ lục A - Nhóm hóa chất bảo vệ thực vật: Lindan, Alpha-HCH, Beta-HCH, Clodecon; Nhóm hóa chất công nghiệp: Hexabrombiphenyl, Pentaclorbenzen, TetraBDE, PentaBDE, Hepta và OctaBDE; Các hóa chất trong Phụ lục B: Hóa chất công nghiệp PFOS, các muối và PFOS-F; Các hóa chất trong Phụ lục C: Pentaclobenzen [104]. Năm 2011, Hội nghị các bên lần thứ năm (COP 05) đã bổ sung thêm Endosulfan và các đồng phân vào Phụ lục A của Công ƣớc. Các chất/nhóm chất POPs bổ sung năm 2009 và 2011 thƣờng đƣợc gọi là các chất POP mới [106].
13 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Nhƣ vậy, tổng số nhóm chất Công ƣớc Stockholm quy định quản lý là 26 chất/nhóm chất, trong đó gồm hàng trăm hợp chất khác nhau, bao gồm các dạng hóa chất bảo vệ thực vật, hóa chất công nghiệp và hóa chất hình thành và phát sinh không chủ định từ các hoạt động sản xuất, kinh doanh và cuộc sống [107]. a) Nhóm các hợp chất thuốc trừ sâu họ Clo hữu cơ Nhóm thuốc trừ sâu họ Clo hữu cơ (OCPs) là các dẫn xuất clo của một số hợp chất hữu cơ nhƣ Diphenyletan, Xyclodien, benzen, hexan. Đây là những hợp chất có tác dụng diệt trừ sâu bệnh rất tốt. Thuộc nhóm này có các chất điển hình nhƣ Aldrin, Dieldrin, DDT, Endrin, Heptaclo, Chlodan, Hexaclobenzen, Mirex.
Trƣớc đây, DDT đƣợc xem nhƣ là một trong số các thuốc trừ sâu quan trọng nhất dùng trong nông nghiệp để diệt sâu bông, đậu, lúa, ngoài ra nó còn có tác dụng diệt bọ gậy, muỗi. Hexacloxyclohexan (HCHs) đã đƣợc sử dụng để chống lại châu chấu, sâu bọ, côn trùng, sâu ăn lá và các loại sâu bọ khác trong đất. HCHs cũng đƣợc sử dụng để bảo vệ hạt giống, trị bệnh cho gia cầm, vật nuôi, bảo vệ đồ gỗ và còn đƣợc dùng để chống loài gặm nhấm [1,2, 83].1 dƣới đây giới thiệu một số chất thuộc họ HCBVTV họ clo hữu cơ.