Đặt vấn đề Vấn đề ô nhiễm môi trường đang trở nên nóng bỏng và nhận được sự quan tâm đặc biệt của tất cả các quốc gia trên thế giới, đặc biệt là ô nhiễm môi trường đất. Ô nhiễm môi trường đất đáng báo động vì nó không chỉ ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ con người mà còn gây ô nhiễm đất, nước ngầm, ô nhiễm không khí…Nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường đất chủ yếu là do trong quá trình sống con người sử dụng quá nhiều chất độc hại mà môi trường khó có thể phân hủy được. Để phân hủy 1 túi ni-lon trong điều kiện bị chôn lấp, phải mất đến hàng trăm năm và đặc biệt là xốp, vật liệu cực kỳ khó bị phân hủy trong điều kiện tự nhiên. Hằng ngày, ước tính thế giới dùng từ 40 - 50 ngàn tấn rác thải xốp và thải ra môi trường phần lớn trong số đó.
Lượng rác thải đô thị tại khu vực miền núi phía Bắc, Việt Nam là 2.530 tấn/ngày; trong đó, lượng rác thải xốp chiếm khoảng 10,5% tổng lượng rác thải (Cục Bảo vệ Môi trường, 2011). Theo Ceresana, hiện nay trên toàn thế giới sản xuất ra khoảng 10 triệu tấn xốp/năm và con số này sẽ đạt ngưỡng 11 triệu tấn/năm vào năm 2020. Tuy nhiên, phần lớn xốp sau khi xử dụng sẽ được thải bỏ ra môi trường phần mà không được xử lý. Ngày nay, người ta dung acetone để phân hủy xốp trong công nghiệp, tuy nhiên cũng rất hạn chế vì do chi phí tái chế cao và acetone là hóa chất độc hại cho con người cũng như sinh vật.
Ở nước ta hiện nay, việc xử lý rác thải nói chung và xốp nói riêng chủ yếu bằng phương pháp chôn lấp. Việc làm này đã gây ảnh hưởng lớn tới chất lượng môi trường đất, nước.như làm mất kết cấu đất, cản trở sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật đất.và gây ra ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, người dân địa phương có thói quen đốt rác thải xốp gây ra mùi khét nồng nặc và phát thải các khí độc hại ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người. Chất liệu n 2 nhựa để sản xuất ra các đồ dùng bằng xốp là PVC (Polyvinyl Clorua) và PS (Poly Styrene), đây là 2 loại nhựa nguy hiểm nhất trong số những chất liệu nhựa đang lưu thông trên thị trường.
Bên cạnh đó, các loại nhựa tái chế cũng có thể được tận dụng để sản xuất đồ dùng bằng xốp. Hầu hết các đồ bằng xốp này được sản xuất tại các cơ sở nhỏ lẻ, điều kiện vệ sinh và kỹ thuật kém. Phần lớn chúng sau đó đều được thải ra môi trường. Để phân hủy rác thải xốp trong công nghiệp, lâu nay người ta vẫn dùng hóa chất acetone và toluene, hóa chất gây hại cho con người, sinh vật và chi phí cao.
Ngày nay, người ta dùng acetone để phân hủy xốp trong công nghiệp, tuy nhiên cũng rất hạn chế vì do chi phí tái chế cao và acetone là hóa chất độc hại cho con người cũng như sinh vật. Qua một số nghiên cứu đã chứng minh tinh dầu chứa trong vỏ quýt có khả năng xử lý xốp, vì vậy việc nghiên cứu và áp dụng trong thực tế là rất cần thiết. Sử dụng tinh dầu quýt để xử lý xốp sẽ làm giảm một phần lớn lượng rác thải hữu cơ ở các chợ và các khu dân cư, đồng thời xử lý được lượng xốp phế thải, xây dựng môi trường sống trở nên xanh - sạch - đẹp hơn. Xuất phát từ lý do trên, được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường – Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của TS.
Trần Thị Phả, em đưa ra đề tài “Nghiên cứu khả năng xử lý xốp bằng tinh dầu quýt” 1. Mục tiêu của đề tài - Nghiên cứu tác dụng xử lý xốp của tinh dầu quýt. - Áp dụng để xử lý xốp trong khu vực KTX - Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên và một số khu vực khác. Mục đích của đề tài - Chiết xuất tinh dầu từ vỏ quýt phế thải.
- Theo dõi và đánh giá quá trình xử lý xốp của tinh dầu quýt. n 3 - Xây dựng mô hình xử lý xốp trong phòng thí nghiệm của Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên. Yêu cầu của đề tài - Số liệu phải đầy đủ, chính xác, khách quan. - Thông qua nghiên cứu đưa ra được khối lượng xốp, thể tích tinh dầu quýt và thời gian xử lý tối ưu nhất.
Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Vận dụng và phát huy những kiến thức đã học tập vào nghiên cứu. - Nâng cao kiến thức, kĩ năng và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác nghiên cứu sau này. - Nâng cao khả năng tự học tập, nghiên cứu và tìm tài liệu.
- Bổ sung tư liệu cho học tập. Ý nghĩa thực tiễn - Tận dụng vỏ quýt phế thải để chiết xuất tinh dầu. - Xử lý xốp bằng tinh dầu quýt là một hướng nghiên cứu mới thân thiện với môi trường. n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Một số khái niệm cơ bản * Môi trường: Trong Luật Bảo vệ môi trường đã được Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XI, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29 tháng 11 năm 2005, định nghĩa như sau: “Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật”. * Ô nhiễm môi trường: Theo Điều 6 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam 2005: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật”. * Ô nhiễm môi trường đất: "Ô nhiễm môi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất bởi các chất ô nhiễm". Giới thiệu về xốp (nhựa polystyrene) 2.
Lịch sử phát triển Polystyren lần đầu tiên được tìm thấy qua các dấu vết trong nhựa hổ phách, khi chưng cất với nước thì tạo thành vật liệu dạng lỏng có mùi khó chịu và tỷ lệ thành phần nguyên tử C và H giống như trong benzen. Năm 1831 Bonastre đã chiết tách ra Styren lần đầu tiên.Simon là người đầu tiên xác định được tính chất của Styren và ông đã đặt tên cho monome. Ông đã quan sát được sự chuyển hoá từ từ của Styren trong dung dịch lỏng nhớt ở trạng thái tĩnh. Năm 1845 hai nhà hoá học người Anh là Hoffman và Btyth đã nhiệt phân monome Styren trong một cái ống thuỷ tinh được bịt kín đầu ở 200 0C và thu được một sản phẩm cứng gọi là meta - styren.
n 5 Năm 1851 Bertherlot sản xuất ra Styren bằng cách nhiệt phân các hydrocacbon trong một cái ống nóng đỏ để khử hyđro. Phương pháp này là cách thông dụng nhất để sản xuất Polystyren thương phẩm.E Matherws Filed British đã cho biết điều kiện nhiệt độ và xúc tác cho quá trình tổng hợp Polystyren tạo thành loại nhựa cơ bản cho quá trình sản xuất các vật phẩm mà từ rất lâu đời chúng được làm từ xenllulo, thuỷ tinh, cao su cứng, gỗ. Năm 1925 lần đầu tiên Polystyren thương phẩm được sản xuất ra bởi công ty Naugck Chemical sản xuất nhưng nó chỉ phát triển trong một thời gian ngắn. Năm 1930 Farbenindustry in Germany đã bắt đầu gặt hái được những thành công trong công việc kinh doanh cả mônme và polyme thương phẩm với sản lượng 6000 tấn/tháng bằng cách alkyl hoá với nhôm clorua tinh chế bằng phương pháp chưng cất nhiều lần.
Năm 1937 công ty Dow Chemical cho ra mắt Polystyren dân dụng hay còn gọI là Styrol. Đây là một công ty lớn của Mỹ và năm 1938 đã sản xuất được 100. Công nghệ tổng hợp nhựa polystyren ngày càng được hoàn thiện và sản phẩm thu được có tính chất cơ lý hoá học tốt, đồng đều, đáp ứng được nhu cầu của xã hội [8]. Tình hình sản xuất nhựa polystyren trên thế giới và Việt Nam 2.
Tình hình sản xuất nhựa polystyren trên thế giới Năng lực sản xuất polystyrene (PS) của thế giới gần 20 năm trở lại đây tăng trưởng nhanh chóng mức cao kỷ lục tại châu Á. Thế kỷ XIX, thế giới có công suất sản xuất hàng năm hơn 13 triệu tấn nhựa polystyrene/năm. Từ đầu năm 2000, lượng tiêu thụ nhựa polystyrene trên toàn thế giới giảm hơn so với năm 1999 là 1,4%, mức tăng thấp nhất trong những năm gần đây. Đặc biệt là tác động của cuộc khủng hoảng tài chính châu Á, giảm sản n 6 xuất đến các quốc gia và khu vực này cũng tập trung ở khu vực châu Á.
Năm 2003, tổng sản lượng polystyrene của thế giới đạt 14,26 triệu tấn/năm, trong đó sản lượng ở Bắc Mỹ là 3.000 tấn/năm, chiếm 22,8% tổng số sản lượng polystyrene được sản xuất của thế giới, Nam Mỹ là 666.000 tấn/năm, chiếm tổng sản lượng của thế giới là 4,8%, Tây Âu công suất 2.000 tấn/năm, chiếm tổng sản lượng của thế giới là 20,7%, Đông Bắc Á năng lực sản xuất là 4.000 tấn/năm, chiếm tổng sản lượng của thế giới là 34,3%, khu vực Đông Nam Á có công xuất là 973.000 tấn/năm, chiếm khoảng 6,8%, Các khu vực khác có công xuất là 1.000 tấn/năm, chiếm tổng sản lượng của thế giới là 10,7%. Năm 2003, tổng lượng tiêu thụ polystyrene trên thế giới bằng 10.000 tấn, trong đó tiêu thụ tại Bắc Mỹ 2.000 tấn/năm, chiếm 23,0% tổng mức tiêu thụ polystyrene của thế giới. Nam Mỹ, tiêu thụ 445.000 tấn/năm, chiếm 4,1% so với tổng mức tiêu thụ của thế giới. Châu Âu lượng tiêu thụ là 2.000 tấn/năm, chiếm 20,8% tổng mức tiêu thụ của thế giới.
Đông Bắc Á, lượng tiêu thụ là 4.000 tấn/năm, chiếm 37,6% tổng lượng tiêu thụ của thế giới, lượng tiêu thụ trong khu vực Đông Nam Á là 49,8 triệu tấn/năm, chiếm 4,6% tổng lượng tiêu thụ, tiêu thụ trong các bộ phận khác của 1,08 triệu tấn/năm, chiếm 9,9% tổng mức tiêu thụ. Do đó Bắc Mỹ, Nam Mỹ sản xuất polystyrene cân bằng và bán hàng, hơi dư thừa ở Tây Âu, trong khi khu vực Đông Bắc Á vẫn cần phải dựa vào nhập khẩu để đáp ứng sự thiếu hụt [4]. Tình hình sản xuất nhựa polystyren ở Việt Nam Cũng như các nước khác trên thế giới, nhu cầu về polystyren ở Việt Nam ngày càng cao. Hàng năm chúng ta phải nhập một số lượng tương đối lớn từ nước ngoài, chủ yếu là nhập từ Thái Lan, Đài Loan.
Điều này cần chi phí một nguồn ngoại tệ khá lớn.