Luận văn thạc sĩ nghiên cứu khả năng phát thải của hexaclobenzen hcb và đánh giá mức độ rủi ro từ sự phát thải trong quá trình đốt cháy của các hoạt động công nghiệp đến môi trường

Luận văn thạc sĩ môi trường nghiên cứu nghiên cứu khả năng phát thải của hexaclobenzen hcb và đánh giá mức độ rủi ro từ sự phát thải trong, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên

• Tác giả: Phí Thị Hường
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thị Huệ
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa phân tích
• Đề tài: Nghiên Cứu Phát Thải Hexaclobenzen Và Rủi Ro Môi Trường
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Công Ước Stockholm về các hợp chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy
• 1.2. Một số tính chất của Hexaclobenzen
• 1.3. Độc tính của Hexaclobenzen
• 1.4. Một số nguồn phát thải HCB
• 1.5. Phát thải HCB từ các hoạt động sản xuất công nghiệp
• 1.6. Phát thải HCB từ các lò đốt công nghiệp
• 1.7. Cơ chế hình thành HCB từ quá trình đốt cháy
• 1.8. Hệ số phát thải HCB từ quá trình đốt
• 1.9. Các phương pháp xử lý, phân tích mẫu trong mẫu chất thải rắn
• 1.9.1. Phương pháp lấy mẫu
• 1.9.2. Phương pháp bảo quản mẫu
• 1.9.3. Các phương pháp xử lý mẫu
• 1.9.4. Phương pháp sắc kí khí và ứng dụng trong phân tích mẫu môi trường
• 1.9.5. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xác định HCB
• 1.9.6. Quy trình phân tích HCB của tổ chức Bảo vệ Môi trường Mỹ (US EPA)
• 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
• 2.2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Hóa chất, dụng cụ thí nghiệm và thiết bị
• 2.3.1. Chuẩn bị mẫu phân tích hàm lượng HCB trên thiết bị GC/ECD
• 2.3.2. Chuẩn bị mẫu
• 2.3.3. Quy trình phân tích và tính toán kết quả
• 2.3.4. Tính toán hệ số phát thải
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu, khảo sát các điều kiện tối ưu trong quá trình tách chiết mẫu và xác định hàm lượng HCB trong mẫu chuẩn
• 3.2. Khảo sát các điều kiện tối ưu trong quá trình phân tích HCB
• 3.3. Xác định giá trị sử dụng của phương pháp phân tích HCB
• 3.4. Khảo sát các điều kiện tối ưu đến quá trình tách, chiết mẫu
• 3.5. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xác định HCB
• 3.6. Đánh giá điều kiện cần cho phương pháp phân tích HCB
• 3.7. Đánh giá hàm lượng HCB có trong mẫu tro và xỉ thải
• 3.8. Tính toán hệ số phát thải HCB
• 3.9. Đánh giá sơ bộ về khả năng rủi ro đến môi trường của HCB
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Hexaclobenzen và phát thải hóa chất

Hexaclobenzen (HCB) là một hợp chất hữu cơ khó phân hủy, thuộc nhóm hợp chất ô nhiễm hữu cơ dai dẳng (U-POPs). HCB được tạo ra từ các quá trình nhiệt liên quan đến chất hữu cơ và clo, thường xuất hiện trong các hoạt động công nghiệp như đốt rác thải và sản xuất xi măng. HCB có độc tính cao, gây hại cho sức khỏe con người và môi trường. Nghiên cứu về HCB còn hạn chế, đặc biệt tại Việt Nam, nơi mà các hoạt động công nghiệp đang gia tăng.

1.1. Đặc điểm và tính chất của Hexaclobenzen

HCB có công thức phân tử C6Cl6, không tan trong nước nhưng dễ tan trong chất béo và các dung môi hữu cơ. HCB bền vững trong môi trường, có khả năng tích lũy sinh học và gây độc hại cho sinh vật và con người. Thời gian bán phân hủy của HCB trong nước ước tính trên 6 năm.

1.2. Nguồn gốc phát thải HCB trong công nghiệp

HCB được phát thải từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm lò đốt rác thải, sản xuất xi măng, và các quá trình nhiệt trong công nghiệp. Các nghiên cứu cho thấy rằng HCB có thể phát sinh từ việc đốt cháy không hoàn toàn các chất hữu cơ chứa clo.

II. Vấn đề ô nhiễm môi trường do Hexaclobenzen

Sự phát thải HCB gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho môi trường và sức khỏe con người. HCB có khả năng tích lũy trong chuỗi thức ăn, dẫn đến các tác động tiêu cực đến hệ sinh thái. Đặc biệt, trẻ em và phụ nữ mang thai có nguy cơ cao hơn khi tiếp xúc với HCB.

2.1. Tác động của HCB đến sức khỏe con người

HCB được phân loại là chất có thể gây ung thư. Tiếp xúc với HCB có thể dẫn đến các vấn đề về gan, tuyến giáp và hệ thần kinh. Nghiên cứu cho thấy rằng trẻ em có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng hơn do tiếp xúc qua thực phẩm và môi trường.

2.2. Ảnh hưởng đến hệ sinh thái

HCB có khả năng tích lũy sinh học, gây ra sự suy giảm đa dạng sinh học. Các loài động vật có thể bị ảnh hưởng bởi HCB thông qua chuỗi thức ăn, dẫn đến sự suy giảm số lượng và sức khỏe của các quần thể động vật.

III. Phương pháp nghiên cứu phát thải Hexaclobenzen

Nghiên cứu về HCB thường sử dụng các phương pháp phân tích hóa học hiện đại để xác định hàm lượng HCB trong mẫu môi trường. Các phương pháp này bao gồm sắc ký khí và các kỹ thuật tách chiết mẫu. Việc tính toán hệ số phát thải cũng là một phần quan trọng trong nghiên cứu này.

3.1. Các phương pháp phân tích HCB

Sắc ký khí (GC) là phương pháp phổ biến để phân tích HCB trong mẫu môi trường. Phương pháp này cho phép xác định nồng độ HCB với độ chính xác cao, giúp đánh giá mức độ ô nhiễm.

3.2. Tính toán hệ số phát thải HCB

Hệ số phát thải HCB được tính toán dựa trên các dữ liệu thu thập từ các lò đốt và hoạt động công nghiệp. Việc này giúp xác định mức độ phát thải HCB từ các nguồn khác nhau, từ đó đưa ra các biện pháp quản lý hiệu quả.

IV. Giải pháp giảm thiểu phát thải Hexaclobenzen

Để giảm thiểu phát thải HCB, cần áp dụng các biện pháp quản lý chất thải hiệu quả và cải tiến công nghệ sản xuất. Việc tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường cũng là yếu tố quan trọng trong việc giảm thiểu ô nhiễm.

4.1. Cải tiến công nghệ sản xuất

Công nghệ sản xuất hiện đại có thể giúp giảm thiểu phát thải HCB. Việc áp dụng các quy trình sản xuất sạch hơn và sử dụng nguyên liệu thay thế có thể giảm thiểu sự hình thành HCB trong quá trình sản xuất.

4.2. Quản lý chất thải hiệu quả

Quản lý chất thải đúng cách, bao gồm việc xử lý và tiêu hủy chất thải chứa HCB, là rất quan trọng. Các biện pháp như tái chế và xử lý an toàn có thể giúp giảm thiểu phát thải HCB vào môi trường.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu về Hexaclobenzen

Nghiên cứu về HCB cần được tiếp tục để hiểu rõ hơn về tác động của nó đến sức khỏe con người và môi trường. Việc đánh giá rủi ro và phát triển các biện pháp quản lý hiệu quả là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường.

5.1. Tương lai của nghiên cứu HCB

Nghiên cứu về HCB cần được mở rộng để bao quát nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sức khỏe con người đến tác động môi trường. Việc hợp tác giữa các nhà nghiên cứu và cơ quan quản lý là rất quan trọng.

5.2. Các biện pháp chính sách cần thiết

Cần có các chính sách mạnh mẽ hơn để quản lý và giảm thiểu phát thải HCB. Việc thực hiện các quy định quốc tế và nâng cao nhận thức cộng đồng về HCB là rất cần thiết.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hexaclobenzen (HCB) là một hợp chất hữu cơ khó phân hủy, thuộc nhóm các chất ô nhiễm hữu cơ dai dẳng (POPs), được phát sinh không chủ định từ các quá trình đốt cháy không hoàn toàn trong hoạt động công nghiệp. Theo ước tính, lượng phát thải HCB toàn cầu vào khoảng 23.000 kg/năm, trong đó các nguồn phát thải chính bao gồm thuốc trừ sâu, sản xuất công nghiệp và các lò đốt rác thải. HCB có tính bền vững cao trong môi trường với thời gian bán phân hủy trên 6 năm trong nước, khả năng tích tụ sinh học và độc tính cao đối với con người và sinh vật. Ở nồng độ vài μg/g, HCB có thể gây tổn thương hệ thần kinh, gan, thận và được xếp vào nhóm chất có khả năng gây ung thư loại 2B.

Tại Việt Nam, các hoạt động công nghiệp như luyện kim, sản xuất giấy, xi măng và đốt rác thải ngày càng phát triển, làm tăng nguy cơ phát thải HCB vào môi trường. Tuy nhiên, các nghiên cứu về phát thải và đánh giá rủi ro của HCB trong nước còn rất hạn chế. Luận văn này nhằm mục tiêu phân tích hàm lượng HCB trong mẫu tro và xỉ thải từ các lò đốt rác và hoạt động công nghiệp tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam, tính toán hệ số phát thải và đánh giá sơ bộ mức độ rủi ro của HCB đối với môi trường. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2016-2017, tập trung tại các địa phương như Hà Nội, Hải Dương, Thái Nguyên, Nam Định và Hải Phòng. Kết quả nghiên cứu góp phần cung cấp dữ liệu khoa học phục vụ công tác quản lý và kiểm soát ô nhiễm HCB trong môi trường công nghiệp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết về ô nhiễm hữu cơ dai dẳng (POPs) và các hợp chất phát sinh không chủ định (U-POPs), trong đó HCB là một thành phần tiêu biểu. Công ước Stockholm (2001) là cơ sở pháp lý quốc tế quản lý các chất POPs, trong đó HCB được liệt kê trong phụ lục A (loại bỏ) và C (phát sinh không chủ định). Các khái niệm chính bao gồm:

• Hexaclobenzen (HCB): Hợp chất polyclobenzen bền vững, không tan trong nước, dễ tan trong chất béo, có khả năng tích tụ sinh học và độc tính cao.
• Hệ số phát thải (Emission Factor - EF): Tỷ số giữa khối lượng HCB phát thải và khối lượng nguyên liệu hoặc sản phẩm trong quá trình công nghiệp.
• Quá trình đốt cháy không hoàn toàn: Nguyên nhân chính hình thành HCB qua các cơ chế phá hủy không hoàn toàn, chuyển hóa tiền chất dioxin/furan và tổng hợp denovo.
• Phương pháp sắc ký khí - detector bắt điện tử (GC-ECD): Kỹ thuật phân tích định lượng HCB trong mẫu môi trường với độ nhạy cao.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là 23 mẫu tro và xỉ thải thu thập từ các lò đốt rác thải sinh hoạt, công nghiệp và y tế tại các tỉnh miền Bắc Việt Nam như Hà Nội, Hải Dương, Thái Nguyên, Nam Định và Hải Phòng. Mẫu được lấy theo phương pháp thủ công, bảo quản lạnh ở 5 °C và phân tích tại phòng thí nghiệm.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Chiết mẫu: Sử dụng kỹ thuật chiết Soxhlet với hỗn hợp dung môi n-Hecxan và Axeton (1:1 v/v) trong 16 giờ.
• Làm sạch mẫu: Qua cột sắc ký silicagel trộn than hoạt tính, xử lý lưu huỳnh bằng bột đồng.
• Phân tích định lượng: Bằng thiết bị sắc ký khí ghép nối detector bắt điện tử GC-ECD với cột mao quản SPB-608TM.
• Xây dựng đường chuẩn: Từ dung dịch chuẩn HCB với các nồng độ từ 5 đến 1000 ppb, hệ số tuyến tính r² ≥ 0,99.
• Tính toán hệ số phát thải: Dựa trên nồng độ HCB trong mẫu, khối lượng chất thải và công suất lò đốt theo công thức chuẩn.
• Đánh giá độ chính xác: Hiệu suất thu hồi mẫu đạt 80-120%, hệ số biến thiên (CV) dưới 20%, giới hạn phát hiện thiết bị (MDL) là 0,038 ng/g.

Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm 2017, với các bước lấy mẫu, xử lý, phân tích và đánh giá rủi ro được thực hiện theo quy trình chuẩn của US EPA.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hàm lượng HCB trong mẫu tro và xỉ thải: Nồng độ HCB trong tro bay dao động từ 2,0 đến 30,0 ng/g, trong xỉ thải từ 1,0 đến 20,0 ng/g, và trong đất xung quanh lò đốt từ 0,20 đến 12,5 ng/g. Mức này tương đương hoặc thấp hơn so với các nghiên cứu quốc tế tại Trung Quốc và Nhật Bản.

2. Hệ số phát thải HCB: Tính toán cho thấy hệ số phát thải HCB từ các lò đốt rác thải sinh hoạt và công nghiệp nằm trong khoảng 24 - 1300 ng/kg chất thải đốt, phù hợp với các báo cáo quốc tế. Lò đốt công nghiệp luyện kim có hệ số phát thải cao hơn, ví dụ lò luyện đồng có nồng độ HCB trong khí thải từ 19,6 đến 550 ngN/m³.

3. Điều kiện tối ưu phân tích HCB: Chế độ bơm chia dòng 1:10 và tốc độ khí mang 1 ml/phút trên thiết bị GC-ECD cho tín hiệu sắc ký tốt nhất, giúp phân biệt rõ ràng các pic HCB và nội chuẩn. Giới hạn phát hiện thiết bị đạt 0,038 ng/g, hiệu suất thu hồi mẫu trên 95%.

4. Đánh giá sơ bộ mức độ rủi ro: Mức độ phát thải HCB từ các hoạt động đốt cháy công nghiệp có thể gây ô nhiễm môi trường đất và không khí, tiềm ẩn nguy cơ tích tụ sinh học và ảnh hưởng sức khỏe cộng đồng, đặc biệt tại các khu vực gần lò đốt.

Thảo luận kết quả

Kết quả hàm lượng HCB trong mẫu tro và xỉ thải phù hợp với các nghiên cứu tại Trung Quốc và Nhật Bản, cho thấy nguồn phát thải HCB từ các lò đốt công nghiệp và rác thải sinh hoạt tại Việt Nam là đáng kể. Sự khác biệt về nồng độ HCB giữa các loại lò đốt phản ánh ảnh hưởng của công nghệ đốt, nguyên liệu đầu vào và điều kiện vận hành.

Việc lựa chọn phương pháp chiết Soxhlet kết hợp làm sạch mẫu bằng silicagel và than hoạt tính đã đảm bảo hiệu suất thu hồi cao và độ chính xác trong phân tích. Điều kiện phân tích GC-ECD được tối ưu hóa giúp giảm thiểu nhiễu nền và tăng độ nhạy, phù hợp với mẫu có nồng độ HCB thấp.

Mức độ rủi ro từ phát thải HCB cần được đánh giá kỹ hơn qua các nghiên cứu tiếp theo về phơi nhiễm con người và sinh vật, cũng như ảnh hưởng lâu dài đến môi trường. Dữ liệu hệ số phát thải cung cấp cơ sở để xây dựng các biện pháp kiểm soát và quản lý ô nhiễm HCB trong các hoạt động công nghiệp tại Việt Nam.

Biểu đồ so sánh hàm lượng HCB trong tro bay và xỉ thải giữa các loại lò đốt, cùng bảng hệ số phát thải HCB theo từng ngành công nghiệp sẽ minh họa rõ nét hơn sự phân bố và mức độ phát thải.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường kiểm soát công nghệ đốt: Áp dụng các công nghệ đốt tiên tiến, đảm bảo điều kiện 3T (nhiệt độ, thời gian lưu, độ trộn oxy) để giảm thiểu phát thải HCB, đặc biệt tại các lò đốt công nghiệp luyện kim và rác thải sinh hoạt. Thời gian thực hiện: 1-2 năm; chủ thể: các doanh nghiệp và cơ quan quản lý môi trường.

2. Xây dựng hệ thống quan trắc và báo cáo phát thải HCB: Thiết lập mạng lưới quan trắc định kỳ tại các khu công nghiệp và lò đốt rác để theo dõi nồng độ HCB trong môi trường và chất thải. Thời gian: 6-12 tháng; chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh.

3. Nâng cao năng lực phân tích và xử lý mẫu: Đầu tư trang thiết bị phân tích hiện đại, đào tạo kỹ thuật viên về phương pháp sắc ký khí GC-ECD và xử lý mẫu để đảm bảo kết quả chính xác, tin cậy. Thời gian: 1 năm; chủ thể: các phòng thí nghiệm môi trường.

4. Tuyên truyền và nâng cao nhận thức: Tổ chức các chương trình đào tạo, hội thảo về tác hại của HCB và biện pháp giảm phát thải cho các doanh nghiệp và cộng đồng dân cư gần các khu công nghiệp. Thời gian: liên tục; chủ thể: các tổ chức môi trường, chính quyền địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý môi trường: Sử dụng dữ liệu và kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy chuẩn kiểm soát phát thải HCB trong công nghiệp và xử lý chất thải.

2. Doanh nghiệp công nghiệp và xử lý chất thải: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm giảm thiểu phát thải HCB, nâng cao hiệu quả xử lý chất thải.

3. Nhà nghiên cứu và học viên: Tham khảo phương pháp phân tích, xử lý mẫu và đánh giá rủi ro HCB để phát triển các nghiên cứu sâu hơn về ô nhiễm hữu cơ dai dẳng.

4. Cơ quan kiểm soát và quan trắc môi trường: Áp dụng quy trình lấy mẫu, bảo quản và phân tích mẫu HCB chuẩn xác, đồng thời xây dựng hệ thống quan trắc hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

1. HCB là gì và tại sao nó nguy hiểm?
   HCB là hợp chất hữu cơ khó phân hủy, có khả năng tích tụ sinh học và độc tính cao, gây tổn thương gan, thận, hệ thần kinh và có thể gây ung thư. Ví dụ, trẻ em tiếp xúc HCB qua đất ô nhiễm có nguy cơ suy giảm kỹ năng vận động.

2. Nguồn phát thải HCB chủ yếu từ đâu?
   HCB phát sinh không chủ định từ quá trình đốt cháy không hoàn toàn trong công nghiệp luyện kim, sản xuất giấy, xi măng và đốt rác thải sinh hoạt. Các lò đốt công nghiệp là nguồn phát thải quan trọng.

3. Phương pháp phân tích HCB trong môi trường như thế nào?
   Phân tích HCB sử dụng kỹ thuật sắc ký khí ghép nối detector bắt điện tử (GC-ECD) sau khi chiết mẫu bằng Soxhlet và làm sạch bằng cột silicagel trộn than hoạt tính, đảm bảo độ nhạy và chính xác cao.

4. Hệ số phát thải HCB được tính ra sao?
   Hệ số phát thải là tỷ lệ giữa khối lượng HCB phát thải và khối lượng nguyên liệu hoặc sản phẩm trong quá trình đốt, được tính dựa trên nồng độ HCB trong mẫu và công suất lò đốt.

5. Làm thế nào để giảm thiểu phát thải HCB trong công nghiệp?
   Áp dụng công nghệ đốt tiên tiến, kiểm soát điều kiện đốt, xử lý khí thải và chất thải đúng quy trình, đồng thời tăng cường quan trắc và quản lý môi trường.

Kết luận

• Hexaclobenzen (HCB) là hợp chất ô nhiễm hữu cơ dai dẳng, phát sinh không chủ định từ các hoạt động đốt cháy công nghiệp và có độc tính cao đối với sức khỏe và môi trường.
• Nồng độ HCB trong mẫu tro và xỉ thải tại các lò đốt công nghiệp miền Bắc Việt Nam dao động từ 0,2 đến 30 ng/g, tương đương với các nghiên cứu quốc tế.
• Phương pháp phân tích GC-ECD với kỹ thuật chiết Soxhlet và làm sạch mẫu cho hiệu suất thu hồi trên 95%, giới hạn phát hiện 0,038 ng/g, đảm bảo độ chính xác cao.
• Hệ số phát thải HCB từ các lò đốt rác và công nghiệp được xác định, làm cơ sở cho đánh giá rủi ro và quản lý phát thải.
• Cần triển khai các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm giảm thiểu phát thải HCB, đồng thời tăng cường nghiên cứu đánh giá rủi ro và quan trắc môi trường.

Next steps: Mở rộng nghiên cứu đánh giá phơi nhiễm HCB đối với cộng đồng dân cư và sinh vật, phát triển công nghệ xử lý chất thải hiệu quả hơn.

Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp cần phối hợp thực hiện các biện pháp kiểm soát phát thải HCB để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Theo Phụ lục C-Công ước Stockhom (2001), Hexaclobenzen (HCB) là hợp chất thuộc nhóm hợp chất hữu cơ khó phân hủy phát sinh không chủ định (U-POPs), được tạo ra và phát thải không có chủ định từ các quá trình nhiệt liên quan đến chất hữu cơ và clo, do đốt cháy không hoàn toàn hay do các phản ứng hóa học. HCB có độc tính cao, ở nồng độ vài μg/g gây độc hại cho con người, sinh vật và môi trường [8,10], HCB bền vững trong môi trường, phân tán rộng [8,10] và có khả năng tích tụ sinh học, phá huỷ hệ thần kinh, gan và thận [6]. Một số nguồn công nghiệp có khả năng phát thải ra môi trường tương đối cao HCB như: lò thiêu hủy chất thải (chất thải đô thị, chất thải nguy hại, y tế hoặc bùn cống); các lò nung xi-măng kết hợp đốt chất thải nguy hại; sản xuất bột giấy có sử dụng clo phân tử hoặc sử dụng các hóa chất phát sinh clo phân tử trong tẩy trắng; các quá trình nhiệt trong công nghiệp luyện kim: tinh luyện đồng, các xưởng nung quặng trong công nghiệp thép, tinh luyện nhôm, tinh luyện kẽm. Một số quốc gia trên thế giới như Trung Quốc, Mexico, Nhật Bản đã nghiên cứu với quy mô sâu và rộng về sự phát thải các hợp chất U-POPs từ các quá trình đốt cháy của các hoạt động công nghiệp có sinh ra dioxin, furan, dioxin-like PCBs,.Tuy nhiên, các nghiên cứu về sự phát thải HCB còn rất ít và rất hạn chế.

Các nghiên cứu này chỉ tập trung vào một số ngành nghề như luyện kim và đốt các loại rác thải sinh hoạt. Tại Việt Nam, hoạt động sản xuất công nghiệp không ngừng được đẩy mạnh trong nhiều năm qua, đặc biệt là một số loại hình công nghiệp có khả năng phát thải HCB như luyện kim, sản xuất giấy, sản xuất xi măng, đốt rác thải,.Đối với một số hợp chất dạng này hiện vẫn chưa được đánh giá mức độ rủi ro, mức độ ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe con người [1]. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài luận văn “Nghiên cứu khả năng phát thải của Hexaclobenzen ( HCB) và đánh giá mức độ rủi ro từ sự phát thải trong quá 1 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] trình đốt cháy của các hoạt động công nghiệp đến môi trƣờng.” được thực hiện. Trong nghiên cứu này, những nội dung chính được thực hiện như sau: - Phân tích, xác định hàm lượng HCB trong mẫu tro thải của một số lò đốt rác và sản xuất công nghiệp.

- Tính toán hệ số phát thải. - Đánh giá sơ bộ ban đầu về mức độ rủi ro từ sự phát thải trong quá trình đốt cháy của các hoạt động công nghiệp đến môi trường làm tiền đề cho đánh giá mức độ rủi ro sau này. 2 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.Công ƣớc Stockholm về các hợp chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy Công ước Stockholm về các hợp chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ (Persistant Organic Pollutants – POPs, gọi tắt là Công ước Stockholm) là một Hiệp ước môi trường lớn, có tính toàn cầu và đã được các nước ký kết thực hiện nhằm mục đích bảo vệ sức khoẻ con người, đa dạng sinh học và môi trường trước những nguy cơ, rủi ro do các hợp chất POPs gây ra.

Công ước Stockholm được ký ngày 22 tháng 5 năm 2001 tại Stockholm và bắt đầu có hiệu lực từ ngày 17 tháng 5 năm 2004. Việt Nam phê duyệt Công uớc 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 uớc. Công ước Stockholm quy định việc ngừng sản xuất, hạn chế sử dụng và tiêu hủy hoàn toàn một số hợp chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy do con người tạo ra, đồng thời thực hiện các biện pháp cần thiết để giảm thiểu liên tục sự phát thải không chủ định của các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy do các hoạt động sản xuất công nghiệp, sinh hoạt hoặc xử lý chất thải sinh ra. Các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ là các chất hữu cơ tồn tại bền vững trong môi trường, phát tán rộng, có khả năng tích tụ sinh học và có tính chất độc hại cao.

Các chất POPs có thể gây tác hại nghiêm trọng cho sức khoẻ con người (gây ra các bệnh về sinh sản, thần kinh, miễn dịch, ung thư,.), đa dạng sinh học và môi trường [5,8,10]. Số nhóm chất mà Công ước Stockholm quy định để quản lý gồm hàng trăm đơn chất khác nhau bao gồm các dạng hóa chất bảo vệ thực vật, hóa chất công nghiệp, hóa chất hình thành và phát sinh không chủ định từ các hoạt động sản xuất, kinh doanh và cuộc sống. Hexaclobenzen là một trong 12 chất ban đầu được công ước Stockkholm liệt kê vào cả phụ lục A (loại bỏ) và C (vô ý sản xuất ra), sau đó tại hội nghị lần thứ tư (tháng 5 năm 2009). Ngoài ra còn rất nhiều chất khác như: Alpha hexaclocyclohecxan và Beta hexaclocyclohecxan là hai hợp chất đồng thời sinh ra trong khi sản xuất lindan.

3 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Những hợp chất này đều có tính độc cao đối với con người và sinh vật, chậm phân hủy trong tự nhiên, có khả năng tích lũy sinh học thông qua chuỗi thức ăn. Một số yêu cầu chính của Công ước như: cập nhật kế hoạch thực hiện quốc gia, bổ sung khung chính sách pháp luật để đảm bảo quản lý an toàn các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy mới, kiểm kê, quan trắc và báo cáo,. nhằm nâng cao công tác quản lý các hợp chất POPs trên toàn thế giới. Tại Việt Nam, cơ chế chính sách quản lý các hợp chất POPs mới nói chung và POPs phát sinh không chủ định (U-POPs) nói riêng còn nhiều bất cập.

Một số tính chất của Hexaclobenzen Hình 1. Công thức cấu tạo của HCB Hexaclobenzen (HCB) là một hóa chất công nghiệp polyclobenzen với công thức phân tử C6Cl6, không tan trong nước, nhưng là rất dễ tan trong chất béo, dầu và các dung môi hữu cơ. HCB nguyên chất ở dạng tinh khiết màu trắng, gồm nhiều đồng phân không gian, trong đó có đồng phân gammar có khả năng thăng hoa ở nhiệt độ cao. HCB là chất khá bền vững trong điều kiện thường, bền với tác động của ánh sáng, chất oxy hóa và môi trường axit.

Trong nước HCB liên kết với trầm tích và các chất lơ lửng. Thời gian bán phân hủy của HCB trong nước là rất khó ước tính, khoảng trên 6 năm, nó liên quan đến khả năng hòa tan thấp và áp suất hơi cao. Theo Barber và các cộng sự (2005), áp suất hơi cho phép HCB được tìm thấy gần như độc quyền trong pha khí (70%). Trong không khí, lượng HCB giảm bằng cách phản ứng với các gốc hydroxyl (OH-) 4 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] hay quang phân.

Thời gian bán phân hủy của HCB trong môi trường được trình bày ở bảng 1. Thời gian bán phân hủy của HCB trong môi trường Môi trƣờng Thời gian bán phân hủy (năm) Tài liệu tham khảo >6 Mackay et al (1992) Nước 2,7 - 5,7 Howard et al (1991) Đất 2,7 - 22 Euro Chlor (2002) Không khí 1 Prinn et al (1995) Hexaclobenzen là một trong những chất gây ô nhiễm môi trường dai dẳng nhất, có khả năng tích lũy sinh học trong môi trường, động vật và ở người. HCB được liệt kê vào phụ lục A & C (cần loại bỏ và hình thành không chủ đích) của công ước Stockholm. Hầu như tất cả các sản phẩm thương mại của HCB kết thúc vào cuối năm 1970.

Tuy nhiên, HCB tiếp tục được thải ra môi trường từ nhiều nguồn khác nhau. Điều này có thể xảy ra thông qua việc sử dụng một số loại thuốc trừ sâu clo (nó tồn tại như một tạp chất trong một số loại thuốc trừ sâu cơ clo), tái phát thải từ đất “cũ” chứa HCB do việc sử dụng HCB làm thuốc trừ sâu trước đây, cũng có thể phát sinh trong quá trình cháy không hoàn toàn. Khí thải HCB đến từ các quá trình nhiệt và hóa chất tương tự như Dioxin/Furan, nó bắt nguồn từ việc phát sinh không chủ định trong quá trình công nghiệp liên quan đến việc đốt cháy không hoàn toàn, như quá trình luyện kim, sản xuất xi măng, đốt rác thải sinh hoạt, chất thải nguy hại, sản xuất các hóa chất công nghiệp khác (chủ yếu là các dung môi clo, chất thơm clo). Độc tính của Hexaclobenzen Hexaclobenzen là chất gây độc cho sinh vật và con người.

Cơ quan quốc tế nghiên cứu về ung thư (IARC) và Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ phân loại HCB là một chất có thể gây ung thư nhón 2B. 5 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Theo QCVN08:2008/BTNMT (B1), mức dư lượng tối đa cho phép trong đất là 0,01mg/kg đất khô theo QCVN:04:2008/BTNMT; trong nước mặt là 0,13 ug/l. Con người và dân số nói chung thường không có khả năng được tiếp xúc với một lượng lớn HCB, nhưng họ có khả năng phơi nhiễm qua con đường ăn uống, nhiều nghiên cứu đã phát hiện một lượng nhỏ trong các mẫu thực phẩm cá, thịt. Trẻ nhỏ có thể có nguy cơ phơi nhiễm với HCB khi vui chơi tại các khu vực đất bị ô nhiễm HCB qua da và đường hô hấp, cũng có thể phơi nhiễm qua đường ăn uống khi trẻ gặm đồ chơi bị dính đất chứa HCB.

Ở động vật và con người, HCB tích tụ trong mô giàu lipid, chẳng hạn như mô mỡ, vỏ thượng thận, tủy xương, da và một số mô nội tiết, và có thể truyền cho con qua nhau thai và qua sữa mẹ. Hexaclobenzen chuyển hóa hạn chế thành pentaclophenol, tetraclohydroquinone và pentaclothiophenol như các chất chuyển hóa chủ yếu qua nước tiểu. Hầu hết các dữ liệu về việc phơi nhiễm HCB qua đường hô hấp ở con người đã được trình bày bởi các nghiên cứu của công nhân từ một nhà máy organoclobenzen và các cư dân của một thị trấn Flix, Tây Ban Nha. Tiếp xúc với hexaclobenzen (chủ yếu là không khí) có liên quan với nồng độ HCB cao trong máu và hiệu ứng gan (tăng porphyrin và enzyme của gan), tác động tuyến giáp (giảm nồng độ thyroxin; yếu với suy giáp, bướu cổ, và ung thư tuyến giáp) và làm suy giảm của kỹ năng vận động ở trẻ [4].

Bằng chứng dịch tễ học đã được tìm thấy trong các nghiên cứu của người dân tiếp xúc với HCB bằng miệng ở Đông Nam Anatolia, Thổ Nhĩ Kỳ. Trong những năm 1950, khi người dân ăn bánh mì làm từ ngũ cốc được sử dụng thuốc trừ sâu HCB gây ra một đại dịch trong khu vực này.