Phần mở đầu: Trình bày lý do chọn đề tài, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài, mục đích nghiên cứu và những đóng góp mới của đề tài. Chƣơng 1: Tổng quan. Phần này nêu tổng quan về OCP, PCB và đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng biển ven bờ phía bắc Việt Nam từ Trà Cổ (Quảng Ninh) đến Cửa Lò (Nghệ An); Tình hình nghiên cứu trong nƣớc, nƣớc ngoài về OCP và PCB trong môi trƣờng ven bờ. Chƣơng 2: Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cƣ́u.
Phần này nêu đối tƣợng nghiên cứu và phƣơng pháp nghiên cứu OCP và PCB trong nƣớc, trầm tích, sinh vật biển là ngao Meretrix lyrata biển ven bờ phía bắc Việt Nam. Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận. Nội dung chính của phần này là đƣa ra các số liệu về hàm lƣợng OCP và PCB trong nƣớc, trầm tích và sinh vật biển là ngao 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Meretrix lyrata. Trên cơ sở đó đánh giá về sự biến động OCP và PCB trong nƣớc, trầm tích, sinh vật có tính chất theo mùa, theo vùng và sự tích tụ sinh học OCP và PCBs của ngao Meretrix lyrata; Đánh giá xu hƣớng phân bố, tích tụ và khuyếch đại sinh học của ngao Meretrix lyrata đối với OCP và PCB trong vùng biển ven bờ phía bắc Việt Nam.
Phần kết luận: Nêu tóm tắt các kết quả của luận án và đề xuất các hƣớng nghiên cứu tiếp theo. 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1. Nguồn phát sinh và một số tác động 1. Nguồn phát sinh OCP và PCB Nguồ n phát sinh thuố c bảo vệ thực vật cơ clo (OCP) Theo tài liệu đã công bố, có thể phân chia lịch sử thuốc trừ sâu thành ba giai đoạn: Giai đoạn thứ nhất là những năm 1870, sử dụng các thuốc trừ sâu nguồn gốc tự nhiên, ví dụ nhƣ dùng lƣu huỳnh kiểm soát dịch bệnh ở Hy Lạp cổ đại; giai đoạn thứ hai là kỷ nguyên của thuốc trừ sâu nguồn gốc tổng hợp từ các chất vô cơ là những năm trƣớc 1945; và giai đoạn thứ 3 là kỷ nguyên của thuốc trừ sâu tổng hợp từ các hợp chất hữu cơ [73].
Thuố c trƣ̀ sâu DDT đƣơ ̣c nhà khoa ho ̣c ngƣời Thu ̣y Si ̃ Paul Muller phát minh, đƣa ra thi trƣơ ̣ ̀ ng tƣ̀ năm 1944 và đƣợc trao giải No bel Sinh ho ̣c và Y tế năm 1948. Với sƣ̣ phát triể n của ngành công nghiê ̣p hóa chấ t hiê ̣n đa ̣i , các hợp chất hữu cơ gắn nguyên tử Clo tiế p tu ̣c đƣơ ̣c chế ta ̣o thành nhiề u sản phẩ m khác nhau. Tƣ̀ đó thuố c trƣ̀ sâu nhóm cơ Clo đƣơ ̣c sƣ̉ du ṇ g phổ biế n trên thế giới [41]. Trong thời gian đầu của những năm 1945, các thuốc trừ sâu nguồn gốc tổng hợp chất hữu cơ có thể phân chia thành 3 loại thuốc diệt côn trùng chính là thuốc diệt côn trùng Carbamate, thuốc diệt côn trùng cơ phốt pho, và thuốc diệt côn trùng cơ clo.
Ngay sau đó là các thành tựu về thuốc trừ cỏ và thuốc trừ nấm ra đời và phát triển mạnh mẽ [65]. Việc sử dụng thuốc trừ côn trùng giảm dần và sử dựng thuốc diệt cỏ trở lên phổ biến trong tƣơng lai. Xu hƣớng này thể hiện qua sự thay đổi cấu trúc tiêu thụ thuốc trừ sâu toàn cầu. Tổng lƣợng thuốc trừ cỏ giảm mạnh từ 20% (1960) đến 48% (2005).
Tổng lƣợng thuốc trừ côn trùng, trừ nấm và vi khuẩn suy giảm có thể là do giá cả tăng cao [105]. Sự gia tăng nhanh sử dụng thuốc trừ cỏ trong thâm canh tăng năng suất ngành nông nghiệp (Bảng 1. 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảng 1. Biến đổi sử dụng thuốc sâu trên toàn cầu Năm 1960 1970 1980 1990 2000 2005 Loại Giá % Giá % Giá % Giá % Giá % Giá % Diệt sâu 310 36,5 1002 37,1 4025 34,7 7655 29 7559 27,9 7798 25,0 Diệt cỏ 170 20,0 939 34,8 4756 14,0 11625 44 12885 47,5 14971 48,0 Diệt nấm/ 340 40,0 599 22,2 2181 18,8 5545 21 5306 19,6 7486 24,0 vi khuẩn Còn lại 30 3,5 159 5,9 638 5,5 1575 6 1354 5,0 936 3,0 Tổng 850 100 2700 100 11600 100 26400 100 27104 100 31191 100 Ghi chú: Giá: triệu đô la Mỹ.
Theo thống kê trên thị trƣờng thế giới có đến 70.000 loại thuốc bảo vê ̣ thƣ̣c vâ ̣t và mỗi năm danh mục này lại đƣợc bổ sung thêm 1.500 loại thuốc mới để đối phó lại với sự kháng thuốc của sâu bọ. Tại Pháp, năm 1995 dùng tới 3 triệu tấn thuốc bảo vê ̣ thƣ̣c vâ ̣t [85]. Năm 2008, tổ chƣ́c hành đô ̣ng chố ng thuố c trƣ̀ sâu khu vƣ̣c Châu Á Thái Bình Dƣơng (PANAP) đã tiến hành phỏng vấn hơn 1.000 nông dân ở 8 quốc gia châu Á (trong đó có Việt Nam ) cho thấ y khu vực châu Á sƣ̉ du ̣ng thuốc trừ sâu đặc biệt nguy hiểm, trong đó nêu đến 66% thành phần chính của các loại này đang dùng ở châu Á nằm trong danh mục “rất nguy hiểm” (theo xếp loại của PANAP), nhƣ Paraquat bị cấm ở châu Âu nhƣng ở Malaysia vẫn vô tƣ dùng, còn Endosulfan bị cấm ở 62 nƣớc thì ở Ấn Độ vẫn sử dụng rộng rãi [103]. Đến năm 2008, chƣa tin ́ h tàn dƣ của chiế n tranh để la ̣i , ƣớc tính hàng năm Việt Nam sử dụng một khối lƣợng hóa chất vào khoảng 9 triệu tấn, trong đó có 3 triệu tấn phân bón và 4 triệu tấn các sản phẩm dầu mỏ.
Trong số 500 loại hoá chất đƣợc khảo sát, mới xác định đƣợc 70 - 75% loại có tên chính xác [4]. 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nguồ n phát sinh Polychlorinated Biphenyl (PCB) Năm 1972, các nhà máy sản xuất PCB vẫn tồn tại ở Úc, và sau đó là Đức, Pháp, Anh, Ý, Nhật, Tây Ban Nha, Liên Xô cũ, và Mỹ [69]. Năm 1973 việc sử dụng PCB bị cấm trong tình trạng nguồn “mở” hoặc sử dụng trong các sản phẩm, nhƣ: Chất làm dẻo trong sơn và xi măng; hóa chất thay thế; công trình xử lý nhắc ín và chất phụ da cân bằng cho vật liệu cách điện PVC; chất dính, dán; các loại sơn và sơn pha nƣớc; tà vẹt đƣờng ray xe lửa. Trong các hệ thống cáp tụ điện và máy biến thế: Cáp tụ điện Chất lỏng cách điện trong biến thế Chất lỏng trong bơm chân không Chất lỏng trong thủy điện Ở Nhật, hợp chất PCB đƣợc sản xuất đầu tiên ở công ty hóa chất Kanegafuchi (Kaneka) năm 1954 và các sản phẩm đó tiếp tục đến năm 1972 khi chính phủ Nhật cấm sản xuất, sử dụng và nhập khẩu các sản phẩm của PCB [47].
Ƣớc tính các sản phẩm của PCB thải vào toàn cầu là 1,5 triệu tấn. Mỹ là nhà sản xuất lớn nhất với hơn 600.000 tấn sản phẩm từ năm 1930 đến 1977 [38]. Vùng châu Âu tiếp sau với gần 450.000 tấn tính đến năm 1984. Theo bản thống kê gần đúng của sản phẩm toàn cầu sẽ là hơi cao, với các nhà máy ở Hà Lan, Đông Đức, Áo sản xuất một lƣợng PCB không tính đƣợc [76].
Công nghiệp sản xuất PCB trên thế giới bắt đầu từ Mỹ từ năm 1929 đến cuối những năm 70 của thế kỉ 20 và đƣợc bán trên thế giới với những tên thƣơng mại khác nhau nhƣ Arocholor, Askarel, Therminol,.Sau chiến tranh thế giới thứ hai, châu Âu cũng đã đƣa ra thị trƣờng những sản phẩm có chứa PCB. Các nƣớc sản xuất PCB chủ yếu trên thế giới bao gồm Autralia, Trung Quốc, Pháp, Đức, Ý, Nhật, Tây Ban Nha, Mỹ và Anh [58]. 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tổng lƣợng PCB đƣợc sản xuất trên thế giới từ năm 1929 ƣớc tính khoảng 1 đến 1,2 triệu tấn, sản xuất trung bình khoảng 26. Trong cuối những năm 1960, lƣợng PCB đƣợc sản xuất đạt mức tối đa khoảng 60.000 tấn/năm, lƣợng PCB phát thải ở phía Bắc bán cầu là 100.000 tấn, trong đó 75% lƣợng thải vào giữa những năm 1955 - 1970 (Bảng 1.
Sản lượng PCB ở một số nước qua các giai đoạn Giai đoạn Pháp Đức Italia Nhật Tây Ban Nha Anh Mỹ 1955-1959 7.354 - - Ghi chú: -: không có số liệu; đơn vị tính theo tấn Việt Nam chƣa bao giờ sản xuấ t PCB hay các sản phẩ m chƣ́a PCB. Tuy nhiên, Viê ̣t Nam sƣ̉ du ̣ng các chất lỏng công nghiệp nhƣ chất lỏng thủy lực , khi đốt cho tua - bin, dầu bôi trơn, chất làm dẻo có chƣ́a hàm lƣơ ̣ng PCB và đƣợc dùng chủ yếu làm chất điện môi trong các tụ điện và biến thế [49]. PCB đƣợc nhập khẩu vào nƣớc ta đầu tiên vào khoảng giữa những năm 1940 và 1950. Trƣớc năm 1985, tổng lƣợng dầu chứa PCB đƣợc nhập khẩu kèm theo những thiết bị điện từ Liên Xô, Trung Quốc và Rumani, có lúc lên đến xấp xỉ 27.
Nhiều thiết bị nhập từ Mỹ để sử dụng tại miền Nam Việt Nam trƣớc 1975 cũng chứa dầu có PCB. Năm 2007, theo báo cáo của thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, Việt Nam không sản xuất PCB nhƣng có sử dụng trong những thiết bị công nghiệp 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com và thiết bị ngành điện nhập khẩu. Hiện nay, lƣợng chất PCB ở Việt Nam là rất lớn, theo một số cuộc điều tra thì có thể lên tới 20. Theo đó, Tổng Công ty điện Việt Nam là tổ chức quản lý các thiết bị điện (sản xuất và truyền tải) nhiều nhất.
Thống kê ban đầu cho thấy, Tổng Công ty điện Việt Nam hiện đang quản lý trên 60% tổng lƣợng PCB tại Việt Nam. Cụ thể, khoảng 9.000 tấn dầu có hàm lƣợng PCB đã biết chắc chắn, còn khoảng 1.000 tấn dầu nghi ngờ có PCB trong các hệ thống điện. Ngoài ra, còn tồn tại một lƣợng PCB trong các thiết bị công nghiệp nằm ngoài ngành điện hiện chƣa đƣợc xác định chính xác [25]. Hiện nay một số trạm biến thế vẫn sử dụng dầu chứa PCB do chƣa tới thời hạn thay dầu, một số đã thay thế dùng các loại dầu không chứa PCB.
Ngoài ra, có một lƣợng dầu chƣa sử dụng bị nghi ngờ chứa PCB đang đƣợc tồn trữ trong các kho chứa. Nguồn thải PCB ra môi trƣờng chủ yếu là lƣợng dầu biến thế đã thải bỏ một cách không kiểm soát đƣợc khi thay dầu ở các trạm biến thế hoặc các sản phẩm tụ điện hỏng thải ra bãi rác [54]. Số liệu điều tra cho thấy, tổng lƣợng tụ điện sử dụng dầu cách điện có khả năng chứa PCB trên địa bàn 64 tỉnh, thành phố đƣợc điều tra, thống kê là khoảng 1.