Nghiên cứu khả năng ứng dụng Fe0 nano trong xử lý đất nhiễm 2,4-D và 2,4,5-T

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hus nghiên cứu khả năng ứng dụng fe0 nano trong xử lý đất nhiễm 2 4 dichlorophenoxyacetic và 2 4 5, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

Chuyên ngành

Khoa học Môi trường

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận văn thạc sĩ

2016

89
3
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

MỞ ĐẦU

0.1. Sự tồn lưu chất độc da cam/dioxin tại Việt Nam

0.2. Khái quát về chất diệt cỏ 2,4-D; 2,4,5-T và chất độc da cam

0.3. Hiện trạng tồn lưu chất độc da cam/dioxin tại Việt Nam

0.4. Các công nghệ được nghiên cứu, áp dụng tại Việt Nam

0.5. Vật liệu Fe0 nano và ứng dụng trong xử lý ô nhiễm

0.5.1. Cơ sở của việc sử dụng vật liệu Fe0 nano

0.5.2. Phương pháp điều chế vật liệu Fe0 nano

0.5.3. Đặc tính của hạt Fe0 nano

0.6. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

0.6.1. Đối tượng nghiên cứu. Mẫu nước gây ô nhiễm nhân tạo 2,4-D và 2,4,5-T

0.6.2. Mẫu đất nghiên cứu lấy tại khu Z1 sân bay Biên Hòa - Đồng Nai

0.6.3. Fe0 nano điều chế theo phương pháp hóa học

0.6.4. Nội dung nghiên cứu

0.6.5. Phạm vi và phương pháp nghiên cứu

0.6.5.1. Phạm vi nghiên cứu
0.6.5.2. Phương pháp thử nghiệm với mẫu nước
0.6.5.3. Phương pháp thử nghiệm với mẫu đất
0.6.5.4. Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu

0.6.6. Các phương pháp phân tích 2,4-D và 2,4,5-T

0.6.7. Phương pháp điều chế và kiểm tra đặc tính của vật liệu Fe0 nano

1. CHƯƠNG 1: SỰ TỒN LƯU CHẤT ĐỘC DA CAM/DIOXIN TẠI VIỆT NAM

1.1. Khái quát về chất diệt cỏ 2,4-D; 2,4,5-T và chất độc da cam

1.1.1. Chất diệt cỏ 2,4,5-T

1.1.2. Chất diệt cỏ 2,4-D

1.2. Ảnh hưởng của 2,4-D và 2,4,5-T đến môi trường và con người

1.2.1. Ảnh hưởng tới môi trường

1.2.2. Ảnh hưởng tới con người

1.3. Chất độc da cam

2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

2.1. Một số đặc tính của vật liệu nghiên cứu Fe0 nano

2.1.1. Kết quả phân tích phổ nhiễu tia X của mẫu sắt nghiên cứu

2.1.2. Kết quả đo kích thước hạt thông qua việc chụp TEM

2.1.3. Diện tích bề mặt của vật liệu

2.1.4. Điện tích bề mặt của vật liệu điều chế

2.1.5. Một số tính chất cơ bản của đất nghiên cứu

2.2. Kết quả khảo sát khả năng xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của Fe0 nano trong mẫu nước bị gây nhiễm nhân tạo

2.2.1. Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian tới hiệu quả xử lý

2.2.2. Khảo sát sự ảnh hưởng của điều kiện pH tới hiệu quả xử lý

2.3. Khảo sát khả năng xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của vật liệu Fe0 nano trong mẫu đất nhiễm

2.3.1. Kết quả khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng xử lý 2,4-D và 2,4,5-T trong mẫu đất nhiễm của Fe0 nano

2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả xử lý

2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng vật liệu xử lý tới hiệu quả xử lý

2.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của axit humic đến hiệu quả xử lý

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu "Nghiên cứu ứng dụng Fe0 nano trong xử lý đất nhiễm 2,4-D và 2,4,5-T" trình bày một nghiên cứu quan trọng về việc sử dụng vật liệu nano sắt (Fe0) để xử lý ô nhiễm đất do các chất độc hóa học 2,4-D và 2,4,5-T. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp những phương pháp hiệu quả để cải thiện chất lượng đất mà còn mở ra hướng đi mới trong việc xử lý ô nhiễm môi trường. Độc giả sẽ tìm thấy những thông tin hữu ích về cách thức hoạt động của Fe0 nano, cũng như những lợi ích mà nó mang lại cho việc phục hồi đất bị ô nhiễm.

Để mở rộng thêm kiến thức về vấn đề ô nhiễm chất độc hóa học, bạn có thể tham khảo tài liệu Luận văn thạc sĩ dư luận xã hội về vấn đề nhiễm chất độc hóa học tại thành phố biên hòa nghiên cứu trường hợp tại phường trung dũng và phường tân phong, nơi cung cấp cái nhìn sâu sắc về tình hình ô nhiễm tại Biên Hòa. Ngoài ra, tài liệu Luận văn thạc sĩ hus đánh giá hiện trạng ô nhiễm chất độc kích thích cs trong môi trường nước mặt tại tỉnh nghệ an và bước đầu đề xuất giải pháp xử lý sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các giải pháp xử lý ô nhiễm trong nước. Cuối cùng, tài liệu Luận văn thạc sĩ ussh dư luận xã hội về vấn đề nhiễm chất độc hóa học tại thành phố biên hòa nghiên cứu trường hợp tại phường trung dũng và phường tân phong cũng là một nguồn tài liệu quý giá để tìm hiểu thêm về tác động của ô nhiễm hóa học đến cộng đồng. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về vấn đề ô nhiễm và các biện pháp khắc phục.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- ĐÀM TUẤN ANH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Fe0 NANO TRONG XỬ LÝ ĐẤT NHIỄM 2,4-DICHLOROPHENOXYACETIC VÀ 2,4,5-TRICHLOROPHENOXYACETIC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Hà Nội - 2016 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- ĐÀM TUẤN ANH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Fe0 NANO TRONG XỬ LÝ ĐẤT NHIỄM 2,4-DICHLOROPHENOXYACETIC VÀ 2,4,5-TRICHLOROPHENOXYACETIC Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ ĐỨC Hà Nội - 2016 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS Lê Đức và NCS. Phạm Việt Đức đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ lãnh đạo, chỉ huy Viện Hóa học – Môi trường Quân sự/BTL Hóa học đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi học tập nghiên cứu. Bên cạnh đó, tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự quan tâm sâu sắc của tập thể Trạm Quan trắc Miền Bắc - Viện Hóa học - Môi trường Quân sự đã tạo điều kiện, trong thời gian tôi làm công tác thực hiện thí nghiệm và hoàn thành luận văn của mình. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể các thầy, các cô trong Bộ môn Thổ Nhưỡng và Khoa Môi trường/Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình truyền đạt, trao đổi những kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập tại trường. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn động viên, cổ vũ và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Hà Nội, ngày tháng 1 năm 2016 Đàm Tuấn Anh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỞ ĐẦU . Sự tồn lưu chất độc da cam/dioxin tại Việt Nam . Khái quát về chất diệt cỏ 2,4-D; 2,4,5-T và chất độc da cam . Hiện trạng tồn lưu chất độc da cam/dioxin tại Việt Nam . Các công nghệ được nghiên cứu, áp dụng tại Việt Nam. Vật liệu Fe0 nano và ứng dụng trong xử lý ô nhiễm . Cơ sở của việc sử dụng vật liệu Fe0 nano. Phương pháp điều chế vật liệu Fe0 nano . Đặc tính của hạt Fe0 nano . ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . Đối tượng nghiên cứu. Mẫu nước gây ô nhiễm nhân tạo 2,4-D và 2,4,5-T . Mẫu đất nghiên cứu lấy tại khu Z1 sân bay Biên Hòa - Đồng Nai . Fe0 nano điều chế theo phương pháp hóa học . Nội dung nghiên cứu . Phạm vi và phương pháp nghiên cứu . Phạm vi nghiên cứu . Phương pháp thử nghiệm với mẫu nước . Phương pháp thử nghiệm với mẫu đất . Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu . 35 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Các phương pháp phân tích 2,4-D và 2,4,5-T . Phương pháp điều chế và kiểm tra đặc tính của vật liệu Fe0 nano . KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . Một số đặc tính của vật liệu nghiên cứu Fe0 nano . Kết quả phân tích phổ nhiễu tia X của mẫu sắt nghiên cứu . Kết quả đo kích thước hạt thông qua việc chụp TEM . Diện tích bề mặt của vật liệu . Điện tích bề mặt của vật liệu điều chế . Một số tính chất cơ bản của đất nghiên cứu . Kết quả khảo sát khả năng xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của Fe0 nano trong mẫu nước bị gây nhiễm nhân tạo. Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian tới hiệu quả xử lý. Khảo sát sự ảnh hưởng của điều kiện pH tới hiệu quả xử lý . Khảo sát khả năng xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của vật liệu Fe0 nano. Kết quả khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng xử lý 2,4-D và 2,4,5- T trong mẫu đất nhiễm của Fe0 nano . Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả xử lý . Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng vật liệu xử lý tới hiệu quả xử lý. Khảo sát ảnh hưởng của axit humic đến hiệu quả xử lý . 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 68 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Tổng hợp một số kết quả phân tích dioxin ở một số khu vực bị phun rải ở miền Nam Việt Nam . Các điểm tàng trữ chính các chất da cam/dioxin trong thời gian chiến tranh . Khả năng loại bỏ chất ô nhiễm của các dạng hạt nano sắt và hợp chất của sắt ở dạng nano . Phương pháp dung dịch đệm dùng trong thí nghiệm . Thành phần dung dịch trong thử nghiệm khảo sát với điều kiện pH . Thành phần dung dịch trong thử nghiệm khảo sát khả năng xử lý của Fe0 nano với mẫu nước gây nhiễm . Hàm lượng chất ô nhiễm 2,4-D và 2,4,5-T trong mẫu đất nghiên cứu . Thành phần mẫu thử nghiệm khả năng xử lý của Fe0 nano trong mẫu đất . Kết quả phân tích các thông số cơ bản và hàm lượng chất ô nhiễm trong mẫu đất Đ03 . Giới hạn cho phép của dioxin trong một số loại đất . Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hiệu quả xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của vật liệu trong mẫu nước ở pH = 3 . Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hiệu quả xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của vật liệu trong mẫu nước ở pH = 4 . Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hiệu quả xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của vật liệu trong mẫu nước ở pH = 5 . Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hiệu quả xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của vật liệu trong mẫu nước ở pH = 7 . Kết quả khảo sát ảnh hưởng của điều kiện pH đến hiệu quả xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của vật liệu trong mẫu nước . 49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Kết quả khảo sát khả năng xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của Fe0 nano trong mẫu nước. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hiệu quả xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của vật liệu trong mẫu đất . Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lượng vật liệu Fe0 nano bổ sung đến đến hiệu quả xử lý 2,4-D và 2,4,5-T trong mẫu đất . Kết quả khảo sát ảnh hưởng của axít humic đến hiệu quả xử lý 2,4-D và 2,4,5-T của vật liệu trong mẫu đất . 60 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH Hình 1. Công thức cấu tạo 2,4,5-T. Cơ chế tạo ra sản phẩm phụ 2,3,7,8-TCDD trong quá trình tổng hợp chất diệt cỏ 2,4,5-T. Cấu trúc của 2,4-D. Quy trình công nghệ rửa giải đất ô nhiễm của BioTrol . Dây chuyền thiết bị xử lý theo công nghệ nghiền bi của Công ty EDL/ New Zealand . Phổ nhiễu xạ tia X của hạt nano sắt . Kết quả chụp TEM mẫu Fe nano . Kết quả chụp SEM mẫu Fe nano . Sắc đồ phân tích mẫu đất Đ03 (a) 2,4-D; (b) 2,4,5-T. 41 Biểu đồ 1: Mối liên hệ tương quan giữa thời gian xử lý hiệu quả xử lý, (a) 2,4-D, (b) 2,4,5-T ở điều kiện pH =3 . 44 Biểu đồ 2: Mối liên hệ tương quan giữa thời gian xử lý hiệu quả xử lý, (a) 2,4-D, (b) 2,4,5-T ở điều kiện pH =4 . 45 Biểu đồ 3: Mối liên hệ tương quan giữa thời gian xử lý hiệu quả xử lý, (a) 2,4-D, (b) 2,4,5-T ở điều kiện pH =5 . 46 Biểu đồ 4: Mối liên hệ tương quan giữa thời gian xử lý hiệu quả xử lý, (a) 2,4-D, (b) 2,4,5-T ở điều kiện pH =7 . 47 Biểu đồ 5: Mối liên hệ tương quan giữa thời gian xử lý hiệu quả xử lý, (a) 2,4-D, (b) 2,4,5-T ở 4 điểm pH khảo sát . 48 Biểu đồ 6: Mối liên hệ tương quan giữa điều kiện pH với hiệu quả xử lý, (a) 2,4-D, (b) 2,4,5-T. 50 Biểu đồ 7: Đường đẳng nhiệt đánh giá khả năng xử lý chất ô nhiễm của Fe0 nano, (a), (b) 2,4-D; (c), (d) 2,4,5-T. 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Biểu đồ 8: Mối liên hệ tương quan giữa thời gian xử lý hiệu quả xử lý, (a) 2,4-D, (b) 2,4,5-T . 56 Biểu đồ 9: Mối liên hệ tương quan giữa hàm lượng Fe0 nano bổ sung với hiệu quả xử lý, (a) 2,4-D, (b) 2,4,5-T . 58 Biểu đồ 10: Mối liên hệ tương quan giữa hàm lượng humic trong đất với hiệu quả xử lý, (a) 2,4-D, (b) 2,4,5-T. 60 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 2,4,5-T 2,4,5 -Trichlorophenoxyacetic 2,4-D 2,4 - Dichlorophenoxyacetic 2,3,7,8-TCDD 2,3,7,8 - Tetrachlorodibenzodioxin AO Chất độc da cam (Agent Orange) BCF Xellulo dạng hạt kết hợp với hydroxit sắt (bead cellulose loaded with iron oxyhydroxit) BET Phương pháp Brunauer Emmett Teller xác định diện tích bề mặt COCs Các hợp chất clo hữu cơ (Chlorinated Organic Compounds) GC-MS Sắc kí khí khối phổ (Gas Chromatography – Mass Spectrometry) HPLC Sắc kí lỏng cao áp (High-Performance Liquid Chromatography) PAA Polyacryamit POPs Các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (Persistant Organic Pollutant) SEM Kính hiển vi điện tử quét TEC Trichloroethene TCDD 2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscopy) TEQ Tổng nồng độ độc tương đương (Concentration of Toxic Equivalent) VOCs Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (Volatile Organic Compounds) USDA Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Trong thời gian chiến tranh, quân đội Mỹ đã sử dụng một lượng hóa chất khổng lồ cho mục đích quân sự tại Việt Nam, kể từ khi chiến dịch Ranch Hand bắt đầu từ tháng 12 năm 1961 và lô hóa chất đầu tiên được đưa sang Việt Nam vào ngày 7 tháng 1 năm 1962, quá trình phun rải hóa chất của Mỹ theo chiến dịch này kéo dài cho đến ngày 31 tháng 10 năm 1971. Tổng lượng hóa chất Mỹ đã sử dụng trong chiến tranh là 76. Thành phần và số lượng chất độc hóa học được Mỹ phun rải xuống miền Nam Việt Nam bao gồm: Chất da cam (orange) 49.937 lít chiếm 64,4%, chất trắng (white) 20.525 lít chiếm 26,8%, chất xanh (blue) 4.773 lít chiếm 2,50%, chất hồng (pink) 50.312 lít chiếm 0,06%, còn lại là chất xanh mạ. Trong đó có 51,2 triệu lít hóa chất có chứa dioxin, mà chủ yếu là chất da cam (là hỗn hợp có thành phần chủ yếu hỗn hợp 2 este của axit 2,4-Diclophenoxyacetic (2,4-D) và axit Triclophenoxyacetic (2,4,5-T) với rượu n-butanol tỷ lệ 1:1) (49,3 triệu lít), với hàm lượng TCDD từ 6,2-14,3 ppm và mức trung bình là 13,25 ppm (Stellman và cộng sự, 2003) [20, 27].

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ