Nghiên cứu xác định mức độ tồn lưu chất độc dioxin và hiệu quả xử lý tại sân bay Biên Hòa

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hus nghiên cứu xác định mức độ tồn lưu chất độc da cam dioxin và đánh giá hiệu quả thử nghiệm công, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Trần Hồng Cơ
• Người hướng dẫn: Ts. Nguyễn Hùng Minh
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Nghiên cứu, xác định mức độ tồn lưu chất độc da cam/dioxin và đánh giá hiệu quả thử nghiệm công nghệ Hóa - Cơ xử lý dioxin tại khu vực sân bay Biên Hòa
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan về tình hình ô nhiễm dioxin tại Việt Nam
• 1.2. Tình hình sử dụng chất diệt cỏ có chứa dioxin trong thời gian chiến tranh của Mỹ ở Việt Nam
• 1.3. Thực trạng ô nhiễm dioxin tại các điểm nóng
• 1.4. Các phương pháp xử lý dioxin
• 1.4.1. Giải hấp nhiệt trong mố (In Situ Thermal Desorption- ISTD/IPTD)
• 1.4.2. Công nghệ Sinh học
• 1.4.3. Biên pháp chôn lấp
• 1.5. Kinh nghiệm trên thế giới áp dụng công nghệ cơ hóa trong xử lý dioxin
• 2. CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Tính toán khối lượng đất nhiễm dioxin cần phải xử lý tại sân bay Biên Hòa
• 2.3. Công nghệ Hóa-Cơ (MCD) xử lý đất bị ô nhiễm tại sân bay Biên Hòa
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp kế thừa, thu thập và tổng hợp tài liệu
• 2.4.2. Phương pháp lấy mẫu
• 2.4.3. Phương pháp điều tra và nghiên cứu ngoài thực địa
• 2.4.4. Phương pháp chuyên gia
• 2.4.5. Phương pháp tính toán
• 2.4.6. Phương pháp phân tích tổng hợp đánh giá
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu, xác định mức độ ô nhiễm tại khu vực phía tây nam sân bay Biên Hòa (khu vực Pacer Ivy)
• 3.1.1. Nhiễm độc dioxin trong đất bề mặt
• 3.1.2. Nhiễm độc trong đất và trầm tích sâu
• 3.2. Đánh giá hiệu quả của công nghệ Hóa-Cơ xử lý dioxin
• 3.2.1. Kết quả phân tích đất trước và sau xử lý
• 3.2.2. Đánh giá hiệu quả xử lý
• 3.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý
• 3.3. Đề xuất giải pháp công nghệ xử lý dioxin tại Sân bay Biên Hòa
• MỞ ĐẦU
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu xử lý dioxin tại sân bay Biên Hòa

Nghiên cứu xử lý dioxin tại sân bay Biên Hòa là một trong những nỗ lực quan trọng nhằm khắc phục ô nhiễm môi trường do chất độc da cam gây ra. Từ năm 1961 đến 1971, quân đội Mỹ đã phun rải hàng triệu lít chất diệt cỏ có chứa dioxin tại miền Nam Việt Nam, trong đó sân bay Biên Hòa là một trong những điểm nóng ô nhiễm nặng nhất. Việc xác định mức độ ô nhiễm và áp dụng các công nghệ xử lý hiệu quả là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường.

1.1. Tình hình ô nhiễm dioxin tại sân bay Biên Hòa

Sân bay Biên Hòa được xác định là khu vực ô nhiễm dioxin nặng nhất tại Việt Nam. Các nghiên cứu cho thấy nồng độ dioxin trong đất và trầm tích tại đây vượt xa ngưỡng cho phép, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Cần có các biện pháp khẩn cấp để xử lý tình trạng này.

1.2. Tác động của ô nhiễm dioxin đến môi trường

Ô nhiễm dioxin không chỉ ảnh hưởng đến đất mà còn lan rộng ra các nguồn nước và thực phẩm. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng dioxin có thể tích tụ trong chuỗi thức ăn, gây ra nhiều bệnh tật cho con người và động vật. Việc xử lý dioxin là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

II. Vấn đề và thách thức trong xử lý dioxin tại sân bay Biên Hòa

Việc xử lý dioxin tại sân bay Biên Hòa gặp nhiều thách thức do tính chất phức tạp của ô nhiễm. Các phương pháp xử lý hiện có chưa đáp ứng được yêu cầu về hiệu quả và chi phí. Cần có những nghiên cứu sâu hơn để tìm ra giải pháp tối ưu cho vấn đề này.

2.1. Khó khăn trong việc xác định mức độ ô nhiễm

Việc xác định chính xác mức độ ô nhiễm dioxin tại sân bay Biên Hòa là một thách thức lớn. Các mẫu đất cần được lấy và phân tích một cách cẩn thận để có thể đưa ra các biện pháp xử lý phù hợp.

2.2. Chi phí và thời gian xử lý

Chi phí xử lý dioxin tại sân bay Biên Hòa là một vấn đề đáng quan tâm. Các công nghệ hiện tại có thể tốn kém và mất nhiều thời gian để thực hiện. Cần tìm kiếm các giải pháp hiệu quả hơn về mặt kinh tế.

III. Phương pháp công nghệ hóa cơ trong xử lý dioxin

Công nghệ hóa cơ (MCD) là một trong những phương pháp được áp dụng để xử lý dioxin tại sân bay Biên Hòa. Phương pháp này sử dụng các thiết bị nghiền bi để phá hủy cấu trúc hóa học của dioxin, từ đó giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong đất.

3.1. Nguyên lý hoạt động của công nghệ hóa cơ

Công nghệ hóa cơ hoạt động dựa trên nguyên lý nghiền và trộn đất nhiễm dioxin với các chất hóa học, giúp phá hủy các liên kết hóa học của dioxin. Phương pháp này đã được thử nghiệm thành công tại nhiều quốc gia.

3.2. Kết quả thử nghiệm công nghệ hóa cơ tại Biên Hòa

Kết quả thử nghiệm cho thấy công nghệ hóa cơ có khả năng giảm nồng độ dioxin trong đất xuống dưới ngưỡng cho phép. Các mẫu đất sau xử lý cho thấy sự cải thiện rõ rệt về chất lượng môi trường.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu về xử lý dioxin tại sân bay Biên Hòa đã mở ra hướng đi mới cho việc khắc phục ô nhiễm môi trường. Các ứng dụng thực tiễn từ công nghệ hóa cơ đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc giảm thiểu ô nhiễm.

4.1. Ứng dụng công nghệ hóa cơ trong thực tiễn

Công nghệ hóa cơ đã được áp dụng thành công tại sân bay Biên Hòa, giúp giảm thiểu ô nhiễm dioxin. Các kết quả từ thử nghiệm cho thấy phương pháp này có thể được mở rộng áp dụng tại các khu vực ô nhiễm khác.

4.2. Đánh giá hiệu quả xử lý dioxin

Đánh giá hiệu quả xử lý dioxin cho thấy công nghệ hóa cơ có khả năng giảm nồng độ dioxin xuống dưới 1.000 ppt TEQ, đáp ứng yêu cầu của các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu xử lý dioxin

Nghiên cứu xử lý dioxin tại sân bay Biên Hòa đã đạt được những kết quả khả quan, mở ra hy vọng cho việc khắc phục ô nhiễm môi trường. Tương lai của nghiên cứu này cần tiếp tục được đầu tư và phát triển để đảm bảo an toàn cho sức khỏe cộng đồng.

5.1. Tương lai của công nghệ xử lý dioxin

Công nghệ xử lý dioxin cần được nghiên cứu và phát triển hơn nữa để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về bảo vệ môi trường. Các giải pháp mới cần được áp dụng để nâng cao hiệu quả xử lý.

5.2. Khuyến nghị cho các nghiên cứu tiếp theo

Cần có các nghiên cứu tiếp theo để đánh giá sâu hơn về hiệu quả của công nghệ hóa cơ và các phương pháp xử lý khác. Việc hợp tác quốc tế trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ cũng là điều cần thiết.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong giai đoạn từ năm 1961 đến 1971, quân đội Mỹ đã phun rải hơn 74 triệu lít chất diệt cỏ chứa khoảng 366 kg dioxin xuống chiến trường miền Nam Việt Nam. Sau hơn năm thập kỷ, hậu quả ô nhiễm chất độc da cam/dioxin vẫn là thách thức môi trường nghiêm trọng hàng đầu, đặc biệt tại ba điểm nóng căn cứ không quân gồm Phù Cát, Đà Nẵng và Biên Hòa. Trong đó, sân bay Biên Hòa được xác định là khu vực ô nhiễm nặng nề và phức tạp nhất với nguy cơ lan truyền sinh thái cao. Tuy nhiên, trước năm 2012, các khu vực rủi ro cao như góc Tây Nam đường băng (khu vực Pacer Ivy) vẫn chưa được khoanh vùng chi tiết và tính toán chính xác khối lượng đất ô nhiễm để xây dựng phương án xử lý triệt để.

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Khoa học Môi trường của tác giả Trần Hồng Cơ tập trung thực hiện hai mục tiêu cốt lõi: khảo sát, xác định mức độ tồn lưu dioxin tại khu vực Pacer Ivy nhằm tính toán chính xác thể tích đất cần xử lý; đồng thời đánh giá hiệu quả thực nghiệm của công nghệ Hóa - Cơ (Mechano-Chemical Destruction - MCD) trong việc phân hủy dioxin trong đất. Phạm vi nghiên cứu được triển khai trên diện tích 150.000 m2 tại sân bay Biên Hòa thuộc tỉnh Đồng Nai trong giai đoạn 2012–2014. Nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc khi lượng hóa khối lượng đất ô nhiễm lên đến 90.000 m3 và kiểm chứng hiệu suất phân hủy của hệ thống MCD với mục tiêu hạ hàm lượng độc chất xuống dưới ngưỡng 1.000 ppt TEQ theo quy chuẩn TCVN 8183:2009, tạo tiền đề quan trọng cho chiến lược xử lý ô nhiễm dioxin quy mô lớn tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết phân hủy cơ hóa học (Mechano-Chemical Destruction - MCD) và động học bẻ gãy liên kết clo-cacbon của các hợp chất hữu cơ khó phân hủy theo Công ước Stockholm. Khi vật liệu đất được nạp vào buồng nghiền bi năng lượng cao ở dải nhiệt độ vận hành từ 100°C đến 180°C, các va chạm cơ học cường độ mạnh tạo ra hiện tượng đứt gãy tinh thể khoáng, kích thích đám mây electron tự do và các gốc ion phản ứng bẻ gãy liên kết của phân tử 2,3,7,8-TCDD thành các hợp chất vô cơ và chất trung gian không độc hại.

Bên cạnh đó, đề tài ứng dụng lý thuyết lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường địa chất và thủy văn bề mặt để mô hình hóa cơ chế rửa trôi dioxin từ điểm nguồn phát sinh theo dòng chảy mặt vào các kênh mương, ao hồ. Bốn khái niệm chuyên ngành then chốt được chuẩn hóa bao gồm: Tổng nồng độ độc tương đương (TEQ), độc chất 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD), hiệu suất phá hủy chất ô nhiễm (DRE) và độ ẩm tới hạn của đất sấy khô dưới 2%.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm bao gồm 104 mẫu đất và trầm tích thu thập trực tiếp tại thực địa khu vực Pacer Ivy, gồm 43 mẫu bề mặt, 48 mẫu theo chiều sâu phân tầng từ 0 cm đến 240 cm và 13 mẫu kiểm soát chất lượng QA/QC (8 mẫu lặp, 2 mẫu trắng di chuyển và 3 mẫu trắng hiện trường). Thiết kế lấy mẫu dựa trên phương pháp lưới ô vuông chuẩn 50m x 50m bao phủ toàn bộ 150.000 m2 kết hợp phương pháp lấy mẫu theo tuyến dòng chảy thủy văn nhằm bảo đảm tính đại diện không gian và khoanh định chính xác ranh giới ô nhiễm. Đặc biệt, nghiên cứu ứng dụng thiết bị khoan lấy mẫu đa chiều ngập sâu tới 3,2 m do Phòng thí nghiệm Dioxin cải tiến nhằm ngăn ngừa hiện tượng nhiễm chéo giữa các tầng đất.

Phương pháp phân tích định lượng dioxin sử dụng kỹ thuật sắc ký khí phân giải cao ghép khối phổ phân giải cao (HRGC/HRMS) tại Phòng thí nghiệm Dioxin thuộc Tổng cục Môi trường và đối chứng chéo cùng Phòng thí nghiệm AXYS theo tiêu chuẩn quốc tế EPA 1613B. Để đánh giá thực nghiệm công nghệ MCD trên 110 tấn đất qua 42 mẻ xử lý, tác giả sử dụng phương pháp hồi quy tuyến tính đa biến nhằm giải thích mối tương quan giữa các thông số độc lập gồm tốc độ nạp đất (100–900 kg/h), tốc độ quay lò phản ứng (250–375 vòng/phút) và tỷ lệ phụ gia cát thạch anh (0–5%) với hiệu suất phân hủy dioxin. Quá trình nghiên cứu được triển khai đồng bộ trong giai đoạn 2012–2014.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, mức độ ô nhiễm dioxin trong đất bề mặt tại khu vực Pacer Ivy ở mức đặc biệt nghiêm trọng. Kết quả phân tích ghi nhận 34/43 mẫu bề mặt (chiếm tỷ lệ 79%) có nồng độ vượt ngưỡng an toàn 1.000 ppt TEQ. Đỉnh ô nhiễm cao nhất xuất hiện tại vị trí 11BH-K7 thuộc lô P4 với giá trị 962.560 ppt TEQ, gấp gần 1.000 lần tiêu chuẩn cho phép, trong đó hàm lượng đồng phân độc hại nhất là 2,3,7,8-TCDD chiếm tỷ trọng áp đảo từ 84,4% đến 98,6%.

Thứ hai, ô nhiễm dioxin ngấm sâu và phân bố phức tạp theo cấu trúc địa tầng. Tại điểm nguồn P4, mẫu lõi 11BH-K7 ghi nhận nồng độ 392.000 ppt TEQ ở độ sâu 30–60 cm. Trong khi đó, mẫu 11BH-H6 liền kề đạt nồng độ cực đại ở tầng 60–90 cm và khi xuống tới độ sâu 180 cm vẫn duy trì mức ô nhiễm 8.000 ppt TEQ, cao gấp 8 lần quy chuẩn xử lý. Kết quả lấy mẫu trầm tích tại các mương thoát nước như 11BH-C3 và 11BH-AB1 cho thấy hàm lượng dao động từ 1.725 đến 2.677 ppt TEQ, khẳng định dioxin đang lan tỏa mạnh mẽ theo hướng dòng chảy từ P4 sang các khu vực thấp P1 và P2.

Thứ ba, nghiên cứu đã lượng hóa chính xác diện tích và thể tích đất ô nhiễm. Trên cơ sở mô hình hóa 30 lô đất kích thước 50m x 50m có nồng độ vượt ngưỡng, tổng diện tích đất cần bốc xúc xử lý được xác định là 75.000 m2. Với độ sâu nhiễm độc trung bình 1,2 m, tổng khối lượng đất ô nhiễm tại khu vực Pacer Ivy ước tính là 90.000 m3, vượt qua quy mô 72.900 m3 đất bùn đã xử lý tại sân bay Đà Nẵng khoảng 23,4%.

Thứ tư, thử nghiệm công nghệ Hóa - Cơ (MCD) trên 16 mẻ đất nhiễm nồng độ cao ban đầu (28 tấn) cho thấy nồng độ dioxin trung bình giảm từ 111.392 pg/g TEQ xuống 49.238 pg/g TEQ, tương đương hiệu suất phá hủy trung bình 63,77%, trong đó hiệu suất cao nhất đạt mức 94,05%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân khiến nồng độ dioxin tại Pacer Ivy duy trì ở mức cực kỳ cao xuất phát từ lịch sử sử dụng khu vực này làm bãi lưu trữ và trung chuyển chất khai hoang trong chiến dịch quân sự trước năm 1972. Sự không đồng nhất về nồng độ theo chiều sâu phản ánh đặc điểm địa tầng pha cát và tác động của lượng mưa lớn gây rửa trôi qua các cống dẫn ngầm. Về mặt công nghệ, hệ số phá hủy dioxin của hệ thống MCD đạt cực đại 94,05% chứng minh lực va đập cơ học từ bi thép kết hợp cát thạch anh có khả năng phá vỡ cấu trúc vòng benzen thơm chứa clo. Tuy nhiên, hiệu suất trung bình 63,77% ở đất nồng độ cao cho thấy tốc độ nạp đất lớn (trên 500 kg/h) và thời gian lưu chưa đủ là rào cản khiến nồng độ đầu ra chưa đạt ngưỡng dưới 1.000 ppt TEQ.

Toàn bộ dữ liệu thực nghiệm được trực quan hóa sinh động qua bản đồ GIS phân vùng nồng độ TEQ 2D theo lưới 50m x 50m và các biểu đồ đường biểu diễn sự suy giảm nồng độ dioxin qua từng mẻ xử lý từ mẻ 1 đến mẻ 16. Khi so sánh với công nghệ giải hấp nhiệt trong mố (IPTD) với chi phí đầu tư lên tới 84 triệu USD tại Đà Nẵng hay biện pháp chôn lấp cô lập 7.500 m3 tại Phù Cát, công nghệ MCD thể hiện ưu thế vận hành ở nhiệt độ thấp dưới 180°C, kiểm soát an toàn khí thải qua tháp than hoạt tính và không tạo sản phẩm cháy thứ cấp độc hại.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, xây dựng hệ thống đê bao cô lập và kênh thu gom dòng chảy tràn tạm thời quanh khu vực P4 và các mương thoát nước P1-P2. Đơn vị chủ trì là Bộ Quốc phòng phối hợp cùng Ủy ban nhân dân tỉnh Đồng Nai, đặt mục tiêu hoàn thành trong 6 tháng nhằm ngăn chặn 100% nguy cơ lan truyền dioxin ra khu vực dân sinh và nguồn nước ngầm lân cận.

Thứ hai, áp dụng mô hình công nghệ kết hợp theo phân dải nồng độ cho toàn bộ 90.000 m3 đất ô nhiễm tại Pacer Ivy. Ban Quản lý Dự án Môi trường thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường cần phân chia khối lượng xử lý thành ba nhóm: dải nồng độ cực cao (>10.000 ppt TEQ) xử lý bằng công nghệ nhiệt hoặc phân hủy Hóa - Cơ cải tiến; dải trung bình (2.000–10.000 ppt TEQ) áp dụng hệ thống MCD liên hoàn; và dải thấp (<2.000 ppt TEQ) kết hợp rửa đất và chôn lấp an toàn, thực hiện trong lộ trình 2015–2020 để đưa 100% thể tích đất sau xử lý về dưới 1.000 ppt TEQ theo chuẩn TCVN 8183:2009.

Thứ ba, tối ưu hóa các thông số kỹ thuật vận hành của dây chuyền công nghệ Hóa - Cơ. Nhóm kỹ sư vận hành và đơn vị chuyển giao công nghệ cần điều chỉnh tốc độ nạp liệu xuống mức 200–300 kg/h, duy trì vận tốc quay lò phản ứng ở mức 300–375 vòng/phút, bổ sung tỷ lệ cát thạch anh hoạt tính từ 3% đến 5% khối lượng khô và kiểm soát độ ẩm đất sấy dưới 1,5% nhằm nâng hiệu suất phá hủy dioxin đạt trên 95% trong 3 tháng thử nghiệm mở rộng.

Thứ tư, thiết lập mạng lưới quan trắc chất lượng môi trường không khí và thủy văn tự động. Tổng cục Môi trường chủ trì phối hợp với các viện nghiên cứu tiến hành lấy mẫu định kỳ 3 tháng một lần để giám sát nồng độ bụi phát tán tại khu vực sấy nghiền và kiểm tra dư lượng dioxin trong các giếng quan trắc nước ngầm quanh sân bay, duy trì ngưỡng an toàn dioxin nước mặt dưới 0,13 pg/L theo tiêu chuẩn quốc tế.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Thứ nhất, các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý nhà nước như Bộ Quốc phòng và Bộ Tài nguyên và Môi trường: Luận văn cung cấp số liệu thực địa chính xác về diện tích 75.000 m2 và thể tích 90.000 m3 đất ô nhiễm, làm cơ sở khoa học cốt lõi để phê duyệt báo cáo khả thi và dự toán ngân sách cho dự án tổng thể tẩy độc dioxin tại sân bay Biên Hòa.

Thứ hai, các kỹ sư môi trường và doanh nghiệp công nghệ xử lý chất thải nguy hại: Tài liệu cung cấp thông số kỹ thuật chi tiết của hệ thống nghiền bi 4 lò quay nối tiếp, tốc độ quay 250–375 vòng/phút, định mức phụ gia và dữ liệu phân hủy thực tế của 42 mẻ đất, hỗ trợ trực tiếp cho công tác thiết kế module xử lý POPs quy mô công nghiệp.

Thứ ba, nghiên cứu sinh, học viên cao học chuyên ngành Khoa học Môi trường và Địa chất: Đề tài là nguồn tham khảo mẫu mực về phương pháp thiết kế mạng lưới lấy mẫu địa tầng sâu 3,2 m, quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt với 13 mẫu QA/QC và kỹ thuật phân tích hồi quy tuyến tính đa biến trong xử lý số liệu môi trường.

Thứ tư, các tổ chức quốc tế và đối tác phát triển như UNDP, GEF và USAID: Luận văn cung cấp bức tranh toàn diện về hiện trạng ô nhiễm và hiệu quả thực nghiệm công nghệ MCD, phục vụ đắc lực cho công tác thẩm định tài trợ vốn ODA và chuyển giao công nghệ xử lý ô nhiễm tồn lưu chiến tranh tại Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

Sân bay Biên Hòa có mức độ ô nhiễm dioxin nghiêm trọng như thế nào so với các điểm nóng khác?

Sân bay Biên Hòa là điểm nóng ô nhiễm dioxin lớn nhất Việt Nam do từng là căn cứ lưu trữ và trung chuyển chính của chiến dịch phun rải hóa chất. Nồng độ dioxin trong đất tại đây từng ghi nhận giá trị kỷ lục 962.560 ppt TEQ, cao hơn nhiều so với sân bay Đà Nẵng (365.000 ppt TEQ) và sân bay Phù Cát (236.000 ppt TEQ).

Nguyên lý phá hủy dioxin của công nghệ Hóa - Cơ (MCD) là gì?

Công nghệ MCD sử dụng thiết bị nghiền bi năng lượng cao tạo ra lực ma sát và va đập cực lớn ở nhiệt độ dưới 180°C. Lực cơ học này phá vỡ cấu trúc tinh thể khoáng của đất, kích hoạt các gốc tự do phản ứng bẻ gãy trực tiếp các liên kết clo-cacbon trên phân tử dioxin, chuyển hóa chúng thành các hợp chất muối vô cơ không độc hại.

Tổng khối lượng đất nhiễm dioxin cần xử lý tại khu vực Pacer Ivy là bao nhiêu?

Dựa trên kết quả khảo sát 104 mẫu đất và trầm tích, nghiên cứu xác định diện tích ô nhiễm bề mặt vượt ngưỡng là 75.000 m2 trên tổng số 150.000 m2 khảo sát. Với độ sâu nhiễm độc trung bình 1,2 m, tổng khối lượng đất cần đào xúc xử lý tại khu vực Pacer Ivy ước tính lên đến 90.000 m3.

Hiệu suất phân hủy dioxin của công nghệ MCD trong đợt thử nghiệm thực tế đạt mức nào?

Trong đợt thử nghiệm xử lý 16 mẻ đất nồng độ cao (28 tấn), công nghệ MCD đạt hiệu suất phá hủy trung bình 63,77%, với giá trị cao nhất đạt 94,05%. Nồng độ dioxin trung bình của đất sau xử lý giảm mạnh từ 111.392 pg/g TEQ ban đầu xuống còn 49.238 pg/g TEQ.

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8183:2009 quy định ngưỡng dioxin an toàn là bao nhiêu?

Quy chuẩn TCVN 8183:2009 quy định ngưỡng nồng độ dioxin tối đa cho phép đối với đất tại các khu vực bị ô nhiễm nặng là 1.000 ppt TEQ và đối với bùn trầm tích là 150 ppt TEQ. Đây là căn cứ pháp lý bắt buộc để khoanh vùng, bốc xúc và đánh giá nghiệm thu hiệu quả xử lý tẩy độc môi trường.

Kết luận

• Xác định thực trạng ô nhiễm đất bề mặt khu vực Pacer Ivy ở mức báo động với 79% số mẫu vượt ngưỡng an toàn và nồng độ cực đại đạt 962.560 ppt TEQ tại điểm nguồn P4. • Thiết lập bản đồ địa tầng và tính toán chính xác tổng khối lượng đất nhiễm dioxin cần xử lý là 90.000 m3 trên diện tích ô nhiễm 75.000 m2. • Kiểm chứng thực nghiệm thành công công nghệ Hóa - Cơ (MCD) với 42 mẻ xử lý, ghi nhận hiệu suất phá hủy dioxin đạt đỉnh 94,05%. • Xây dựng mô hình hồi quy đa biến tối ưu hóa các thông số kỹ thuật then chốt gồm tốc độ nạp liệu, vòng quay lò và tỷ lệ phụ gia cát thạch anh. • Cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn vững chắc phục vụ việc xây dựng dự án tổng thể xử lý triệt để dioxin tại sân bay Biên Hòa.

Kế hoạch tiếp theo trong giai đoạn 2015–2020 cần tập trung hoàn thiện thiết kế kỹ thuật, nâng cấp công suất lò phản ứng cơ hóa và triển khai các giải pháp cô lập dòng chảy bề mặt nhằm bảo vệ an toàn sinh thái cho cộng đồng dân cư. Các cơ quan quản lý nhà nước, viện nghiên cứu và tổ chức quốc tế hãy chung tay thúc đẩy hợp tác, đầu tư nguồn lực tài chính và công nghệ để sớm làm sạch hoàn toàn điểm nóng dioxin Biên Hòa.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về tình hình ô nhiễm dioxin tại Việt Nam 1.1 Tình hình sử dụng chất diệt cỏ có chứa dioxin trong thời gian chiến tranh của Mỹ ở Việt Nam Bảng 1.1: Số lượng các chất diệt cỏ đã được sử dụng tại miền Nam Việt Nam trong thời gian chiến tranh với Mỹ Đơn vị: lít Các chất: Tác giả Chất da cam Chất trắng Chất xanh tím, hồng, Tổng cộng xanh lá mạ Westing (1976) 44.920 Trong bảng này số liệu của Westing không bao gồm các chất tím, hồng và xanh mạ là những chất có hàm lượng dioxin rất cao (Bảng 1. Theo Young (2009), thì con số 74.920 lít là tổng số Mỹ đưa vào Việt Nam, đến năm 1972 theo kế hoạch Pacer Ivy đã đưa về nước 25.200 phi (loại 208 lít) chất da cam, tương đương 5.600 lít, còn lượng đã sử dụng là 74. Theo số liệu của Stellman (2003) thì số lượng tổng các chất diệt cỏ là 76.806 lít(~77 triệu) các chất, tương đương với 95.688 kg (~ 95 triệu kg), trong đó có 67% các chất chứa dioxin, mà chủ yếu là chất da cam với khối lượng 49,27 triệu lít, tương đương 63.688 kg các chất diệt cỏ này được phun rải lên 2,63 triệu ha chiếm 15,2% diên tích toàn miền Nam Việt Nam (172.000 ha, theo SIPRI, 1971). Nếu chỉ tính riêng các chất có hoạt chất 2,4,5-T, thì diện tích bị phun rải loại các chất này, cũng theo Stellman và cộng sự là 1,68 triệu ha, chiếm 9,7 % diện tích toàn miền Nam.

Từ các số liệu trên đây, có thể đánh giá mật độ phun rải như sau: Tất cả các chất là ~ 36 kg/ha, riêng các chất da cam với khối lượng 49.937 lít tương đương LUAN VAN CHAT LUONG download3 : add luanvanchat@agmail.240 kg, rải trên 1,68 triệu ha thì mật độ 37,5 kg/ ha, gấp 17 lần liều sử dụng trong nông nghiệp theo hướng dẫn của bộ lục quân mỹ năm 1969 là 2,2 kg/ha. Với mật độ này thì các chất diệt cỏ trở thành những chất độc phát quang và phá hoại mùa màng có tính hủy diệt. Theo ước tính có hơn 2,5 triệu ha rừng bị tác độc ở nhiều mức khác nhau gây ảnh hưởng nặng nề đến sinh thái rừng ở nam Việt Nam (Văn phòng 33,2007). Và hàng triệu nạn nhân chất độc da cam/dioxin với nhiều loại chứng bệnh khác nhau: ung thư, suy giảm miễn dịch, tai biến sinh sản, dị tật bẩm sinh, v.

Đặc biệt, ở một số sân bay như Biên Hòa, Đà Nẵng và Phù Cát, có những điểm bị ô nhiễm chất độc da cam/dioxin rất nặng (những “điểm nóng” về môi trường), hàm lượng dioxin trong đất, trong bùn ở đây cao hơn hàng trăm, có nơi hàng ngàn lần ngưỡng cho phép (TCVN 8183: 2009, 1000 ppt TEQ đối với đất, 150 ppt TEQ với trầm tích, bùn).2 Thực trạng ô nhiễm dioxin tại các điểm nóng Theo các kết quả nghiên cứu từ trước đến nay do Việt Nam và quốc tế phối hợp thực hiện đã xác định các sân bay quân sự Đà Nẵng, Phù Cát và Biên Hòa là ba điểm nóng ô nhiễm nặng dioxin trong đất, trầm tích, động vật thủy sinh, chủ yếu là TCDD có nguồn gốc từ chiến tranh ở Việt Nam vốn được quân đội Mỹ sử dụng làm kho chứa, tập kết chất da cam/dioxin trước khi đi phun rải. Hai điểm nóng sân bay Đà Nẵng hiện đang được Bộ Quốc phòng Việt Nam phối hợp với Cơ quan Phát triển Quốc tế Hoa Kỳ (USAID) bằng ngân sách của Chính phủ Mỹ thực hiện; sân bay Phù Cát đã được xử lý trong năm 2012 bằng tài trợ của Quĩ Môi trường toàn cầu thông qua Chương trình Phát triển Liên Hợp quốc tại Việt Nam (gọi tắt là Dự án GEF/UNDP Dioxin). Riêng đối với sân bay Biên Hòa, do qui mô và tính chất ô nhiễm phức tạp và không đồng nhất. Vì vậy, đến nay vẫn chưa có biện pháp cụ thể xử lý đất nhiễm dioxin tại sân bay Biên Hòa.

Tình trạng ô nhiễm dioxin tại khu vực sân bay Biên Hòa Các khu ô nhiễm trong sân bay quân sự Biên Hòa bao gồm Khu vực Pacer Ivy (Góc phía Tây sân bay); Khu vực Tây Nam (Góc Tây Nam sân bay); Khu Nam Z1 (bao gồm bãi chôn lấp Z1 và vùng xung quanh); Các hồ bên trong và bên ngoài LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] sân bay được xem là các nguồn ô nhiễm thứ cấp, các khu vực ô nhiễm được mô tả trong hình 1.1 Từ năm 2000, các nghiên cứu được mở rộng và với sự tài trợ của UNDP (Quỹ Ford), GEF (Quỹ môi trường toàn cầu), Ban 10-80/Hatfield (2007), TTNĐVNg/Hatfield (2009), Văn phòng 33/Hatfield/UNDP (2007,2010). Kết quả của các đợt khảo sát cho thấy nồng độ dioxin trong đất và trầm tích của khu vực Z1 là rất cao, với nồng độ cao nhất là 410.000 ppt TEQ trong đất và 5470 ppt (theo trọng lượng khô) trong trầm tích. Các đợt khảo sát tiếp theo vào năm 2004-2005 cho thấy nồng độ vẫn cao trong một vài mẫu trầm tích tại hồ 2, với nồng độ cao nhất trong mẫu trầm tích là 833 ppt TEQ. Trong chương trình khảo sát gần đây nhất vào tháng 1 năm 2008, hiện trạng ô nhiễm dioxin tại khu Z1 vẫn còn cao, với nồng độ TEQ của mẫu cao nhất là 262.

Ngoài ra, các khu vực phía tây nam sân bay và khu vực vành đai của Z1, nồng độ dioxin trong nhiều mẫu vượt quá ngưỡng 1. Đặc biệt các mẫu lấy tại vùng đất thấp ở cuối dốc của khu Z1 bao gồm các kênh rạch thoát nước, ao hồ tại đầu phía Nam của sân bay tiếp tục bị ô nhiễm dioxin với nồng độ cao. Cần có thêm các chương trình lấy mẫu và phân tích mẫu để có thể xác định chính xác thể tích đất và trầm tích cần được xử lý. Nồng độ dioxin tại khu vực Pacer Ivy (địa điểm do Bộ Quốc phòng Mỹ đề nghị khảo sát, nằm ở phía Tây Nam của sân bay) là tương đối cao, cho thấy khu vực này có thể đã được sử dụng để phun thuốc diệt cỏ trong chiến tranh Mỹ - Việt Nam.

Tuy nhiên số lượng mẫu lấy tại khu vực này còn hạn chế. Vì đây là một khu vực có diện tích lớn và có khả năng lan truyền ô nhiễm đến các hệ sinh thái nước qua hệ thống kênh rạch, nên cần thiết phải có những đánh giá kỹ lưỡng về mức độ ô nhiễm.Kết quả nghiên cứu được tổng hợp trong bảng 1. LUAN VAN CHAT LUONG download5 : add luanvanchat@agmail.2: Tổng hợp các kết quả nghiên cứu từ năm 2000 của Bộ Quốc phòng, Văn phòng 33 và Ban 10-80. Số Nồng độ trung Khoảng nồng độ Tên dự án Vị trí Loại mẫu mẫu bình (tổng (n) TEQ) (tổng TEQ) Dự án Z1 Khu vực Z1 Đất 50 18750 ppt nd – 410000 ppt & Chương Trầm tích 3 2990 ppt 1380 – 5470 ppt trình 33; 2000, Hồ Cổng 2 Trầm tích 6 339 ppt 236 – 508 ppt 2001 Khu ruộng gần hồ Đất 12 137 ppt nd – 412 ppt Cổng 2 Trầm tích 2 52 ppt 44 – 50 ppt Hồ Biên Hùng Đất 8 83 ppt 5 – 256 ppt Trầm tích 9 107 ppt 59 – 210 ppt Đất 7 50 ppt 26 – 108 ppt Khu ruộng phường Quang Vinh Trầm tích 7 88 ppt 17 – 149 ppt Công ty Trầm tích - - 36 – 833 ppt Hatfield & Hồ phía Nam và hồ Ban 10- Biên Hùng 80, 2004- Đất - - nd - 425 ppt 05 Khu Z1 Đất 8 115390 ppt 109 – 262000 ppt Công ty Góc Tây Nam Đất 16 4617 ppt 4.12 – 65500ppt Hatfield & Khu vực Pacer Ivy Đất 11 2583 ppt 80,3 – 22800 ppt Văn phòng (Góc Tây Nam của 33, tháng đường bay) Trầm tích 4 2835 ppt 1090 – 5970 ppt 1 năm 2008 Vành đai khu Z1 Đất 30 1119 ppt 6,15 – 13300 ppt Trầm tích 1 413 ppt Ao hồ xung quang Trầm tích 5 966 ppt 20,9 – 2240 ppt khu Z1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Các khu vực ô nhiễm dioxin tại sân bay Biên Hòa b. Tình trạng ô nhiễm dioxin tại sân bay Đà Nẵng Kết quả các nghiên cứu của Trung tâm Tư vấn Việt - Nga, Văn phòng Ban Chỉ đạo 33; Ban 10-80 phối hợp với công ty tư vấn Hatfield thực hiện từ năm 1997 đến năm 2012 Văn phòng 33/Hatfield/UNDP/Ban 10-80 (Hatfield/Ban 10-80 (1998, 2000, 2003, 2006, 2007,2011) tại khu vực sân bay Đà Nẵng như sau: - Khu kho chứa, khu rửa và khu nạp. Nồng độ TEQ lớn nhất trong đất được ghi nhận vào năm 2006 là 365.000 ppt trong các mẫu lấy tại khu trộn và nạp cũ, nồng độ này vượt giá trị giới hạn cao nhất (1. Ba mẫu phân tích có nồng độ TCDD > 100.000 ppt và 17 trong số 23 mẫu đất (74%) lấy tại sân bay có nồng độ > 1000 ppt.

- Nồng độ TCDD đo được trong tháng 1 năm 2009 lấy tại trung tâm và phía nam sân bay Đà Nẵng thấp hơn đáng kể so với các mẫu lấy tại phía bắc; trừ trường hợp ở khu kho chứa Pacer Ivy (PISA). Nồng độ TCDD cao chỉ bắt gặp ở một mẫu đất lấy tại vị trí gần khu vực PISA (20.600 ppt; 65% TCDD), và trong một mẫu cá (25,4 ppt TEQ) lấy tại hồ D phía nam sân bay vào năm 2009. LUAN VAN CHAT LUONG download7 : add [e-mail] - Tại khu nhiễm sân bay Đà Nẵng, dioxin đã thấm sâu vào đất đến 150 cm: lớp đất 120-150 cm, có nồng độ TEQ là 952 ppt (n=5). Nghiên cứu hiện nay và các nghiên cứu trước đây của Hatfield/Ban 10-80 đã xác nhận rằng, nồng độ chất độc da cam dioxin cao nhất ở Việt Nam được tìm thấy trong đất ở lớp bề mặt 10 cm trên cùng; tại một số điểm nồng độ cao được tìm thấy ở độ sâu lớn hơn (ví dụ > 30 cm), nhưng chỉ trong các vùng bị giới hạn tại khu nạp và trộn cũ, khu kho chứa cũ, và PISA ở sân bay thành phố Đà Nẵng.

Trong nghiên cứu này, mặt cắt đứng ở khu kho chứa Pacer Ivy chỉ ra rằng nồng độ TEQ tăng theo độ sâu: 0-10 cm và 10-30 cm. - Theo hướng lan tỏa, dioxin tích tụ trong hồ Sen, trong bùn, động vật, thực vật thủy sinh: trong 3 hồ: hồ Sen A bị ô nhiễm dioxin nặng cần có biện pháp xử lý. Hồ B và hồ C: trong các mẫu bùn và cá nồng độ dioxin không cao, dưới 100 ppt TEQ. - Khu vực ngoài sân bay theo hướng lan tỏa: Đất khu dân cư, bùn trong các hồ Xuân Hà, hồ 29-3, sông Hàn, sông Cẩm Lệ, sông Phú Lộc có nồng độ dioxin thấp, dưới mức cho phép.

- Động vật, thực vật thủy sinh trong hồ Sen A có hàm lượng dioxin cao, trên ngưỡng cho phép, cần xử lý và không được sử dụng làm thực phẩm và thức ăn cho chăn nuôi.