Nghiên cứu ô nhiễm của polychlorinated biphenyl (PCB) trong trầm tích sông Kim Ngưu, Hà nội

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3

NGHIÊN CỨU Ô NHIỄM CỦA POLYCHLORINATED BIPHENYL
(PCB) TRONG TRẦM TÍCH SƠNG KIM NGƯU, HÀ NỘI
1

2

Tơ Xn Quỳnh , Vũ Đức Tồn
1
Trường Đại học Cơng đồn, email:
2
Trường Đại học Thủy lợi, email:

1. GIỚI THIỆU CHUNG

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

PCB là họ chất có 209 chất. Các PCB
2.1. Phương pháp lấy mẫu
thương phẩm phổ biến có thành phần khoảng
Khu vực lấy mẫu tại sông Kim Ngưu được
130 PCB như Aroclor (Mỹ), Kanechlor (Nhật). lựa chọn từ đầu đường Kim Ngưu đến hết
sông. Khu vực lựa chọn đảm bảo được tính
đại diện khi nghiên cứu ơ nhiễm từ các nguồn
nước thải đa dạng thải vào sông. Ở cuối sông
Kim Ngưu có nhà máy xử lý nước thải Yên
Sở hiện đang hút nước sơng lên để xử lý. Q
trình nghiên cứu, đánh giá mức độ ô nhiễm
C12 H10-x-y Cl(x+y)
PCB trong trầm tích sơng Kim Ngưu được

(x + y ≤ 10)
thực hiện trong tháng 4 năm 2017. 6 mẫu
Hình 1. Cơng thức cấu tạo của họ chất PCB trầm tích đại diện đã được thu thập. Số lượng
mẫu và vị trí lấy mẫu được lựa chọn dựa trên
Do ưu điểm là chất cách điện tốt nên
các đặc điểm nguồn thải và không gian của
PCB đã được sử dụng trong các thiết bị sơng Kim Ngưu (hình 2).
điện như máy biến áp, tụ điện và một số
ứng dụng dân dụng. Đến nay, PCB vẫn còn
M1-21°00'25.7"N
khả năng tồn tại trong một số biến thế cũ tại
105°51'39.7"E
M2-21°00'10.8"N
Hà Nội và nhiều tỉnh thành khác của Việt
105°51'41.5"E
Nam. PCB thuộc nhóm 1, nhóm chất độc có
M3-20°59'46.5"N
105°51'44.0"E
khả năng gây ung thư và hàng loạt ảnh
hưởng đến hệ thần kinh, hệ miễn dịch và hệ
nội tiết của con người.
Sông Kim Ngưu tại Hà Nội là nơi tiếp
M4nhận nước thải từ các nguồn thải y tế, công
20°59'17.0"N
nghiệp, sinh hoạt. Phần lớn các nguồn nước
thải đều chưa được xử lý đạt yêu cầu, dẫn
đến sông Kim Ngưu đã bị ô nhiễm nặng.
M5Hiện trạng các hóa chất có nguồn gốc cơng
20°58'33.6"N
nghiệp, trong đó có PCB, lan truyền và xâm

M6nhập vào sơng, gây ơ nhiễm môi trường là rất
20°58'13.5"N
cần được đánh giá. Do vậy, việc nghiên cứu ơ
nhiễm của PCB trong trầm tích sơng Kim
Ngưu, Hà Nội là rất cần thiết.
Hình 2. Các điểm lấy mẫu ở sông Kim Ngưu
473


Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3

Các mẫu trầm tích được lấy ở độ sâu 10cm 3. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
bằng gầu Ekman. Lấy mẫu trầm tích theo tiêu
3.1 Tồn lưu PCB trong trầm tích sông
chuẩn: TCVN 6663 - 3:2000 - Chất lượng
Bảng 1. Nồng độ PCB trong trầm tích
nước - Lấy mẫu. Phần 13: Hướng dẫn lấy
sông Kim Ngưu
mẫu bùn nước, bùn nước thải và bùn liên
quan. Các mẫu sau khi lấy được phân tích tại TT Ký hiệu
Nồng độ PCB ( g/kg)
phịng thí nghiệm Phân tích mơi trường, Viện
1
PCB10
0,34 - 19,5 (6,6±8,7)a
Cơng nghệ Mơi trường.
2.2. Phương pháp phân tích mẫu
Các mẫu trầm tích được phân tích theo qui
trình của Kadokami và cộng sự [1]. Đầu tiên,
phơi khô, rây và nghiền mịn mẫu trầm tích.

Tiếp theo, lấy 5g trầm tích cho vào bình chiết
với hỗn hợp aceton và diclo metan. Lắc kỹ
dung dịch rồi đưa vào rung siêu âm trong 10
phút. Lặp lại 3 lần các bước trên. Gộp dịch
chiết sau 3 lần vào bình quả lê có van xả rồi
cho thêm 200ml nước cất. Gạn lấy dịch chiết
rồi lọc dịch chiết qua Na2 SO4 . Dung dịch sau
khi lọc đem đi cô đặc bằng máy cô quay chân
không. Tiếp theo, dung dịch được làm sạch
bằng cột silicagel hoạt tính. Sau khi làm sạch
tiếp tục cô đặc bằng máy cô quay chân không
đến thể tích dung dịch khoảng 5ml thì đem đi
thổi khí N2 cho đến khi cịn 1ml. Mẫu được
phân tích trên máy GC-MS-SIM/Scan (QP2100 Plus, Shimadzu, Kyoto, Japan).

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

PCB28
PCB52
PCB70

PCB101
PCB110
PCB138
PCB153
PCB180
PCB199
PCB202
∑11PCB

0,01 - 0,4 (0,13±0,15)
0,22 - 3,4 (1,46±1,29)
0,01 - 0,11 (0,06±0,07)
0,5 - 7,02 (3±2,7)
0,01 - 1,08 (0,28±0,53)
0,7 - 10,05 (3,9±3,93)
0,4 - 6,42 (2,4±2,5)
0,1 - 3,17 (1,02±1,26)
0,82 - 32,7 (9,8±15,2)
0,83 - 10,1 (4,2±5,09)
2.7 - 93,95 (28.07±38.15

a: Min - Max (Mean ± Độ lệch chuẩn)
Kết quả đạt được cho thấy có sự ơ nhiễm
của 11 PCB trong trầm tích. Nồng độ tổng
các PCB được tìm thấy từ 2,7-93,95 µg/kg
khô thấp hơn so với nồng độ tổng các PCB ở
trong sơng Cầu Bây (31,78 – 169,52 µg/kg),
sơng tại Ấn Độ (4,8 – 1000 µg/kg), sơng tại
2.3. Phương pháp đánh giá rủi ro
Thái Lan (11 – 520 µg/kg) nhưng cao hơn so

với nồng độ sông tại Ý (0,56 – 18,4) [2].
Rủi ro do tồn lưu PCB trong trầm tích được
Vị trí có nồng độ PCB cao nhất là M5, đây
đánh giá bằng cách tính chỉ số rủi ro (Risk
là vị trí ngay trước nhà máy xử lý nước Yên
quotient, RQ) [2]. RQ thường được sử dụng
trong một số thành phần môi trường như đất, Sở ở cuối con sông. Mặt khác, ở vị trí này
mật độ dân cư cao. Hầu hết các khu dân cư
trầm tích. RQ được tính theo cơng thức:
đều vẫn cịn đang sử dụng các loại biến áp, tụ
RQ = MEC/C
điện cũ nên có khả năng cịn nguồn thải ra
Trong đó: MEC là nồng độ PCB trong mẫu. PCB. Đây cũng là khu vực có Khu cơng
C là ngưỡng ảnh hưởng đến sinh thái.
nghiệp Vĩnh Tuy, chợ đầu mối phía Nam nên
Trong nghiên cứu này, giá trị C được lựa nước thải từ các hoạt động sản xuất công
chọn theo hai giá trị ERL (khoảng ảnh hưởng nghiệp và chợ cũng góp phần làm tăng nồng
thấp) và ERM (khoảng ảnh hưởng trung độ tại vị trí này. Vị trí có nồng độ PCB thấp
bình). ERL và ERM của tổng PCB trong trầm nhất là M6, đây là vị trí tại hồ điều hịa n
tích lần lượt là 22,7 và 180 µg/kg khối lượng Sở - nơi chứa nước sông sau khi xử lý nên
khô [3]. Nếu tổng PCB có giá trị lớn hơn nồng độ PCB có giảm đáng kể. Vị trí có nồng
ERM thì ảnh hưởng đến hệ sinh thái ở mức độ PCB cao thứ 2 là M2 tại cầu Lạc Trung,
cao. Nếu tổng PCB có giá trị bé hơn ERL thì đây là vị trí ngồi dân cư đơng đúc cịn là nơi
ảnh hưởng đến hệ sinh thái ở mức thấp.
tập trung của 3 bệnh viện lớn: Thanh Nhàn,
474


Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3

Ung Bướu Hà Nội và Phổi Hà Nội nên nồng
độ ở vị trí này cao là hợp lý. Ở các vị trí cịn
lại cũng phát hiện ra sự xuất hiện của 11 PCB
như ở vị trí M2, M4 tuy nồng độ khơng cao
bằng vì ở những vị trí này (M3, M4) hầu như
chỉ tập trung dân cư mà không có khu cơng
nghiệp, bệnh viện nào.
Hiện tại, trong QCVN 43:2012/BTNMT
về chất lượng trầm tích mới chỉ qui định giá
trị Σ7 PCB trong trầm tích nước ngọt (tổng
của PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153, 180) chứ
không quy định riêng từng PCB. QCVN
43:2012/BTNMT cũng khơng có qui định về
ΣPCB do đó không dùng để so sánh được với
kết quả ∑11 PCB trong trầm tích sơng
Kim Ngưu.

mức rất cao( >1) các vị trí cịn lại mức rủi ro
ở mức thấp.
4. KẾT LUẬN

Qua khảo sát cho thấy có sự tồn lưu của
PCB trong trầm tích của sơng Kim Ngưu.
Nguồn phát thải các PCB có thể là do các
loại biến thế, tụ điện cũ, các loại dầu thải do
quá trình sinh hoạt. Điều này khá hợp lý vì
sơng Kim Ngưu chính là con sơng thốt nước
thải của Hà Nội ven sơng cịn rất nhiều các
khu dân cư cũ còn sử dụng các loại máy biến
áp, tụ điện có chứa PCB. Nguy cơ sinh thái

do các PCB cịn lại trong trầm tích đang ở
mức có khả năng ảnh hưởng đến hệ sinh thái
của sông Kim Ngưu. Mức độ rủi ro do tồn
3.2. Đánh giá thành phần PCB trong mẫu lưu PCB trong trầm tích của sông Kim Ngưu
sau khi đánh giá đang ở mức độ rủi ro trung
Kết quả đánh giá tỷ lệ phần trăm trung bình với vị trí M2, mức độ cao với vị trí M5,
bình của 11 PCB phân tích thấy trong các ở các vị trí cịn lại rủi ro đang ở mức thấp.
mẫu trầm tích theo thứ tự gồm: PCB199
(28,04%) > PCB10 (19,06%) > PCB138 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO
(13,94%) > PCB153 (10,95%) > PCB202
(9,06%) > PCB101 (8,72%) > PCB52 [1] Kadokami K. Jinya D and Iwamura T
(2009). “Survey on 882 organic micro(5,22%) > PCB180 (3,63%) > PCB110
pollutants in rivers throughout Japan by
(0,79%) > PCB28 (0,47%) > PCB70
automated indentification and quatification
(0,42%). Các kết quả trên cho thấy phần trăm
system with a gas chromatography mass
của các PCB có độ clo hố cao trong các mẫu
spectrometry database.”J. Envinron. Chem.
trầm tích là lớn hơn so với các PCB có độ clo
19. 351- 360.
hố thấp. Ngồi ra, phần trăm thấp của các
PCB có độ clo hoá thấp và phần trăm cao của [2] Vũ Đức Toàn (2015),“Tồn lưu và ảnh
hưởng đến sinh thái của các chất hữu cơ
các PCB có độ clo hố cao cũng phản ánh sự
ơ nhiễm khó phân hủy” NXB ĐH Quốc
xâm nhập của PCB vào trầm tích đã diễn ra
Gia Hà Nội.
trong thời gian dài.
[3] Edward R. Long, Donald D.

3.3. Rủi ro sinh thái của các PCB
MacDonald, Sherri L. Smith, Fred D.
Calder (1995), “Incidence of adverse
Toàn bộ các mẫu trầm tích sơng Kim
biological effects within ranges of
Ngưu có giá trị lớn hơn ERL và nhỏ hơn
chemical concentrations in marine and
ERM theo nghiên cứu của Long và cộng sự
estuarine sediments”, Environmental
[3]. Kết quả này cho thấy tồn lưu của PCB
Management 19, 81–97.3.
trong sơng Kim Ngưu, có khả năng gây ảnh
hưởng tới hệ sinh thái của sơng.
Tính tốn chỉ số RQ tại các điểm M1, M2,
M3, M4, M5, M6 lần lượt thu được các
khoảng :(0,017 - 0,13); (0,15 – 1,2); (0,07 –
0,5); (0,015 – 0,11); (0,52 – 4,1); < 0,01. Tại
vị trí M2 mức rủi ro trung bình (nằm trong
khoảng từ 0,1-1), tại vị trí M5 mức rủi ro ở
475