Đánh giá sự phát thải không chủ định của chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (u POPs) từ lò đốt chất thải công nghiệp vào môi trường

i

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG……………………………………………………………….iii
DANH MỤC HÌNH……………………………………………………………… iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT…………………………………………………… v
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 3
1.1.Tổng quan về chất Dioxin 3
1.1.1.Tính chất của Dioxin 3
1.1.2.Độc tính của Dioxin 6
1.1.3.Ảnh hƣởng của dioxin đến con ngƣời và hệ sinh thái 7
1.2.Cơ chế hình thành và các nguồn phát thải dioxin từ hoạt động công nghiệp 11
1.2.1.Quá trình đốt cháy 11
1.2.2.Quá trình công nghiệp 14
1.2.3.Các nguồn phát thải dioxin 15
1.3.Hiện trạng phát thải dioxin từ ngành công nghiệp đốt chất thải. 18
1.3.1.Sự phát thải dioxin/furan từ hoạt động đốt chất thải trên thế giới 18
1.3.2.Sự phát thải dioxin từ hoạt động đốt chất thải ở Việt Nam 25
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29
2.1.Đối tƣợng nghiên cứu 29
2.1.1.Lò đốt chất thải IWI1 29
2.1.2. Lò đốt chất thải IWI2 31
2.1.3.Lò đốt chất thải IWI3 33
2.1.3.Lò đốt chất thải IWI4 35
2.2.Phƣơng pháp nghiên cứu 36
ii

2.2.1.Phƣơng pháp lấy mẫu 36
2.2.2.Phƣơng pháp xử lý mẫu 41
2.2.3. Xử lý số liệu 46

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47
3.1. Kết quả lấy mẫu từ các lò đốt chất thải công nghiệp 47
3.2.Đánh giá sự phát thải dioxin/furan từ bốn lò đốt chất thải công nghiệp 48
3.2.1.Đánh giá hàm lƣợng dioxin/furan từ bốn lò đốt 48
3.2.2.Đặc trƣng của các chất đồng loại dioxin/furan trong mẫu khí thải lò đốt 52
3.3.Tính toán hệ số phát thải của 4 lò đốt chất thải công nghiệp. 59
3.4.So sánh sự phát thải dioxin/furan từ lò đốt chất thải Việt Nam với một số quốc
gia 61
3.5.Đề xuất giải pháp giảm thiểu phát thải dioxin/furan từ lò đốt chất thải công
nghiệp 65
3.5.1. Phân loại thành phần chất thải đầu vào và vận hành lò đốt 65
3.5.2.Kiểm soát Dioxin/furan trong quá trình đốt 65
3.5.3.Loại bỏ PCDD/PCDF trong khí thải. 67
3.5.4.Áp dụng một số công nghệ lò đốt mới 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 72
PHỤ LỤC 79





iii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Số lƣợng các đồng phân trong nhóm các chất cùng loại PCDD và PCDF 4
Bảng 1.2: Tính chất hóa lý đặc trƣng của PCDD/Fs 5
Bảng 1.3: Hệ số đƣơng lƣợng độc của các PCDD/Fs theo (WHO) và NATO 6
Bảng 1.4: Mức độ dioxin trong thức ăn ở Mỹ 9
Bảng 1.5: Nguồn phát sinh dioxin từ hoạt động sản xuất công nghiệp 16
Bảng 1.6: Nguồn phát thải dioxin vào không khí ở châu Âu năm 1999 17

Bảng 1.7: Tỷ lệ phần trăm dioxin phát thải vào môi trƣờng từ các ngành công
nghiệp 18
Bảng 1.8: PCDD/PCDF phát thải từ lò đốt chất thải công nghiệp 24
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của lò đốt IWI1 29
Bảng 2.2:Thông số kỹ thuật của lò đốt IWI2 31
Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật lò đốt chất thải IWI3 33
Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật của lò đốt IWI4 35
Bảng 2.5: Hệ số điểm hút mẫu ống khói có tiết diện ngang tròn 38
Bảng 2.6: hệ số điểm hút mẫu trong ống khói có tiết diện ngang hình vuông hoặc
hình chữ nhật 39
Bảng 3.1 : Thông tin kỹ thuật trong quá trình lấy mẫu khí thải 47
Bảng 3.2: Nồng độ 17 chất dioxin/furan từ 4 lò đốt chất thải công nghiệp 48
Bảng 3.3: Thông số tính hệ số phát thải 59
Bảng 3.4: Hệ số phát thải của 4 lò đốt 59
Bảng 3.5: Nồng độ dioxin/furan phát thải ở một số lò đốt ở Châu Á 61



iv

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Công thức cấu tạo chung của các chất đồng loại dioxin/furan 3
Hình 1.2: Tồn lƣu Dioxin/Furan chƣa bị phân hủy trong quá trình đốt 11
Hình 1.3: Cơ chế hình thành PCDD từ 2,4,6-triclophenol. 12
Hình 1.4: Cơ chế hình thành PCDF trong xúc tác cho bay 13
Hình 1.5: Cơ chế hình thành 1,6 và 1,9- PCDD từ 2,6 dichlonat phenol. 13
Hình 1.6: Dioxin phát thải vào vào môi trƣờng 16
Hình 1.7: Xu hƣớng giảm phát thải dioxin từ lò đốt chất thải sinh hoạt ở các quốc
gia Châu Âu 20
Hình 1.8: Xu thế giảm phát thải dioxin từ lò đốt chất thải công nghiệp ở Châu Âu từ

năm 1985 đến năm 2005 23
Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của lò đốt IWI1 29
Hình 2.2: Sơ đồ hoạt động của lò đốt chất thải IWI3 34
Hình 2.3: Vị trí mặt phẳng lấy mẫu và mặt cắt tiết diện ngang của ống khói 37
Hình 2.4: Sơ đồ lắp đặt thiết bị cho lấy mẫu khí thải công nghiêp 40
Hình 2.5: Quy trình chiết mẫu khí thải công nghiệp cho PCDD/PCDF 41
Hình 2.6: Quy trình làm sạch mẫu bằng bộ làm sạch Supelco 43
Hình 3.1: Nồng độ dioxin/furan của mẫu khí từ 4 lò đốt chất thải 51
Hình 3.2: Biểu đồ nồng độ của từng chất đồng loại dioxin/furan trong mẫu khí thải
lò đốt IWI1 53
Hình 3.3: Biểu đồ nồng độ của từng chất đồng loại dioxin/furan trong mẫu khí thải
lò đốt IWI2 55
Hình 3.4: Biểu đồ nồng độ của từng chất đồng loại dioxin/furan trong mẫu khí thải
lò đốt IWI3 57
Hình 3.5: Biểu đồ nồng độ của từng chất đồng loại dioxin/furan trong mẫu khí thải
lò đốt IWI4 58
Hình 3.6: Biểu đồ biểu diễn hệ số phát thải của 4 lò đốt 60
Hình 3.7: So sánh nồng độ dioxin phát thải ở Việt Nam với một số nƣớc Châu Á 63
v

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BTNMT
Bộ tài nguyên Môi trƣờng
CBVMT
Cục bảo vệ Môi trƣờng
CTNH
Chất thải nguy hại
HRGC
Sắc ký khí phân giải cao

HRMS
Khối phổ phân giải cao
MSWI
Lò đốt chất thải rắn đô thị
POPs
Chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
TEF
Hệ số độc tƣơng đƣơng
TEQ
Độ độc tƣơng đƣơng
UNEP
Chƣơng trình Liên hợp quốc về môi trƣờng
US-EPA
Cục bảo vệ môi trƣờng Mỹ
WHO
Tổ chức y tế thế giới


1

MỞ ĐẦU
Công ƣớc Stockholm đƣợc các nƣớc ký kết ngày 22 tháng 5 năm 2001 tại
Stockholm và có hiệu lực từ ngày 17 tháng 5 năm 2004. Việt Nam phê chuẩn Công
ƣớc 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 ƣớc. Công ƣớc Stockholm ra đời với
mục đích bảo vệ sức khoẻ con ngƣời và môi trƣờng trƣớc nguy cơ gây ra do các
chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy. Các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy
(Persistent Organic Pollutants gọi tắt là POPs) là các hoá chất độc hại, tồn tại bền

vững trong môi trƣờng, có khả năng phát tán rộng, tích lũy sinh học trong các hệ
sinh thái trên cạn và dƣới nƣớc ở gần và cả những nơi rất xa nguồn phát thải chúng,
gây tác hại nghiêm trọng cho sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng. Ban đầu, công ƣớc
quy định việc quản lý an toàn, giảm phát thải và tiến tới tiêu hủy hoàn toàn 12 nhóm
chất POPs nhƣ Aldrin, PCB, DDT, Dioxin, Furan Năm 2009, hội nghị lần thứ tƣ
của công ƣớc Stockholm quyết định bổ sung chín nhóm chất POPs mới nhƣ
Chlordecone, Hexabromobipheny, Lindane, Pentaclobenzen v.v…
Đánh giá mức độ ảnh hƣởng của chất POPs đối với sức khỏe con ngƣời và
hệ sinh thái, ngày 10 tháng 8 năm 2006 Thủ tƣớng chính phủ phê duyệt ―Kế hoạch
quốc gia thực hiện Công ước Stockholm về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy‖.
Bản Kế hoạch đƣa ra hệ thống các hành động và giải pháp đồng bộ bao gồm chính
sách, pháp luật, thể chế, quản lý, công nghệ, tài chính, nâng cao nhận thức, hội nhập
quốc tế để từng bƣớc đáp ứng các yêu cầu của Công ƣớc Stockholm và tiến tới loại
bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy. Bản kế hoạch cũng nhấn mạnh việc
thống kê và đánh giá quốc gia về nhóm chất POP phát thải không chủ định từ hoạt
động công nghiệp (chủ yếu là Dioxin và Furan) [2].
Dioxin và Furan là nhóm hợp chất phát thải không chủ định từ hoạt động sản
xuất và sinh hoạt, đặc biệt từ quá trình đốt nhƣ sản xuất vật liệu xây dựng (xi măng,
gạch, ngói, đồ gốm), ngành luyện kim, sản xuất giấy, nhiệt điện, đốt chất thải, đốt
sinh khối và từ hoạt động giao thông vận tải v.v Các nguồn phát sinh này là nguồn
gốc của dioxin trong môi trƣờng. Với sự phát triển kinh tế với mức độ nhanh, không

2

tránh khỏi sự hình thành các nguồn phát thải dioxin, furan không chủ định. Do có
nguồn gốc từ các cơ sở khác nhau, sử dụng công nghệ khác nhau, các nguồn có tiềm
năng phát thải dioxin và furan không chủ định rất đa dạng về thành phần, tính chất
và lƣợng phát thải. Hiện nay, Việt Nam có khoảng 2130 nguồn có khả năng phát
thải Dioxin, Furan. Trong đó, các nhóm sản xuất vật liệu khoáng chiếm 29%, sản
xuất kim loại mầu và đen chiếm 25%, sản xuất và sử dụng hóa chất hàng tiêu dùng

chiếm 5,5%, điện năng và đốt nóng 17% và lò thiêu đốt chiếm 9,5% [2].
Bên cạnh đó, Việt Nam vẫn còn thiếu các quy chuẩn về các chất POPs trong
phát thải và chất thải công nghiệp, chƣa có hƣớng dẫn về quan trắc chất ô nhiễm
này tại nguồn và môi trƣờng không khí xung quanh tại gần các khu công nghiệp,
thiếu đánh gia sâu sắc về hiện trạng ô nhiễm dioxin/furan từ các hoạt động công
nghiệp. Việt Nam đã có quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về lò đốt chất thải y tế
(02:2012/BTNMT) trong đó quy định nồng độ của tổng dioxin và furan cho phép là
2,3 ng- TEQ/Nm
3
và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về lò đốt chất thải công nghiệp
(30: 2012/BTNMT) trong đó quy định nồng độ dioxin và furan cho phép là 1,2 ng-
TEQ/Nm
3
[5,6]. Tuy nhiên, vẫn còn thiếu các quy định về quan trắc thƣờng xuyên
dẫn tới thiếu số liệu để phục vụ công tác quản lý, kiểm soát và phòng ngừa ô nhiễm
dioxin sinh ra từ hoạt động công nghiệp nói chung và lò đốt chất thải nói riêng.
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, trong khuôn khổ luận văn đã thực hiện đề tài:
“Đánh giá sự phát thải không chủ định của chất ô nhiễm hữu cơ khó
phân hủy (U-POPs) từ lò đốt chất thải công nghiệp vào môi trường”
với những mục đích sau:
- Đánh giá sự phát thải dioxin/furan từ một số lò đốt chất thải công
nghiệp
- Tính toán hệ số phát thải
- Đề xuất các giải pháp giảm thiểu phát thải dioxin/furan từ lò đốt chất
thải công nghiệp


3

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1.Tổng quan về chất Dioxin
1.1.1.Tính chất của Dioxin
U-POP (Unintentionally Persistent Organic Pollutants) là một số loại
chất độc gây ô nhiễm môi trƣờng đƣợc tạo ra không chủ định trong quá trình sản
xuất và các hoạt động dân sinh nhƣ Dionxin/furan, Policlobiphenyl (PCB),
Hexaclobenzen (HCB) PCBs dạng đồng phẳng đƣợc hiểu là các hợp chất tƣơng tự
dioxin vì chúng có cùng cơ chế gây nhiễm độc nhƣ dioxin. Trừ dioxin và furan là
các nhóm chất không chủ định sản xuất, các chất còn lại là đƣợc sản xuất để đƣợc
sử dụng: PCBs đƣợc sử dụng trong chế tạo dầu biến thế, tụ điện lỏng, làm chất hóa
dẻo, Đại diện tiêu biểu nhất và cũng là độc nhất là nhóm chất Dioxin và
Furan thƣờng đƣợc hiểu là một nhóm các chất ô nhiễm độc hại bao gồm
polychlorinated dibenzo-p-dioxin ( gọi tắt là dioxin) polychlorinated dibenzofuran
(gọi tắt là furan). Đây là nhóm chất đƣợc tạo ra không chủ định từ quá trình đốt
cháy, từ các quá trình công nghiệp.
―Dioxin‖ thƣờng đƣợc hiểu là gồm hai nhóm chất sau:
- Các đồng loại của dioxin: 75 chất, tùy thuộc vào số lƣợng nguyên tử clo
chứa trong phân từ, đƣợc chia ra tám nhóm đồng phân (isomer).
- Các đồng loại của furan: 135 chất, tƣơng tự nhƣ các hợp chất dioxin, nhóm
furan cũng đƣợc chia ra làm 8 nhóm đồng phân.
Không phải tất cả các đồng loại của dioxin và furan đều có tính độc, chỉ có
những chất mà trong phân tử của nó có chứa 4 nguyên tử clo ở vị trí 2,3,7,8 thể hiện
tính độc.
Công thức cấu tạo của các đồng loại của dioxin/furan nhƣ sau:

Policlodibenzo-p-dioxin (PCDD) Policlodibenzofuran (PCDF)
Hình 1.1: Công thức cấu tạo chung của các chất đồng loại dioxin/furan

4

Số lƣợng các đồng phân và công thức phân tử của các chất dioxin/furan đƣợc

chỉ ra ở Bảng 1.1.
Bảng 1.1: Số lƣợng các đồng phân trong nhóm các chất cùng loại PCDD
và PCDF
Số lƣợng
nguyên tử clo
trong các đồng
loại
Số lƣợng các đồng phân
Dibenzo-p-
dioxin
(PCDD)
Viết tắt
Dibenzofuran
(PCDF)
Viết tắt
Monochloro-
2
Cl
1
DD
4
Cl
1
DF
Dichloro-
10
Cl
2
DD
16

Cl
2
DF
Trichloro-
14
Cl
3
DD
28
Cl
3
DF
Tetrachloro-
22
Cl
4
DD
38
Cl
4
DF
Pentachloro-
14
Cl
5
DD
28
Cl
5
DF

Hexachloro-
10
Cl
6
DD
16
Cl
6
DF
Heptachloro-
2
Cl
7
DD
4
Cl
7
DF
Octachloro-
1
Cl
8
DD
1
Cl
8
DF
Tổng
75

135

1.1.1.1.Tính chất lý học của dioxin
Ở điều kiện bình thƣờng, dioxin đều là những chất rắn, có nhiệt độ nóng
chảy khá cao, áp suất hơi rất thấp và rất ít tan trong nƣớc. Áp suất bay hơi của các
đồng phân PCDD và PCDF nằm trong khoảng từ 8,1x10
-7
đối với TCDD đến 3,8
x10
-13
đối với OCDD. Trong khi đó hệ octanol/nƣớc có giá trị từ 6,2 đến 8,8 (Log
K
ow
) và độ hòa tan của dioxin trong nƣớc từ 1,2 x10
-4
đến 7,4 x10
-8
đối với các
đồng phân của dioxin. Những thông số về tính chất lý học của PCDD/Fs đƣợc thể
hiện ở Bảng 1.2. Những tính chất này có ý nghĩa rất lớn đối với sự tồn tại của các
hợp chất này trong môi trƣờng và trong cơ thể ngƣời. Điều này thể hiện ở mức độ
hòa tan của dioxin/furan trong nƣớc hay trong các dung môi hữu cơ, cũng nhƣ thể
hiện đặc tính ƣa mỡ.

5

Bảng 1.2: Tính chất hóa lý đặc trƣng của PCDD/Fs
Nhóm đồng
loại
Áp suất bay hơi

(mm Hg tại 25
o
C)
Log
K
ow

Độ hòa tan vào
nƣớc (mg/l tại
25
o
C
Hằng số
Henry
TCDD
8,1 x 10
-7

6,4
3,5 x 10
-4

1,35 x 10
-3

PeCDD
7,3 x 10
-10

6,6

1,2 x 10
-4

1,07 x 10
-4

HxCDD
5,9 x 10
-11

7,3
4,4 x 10
-6

1,83 x 10
-3

HpCDD
3,2 x 10
-11

8,0
2,4 x10
-6

5,14 x 10
-4

OCDD
8,3 x 10

-13

8,2
7,4 x 10
-8

2,76 x 10
-4

TCDF
2,5 x 10
-8

6,2
4,2 x 10
-4

6,06 x 10
-4

PeCDF
2,7 x 10
-9

6,4
2,4 x 10
-4

2,04 x 10
-4

HxCDF
2,8 x 10
-10

7,0
1,3 x 10
-5

5,87 x 10
-4

HpCDF
9.9 x 10
-11

7,9
1,4 x 10
-6

5,76 x 10
-4

OCDF
3,8 x10
-12

8,8
1,4 x 10
-6

4,04 x 10
-5

Đặc tính ƣa mỡ (lipophilic) và kỵ nƣớc (hydrophobic) của dioxin/furan
liên quan chặt chẽ đến độ bền vững của chúng trong cơ thể sống cũng nhƣ trong
tự nhiên và sự phân bố của chúng trong các cơ quan của cơ thể. Trong cơ thể,
dioxin và các đồng phân đƣợc phân bố đến các mô khác nhau, đặc biệt là ở các mô
mỡ và gan do khả năng hòa tan trong lipid của chúng. Mô mỡ và có thể gan có khả
năng tích lũy dioxin trong nhiều năm trƣớc khi đƣợc đào thải khỏi cơ thể. Lƣợng
dioxin phân bố trong gan bằng 1/10 so với lƣợng chất này trong mô mỡ. Mô mỡ
đƣợc coi là vị trí tích lũy chủ yếu của dioxin trong cơ thể. Với ngƣời Mỹ, nồng độ
trung bình của dioxin trong mỡ huyết thanh có thể tới 5,38 ppt (Orban và cộng sự,
1994). Ngoài ra, dioxin còn có trong sữa mẹ (Frust và cộng sự,1994). Nồng độ
dioxin trong mẫu sữa của 193 phụ nữ Đức là từ 2,5 -47 ng TEQ/kg mỡ sữa.
1.1.1.2.Tính chất hóa học của dioxin
Dioxin rất bền vững, không bị phân huỷ bởi các axít mạnh, kiềm mạnh, các
chất oxy hoá mạnh khi không có chất xúc tác ngay ở cả nhiệt độ cao. Dioxin không

6

bị thuỷ phân trong nƣớc ở điều kiện bình thƣờng. Ở nhiệt độ cao hơn 750
o
C các
đồng phân của dioxin bị phân hủy nhanh, ở nhiệt độ cao từ 1200
o
C chúng bị phân
hủy hoàn toàn. Dioxin phản ứng hóa học thấp ở nhiệt độ bình thƣờng. Ở nhiệt độ
240
o

C, các đồng phân dioxin bị các axit vô cơ có tính oxy hóa mạnh nhƣ hỗn hợp
H
2
SO
4
đặc hoặc HNO
3
đặc phân hủy hoàn toàn thành những sản phẩm không độc.
Các phản ứng phân hủy quang học của dioxin do ánh sáng mặt trời hay áng
sáng tử ngoại với sử có mặt của một chất cho proton H+ là con đƣờng phân hủy của
dioxin nhanh nhất. Trong môi trƣờng đất, nƣớc, không khí các đồng phân dioxin
đều có thể bị phân hủy bằng sự quang phân.
1.1.2.Độc tính của Dioxin
Trong số 75 hợp chất Dioxin chỉ có 7 hợp chất độc nhất và trong số 135
hợp chất Furan chỉ có 10 chất độc nhất. Để đánh giá độc tính của một hỗn hợp có
thể chứa nhiều hợp chất Dioxin và Furan khác nhau ngƣời ta thƣờng qui đổi theo độ
độc của 2,3,7,8-TCDD thông qua hệ số độc tƣơng đƣơng – Toxic Equivalent Factor
(TEF) và sau đó tính độ độc tƣơng đƣơng – Toxic Equivalents (TEQ) mà các hệ số
qui đổi đƣợc trình bày trong Bảng 1.3.
Bảng 1.3: Hệ số đƣơng lƣợng độc của các PCDD/Fs theo (WHO) và
NATO
PCDD
1988 NATO
TEF
2005
WHO
TEF
PCDF
1988 NATO
TEF

2005
WHO
TEF
2378-TCDD
1,0
1.,0
2378-TCDF
0,1
0,1
12378-PeCDD
0,5
1,0
12378-PeCDF
0,05
0,03
123478-
HxCDD
0,1
0,1
23478-PeCDF
0,5
0,3
123678-
HxCDD
0,1
0,1
123478-
HxCDF
0,1
0,1

7

123789-
HxCDD
0,1
0,1
123678-
HxCDF
0,1
0,1
1234678-
HpCDD
0,01
0,01
123789-
HxCDF
0,1
0,1
OCDD
0,001
0,0003
234678-
HxCDF
0,1
0,1



1234678-

HpCDF
0,01
0,01



1234789-
HpCDF
0,01
0,01



OCDF
0,001
0,0003

Chỉ số TEQ đƣợc tính theo công thức :
TEQ = ∑
n1
(PCDD
i
x TEF
i
) + ∑
n2
(PCDF
j
x TEF
j

)
Trong đó: TEQ: độ độc tƣơng đƣơng
PCDD
i
và TEF
i
: nồng độ và hệ số độc của chất i trong đồng loại dioxin
PCDF
j
và TEF
j
: nồng độ và hệ số độc chất j trong đồng loại furan
1.1.3.Ảnh hƣởng của dioxin đến con ngƣời và hệ sinh thái
1.1.3.1.Ảnh hưởng của dioxin đến hệ sinh thái
Các nghiên cứu trong nhiều thập kỷ qua đã chỉ ra rằng dioxin có khả năng
gây ảnh hƣởng sâu sắc đến nhiều loại động thực vật trong môi trƣờng và ảnh hƣởng
này diễn ra ở nồng độ rất thấp. Do tính chất bền vững, dioxin tồn tại rất lâu trong
động vật và gây ra sự tích lũy làm gia tăng nồng độ dioxin theo thời gian và khi đến
một giá trị nồng độ nhất định dioxin sẽ bắt đầu kìm hãm sự hoạt động bình thƣờng
của các cơ quan trong cơ thể sinh vật và gây hai đến sự phát triển của sinh vật.
Nhiều nghiên cứu trên các loài động vật bậc cao sinh sống tại các khu bị ô
nhiễm của Hồ Lớn (Great Lake, Hoa Kỳ) đã chỉ ra rằng ô nhiễm gây ra bởi dioxin

8

và các chất tƣơng tự đã làm suy giảm nghiêm trọng số loài chim cũng nhƣ số lƣợng
từng loài sống tại khu vực này. Thức ăn chủ yếu của các loài chim bắt cá nhƣ đại
bàng trắng, mòng biển, bồ nông, v v sống tại vùng Hồ Lớn là các loại cá. Trƣớc
kia, nƣớc thải từ các nhà máy công nghiệp có chứa dioxin và các chất liên quan đổ
trực tiếp vào các hồ này. Các sinh vật sống dƣới nƣớc nhiễm dioxin từ nƣớc và tích

lũy tới một giới hạn nhất định trong cơ thể chúng.
Đánh giá mức độ ô nhiễm dioxin trong nƣớc hồ Động Đình, Trung Quốc.
Kết quả phân tích tám mẫu nƣớc hồ bị nhiễm PCDD/Fs do sử dụng natri
pentaclophenat từ những năm 1960 đến những năm 1980 cho thấy nồng độ
dioxin/furan trong nƣớc nằm trong khoảng từ 36 – 345 pg/l với giá trị trung bình là
191 pg/l. Nồng độ dioxin/furan của sáu loài cá trong hồ có giá trị trong khoảng từ
10,1 – 638 pg/g (trọng lƣợng ƣớt) [35].
Đồng bằng châu thổ sông Châu, Trung Quốc đƣợc biết đến là vùng công
nghiệp phát triển bị ô nhiễm bởi dioxin. Nồng độ dioxin trong trầm tích bề mặt thu
thập ở đây có giá trị nằm trong khoảng từ 0,6 đến 10,2 pg/g. Một nghiên cứu khác
về nồng độ dioxin trong cá nƣớc ngọt và cá biển có giá trị từ 0,27 đến 3,8 pg/g
(trọng lƣợng ƣớt) [56, 59].
Sự phá hủy cảnh quan tự nhiên trong chiến tranh là điều không mới mẻ,
nhƣng phạm vi của sự phá hủy tự nhiên trong chiến tranh Việt Nam là điều chƣa
từng xảy ra trong lịch sử con ngƣời. Thiệt hại đối với môi trƣờng là quá lớn và khắc
nghiệt đến mức các nhà khoa học gọi đó là ―hủy diệt sinh thái‖.
Quân đội Mỹ đã công phá môi trƣờng trên quy mô rộng lớn và kéo dài trong
nhiều năm, một cách đồng bộ đã làm cho nhiều hệ sinh thái tự nhiên với diện tích
rộng lớn ở Việt Nam bị phá hủy. Trƣớc chiến tranh, rừng miền Nam Việt Nam có
diện tích bao phủ là 10,3 triệu ha. Trong suốt thời gian chiến tranh, từ năm 1961 tới
năm 1971, đã có trên 77 triệu lít chất độc hóa học đƣợc sử dụng, hầu hết là chất da
cam, trong đó có chứa dioxin (TCDD) với nồng độ độc cao từ 3 – 4 mg/l. Diện tích
các khu vực bị phun rải chiếm 24% diện tích Nam Việt Nam, 86% lƣợng chất độc
hóa học đƣợc trực tiếp rải lên đất rừng, 14% còn lại đƣợc rải trực tiếp lên đất nông

9

nghiệp mà chủ yếu là đất trồng lúa. Hơn 2 triệu ha đất rừng đã bị phá hủy bởi sự tấn
công của quân đội Mỹ [7].
Theo các chuyên gia môi trƣờng, tác động của chất độc hóa học rất đa dạng,

phá hủy trên 150.000 ha rừng ngập mặn và khoảng 130.000 ha rừng tràm của vùng
châu thổ sông Mê Kông và hàng trăm nghìn ha đất rừng nội địa. Các chất độc hóa
học đã đƣợc rải từ vĩ tuyến 17 tới tận mũi Cà Mau. Rất nhiều loại rừng và tài
nguyên thiên nhiên Nam Việt Nam bị tác động [7].
1.1.3.2.Ảnh hưởng của dioxin đến con người
Dioxin có thể xâm nhập vào cơ thể ngƣời qua nhiều con đƣờng khác nhau
nhƣ qua hít thở không khí, nƣớc uống, các loại thực phẩm động thực vật khác nhau,
tiếp xúc với đất v.v…Nhƣng do đặc tính của dioxin là chất rất bền vững, ái mỡ, hầu
nhƣ không tan trong nƣớc, áp xuất hơi rất thấp… nên con đƣờng chủ yếu để dioxin
xâm nhập vào cơ thể ngƣời là thông qua nguồn thực phẩm. Theo tính toán khoảng
90 đến 98% lƣợng dioxin mà ngƣời Mỹ bị phơi nhiễm có nguồn gốc từ những loại
thực phẩm họ thƣờng ăn [16, 42]. Bởi vì dioxin tích lũy trong các mô mỡ, chúng
đƣợc tìm thấy chủ yếu trong thịt, cá và sữa cho nên khi họ tiêu thụ thực phẩm cũng
là cách dioxin thâm nhập vào cơ thể.
Bảng 1.4: Mức độ dioxin trong thức ăn ở Mỹ [41]
Loại thức ăn
Tổng TEQ (pg/g thức ăn)
Thịt bò
1,5
Pho mát
0,7
Sƣờn bò bít tết
0,65
Thịt lợn
0,3
Ở Mỹ, nồng độ dioxin trung bình hàng ngày trong mô trong khoảng từ 28 -
41 ng TEQ/kg chất béo. Một nghiên cứu trên 35 trẻ em đƣợc thực hiện ở Hà Lan
cho thấy nồng độ dioxin từ 5,7 -123,7 pg TEQ/g mỡ và nồng độ trung bình là 44,7
pg [8].
Các nghiên cứu về dịch tễ học đã khẳng định rằng dioxin có thể gây dị tật

bẩm sinh, bất thƣờng về thai sản, ung thƣ, bệnh lý hệ thống hô hấp, miễn dịch, bệnh

10

lý di truyền, da, nội tiết, thần kinh. Nạn nhân nhiễm chất độc chiến hóa học/dioxin
có thể phát triển nhiều biến đổi sinh học trong cơ thể đặc biệt suy giảm nhiều chức
năng sống quan trọng trong cơ thể nhƣ miễn dịch, nội tiết, chuyển hóa… Đây là
nguy cơ tiềm ẩn phát sinh ra các bệnh hiểm nghèo. Dioxin cũng tiềm ẩn nguy cơ
gây ra các dị tật bẩm sinh, quái thai, rối loạn sinh sản và thiểu năng trí nhớ ở một bộ
phận nạn nhân bị phơi nhiễm với chất độc hóa học/dioxin.
Tuyến giáp đóng vai trò quan trọng trong giai đoạn phát triển não của trẻ sơ
sinh. Do đó dioxin ảnh hƣởng lên chức năng tuyến giáp của trẻ em là vấn đề đƣợc
thu hút rất nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học. Ở châu Âu có hai nghiên cứu
chứng minh mối liên quan của việc nhiễm dioxin trong giai đoạn trƣớc sinh và
trong thời gian bú mẹ với chức năng tuyến giáp ở trẻ em và thấy có sự thay đổi rõ
rệt chức năng tuyến giáp.
Về tai biến sinh sản (TBSS): Điều tra của Học viện Quân y trên 445 phụ nữ
sống gần vùng ô nhiễm và 261 phụ nữ ở vùng đối chứng, cho thấy tỷ lệ các TBSS
ở nhóm sống gần điểm nóng là 36,16 % (so với vùng đối chứng là 14,44%, P<0,05).
Các TBSS ở nhóm phơi nhiễm thƣờng là sảy thai, đẻ nhẹ cân, chửa trứng. Về dị
tật bẩm sinh (DTBS): Điều tra của Đại học y Hà Nội (2004) cho thấy tần xuất sinh
con DTBS ở nhóm nghiên cứu cao gấp 10,3 lần so với nhóm chứng ở Hà Nội
(P<0,01). Thậm chí, ở nhóm nghiên phơi nhiễm, có 15,4% số gia đình có cả
hai con bị DTBS.
Về sự tích lũy dioxin trong cơ thể ngƣời, nghiên cứu do Văn phòng 33 và
Công ty tƣ vấn Hatfield (Canada) tiến hành năm 2006, cho thấy sự phơi nhiễm
Dioxin vẫn tiếp tục tại một cộng đồng dân cƣ nhỏ sống dựa vào việc canh tác thủy
sản tại một số ao hồ trong sân bay. Phân tích dioxin trong mẫu máu của nhóm dân
cƣ trên cho thấy nồng độ dioxin trung bình là 354 ppt TEQ (quy theo gam mỡ) cao
hơn các nhóm sống xa sân bay vài chục lần. Kết quả này cho thấy ngƣời dân ở đây

bị phơi nhiễm và tích lũy dioxin thông qua việc tiêu thụ thức ăn bị ô nhiễm. Bên
cạnh đó, tỷ lệ TCDD, loại dioxin độc nhất trong các dioxin, chiếm 90 đến 98%.

11

Điều này xác định dioxin tìm thấy ở sân bay Đà Nẵng và trong máu có nguồn gốc
từ chất diệt cỏ do Mỹ sử dụng trong chiến tranh.
1.2.Cơ chế hình thành và các nguồn phát thải dioxin từ hoạt động công nghiệp
1.2.1.Quá trình đốt cháy
Các chất U-POP là những chất đƣợc hình thành một cách không chủ định và
có thể coi là sản phẩm phụ trong một số quá trình hóa học. Đặc biệt chúng phổ biến
hơn trong các quá trình cháy mà trong đó có sự tham gia của cacbon, oxy, hydro và
clo.
Trong số các chất U-POP thì Dioxin và Furan là 2 nhóm chất U-POP có tính
độc rất cao, cần đặc biệt quan tâm. Hai chất này đƣợc hình thành trong quá trình
cháy, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng dioxin đƣợc hình thành đƣợc hình thành theo
một trong ba cơ chế sau:
 (1) Sự phá hủy không hoàn toàn của vật liệu đƣợc đốt nhƣng trong vật
liệu này đã có sẵn Dioxin và Furan, nguyên nhân chính là do quá trình đốt không
hiệu quả, công nghệ đốt và các hệ thống kiểm soát ô nhiễm trong quá trình vận hành
lò đốt kém;

Hình 1.2: Tồn lưu Dioxin/Furan chưa bị phân hủy trong quá trình đốt
(2 ) PCDD/Fs hình thành từ các chất hóa học có cấu trúc nhân thơm nhƣ
chlorobenzen và chlorophenol đƣợc tìm thấy trong nhiên liệu thô (đây đƣợc gọi là

12

tiền chất hình thành PCDD/Fs). Weber và Hagenmaier chỉ ra rằng phenol với clo ở
vị trí ortho và para-chlorophenol hình thành PCDD/Fs.

Một trong những tiền chất quan trọng dẫn đến sự hình thành PCDD/Fs là
chlorophenol. Đây là hợp chất đơn vòng có chứa một hay nhiều nguyên tử clo liên
kết với gốc phenolic. Tuppurainen và cộng sự (1998) đã đƣa ra các phản ứng khác
nhau cho sự hình thành PCDD và PCDF. Các tác giả này cho thấy quá trình hình
thành PCDD qua bề mặt xúc tác ghép nối với anion clo phenolat, tiếp theo là ôxy
hóa mạch vòng. Vai trò chât xúc tác nhƣ là oxy hóa chuyển hóa điện tử dẫn đến
ghép nối của hai vòng thơm. Dioxin đƣợc hình thành là kết quả phản ứng loại bỏ Cl
và HCl [39]. Quá trình này đƣợc minh họa ở Hình 1.3,ví dụ 2,4,6 –triclophenol
phản ứng tạo thành 1,3,7,9-TCDD hoặc 1,3,6,8-TCDD

Hình 1.3: Cơ chế hình thành PCDD từ 2,4,6-triclophenol.
Hơn nữa, các tác giả này cũng cho rằng phản ứng ở Hình 1.3 không thể hình
thành PCDF. Các tiền chất nhƣ chlorobenzene và phenoxyphenol tham gia vào quá
trình hình thành PCDF. Sự hình thành PDDF liên quan đến xúc tác kim loại đặc biệt
trong quá trình đốt rác thải đô thị và ở nơi có nhiều Fe và Cu. Cơ chế này đƣợc
minh họa trong Hình 1.4.

13


Hình 1.4: Cơ chế hình thành PCDF trong xúc tác cho bay

Hình 1.5: Cơ chế hình thành 1,6 và 1,9- PCDD từ 2,6 dichlonat phenol.
(3) PCDD/Fs đƣợc hình thành từ hợp chất hóa học không liên quan nhƣ
xenlulozơ, than, polystyren, polyvinyl chlorit với clo vô cơ (PCDD/Fs hình thành
nhờ cơ chế tổng hợp de novo). Cơ chế hình thành này có đặc điểm sau:
Tổng hợp dioxin từ vùng có nhiệt độ thấp
Sự tạo thành dioxin từ cacbon trong tro bay. Một nghiên cứu khác chỉ ra rằng
nhiệt xử lý tro bay của MSWI ở 300
o

C trong 2h dẫn đến sự gia tăng nồng độ
PCDD/Fs [54].
Sự hình thành dioxin phụ thuộc vào các yếu tố nhƣ hình thái cacbon; phụ
thuộc chất xúc tác: ion Cu
2+
có ảnh hƣởng mạnh tới sự hình thành dioxin, Fe
3+
,
Pb
2+
, Zn
2+
có ảnh hƣởng rất nhỏ trong khi Sn
2+
, Fe
2+
, Mn
2+
, Cd
2+
và kim loại kiềm

14

thổ không quan sát đƣợc ảnh hƣởng đến sự hình thành dioxin. Nhiệt độ cũng ảnh
hƣởng đến sự hình thành PCDD/Fs,nó xảy ra trong khoảng nhiệt độ từ 250 –
450
o
C.Nồng độ O
2

cần thiết cho phản ứng de novo và tốc độ hình thành PCDD/Fs
tăng theo nồng độ O
2
. Các khí thải khác nhƣ HCl, Cl
2
, SO
2
, CO
2
, CO và H
2
ảnh
hƣởng không đáng kể tới sự hình thành của PCDD/Fs.
Khả năng hình thành dioxin của hỗn hợp quặng thiêu kết bao gồm quặng sắt,
than cốc, đá vôi so với tro bay từ lò đốt chất thải rắn đô thị. Các kết quả thí nghiệm
đƣợc tiến hành bằng cách sử dụng hỗn hợp quặng thiệu kết đƣợc tâm CuCl
2
cho
thấy rằng dioxin hình thành phụ thuộc vào nhiệt độ trong phạm vi 300 -550
o
C, quan
sát tối đa ở 300
o
C tƣơng đƣơng với tro bay từ MSWI [32].
1.2.2.Quá trình công nghiệp
Bên cạnh đó, Dioxin/Furan còn đƣợc phát sinh từ các nguồn sơ cấp, từ các
quá trình nhiệt trong các ngành công nghiệp và dân sinh.
Sản xuất xi măng là ngành công nghiệp sử dụng nhiều năng lƣợng. Trung
bình để tạo ra 1 tấn clinker (là thành phần chính của xi măng) phải cần đến 3,0 -5,5
GJ (7,2 – 13,2x10

6
KCal) tƣơng đƣơng với nhiệt năng của 100 - 180 kg than
Anthracite hoặc 70 – 125 kg dầu nhiên liệu. Bên cạnh nhiêu liệu sơ cấp là dầu và
than, ngƣời ta còn sử dụng nhiêu liệu thứ cấp nhƣ các loại mảnh vụn của lốp xe, các
loại chất thải dạng rắn hay lỏng, plastic và một số nhiên liệu sinh học nhƣ gỗ thải,
bùn cống rãnh, mỡ động vật. Trong quá trình đốt cháy không hoàn toàn, với nhiệt
độ và tỷ lệ ôxy thích hợp thì lò nung xi măng khi vận hành với các loại nhiên liệu kể
trên chính là một nguồn phát thải Dioxin đáng kể. Trong quá trình trên, Dioxin
đƣợc hình thành với sự có mặt của các chất hữu cơ, tác nhân clo hóa và ở khoảng
nhiệt độ từ 200 – 450
o
C. Với loại nhiên liệu là than đá, chúng có thể kết hợp với các
hydrocacbon thơm nhƣ benzen và phenol có trong thành phần của chúng, từ đó dẫn
đến sự hình thành các cấu trúc vòng đƣợc clo hóa khi có mặt các tác nhân clo. Các
cấu trúc clo hóa này có thể thúc đẩy sự hình thành Dioxin trên các bề mặt hoạt động
của các hạt cacbon.

15

Trong ngành công nghiệp dệt may thì quá trình phát thải Dioxin tƣơng đối
phức tạp vì các loại thuốc nhuộm đa số có chứa các nhóm chức hữu cơ bền vững.
Trong các công đoạn sản xuất sản phẩm dệt nhuộm, công đoạn tẩy trắng sản phẩm
lúc hoàn tất có liên quan đến các hợp chất có chứa Clo. Các hợp chất hữu cơ bền và
dễ bay hơi (trong đó chủ yếu là các hợp chất vòng benzen) sẽ đƣợc hình thành dƣới
dạng các hợp chất hòa tan. Sau đó cộng với quá trình gia nhiệt (tẩy và nhuộm trong
bề mặt kim loại kín với nhiệt độ từ 100 - 140
o
C) sẽ hình thành ra các Dioxin và
phát tán vào không khí ở dạng hơi. Theo các nghiên cứu ở nƣớc ngoài thì nồng độ
Dioxin trong các dòng khí này không cao nhƣng với số lƣợng các cơ sở, nhà máy

dệt nhuộm trên khắp cả nƣớc thì đây cũng đƣợc xem nhƣ một nguồn phát thải
Dioxin đáng kể.
Tƣơng tự nhƣ ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy. Vì trong quy
trình sản xuất giấy cũng có công đoạn tẩy trắng và các hóa chất thƣờng dùng cho
công đoạn này chính là các hợp chất chlorophenol, đây đƣợc xem nhƣ là một trong
các tiền chất Dioxin.
1.2.3.Các nguồn phát thải dioxin
Sự phát thải dioxin vào môi trƣờng là kết quả do hoạt động công nghiệp của
con ngƣời. Theo các nghiên cứu về trầm tích gần gần các khu công nghiệp của Mỹ
thấy rằng nồng độ dioxin rất thấp cho đến năm 1920, những nghiên cứu này cũng
chỉ ra rằng nồng độ dioxin tăng từ những năm 1920 và tiếp tục cho đến năm 1970
[13, 20]. Những phát hiện này đƣợc giải thích bởi quá trình sản xuất chlorophenol.
Các hợp chất nhƣ PCDD/Fs và dl-PCB thải vào môi trƣờng theo nhiều cách khác
nhau với số lƣợng khác nhau tùy thuộc vào nguồn. Nguồn phát thải dioxin vào môi
trƣờng đƣợc chia làm bốn nhóm theo Hình 1.6.

16


Hình 1.6: Dioxin phát thải vào vào môi trường
Bảng 1.5: Nguồn phát sinh dioxin từ hoạt động sản xuất công nghiệp
Các quá trình chế biến sản
xuất công nghiệp
Đặc điểm công nghệ của quá
trình chế biến
Chất gây ô nhiễm bền
với nhiệt độ cao
Lò luyện kim, sắt thép
Tro bay ra, tuần hoàn
PCDD/Fs

Lò nấu chảy quặng đồng

PCDD/Fs
Lò chế biến kim loại thứ
cấp để luyện thép, nhôm,
chì, kẽm, đồng, mangan
Đốt cháy dây dẫn điện, cáp
kim loại thu hôi, kim loại phế
thải
PCDD/Fs, PCB
Sản xuất than cốc và hóa
học carbon
Sử dụng than đá, than bùn,
than non
PCDD/Fs, PCB, HCB
Lò luyện xi măng
Sử dụng chất thải nguy hại,
nguồn nhiêu liệu đốt có chứa
nguyên tố halogen độc hại
nhƣ: Cl, Br, Cr
PCDD/Fs, PCB, HCB
Chế biến khoáng (gôm sứ,
thủy tinh, gạch, vôi)
Quy mô nhỏ, thiếu kiểm soát
PCDD/Fs
Đốt rác đô thị, hỏa táng
Thiếu kiểm tra ô nhiễm khí
PCDD/Fs

17

thải
Đốt chất thải công nghiệp
Thiếu trang bị chống ô nhiễm
PCDD/Fs
Đốt các chất thải bệnh
viện
Thiếu trang bị kiểm soát ô
nhiễm khí thải
PCDD/Fs
Nhà hỏa táng và lò thiêu
xác
Thiếu trang bị kiểm soát ô
nhiễm khí thải
PCDD/Fs
Đốt bếp gas khí biogas
Thiếu trang bị kiểm soát ô
nhiễm khí thải
PCDD/Fs
Đốt than đá
Than nâu/than non
PCB
Khí thải động cơ đốt trong
Xăng,diesel pha chì
PCDD/Fs, PCB
Hỏa hoạn, cháy nhà, cháy
rừng
Tổ hợp công nghiệp, kho, nhà
ở
PCDD/Fs, PCB

Đốt chất dẻo, cao su, dây
điện,
Chấy dẻo chứa kim loại
halogen (Cl, Cr, Br, F)
PCDD/Fs, PCB
Một nghiên cứu về kiểm kê nguồn phát thải dioxin ở châu Âu đƣợc thể hiện
qua Bảng 1.6.
Bảng 1.6: Nguồn phát thải dioxin vào không khí ở châu Âu năm 1999 [47].
Loại nguồn
PCDD/Fs g I-
TEQ/năm
Ghi chú
Độ không đảm
bảo (EF/AR)
Lò MSW
1437 + 174
Xu hƣớng giảm
Thấp/thấp
Nhà máy thiêu
kết tái chế
1015 + 115
Nhà máy thiêu kết tái chế
vật liệu
Trung bình/thấp
Đốt gỗ
945
Mức độ gỗ ô nhiễm đƣợc
sử dụng không chắc chắn
Trung bình /cao
Đốt rác thải

bệnh viện
816

Cao/cao
Bảo quản gỗ
381
Xử lý PCP (pentaclophenol
Cao/cao
Cháy
380

Cao/cao

18

Kim loại màu
136
Cu, Al, Zn
Trung bình/thấp
Giao thông
111
Nhiên liệu pha chì, xu
hƣớng giảm
Thấp/thấp
Tổng
5545
Từ Bảng 1.6 ta có thể thấy đƣợc nồng độ dioxin phát từ lò đốt chất thải rắn
chiếm 29,05% lƣợng phát thải, tiếp đến là các nhà máy thiêu kết chiếm 20,37%
lƣợng phát thải . Trong khi đó đốt gỗ và đốt rác thải bệnh viện chiếm lần lƣợt 17,04
% và 14,71 % lƣợng phát thải. Bảo quản gỗ chiếm 6,85% lƣợng phát thải do trong

quá trình bảo quản có sử dụng pentaclophenol để xử lý và các hoạt động đốt cháy
cũng chiếm một lƣợng tƣơng tự với bảo quản gỗ. Còn lại là từ kim loại màu và hoạt
động giao thông vận tải.
Một số nghiên cứu chứng minh rằng dioxin và tiền chất dioxin trong chất
thải rắn đô thị khoảng 50 ng I-TEQ/kg [9].
1.3.Hiện trạng phát thải dioxin từ ngành công nghiệp đốt chất thải.
1.3.1.Sự phát thải dioxin/furan từ hoạt động đốt chất thải trên thế giới
Dioxin là một chất không mong muốn nhƣng chúng đƣợc hình thành trong
các quá trình nhiệt khác nhau. UNEP (2003) đã khuyến nghị với các nƣớc châu Á
về 10 nhóm nguồn phát thải và định lƣợng dioxin để kiểm kê lƣợng dioxin phát thải
ra môi trƣờng. Tuy nguồn phát thải dioxin rất đa dạng nhƣ vậy nhƣng năm 1998,
EPA đã xác định có 5 nguồn phát thải chủ yếu là đƣợc thể hiện ở Bảng 1.7.
Bảng 1.7: Tỷ lệ phần trăm dioxin phát thải vào môi trƣờng từ các
ngành công nghiệp
Nguồn phát thải
Tỷ lệ %
Đốt rác thải thành phố
68
Đốt rác thải y tế
12,3
Sản xuất xi măng
8,9
Tái chế nhôm
3,5
Đốt cháy sinh học khác
3

19

Sự phát triển của các hoạt động công – nông nghiệp và đời sống hiện đại,

lƣợng rác thải ngày càng lớn, càng có nhiều loại rác hữu cơ chứa clo, khi đốt là
nguồn phát thải dioxin. Vì vậy, xử lý rác thải sinh hoạt, rác thải y tế, rác thải công
nghiệp đang là vấn đề nhức nhối về môi trƣờng của các quốc gia. Hiện nay, các
quốc gia đang xử dụng các biện pháp nhƣ chôn lấp rác và đốt rác để xử lý rác. Tuy
nhiên, chôn lấp rác cần diện tích đất sử dụng lớn để tiến hành chôn lấp trong khi
quỹ đất để sử dụng cho các hoạt động khác của con ngƣời là không nhiều nên biện
pháp đƣợc áp dụng phổ biến để xử lý rác thải hiện nay trên thế giới là đốt. Thành
phần của rác thải rất đa dạng và phức tạp nên khi đốt các loại rác này các PCDD và
PCDF đƣợc hình thành.
1.3.1.1.Hoạt động đốt chất thải đô thị
Hiện nay, tốc độ đô thị hóa diễn ra một cách nhanh chóng dẫn tới lƣợng chất
thải rắn sinh hoạt, một trong những sản phẩm phụ của lối sống đô thị đang gia tăng
thậm chí còn tăng nhanh hơn tốc độ đô thị hóa. Theo báo cáo của Tổ chức ngân
hàng thế giới, chất thải sinh hoạt ở các đô thị hiện nay là 1,3 tỷ tấn/ năm tƣơng ứng
với 0,64 kg/ngƣời/ngày. Tuy nhiên, lƣợng chất thải này đến năm 2025 là 2,2 tỷ tấn/
năm tƣơng ứng với 1,2 kg/ngƣời/ngày [43]. Với một lƣợng chất thải sinh hoạt lớn
nhƣ trên thì không thể có đủ diện tích đất để tiến hành chôn lớp cho nên cần tiến
hành đốt để tiêu hủy lƣợng chất thải này. Vì vậy lò đốt chất thải sinh hoạt chính là
nguồn lớn nhất để phát thải dioxin.
Pháp là một trong những quốc gia của Châu Âu mà hàm lƣợng dioxin trong
lò đốt chất thải sinh hoạt có xu hƣớng giảm theo hàng năm. Các biện pháp cải tiến
kỹ thuật hệ thống lọc khí của các lò đốt chất thải sinh hoạt đã làm giảm lƣợng phát
thải dioxin. Với lƣợng khí thải thoát ra là 5000 m
3
/tấn chất thải và thời gian hoạt
động của lò đốt là 8000 giờ thì lƣợng phát thải hàng năm là 435 g I-TEQ/năm đối
với năm 1997, 350 g I-TEQ/năm vào năm 1998, 227 g I-TEQ/năm cho năm 1999
Đối với năm 2000, lƣợng dioxin phát thải trong khoảng 200 g I-TEQ/năm [48]. Một
nghiên cứu đối với 85 lò đốt chất thải đô thị có thu hồi nhiệt và 39 lò đốt chất thải
loại nhỏ tại Pháp chỉ ra rằng hàm lƣợng dioxin phát thải năm 2008 là 1,2 g I-

20

TEQ/năm. Trong báo cáo này cũng đã nêu rõ nồng độ dioxin trung bình trong khí
thải của 85 lò đốt chất thải thu hồi năng lƣợng là 0,017 ng TEQ/Nm
3
và nồng độ
trung bình trong khí thải của 39 lò đốt chất thải loại nhỏ là 0,003 ng TEQ/Nm
3
[15].
Hình 1.7 thể hiện xu hƣớng phát thải dioxin từ hoạt động đốt chất thải sinh
hoạt đô thị ở các nƣớc Châu Âu từ năm 1985 đến năm 2005. Qua Hình 1.7 ta có thể
thấy đƣợc hàm lƣợng dioxin/furan phát thải ở các quốc gia Châu Âu đều có xu
hƣớng giảm thiểu phát thải, từ 4000 g I-TEQ/năm vào năm 1985 xuống còn 1200 g
I-TEQ/năm vào năm 1995 và đến 250 g I-TEQ/ năm vào năm 2005. Nhƣ vậy, sau
20 năm hàm lƣợng dioxin giảm xuống 16 lần. Điều này có thể giải thích đƣợc là do
các nƣớc Châu Âu đã đƣa ra các tiêu chuẩn, quy chuẩn về phát thải dioxin/furan
cũng nhƣ nghiên cứu đƣa ra các giải pháp công nghệ để giảm thiểu phát thải
dioxin/furan từ hoạt động đốt chất thải sinh hoạt.

Hình 1.7: Xu hướng giảm phát thải dioxin từ lò đốt chất thải sinh hoạt ở các
quốc gia Châu Âu [49]
Chính sách quản lý chất thải của Cục bảo môi trƣờng Đài Loan đề ra trên
70% lƣợng rác thải đô thị đƣợc xử lý bằng phƣơng pháp đốt trong 21 lò đốt chất
thải sinh hoạt với công suất 300 tấn/ngày vào năm 2006. Lƣợng dioxin phát thải
đƣợc Cục bảo vệ môi trƣờng Đài Loan tính toán dựa trên hệ số phát thải là 570 ng I-