NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC XỬ LÝ THUỐC TRỪ SÂU ISOPROTHIOLANE BẰNG PHƯƠNG PHÁP FENTON UV

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA HÓA


TRẦN THỊ THANH BẰNG

NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN
VIỆC XỬ LÝ THUỐC TRỪ SÂU ISOPROTHIOLANE
BẰNG PHƢƠNG PHÁP FENTON UV

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN KHOA HỌC






Đà Nẵng: 05/2015




ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

KHOA HÓA


NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN
VIỆC XỬ LÝ THUỐC TRỪ SÂU ISOPROTHIOLANE
BẰNG PHƢƠNG PHÁP FENTON UV

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN KHOA HỌC
Sinh viên thực hiện : Trần Thị Thanh Bằng
Lớp : 11CHP
Giáo viên hƣớng dẫn : TS.Bùi Xuân Vững





Đà Nẵng: 05/2015





MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu nghiên cứu. 2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 2
4. Phƣơng pháp nghiên cứu 2
4.1. Nghiên cứu lý thuyết 2

4.2. Nghiên cứu thực nghiệm. 2
5. Kết cấu của đề tài. 2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 4
1.1. Tổng quan về thuốc trừ sâu 4
1.1.1. Khái niệm 4
1.1.2. Ảnh hƣởng 4
1.1.3. Các phƣơng pháp xử lí thuốc trừ sâu 5
1.2. Tổng quan về Isoprothiolane 7
1.3. Sơ lƣợc về các biện pháp xử lí nƣớc thải hiện nay 7
1.3.1. Các phƣơng pháp xử lí cơ học 7
1.3.2. Phƣơng pháp sinh học 8
1.3.3. Các phƣơng pháp hoá lý và hoá học 8
1.3.3.1. Phƣơng pháp đông tụ 8
1.3.3.2. Phƣơng pháp trung hoà 9
1.3.3.3. Phƣơng pháp oxi hoá 9
1.3.3.4. Phƣơng pháp khử 10
1.4. Phƣơng pháp fenton 10
1.4.1. Giới thiệu về phƣơng pháp 11
1.4.2. Cơ chế phản ứng Fenton 11
1.4.2.1. Cơ chế tạo thành gốc hydroxyl HO


và động học các phản ứng Fenton .
11
1.4.3. Quá trình quang Fenton (Fenton/UV) 13




1.4.4. Những nhân tố ảnh hƣởng đến quá trình Fenton 14

1.4.4.1. Ảnh hƣởng của pH 14
1.4.4.2. Ảnh hƣởng của tỉ lệ Fe
2+
/H
2
O
2
và loại ion Fe (Fe
2+
hay Fe
3+
) 15
1.5. Phƣơng pháp trắc quang phân tử UV-VIS 15
1.5.1. Cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp 16
1.5.2. Các điều kiện tối ƣu cho phƣơng pháp phân tích. 16
1.5.2.1. Sự đơn sắc của nguồn bức xạ điện từ 16
1.5.2.2. Bƣớc sóng tối ƣu λ
max
17
1.5.2.3. Ảnh hƣởng của nồng độ 17
1.5.2.4. Ảnh hƣởng của pH môi trƣờng 17
1.5.2.5. Ảnh hƣởng của thời gian 18
1.5.3. Máy đo quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS 18
1.5.4. Các phƣơng pháp phân tích định lƣợng 19
1.5.4.1. Phƣơng pháp đƣờng chuẩn 19
1.5.4.2. Phƣơng pháp thêm 19
1.6. Phƣơng pháp xác định chỉ số COD 20
1.6.1. Nguyên tắc 20
1.6.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình oxi hoá 21
CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất 22
2.1.1. Thiết bị, dụng cụ 22
2.1.2. Hoá chất 23
2.2. Tiến hành thực nghiệm 24
2.2.1. Chuẩn bị hoá chất 24
2.1.2. Sơ đồ hệ thống thí nghiệm 24
2.1.3. Các bƣớc tiến hành thực nghiệm 25
2.1.3.1. Khảo sát ảnh hƣởng của pH tới sự phân huỷ Isoprothiolane. 26
2.1.3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ tới sự phân huỷ Isoprothiolane. 26
2.1.3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ H
2
O
2
tới sự phân huỷ Isoprothiolane.
26




2.1.2.4. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ Fe
2+
tới sự phân huỷ Isoprothiolane
26
2.2.4. Xác định hiệu suất phân huỷ Isoprothiolane bằng phƣơng pháp đo
quang. 27
2.3.5. Xác định hiệu suất COD 27
2.3.5.1. Quy trình phân tích mẫu 27
2.3.5.2. Tính toán kết quả 29
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30
3.1. Kết quả khảo sát bƣớc sóng Isoprothiolane 30

3.2. Kết quả lập đƣờng chuẩn COD 30
3.3. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của pH đến sự phân huỷ Isoprothiolane 31
3.3.1. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất phân huỷ
Isoprothiolane. 31
3.3.2. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất COD. 32
3.4. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự phân huỷ Isoprothiolane
33
3.4.1. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất phân huỷ
Isoprothiolane 33
3.4.2. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất COD 34
3.5. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ H
2
O
2
đến sự phân huỷ
Isoprothiolane 35
3.5.1. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ H
2
O
2
đến hiệu suất phân huỷ
Isoprothiolane 35
3.5.2. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ H
2
O
2
đến hiệu suất COD
37
3.6. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ Fe
2+

đến sự phân huỷ
Isoprothiolane 38
3.6.1. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ Fe
2+
đến hiệu suất phân huỷ
Isoprothiolane. 38




3.6.2. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ Fe
2+
đến hiệu suất COD
39
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41
1. Kết luận 41
2. Kiến nghị 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thông số của Isoprothiolane 7
Bảng 1.2. Thế hoá của một số tác nhân hoá 10
Bảng 3.1. Kết quả lập đƣờng chuẩn COD 30
Bảng 3.2. Giá trị mật độ quang thay đổi theo thời gian khi thay đổi pH 31
Bảng 3.3. Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất phân huỷ Isoprothiolane 31
Bảng 3.4. Giá trị mật độ quang thay đổi theo thời gian khi thay đổi pH 32
Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất COD 32
Bảng 3.6. Giá trị mật độ quang thay đổi theo thời gian khi thay đổi nhiệt độ 33
Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất phân huỷ Isoprothiolane 34
Bảng 3.8. Giá trị mật độ quang thay đổi theo thời gian khi thay đổi nhiệt độ 34
Bảng 3.9. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất COD 35
Bảng 3.10. Giá trị mật độ quang thay đổi theo thời gian khi thay đổi nồng độ H
2

O
2

36
Bảng 3.11. Ảnh hƣởng của nồng độ H
2
O
2
đến hiệu suất phân huỷ Isoprothiolane
36
Bảng 3.12. Giá trị mật độ quang thay đổi theo thời gian khi thay đổi nồng độ H
2
O
2

37
Bảng 3.13. Ảnh hƣởng của nồng độ H
2
O
2
đến hiệu suất COD 37
Bảng 3.14. Giá trị mật độ quang thay đổi theo thời gian khi thay đổi nồng độ Fe
2+

38
Bảng 3.15. Ảnh hƣởng của nồng độ đến hiệu suất phân huỷ Isoprothiolane 38
Bảng 3.16. Giá trị mật độ quang thay đổi theo thời gian khi thay đổi nồng độ Fe
2+

39

Bảng 3.17. Ảnh hƣởng của nồng độ Fe
2+
đến hiệu suất COD 39









DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Sự phụ thuộc của mật độ quang vào nồng độ chất phân tích 17
Hình 1.2. Sơ đồ khối tổng quát của thiết bị đo quang 18
Hình 1.3. Sự phụ thuộc của mật độ quang vào nồng độ chất phân tích 20
Hình 2.1. Máy quang phổ UV-VIS LAMBDA25 (Mỹ) 23
Hình 2.2. Bếp cách cát 23
Hình 2.3. Sơ đồ hệ thống thí nghiệm 25
Hình 3.1. Bƣớc sóng Isoprothiolane 30
Hình 3.2. Sơ đồ đƣờng chuẩn COD 31
Hình 3.3. Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất phân huỷ Isoprothiolane
32
Hình 3.4. Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất COD 33
Hình 3.5. Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất phân huỷ
Isoprothiolane 34
Hình 3.6. Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất COD 35
Hình 3.7. Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng nồng độ H
2
O

2
đến hiệu suất phân huỷ
Isoprothiolane 36
Hình 3.8. Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng nồng độ H
2
O
2
đến hiệu suất COD 37
Hình 3.9. Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng nồng độ Fe
2+
đến hiệu suất phân huỷ
Isoprothiolane 39
Hình 3.10. Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng nồng độ Fe
2+
đến hiệu suất COD 40














DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

COD : Nhu cầu oxy hóa học.
UV : Ultra Violet
VIS : Visibility Spectrum
EDTA : Etylen diamin tetraaxetic axit
DTPA : Dietylen triamin pentaaxetic axit
BOD : Nhu cầu oxi sinh học
VSV : Vi sinh vật

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA HÓA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
************* ***************************

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên : Trần Thị Thanh Bằng
Lớp : 11CHP
1.Tên đề tài : Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến việc xử lí thuốc trừ
sâu Isoprothiolane bằng phương pháp Fenton UV
2.Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị.
 Hóa chất.
- Thuốc trừ sâu Isoprothiolane cấp phân tích (Việt Nam)
- Nƣớc cất hai lần.
- H
2
SO
4
đậm đặc 98%
- KOH.
- Muối FeSO
4
.7H
2
O
- Ag
2
SO

4
.
- H
2
O
2

- K
2
Cr
2
O
7
.
- Propan-2-ol
- Một số hóa chất cần thiết khác.
 Dụng cụ.
- Dụng cụ thuỷ tinh các loại.
- Giấy lọc.
- Nhiệt kế.
 Thiết bị:
- Máy đo pH Branson (Anh).
- Cân phân tích Precisa với độ chính xác 0,0001g.
- Bếp cách cát, bếp cách thủy.




- Nguồn sáng: Đèn UV KHSC1/2 (Canada), công suất 10W, bƣớc sóng
254nm.

- Máy quang phổ UV – VIS LAMBDA25.
3. Nội dung nghiên cứu:
- Tổng quan về Isoprothiolane.
- Nghiên cứu hệ xúc tác Fenton UV.
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình phân hủy Isoprothiolane
- Xác định hiệu suất tách COD và hiệu suất chuyển hóa của Isoprothiolane
theo các yếu tố ảnh hƣởng.
4. Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Bùi Xuân Vững
5. Ngày giao đề tài : 17/07/2014
6. Ngày hoàn thành: 15/4/2015
Chủ nhiệm khoa Giáo viên hƣớng dẫn


PGS.TS. Lê Tự Hải TS. Bùi Xuân Vững
Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày tháng năm 2015

Kết quả điểm đánh giá:
Ngày … tháng… năm 2015
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

LỜI CẢM ƠN
Vậy là 4 năm học tập dƣới mái trƣờng Đại học Sƣ Phạm-Đại học Đà Nẵng
cũng sắp trôi qua. Trong 4 năm ấy em không chỉ học đƣợc nhiều kiến thức và bài
học bổ ích mà còn nhận đƣợc sự dạy dỗ nhiệt tình của các thầy cô giáo.
Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo TS. Bùi Xuân
Vững, thầy đã tận tình chỉ bảo, hƣớng dẫn em trong suốt quá trình học tập và hoàn
thành đề tài này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo bộ môn cũng nhƣ các thầy
cô công tác tại phòng thí nghiệm đã dìu dắt và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em
trong học tập cũng nhƣ công việc nghiên cứu tại trƣờng.
Trong quá trình hoàn thành đề tài không thể tránh khỏi những sai sót, em
kính mong đƣợc sự góp ý của các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn.

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
KHOA HOÁ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc


BẢN NHẬN XÉT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên:
Ngành: Khoa:
Giáo viên hƣớng dẫn hoặc duyệt:
Ngày giao nhiệm vụ:
Ngày hoàn thành khóa luận tốt nghiệp:
Đề tài khóa luận tốt nghiệp:





Nội dung khóa luận tốt nghiệp:
Số trang:
Số bảng biểu:
Bao gồm những nội dung chính sau:

Nhận xét:

Đánh giá:(điểm)




Đề nghị (câu hỏi):







Ngày / 5 / 2015
Giáo viên hƣớng dẫn hoặc duyệt

1



LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cùng với sự phát triển vƣợt bậc của khoa học kĩ thuật nền nông nghiệp Việt
Nam trong những năm gần đây luôn đƣợc đầu tƣ và phát triển không ngừng. Mà
nƣớc ta lại nằm trong kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng và ẩm nên càng thuận lợi
cho sự phát triển sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên với điều kiện trên cũng rất thuận
lợi cho sự phát sinh, phát triển của sâu bệnh, cỏ dại gây hại mùa màng. Các hóa chất
thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu để tiêu diệt sâu bọ, côn trùng gây bệnh, bảo vệ
mùa màng đã đƣợc sử dụng rộng rãi ở nƣớc ta từ đầu những năm 1960. Việc chạy
theo lợi nhuận kéo theo việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) để phòng trừ
sâu hại, dịch bệnh bảo vệ mùa màng, giữ vững an ninh lƣơng thực quốc gia vẫn là
một biện pháp quan trọng và chủ yếu. Tuy nhiên việc sử dụng phân bón hóa học,
thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, diệt cỏ một cách tràn lan đã làm chất lƣợng

môi trƣờng ngày càng xuống cấp nghiêm trọng. Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu và
thuốc bảo vệ thực vật không kiểm soát nhƣ nƣớc ta hiện nay ngoài mặt tích cực là
tiêu diệt các sinh vật gây hại cây trồng, bảo vệ sản xuất, thì vẫn còn tồn đọng một
lƣợng lớn các chất hữu cơ độc hại, khó phân hủy, tích tụ lâu dài trong môi trƣờng
tác động trực tiếp đến môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời.
Isoprothiolane là chất độc đối với con ngƣời và côn trùng thông qua tác động
của nó vào các hệ thần kinh. Phƣơng pháp xử lí vi sinh thƣờng trở nên không hiệu
quả đối với loại chất trơ này. Các phƣơng pháp xử lí truyền thống không xử lí triệt
để đƣợc các chất này cũng là nguyên nhân gây nên ô nhiễm do lƣợng tồn dƣ của
chúng trong môi trƣờng.
Phƣơng pháp Fenton UV sử dụng tổ hợp H
2
O
2
và muối sắt Fe
2+
là tác nhân
oxi hóa rất hiệu quả cho việc phân hủy các chất hữu cơ nhƣ Isoprothiolane. Quá
trình Fenton UV có tính ƣu việt ở chỗ tác nhân H
2
O
2
và muối sắt (II) tƣơng đối rẻ
và có sẵn, đồng thời không độc hại dễ sử dụng. Hơn nữa nhờ tác dụng bức xạ của
UV, ion sắt đƣợc chuyển hóa từ trạng thái Fe
3+
sang Fe
2+
và sau đó ngƣợc lại Fe
2+

sang Fe
3+
tạo thành một chu kỳ không dừng, quá trình quang Fenton xảy ra tạo gốc
HO

đƣợc phát triển rất thuận lợi, oxi hoá nhiều hợp chất hữu cơ khó phân huỷ. Với
2



những lí do trên, tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến việc xử
lí thuốc trừ sâu Isoprothiolane bằng phương pháp Fenton UV” với mong muốn
góp phần nhỏ bé vào việc xử lí nƣớc thải thuốc trừ sâu ở nƣớc ta.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Tìm đƣợc các thông số tối ƣu cho quá trình phân hủy Isoprothiolane đạt hiệu
quả cao nhất bởi các tác nhân Fe
2+
/H
2
O
2
/UV
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đề tài đƣợc thực hiện tại phòng thí nghiệm của trƣờng Đại học Sƣ phạm Đà
Nẵng với đối tƣợng đƣợc nghiên cứu là mẫu sản phẩm thuốc trừ sâu Isoprothiolane
lấy từ Công ty cổ phần bảo vệ thực vật 1 Trung Ƣơng – Chi nhánh Đà Nẵng.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
4.1. Nghiên cứu lý thuyết
Phân tích và tổng hợp lý thuyết: Nghiên cứu cơ sở khoa học của đề tài.

Nghiên cứu giáo trình và tài liệu tham khảo có liên quan đến đề tài.
Trao đổi với giáo viên hƣớng dẫn.
Dùng toán học thống kê để xử lý kết quả.
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm
Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình phân huỷ Isoprothiolane bằng
tác nhân Fe
2+
/H
2
O
2
/UV.
Xác định hiệu suất phân huỷ Isoprothiolane bằng phƣơng pháp đo quang.
Xác định hiệu suất COD bằng phƣơng pháp Bicromat Cr
2
O
7
2-
/Cr
3+.

5. Kết cấu của đề tài
Nội dung của đề tài đƣợc trình bày trong 3 chƣơng:
Chƣơng I: Trình bày khái quát về:
- Thuốc trừ sâu
- Isoprothiolane
- Một số phƣơng pháp xử lý nƣớc thải hiện nay.
- Hệ xúc tác fenton/UV.
- Phƣơng pháp trắc quang phân tử UV-VIS.
Chƣơng II: Trình bày các phƣơng pháp thực nghiệm:

3



- Chuẩn bị hoá chất thí nghiệm.
- Xác định độ phân huỷ Isoprothiolane.
- Xác định hiệu suất COD.
Chƣơng III: Trình bày các kết quả thu đƣợc và giải thích.
Cuối cùng là phần kết luận và tài liệu tham khảo.

4



CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về thuốc trừ sâu
1.1.1. Khái niệm
Thuốc trừ sâu là một loại chất đƣợc sử dụng để chống côn trùng. Chúng bao
gồm các thuốc diệt trứng và ấu trùng của côn trùng. Các loại thuốc sâu đƣợc sử
dụng trong nhiều lĩnh vực nhƣ nông nghiệp, y tế, công nghiệp và gia đình. Việc sử
dụng thuốc trừ sâu đƣợc cho là một trong các yếu tố chính dẫn đến sự gia tăng sản
lƣợng nông nghiệp trong thế kỉ 20.
Trong những năm gần đây, việc sử dụng thuốc trừ sâu ở Việt Nam không
ngừng tăng lên, tuy nhiên vấn đề nghiêm trọng là những rủi ro trong quá trình sử
dụng thuốc của ngƣời dân. Họ chƣa nắm rõ đƣợc từng loại dịch hại nên khi dùng
thuốc họ chỉ dùng theo kinh nghiệm hoặc đƣợc những ngƣời khác truyền miệng. Do
vậy cùng một loại thuốc nhƣng hiệu quả sử dụng khác nhau và khi không thấy đƣợc
hiệu quả tất nhiên họ phải sử dụng thuốc khác, việc sử dụng thuốc trừ sâu liên tục sẽ
sinh chứng nhờn thuốc ở thực vật. Để hạn chế bệnh nhờn thuốc, tăng khả năng diệt
trừ sâu bệnh ngƣời ta tăng dần nồng độ thuốc, tăng số lần dùng thuốc. Biện pháp
này không lâu dài mà còn gây ra mặt trái là ô nhiễm môi trƣờng do lƣợng tồn dƣ.
1.1.2. Ảnh hưởng
 Ảnh hƣởng đến quần thể sinh vật
Trong tự nhiên có rất nhiều loại sinh vật có lợi và sâu bệnh có hại. Việc dùng
thuốc để loại bỏ sâu hại rất khó khăn cho ngƣời sử dụng nhất là ngƣời dân có trình
độ thấp. Nhiều ngƣời chỉ thích mua thuốc rẻ để phun mà không cần biết phạm vi tác

dụng của nó ra sao, có ngƣời lại phun quá liều chỉ dẫn để cho chắc ăn, làm tăng
lƣợng thuốc thừa tích đọng trong môi trƣờng. Các loại thuốc trừ sâu có tính năng
rộng, nghĩa là có thể tiêu diệt đƣợc nhiều loại côn trùng trong đó có cả côn trùng có
lợi. Nói cách khác, sau khi phun thuốc số lƣợng thiên địch của nhiều loại sâu cũng
giảm, điều này có lợi cho sự phát triển của sâu hại.
 Ảnh hƣởng đến sức khoẻ con ngƣời
Các loại thuốc trừ sâu đều có tính độc cao. Trong quá trình dùng thuốc, một
lƣợng thuốc nào đó có thể đi vào trong thân cây, quả, hoặc dính bám chặt trên lá,
5



quả. Ngƣời và động vật ăn phải các loại nông sản này có thể bị ngộ độc tức thời đến
chết, hoặc nhiễm độc nhẹ từ từ gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sức khoẻ. Do trình
độ hạn chế, một số nông dân không tuân thủ đầy đủ các quy định về sử dụng, bảo
quản thuốc trừ sâu nên đã gây nên nhiều trƣờng hợp ngộ độc, thậm chí là chết.
 Ảnh hƣởng đến môi trƣờng
Việc dùng thuốc liên tục sẽ sinh ra chứng nhờn thuốc, để hạn chế bệnh này
ngƣời ta tăng khả năng diệt trừ sâu bệnh hại bằng cách tăng nồng độ thuốc. Sau
nhiều lần sử dụng, một số loại thuốc trừ sâu có tính năng hoá học ổn định, khó phân
huỷ nên sẽ tích luỹ trong môi trƣờng, lƣợng tích luỹ này có thể gây độc cho môi
trƣờng đất, nƣớc, không khí và con ngƣời. Do thuốc tồn động lâu không phân huỷ,
nên theo nƣớc và gió phát tán tới các vùng khác theo các sinh vật đi khắp mọi nơi.
Việc tăng liều lƣợng, tăng số lần phun thuốc để lại tồn dƣ thuốc quá mức cho phép
trong nông sản. Đó cũng là nguyên nhân của tình trạng ngộ độc thực phẩm, làm
giảm sức cạnh tranh của nông sản, hàng hoá trên thị trƣờng. Lƣợng thuốc tồn dƣ
tích luỹ trong thực phẩm, thực phẩm đi vào cơ thể gây tác động xấu đến sức khoẻ
con ngƣời và nhiều loài vật nuôi.
1.1.3. Các phương pháp xử lí thuốc trừ sâu
Sử dụng thuốc trừ sâu không hợp lý gây ô nhiễm môi trƣờng và mức độ ô

nhiễm tuỳ theo dƣ lƣợng trong đất, nƣớc, không khí. Hiện nay, có nhiều phƣơng
pháp đƣợc nghiên cứu và sử dụng để xử lý các đối tƣợng nhiễm thuốc trừ sâu cũng
nhƣ tiêu huỷ chúng. Những phƣơng pháp đƣợc sử dụng chủ yếu là:
 Phân huỷ bằng tia cực tím (UV) hoặc bằng ánh sáng mặt trời
Các phản ứng phân huỷ bằng tia cực tím (UV), bằng ánh sáng mặt trời
thƣờng làm gãy mạch vòng hoặc gãy các mối liên kết giữa clo và cacbon hoặc
nguyên tố khác trong cấu trúc phân tử của chất hữu cơ và sau đó thay thế nhóm clo
bằng nhóm phenyl hoặc nhóm hydroxyl và giảm độ độc của hoạt chất. Ƣu điểm của
biện pháp này là hiệu suất xử lý cao, chi phí cho xử lý thấp, rác thải an toàn ngoài
môi trƣờng. Tuy nhiên, nhƣợc điểm của biện pháp là không thể áp dụng để xử lý
chất ô nhiễm chảy tràn và chất thải rửa có nồng độ đậm đặc.
 Phá huỷ bằng vi sóng Plasma
6



Biện pháp này đƣợc tiến hành trong thiết bị cấu tạo đặc biệt. Chất hữu cơ
đƣợc dẫn qua ống phản ứng ở đây là Detector Plasma sinh ra sóng phát xạ electron
cực ngắn (vi sóng). Sóng phát xạ electron tác dụng vào các phân tử hữu cơ tạo ra
nhóm gốc tự do và sau đó dẫn tới các phản ứng tạo SO
2
, CO
2
, HPO
3
2-
, Cl
2
, Br
2

, …
(sản phẩm tạo ra phụ thuộc vào bản chất thuốc trừ sâu). Ví dụ: Malathion bị phá
huỷ nhƣ sau: Plasma + C
10
H
19
OPS
2
( 15O
2
+ 10CO
2
+ 9H
2
O + HPO
3
). Kết quả thực
nghiệm theo biện pháp trên, một số loại thuốc trừ sâu đã phá huỷ đến 99% (với tốc
độ từ 1,8 đến 3 kg/h). Ƣu điểm của biện pháp này là hiệu suất xử lý cao, thiết bị gọn
nhẹ. Khí thải khi xử lý an toàn cho môi trƣờng. Tuy nhiên, nhƣợc điểm của biện
pháp này là chỉ sử dụng hiệu quả trong pha lỏng và pha khí, chi phí cho xử lý cao,
phải đầu tƣ lớn.
 Biện pháp oxy hoá ở nhiệt độ cao
Biện pháp oxy hoá ở nhiệt độ cao có 2 công đoạn chính:
Công đoạn 1: Công đoạn tách chất ô nhiễm ra hỗn hợp đất bằng phƣơng
pháp hoá hơi chất ô nhiễm.
Công đoạn 2: Là công đoạn phá huỷ chất ô nhiễm bằng nhiệt độ cao. Dùng
nhiệt độ cao có lƣợng oxy dƣ để oxy hoá các chất ô nhiễm thành CO
2
, H

2
O, NOx,
P
2
O
5
.












7



1.2. Tổng quan về Isoprothiolane
Bảng 1.1. Thông số của Isoprothiolane
Công thức phân tử
C
12
H
18

O
4
S
2


Công thức cấu tạo
O
CH
CH
3
CH
3
S
S
C
O
CH
O
O
CH
3
CH
3

Phân tử gam
298,4 g/mol
Độ tan trong nƣớc ở 20
o
C

48 mg/l
Nhiệt độ sôi
167
o
C – 169
o
C/ 0,5mmHg
Nhiệt độ nóng chảy
54,5 - 55
o
C
Trạng thái
Dạng bột mịn đồng nhất
Độ bền
Bền trong môi trƣờng axit, bazơ, nhiệt độ và ánh sáng

Isoprothiolane là một loại thuốc trừ vi khuẩn nội hấp. Nó đặc biệt có tác
dụng tốt để trừ đạo ôn cổ bông, trừ bệnh đạo ôn lúa và cũng phù hợp để trừ các
bệnh xuất hiện trên nhánh lúa và các bệnh do khuẩn cầu nhỏ gây ra. Nếu dùng thuốc
trên diện rộng thì có thể diệt đƣợc rầy nâu trên lúa và sâu cuốn lá, và cùng một thời
điểm cũng có thể điều hòa chức năng sinh trƣởng của cây trồng. Tuy nhiên
Isoprothiolane có ảnh hƣởng đến động vật có vú và côn trùng. Thuốc này có tác
dụng phụ đối với con ngƣời dẫn đến kích ứng mắt, tổn thƣơng mắt nặng và nhiễm
độc cấp tính nghiêm trọng.
Ngƣời bị ngộ độc Isoprothiolane thƣờng có các triệu chứng chính là đau đầu,
buồn nôn, chóng mặt, mờ mắt, tức ngực, khó thở, hoặc co giật cơ bắp yếu, khó khăn
trong việc đi bộ, nôn mửa, đau bụng, và tiêu chảy.
1.3. Sơ lƣợc về các biện pháp xử lý nƣớc thải hiện nay
1.3.1. Các phương pháp xử lý cơ học
 Mục đích:

8



Tách pha rắn ra khỏi nƣớc bằng cách lắng, lọc để giữ các tạp chất không hòa
tan lớn hoặc 1 phần chất bẩn lơ lửng thì dùng song chắn rác và lƣới lọc. Để tách các
chất lơ lửng có tỉ trọng lớn hơn nƣớc thì dùng phƣơng pháp lắng. Xử lí cơ học tách
khoảng 60% tạp chất không tan. BOD hầu nhƣ không giảm. Để tăng cƣờng xử lí cơ
học ngƣời ta thƣờng làm thoáng nƣớc thải trƣớc khi lắng nên hiệu suất xử lí tới 75%
và BOD giảm từ 10-15%.
 Phân loại các quá trình và phƣơng pháp xử lí nƣớc thải thuộc nguồn tiếp
nhận:
 Xử lí cấp I:
Bao gồm các quá trình lắng, lọc, tuyển nổi, tách dầu mỡ và nhiệm vụ của nó
là tách các chất rắn nổi có kích thƣớc lớn ra khỏi đƣờng ống và các thiết bị bơm.
 Xử lí cấp II:
Bao gồm các quá trình sinh học có khi kèm theo quá trình hóa học. Nhiệm
vụ: tách hầu hết các tạp chất hữu cơ có thể phân hủy bằng sinh học. Bao gồm các
quá trình hoạt hóa bùn, lọc sinh học, oxi hóa sinh học, oxi hóa sinh học trong các hồ
và phân hủy yếm khí  tất cả đều nhờ sự có mặt của vi khuẩn.
 Xử lí cấp III:
Bao gồm các quá trình vi lọc, kết tủa hóa học, đông tụ, hấp phụ, trao đổi ion,
thẩm thấu, clo hóa, oxi hóa.
1.3.2. Phương pháp sinh học
 Mục đích:
Để làm sạch nƣớc thải khỏi nhiều chất hữu cơ, vô cơ.
 Cơ sở:
Dùng hoạt động của VSV để phân hủy các chất bẩn trong nƣớc thải, các VSV
sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng để làm chất dinh dƣỡng và năng
lƣợng, đồng thời sinh khối tăng lên. Quá trình phân hủy chất hữu cơ nhờ VSV gọi là

quá trình oxi hóa sinh hóa. Nƣớc thải đƣợc xử lí theo phƣơng pháp sinh học thì
đƣợc đặc trƣng bởi COD và BOD.
1.3.3. Các phương pháp hoá lý và hoá học
1.3.3.1. Phương pháp đông tụ
9



 Mục đích:
Để tăng nhanh quá trình lắng các chất lơ lững, phân tán nhỏ hoặc keo. Các
chất đông tụ thƣờng dùng: muối sắt, muối nhôm có khả năng tan. Hiệu suất đông
tụ lớn nhất trong khoảng pH = 4.8 - 5 , và để quá trình đông tụ tốt hơn nên thêm
chất trợ đông : poliacrylamit, hoặc các muối natrisilicat Na
2
SiO
3

Giới hạn áp dụng :
- Lựa chọn các hóa chất, liều lƣợng, thứ tự cho vào nƣớc thải.
- Lƣợng cặn tạo thành.
- Phải làm bằng thực nghiệm để xác định các yếu tố trên.
 Yêu cầu :
Phản ứng phải xảy ra hoàn toàn  phải khuấy, sử dụng các loại máy trộn
trong thiết bị
1.3.3.2. Phương pháp trung hoà
Sử dụng các chất có sẵn trong nƣớc thải có tính đối ngƣợc với các chất thải.
 Công nghệ ƣu tiên
Đặc biệt quan tâm đến khả năng trung hoà của các loại nƣớc thải chứa axit và
bazơ, đƣợc tiến hành trong các bể liên tục hoặc gián đoạn, sau đó nƣớc thải đƣợc
lắng trong các hồ lắng. Các hồ phải chứa nƣớc thải từ 10


15 năm. Sau khi trung
hòa

cặn lắng nhiều

phụ thuộc vào nồng độ axit, ion kim loại trong nƣớc thải,
liều lƣợng hóa chất đƣa vào. Các cặn lắng đƣợc thu gom hoặc sử dụng hoặc làm
nguyên liệu cho quá trình khác, nếu bỏ đi thì tìm cách xử lí tiếp.
Đặc biệt đối với nƣớc thải, việc trung hòa khá khó khăn vì thành phần, hàm
lƣợng nƣớc thải phụ thuộc nhiều vào ngành sản xuất, dây chuyền công nghệ

dao
động lớn về thành phần và hàm lƣợng. Vì vậy để xử lí nƣớc thải bằng phƣơng pháp
trung hòa đối với nƣớc thải sản xuất cần xây bể điều hòa, tiến hành thực nghiệm đối
với từng loại nƣớc thải.
1.3.3.3. Phương pháp oxi hoá



10



Bảng 1.2. Thế hoá của một số tác nhân hoá
Tác nhân hoá
Thế hoá (V)
Radical hidroxyl
Ozon
Hidrogen pet

Permanganat
Clorin dit
Clorin
gen
Hipoclorit
Iodin
2.80
2.07
1.77
1.67
1.50
1.36
1.23
0.94
0.54

Sử dụng các chất oxi hoá thích hợp, bằng cách tấn công vào các cầu nối yếu
của chất gây ô nhiễm và các tạp chất khác trong nƣớc thải, phân tử của chúng bị phá
vỡ một phần hay toàn bộ, chuyển về các dạng đơn giản khác. Các chất oxi hoá
thƣờng dùng nhƣ: clo, hidrogen pet, ozon…
1.3.3.4. Phương pháp khử
Nƣớc thải công nghiệp nói chung có thể xử lí bằng các chất khử. Các chất
khử hay sử dụng là:
- Natri dithionit (kết hợp với than hoạt tính).
- Axit sunfurơ và các muối của chúng.
- Muối sắt (II).
Thƣờng sau khi khử, nƣớc thải cần đƣợc tiếp tục xử lí. Ví dụ: Dùng than hoạt
tính để hấp phụ, bằng cách này kết quả khử màu thuốc nhuộm hoạt tính đạt đến 69 –
99%; 95 – 99% đối với thuốc nhuộm trực tiếp; 82 – 100% với thuốc nhuộm axit.
Các sản phẩm phân giải khử thƣờng có ái lực cao với bùn cống hoặc có thể phân

giải vi sinh tiếp tục trong điều kiện yếm khí. Tuy nhiên, phƣơng pháp này có một
nhƣợc điểm là thƣờng tạo ra các hợp chất chứa lƣu huỳnh dƣới dạng SO
3
2-
hoặc
SO
4
2-
.
1.4. Phƣơng pháp fenton