Đánh giá tình hình quản lý và tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật trong đất trên địa bàn tỉnh Bắc Giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
*****



HÀ THỊ THU THUỶ


ðÁNH GIÁ TÌNH HÌNH QUẢN LÝ VÀ TỒN LƯU HOÁ
CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT TRONG ðẤT TRÊN ðỊA BÀN
TỈNH BẮC GIANG



CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ NGÀNH : 60 44 03 01


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. TRỊNH QUANG HUY





HÀ NỘI, 2013
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ii

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất
kỳ luận văn nào khác.
Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này
ñã ñược cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ
nguồn gốc.


Tác giả luận văn


Hà Thị Thu Thuỷ







Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iii

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu ñể hoàn thiện luận văn, tôi ñã nhận ñược sự
hướng dẫn, giúp ñỡ nhiệt tình, quý báu của các cơ quan, tổ chức và cá nhận.
Tôi xin ñược bày tỏ sự cảm ơn trân trọng nhất tới giáo viên hướng dẫn
khoa học TS. Trịnh Quang Huy ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong suốt
quá trình hoàn thành luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn sự góp ý chân thành của các thầy, cô giáo
trong khoa Tài nguyên và Môi trường, Ban quản lý trường ðại học Nông

Nghiệp - Hà Nội, Chi cục Bảo vệ thực vật và Sở Tài Nguyên Môi trường tỉnh
Bắc Giang và Trung tâm Kỹ thuật Tài nguyên ñất và môi trường trường ðại
Học Nông Nghiệp Hà Nội ñã nhiệt tình giúp ñỡ tôi trong quá trình hoàn
thành luận văn này.
Nhân ñây, tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới gia ñình, ñồng nghiệp và
bạn bè ñã tạo ñiều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài.
Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày… tháng… năm 2013
Tác giả luận văn


Hà Thị Thu Thuỷ

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iv

MỤC LỤC


Lời cam ñoan ii
Lời cảm ơn iii
Mục lục iv
Danh mục các chữ viết tắt vi
Danh mục bảng vi
Danh mục hình viii
MỞ ðẦU 1
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1 Tồn dư các kho thuốc không còn hoạt ñộng theo Quy ñịnh 1946/Qð-
TTg của Thủ tướng Chính phủ: 4
1.2 Một số biện pháp xử lý tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật trong ñất: 7
1.2.1 Phương pháp phá huỷ bằng hồ quang, plasma 7

1.2.2 Phương pháp chiết 8
1.2.3 Phương pháp oxy hoá (ở nhiệt ñộ cao) 9
1.2.4 Giải pháp phân huỷ hoá chất BVTV bằng tia cực tím (UV) hoặc bằng
ánh sáng mặt trời 10
1.2.5 Phương pháp hấp phụ 12
1.2.6 Phương pháp xử lý bằng nhiệt 13
1.2.7 Phương pháp rửa ñất nhiễm bằng dung môi 14
1.2.8 Các phương pháp hóa học 14
1.2.9 Các phương pháp xử lý sinh học 19
1.2.10 Phương pháp chôn lấp an toàn 21
1.2.11 Các phương pháp kết hợp ñể xử lý ñất nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật 23
Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.1 ðối tượng nghiên cứu: 25
2.2 ðịa ñiểm nghiên cứu: 25
2.3 Phạm vi nghiên cứu: 25
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp v

2.4 Nội dung nghiên cứu: 25
2.5 Phương pháp nghiên cứu: 25
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34
3.1 ðiều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Bắc Giang: 34
3.1.1 Vị trí ñịa lý 34
3.1.2 ðiều kiện khí hậu, thời tiết tỉnh Bắc Giang 34
3.1.3 ðịa hình, ñịa mạo 36
3.1.4 ðịa chất 38
3.1.5 ðiều kiện thủy văn, nguồn nước tỉnh Bắc Giang 39
3.2 ðiều kiện kinh tế xã hội tỉnh Bắc Giang 40
3.2.1 Cơ cấu kinh tế với sự chuyển dịch cơ cấu sử dụng ñất 40
3.2.2 Dân số 41
3.3 Tình hình quản lý các kho chứa thuốc BVTV cũ tại ñịa bàn nghiên cứu: 41

3.4 Hiện trạng tồn dư thuốc Lindane, DDT, Trichlorfon và 2,4-D trên ñịa
bàn nghiên cứu: 45
3.5 Giải pháp quản lý và xử lý các kho thuốc không sử dụng 50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55
1 Kết luận: 55
2 Kiến nghị: 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
PHỤ LỤC 67

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BVTV Bảo vệ thực vật
KH&CN Khoa học và Công nghệ
TNMT Tài nguyên môi trường
FDI Vốn ñầu tư nước ngoài
Ha Héc ta
POP Persistent Organic Pollutant(khó phân hủy)
PCB Polyclobiphenyl
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vii

DANH MỤC BẢNG


STT Tên bảng Trang

1.1 Hiệu quả xử lý DDT bằng phương pháp phân hủy sinh học 20
3.1 Các chỉ tiêu chuyển dịch cơ cấu kinh tế 40
3.2 Diễn biến dân số tại một số huyện qua các năm 41

3.3 Tồn dư hóa chất BVTV trong ñất tại các ñiểm lấy mẫu 46
3.4 Thông tin tồn dư hóa chất BVTV trong ñất tại các kho chứa 47
3.5 Tồn dư hóa chất BVTV trong ñất tại các kho chứa cũ 49

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp viii

DANH MỤC HÌNH

STT Tên hình Trang

3.1 Biểu ñồ lượng mưa theo tháng tại một số trạm khí tượng trong tỉnh
Bắc Giang (1990 – 2010) 35
3.2 Biểu ñồ nhiệt ñộ theo tháng tại một số trạm khí tượng trong tỉnh Bắc
Giang (1990-2010) 35
3.3 Biểu ñồ lượng bốc hơi theo tháng tại một số trạm khí tượng trong tỉnh
Bắc Giang (1990-2010) 36
3.4 Biểu ñồ ñộ ẩm theo tháng tại một số trạm khí tượng trong tỉnh Bắc
Giang (1990-2010) 36
3.5 Sơ phân phối thuốc BVTV 42
3.6 Hàm lượng DDT và Lindane tạ các kho chứa cũ 48


Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 1

MỞ ðẦU

Việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật là một yêu cầu khách quan và là yêu
cầu không thể thiếu trong sản xuất nông nghiệp. Từ thập niên 70 của thế kỷ 20,
cùng với sự phát triển vũ bão của các nghành khoa học khác, lĩnh vực hóa học và kỹ
thuật sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) ñã có sự thay ñổi rất mạnh mẽ. Sự hiểu

biết sâu sắc hơn về phương thức tác ñộng của thuốc BVTV ñã cho phép phát hiện ra
nhiều hoạt chất mới có có hiệu lực cao ñối với dịch hại. Cùng với sự tiến bộ ñó thì
nhu cầu sử dụng hóa chất BVTV ngày càng gia tăng cả về số lượng lẫn chủng loại.
Việc sử dụng hóa chất BVTV tràn lan, mất kiểm soát và gây ảnh hưởng xấu ñến
môi trường và sức khỏe của con người.
Việt Nam là nước có truyền thống sản xuất nông nghiệp với hơn 65% dân số
sống ở vùng nông thôn chính vì vây nhu cầu sử dụng thuốc BVTV cho thâm canh là
rất lớn. Theo báo cáo khoa học “Công nghệ phục hồi ñất và xử lý triệt ñể thuốc
BVTV khó phân hủy POP” của Lê Xuân Quế (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam),
Nguyễn Hoài Nam (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) và Phan Thanh Tùng (Bộ
TN&MT) thì hiện nay, ở Việt Nam chưa có cơ sở nào sản xuất các hoạt chất hóa
chất BVTV, cả nước có 93 nhà máy, cơ sở gia công, sang chai, ñóng gói thuốc
BVTV, trong ñó 50% thị phần thuốc BVTV hiện nay thuộc về 7 doanh nghiệp có
vốn ñầu tư nước ngoài (FDI). Còn lại là của 300 doanh nghiệp trong nước. 100%
hóa chất BVTV ñang bán trên thị trường là sử dụng nguyên liệu ngoại nhập. Và lấy
mẫu kiểm tra chất lượng thuốc BVTV tại các cơ sở sản xuất, gia công, sang chai,
ñóng gói lưu thông hàng năm cho thấy, tỷ lệ mẫu không ñạt chất lượng 3-10,2% số
mẫu kiểm tra.
Thực hiện quyết ñịnh số 184/2006/Qð-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày
10 tháng 8 năm 2006 về việc “Phê duyệt kế hoạch quốc gia thực hiện công ước
Stockholm về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy”; Thực hiện ý kiến chỉ ñạo của
Văn phòng Chính phủ tại công văn số 7838/VPCP-KTN ngày 14/11/2008 về việc
xử lý tiêu huỷ thuốc BVTV tồn lưu ở các tỉnh. ðặc biệt là thực hiện Quyết ñịnh số
1946/Qð-TTg ngày 21/10/2010 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Kế
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 2

hoạch xử lý, phòng ngừa ô nhiễm môi trường do hóa chất BVTV tồn lưu trên phạm
vi cả nước; Quyết ñịnh số 2537/Qð-BTNMT ngày 30/12/2010 của Bộ Tài nguyên
và Môi trường ban hành chương trình của Bộ TNMT triển khai Quyết ñịnh số
1946/2010/Qð-TTg ngày 21/10/2010 của Thủ tướng Chính phủ; từ năm 2006 ñến

nay ñã có nhiều dự án, công trình ñược ñầu tư nhằm ñánh giá, xử lý tồn lưu trên ñịa
bàn cả nước ñặc biệt là các kho chứa hóa chất BVTV không hoạt ñộng bởi ñó là
những ñiểm gây ô nhiễm nghiêm trong ñến môi trường. Trong phụ lục I của quyết
ñịnh 184/2006-Qð-TTg chỉ ra 240 ñiểm tồn lưu hóa chất BVTV nghiêm trọng và
ñặc biệt nghiêm trọng; phụ lục II chỉ ra 95 ñiểm tồn lưu hóa chất BVTV gây ô
nhiễm môi trường. Hầu hết các ñiểm tồn lưu này ñều là các kho chứa thuốc BVTV
cũ không sử dụng, không có cơ quan chịu trách nhiệm quản lý. Các kho thuốc cũ
này, một số bị phá chuyển thành ñất ở và các mục ñích khác, còn lại ñang bị xuống
cấp và gây ảnh hưởng nghiêm trọng ñến người dân sinh sống quanh khu vực.
Bắc Giang là một tỉnh nằm ở trung du miền núi ñông bắc nước ta với nền
kinh tế nông nghiệp ñóng vai trò chủ ñạo. Trong những năm gần ñây sản lượng
nông nghiệp của tỉnh ngày càng tăng do sự quan tâm ñầu tư của chính quyền ñịa
phương và do việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật cũng như việc sử dụng hóa chất
BVTV vào sản xuất nông nghiệp với mục ñích bảo vệ mùa màng, bảo vệ năng suất
cây trồng. Tuy nhiên việc sử dụng các loại thuốc BVTV một cách tràn lan không
theo hướng dẫn, quy ñịnh an toàn ñã làm giảm chất lượng nông sản và mang lại
nhiều hậu quả ñối với môi trường và con người trong tỉnh. Trong ñó, nghiêm trọng
nhất là các kho chứa thuốc BVTV hết hạn sử dụng không ai quản lý. Chính vì lý do
như vâỵ nên tôi tiến hành ñề tài: “ðánh giá tình hình quản lý và tồn lưu hóa chất
bảo vệ thực vật trong ñất trên ñịa bàn tỉnh Bắc Giang”.
- Mục ñích
1. ðánh giá ñược tình hình quản lý các kho thuốc BVTV không còn sử dụng
tại Bắc Giang.
2. ðánh giá ñược tồn lưu của Hóa chất bảo vệ thực vật trong ñất.
3. ðề xuất một số giải pháp quản lý, sử dụng và biện pháp khắc phục nhằm
giảm thiểu tồn lưu Hóa chất bảo vệ thực vật tại tỉnh Bắc Giang.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 3

- Yêu cầu
1. Xác ñịnh ñược tình hình quản lý và lượng tồn lưu thuốc BVTV.

2. Các phương pháp lấy mẫu, phân tích ñảm bảo yêu cầu tính chính xác của
phân tích tồn lưu Hóa chất bảo vệ thực vật.
3. Giải pháp ñưa ra phải xuất phát từ kết quả nghiên cứu và tình hình thực tế
của ñịa phương.

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 4

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tồn dư các kho thuốc không còn hoạt ñộng theo Quy ñịnh 1946/Qð-TTg
của Thủ tướng Chính phủ:
Theo kết quả ñiều tra năm 2009 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, hiện cả
nước có hơn 1.000 ñiểm ô nhiễm môi trường do hóa chất BVTV, trong ñó tập trung
chủ yếu trên ñịa bàn các tỉnh Miền Trung. Các kho hóa chất ñược xây dựng từ
những năm 1980 trở về trước, ñã và ñang xuống cấp trầm trọng và phần lớn nằm
gần khu vực dân cư. Việc phòng ngừa, ngăn chặn tác hại do hóa chất bảo vệ thực
vật tồn lưu gây ra ñối với sức khỏe cộng ñồng, môi trường và phát triển kinh tế-xã
hội ñang trở nên vô cùng cấp thiết. ðặc biệt là ở 2 tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh, nơi
chiếm trên 60% số ñiểm nằm trong danh mục 100 khu vực ô nhiễm ñặc biệt nghiêm
trọng do hóa chất BVTV tồn lưu [5].

Theo thông tin từ Bộ NN và PTNT, hàng năm, nước ta sử dụng trung bình
15.000 - 25.000 tấn thuốc BVTV. Bình quân 1 ha gieo trồng sử dụng ñến 0,4 - 0,5
kg thuốc bảo vệ thực vật. Sử dụng không hợp lý, không tuân thủ theo ñúng những
quy ñịnh nghiêm ngặt về quy trình sử dụng nên thuốc BVTV gây nhiều tác hại cho
chính người sử dụng và người tiêu dùng nông sản, thực phẩm có chứa dư lượng
thuốc BVTV, ñồng thời ảnh hưởng ñến môi trường sống.
[4]
Báo cáo tổng hợp của
Tổng cục Môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường cho thấy, mỗi năm hoạt ñộng

nông nghiệp phát sinh khoảng 9.000 tấn chất thải nông nghiệp nguy hại, chủ yếu là
thuốc BVTV, trong ñó không ít loại thuốc có ñộ ñộc cao ñã bị cấm sử dụng. Ngoài
ra, cả nước còn khoảng 50 tấn thuốc BVTV tồn lưu tại hàng chục kho bãi; 37.000
tấn hóa chất dùng trong nông nghiệp bị tịch thu ñang ñược lưu giữ chờ xử lý. Thực
trạng này khiến cho môi trường nông thôn ñang phải gánh chịu những bất lợi từ
hoạt ñộng sản xuất nông nghiệp [10]
Việc triển khai thực hiện Quy ñịnh 1946/Qð-TTg của Thủ tướng Chính Phủ
về “ Phê duyệt kế hoạch quốc gia thực hiện công ước Stockholm về các chất ô
nhiễm hữu cơ khó phân hủy” ngày 10 tháng 8 năm 2006 và thực hiện Chương trình
mục tiêu quốc gia khắc phục ô nhiễm và cải thiện môi trường giai ñoạn 2012 – 2015
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 5

ñã ñược thực hiện rộng rãi trên phạm vi cả nước, ñặc biệt là các khu vực bị ô nhiễm
hữu cơ khó phân hủy nghiêm trọng và ñặc biệt nghiêm trọng. ðã có rất nhiều khu
vực là các ñiểm nóng về hóa chất BVTV tiến hành các cuộc khảo sát, ñánh giá hiện
trạng chỉ ra mức ñộ ô nhiễm, ñể phân vùng ô nhiễm, dựa vào tình hình thực tế tại
ñịa phương ñể tiến hành các biện pháp xử lý, ñánh giá cho phù hợp nhằm hạn chế
tối ña mức ñộ lan rộng và ảnh hưởng của ô nhiễm ñến người dân mà vẫn ñảm bảo
phù hợp với ngân sách.
Qua ñợt ñiều tra, khảo sát sơ bộ các ñiểm tồn dư hoá chất BVTV triển khai
năm 2010 cho thấy ñiểm tồn lưu hoá chất BVTV tại tiểu khu 4 khối phố Hưng
Thịnh - Huyện Cẩm Xuyên - Tỉnh Hà Tĩnh là một trong các ñiểm ñược ñánh giá là
ñiểm tồn lưu hóa chất BVTV gây ô nhiễm môi trường ñặc biệt nghiêm trọng (ñã
ñược ñưa vào danh sách tại Quyết ñịnh số 1946/Qð-TTg. Mức ñộ tồn lưu DDT
trong ñất từ không phát hiện ñến gấp 210 lần, 666 từ không phát hiện ñược ñến gấp
45 lần, nhóm cacbamat nhỏ hơn quy chuẩn Việt Nam 15:2008/BTNMT Quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia về dư lượng thuốc BVTV trong ñất. Một số ñiểm cách xa nền kho
với phạm vi bán kính 8 m thì mức ñộ tồn lưu DDT ở mức thấp hơn tuy nhiên vẫn
vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Ra xa với phạm vi bán kính >12 m thì mức ñộ tồn dư
nằm trong tiêu chuẩn cho phép. Phạm vi ô nhiễm có diện tích khoảng 600 m

2
, trong
ñó phạm vi ô nhiễm nặng có diện tích khoảng 250 m
2
, khu vực xung quanh bị ô
nhiễm nhẹ. Do thời gian lưu giữ lâu ngày, vì vậy thuốc BVTV ñã phát tán vào ñất
gây ô nhiễm lớp ñất với chiều sâu tồn lưu là 7m trong ñó chiều sâu tồn lưu ở mức
ñộ cao là 4m, còn lại là tồn lưu ở mức ñộ nhẹ. Khu vực bị ô nhiễm hóa chất BVTV
chủ yếu là các hóa chất BVTV như: Lindan, DDT và Wofatox. Chiều sâu tồn lưu từ
3-4 m. Thuốc bảo vệ thực vật ñã phát tán vào ñất gây ô nhiễm lớp ñất trên và phía
dưới lớp thuốc ñược chôn lấp. ðể xử lý triệt ñể ñối với lớp ñất này chỉ có thể là bóc
lấy toàn bộ và ñưa ñến khu vực xử lý. ðất nhiễm ñược ñưa vào hố xử lý từng lớp
0,25 - 0,3 m, phun ñều bằng vòi phun của thiết bị phun hỗn hợp hóa chất xử lý
thuốc thử Fenton và hỗn hợp NaPEG. Vùng ô nhiễm trung bình có diện tích 350 m
2

chiều sâu tồn lưu 3m. Phương pháp lựa chọn xử lý triệt ñể khối lượng ñất nhiễm
bằng tác nhân gây oxi hóa mạnh (phản ứng Fenton). ðất sau xử lý và bổ sung vôi
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 6

bột và các chủng vi sinh sẽ ñược hoàn trả ngay tại chỗ theo hình thức cuốn chiếu.
Ngoài bổ sung phân vi sinh bề mặt ñất nhiễm ñã xử lý sẽ ñược phủ một lớp ñất
màu. Lớp ñất bổ sung có bề dày khoảng 0,2m ñược ñầm nén chặt, và ñược trồng cỏ
vetiver và ñược chuẩn bị ñể hoàn trả mặt bằng một số khu vực trồng cây của các hộ
dân trong khu vực.
Kho thuốc bảo vệ thực vật tại Hòn Trơ, xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu Nghệ
An tồn tại hàng chục năm nay, kho thuốc ñã gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường
ảnh hưởng ñến ñời sống dân sinh của người dân. Nơi ñây trở thành ñiểm nóng, ñược
quan tâm. ðây là một trong những ñiểm tồn lưu ñược nghiên cứu khảo sát và ñưa
vào danh mục những ñiểm sẽ ñược xử lý môi trường ñầu tiên của cả nước. ðánh giá

mức ñộ ô nhiễm chất hữu cơ khó phân hủy cho thấy mức ñộ ô nhiễm hữu cơ của ñất
tại khu vực lấy mẫu rất cao có ñiểm lên tới 907.72 mg/kg và thấp nhất có nồng ñộ
342,57 mg/kg.
Bảng Kết quả phân tích ñộ ẩm và hàm lượng chất hữu cơ khó phân hủy tổng trong 3
mẫu ñất Hòn Trơ, mg/kg (ppm)
STT M1 M2 M3
R
H
, %
35.12 11.26 17.23
Lần 1
894.25 589.21 366.41
Lần 2
921.19 572.64 342.57
TB
907.72 580.925 354.49

Sau khi dung pương pháp chiết rửa, cả 3 mẫu ñất thí nghiệm ñều chỉ còn hàm
lượng POP tổng rất thấp, từ 0,2ppm ñến 0,5ppm, tức là ñã rửa sạch trên 99,9%
lượng POP tồn dư. Tuy nhiên, mô hình chiết rửa này mới chỉ dừng lại ở phạm vi
phòng thí nghiệm và ñang trong quá trình xây dựng mô hình áp dụng vào thực tế.
Ô nhiễm môi trường do hóa chất tồn lưu tại kho chứa thuốc BVTV tại thôn
Mốc ðịnh, xã Hồng Thủy, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình, kho ñược sử dụng từ
trước những năm 1975 ñể lưu trữ, luân chuyển và phân phối các loại thuốc BVTV
phục vụ sản xuất nông nghiệp, trong ñó có nhiều loại thuốc trừ sâu có ñộc tính cao,
khó phân hủy trong môi trường như: DDT, 666, wolfatox Hàm lượng ô nhiễm
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 7

DDT từ nồng ñộ 0,013 mg/kg ñến 2,045 mg/kg (tại nền kho). Như vậy nồng ñộ dư
lượng hóa chất BVTV trong ñất ñã vượt so với tiêu chuẩn nhiều lần, cụ thể: nồng ñộ

DDT trong các mẫu phân tích vượt từ 1,3 ñến 204,5 lần so với QCVN
15:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về dư lượng hóa chất BVTV trong
ñất. Dựa vào các tiêu chí ñánh giá cụ thể và tình hình thực tế của ñịa phương thì
phương pháp ñược lựa chọn ứng dụng ñể xử lý ô nhiễm, các tổ chức có trách nhiệm
ñã tiến hành lựa chọn và chọn ra hai phương pháp xử lý là:
- Phương pháp ñốt xúc tác dùng ñể xử lý ñối với các chai lọ, thuốc bảo vệ
thực vật tồn lưu có nồng ñộ ô nhiễm cao và khối lượng xử lý nhỏ, yêu cầu xử lý
triệt ñể trong thời gian ngắn.
- Phương pháp hóa học (Fenton) dùng xử lý với ñất ô nhiễm quy mô lớn, với
các nồng ñộ hóa chất khác nhau, yêu cầu hiệu suất xử lý cao, thời gian hoàn trả mặt
bằng nhanh, thời gian hoàn trả ñất nhanh chóng, sản phẩm sau xử lý không gây ñộc
hại với môi trường, ñất sau khi xử lý ñược trộn với phân vi sinh ñể cải tạo và phục
hồi tính chất ñất.
Hầu hết các ñiểm ñược xử lý tồn lưu tính ñến thời ñiểm hiện nay ñều là các
khu vực ô nhiễm nghiêm trọng và ñặc biệt nghiêm trọng (tập trung chủ yếu ở Nghệ
An và Hà Tĩnh) mang tầm chiến lược quốc gia.
1.2. Một số biện pháp xử lý tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật trong ñất:
Hiện nay trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng ñã có nhiều phương
pháp xử lý hóa chất BVTV tồn lưu trong ñất ñược nghiên cứu thành công, một số
phương pháp ñã ñược áp dụng thành công trong việc xử lý hóa chất BVTV tồn lưu
ở một số ñiểm trong nước. Sau ñây là một số phương pháp xử lý hóa chất BVTV
tồn lưu trong ñất ñã ñược nghiên cứu ở Việt Nam.
1.2.1. Phương pháp phá huỷ bằng hồ quang, plasma
Phương pháp ñược tiến hành trong thiết bị cấu tạo ñặc biệt. Các liên kết hóa
học của hợp chất hữu cơ bị bẻ gẫy ở nhiệt ñộ cao tạo nên Plasma khí ion hoá
(thường cao hơn 28.000
0
C) trong ống phản ứng sinh ra sóng phát xạ electron cực
ngắn (vi sóng) và tạo ra các nhóm gốc tự do dẫn tới việc tạo thành SO
2

, CO
2
, H
2
O,
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 8

HPO
3
, và Cl
2
, Br
2
Sản phẩm phân hủy ñược tạo ra phụ thuộc vào bản chất thuốc
BVTV.
Có thể lấy Malathion làm ví dụ, khi ñó Malathion bị phá huỷ như sau:
Plasma + C
10
H
19
O
6
PS
2
+ 15O
2
=> 2SO
2
+ 10CO
2

+ 9H
2
O + HPO
3
.
Kết quả thử nghiệm theo phương pháp trên cho thấy một chất trừ sâu, diệt cỏ
bị huỷ ñến 99,99%.
Ưu ñiểm:
- Hiệu suất xử lý cao;
- Thiết bị gọn nhẹ;
- Vận hành ñơn giản;
- Khí thải khi xử lý an toàn môi trường.
Nhược ñiểm:
- Chỉ sử dụng hiệu quả trong pha lỏng và pha khí;
- Chi phí cho xử lý cao, vốn ñầu tư lớn.
1.2.2. Phương pháp chiết
Chiết bằng dung môi:
Chiết bằng dung môi là phương pháp cổ ñiển, thường sử dụng trong công
nghệ hoá học ñể tách và tinh chế các chất. Kỹ thuật chiết sử dụng tính tan tương hỗ
của một chất trong hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau. Lợi dụng khả năng hoà
tan tốt của nhiều hoá chất BVTV trong các dung môi hữu cơ, trong khi các dung
môi này không hoà tan trong nước, người ta ñã qua sử dụng có thể tinh chế cho các
quá trình xử lý tiếp theo.
Nhược ñiểm: cơ bản của kỹ thuật này là việc sử dụng dung môi ñể tách chiết
lại có thể gây ô nhiễm môi trường do chính dung môi sử dụng, ñòi hỏi những thiết
bị sử dụng cồng kềnh, chi phí ñầu tư ban ñầu lớn.
Chiết bằng màng lỏng
Trong những năm gần ñây, cùng với sự phát triển của kỹ nghệ hoá học,
người ta có thể tạo ra các hợp chất mới, có thể sử dụng ñể tách dễ dàng các chất ra
khỏi nhau bằng phương pháp chiết màng mỏng. Kỹ thuật chiết màng mỏng khác với

kỹ thuật chiết cổ ñiển nêu trên ở chỗ kỹ thuật chiết màng mỏng sử dụng một hệ nhũ
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 9

tương nước trong dầu ñể phân tách. Nhờ bề mặt lớn của màng ở dạng phân tán
huyền phù ñã tạo ñiều kiện thu gom rất tốt các chất trong pha nước. Hơn nữa việc
chiết và tách trong quá trình sử dụng kỹ thuật chiết màng lỏng xảy ra ñồng thời và
nhanh hơn so với phương pháp chiết cổ ñiển.
Những kết quả phương pháp cho thấy phương pháp chiết bằng màng lỏng sử
dụng khá hiệu quả ñể tách các chất, thậm chí cả những chất có ñộ hoà tan tốt trong
nước như phenol, axit axetic và các ion kim loại. Kết quả nghiên cứu áp dụng
phương pháp chiết màng lỏng cho thấy:
- Hơn 99% phenol có thể chiết từ dung dịch nước sau gần một phút.
- Axit axetic có thể bị chiết bằng màng lỏng, song với tốc ñộ chậm hơn (5-10 phút).
- Thuốc diệt cỏ MCPA có ñộ hoà tan cao (852ppm) có thể ñược chiết tới hơn
61%, còn thuốc diệt cỏ atrazin có ñộ hoà tan thấp (33ppm) ñược chiết tới 93% sau
15 - 20 phút.
Ưu ñiểm: Ưu ñiểm của phương pháp chiết bằng màng lỏng là có thể dễ dàng
áp dụng, thiết bị gọn nhẹ, ñầu tư ban ñầu thấp. Ngoài ra dùng phương pháp chiết
bằng màng lỏng người ta có thể chiết các kim loại nặng như kẽm, crom, ñồng, niken
và ứng dụng trong việc xử lý nước thải của các ngành khác nhau.
Kỹ thuật chiết màng lỏng ñang ñược nghiên cứu tiếp tục nhằm nâng cao hiệu
quả chiết của các loại màng khác nhau, ñặc biệt ñối với các hoá chất BVTV có ñộ
hoà tan cao trong nước.
1.2.3. Phương pháp oxy hoá (ở nhiệt ñộ cao)
Phương pháp oxy hoá ở nhiệt ñộ cao có hai công ñoạn chính sau:
- Công ñoạn 1: Công ñoạn tách chất ô nhiễm ra khỏi hỗn hợp ñất bằng
phương pháp hoá hơi chất ô nhiễm. Tuỳ thuộc vào loại chất ô nhiễm, quá trình hoá
hơi xảy ra ở nhiệt ñộ cao hơn nhiệt ñộ sôi của chất ô nhiễm, thường từ 150
0
C ñến

450
0
C ñối với các hoá chất BVTV loại mạch thẳng và từ 300
0
C ñến 500
0
C ñối với
các hoá chất BVTV loại mạch vòng hoặc có nhân thơm.
- Công ñoạn 2: Công ñoạn phá huỷ chất ô nhiễm bằng nhiệt ñộ cao. Dùng
nhiệt ñộ cao có dư oxy ñể oxy hoá triệt ñể các chất ô nhiễm tạo thành CO
2
, H
2
O, HCl,
NOx, P
2
O
5
(tuỳ thuộc vào bản chất của chất ô nhiễm ñược xử lý). ðể quá trình oxy
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 10

hoá xảy ra hoàn toàn, lượng oxy dư phải ñược duy trì ở mức lớn hơn 6% và nhiệt ñộ
buồng ñốt phải ñủ cao (>1.100
0
C) nhằm tránh việc tạo sản phẩm nguy hiểm.
Người ta ñang nghiên cứu ñể ñưa vào ứng dụng loại lò ñốt muối nóng
chảy. Ở loại lò ñốt muối nóng chảy, chất thải có thể cháy ñược và không khí
ñược ñưa qua bề mặt của khối muối cacbonat natri nóng chảy (T = 800C -
1000C). Hiệu quả phân huỷ hydrocacbon có thể ñạt tới 99,99%. Nhược ñiểm
chính của biện pháp này là sự kết khối tro không cháy và muối trong lò cũng như

tốc ñộ ăn mòn thành lò cao.
Ưu ñiểm: Là phương pháp tổng hợp vừa tách chất ô nhiễm ra khỏi ñất vừa
làm sạch triệt ñể chất ô nhiễm, khí thải rất an toàn cho môi trường (khi có hệ thống
lọc khí thải).
- Hiệu suất xử lý tiêu ñộc cao >99%.
- Cặn bã, tro sau khi xử lý chiếm tỷ lệ rất nhỏ (0,01%).
Nhược ñiểm:
- Chi phí cho xử lý cao.
- Không áp dụng ñể xử lý kim loại nặng.
- Cấu trúc ñất sau khi xử lý bị phá huỷ.
- Khí thải cần lọc trước khi thải vào môi trường.
1.2.4. Giải pháp phân huỷ hoá chất BVTV bằng tia cực tím (UV) hoặc bằng ánh
sáng mặt trời
Các bức xạ cực tím có năng lượng lớn, do ñó nó có tác dụng phá huỷ lớn.
Các phản ứng phân huỷ bằng tia cực tím (UV), bằng ánh sáng mặt trời thường làm
gẫy mạch vòng hoặc gẫy các mối liên kết giữa clo với cacbon, hoặc nguyên tố khác
trong cấu trúc phân tử của chất hữu cơ với cacbon và sau ñó thay thế nhóm ñó bằng
nhóm phenyl hoặc nhóm hydroxyl và làm giảm ñộ ñộc của ñất.
Các thực nghiệm cũng như thực tiễn ñã chứng minh rằng các chất clo hữu cơ
bền có thể bị quang phân hủy dưới những ñiều kiện nhất ñịnh. Ví dụ trong môi
trường metanol thì 2,3,7,7 - TCDD bị phân hủy hoàn toàn sau 24h. Nói chung trong
môi trường dung môi hữu cơ (xylen, clorofoo…) tác dụng phân hủy của ánh sáng tử
ngoại ñối với dioxin khá cao.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 11

Các nhà khoa học cho rằng hiện tượng quang phân hủy của clo hữu cơ bền
có liên quan chặt chẽ với môi trường có tác nhân hydro (hydrogen donor). Ngoài
ra, khi hấp phụ lên xilicagen các dioxin cũng dễ bị quang phân hủy hơn. ðiều ñó
giải thích cho sự phân hủy các DDT, dioxin… khi hấp phụ lên các hạt bụi nhỏ
lan truyền trong không khí. Như vậy về nguyên lý, nếu tách ñược các dioxin khỏi

ñất nhiễm vào môi trường thích hợp (metanol, xylen, clorofooc, một số các chất
hoạt ñộng bề mặt cation, silicagen…) thì việc phân hủy bằng ánh sáng tử ngoại,
ñược thực hiện khá dễ dàng. Hiện nay phương pháp này ñược áp dụng chủ yếu
ñể xử lý nước thải ô nhiễm chứa các chất hữu cơ và ñã ñược Cục môi trường Mỹ
cho phép hoạt ñộng. Ví dụ là các thiết bị CAV - OX®I và CAV - OX®II. Việc
nghiên cứu ñể xử lý khu vực ñất nhiễm các dioxin theo phương pháp này ñang
ñược tiếp tục nghiên cứu. Phương pháp này có ý nghĩa rất lớn trong việc xử lý
diện tích lớn ñất bị ô nhiễm các dioxin do phun rải thuốc trừ sâu diệt cỏ, tại ñó
chiều sâu ô nhiễm chỉ giới hạn ở lớp bề mặt canh tác, do ñó có thể sử dụng ánh
sáng mặt trời làm quang năng.
ðối với các khu vực ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật ở nước ta hiện nay,
phương pháp này khó có thể áp dụng do chiều sâu ô nhiễm ñã rất lớn (hơn 1m),
khó có thể cho ánh sáng tác dụng vào sâu trong lòng ñất. Nếu ñào xới nhiều lần
thì thời gian phơi nhiễm lớn, khả năng lan truyền ñất nhiễm sang các vùng lân
cận không thể kiểm soát ñược.
Ngày nay, ñể nâng cao hiệu quả xử lý, việc phân hủy bằng phương pháp
quang phân hủy thường ñược sử dụng như là một trong các giai ñoạn của quá
trình xử lý. ðối với trường hợp ô nhiễm thuốc BVTV ở các khu vực ô nhiễm
nặng mà nguồn gốc không phải do phun rải, việc áp dụng phương pháp này gặp
khó khăn lớn nhất là cần phải tách ñược DDT, 666 và các chất ñộc khác bằng
dung môi thích hợp từ những vùng ñất rộng lớn, chiều sâu ô nhiễm không chỉ
hạn chế ở lớp bề mặt mà ñến hàng mét. Việc tách chiết các chất ñó ra khỏi mẫu
ñất nhiễm, như các phương pháp xử lý mẫu trong phân tích ñã cho thấy là rất
khó khăn và ñắt tiền. Các thiết bị ñể thực hiện phản ứng quang hóa cho một khối
lượng lớn cũng rất phức tạp. Vì lẽ ñó không thể lựa chọn phương pháp này trong
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 12

ñiều kiện xử lý khu vực ñất nhiễm ở nước ta.
Ưu ñiểm: Hiệu suất xử lý cao, chi phí cho xử lý thấp, rác thải ra an toàn ñối
với môi trường.

Nhược ñiểm: Không thể áp dụng ñể xử lý chất ô nhiễm chảy tràn và chất thải
rửa có nồng ñộ ñậm ñặc. Có thể áp dụng phương pháp này ñể xử lý ñất, tuy nhiên
khi có lớp ñất trực tiếp ñược tia cực tím chiếu không dày hơn 5mm. Do ñó, khi cần
xử lý nhanh lớp ñất bị ô nhiễm tới các tầng sâu hơn 5mm thì phương pháp này ít
ñược sử dụng và ñặc biệt trong công nghệ xử lý hiện trường.
1.2.5. Phương pháp hấp phụ
ðây là phương pháp thu gom và giữ hoá chất BVTV trên bề mặt của các
chất hấp phụ. Có thể sử dụng các chất hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên (than bùn, các
chất khoáng, các chất mùn ), các chất hấp phụ tổng hợp (gồm hoạt hoá, các nhựa
trao ñổi ion ), than hoạt tính
Ưu ñiểm:
- Phương pháp hấp phụ là phương pháp ñơn giản, dễ áp dụng, chi phí ban
ñầu cho xử lý thấp.
- Hiệu quả việc tách hoá chất BVTV trong nước bằng than hoạt tính và các
chất ñông tụ rất cao, có thể ñạt tới 90 - 99%.
Nhược ñiểm:
- ðối với hoá chất BVTV có ñộ tan lớn trong nước nhiều khi cho kết quả lưu
giữ thấp. Ví dụ khi dùng than hoạt tính và chất ñông tụ thì chỉ có chưa tới 10%
parathion có trong nước bị hấp phụ. Các chất hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên (sợi
gỗ, vỏ cây, rêu mốc mọc trên than bùn ) tỏ ra có khả năng hấp phụ malathion trong
nước (có khuấy trộn) thì hiệu quả thu gom có thể ñạt tới 70% - 90%.
- Trong thực tế, ñất và các chất hữu cơ có mặt trong ñất có khả năng hấp phụ
hoá chất BVTV. Khi tưới nước có chứa hoá chất BVTV lên ñất thì có tới 70% hoá
chất BVTV bị giữ lại ở lớp bề mặt (0 - 8 cm). Tuy nhiên việc tưới nước có chứa hoá
chất BVTV lên ñất lại gây ô nhiễm trong ñất và trong một số trường hợp có thể gây
ra ô nhiễm nguồn nước ngầm.
Các hoá chất BVTV sau khi ñược thu gom trên chất hấp phụ có thể áp dụng
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 13

nhiều biện pháp khác nhau ñể xử lý chúng như kỹ thuật chiết bằng dung môi khi

muốn thu hồi, các kỹ thuật oxy hoá khác nhau hoặc kỹ thuật ủ phân huỷ bằng vi
sinh vật Khi ñó ta có thể tái sử dụng chất hấp phụ. Tuy nhiên, việc ñánh giá khả
năng hấp phụ còn lại sau khi ñã tiến hành các kỹ thuật nêu trên là rất quan trọng
nhằm ñảm bảo một hiệu quả cao các quá trình hấp phụ tiếp theo.
1.2.6. Phương pháp xử lý bằng nhiệt
Các phương pháp xử lý bằng nhiệt ñộ cao thường bao gồm: nhiệt phân và
thiêu ñốt. Ngoài ra trong những năm gần ñây phương pháp phân hủy nhiệt ñộ thấp
cũng ñược nhiều nhà nghiên cứu quan tâm.
Phương pháp ñốt ở nhiệt ñộ cao:
Thiết bị ñốt bao gồm các thành phần chính: Lò quay, buồng ñốt/buồng ñốt
thứ cấp, tháp làm lạnh, hệ thống xử lý khí thải.
Các yêu cầu kỹ thuật:
- Ở 1200
0
C: ñốt với >3% ô xy; thời gian tiếp xúc: 2 giây;
- Ở 1600
0
C: ñốt với >2% ô xy; thời gian tiếp xúc: 15 giây;
Hệ thống không ñược chứa các kim loại nặng.
Nhất thiết phải có hệ thống xử lý, kiểm tra khí thải, ñặc biệt PCB, dioxin,
Furan…hình thành.
Ưu ñiểm: Xử lý nhanh với hiệu suất xử lý cao, hầu như triệt ñể: 99,99%.
Hạn chế:
- Giá thành rất ñắt: 3-4 triệu USD/thiết bị, giá thành xử lý khoảng 4.000 - 5.000
USD/ tấn ñất. Hiện nay chỉ có một số nước tư bản phát triển mới sử dụng.
- Nếu không thực hiện ñúng các yêu cầu kỹ thuật, nhiều loại khí vô cùng ñộc
hại như PCB, dioxin, furan ñược hình thành và thải vào môi trường;
Hiện có phong trào toàn cầu chống các phương pháp thiêu ñốt. Nhật bản,
Astralia, Thụy ðiển, Thụy sỹ ñã cấm hoàn toàn các kỹ thuật thiêu ñốt ñể xử lý POPs.
Ở Việt Nam, chưa nhập thiết bị chuyên dụng ñể thiêu ñốt thuốc BVTV. Song

với lượng ñất bị ô nhiễm rất rộng, thì chưa áp dụng phương pháp này.

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 14

Phương pháp thiêu ñốt trong lò xi măng
Thực chất ñây cũng là phương pháp thiêu ñốt ở nhiệt ñộ cao. Tuy nhiên vì lò
xi măng thiết kế ñể sản xuất clinker nên ngoài việc phải ñáp ứng các yêu cầu
nghiêm ngặt của phương pháp thiêu ñốt ở nhiệt ñộ cao như trên ñã trình bày, thì
phương pháp thiêu ñốt trong lò xi măng phải ñáp ứng thêm các yêu cầu khác như:
- Chất thải chứa POPs không làm ảnh hưởng ñến tuổi thọ của các thiết bị sản
xuất clinker;
- Chất thải chứa POPs phải có hệ số năng lượng cao như một nguồn nguyên
liệu cung cấp năng lượng thay thế;
- Các sản phẩm thiêu ñốt không ñược làm ảnh hưởng ñến chất lượng của
xi măng.
ðối với việc tiêu hủy chất BVTV trong các lò xi măng: nước ta có hàng chục
nhà máy sản xuất xi măng lò quay và lò ñứng. Các lò sản xuất xi măng cả lò quay
và lò ñứng ñã tuân thủ theo quy trình công nghệ ổn ñịnh, nhất là các nhà máy xi
măng hiện ñại: ñể vận hành, các lò ñã ñược lập chương trình ñiều khiển tự ñộng hóa
cao của nhà sản xuất, nên các nhà máy khó có thể chấp nhận thay ñổi quy trình ñể
ñưa DDT vào tiêu hủy.
1.2.7. Phương pháp rửa ñất nhiễm bằng dung môi
Trong thời gian gần ñây, phương pháp dùng các dung môi như cồn, dầu,
toluen… ñể rửa ñất nhiễm ñược các nhà nghiên cứu và Cục bảo vệ Môi trường ở
Mỹ nghiên cứu và thử nghiệm ñối với các khu vực ñất nhiễm.
Nguyên lý của phương pháp là chất ô nhiễm dạng hữu cơ hòa tan tốt trong
các dung môi thích hợp. Các chất ô nhiễm sau khi chiết ñược xử lý bằng phương
pháp hấp phụ hoặc phương pháp khác, dung môi dùng ñể triết sau ñó ñược thu hồi
và sử dụng lại.
Ở nước ta mới chỉ thử nghiệm các mẫu ñất nhiễm dioxin, qua ñó thấy rằng

hiệu xuất chiết ñạt ñược chưa cao, thời gian chiết kéo dài. Mặt khác ta cũng chưa có
các thiết bị ñủ an toàn ñể triển khai lượng lớn ñất nhiễm.
1.2.8. Các phương pháp hóa học
Các phương pháp hóa học sử dụng các hóa chất thích hợp ñể phân hủy
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 15

dioxin.
Ưu ñiểm:
- Phương pháp này là thời gian xử lý nhanh (chỉ kém phương pháp xử lý
bằng nhiệt).
- Các thiết bị sử dụng trong công nghệ ít phức tạp hơn so với các phương
pháp vật lý.
Nhược ñiểm:
Bản thân các chất hóa học sử dụng trong công nghệ xử lý có thể gây ô nhiễm
cho môi trường.
- Hiệu quả xử lý không ñạt cao như phương pháp thiêu ñốt. Tuy nhiên
với các nguồn ô nhiễm mức ñộ cao, diện tích và chiều sâu ô nhiễm lớn, việc sử
dụng phương pháp hóa học cho phép xử lý với thời gian ngắn hơn, các hóa chất,
thiết bị dễ tìm kiếm trong thị trường. Giá thành xử lý thấp hơn phương pháp xử
lý bằng nhiệt.
- Do các chất ñộc chứa clo bền khác có thể phân hủy dần dần trong ñiều kiện
khử, do ñó bằng các hóa chất có thể tạo ñược các ñiều kiện ñó cho khu vực ô nhiễm
ñể phân hủy chậm DDT và các chất tương tự cho các bãi chôn lấp. Qua ñó cho thấy
các dioxin trong hố chôn lấp bị phân hủy khá nhanh khi sử dụng một số hóa chất ñể
tạo ñiều kiện khử trong ñất.
Một số phương pháp hóa học ñược nghiên cứu nhiều bao gồm:
Phương pháp thế nhóm ñộc trong phân tử thuốc BVTV
ðể thế clo trong nhân phân tử các clo hữu cơ như DDT, dioxin, các PCB…
(polyclobiphenyl) ñã có công nghệ sử dụng các dẫn xuất kiềm như natri, kali của
polyetylenglycol. Hiệu suất phản ứng ñạt khá cao >96% ñối với 2,3,7,8 TCDD và

99,9% ñối với các dioxin khác. Nhiệt ñộ phản ứng là 100
0
C. Miyata và cộng sự ñã
sử dụng các hợp chất amin ñể thủy phân các dioxin trong tro bay.
Như vậy, ngoài các phương pháp thế clo trong vòng phân tử của các dioxin,
PCB ñã biết có thể lựa chọn các tác nhân khác, môi trường khác và xúc tác hợp lý.
ðiều này nói lên rằng nghiên cứu ñể phá hủy các DDT, các thuốc BVTV khác bằng
phản ứng thế là có cơ sở.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 16

Phương pháp declo hóa trong tác nhân hóa học
Tác nhân declo hóa ñược nghiên cứu nhiều nhất là hydro ở áp suất cao (hàng
trăm bar). Phản ứng thế clo trong phân tử DDT bằng hydro tạo thành trong phân tử
chứa ít clo hơn hoặc không có clo.
Xúc tác ñóng vai trò quyết ñịnh trong các phản ứng hydro hóa. Các xúc tác
thường dùng trong công nghiệp hóa học là các kim loại và các oxit kim loại. ðó là
các kim loại nhóm VIII trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học: Ni, Pd, Co, Pt,
ở dạng bột mịn hay dạng sợi. Các oxit thường dùng là NiO, MoO
3
, Al
2
O
3

Anderson, Rappe và những người khác ñã sử dụng xúc tác Denox (một loại
xúc tác trên cơ sở Ti/V dạng sợi ñể khử NO
x
trong khí thải của ñộng cơ) ñể declo
hóa dioxin trong khí thải các lò ñốt rác.
Phương pháp sử dụng natri kim loại ñể phân hủy các PCB thành công cũng

rất ñáng chú ý khi phân hủy các dioxin. Bản chất của phương pháp này là trong môi
trường nước natri kim loại phản ứng với nước sinh ra hydro nguyên tử có khả năng
phản ứng cao.
Ngoài tác nhân declo hóa bằng hydro dưới áp suất cao còn có thể sử dụng
các tác nhân có tính khử khác. Ví dụ như khi xử lý các chất ñộc quân sự có chứa clo
người ta sử dụng natrisunfua trong môi trường có chất hoạt ñộng bề mặt. Việc tìm
ra các chất ñể sản phẩm sau phản ứng của chúng không ảnh hưởng ñến môi trường,
có khả năng khử declo hóa các dioxin sẽ là hướng ñáng ñược quan tâm.
Ngoài ra, nếu như cần phải có tác ñộng của xúc tác thì hydro phân tử ñược
chuyển thành hydro nguyên tử có khả năng phản ứng cao, thì việc sử dụng hydro
mới sinh ra từ các phản ứng hóa học cho ta hydro cũng có khả năng hoạt ñộng
tương tự như sử dụng xúc tác.
Phương pháp oxy hóa bằng tác nhân Fenton kết hợp với phương pháp
Fenton quang hóa ñể xử lý ñất ô nhiễm DDT ở nồng ñộc cao.
Phương pháp này ñã ñược Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt
Nam tiến hành thử nghiệm có kết quả tốt trên ñối tượng ñất nhiễm DDT nồng ñộ
cao ~ 50% tại xã Nghĩa Trung , huyện Nghĩa ðàn, tỉnh Nghệ An.
Bản chất của quá trình oxy hóa với tác nhân Fenton:
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 17

Các phản ứng sau ñây có thể ñược hình thành trong hệ xúc tác Fenton:
Fe
2+
+ H
2
O
2
→ Fe(OH)
2+
→ Fe

3+

+
•
OH + OH
–
(1)
Fe
3+
+ H
2
O
2
→ Fe
2+

+
•
HO
2
+ H
+
(2)
Fe
3+

+
•
HO
2

→

Fe
2+
+ O
2
+ H
+
(3)
•
OH +

Fe
2+
→ OH
-
+ Fe
3+
(4)
•
OH + H
2
O
2
→ H
2
O +
•
HO
2

(5)
Fe
2+

+
•
HO
2
+ H
+
→ Fe
3+
+ HO
2

-
(6)
2H
2
O
2
→ 2H
2
O + O
2
(7)
Các phản ứng trên dẫn ñến sự tạo thành gốc HO
*
tự do (1) và rất nhiều phản
ứng cạnh tranh khác. Trong số các phản ứng cạnh tranh này phải kể ñến phản ứng

tạo thành gốc hydroperoxil (2) và (5) và phản ứng mất gốc HO
*
tự do bởi Fe
2+
và
H
2
O
2
(4), (5).
ðối với xúc tác Fenton quang hóa thì phức Fe(OH)
2+
có khả năng hấp thụ
ánh sáng tử ngoại ở bước sóng 410nm tạo thành gốc tự do bởi HO
*
(8).
Fe(OH)
2+
+ hv → Fe
2+

+ HO
*
(8)
Do TiO
2
(dạng anatase) có khả năng hấp thụ ánh sáng tử ngoại ở bước sóng
380nm nên thường ñược sử dụng làm xúc tác quang hóa cho hệ Fenton quang hóa.
Ưu ñiểm:
- Tác nhân Fenton (H

2
O
2
+ Fe
2+
) là một trong các hệ số oxy hóa mạnh nhất
ñược nghiên cứu một cách hệ thống và ñược áp dụng ñể xử lý hiệu quả trên nhiều
loại hợp chất hữu cơ khác nhau trong ñó có POPs, mang lại hiệu quả kinh tế xã hội
và môi trường.
- Tác nhân Fenton (H
2
O
2
+ Fe
2+
) là một tác nhân an toàn nhất ñối với môi trường;
- Tác nhân Fenton (H
2
O
2
+ Fe
2+
) và các hóa chất khác sử dụng trong phương
pháp này tương ñối sẵn và rẻ trên thị trường. Vì thế giá thành xử lý có thể chấp
nhận ñược;
- Fenton quang hóa là một kỹ thuật mới, hiệu quả cao, là một công nghệ sạch
sử dụng năng lượng mặt trời sẵn có quanh năm ở Việt Nam.
- Quy trình công nghệ không quá phức tạp: phản ứng xảy ra ở nhiệt ñộ và áp