PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG ĐIOXIN VÀ FURAN TRONG KHÍ THẢI Ở VIỆT NAM

HÓA PHÂN TÍCH DỤNG CỤ
Phùng Võ Cẩm Hồng

1. Nguyễn Thị Như Ngọc
2. Đào Hương Xuân
3. Bùi Thị Yến Nhi
4. Nguyễn Thị Kim Nguyên

15139081
15139152
15139085
15139182


PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG ĐIOXIN VÀ FURAN TRONG KHÍ THẢI Ở
PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG ĐIOXIN VÀ FURAN TRONG KHÍ THẢI Ở
VIỆT NAM
VIỆT NAM


Tổng quan về Dioxin/Furan



Việt Nam là một trong những nước chịu ảnh hưởng nặng nề của Dioxin do Mỹ sử dụng từ trước năm

1975.



Tuy nhiên, theo nghiên cứu giám sát ô nhiễm thì các lò đốt công nghiệp được coi là có nguy cơ phát thải

Dioxin/Furan lớn gấp rất nhiều lần so với nguồn khác do thường có công suất lớn.



Chính vì thế, việc quan trắc, kiểm soát Dioxin/Furan là vô cùng quan trọng nhằm giảm nguy cơ rủi ro

đến môi trường và sức khỏe con người.


Tổng quan về Dioxin/Furan
-- Dioxin/Furan là tên gọi chung của một
- Dioxin/Furan là tên gọi chung của một
nhóm hợp chất hóa học tồn tại bền vững trong
nhóm hợp chất hóa học tồn tại bền vững trong
môi trường cũng như trong cơ thể con người và
môi trường cũng như trong cơ thể con người và
các sinh vật khác.
các sinh vật khác.
- Thời gian để cơ thể chúng ta thải trừ được một
- Thời gian để cơ thể chúng ta thải trừ được một
nửa lượng Dioxin/Furan phải mất 10 năm.
nửa lượng Dioxin/Furan phải mất 10 năm.

-- Dioxin/Furan
Dioxin/Furan có
có thể
thể có
có trong
trong đất,

đất, nước,
nước, không
không khí,
khí,
các
các mô
mô bào
bào động
động thực
thực vật
vật và
và người.
người.

--

Khi
Khi vào
vào cơ
cơ thể
thể động
động vật
vật và
và người,
người, Dioxin
Dioxin /Furan
/Furan
tích
tích tụ
tụ nhiều

nhiều trong
trong mô
mô mỡ,
mỡ, mô
mô cơ,
cơ, sữa.
sữa.

Dioxin/Furan
-- Dioxin/Furan
Dioxin/Furan có
có thể
thể là
là nguyên
nguyên nhân
nhân gián
gián tiếp
tiếp
của
của nhiều
nhiều loại
loại ung
ung thư.
thư.
-- Ảnh
Ảnh hưởng
hưởng đến
đến quá
quá trình
trình sinh

sinh sản
sản và
và phát
phát
-- Trong
Trong bản
bản báo
báo cáo
cáo của
của EPA
EPA đã
đã miêu
miêu tả
tả Dioxin/Furan
Dioxin/Furannhư
như

triển
triển của
của bào
bào thai.
thai.

là
là một
một mối
mối tác
tác nhân
nhânđe
đe dọa

dọa nguy
nguy hiểm
hiểm đối
đối với
với sức
sức khỏe
khỏe

-- Giảm
Giảm khả
khả năng
năng miễn
miễn dịch
dịch của
của cơ
cơ thể.
thể.

cộng
cộng đồng.
đồng.

-- Gây
Gây dị
dị tật
tật bẩm
bẩm sinh
sinh và
và ảnh
ảnh hưởng

hưởng đến
đến trí
trí

-- Dioxin/Furan
Dioxin/Furanlà
là sản
sảnphẩm
phẩm phụ
phụ của
của nhiều
nhiều quá
quá trình
trình sản
sản

não.
não.

xuất
xuất chất
chất hóa
hóa học
học công
công nghiệp
nghiệp liên
liên quan
quanđến
đếnclo.
clo.

Dioxin

Tùy theo số nguyên tử Cl và vị trí không gian của những nguyên
tử này, Dioxine có 75 đồng phân PCDD (poly-chloro-dibenzodioxines) và 135 đồng phân PCDF (poly-chloro-dibenzo-furanes)
với độc tính khác nhau.


Furan

- Furan còn được biết đến như là furfuran (1,4-êpôxy-1,3 butađien), là một hợp chất hữu cơ thơm khác vòng , được tạo ra khi
gỗ (đặc biệt là gỗ thông) được chưng cất.
- Furan là một chất lỏng trong suốt, không màu, rất dễ bay hơi và dễ cháy, có điểm sôi gần với nhiệt độ phòng. Nó là một chất
độc, có thể gây ung thư.


Hệ số độc tương đương của các Dioxin/Furan


Ngưỡng nồng độ DRCs trong một số đối tượng theo QCVN


Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23

Dioxin/Furan tồn tại trong khí thải ở cả hai pha là pha hạt và pha khí nên để thu được mẫu mang tính chất đại diện
cần phải thu thập và phân tích cả hai pha.

Vì Dioxin/Furan chủ yếu được hình thành trong quá trình cháy nên khí thải là đối tượng được quan tâm nhiều nhất.

Method 23 của US EPA là phương pháp lấy mẫu khí đẳng động học (Isokinetic) hiện đang được áp dụng rộng rãi và
trở thành phương pháp tiêu chuẩn của nhiều nước trên thế giới.


Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23

Phạm vi áp dụng

Các hợp chất Polychlorinated Dibenzo-p-Dioxins (PCDDs).

Polychlorinated Dibezofurans (PCDFs).

Các hợp chất POPs khác như PCB, HCB, PeCB, và các chất
SVOCs.


Phương pháp lấy mẫu khí thải ống khói theo EPA 23


Thiết bị lấy mẫu

Thiết bị lấy mẫu isokinetic của hãng ESC (Mỹ)

Thiết bị lấy mẫu isokinetic của hãng Apex
(Mỹ)


Thiết bị lấy mẫu

Ưu điểm

Ưu điểm

Có
Có khả
khả năng
năng lấy
lấy mẫu
mẫu
Phù
Phù hợp
hợp với
với yêu
yêu
cầu
cầu của
của EPA
EPA 5,
5,
EPA
EPA 23A,
23A, EPA
EPA 29.
29.

ởở các
các ống
ống khói
khói có
có kích
kích

thước
thước khác
khác nhau,
nhau, tốc
tốc
độ
độ hút
hút mẫu
mẫu điều
điều khiển
khiển
bằng
bằng tay,
tay, kiểm
kiểm tra
tra rò
rò
rỉ
rỉ khí
khí dễ
dễ dàng.
dàng.

ận
ư, v
t
u
ầ
ận
hí đ

ư,gv
t
p
i
u
đầ ỡn
Ch
pbhảí o dư
g
i
h
,
Cnh
ưvỡiênn
d
à
o
h
ả t
n
h, bhuậ
hoà,nkỹ t
t vtạiêo
ậ
u
a
h
o
c
t à

, kỹ c đ
ạo
caảoi đượ
àâout(đã
đ
h
c
p
ợ s
( đã
i đư ô n
puhyảên m ôn sâđuào
ch
m óa
ào
ytênsố kh
u
h
c mộ
óa). đ
h
k
ó
m
ố
c
ột ệst Na
m).
coó ởmVi
t Na

tạ
ệ
i
ởV
tạ o


Thiết bị phụ trợ

Thiết
Thiết bị
bị đo
đo O
O22 và
và khí
khí chuẩn
chuẩn công
công tác
tác kèm
kèm theo
theo

Thiết
Thiết bị
bị đo
đo chênh
chênh lệch
lệch áp
áp suất
suất theo

theo EPA
EPA

(dùng
(dùng để
để xác
xác định
định O
O22 điều
điều kiện
kiện đo
đo và
và điều
điều kiện
kiện

2.
2.

chuẩn).
chuẩn).

Cân
Cân điện
điện tử
tử chính
chính xác
xác tới
tới 0.1g
0.1g (để

(để xác
xác định
định
độ
độ ẩm
ẩm của
của khí
khí thải
thải theo
theo EPA
EPA 4).
4).


Vật liệu lấy mẫu

o
Cái lọc sợi thạch anh - Cái lọc được làm sạch bằng cách nung ở 400 C
o
Cái lọc sợi thạch anh - Cái lọc được làm sạch bằng cách nung ở 400 C
trong thời gian 4 giờ trước khi sử dụng. Sau khi làm sạch, cái lọc bụi
trong thời gian 4 giờ trước khi sử dụng. Sau khi làm sạch, cái lọc bụi
được đựng trong đĩa petri sạch và băng kín.
được đựng trong đĩa petri sạch và băng kín.

Vật liệu hấp thụ tổng hợp XAD-2: có thể mua loại đã được làm sạch (preclean) hoặc tự làm sạch.
Quy trình làm sạch vật liệu XAD-2: rửa bằng nước cất, chiết bằng DCM, chiết bằng Acetone, chiết bằng Toluene, sấy ổn
o
định qua đêm ở 40 C.

Hóa chất, chất chuẩn
1

2

3

Chất chuẩn đồng hành có chứa 5 chất 13C12-PCDD/Fs (để xác định hiệu suất thu hồi mẫu).

Nước cất (dùng để xác định độ ẩm khí thải).

Silica gel (dùng để xác định độ ẩm khí thải).

4

Dung môi Acetone (P.A).

5

Dung môi DCM (P.A).

6

Dung môi Toluene (P.A).


Các bước chuẩn bị phòng thí nghiệm

Chuẩn bị và làm sạch bộ lọc bụi và cái lọc bụi sợi thạch anh.

Chuẩn bị và làm sạch bộ lọc bụi và cái lọc bụi sợi thạch anh.

Các bước chuẩn bị
trong phòng thí nghiệm

Làm sạch 3 lần bộ hấp thụ bằng thủy tinh để chứa vật liệu XAD-2 bằng acetone và 3 lần bằng
Làm sạch 3 lần bộ hấp thụ bằng thủy tinh để chứa vật liệu XAD-2 bằng acetone và 3 lần bằng
hexane trong phòng thí nghiệm trước khi sử dụng cho lấy mẫu.
hexane trong phòng thí nghiệm trước khi sử dụng cho lấy mẫu.

Chuyển
Chuyển 25g
25g XAD-2
XAD-2 đã
đã làm
làm sạch
sạch vào
vào trong
trong bộ
bộ hấp
hấp phụ
phụ bằng
bằng sợi
sợi thạch
thạchanh,
anh, thêm
thêm 20
20 uL
uL chất
chất chuẩn

chuẩn
đồng
đồng hành.
hành.

oo
Làm
Làm sạch
sạchdụng
dụng cụ
cụ thủy
thủy tinh
tinhbằng
bằng nước
nước xà
xà phòng,
phòng, sau
sau đó
đó tráng
tráng bằng
bằng nước
nước cất
cất rồi
rồi đem
đem sấy
sấy ởở 400
400 C
C trong
trong 22 giờ.
giờ.

Tráng
Tráng các
các dụng
dụng cụ
cụ thủy
thủy tinh
tinhsau
sau 33 lần
lần bằng
bằng acetone
acetone và
và 33 lần
lần bằng
bằng hexane
hexane trong
trong phòng
phòng thí
thí nghiệm
nghiệm trước
trước khi
khi sử
sử
dụng
dụng cho
cho lấy
lấy mẫu.
mẫu.


Chuẩn bị tại hiện trường

Các
Các thông
thông số
số cần
cầnđo
đo đạc
đạc tại
tại hiện
hiện trường
trường
tại
tại nguồn
nguồnphát
phát thải
thải là
là áp
áp suất
suất tĩnh,
tĩnh, nhiệt
nhiệt
độ,
độ, chênh
chênhlệch
lệch áp
áp suất
suất giữa
giữa áp
áp suất
suất tĩnh

tĩnh và
và
áp
áp suất
suất động
động (ΔP).
(ΔP).
Độ ẩm được xác định theo
Độ ẩm được xác định theo
phương pháp 4 của US-EPA.
phương pháp 4 của US-EPA.

Chuẩn bị

Lựa
Lựa chọn
chọn kích
kích thước
thước động
động học
học của
của
ống
ống pitot
pitot chữ
chữ SS phù
phù hợp
hợp với
với ΔP
ΔP nhằm

nhằm
duy
duy trì
trì trạng
trạng thái
thái lấy
lấy mẫu
mẫu đẳng
đẳng động
động
lực.
lực.

Tráng
Tráng rửa
rửa các
các bộ
bộ phận
phận tiếp
tiếp xúc
xúc với
với
dòng
dòng khí
khí bằng
bằng các
các dung
dung môi
môi acetone
acetone (3

(3
lần),
lần), hexane
hexane (3
(3 lần)
lần) trước
trước khi
khi lấy
lấy mẫu.
mẫu.


Xác định thời gian lấy mẫu

Thời gian lấy mẫu - Là thời gian tối thiểu để thu thập được thể tích khí thải tối thiểu mà phương pháp phân tích có thể
định lượng được các PCDD/PCDF.

t = DL/(Vs x CD/F )
t là thời gian lấy mẫu tối thiểu.
t là thời gian lấy mẫu tối thiểu.

Vs là tốc độ dòng khí trong ống khói..
Vs là tốc độ dòng khí trong ống khói..

CD/F là nồng độ ước lượng của dioxin và furan trong ống
CD/F là nồng độ ước lượng của dioxin và furan trong ống
khói.
khói.

Quy trình

Xác định các điểm hút mẫu – Số điểm lấy mẫu và vị trí từng điểm hút mẫu được xác định theo phương pháp 1 của US-EPA.
Xác định các điểm hút mẫu – Số điểm lấy mẫu và vị trí từng điểm hút mẫu được xác định theo phương pháp 1 của US-EPA.


Quy trình

Xác định chính xác các điểm hút mẫu, vạch sẵn các điểm hút mẫu trên ống lấy mẫu, dịch chuyển tịnh tiến ống lấy mẫu theo các vị
Xác định chính xác các điểm hút mẫu, vạch sẵn các điểm hút mẫu trên ống lấy mẫu, dịch chuyển tịnh tiến ống lấy mẫu theo các vị
trí đã vạch sẵn.
trí đã vạch sẵn.


Vận hành thiết bị lấy mẫu

Trước
Trước và
và sau
sau khi
khi tiến
tiến
hành
hành lấy
lấy mẫu
mẫu cần
cần phải
phải

Đặt

Đặt ống
ống lấy
lấy mẫu
mẫu vào
vào vị
vị trí
trí

kiểm
kiểm tra
tra độ
độ kín
kín của
của thiết
thiết

đã
đã vạch
vạch sẵn,
sẵn, khởi
khởi động
động thiết
thiết

bị
bị hút
hút mẫu.
mẫu. Kiểm
Kiểm tra
tra ởở

bị
bị hút
hút mẫu
mẫu và
và tiến
tiến hành
hành ghi
ghi

Sau
Sau khi
khi kết
kết thúc
thúc một
một điểm
điểm

từng
từng bộ
bộ phận
phận của
của thiết
thiết bị
bị

chép
chép các
các thông
thông tin

tin nhiệt
nhiệt độ
độ

lấy
lấy mẫu,
mẫu, di
di chuyển
chuyển ống
ống lấy
lấy

như
như pitot
pitot chữ
chữ S,
S, ống
ống lấy
lấy

ống
ống khói,
khói, nhiệt
nhiệt độ
độ khí
khí vào,
vào,

mẫu
mẫu tới

tới vị
vị trí
trí tiếp
tiếp theo
theo và
và

mẫu,
mẫu, buồng
buồng chứa
chứa cái
cái lọc
lọc

khí
khí ra
ra khỏi
khỏi hệ
hệ thống
thống lấy
lấy mẫu
mẫu

tiến
tiến hành
hành ghi
ghi chép
chép như
như đối
đối

trên
trên bảng
bảng điều
điều khiển
khiển (tần
(tần

với
với điểm
điểm lấy
lấy mẫu
mẫu trước.
trước.

bụi,
bụi, ống
ống hấp
hấp phụ
phụ chứa
chứa
XAD-2.
XAD-2.

suất
suất từ
từ 10-20
10-20 phút/lần).
phút/lần).

Quy trình thu mẫu
Cái lọc bụi (container 1): Gắp cái lọc bụi từ từ bằng nhíp và
Cái lọc bụi (container 1): Gắp cái lọc bụi từ từ bằng nhíp và
chuyển vào trong đĩa petri sạch đã dán nhãn. Băng kín đĩa petri
chuyển vào trong đĩa petri sạch đã dán nhãn. Băng kín đĩa petri
bằng băng paraffin.
bằng băng paraffin.

Mẫu được phân tích trong vòng 45 ngày kể từ ngày
Mẫu được phân tích trong vòng 45 ngày kể từ ngày
lấy mẫu.
lấy mẫu.

Nửa
Nửa trước
trước cái
cái lọc
lọc bụi
bụi (container
(container 2):
2): Rửa
Rửa mặt
mặt trong
trong

Các Các
phầnphần
của mẫu
đượcđược

đựngđựng
trong
các lọ
thủy
của mẫu
trong
các
lọ thủy

của
của pitot
pitot chữ
chữ S,
S, ống
ống hút
hút mẫu
mẫu và
và các
các khớp
khớp nối
nối với
với

tinh tinh
màumàu
tối và
quảnquản
lạnhlạnh
trước
khi chuyển

về về
tốibảo
và bảo
trước
khi chuyển

buồng
buồng đựng
đựng cái
cái lọc
lọc bụi,
bụi, tráng
tráng rửa
rửa 33 lần
lần bằng
bằng
acetone.
acetone.

Quy trình

phòng
thí nghiệm
phòng
thí nghiệm

Bộ
Bộ hấp
hấp phụ
phụ chứa

chứa XAD-2
XAD-2 (container
(container 3):
3): Chuyển
Chuyển từ
từ

NửaNửa
sau cái
4): Rửa
mặt mặt
saulọc
cáibụi
lọc (container
bụi (container
4): Rửa

từ
từ bộ
bộ hấp
hấp thụ
thụ chứa
chứa XAD-2
XAD-2 ra
ra khỏi
khỏi thiết
thiết bị
bị lấy
lấy mẫu,
mẫu,

trong
của các
thủythủy
tinh tinh
phíaphía
sau cái
trong
của bộ
cácphận
bộ phận
saulọc
cái lọc

dán
dán nhãn,
nhãn, bọc
bọc giấy
giấy bạc
bạc và
và bảo
bảo quản
quản lạnh
lạnh trước
trước khi
khi

bụi cùng
toàntoàn
bộ các

nối. nối.
bụi cùng
bộ khớp
các khớp

vận
vận chuyển
chuyển về
về phòng
phòng thí
thí nghiệm
nghiệm


Quy trình thu hồi mẫu


Quy trình phân tích mẫu