Đánh giá sự tích lũy dioxin furan trong một số loại thực phẩm khu vực sân bay biên hòa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------------

Nguyễn Xuân Hƣng

Đánh giá sự tích lũy Dioxin/Furan trong một số loại
thực phẩm khu vực sân bay Biên Hòa

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội–2017


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------------

Nguyễn Xuân Hƣng

Đánh giá sự tích lũy Dioxin/Furan trong một số loại thực
phẩm khu vực sân bay Biên Hòa
Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
Mã số: 60440301
LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Nguyễn Hùng Minh
PGS.TS. Lê Văn Thiện

Hà Nội–2017

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS.Nguyễn Hùng Minh, Phòng
Phân tích Dioxin và Độc chất, Trung tâm Quan trắc Môi trường, Tổng cục Môi
trường và PGS.TS. Lê Văn Thiện, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, những người đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn
thành luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các anh chị em và các bạn đồng nghiệp
trong Phòng Phân tích Dioxin và Độc chất, Trung tâm Quan trắc Môi trường, Tổng
cục Môi trường đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn
này.Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ quốc gia
(NAFOSTED) trong đề tài mã số 101.04-2014.40.
Tôi xin gửi tới các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa
học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn Thổ
nhưỡng-Môi trường đất lời cảm ơn chân thân vì những kiến thức các thầy cô truyền
đạt cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

Học viên

Nguyễn Xuân Hưng


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN ..................................................................................... 2
1.1. Giới thiệu chung về các hợp chất dioxin ..........................................................2
1.1.1 Cấu tạo .........................................................................................................2
1.1.2 Tính chất ......................................................................................................4

1.1.3 Cơ chế gây độc và độc tính của dioxin .......................................................5
1.1.4 Ô nhiễm dioxin trong môi trường ...............................................................8
1.1.5 Ô nhiễm dioxin trong thực phẩm ..............................................................11
1.2. Giới thiệu sơ lược về khu vực nghiên cứu ......................................................12
1.2.1 Vị trí địa lý ................................................................................................12
1.2.2 Tình trạng ô nhiễm dioxin tại sân bay Biên Hòa.......................................15
CHƢƠNG II : ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ .................................................... 17
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................... 17
2.1 Đối tượng và nội dung nghiên cứu ..................................................................17
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu ................................................................................17
2.1.2 Nội dung nghiên cứu .................................................................................18
2.2 Phương pháp nghiên cứu .................................................................................18
2.2.1 Phương pháp lấy mẫu ................................................................................18
2.2.2 Phương pháp phân tích mẫu ......................................................................19
2.3.2 Thiết bị ......................................................................................................22
2.3.3 Chất chuẩn ..................................................................................................23
2.4 Đánh giá kết quả phân tích ..............................................................................23
2.4.1 Hiệu suất thu hồi........................................................................................23
2.4.2 Nồng độ các chất PCDD/Fs trong mẫu .....................................................24
2.4.3 Tổng độ độc tương đương .........................................................................24
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 25
3.1 Sự tích lũy Dioxin/Furans trong thực phẩm ở trong sân bay...........................25
3.1.1 Dioxin trong các mẫu cá ............................................................................25
3.1.2 Dioxin trong các mẫu rau ..........................................................................27
3.2 Sự tích lũy Dioxin/Furans trong thực phẩm ở xung quanh sân bay ................29
3.2.1 Dioxin trong các mẫu gà ...........................................................................30


3.2.2 Dioxin trong các mẫu vịt ...........................................................................34
3.2.3 Dioxin trong các mẫu ốc ...........................................................................37

3.2.4 Dioxin trong các mẫu cá ............................................................................38
3.2.5 Dioxin trong các mẫu rau ..........................................................................39
3.3 Đánh giá sự tích lũy dioxin trong các loại thực phẩm trong và xung quanh sân
bay Biên Hòa .........................................................................................................41
3.3.1 Sự tích lũy dioxin trong rau .......................................................................41
3.3.2 Sự tích lũy dioxin trong cá ........................................................................42
3.3.3 Sự tích lũy dioxin trong các mẫu khác ......................................................43
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 44
KIẾN NGHỊ ............................................................................................................. 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................46
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 43


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Số nhóm đồng loại của các hợp chất dioxin ...............................................2
Bảng 1.2: Thông số thể hiện tính chất của một số đồng loại dioxin ...........................4
Bảng 1.3: Hệ số độc tương đương của 17 đồng loại độc dioxin .................................7
Bảng 2.1: Nồng độ các chất chuẩn đồng hành ..........................................................19
Bảng 2.2: Thông số hoạt động của hệ thống HRGC/HRMS .........................................22
Bảng 3.1: Hàm lượng dioxin trong mẫu cá trong sân bay Biên Hòa ........................26
Bảng 3.2: Hàm lượng dioxin trong các mẫu rau trong sân bay Biên Hòa ................29
Bảng 3.3. Bảng tổng hợp các loại mẫu thực phẩm xung quanh sân bay Biên Hòa ..30
Bảng 3.4. Hàm lượng dioxin trong mẫu thịt gà khu vực xung quanh sân bay Biên
Hòa. ...........................................................................................................................31
Bảng 3.5: Hàm lượng dioxin trong các mẫu trứng gà khu vực sân bay Biên Hòa ...33
Bảng 3.6: Hàm lượng dioxin trong mẫu trứng gà tại một số nơi trên thế giới .........34
Bảng 3.7:Hàm lượng dioxin trong mẫu thịt vịt khu vực xung quanh sân bay Biên
Hòa ............................................................................................................................35
Bảng 3.8: Khoảng nồng độ dioxin trong mẫu cá tai một số nơi trên thế giới ...........38
Bảng 3.9: Hàm lượng dioxin trong mẫu cá khu vực xung quanh sân bay Biên Hòa

...................................................................................................................................39
Bảng 3.10: Hàm lượng dioxin trong mẫu rau xung quanh sân bay Biên Hòa ..........40


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cấu trúc hóa học của 17 đồng loại dioxin .................................................. 3
Hình 1.2: Cơ chế gây độc của các chất dioxin ............................................................ 6
Hình 1.3: Tồn lưu Dioxin/Furan chưa bị phân hủy trong quá trình đốt...................... 9
Hình 1.4: Sự hình thành dioxin từ các tiền chất dioxin và các chất chứa Clo ............ 9
Hình 1.5: Sự hình thành dioxin từ các tiền chất dioxin trong tro bay....................... 10
Hình 1.6: Bản đồ thành phố Biên Hòa ........................................................................ 13
Hình 2.1: Bản đồ khu vực nghiên cứu ...................................................................... 17
Hình 3.1: Các loại đồng phân dioxin trong các mẫu cá trong sân bay Biên Hòa ..... 27
Hình 3.2: Tỷ lệ trung bình các loại đồng phân dioxin trong mẫu rau ....................... 28
Hình 3.3: Hàm lượng dioxin trong các mẫu thịt gà .................................................. 32
Hình 3.4: Hàm lượng dioxin trong các mẫu trứng gà ở khu vực sân bay Biên Hòa 34
Hình 3.5: Biểu đồ hàm lượng dioxin trong mẫu thịt vịt khu vực sân bay ................ 36
Hình 3.6: Biểu đồ hàm lượng dioxin trong mẫu trứng vịt khu vực sân bay ............. 36
Hình 3.7: Hàm lượng dioxin trong mẫu ốc ............................................................... 37
Hình 3.8: Hàm lượng dioxin trong mẫu cá ............................................................... 38
Hình 3.9: Hàm lượng dioxin trong các mẫu rau ....................................................... 41
Hình 3.10: Sự tích lũy dioxin trong các mẫu rau khu vực sân bay Biên Hòa........... 42
Hình 3.11: Sự tích lũy dioxin trong mẫu cá khu vực sân bay Biên Hòa .................. 43


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
GC: Gas Chromatography
HRGC: High Resolution Gas Chromatography
HpCDD: Heptaclo Dibenzo-Para Dioxin
HpCDF: Heptaclo Dibenzo Furan

HRMS: High Resolution Mass Spectrometry
HxCDD: Hexaclo Dibenzo-Para Dioxin
HxCDF: Hexaclo Dibenzo Furan
OCDD: Octaclo Dibenzo-Para Dioxin
OCDF: Octaclo Dibenzo Furan
PCB: Polyclobiphenyl
PCDD: PolycloDibenzo-Para Dioxin
PCDF: PolycloDibenzo Furan
PCDD/Fs: PolycloDibenzo-Para Dioxin/Furan
PeCDD: Pentaclo Dibenzo-Para Dioxin
PeCDF: Pentaclo Dibenzo Furan
TCDD: Tetraclo Dibenzo-Para Dioxin
TCDF: Tetraclo Dibenzo Furan
TEQ : Độ độc tương đương (Toxic Equivalency Quantity)
TT: Thứ tự
TB: Trung bình
WHO: Tổ chức Y tế thế giới (World Health Organization)


MỞ ĐẦU
Công ước Stockholm (2001) – một công ước quốc tế về bảo vệ sức khỏe con
người và môi trường trước nguy cơ do các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy gây ra
đã liệt dioxin là một nhóm chất ô nhiễm khó phân hủy trong môi trường. Nhóm hợp
chất này là sản phẩm phụ từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, đặc biệt là các
hoạt động sản xuất có quá trình đốt nhiên liệu. Phần lớn những trường hợp phơi
nhiễm với các hợp chất dioxin là do các vụ tai nạn hóa chất gây ra trên thế giới, theo
Tổ chức Y tế Thế Giới (WHO) con người chủ yếu bị phơi nhiễm với các hợp chất
này qua con đường tiêu thụ thực phẩm bị nhiễm độc dioxin. Nhiều nghiên cứu về
tác hại của dioxin đã cho thấy các hợp chất này gây ra một số ảnh hưởng nghiêm
trọng đối với môi trường và sức khỏe con người[2].

Trong chiến tranh Việt Nam, một lượng khoảng 360 kg dioxin được quân đội
Mỹ phun rải xuống nhiều khu vực tại miền Nam trong suốt những năm 1962- 1971
[4]

. Trong khoảng thời gian đó, sân bay Biên Hòa là một trong số những nơi được sử

dụng làm địa điểm tập trung, lưu trữ chất diệt cỏ chứa dioxin để chuẩn bị đi phun
rải. Sân bay này đã được xác định là một “điểm nóng” về nhiễm độc dioxin tại Việt
Nam do mức độ tồn lưu dioxin rất cao được phát hiện thấy trong các mẫu đất, trầm
tích thu thập tại đây. Dioxin tại sân bay Biên Hòa là hiểm họa về môi trường và sức
khỏe của người dân xung quanh khu vực sân bay.
Nhằm góp phần đánh giá sự tích lũy dioxin trong các loại thực phẩm tại khu
vực sân bay Biên Hòa, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu “Đánh giá sự tích lũy
Dioxin/Furan trong một số loại thực phẩm khu vực sân bay Biên Hòa”. Luận văn
này được thực hiện với mục tiêu đánh giá mức độ tích lũy dioxin trong một số loại
thực phẩm trong và khu vực xung quanh sân bay Biên Hòa, thành phố Biên Hòa,
tỉnh Đồng Nai.

1


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về các hợp chất dioxin
1.1.1 Cấu tạo
Dioxin là tên gọi chung của một nhóm các hợp chất gồm 75 đồng loại PolycloDibenzo-p-Dioxin (PCDDs) và 135 đồng loại Polyclo-Dibenzofuran (PCDFs), liệt
kê trong bảng 1.1[17]. Trong đó chỉ có 17 chất độc nhất là các phân tử chứa ít nhất
bốn nguyên tử Clo được thế ở các vị trí 2,3,7,8, trong đó có 7 đồng loại độc PCDDs
và 10 đồng loại độc PCDFs.
Bảng 1.1: Số nhóm đồng loại của các hợp chất dioxin
Số nguyên tử Clo

Số hợp chất
PCDDs

Kí hiệu

PCDFs

Kí hiệu

Mono-

2

Cl1DD

4

Cl1DF

Di-

10

Cl2DD

16

Cl2DF

Tri-

14

Cl3DD

28

Cl3DF

Tetra-

22

Cl4DD

38

Cl4DF

Penta-

14

Cl5DD

28

Cl5DF

Hexa-

10

Cl6DD

16

Cl6DF

Hepta-

2

Cl7DD

4

Cl7DF

Octa-

1

Cl8DD

1

Cl8DF

Tổng số

75

135

Các hợp chất PCDD/Fs có cấu trúc cơ bản là hai vòng thơm nối với nhau qua
nguyên tử Oxy. Đối với PCDDs, các vòng được nối qua hai cầu oxy trong khi các
vòng thơm trong PCDFs được nối với nhau bằng một liên kết Cacbon và một cầu
Oxy[17]. Cấu trúc chung của hai nhóm chất cùng với cấu trúc của 17 đồng loại độc
được mô tả trong hình 1.1 và 1.2, trong đó có đánh số vị trí nhóm thế của nguyên tử
Clo trong phân tử chất dioxin[1].

2


Hình 1.1: Cấu trúc hóa học của 17 đồng loại dioxin

3


1.1.2 Tính chất
Tính chất của các đồng loại dioxin phụ thuộc chủ yếu vào số nguyên tử Clo và
vị trí thế của chúng trong phân tử. Một trong những tính chất nổi bật là độ bền vật lý
và hóa học cao[17].
a, Tính chất vật lý
Dioxin là các chất không màu, không mùi, có nhiệt độ sôi tương đối cao.Các
đồng loại này tồn tại ở trạng thái rắn ở điều kiện bình thường. Dioxin có một số đặc
điểm chính như áp suất hơi thấp, độ tan trong nước thấp. Ngoài ra, những hợp chất
này liên kết ưu tiên với các thành phần hữu cơ trong đất và trầm tích.Các tính chất

trên được thể hiện qua một số thông số được tóm tắt trong bảng 1.2.
Bảng 1.2: Thông số thể hiện tính chất của một số đồng loại dioxin
Hợp chất

Áp suất hơi
(mm Hg 25oC)

Độ tan

Log Kow

Hằng

số

(mg L-1 25 oC) Henry

TCDD

8,1 × 10-7

6,4

3,5 × 10-4

1,35 × 10-3

PeCDD

7,3 × 10-10

6,6

1,2 × 10-4

1,07 × 10-4

HxCDD

5,9 × 10-11

7,3

4,4 × 10-6

1,83 × 10-3

HpCDD

3,2 × 10-11

8,0

2,4 × 10-6

5,14 × 10-4

OCDD

8,3 × 10-13

8,2

7,4 × 10-8

2,76 × 10-4

TCDF

2,5 × 10-8

6,2

4,2 × 10-4

6,06 × 10-4

PeCDF

2,7 × 10-9

6,4

2,4 × 10-4

2,04 × 10-4

HxCDF

2,8 × 10-10

7,0

1,3 × 10-5

5,87 × 10-4

HpCDF

9,9 × 10-11

7,9

1,4 × 10-6

5,76 × 10-4

OCDF

3,8 × 10-12

8,8

1,4 × 10-6

4,04 × 10-5

b,Tính chất hóa học
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

bị thuỷ phân trong nước ở điều kiện bình thường. Dioxin có nhiệt độ nóng chảy khá
cao, nhiệt độ sôi của 2,3,7,8-TCDD lên tới 4120C, các quá trình cháy tạo dioxin
4


cũng xảy ra ở khoảng nhiệt độ khá cao. Nhiệt độ 750 – 9000C vẫn là khoảng nhiệt
độ tạo thành 2,3,7,8-TCDD, ngay cả ở nhiệt độ 12000 C, quá trình phân huỷ dioxin
vẫn là quá trình thuận nghịch. Dioxin chỉ bị phân huỷ hoàn toàn ở khoảng nhiệt độ
1200 – 14000 C hoặc cao hơn.
Dioxin là các hợp chất có tính ưa mỡ và kị nước, vì vậy các chất này có xu
hướng liên kết với các thành phần hữu cơ trong trầm tích, đất và di chuyển vào
chuỗi thức ăn do tích lũy trong các mô mỡ của các sinh vật sống. Đặc tính ái mỡ và
kị nước của dioxin liên quan chặt chẽ với độ bền vững của chúng trong tự nhiên, sự
phân bố trong cơ thể sống cũng như các cơ quan ở người[17].
Thời gian bán hủy là một thông số rất quan trọng để đánh giá độ bền vững của
các hợp chất dioxin. Dioxin trong các đối tượng khác nhau có thời gian bán hủy rất
khác nhau như trong người khoảng 7 – 11 năm, trong các lớp đất bề mặt và sâu hơn
dưới bề mặt khoảng 9-12 năm và trong trầm tích thời gian bán hủy lên tới hàng trăm
năm[16].
1.1.3 Cơ chế gây độc và độc tính của dioxin
a, Cơ chế gây độc
Dioxin là hợp chất ưa mỡ nên khi các hợp chất này đi vào cơ thể người sẽ tích
tụ chủ yếu trong các mô mỡ. Dioxin liên kết không thuận nghịch với một loại
protein trong tế bào, có tên gọi Ah receptor (Ah-R: thụ thể hydrocacbon thơm). Mối
liên kết này càng bền vững chứng tỏ độ độc càng cao. Sau đó chúng tiếp tục liên kết
với một loại protein khác, Arnt (Ah-receptor nuclear translocator: protein vận
chuyển hạt nhân thụ cảm) để đi sâu vào tế bào rồi nhân tế bào và liên kết với axit
deoxyribonucleic (ADN). Đây là nguyên nhân gây ra các tác động sinh học không
có lợi đối với con người[5].

5


Hình 1.2: Cơ chế gây độc của các chất dioxin
b, Ảnh hưởng của dioxin trên động vật thí nghiệm
Một số nghiên cứu trên động vật thí nghiệm cho thấy 2,3,7,8-TCDD gây ra
một loạt các ảnh hưởng nghiêm trọng như quái thai, cản trở một số chức năng của
hệ hocmon hay tế bào. Đặc biệt, hợp chất 2,3,7,8-TCDD được biết đến là chất gây
ra khối u ở gan động vật ở liều lượng thấp hơn tất cả các hóa chất khác.
Ngoài ra, phơi nhiễm dioxin trong quá trình mang thai và cho bú ở động vật
cũng gây ra một số ảnh hưởng đến chức năng đối với đời sau ngay cả ở liều lượng
rất thấp. Một trong các thông số để phản ánh độ độc của các độc chất đối với động
vật là giá trị LD50 (Lethal dose, 50%), liều lượng gây chết 50% số động vật thí
nghiệm. Giá trị LD50 củahợp chất 2,3,7,8-TCDD đối với từng loài động vật tương
đối khác nhau, tương đối thấp với lợn (0,6-2,0µg/kg); trung bình đối với khỉ (70
µg/kg), nhưng khá cao đối với chuột đồng (80-200 µg/kg)[8].
Cơ quan quốc tế nghiên cứu về ung thư (IARC, 1997) đã đưa ra một số ảnh
hưởng có thể có đối với động vật như: giảm khả năng sinh sản ở các loài động vật
6


có vỏ, cá, chim và động vật có vú; giảm tỉ lệ sống sót ở đời sau và thay đổi chức
năng hệ miễn dịch cũng như hành vi của các loài chim và động vật có vú[32].
c, Ảnh hưởng của dioxin đến con người
Để đánh giá mức độ phơi nhiễm với các chất PCDD/Fs, khái niệm hệ số độc
tương đương (Toxicity Equivalency Factor - TEF) đã được đưa ra và gán cho từng
đồng loại dioxin, trong đó giá trị TEF của đồng loại độc nhất 2,3,7,8- TCDD là 1.
Giá trị TEF của 17 đồng loại dioxin do WHO đề xuất được đưa ra trong bảng 1.3.
Độc tính của hỗn hợp các chất Dioxin hay còn được gọi là tổng độ độc tương đương
(Toxic Equivalent - TEQ) được tính toán bằng cách lấy tổng tích số của nồng độ

từng đồng loại và giá trị hệ số độc của chúng[31].
Bảng 1.3: Hệ số độc tương đương của 17 đồng loại độc dioxin
Tên hợp chất

WHO-TEF
1998

2005

Tên hợp chất

Dibenzo-p-Dioxin

Dibenzofuran

(PCDD)

(PCDF)

WHO-TEF
1998

2005

2,3,7,8-TCDD

1

1

2,3,7,8-TCDF

0,1

0,1

1,2,3,7,8-PeCDD

1

1

1,2,3,7,8-PeCDF

0,05

0,03

1,2,3,4,7,8-HxCDD

0,1

0,1

2,3,4,7,8-PeCDF

0,5

0,3

1,2,3,6,7,8-HxCDD

0,1

0,1

1,2,3,4,7,8-HxCDF

0,1

0,1

1,2,3,7,8,9-HxCDD

0,1

0,1

1,2,3,6,7,8-HxCDF

0,1

0,1

1,2,3,4,6,7,8-HpCDD

0,01

0,01

2,3,4,6,7,8-HxCDF

0,1

0,1

OCDD

0,0001 0,0003 1,2,3,7,8,9-HxCDF

0,1

0,1

1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 0,01

0,01

1,2,3,4,7,8,9-HpCDF 0,01

0,01

OCDF

0,0001 0,0003

Một nhóm nghiên cứu của IARC đã phân loại TCDD là chất gây ung thư
nhóm I ở động vật cũng như ở người. Các ảnh hưởng của việc phơi nhiễm dioxin
chủ yếu được quan sát thấy trong các trường hợp phơi nhiễm do tai nạn nghề nghiệp
7

bao gồm sự xuất hiện của các dấu hiệu tổn thương da. Trong một số nghiên cứu
dịch tễ học ở người, triệu chứng nhiễm độc với TCDD tương tự với triệu chứng
phát hiện thấy khi nghiên cứu ở động vật thí nghiệm[31].
Dioxin có thể gây ra một số ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người
nếu quá trình phơi nhiễm xảy ra trong thời gian dài bao gồm biến đổi chức năng gan
trong đó có sự thay đổi hoạt động của enzym gan và cơ chế chuyển hóa chất béo,
suy giảm chức năng hệ miễn dịch, hệ nội tiết, hệ thần kinh, rối loạn chức năng của
cơ quan sinh sản, gia tăng nguy cơ mắc bệnh tiểu đường, tim mạch và một số bệnh
nhẹ liên quan đến cân nặng. Ngoài ra phải kể đến những ảnh hưởng sức khỏe
nghiêm trọng của dioxin đối với trẻ em do các bà mẹ bị phơi nhiễm với các chất
dioxin sinh ra như cân nặng khi sinh thấp, hệ thần kinh phát triển chậm, rối loạn
ứng xử, rối loạn nhận thức và rối loạn hóc môn tuyến giáp, thị lực và thính lực
yếu[5].
1.1.4 Ô nhiễm dioxin trong môi trường
Một phần nhỏ dioxin có thể được tạo thành do các quá trình cháy trong tự
nhiên nhưng nguồn chủ yếu là sản phẩm phụ của các hoạt động sản xuất công
nghiệp cũng như dân sinh[25].
Tuy nhiên dioxin được phát thải ra môi trường chủ yếu qua các hoạt động đốt
rác, sản xuất sắt thép, đốt nhiên liệu (than đá, dầu mỏ và khí thiên nhiên) và một số
quá trình công nghiệp có sự tham gia của các hợp chất chứa Clo hay sản xuất các
hợp chất cơ Clo (clophenols) như các nhà máy giấy hay nhà máy sản xuất thuốc diệt
cỏ và thuốc trừ sâu. Ngoài ra một lượng nhỏ PCDD/Fs cũng được phát hiện trong
khói thuốc lá, các hệ thống sưởi và các động cơ chạy bằng chì và dầu diesel. Dioxin
hình thành trong các quá trình đốt cháy chủ yếu qua ba cơ chế như sau:
- Sự phân hủy không hoàn toàn các hợp chất dioxin có sẵn trong thành phần
các chất tham gia quá trình đốt cháy (nhiên liệu, chất thải…), 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.

- Sự hình thành dioxin trong lò đốt thông qua các phản ứng hóa học giữa các

8


hợp chất hydrocacbon có cấu trúc nhân thơm (được biết đến như là các tiền chất
dioxin) với các hợp chất chứa clo. Các tiền chất dioxin gồm có Chlorobenzen,
Chlorophenol và Chlorobiphenyl.Các phản ứng này dễ dàng xảy ra trong các quá
trình đốt cháy không hoàn toàn .

Hình 1.3: Tồn lưu Dioxin/Furan chưa bị phân hủy trong quá trình đốt

Hình 1.4: Sự hình thành dioxin từ các tiền chất dioxin và các chất chứa Clo
Phản ứng tổng hợp từ đầu (de novo synthesis), đây là sự hình thành xuôi dòng
ở nhiệt độ thấp từ cacbon đơn giản và clo vô cơ. Quá trình này là quá trình phân
9


nhỏ và biến đổi của các phân tử có cấu trúc cacbon lớn sang các hợp chất vòng
(aromatic). Nó xảy ra trong khoảng nhiệt độ từ 250 – 4000C, thậm chí một số nhà
nghiên cứu khác còn cho rằng các phản ứng có thể xảy ra ở 10000C. Các đặc điểm
của phản ứng tổng hợp từ đầu bao gồm:
- Cacbon tạo thành dioxin có nguồn gốc từ cacbon rắn của tro bay
- Các ion Cu2+ có khả năng ảnh hưởng mạnh đến sự hình thành dioxin trong
khi các ion kim loại hóa trị 2 khác như Fe2+, Pb2+, Zn2+ ảnh hưởng rất nhỏ.
- Sự có mặt của oxy là yếu tố quyết định đến sự hình thành ban đầu (de novo
formation) và tỷ lệ tăng theo nồng độ của oxy.
Các dạng khí có chứa clo như HCl, Cl2 ảnh hưởng không đáng kể đến các
phản ứng de novo.Từ đó có thể kết luận rằng Cl và H trong dioxin dường như được
hình thành từ sự kết hợp giữa các hợp chất vô cơ với các phân tử cacbon.

Hình 1.5: Sự hình thành dioxin từ các tiền chất dioxin trong tro bay
Một nguyên nhân khác tạo ra các nguồn phát thải dioxin chính là các quá trình
đốt cháy hở (open burning) mà ví dụ điển hình là các đám cháy tại các bãi rác thải
sinh hoạt. Những nghiên cứu về mối liên hệ giữa nhựa Polyvinyl Chloride (PVC) và
sự hình thành dioxin trong các đám cháy từ bãi rác thải đã chứng minh điều này.
Một điều đáng ngại là mặc dù sự phát thải dioxin chỉ ở một khu vực nhất định
10


nhưng các hợp chất này lại có xu hướng phân bố trên toàn cầu.Điều này được khẳng
định trong một số nghiên cứu cho thấy dioxin được tìm thấy ở Bắc cực, khu vực
được biết đến là không hề có sự xuất hiện của nguồn phát thải dioxin. Sự vận
chuyển của dioxin trong không khí do các quá trình phát thải ở trên là con đường
chính dioxin thâm nhập vào môi trường và chuỗi thức ăn trong đó động vật càng
cao trong chuỗi thức ăn thì lượng dioxin được tìm thấy trong chúng càng lớn[16,29].
Tại Việt Nam, nguồn ô nhiễm dioxin chủ yếu trong các loại chất diệt cỏ được
quân đội Mỹ tiến hành phun rải trong chiến tranh Việt Nam trong khoảng thời gian
những năm 1962-1971. Lượng thuốc diệt cỏ sử dụng trong chiến tranh được ước
tính lên đến trên 80 triệu lít thuốc diệt cỏ có chứa khoảng 360kg dioxin với thành
phần chính là 2,3,7,8-TCDD - sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất thuốc diệt cỏ
chứa axit 2,4-Diclophenoxyacetic và 2,4,5-triclophenoxyacetic. Lượng dioxin hình
thành từ các hoạt động công nghiệp và dân sinh tại Việt Nam nhỏ hơn nhiều so với
lượng dioxin nguồn gốc chiến tranh[29] .Trong các nghiên cứu tiến hành đánh giá về
ảnh hưởng do phơi nhiễm dioxin, mới chỉ có thông tin về đồng loại độc nhất, 2,3,7,8TCDD mặc dù tất cả các đồng loại có vị trí nhóm thế Clo ở vị trí 2,3,7,8 đã được chứng
minh là đều gây độc[17].
1.1.5 Ô nhiễm dioxin trong thực phẩm
Con người có thể bị phơi nhiễm với các chất dioxin thông qua một vài con
đường như hít thở các hạt lơ lửng chứa dioxin trong không khí, hấp thụ qua da hay
tiêu thụ thực phẩm có chứa dioxin. Năm 1990, một nhóm nghiên cứu của WHO đã

kết luận rằng khoảng trên 90% lượng dioxin hấp thụ vào cơ thể là do tiêu thụ thực
phẩm bị nhiễm dioxin. Đó là kết quả của sự tích lũy các hợp chất dioxin từ môi
trường vào chuỗi thức ăn mà mắt xích cao nhất trong chuỗi thức ăn là con người, do
vậy các chất độc trong thực phẩm sẽ đi vào trong cơ thể người và được tích lũy ở
các mô mỡ[6]. Dioxin là những chất kị nước và tan tốt trong chất béo, một khi được
thải vào môi trường nước, dioxin thường tích tụ lại trong cơ thể sinh vật thủy sinh
và với nồng độ ngày càng tăng lên trong chuỗi thức ăn từ sinh vật phù du, tới cá
tôm, cua, ngao, sò, ốc,... và tới con người. Nồng độ dioxin trong cá thường cao gấp

11


hàng nghìn lần nồng độ trong nước.Một số nghiên cứu của nhà khoa học cho thấy
cho thấy nồng độ dioxin trong một số mẫu cá lấy ở các hồ trong và xung quanh khu
vực ô nhiễm dioxin là rất cao. Các động vật ăn cỏ như trâu bò, dê và các gia súc, gia
cầm chăn thả tự do tại các khu vực ô nhiễm như gà, vịt thường tích lũy dioxin với
nồng độ cao. Trong cơ thể động vật, dioxin không được chuyển hóa và thải ra ngoài
trong phân hay nước tiểu mà tích tụ lại trong các mô mỡ. Khi con người tiêu thụ
thịt, mỡ, sữa và các sản phẩm từ thịt, sữa động vật thì sẽ bị phơi nhiễm với dioxin.
Thông thường, rễ cây không hấp thụ dioxin, trừ một số loài cây như bí ngô và cà
rốt. Như vậy, tại các điểm nóng nhiễm dioxin thì cá, cua, ốc, tôm nước, thịt gà, vịt,
ngan, trứng, bí ngô và cà rốt chính là những loại thực phẩm nguy cơ cao về phơi
nhiễm dioxin.
Nhiều công trình nghiên cứu ghi nhận dioxin là một mối đe dọa cho môi
trường, hệ sinh thái, sức khỏe con người và là thách thức lớn cho ngành y tế công
cộng. Tổ chức Quốc tế Nghiên cứu về Ung thư thuộc Tổ chức Y tế Thế giới đã công
bố 2,3,7,8-TCDD (chất độc nhất trong nhóm dioxin) được xếp vào chất ung thư
nhóm 1 – nghĩa là “chất gây ung thư ở người” và không có liều phơi nhiễm an toàn
đối với dioxin. Ngoài khả năng gây ung thư, nhiễm dioxin cũng được cho là có khả
năng gây ra một loạt các vấn đề sức khỏe khác như rối loạn chức năng sinh sản,

phát triển, hệ thống miễn dịch và có liên quan tới các đột biến gây dị dạng bẩm sinh
ở trẻ, giảm khả năng sinh con, các vấn đề về phổi, da…
1.2. Giới thiệu sơ lƣợc về khu vực nghiên cứu
1.2.1 Vị trí địa lý
Thành phố Biên Hoà là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá, khoa học kỹ thuật
của tỉnh Đồng Nai. Phía Bắc giáp huyện Vĩnh Cửu, phía Tây giáp thành phố Hồ Chí
Minh, phía Tây Nam giáp huyện Long Thành, phía Đông giáp huyện Trảng Bom,
phía Tây Bắc giáp huyện Dĩ An và huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương.
Thành phố Biên Hoà nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, có diện
tích 15466 hecta, tổng diện tích tự nhiên là 264,08 km2 với 30 xã phường, dân số
1,1 triệu người (Thống kê năm 2015). Trong đó phường được tiến hành lấy mẫu là

12


Tân Phong, Bửu Long, Quanh Vinh và Trung Dũng. Điều kiện khí tượng thủy văn:
đây là vùng khí hậu nhiệt đới chia ra làm 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 2 đến
tháng 8; mùa khô từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau.
Sân bay Biên Hòa thuộc địa phận tỉnh Đồng Nai, có tọa độ: 105058’30” vĩ Bắc
và 1060 49’10” kinh Đông, phía Tây cách sông Đồng Nai khoảng 700 m (Hình 2.1).
Sân bay Biên Hoà là một căn cứ chính của chiến dịch Ranch Hand tại miền
Nam Việt Nam là chiến dịch phun rải chất độc da cam của quân đội Mỹ. Mật độ dân
cư cao là nguyên nhân làm cho Biên Hòa được coi là một trong những vùng ô
nhiễm trọng điểm, là nơi rủi ro đối với sức khỏe con người do ô nhiễm dioxin gây ra
và cần được quan tâm hàng đầu.

Hình 1.6: Bản đồ thành phố Biên Hòa
Đặc điểm thủy văn: lượng mưa trung bình năm từ 1600 mm đến 1800 mm.
Sông Đồng Nai chảy qua khu vực thành phố Biên Hòa dài khoảng 10 km, phân
thành nhánh phụ Sông Cái và tạo nên cù lao Hiệp Hòa. Trong sân bay thường có hệ

thống ao, hồ, nhằm thoát nước cho sân bay khi có mưa to. Về phía Nam khu nhiễm
Z1 trong sân bay Biên Hòa có mương thoát nước mưa từ sân bay đổ vào hồ số 1 và
13


hồ số 2 và các ao, ruộng trồng rau xung quanh. Hồ số 1 có diện tích khoảng 6.300
m2, hồ số 2 có diện tích khoảng 21.000 m2. Từ hồ số 2, các chất độc có thể theo
nước mưa chảy qua cống vào hồ Biên Hùng 1 và Biên Hùng 2 thuộc phường Trung
Dũng, sau đó theo hệ thống cống thoát nước chảy ra sông Đồng Nai. Về phía Tây
nam khu nhiễm Z1, còn có hồ Cổng 2. Từ hồ Cổng 2 chất độc có thể lan tỏa ra khu
ruộng cạnh hồ. Ngoài ra, phía Tây Nam đường băng sân bay có hệ thống mương ao,
hồ. Nước mưa chảy từ khu vực sân bay chảy vào các ao, hồ, sau đó ra sông Đồng
Nai trên địa phận phường Bửu Long.
Do tác động của thiên nhiên và con người, trạng thái khu ô nhiễm có nhiều
thay đổi: phá bê tông, đào lấy phế liệu, chặt cây tạo dòng chảy xói mòn do mưa gió,
có vùng đất xen kẽ với khu bê tông hóa. Thảm thực vật trên khu độc nghèo nàn, cỏ
mọc từng chỗ một, phía Đông của khu độc có vườn bạch đàn thưa, đặc điểm địa
tầng lớp trên của khu vực này chủ yếu là cát vàng. Phía đầu sân đỗ lớp trên có nhiều
khối bê tông bị phá hủy với kích thước lớn, và tại đây là một nền nhà bị phá hủy với
cốt bê tông, dưới đó là một lớp đất áo trộn các thành phần có lẫn đá, gạch, chiều dày
khoảng dưới 1m.
Kết quả nghiên cứu về tính chất đất tại khu vực này cho thấy:
- Chỉ tiêu pH: pHH2O dao động từ 4,0 đến 7,9 và pHKCl từ 4,0 đến 7,8. Đất tại
vùng này hơi chua và trung tính.
- Hàm lượng mùn: Hàm lượng mùn dao động từ 1,0 đến 2,6%, theo chỉ tiêu
đánh giá thổ nhưỡng, đất trong khu vực nằm trong giới hạn nghèo mùn. Theo chiều
sâu, lượng mùn phân bố không theo quy luật giảm dần tự nhiên, đất ở đây không
phải là đất liền thổ, và có độ mùn từng lớp khác nhau.
- Hàm lượng nitơ tổng số: Hàm lượng nitơ tổng số tỷ lệ thuận với hàm lượng
mùn và chiếm không quá 10%. Đối chiếu với bảng đánh giá hàm lượng đạm tổng

số, cho thấy đất khu vực ngày là đất nghèo đạm, hàm lượng đạm trong mẫu phù hợp
với lượng mùn và thực trạng khu đất.
- Hàm lượng Al và Fe trao đổi: hai giá trị này tại khu sân bay biến đổi không
theo quy luật, điều đó chứng tỏ đất từ nhiều nguồn khác nhau. Hàm lượng Al và Fe,

14


nhất là Fe2+ có vai trò quan trọng trong tiêu độc.
- Các kim loại nặng khác: hàm lượng asen tại các khu vực ô nhiễm được phát
hiện cao hơn đáng kể so với tiêu chuẩn quốc gia. Hiện tượng này có thể không phải
do các yếu tố địa chất, mà là do các hoạt động của con người. Hàm lượng đồng và
chì cao trong một vài điểm.
- Thành phần cơ giới đất: Kết quả khảo sát địa chất khu vực tương đối đồng
đều và ổn định, chỉ có thành phần đất bề mặt là khác nhau. Đất có thành phần cơ
giới nhẹ, chủ yếu là đất thịt nhẹ có hàm lượng sét dao động từ 0,87 đến 11,89% nghĩa là đất nghèo và rất nghèo sét. Theo chiều sâu: phân tích đến độ sâu 0,70 m,
cho thấy chủ yếu vẫn là đất thịt nhẹ. Sự phân bố hàm lượng sét không theo quy luật,
đất không liền thổ mà được hình thành trong quá trình xây dựng sân bay.
- Các nguyên tố vi lượng: đất ở đây có hàm lượng kẽm từ trung bình đến rất
giàu, hàm lượng Molipden (Mo) di động thấp, đất thuộc loại thiếu Mo. Do tính chất
thổ nhưỡng của đất: đất hơi chua, hàm lượng mùn và nitơ tổng số thấp, thành phần
cơ giới đất thuộc loại đất thịt nhẹ, hàm lượng sét thấp, tất cả những tính chất trên
cho thấy dioxin có thể thấm sâu vào trong đất và rất dễ bị nước mưa mang đất có
dioxin lan truyền đi xa và lắng đọng tại chỗ trũng như ao, hồ và ra sông[4].
1.2.2 Tình trạng ô nhiễm dioxin tại sân bay Biên Hòa
Trong chiến tranh Việt Nam, sân bay Biên Hòa là một trong những căn cứ
quân sự quan trọng bậc nhất của quân đội Mỹ ở Việt Nam. Từ năm 1961 đến năm
1972, quân đội Mỹ tiến hành chiến dịch Ranch Hand, chiến dịch này đã sử dụng
khoảng 80 triệu lít chất diệt cỏ đã được rải xuống để phá hủy rừng và cây cối. Phần
lớn chất diệt cỏ này có chứa chất vô cùng độc hại được biết đến với tên dioxin

(PCDD/Fs), đặc biệt là đồng phân 2,3,7,8 TCDD là đồng phân độc nhất trong số các
đồng phân của PCDD/Fs. PCDD/Fs là nhóm chất độc nhân tạo trong nhóm chất hữu
cơ khó phân hủy (POPs). Sự phơi nhiễm PCDD/Fs với nồng độ thấp ở người và
động vật được cho là có mối liên hệ trực tiếp với những ảnh hưởng xấu lên sức khỏe
như nguy cơ ung thư, khả năng sinh sản, giảm khả năng miễn dịch, làm rối loạn
hormon…[4].

15


Người ta ước tính rằng, trong chiến dịch Ranch Hand, có khoảng 2,1 đến 4,8
triệu người Việt Nam đã phơi nhiễm dioxins do tiếp xúc với chất da cam[4]. Bên
cạnh đó, những tác động môi trường và sức khỏe con người của chất độc da cam
vẫn được ghi nhận cho đến ngày nay.
Ước tính có khoảng 33 triệu lít thuốc diệt cỏ đã được vận chuyển đến sân bay
Biên Hòa trong chiến dịch Ranch Hand, trong đó chất da cam chiếm khoảng 60%
(khoảng 20,4 triệu lít hoặc 98,000 thùng, mỗi thùng 204 lít). Công tác bảo quản và
vận chuyển không tốt là nguyên nhân chính gây ra sự rò rỉ hóa chất có chứa hàm
lượng cao dioxin ra môi trường trong sân bay. Ví dụ, từ tháng 9 năm 1969 đến
tháng 4 năm 1970, đã xảy ra 4 vụ đổ tràn hóa chất ở sân bay Biên Hòa. Hai trong số
đó làm đổ 28,000 lít chất da cam từ xe bồn và 2 vụ khác làm đổ 28,000 lít chất độc
trắng. Sự cố đổ hoặc rò rỉ là nguyên nhân chính gây ô nhiễm nồng độ rất cao chất da
cam có chứa dioxin tại một số khu vực trong sân bay làm cho sân bay trở thành một
điểm nóng về ô nhiễm chất da cam/dioxin ở Việt Nam. Những lo ngại về ảnh hưởng
tiêu cực của ô nhiễm chất da cam/dioxin tới môi trường khu vực và sức khỏe người
dân, Việt Nam đã tiến hành một dự án tiến hành thu gom và chôn lấp vào khu vực
Z1 với diện tích 4ha toàn bộ khối lượng đất bị ô nhiễm nặng. Tuy nhiên, sân bay
Biên Hòa vẫn đang được sử dụng với nhiều mục đích quân sự khác nhau dẫn đến
việc khoanh vùng đánh giá ô nhiễm gặp nhiều khó khăn và hạn chế. Điều này làm
gia tăng mối quan ngại về những khu vực phơi nhiễm chất da cam/dioxin chưa được

các chuyên gia môi trường điều tra. Hơn nữa, diện tích ô nhiễm AO/dioxin có thể
lan rộng ra bởi lũ lụt và mưa, rửa trôi đất bị phơi nhiễm[4].

16


CHƢƠNG II : ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tƣợng và nội dung nghiên cứu
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận văn là sự tích lũy dioxin trong các loại thực
phẩm bao gồm thịt, cá, trứng và rau thu thập tại khu vực sân bay và khu vực lân cận
sân bay bao gồm các phường Tân Phong, Bửu Long và Quang Vinh.

Hình 2.1: Bản đồ khu vực nghiên cứu

17