Đánh giá thực trạng thu gom xử lý và xây dựng mô hình thực nghiệm xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật quy mô phòng thí nghiệm

Đánh giá thực trạng thu gom xử lý và xây
dựng mô hình thực nghiệm xử lý bao bì thuốc
bảo vệ thực vật quy mô phòng thí nghiệm áp dụng tại Đặng Xá, Gia Lâm, Hà Nội và
Tân Tiến, Văn Giang, Hưng Yên
Phạm Thị Bưởi
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn Thạc sĩ ngành: Khoa học môi trường; Mã số: 60 85
02 Người hướng dẫn: PGS. TS. Trịnh Thị Thanh
Năm bảo vệ: 2012
Abstract: Thực trạng thu gom, xử lí bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên các vùng sản
xuất rau tại Đặng Xá – Gia Lâm – Hà Nội và Tân Tiến – Văn Giang – Hưng Yên.
Nghiên cứu mô hình xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên vùng sản xuất nông
nghiệp quy mô cấp xã bằng phương pháp sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh và kiềm hóa
đảm bảo vệ sinh môi trường. Nghiên cứu sử dụng tác nhân oxy hóa (tác nhân
Fenton ) cho xử lý lượng thuốc BVTV tồn đọng còn bán dính trong bao bì . Nghiên
cứu sử dụng tác nhân kiềm hóa (tác nhân Ca (OH)2) cho xử lý lượng thuốc BVTV
tồn đọng còn
bám dính trên bao bì . Xây dưṇ g quy trình thu gom và xử lý bao b ì thuốc BVTV và
đề xuất cơ chế duy trì hoạt động thu gom.
Keywords: Bao bì; Thuốc bảo vệ thực vật; Xử lý ô nhiễm
Content
MỞ ĐẦU
Theo ước tính, lượng bao bì thuốc BVTV thường chiếm khoảng 14,86% so với lượng
thuốc tiêu thụ, như vậy mỗi năm chúng ta đã thải ra môi trường sản xuất khoảng 15.000
tấn bao bì các loại. Trước đây, phần lớn vỏ bao bì là chai thủy tinh nhưng gần đây đã
được thay thế bằng một phần lớn chai nhựa và các túi Polyethylen, đây là các chất
Polyethylen khó phân giải. Theo kết quả nghiên cứu của Viện Bảo vệ thực vật cho thấy,
lượng thuốc còn bám lại trên vỏ bao bì trung bình chiếm 1,85% tỷ trọng bao bì, như vậy
mỗi năm chúng ta đã đổ vào môi trường sản xuất khoảng trên 200 tấn thuốc BVTV.
Lượng thuốc này đã gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người dân, ô nhiễm
nguồn đất, nước và nhiễm bẩn nông sản (Nguyễn Trường Thành , 2007 [8]).

Trong khi trên thế giới đã có rất nhiều mô hình thu gom và xử lý bao bì thuốc BVTV
nhưng hầu như chưa có mô hình thu gom và xử lý nào phù hợp với đặc thù của nền sản xuất
nhỏ, không tập trung như Việt Nam, các nghiên cứu trong nước về vấn đề này cũng còn hoàn
toàn bị bỏ ngỏ. Hiện chưa có cơ quan quản lý cũng như cơ quan nghiên cứu nào vào cuộc để


xem xét những tác động tiêu cực của bao bì thuốc BVTV, đề xuất mô hình thu gom, làm sạch
và phân hủy thuốc bám dính trong bao bì cũng như tiêu hủy bao bì một cách an toàn, hiệu
quả và phù hợp với các địa phương. Một vấn đề đáng quan tâm là tập quán canh tác thủ công
nên phần lớn người dân sau khi phun thuốc BVTV cho cây trồng thường để lại bao bì ngay
trên bờ ruộng hoặc vứt xuống kênh mương nội đồng gây ô nhiễm môi trường.
Tại một số địa phương như Hà Nội, Hưng Yên, Vĩnh Phúc... Chi cục BVTV địa phương
cũng đã đề xuất mô hình thu gom vỏ bao bì thuốc BVTV để chứa trong các bể xi măng để
chờ tiêu hủy. Đồng thời, Chi cục cũng đã tập trung vào việc vận động và tuyên truyền nông
dân thu gom và xử lý bao bì sau sử dụng đặc biệt là tại các vùng sản suất nông sản an toàn.
Tuy nhiên, do chưa được đầu tư đồng bộ cho công tác nghiên cứu và nâng cao năng lực của
người dân nên kết quả của mô hình cũng chưa thực sự giải quyết triệt để được yêu cầu trong
công tác thu gom và tiêu hủy bao bì sau sử dụng. Do vậy chúng tôi lựa chọn nghiên cứu luận
văn là: “Đánh giá thực trạng thu gom xử lý và xây dựng mô hình thực nghiệm xử lý bao bì
thuốc bảo vệ thực vật quy mô phòng thí nghiệm -Áp dụng tại Đặng Xá – Gia Lâm và Tân Tiến
– Văn Giang – Hưng Yên”
Mục tiêu của luận văn là xác định thực trạng tình hình thu gom, xử lí bao bì thuốc bảo
vệ thực vật trên các vùng sản xuất rau tại Hà Nội và Hưng Yên và nghiên cứu mô hình xử lý
bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên vùng sản xuất rau quy mô cấp xã bằng phương pháp sử dụng
tác nhân oxy hóa mạnh và kiềm hóa đảm bảo vệ sinh môi trường.
Nội dung của luận văn là:
Thực trạng thu gom, xử lí bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên các vùng sản xuất rau tại
Đặng Xá – Gia Lâm – Hà Nội và Tân Tiến – Văn Giang – Hưng Yên.
Nghiên cứu mô hình xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên vùng sản xuất nông
nghiệp quy mô cấp xã bằng phương pháp sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh và kiềm hóa đảm

bảo vệ sinh môi trường.
- Nghiên cứu sử dụng tác nhân oxy hóa (tác nhân Fenton) cho xử lý lượng thuốc
BVTV tồn đọng còn bán dính trong bao bì.
- Nghiên cứu sử dụng tác nhân kiềm hóa (tác nhân Ca(OH)2) cho xử lý lượng thuốc
BVTV tồn đọng còn bám dính trên bao bì.
- Xây dưṇ g quy trình thu gom và xử lý bao bì thuố c BVTV và đề xuất cơ chế
duy trì hoạt động thu gom.

2


CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về hiện trạng ô nhiễm của bao bì thuốc bảo vệ thực vật
1.1.1. Hiện trạng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật
Thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) là những hợp chất độc có nguồn gốc tự nhiên hoặc
được tổng hợp từ các chất hóa học, dùng để phòng, trừ dịch hại trên cây trồng, điều hòa sinh
trưởng thực vật, xua đuổi hoặc thu hút các loại sinh vật gây hại trên thực vật đến để tiêu diệt.
Theo thống kê của Cục BVTV, nếu trước năm 2003, lượng thuốc BVTV nhập khẩu vào Việt
Nam không bao giờ vượt quá con số 40.000 tấn/năm, nhưng kể từ năm 2004 đến nay đã tăng
gấp đôi, cá biệt kể từ năm 2008, lượng thuốc BVTV nhập khẩu lên tới hơn 100.000 tấn
(Vương Trường Giang và cs, 2011 [2]).
1.1.2. Hiện trạng thải bỏ bao bì thuốc bảo vệ thực vật
Tính đến năm 2009, trên địa bàn các tỉnh trong cả nước lượng bao bì thuốc cần xử lý đã lên
đến 69.640 tấn và còn tích lũy qua các năm.
1.1.3. Ảnh hưởng của bao bì thuốc bảo vệ thực vật đến môi trường và con người
- Gây ô nhiễm từ nguồn thuốc còn bám dính lại trên vỏ bao
- Gây ảnh hưởng đên sức khoẻ con người do bị xây xát, thương tích khi tiếp xúc với
bao bì đặc biệt là các dạng chai thuỷ tinh.
- Gây ô nhiễm môi trường từ các dạng bao, túi Polyethylen hay các chất hữu cơ khó
phân giải khác tích tụ lại.

1.2. Tổng quan về công nghệ xử lý bao bì thuố c BVTV trên thế giới
1.2.1. Phương pháp hấp phụ
Là việc sử dụng các chất hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên hoặc các chất hấp phụ tổng
hợp khác để hấp phụ các thuốc bảo vệ thực vật sau khi chúng được hoà tan vào nước. Các loại
chất hấp phụ bao gồm: than hoạt tính, silicagel, nhựa tổng hợp có khả năng trao đổi ion,
cacbon sunfua, than nâu, than bùn, than cốc, dolomit, cao lanh, tro và các dung dịch hấp phụ
lỏng.
1.2.2. Phương pháp oxy hoá khử
Có hai loại phản ứng oxy hoá khử là oxy hoá trong môi trường axit và oxy hoá trong
môi trường kiềm. Mục đích của quá trình oxy hoá khử là dùng các chất có tính oxy hoá để
phá vỡ một số liên kết nhất định, chuyển hoá chất có độc tính cao thành chất có độc tính
thấp hơn hoặc không độc. Các tác nhân oxy hóa thường được dùng là: Chlorine, Ozone,
Potassium permanganate (KMnO4), Dihydro dioxit (H2O2)
1.2.3 Phương pháp thuỷ phân
Để xử lý các bao bì chứa thuốc thuộc nhóm Lân hữu cơ, Carbamate và Pyrethroids
bằng cách sử dụng Na2CO3 hoặc NaOH để xử lý thuốc khi đã hoà tan trong nước.
1.2.4. Lò đốt nhiệt độ cao


Đây là một trong những công nghệ được nghiên cứu đầy đủ nhất và ứng dụng rộng rãi
nhất ở nhiều nước đặc biệt là các nước công nghiệp phát triển để tiêu huỷ nhiều loại thuốc và
bao bì chứa các chất thuộc nhóm clo hữu cơ khó phân giải (POPs) như thuốc trừ sâu clo hữu
cơ, PCBs, các loại chất nổ.
1.2.5. Biện pháp bao vây, ngăn chặn cách ly, chôn lấp
Đây là phương pháp được sử dụng trong trường hợp bao bì có lẫn thuốc clo hữu cơ
bền vững như DDT hoặc sử dụng khi thuốc tồn đọng có chứa các kim loại nặng nguy hiểm.
1.2.6. Xử lý sinh học
Sử dụng hệ vi sinh vật đặc hiệu để phân hủy các hoạt chất thuốc bảo vệ thực vật thành
các chất không độc. Quá trình xử lý sinh học có thể diễn ra trong hai điều kiện là hiếu khí và
hiếm khí, tùy từng điều kiện và chủng loại vỏ bao bì thuốc BVTV.

1.3. Một số công nghệ đƣợc áp dụng xử lý bao bì thuố c BVTV tại Việt Nam
1.3.1. Công nghệ thiêu đốt
Hiện tại ở nước ta có một số công ty có hệ thống lò đốt đáp ứng đủ điều kiện đốt
thuốc bảo vệ thực vật an toàn như công ty xi măng Holcim tại Kiên Giang, Công ty Môi
trường Xanh tại Hải Dương.
1.3.2. Công nghệ Na-tech
Đây là phương pháp sử dụng Na kim loại để khử các thuốc Clor hữu cơ. Nghiên cứu là
sự phối hợp giữa Viện Hoá học và Viện Bảo vệ thực vật năm 2006 phương pháp Na-Tech đã
thu được kết quả bước đầu: Thuốc Endosulfan sau xử lý đã không còn ở dạng ban đầu.
1.3.3. Xử lý sinh học
Đây cũng là hướng cần nghiên cứu và ứng dụng ở nước ta. Trong các năm qua, một số
cơ quan nghiên cứu đã thử nghiệm sử dụng vi sinh vật đặc hiệu phân huỷ DDT. Song cho đến
nay chúng tôi chưa thấy có báo cáo kết quả nào có khả trong ứng dụng trong thực tiễn.
1.3.4. Chôn lấp
Ở nước ta, việc chôn lấp bao bì thuốc BVTV cũng đã được nghiên cứu ứng dụng ở
nhiều cấp độ khác nhau ở hầu khắp các địa phương. Song, hầu hết đây là giải pháp tình thế.
Phần nhiều là các bể xây xi măng chưa đảm bảo tiêu chuẩn chôn lấp thuốc BVTV (như ở
Viện BVTV, tỉnh Nghệ An,....). Hầu hết các bao bì thuốc chôn lấp này cần phải xử lý triệt để
bằng các phương pháp khác để tránh ô nhiễm ra môi trường (Nguyễn Trường Thành , 2007
[8]).
1.3.5. Công nghệ sử dụng tác nhân oxy hoá mạnh (tác nhân Fenton)
2+

Tác nhân Fenton (Fe + H2O2) là một trong các hệ oxy hoá mạnh nhất đang được
nghiên cứu và đưa vào ứng dụng để xử lý các hóa chất bảo vệ thực vật và rất có hiệu quả trên
nhiều loại hợp chất hữu cơ khác nhau trong đó có POPs.
1.3.6. Công nghệ sử dụng tác nhân kiềm hóa
Hầu hết các thuốc BVTV đều có tính axit, tan mạnh trong nước. Sử dụng tác nhân
Ca(OH)2 sẽ xảy ra phản ứng trao đổi nhóm thuỷ phân trong một số thuốc được thay thế bằng
OH và độ độc có thể giảm đi nhiều.

CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢ ƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu là bao bì thuốc bảo vệ thực vật thải bỏ trong quá trình sản
xuất nông nghiệp .
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp tổng quan
Dựa vào các thông tin điều tra khảo sát, các kết quả nghiên cứu của đề tài các nhà
khoa học, các chuyên gia và các tài liệu tham khảo để bổ sung vào luận văn cao học.
2.2.2. Phương pháp khảo sát thực địa
Tiến hành thu thập mẫu tại các vùng khảo sát, các mẫu bao bì được lấy tại các khu
vực trồng rau, do đặc điểm bao bì thuốc BVTV bị vứt bỏ tại đầu thửa, mương nước nên tiến
hành lấy mẫu theo kiểu thu nhặt mẫu. Với mục tiêu thu thập khoảng 3 kg bao bì tại mỗi điểm
lấy mẫu ta tiến hành thu mẫu trên diện tích 3 ha và được ký hiệu từ MV1 đến MV6.
2.2.3. Phương pháp thực nghiệm
a. Thí nghiệm oxy hóa hóa học (tác nhân Fenton)
Tiến hành thí nghiệm: Lấy 10kg bao bì thuốc bảo vệ thực vật, cắt nhỏ phần bao bì
bằng chai nhựa và túi polyethylene cho vào thùng chứa có dung tích 200 lít, sau đó cho các
chai thủy tinh vào cùng rồi bổ sung vào 100 lít nước ngâm trong 1 ngày, sau khi ngâm dùng
máy khuấy liên tục trong 1giờ đồng hồ để hòa tan toàn bộ lượng thuốc còn tồn đọng trong bao
bì vào dung dịch nước. Xả nước từ thùng ngâm bao bì sang thùng xử lý, phần bao bì cho thêm
100 lít nước dùng máy khuấy liên tục trong 1 giờ, xả nước sang bể xử lý trộn lẫn với nước rửa
lần đầu, lấy mẫu nước và bao bì đã rửa để xác định tổng dư lượng thuốc BVTV. Sau đó lấy
phần dịch nước đem tiến hành các thí nghiệm.
Thí nghiệm 1.1: Xác định tỉ lệ

CFe 2 : CH 2O2 tối ưu cho việc phân giải thuốc BVTV, khống
chế pH = 3 bằng cách bổ sung axit HNO3. Lựa chọn nồng độ H2O2 là 1000mg/l (hình 3.4)
Mô tả thí nghiệm: Chuẩn bị 06 cốc thủy tinh 200ml đánh số từ CT1.1 đến CT1.6, dùng

ống đong lấy chính xác 100ml dung dịch thuốc từ thùng chứa dung dịch mẫu đã được khuấy
trộn vào các cốc, điều chỉnh pH bằng 3 [29], nhiệt độ môi trường ở điều kiện thường. Lấy
2+
chính xác lượng dung dịch Fe và H2O2 đã được chuẩn bị theo công thức thí nghiệm (bảng
2.1), mẫu CT1.6 là mẫu đối chứng. Dùng máy khuấy từ khuấy liên tục trong vòng 30 phút.
Các mẫu được lấy để phân tích dư lượng thuốc BVTV trước và sau khi tiến hành thí nghiệm 6
giờ.
Thí nghiệm 1.2 xác định tỉ lệ tác nhân Fenton và nồng độ thuốc BVTV
Tiến hành thí nghiệm như phần trên, sử dụng tỉ lệ

CFe 2: CH

tối ưu. Các cốc thủy tinh

2O2

đánh số từ CT1.7 đến CT1.12, mẫu CT1.12 là mẫu đối chứng.
Mô tả thí nghiệm: Chuẩn bị 06 cốc thủy tinh 200ml đánh số từ CT1.6 đến CT1.10,
dùng ống đong lấy chính xác 100ml dung dịch thuốc từ thùng chứa mẫu đã được khuấy trộn
vào các cốc, điều chỉnh pH bằng 3 [29], nhiệt độ môi trường ở điều kiện thường. Lấy chính
2+
xác lượng dung dịch Fe và H2O2 (tác nhân Fenton) đã được chuẩn bị theo bảng công thức thí
nghiệm (bảng 2.2), sử dụng tỷ lệ CFe 2 : CH 2O2 tối ưu trên thí nghiệm 1.1. Dùng máy khuấy
từ


khuấy liên tục trong vòng 30 phút. Theo dõi thí nghiệm và lấy mẫu trong vòng 72 giờ. Tiến


hành lấy mẫu phân tích trước và sau phản ứng 6; 24; 72 giờ.

b. Thí nghiệm kiềm hóa (tác nhân Ca(OH)2)
Thí nghiệm 2: Khảo sát tỷ lệ mCa(OH)2:m vỏ thuốc BVTV
Mô tả thí nghiệm: Chuẩn bị 06 cốc thủy tinh 200ml đánh số từ CT2.1 đến CT2.6, lấy
chính xác 200ml dung dịch thuốc từ thùng chứa mẫu đã được khuấy trộn vào các cốc. Cân lần
lượt lượng Ca(OH)2 như trên công thức thí nghiệm, dùng máy khuấy từ khuấy mạnh trong
vòng 30 phút. Theo dõi thí nghiệm và lấy mẫu trong vòng 72 giờ. Các mẫu được lấy để phân
tích trước và sau khi phản ứng xảy ra được 6; 24; 72 giờ.
c. Phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm
- Phân tích hàm lượng thuốc BVTV trong các mẫu bao bì thuốc BVTV bằng phương pháp
DFG, phương pháp sắc ký khí GCMS và sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC/PAD-UV tại
Trung tâm phân tích và chuyển giao công nghệ môi trường, Viện Môi trường nông nghiệp,
Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn
-

Nhiệt độ được đo bằng nhiệt kế thủy ngân

-

pH được đo bằng máy đo pH của Hach, Mỹ

Tóm tắt quá trình xử lý mẫu bao bì và mẫu nƣớc:
Cân 20g mẫu vỏ bao bì, ngâm chiết rút thuốc BVTV bằng 100ml Aceton.
Quy trình xử lý mẫu được thực hiện theo các bước sau :
Lấy 20ml mẫu định mức thành 200ml cho vào bình chiết, thêm 20ml NaCl bão hòa,
thêm 25ml dichlormethane, lắc trong 5 - 10 phút, để lắng rồi chiết lấy phần dung môi
dichlormethane. Loại bỏ nước lẫn trong dung môi bằng cách cho chảy qua phễu lọc chứa 20g
Na2SO4, lọc dung môi vào bình cầu A, lặp lại bước chiết mẫu 2 lần, tráng rửa phễu lọc chứa
20g Na2SO4 bằng dung môi dichlormethane sau đó mang cất khô làm giàu tới khi còn khoảng
1ml. Làm sạch bằng chiết pha rắn sử dụng cột SPE đã hoạt hóa bằng 20 - 30ml dung môi nHexan. Dùng 20ml hỗn hợp dung dịch n-hexan :dichlormetan :acetonitril rửa giải các chất cần
phân tích ra khỏi cột chiết, thu dịch xuống bình cầu B. Cất khô và thu mẫu để phân tích trên

GCMS, HPLC.
2.2.4. Phương pháp đánh giá xử lý số liệu
Dựa vào kết quả điều tra khảo sát thực địa và kết quả phân tích mẫu số liệu được xử lý
trên máy tính và được tính toán trên phần mềm excel, GCMS Solution, HPLC Empower pro.


CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả khảo sát thực trạng thu gom, xử lí bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên các
vùng sản xuất rau của Đặng Xá– Gia Lâm – Hà Nội và Tân Tiến – Văn Giang – Hƣng
Yên
3.1.1. Kết quả khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV tại các vùng nghiên cứu
Đặng Xá diện tích nông nghiệp là 321,06 ha mỗi năm sử dụng khoảng 6000kg thuốc
BVTV. Tân Tiến với diện tích sản xuất nông nghiệp là 659,58 ha mỗi năm sử dụng trên
12000kg thuốc BVTV. Tổng lượng thuốc sử dụng của hai xã mỗi năm theo ước tính là trên
18000kg, tương ứng với lượng bao bì khoảng gần 3000kg.
3.1.2. Kết quả khảo sát tình hình thải bỏ bao bì thuốc BVTV tại các vùng nghiên cứu
Tại Đặng Xá, cùng với việc đầu tư phát triển sản xuất nông nghiệp thì vấn đề sử dụng
thuốc BVTV và các chất thải từ quá trình sản xuất cũng rất được quan tâm. Đặc biệt trong
năm 2008 qua được sự hỗ trợ của FAO và chi cục BVTV Hà Nội đã xây 13 bể chứa thuốc bảo
vệ thực vật cho nông dân có nơi để bao bì, vỏ thuốc tập trung nhằm hạn chế ô nhiễm nguồn
nước và môi trường sinh thái, nhưng chúng chưa có nắp đậy, chưa tuân thủ các yêu cầu về
cách ly an toàn. Một vấn đề đặt ra là chưa có hướng xử lý hiệu quả nào cho loại rác thải này.
Tại Tân Tiến, mặc dù đang được đầu tư mạnh mẽ song nền sản xuất nông nghiệp tại
đây chưa được quy hoạch chi tiết, sản xuất vẫn theo hướng tự phát nhỏ lẻ và chưa được đầu tư
đồng bộ. Việc sử dụng thuốc BVTV trong sản xuất cũng tuân theo quy luật của sản xuất mà
chưa có biện pháp quản lý nào do vậy các chất thải từ quá trình sản xuất cũng như bao bì
thuốc BVTV chưa được thu gom đúng quy cách mà chủ yếu thải bỏ trực tiếp tại đầu thửa
ruộng hoặc mương nước tưới.
3.1.3. Kết quả khảo sát tồn dư thuốc BVTV trong bao bì tại vùng nghiên cứu
Tiến hành thu thập mẫu tại các vùng điều tra và đưa về phân tích tại Trung tâm phân

tích và chuyển giao công nghệ môi trường – Viện Môi trường nông nghiệp. Kết quả cho thấy
dư lượng các hoạt chất thuốc BVTV còn bám dính trên bao bì rất đa dạng, thay đổi theo từng
vùng canh tác các đối tượng canh tác khác nhau
Bảng 3.3: Dư lượng thuốc BVTV trên mẫu bao bì thu thập

STT

1

2

3

4

Ký hiệu Địa điểm thu thập mẫu
mẫu
(Lấy mẫu ngẫu nhiên)

Tổng dƣ lƣợng
thuốc BVTV (*)
(ppm)

MV1

Thu thập mẫu trên diện tích 3ha xen canh
rau lúa tại Thôn Kim Ngưu – Tân Tiến – 4316,59
Văn Giang

MV2

Thu thập mẫu trên diện tích 3ha xen canh
rau và cây ăn quả tại Thôn Đa Ngưu – Tân 3887,20
Tiến – Văn Giang

MV3

Thu thập mẫu trên diện tích 3ha chuyên
canh rau tại Thôn Phượng Trì – Tân Tiến – 4880,53
Văn Giang

MV4

Thu thập mẫu trên diện tích 3ha chuyên
canh rau tại Hoàng Long – Đặng Xá – Gia 3624,10
Lâm


5

6

MV5

Thu thập mẫu trên diện tích 3ha chuyên
canh rau tại Đổng Xuyên – Đặng Xá – Gia 4050,60
Lâm

MV6

Thu thập mẫu trên diện tích 3ha chuyên
canh rau tại Viên Ngoại – Đặng Xá – Gia 2288,31
Lâm

((*): Tổng cộng nồng độ các hoạt chất được thể hiện tại phụ lục 3.1)
Qua phân tích cho thấy các thuốc được sử dụng nhiều nhất tại hai địa phương trên
thuộc nhóm thuốc trừ sâu sinh học như Abamectin, Emmamectin benzoat, Fipronil. Các thuốc
như Chlorpyrifos ethyl (thuộc nhóm lân hữu cơ), Imidacloprid (nhóm Chloronicotinyl),
Cypermethrin, Permethrin, (nhóm Pyrethroid) ... các thuốc này dùng để trừ sâu trên các đối
tượng rau. Ngoài ra các hoạt chất như metalaxyl (nhóm Alanine), Hexaconazole (nhóm
Triazole) được dùng nhiều để trừ bệnh và Butachlor (nhóm Acetamide); Paraquat (nhóm
Bipyridyllum) được dùng để trừ cỏ.
3.1.4. Kết quả khảo sát đề xuất của người dân về hình thức tổ chức quản lý thu gom và
xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật
Sau khi tổng hợp kết quả điều tra về những ý kiến đóng góp và kiến nghị cũng như
mong muốn của người dân chúng tôi nhận thấy rằng có 55,74% ý kiến mong muốn có bể
chứa hoặc thùng chứa bao bì thuốc bảo vệ thực vật; 21,11% ý kiến yêu cầu được cải tiến
thùng chứa như thùng phải có nắp, sơn sửa lại, thiết kế phù hợp để tránh bị vỡ hoặc mất
trộm. Bên cạnh đó cũng có rất nhiều những ý kiến đóng góp khác nhau như: tuyên truyền tập
huấn nâng cao ý thức người dân (20,93%); cần kinh phí cho hoạt động thu gom (28,15%);
sản xuất bao bì tự tiêu hủy (1,67%); tăng cường các đợt vệ sinh đồng ruộng (13%); sự quản
lý và quy định chặt chẽ của địa phương 13,7%; phân loại rác thải sinh hoạt và vỏ bao bì
thuốc bảo vệ thực vật 1,67%; có người thu gom thường xuyên (6,67%); 4,26% người được
phỏng vấn không có ý kiến gì. Tuy nhiên phần lớn người dân mong muốn có biện pháp xử
lý tốt hơn nguồn rác thải này (46,11%) (bảng 3.4).
3.15. Những khó khăn và tồn tại trong công tác thu gom và xử lý bao bì thuốc BVTV
Về kỹ thuật
+ Bể thu gom và lưu chứa
+ Xử lý sau thu gom
Về cơ chế chính sách

Về kinh phí
3.2. Kết quả thực nghiệm xử lý bao bì thuốc BVTV quy mô phòng thí nghiệm
Tiến hành chuẩn bị dung dịch mẫu cho thí nghiệm như ở phần 2.2.3, phân tích dung
dịch mẫu trước xử lý và bao bì thuốc BVTV sau khi được rửa sạch thu được kết quả như bảng
3.5:
Bảng 3.5: Dư lượng thuốc BVTV trên mẫu nước và bao bì sau xử lý
Loại mẫu

Tổng dƣ lƣợng thuốc BVTV (*) (ppm)

Mẫu nước trước xử lý

329,65


Mẫu bao bì sau khi được làm sạch

4,91

((*): Tổng cộng nồng độ các hoạt chất được thể hiện tại phụ lục 3.2)
Lượng thuốc BVTV trung bình trên bao bì thu gom tại các điểm lấy mẫu là khoảng
4000ppm, sau khi ngâm và rửa thì giảm xuống còn 4,91ppm, như vậy lượng thuốc tồn dư
trong bao bì đã giảm hơn 98%. Bao bì sau xử lý được xem là sạch thuốc BVTV.
3.2.1. Kết quả thí nghiệm oxy hóa tác nhân Fenton
a. Thí nghiệm 1.1: Kết quả xác định tỉ lệ C
Fe 2 : CH 2O2 tối ưu cho việc phân giải
BVTV.
thuốc
Theo phân tích mẫu được thu thập tại các vùng nghiên cứu, trung bình các hoạt chất
BVTV còn trên bao bì khoảng 0,5% khối lượng bao bì do vậy lượng thuốc còn lại trên bao bì

chiếm gần 2% tổng khối lượng bao bì (do thuốc BVTV còn chứa các dung môi và phụ gia),
trong thí nghiệm sử dụng lượng H2O2 tương đương với lượng thuốc tồn đọng trong vỏ bao bì.
Bố trí thí nghiệm sử dụng chung mẫu trước xử lý vì vậy kết quả mẫu trước phân tích
là đồng nhất.
Bảng 3.6 . Kết quả phân tích mẫu trước và sau khi phản ứng xảy ra
trong thí nghiệm 1.1
Công thức

Tổng dƣ lƣợng thuốc BVTV (*)(ppm) ở các thời điểm
lấy mẫu
Trƣớc TN

Sau TN 6 giờ

106,18
CT1.1
329,65
98,45
CT1.2
329,65
82,75
CT1.3
329,65
55,45
CT1.4
329,65
54,39
CT1.5
329,65
CT1.6

329,65
321,56
((*) Tổng cộng nồng độ các hoạt chất được thể hiện tại phụ lục 3.3)
Theo kết quả trong thí nghiệm khảo sát xác định tỷ lệ

CFeSO4.7 H 2O : CH 2O2 tối ưu cho quá

trình xử lý thuốc BVTV bằng phương pháp oxy hoá hoá học. Ta thấy công thức CT1.4 làm
giảm nồng độ thuốc xuống còn 55,45ppm và công thức CT1.5 làm giảm tỷ lệ thuốc xuống còn
54,39ppm (có giảm, nhưng không đáng kể). Tuy nhiên lượng FeSO4.7H2O tăng lên lớn (bước
nhảy của lượng FeSO4.7H2O lớn). Để tiết kiệm chi phí xử lý và tránh ô nhiễm thứ cấp ta
chọn tỷ lệ CFeSO4.7 H 2O : CH 2O2 như ở CT1.4.
b.

Thí nghiệm 1.2: Xác định tỉ lệ ( CFeSO4.7 H 2O : CH 2O2 ) : Cthuốc BVTV
Từ kết quả của thí nghiệm (a) ta lựa chọn tỷ lệ CFeSO4.7 H 2O : CH

là 1: 2,5 như ở công

2O2

thức CT1.4.
Bố trí thí nghiệm như ở phần trên ta được kết quả như sau:
Bảng 3. 7 : Kết quả phân tích mẫu theo thời gian trong thí nghiệm 1.2


Công
thức

Tổng dƣ lƣợng thuốc BVTV (ppm)

Trƣớc
ứng

Hiệu suất
xử lý sau
phản Sau
phản Sau phản Sau phản 72 giờ (%)
ứng 6 giờ
ứng 24 giờ ứng 72 giờ

62,25
CT1.7
329,65
58,73
49,84
84,88
48,84
37,35
CT1.8
329,65
31,54
90,43
27,46
6,46
CT1.9
329,65
2,51
99,24
27,83
7,83

CT1.10
329,65
2,67
99,19
27,63
6,75
CT1.11
329,65
2,18
99,34
CT1.12
327,15
312,57
300,12
329,65
8,94
((*) Tổng cộng nồng độ các hoạt chất được thể hiện tại phụ lục 3.2;3.4; 3.5; 3.6)
Nhận xét: Theo kết quả phân tích nồng độ thuốc BVTV giảm rất nhanh sau 6 giờ thí
nghiệm, nguyên nhân là do phản ứng Fenton xảy ra rất nhanh. Theo thời gian nồng độ thuốc
tiếp tục giảm xuống, có thể do tác dụng xúc tác của oxy không khí và phản ứng quang hóa.
Nồng độ của thuốc BVTV tiếp tục giảm trong tất cả các công thức thí nghiệm, tuy nhiên do
chất oxy hóa không đủ lên tại công thức CT1.7 nồng độ thuốc chỉ giảm tới 49,84 ppm, CT1.8
giảm xuống còn 31,54 ppm, hiệu xuất xử lý chỉ đạt 90%. Tại các công thức CT1.9, CT1.10,
CT1.11 hiệu xuất của quá trình xử lý đều đạt trên 99%. Nồng độ thuốc BVTV tại các công
thức này giảm đáng kể so với mẫu đối chứng (mẫu đối chứng giảm không đáng kể), có thể kết
luận phương pháp oxy hóa Fenton rất phù hợp cho xử lý tồn dư thuốc BVTV trên bao bì
thuốc. Tuy nhiên, với tỷ lệ ( CFeSO4.7 H 2O : CH 2O2 ) : Cthuốc BVTV là 2,5:1 và 3:1 như ở CT1.10 và
2+
CT1.11 tuy lượng Fe và H2O2 tăng lên rất lớn song nồng độ thuốc BVTV giảm đi không
đáng kể so với dùng tỷ lệ ( CFeSO4.7 H 2O : CH 2O2 ): Cthuốc BVTV tại CT1.9, do vậy lựa chọn tỷ lệ

2:1 (CT1.9) là tỷ lệ phù hợp của phản ứng Fenton trong xử lý thuốc BVTV và thời gian tốt
nhất để lượng thuốc có thể phân giải là 72 giờ.
3.2.2. Kết quả thí nghiệm xử lý kiềm hóa bằng tác nhân Ca(OH)2
Bố trí thí nghiệm sử dụng chung mẫu trước xử lý vì vậy kết quả mẫu trước phân tích là đồng
nhất.
Bảng 3.8: Bảng kết quả phân tích mẫu trước và sau thí nghiệm 2
Tổng dƣ lƣợng thuốc BVTV (*)(ppm)
Công
thức

Trƣớc
nghiệm

Hiệu suất
xử lý sau
thí Sau TN 6 Sau TN 24 Sau TN 72 giờ (%)
giờ
72 giờ
giờ

CT2.1

329,65

239,47

189,44

119,38

63,7

CT2.2

329,65

175,06

104,88

78,95

76,0

CT2.3

329,65

169,03

71,68

43,51

86,8

CT2.4

329,65

150,89

69,19

40,62

87,6

CT2.5

329,65

161,71

62,76

41,17

87,5

CT2.6

329,65

328,63

316,79

301,75

8,4

((*) Tổng cộng nồng độ các hoạt chất được thể hiện tại phụ lục 3.2; 3.7; 3.8; 3.9)
Theo kết quả trên nồng độ thuốc BVTV giảm dần theo thời gian, giảm mạnh nhất


trong 24 giờ thí nghiệm, quan sát thí nghiệm thấy rằng sau khi khấy đều Ca(OH)2 vào dung
dịch thuốc có xuất hiện dạng kết bông, các bông này lắng xuống cùng Ca(OH)2. Sau 72 giờ
nồng độ thuốc BVTV trong công thức CT2.4 giảm xuống thấp nhất (40,62 ppm), hiệu suất xử
lý cao nhất đạt 87,68%.
Bảng 3.9: So sánh hiệu suất xử lý của thí nghiệm 1.2 và 2 sau 72 giờ.
Thí nghiệm 1.2
Công thức

Thí nghiệm 2
Hiệu suất xử lý sau 72
Công thức
giờ (%)

Hiệu suất xử lý
sau 72 giờ (%)

CT1.7
CT2.1
84,8
63,7
CT1.8
CT2.2
90,4
76,0

CT1.9
CT2.3
99,2
86,8
CT1.10
CT2.4
99,1
87,6
CT1.11
CT2.5
99,3
87,5
Trong thí nghiệm 2 hiệu suất cao nhất của thí nghiệm đạt 87% nhỏ hơn hiệu suất xử lý
của thí nghiệm 1.2. So sánh kết quả của hai thí nghiệm trong vòng 72 giờ thấy rằng thí
nghiệm 1.2 xử lý bao bì thuốc BVTV bằng phản ứng oxy hóa với xúc tác Fenton cho hiệu quả
xử lý cao hơn, hiệu suất xử lý đạt hơn 99%.
Xử lý theo phương pháp oxy hóa tác nhân fenton tiêu tốn 10.400đ/1kg bao bì thuốc
BVTV, rẻ hơn rất nhiều so với một số phương pháp khác, ví dụ theo Nguyễn Trường Thành
năm 2007, phương pháp thiêu đốt tiêu tốn 30.000đ/kg.
Về hiệu quả xử lý: Sử dụng phương pháp oxy hóa hóa học (tác nhân Fenton) đạt hiệu
suất xử lý trên 99%.
Tiến hành theo phương pháp này có tính khả thi cao, cách tiến hành đơn giản, hóa chất
dễ mua, dễ sử dụng, tương đối an toàn, ít gây độc thứ cấp, giá thành xử lý rẻ, rất phù hợp với
sản xuất nông nghiệp không tập trung tại Việt Nam.
3.3. Đề xuất quy trình thu gom và xƣ̉ lý bao bi ̀ thuố c BVTV
3.3.1. Đề xuất hình thức hoạt động tổ chức thu gom, xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật
Đề xuất thiết kế bể thu gom
Để có thể xây dựng được mô hình tổ chức thu gom và xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực
vật phát thải tại các vùng sản xuất thì điều kiện tiên quyết là chúng ta phải có trang bị bể
chứa bao bì thuốc bảo vệ thực vật sau sử dụng.

Dưới đây là mô phỏng thiết kế bể lưu chứa và xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật mà
chúng tôi muốn đề xuất.


Thiết kế bể xử lý
BỂ XỬ LÝ

Mực nước
ngâm

Van cấp

Phên
nén

Nắp đậy
0,4
m
0,4m
1m

Đáy bể
chứa
ngâm

Van xả

1m
3

1,5 m

m
* Đặc điểm
- Bể kín có 2 ngăn, mỗi ngăn đều có nắp và van xả, van xả ra môi trường chỉ mở khi
nước ngâm đã xử lý không còn dư lượng thuốc bảo vệ thực vật.
- Nắp kích thước 0,4 m x 0,4 m
b. Đề xuất hình thức thu gom
Về hình thức thu gom tại các địa phương, chúng tôi xin được đề xuất hai hình thức thu
gom phổ biến như sau:
- Thu gom cá thể có giám sát: Người dân sau khi phun thuốc xong thì để bao bì ngay
vào bể chứa đối với những vùng sản xuất có đặt bể chứa, việc giám sát sẽ do cán bộ chuyên
trách đảm nhiệm.
- Thu gom tập trung theo hộ sản xuất: Thu gom theo hộ gia đình, người dân sau khi
phun thuốc sẽ trực tiếp thu gom bao bì từ các diện tích sản xuất về đầu bờ ruộng (Áp dụng
cho các vùng sản suất không có bể thu gom). Cán bộ chuyên trách đảm nhiệm việc thu gom từ
các diện tích sản xuất về bể chứa tập chung.
c. Đề xuất xử lý bao bì sau thu gom
Khi bể thu gom đã chứa đủ lượng bao bì thuốc nhất định, lượng bao bì này sẽ được gom
về bể xử lý tập trung, tại bể xử lý sẽ tiến hành xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật theo
phương pháp oxy hóa sử dụng tác nhân Fenton.
Cách thức tiến hành: Cân lượng bao bì thuốc bảo vệ thực vật cho vào ngăn 1 của bể
xử lý, ước lượng tới 1/2 bể, các vỏ chai nhựa và vỏ bằng túi polyethylene phải được xé
nhỏ, ngâm nước bao bì với lượng 10 lít nước/1kg bao bì, ngâm trong 1 ngày, sau đó khuấy
liên tục trong 1giờ đồng hồ để hòa tan toàn bộ lượng thuốc còn tồn đọng trong bao bì vào
dung dịch, xả nước vào ngăn 2. Bao bì tại ngăn 1 tiếp tục cho 10 lít nước/1kg bao bì và


khuấy trong 30 phút, xả nước sang ngăn 2 để trộn đều với nước rửa lần 1. Cho HNO3 để
điều chỉnh pH (sử

dụng giấy quỳ để kiểm tra), thêm vào bể 0,02 kg FeSO4.7H2O/1kg bao bì và 0,08 lít H2O2/1kg
bao bì vào bể xử lý, khuấy liên tục trong 30 phút, theo dõi thí nghiệm trong 72 giờ tiếp theo.
Nước sau xử lý được lưu trong bể để xử lý mẻ bao bì sau (tuần hoàn nước). Quá trình xử lý sẽ
được Hợp tác xã giám sát chặt chẽ, đảm bảo bao bì được xử lý theo đúng quy trình kỹ thuật
đã được chuyển giao.
d. Tiêu huỷ bao bì sau xử lý
Bao bì thuốc BVTV sau khi được thu gom và xử lí sạch phần thuốc còn bán dính, ta
tiến hành phân loại ra làm 2 loại (vỏ chai thủy tinh; vỏ chai nhựa và vỏ bằng túi polyethylene)
- Đối với vỏ bao bì bằng túi polyethylene và chai nhựa: Do đây là dạng bao bì rất khó phân
hủy nên ta tiến hành đóng rắn rồi đem chôn lấp, hoặc nghiền nhỏ phối chộn cùng với xi măng
để đóng gạch, loại gạch này ta có thể sử dụng trong công việc kè hệ thống kênh mương hoặc
đường xá.
- Đối với bao bì bằng thủy tinh: Bán lại cho các đơn vị sản xuất thuốc BVTV để sử dụng đóng
gói cho các sản phẩm sau, hoặc chuyển đến các nhà máy chế biến thủy tinh để tái chế lại.
(các sản phẩm bao bì từ nguyên liệu tái chế, chỉ nên dùng cho việc đóng gói các loại thuốc
BVTV).
Ưu điểm: Xử lý tập trung, có thể áp dụng cho nền sản xuất nhỏ, phân tán.


Sơ đồ 1: Sơ đồ mô hình thu gom và xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật
MÔ HÌNH THU GOM VÀ XỬ LÝ BAO BÌ THUỐC BVTV
Bao bì thuốc BVTV

Trách nhiệm thu
gom của người
nông dân

Bể thu gom

Trách nhiệm xử lý
của hợp tác xã

Bể xử lý

Phân loại bao
bì đã sạch
thuốc BVTV
Tái chế

Tại lò tiêu
huỷ tập
trung

Tiêu huỷ

Tái sử dụng

Đóng rắn

3.3.2. Đề xuất cơ chế duy trì hoạt động thu gom và xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật ở
quy mô hợp tác xã
Hợp tác xã đang quản lý về đất đai, thuỷ lợi rất phù hợp làm đầu mối quản lý công tác
thu gom:


(1) Trực tiếp nhận kinh phí từ nguồn ngân sách nhà nước hỗ trợ, thu phí thu gom của
2
người nông dân tính theo m ruộng (có thể thu cùng thuế đất, phí bảo vệ, mức thu phí vừa

phải mà người dân có thể chấp nhận được).
(2) Quản lý, giám sát người thu gom, xử lý và phân loại bao bì.
(3) Trả lương cho người thu gom, xử lý và phân loại bao bì.
(4) Giám sát vật tư tiêu hao như: bảo hộ lao động, xe thu gom, dụng cụ lao động, túi
lưới…


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Với mục tiêu ban đầu đặt ra cho luận văn là xác định thực trạng tình hình thu gom, xử
lí bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên các vùng sản xuất rau tại Hà Nội và Hưng Yên và nghiên
cứu mô hình xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật trên vùng sản xuất rau quy mô cấp xã bằng
phương pháp sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh và kiềm hóa đảm bảo vệ sinh môi trường
nghiên cứu thu được một số kết quả chính như sau:
1. Xử lý bao bì thuốc BVTV bằng phương pháp oxy hóa với xúc tác Fenton. Tiến hành
thí nghiệm 1.1 xác định được tỷ lệ CFe2+ : CH2O2 tối ưu là 1: 2,5. Áp dụng tỷ lệ CFe2+ : CH2O2
tối ưu là 1: 2,5 để tiến hành thí nghiệm 1.2 xác định được tỷ lệ (CFe+:CH2O2) : Cthuốc BVTV bằng
2:1 là tỷ lệ phù hợp của phản ứng Fenton trong xử lý thuốc BVTV và sau thời gian 72 giờ
hiệu suất xử lý đạt 99%.
2. Xử lý bao bì thuốc BVTV bằng phương pháp kiềm hóa sử dụng tác nhân Ca(OH)2
Nồng độ thuốc BVTV giảm dần theo thời gian, giảm mạnh nhất trong 24 giờ. Sau 72 giờ
nồng độ thuốc BVTV trong công thức CT2.4 giảm xuống thấp nhất, hiệu suất đạt 87%.
3. So sánh kết quả của hai thí nghiệm 1.2 và thí nghiệm 2 trong vòng 72 giờ thấy rằng thí
nghiệm 1.2 xử lý bao bì thuốc BVTV bằng phản ứng oxy hóa với xúc tác Fenton cho hiệu
suất xử lý cao hơn (99%). Do vậy áp dụng phương pháp xử lý oxy hóa tác nhân fenton cho xử
lý bao bì thuốc BVTV.
4. Quy trình xử lý bao bì thuốc BVTV áp dụng cho quy mô cấp xã được xây dựng như
sau: Bao bì thuốc bảo vệ thực vật được thu gom vào bể thu gom, sau đó tiến hành xử lý tồn
dư thuốc bảo vệ thực vật bằng phương pháp oxy hóa tác nhân Fenton, bao bì sau xử lý được
phân loại, bao bì làm từ nhựa và polyethylene được đem đóng rắn, chai lọ thủy tinh được

tái sử dụng hoặc tái chế cho mục đích phù hợp, nước sau xử lý được tái dùng cho xử lý mẻ
sau hoặc thải ra môi trường.


Kiến nghị
Để giảm thiểu ô nhiễm môi trường do xả thải bao bì thuốc bảo vệ thực vật cần có
chính sách buộc các công ty sản xuất thuốc BVTV thu hồi bao bì đựng sản phẩm sau khi sử
dụng hoặc có cơ chế về thuế với các công ty này để tạo kinh phí cho xử lý bao bì.
Do hạn chế về kinh phí và thời gian nên luận văn chưa tiến hành nghiên cứu khả năng
kết hợp các phương pháp trong xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật. Đề nghị tiếp tục nghiên
cứu vấn đề này để đạt hiệu quả xử lý cao, dễ áp dụng và kinh tế nhất trong xử lý bao bì thuốc
bảo vệ thực vật.