Sử dụng FENTON xử lý đất ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ tại thôn Bắc Sơn xã Bình Khê thị xã Đông Triều tỉnh Quảng Ninh (Luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN CÔNG THÀNH

SỬ DỤNG FENTON XỬ LÝ ĐẤT Ơ NHIỄM
HỐ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT NHĨM CLO
HỮU CƠ TẠI THƠN BẮC SƠN, XÃ BÌNH KHÊ,
THỊ XÃ ĐƠNG TRIỀU, TỈNH QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

THÁI NGUYÊN - 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN CÔNG THÀNH

SỬ DỤNG FENTON XỬ LÝ ĐẤT Ơ NHIỄM
HỐ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT NHĨM CLO
HỮU CƠ TẠI THƠN BẮC SƠN, XÃ BÌNH KHÊ,
THỊ XÃ ĐƠNG TRIỀU, TỈNH QUẢNG NINH
Chun ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. NGUYỄN THẾ HÙNG

THÁI NGUYÊN - 2017


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bản luận văn này do chính tơi thực hiện dưới sự hướng dẫn
khoa học của PGS.TS Nguyễn Thế Hùng.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa hề
được công bố hoặc sử dụng để bảo vệ một học hàm nào.
Các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu mọi trách nhiệm.
Thái nguyên, tháng 11 năm 2017
Học viên

NGUYỄN CÔNG THÀNH


ii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, ngoài sự lỗ của bản thân, tôi đã nhận
được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của các tập thể, cá nhân trong và
ngồi trường.
Trước hết tơi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thế Hùng - Phó Hiệu
Trưởng Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ tơi trong suốt q trình
thực hiện luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Khoa Khoa học môi
trường đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi và đóng góp bổ sung ý kiến cho luận văn
tốt nghiệp của tơi được hồn chỉnh hơn.

Cuối cùng tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới toàn thể gia đình, bạn bè
những người đã giúp đỡ, động viên và đóng góp nhiều ý kiến q báu để tơi hồn
thành luận văn tốt nghiệp này.
Một lần nữa tơi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 11 năm 2017
Học viên

NGUYỄN CÔNG THÀNH


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC BIỂU........................................................................................... ix
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài .................................................................................................. 2
3. Yêu cầu của đề tài ................................................................................................... 3
4. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 4
1.1. Hóa chất BVTV trong sản xuất nơng nghiệp và các vấn đề mơi trường ............. 4
1.1.1. Vị trí và vai trị của hóa chất BVTV trong sản xuất nơng nghiệp .................... 4
1.1.2. Hóa chất BVTV được sử dụng nhiều trước những năm 1986 .......................... 4
1.2. Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến với môi trường ............................................... 8

1.2.1. Con đường phát tán thuốc BVTV ..................................................................... 8
1.2.2. Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường đất ............................................ 8
1.2.3. Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường nước ......................................... 9
1.2.4. Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến mơi trường khơng khí ................................. 9
1.2.5. Ảnh hưởng của thuốc BVTV lên hệ sinh thái, quần xã sinh vật và con người ......... 9
1.3. Các kết quả nghiên cứu ứng dụng các phương pháp xử lý đất ô nhiễm
thuốc BVTV ................................................................................................... 10
1.3.1. Cơ lập đất nhiễm hóa chất thuốc BVTV kết hợp với phân hủy hóa học ........ 10
1.3.2. Phương pháp đốt có xúc tác ............................................................................ 11
1.3.3. Phương pháp hóa học ...................................................................................... 12
1.3.4. Phương pháp sinh học ..................................................................................... 13
1.3.5. Phương pháp phân hủy bằng kiềm nóng ......................................................... 14


iv
1.3.6. Ứng dụng phương pháp Fenton trong xử lý đất ô nhiễm thuốc BVTV
nhóm Clo hữu cơ ............................................................................................ 14
1.4. Các văn bản pháp luật đối với thuốc BVTV ...................................................... 18
1.5. Những nghiên cứu và ứng dụng phương pháp FENTON trong xử lý ơ
nhiễm nói chung và hóa chất BVTV nói riêng .............................................. 20
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 22
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 22
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 22
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 22
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................................... 22
2.2.1. Địa điểm nghiên cứu ....................................................................................... 22
2.2.2. Thời gian nghiên cứu ...................................................................................... 22
2.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 22
2.4. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................... 23
2.4.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu, số liệu thứ cấp sơ cấp....... 23

2.4.2. Phương pháp phỏng vấn trực tiếp lãnh đạo và người dân............................... 23
2.4.3. Phương pháp quan trắc, khảo sát thực địa, lấy mẫu đất .................................. 24
2.4.4. Phương pháp quan trắc, lấy mẫu nước ............................................................ 27
2.4.5. Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm ............................................. 27
2.4.6. Phương pháp so sánh....................................................................................... 28
2.4.7. Bản đồ hoá ....................................................................................................... 28
2.5. Các bước phương pháp xử lý hóa học FENTON và cải tạo phục hồi môi
trường đất để phục vụ sản xuất ...................................................................... 28
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................. 32
3.1. Lịch sử hình thành, đặc điểm và hoạt động của kho hố chất tại thơn Bắc
Sơn, xã Bình Khê, thị xã Đơng Triêu, tỉnh Quảng Ninh ................................ 32
3.1.1. Vị trí kho hố chất ........................................................................................... 32
3.1.2. Hiện trạng chất lượng cơng trình kho hố chất BVTV ................................... 33
3.1.3. Thực trạng mơi trường khu vực kho hoá chất ................................................. 34


v
3.2. Đánh giá mức độ ơ nhiễm hố chất BVTV đối với đất và nước khu vực
nghiên cứu ...................................................................................................... 34
3.2.1. Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường đất ..................................................... 34
3.2.2. Hiện trạng môi trường nước ............................................................................ 43
3.3. Đánh giá mức độ ảnh hướng của ô nhiễm chất bảo vệ thực vật do kho hoá
chất đối với cuộc sống của người dân và môi trường khu vực ô nhiễm ........ 45
3.4. Ứng dụng phương pháp FENTON để cải tạo đất ô nhiễm hoá chất BVTV
khu vực nghiên cứu ........................................................................................ 52
3.4.1. Tính tốn tỷ lệ trộn hố chất, khối lượng đất ô nhiễm cần xử lý .................... 52
3.4.2. Áp dụng quy trình xử lý, cải tạo và phục hồi mơi trường ............................... 53
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 61
1. Kết luận ................................................................................................................. 61
2. Kiến nghị ............................................................................................................... 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 63
PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU 65ĐẤT VÀ NƯỚC .......................... 65
PHỤ LỤC 3: TỔNG HỢP PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN CỘNG ĐỒNG VỀ
MƠI TRƯỜNG .............................................................................................. 86
PHIẾU THĂM DỊ Ý KIẾN CỘNG ĐỒNG VỀ MÔI TRƯỜNG ........................... 87


vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

UBND :

Uỷ ban nhân dân

QCVN :

Quy chuẩn Việt Nam

BVTV :

Bảo vệ thực vật


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1:

Số mẫu đất lấy tại khu vực nghiên cứu ............................................... 25

Bảng 2.2:

Số mẫu nước lấy tại khu vực nghiên cứu ............................................ 27

Bảng 3.1:

Kết quả phân tích mức độ ô nhiễm đất khu vực nghiên cứu
theo độ sâu 50cm ......................................................................... 36

Bảng 3.2:

Kết quả phân tích mức độ ô nhiễm đất khu vực nghiên cứu theo
độ sâu 200cm ....................................................................................... 38

Bảng 3.3:

Kết quả phân tích mức độ ơ nhiễm đất khu vực nghiên cứu theo độ
sâu 300cm ............................................................................................ 40

Bảng 3.4:

Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước ........................................ 44

Bảng 3.5:

Tổng hợp đánh giá mức độ hiểu biết của người dân về ...................... 45

Bảng 3.6:

Đánh giá sự ô nhiễm môi trường......................................................... 47

Bảng 3.7:

Nguồn nước người dân đang sử dụng ................................................. 48

Bảng 3.8:

Người dân đánh giá về chất lượng môi trường nước mặt, nước
ngầm và tình trạng mắc các căn bệnh liên quan đến ơ nhiễm hố
chất BVTV .......................................................................................... 49

Bảng 3.9:

Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu đất khu vực nghiên cứu
sau xử lý .............................................................................................. 55


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1: Bản vẽ khu vực có kho hố chất ............................................................... 33
Hình 3.2: Sơ đồ mạng lưới lấy mẫu xung quanh kho hóa chất ................................. 35
Hình 3.3: Bản vẽ phân vùng ô nhiễm khu vực nghiên cứu ....................................... 42
Hình 3.4: Mặt cắt các tầng ơ nhiễm theo chiều ngang .............................................. 43
Hình 3.5: Mặt cắt tầng ơ nhiễm theo chiều dọc ........................................................ 43
Hình 3.6: Vị trí lấy mẫu nước phân tích nhằm xác định mức độ ơ nhiễm................ 44

ix

DANH MỤC CÁC BIỂU
Biểu đồ 3.1:
Biểu đồ 3.2:
Biểu đồ 3.3:
Biểu đồ 3.4:
Biểu đồ 3.5:
Biểu đồ 3.6:
Biểu đồ 3.7:
Biểu đồ 3.8:
Biểu đồ 3.9:
Biểu đồ 3.10:

Biểu thị các mẫu phân tích chỉ tiêu DDT tại độ sâu 50cm ............. 37
Biểu thị các mẫu phân tích chỉ tiêu Lindane tại độ sâu 50cm ............ 37
Biểu thị các mẫu phân tích chỉ tiêu DDT tại độ sâu 200cm ........... 39
Biểu thị các mẫu phân tích chỉ tiêu Lindane tại độ sâu 200cm .......... 39
Biểu thị các mẫu phân tích chỉ tiêu DDT tại độ sâu 300cm ........... 41
Biểu thị các mẫu phân tích chỉ tiêu Lindane tại độ sâu 300cm .......... 41
Hiểu biết của người dân về ô nhiễm môi trường ............................ 45
Tỷ lệ người dân quan tâm đến môi trường đang sinh sống ............ 46
Tỷ lệ người dân được tuyên truyền phổ biến về ô nhiễm môi trường ...... 46
Tỷ lệ người dân nhận thức được việc ơ nhiễm kho hố chất
đang đe doạ đến nguồn nước ngầm ................................................ 47
Biểu đồ 3.11: Biểu thị sự đánh giá của người dân về ô nhiễm mơi trường do
kho hố chất BVTV ........................................................................ 48
Biểu đồ 3.12: Tỷ lệ người dân sử dụng nguồn nước ............................................. 49
Biểu đồ 3.13: Đánh giá của người dân về sự thay đổi của nguồn nước ngầm ...... 50
Biểu đồ 3.14: Đánh giá của người dân về sự thay đổi nguồn nước mặt................ 50

Biểu đồ 3.15: Đánh giá của người dân về các bệnh liên quan đến hoá chất BVTV ..... 51
Biểu đồ 3.16: So sánh các mẫu đã xử lý với QCVN 54:2013/BTNMT theo
chỉ tiêu DDT ................................................................................... 56
Biểu đồ 3.17: So sánh các mẫu đã xử lý với QCVN 54:2013/BTNMT theo
chỉ tiêu Lindane............................................................................... 56
Biểu đồ 3.18: So sánh các mẫu đã xử lý với các mẫu chưa qua xử lý ở độ
sâu 50cm theo chỉ tiêu DDT ........................................................... 57
Biểu đồ 3.19: So sánh các mẫu đã xử lý với các mẫu chưa qua xử lý ở độ
sâu 50cm theo chỉ tiêu Lindane ...................................................... 57
Biểu đồ 3.20: So sánh các mẫu đã xử lý với các mẫu chưa qua xử lý ở độ
sâu 200cm theo chỉ tiêu DDT ......................................................... 58
Biểu đồ 3.21: So sánh các mẫu đã xử lý với các mẫu chưa qua xử lý ở độ
sâu 200cm theo chỉ tiêu Lindane .................................................... 58
Biểu đồ 3.22: So sánh các mẫu đã xử lý với các mẫu chưa qua xử lý ở độ
sâu 300cm theo chỉ tiêu DDT ......................................................... 59
Biểu đồ 3.23: So sánh các mẫu đã xử lý với các mẫu chưa qua xử lý ở độ
sâu 300cm theo chỉ tiêu Lindane .................................................... 59


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam là một quốc gia phát triển đi lên từ nông nghiệp. Trong suốt quãng
đường phát triển của đất nước, nông nghiệp ln là ngành có đóng góp tích cực
trong phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Hoá chất bảo vệ thực vật (BVTV)
đóng vai trị quan trọng trong phát triển nơng nghiệp đối với nước ta, hố chất
BVTV được sử dụng trong việc phòng trừ sâu hại, dịch bệnh bảo vệ mùa màng, giữ
vững an ninh lương thực quốc gia vẫn là một biện pháp bước đầu quan trọng trong
thời kì phát triển đất nước. Sau năm 1986 sự phát triển tiến bộ của khoa học công

nghệ nhằm nâng cao chất lượng đời sống của người dân. Trong đó hố chất BVTV
thuộc nhóm Clo hữu cơ dần được thay thế do tính bền vững trong mơi trường và
khó bị phân hủy của nó.
Theo kết quả điều tra, thống kê của Bộ tài nguyên và Môi trường và báo cáo
của Uỷ ban nhân dân các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương về các điểm tồn lưu
do hoá chất BVTV tính đến tháng 6 năm 2015 trên địa bàn tồn quốc có 1.562 điểm
tồn lưu do hố chất BVTV tại 46 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương, căn cứ
theo QCVN 54:2013/BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường về ngưỡng xử lý
hoá chất BVTV hữu cơ theo mục đích sử dụng đất thì hiện có hàng trăm điểm tồn
lưu do hố chất BVTV có mức độ rủi ro cao gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng
và đặc biệt nghiêm trọng, ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng. Kho
hố chất BVTV tại Cơng ty Cổ phần giống vật nuôi và cây trồng Đông Triều 2006
thôn Bắc Sơn, xã Bình Khê, thị xã Đơng Triều là 1 ví dụ điển hình. Kho hố chất
BVTV bắt buộc phải ngừng hoạt động từ năm 1986 và không được sử dụng cho tới
thời điểm hiện tại. Kho hoá chất này trước đây chun phân phối các loại hố chất
BVTV nhóm Clo hữu cơ như DDT, lindan 666, Vofatox. Kho hoá chất đã có từ
những năm 1980 trở về trước nên khi xây dựng chưa quan tâm đến việc xử lý kết
cấu, nền móng để ngăn ngừa khả năng gây ơ nhiễm. Hơn nữa, trước đến nay kho
hố chất khơng được quan tâm tu sửa, gia cố hàng năm, nên đều đã và đang trong
tình trạng xuống cấp nghiêm trọng. Các bao bì đựng hố chất BVTV bị vỡ hố chất


2

BVTV ngấm vào nền kho, chảy tràn ra bề mặt xung quanh và ngấm vào đất gây ô
nhiễm diện rộng. Ảnh hưởng tới sức khoẻ, cuộc sống sinh hoạt của người dân khu
vực lân cận. Nghiêm trọng hơn là ảnh hưởng tới hệ thần kinh và thế hệ sau này nếu
bị nhiễm độc do hoá chất BVTV tồn lưu gây ra.
Hiện nay kho hố chất BVTV tồn dư đang có chiều hướng phát tán ra khu vực
xung quanh. Mà trên thực tế các biện pháp xử lý hay ngăn chặn sự phát tán ô nhiễm

vẫn chưa được áp dụng nhằm hướng tới mục tiêu phát triển bền vững. Xuất phát từ
thực tiễn trên, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Thế Hùng, tôi tiến hành thực
hiện đề tài “Sử dụng FENTON xử lý đất ơ nhiễm hố chất bảo vệ thực vật
nhóm Clo hữu cơ tại thơn Bắc Sơn xã Bình Khê thị xã Đơng Triều tỉnh Quảng
Ninh” với mục đích đánh giá thực trạng khu vực ơ nhiễm, khoanh vùng, xác định
mức độ ô nhiễm, mức độ ảnh hưởng đến con người và môi trường, đề xuất phương
án xử lý tối ưu để xử lý ơ nhiễm hố chất BVTV nhóm Clo hữu cơ này.
2. Mục tiêu của đề tài
2.1. Mục tiêu tổng quát:
Đánh giá mức độ ô nhiêm hoá chất BVTV đối với đất và nước, mức độ ảnh
hưởng đến với cuộc sống của người dân và ứng dụng phương FENTON để xử lý ơ
nhiễm hố chất BVTV tồn lưu tại khu vực nghiên cứu.
2.2. Mục tiêu cụ thể:
- Đánh giá ảnh hưởng của kho hoá chất BVTV đến môi trường sinh sống của
người dân khu vực xung quanh kho hóa chất BVTV tồn lưu trên địa bàn thơn Bắc
Sơn.
- Lấy mẫu đất và nước, phân tích các chỉ tiêu hóa chất BVTV gốc clo (DDT,
Lindan), khoanh vùng, đánh giá phạm vi ô nhiễm, mức độ ô nhiễm tại các điểm đã
phát hiện.
- Sử dụng phương pháp FENTON để xử lý tồn bộ vùng ơ nhiễm hóa chất
BVTV tồn lưu quanh kho hoá chất. Và đánh giá mức độ hiệu quả của phương pháp
FENTON trong xử lý ô nhiễm hoá chất BVTV tồn lưu.


3

3. Yêu cầu của đề tài
Xử lý ô nhiễm môi trường do kho hố chất BVTV tồn lưu tại thơn Bắc Sơn,
xã Bình Khê, thị xã Đơng Triều nhằm phát triển bền vững trong sản xuất nông
nghiệp

4. Ý nghĩa của đề tài
4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học:
+ Nâng cao kiến thức, kỹ năng và rút ra nhiều kinh nghiệm thực tế phục vụ
cho công tác sau này.
+ Vận dụng và phát huy được các kiến thức đã học tập và nghiên cứu…
4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn:
Đánh giá mức độ ơ nhiễm hố chất BVTV trong mơi trường đất và nước ở
trung tâm kho hố chất và các điểm xung quanh kho hoá chất. Sau đó khoanh vùng
và lựa chọn phương án xử tối ưu nhất.


4

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Hóa chất BVTV trong sản xuất nông nghiệp và các vấn đề môi trường
1.1.1. Vị trí và vai trị của hóa chất BVTV trong sản xuất nơng nghiệp
Sử dụng hố chất BVTV trong nơng nghiệp là một trong những biện pháp
phòng trừ dịch hại cây trồng, đồng thời là biện pháp chủ đạo, quan trọng nhất, có
tính quyết định trong việc đẩy lùi dịch hại trên cây trồng ở các nước trên thế giới,
trong đó có Việt Nam.
Nước ta là một nước nơng nghiệp nhiệt đới, chịu ảnh hưởng của gió mùa, khí
hậu ven biển và là nước có nền nơng nghiệp rất đa dạng về cơ cấu cây trồng, giống,
nhiều chế độ luân canh, xen canh, gối vụ, nhiều mùa vụ, với những phương thức
canh tác khác nhau. Nhiều biến động xảy ra do khí hậu, thời tiết dẫn đến biến động
trong các hệ sinh thái nông nghiệp, đặc biệt là các quần thể sinh vật hại, nấm gây
bệnh cho cây trồng. Vì vậy, người nơng dân ln phải ứng phó với những khó khăn
khơng những về biến đổi thời tiết, khí hậu mà còn phải bảo vệ cây trồng, mùa màng
khỏi bị dịch bệnh, sâu hại, cỏ dại và chuột phá hoại. Vai trị của cơng tác BVTV,
trong đó hóa chất BVTV là công cụ, phương tiện quan trọng đắc lực của nông dân

nhằm đảm bảo được năng suất cao, mùa màng bội thu, tránh được sâu hại phá hoại
mùa màng [4].
1.1.2. Hóa chất BVTV được sử dụng nhiều trước những năm 1986
a) DDT
* Đặc điểm:
Hoá chất trừ sâu DDT là chữ viết tắt tiếng Anh của hoá chất Dichlo Dibenzen - Trichlothan, được phát minh năm 1872. DDT có tính năng trừ sâu rất
tốt, dùng để diệt các loài sâu phá hoại lương thực, cây ăn quả, rau xanh và các lồi
cơn trùng gây bệnh. DDT còn được biết đến với các tên thương mại Anfex, Arkotin,
Dicofol, Genitox, Ixodex, Neoxid, Pentachlorin, Peprothion, 7~erdane... DDT ở
dạng bột trắng hay xám nhạt, không tan trong nước, rất tan trong cychlorhexanon,
tan ít hơn trong xylen và aceton, ít tan trong dầu hoả.


5

Tính chất của DDT khá ổn định, có hiệu quả lâu dài, hơn nữa DDT khơng dễ
hồ tan trong nước (sau khi phun hố chất khơng bị nước mưa rửa sạch) cho nên về
kinh tế, nó đã thể hiện tính ưu việt so với các loại thuốc trừ sâu khác. Bắt đầu từ
năm 1943 thuốc trừ sâu DDT đã được sử dụng rộng rãi với số lượng lớn trên toàn
thế giới. DDT có khả năng hồ tan trong mỡ cao. Đặc tính ưa mỡ kết hợp với thời
gian bán phân huỷ rất dài làm cho các hợp chất có khả năng tích luỹ sinh học cao
trong sinh vật sống dưới nước. Điều đó dẫn tới sự khuếch đại sinh học của DDT ở
sinh vật trong cùng một chuỗi thức ăn. Do rất bền trong cơ thể sống, trong môi
trường và các sản phẩm động vật nên hiện nay hợp chất này đã bị cấm sử dụng.
Trong số các hoá chất trừ sâu gốc clo, tác dụng sinh học của DDT đối với môi
trường đã được nghiên cứu rất nhiều. DDT có tác dụng lên hệ thần kinh trung ương,
làm tê liệt hệ thần kinh và dẫn tới tử vong.
* Độc tính với con người:
Liều gây độc đối với người là 30 gam. DDT có tác dụng tích luỹ. Tuy nhiên
khoảng cách an tồn giữa nồng độ diệt được cơn trùng và liều gây độc cho người

khá lớn.
- Độc tính cấp
Theo phân loại của Tổ chức sức khoẻ thế giới (WHO), DDT có độc tính trung
bình. Đường xâm nhập chủ yếu của DDT là qua hơ hấp, tiêu hố và qua da, hiếm
gặp nhiễm độc gây tử vong ở người. Liều nhỏ DDT gây rối loạn tiêu hố (nơn, tiêu
chảy) kèm theo nhức đầu, suy nhược, lo lắng, mất trí nhớ. Các biểu hiện thần kinh
chủ yếu ở các chi: giảm cảm giác sờ mó, vơ cảm ngồi da, chuột rút, dị cảm, giật
cơ. Ở liều cao hơn, có thể gây co giật liên tục và tử vong.
- Độc tính mãn
DDT có thể gây ung thư. Trong các thực nghiệm trên động vật, DDT và chất
chuyển hố của nó đã được chứng minh gây khối u ở phổi và gan động vật thí
nghiệm. DDT làm giảm số lượng tinh trùng, hạ thấp tỷ lệ sinh sản ở người và động
vật, còn gây đẻ non, sảy thai và trẻ sơ sinh nhẹ cân.


6

Tác hại do phơi nhiễm lâu dài với DDT là tổn thương gan, thoái hoá hệ thần
kinh trung ương, viêm da, suy nhược...Tác hại của DDT đặc biệt nghiêm trọng với
những người tiếp xúc thường xun (ví dụ như cơng nhân sản xuất trực tiếp).
Thực tế ở các tồn lưu (ví dụ như khu vực Núi Căng, huyện Phú Bình, tỉnh
Thái Nguyên) đã ghi nhận nhiều trường hợp những người dân trực tiếp tham gia đục
phá các thùng chứa, đào đất nhiễm về vãi ruộng bị mắc các chứng rối loạn da (nứt
nẻ, chảy nước vàng), ung thư gan, mất trí nhớ [15].
* Lan truyền và ảnh hưởng đến mơi trường:
Với đặc tính khó phân giải trong mơi trường, DDT có thể tồn lưu trong đất
hàng chục năm. Từ ơ nhiễm đất tất yếu sẽ dẫn tới ô nhiễm hồ ao, sơng ngịi do lan
truyền qua nước mưa.
DDT tồn tại trong mơi trường, qua sinh vật tích luỹ và thơng qua các chuỗi
thức ăn, có thể được phóng đại và khuếch tán có tính nguy hại rất lớn đối với con

người và các loài sinh vật khác. DDT phá hoại sự hấp thụ và đào thải bình thường
đối với chất Canxi, khiến cho vỏ trứng mỏng hơn, dễ vỡ và làm cho trứng không nở
thành chim non.
DDT phá hoại môi trường và sinh thái ở mức độ rất lớn. Bắt đầu từ những
năm 60 của thế kỷ XX, rất nhiều nước đã cấm sử dụng thuốc trừ sâu DDT.
b) HCH và Lindan
*Đặc điểm:
Tên chung: BHC (Benzene hexachloride)
- HCH (Hexachlorcychlorhexane).
- Lindan: tên chung của 99% đồng phân gamma HCH.
Tên thương mại:
- HCH: Benzex, Denzex, Dolmox, Hexafur, Hexyclan, Kotol, Submar.v.v...
- Lindan: Exaggama, Forlin, Gammex, Inexit, Isotox Lindanrgam, Lindanlo,
Bovigam,...


7

HCH - 666 là bột trắng mùi sốc, không tan trong nước, dễ tan trong cồn, benzen
aceton, xylen, dầu hoả... Sản phẩm thương nghiệp là hỗn hợp 5 đồng phân, trong đó
đồng phân gamma, hay lindan, cịn gọi là gammexan, không vị, không mùi.
Lindane được sử dụng trong nông,lâm nghiệp và y tế trong giai đoạn từ những
năm 1950 đến năm 2000. Ước tính hơn 600.000 tấn Lindane được sản xuất trên
toàn thế giới và đa phần chúng được sử dụng trong nông nghiệp (Nguồn: Tổng cục
Môi trường 2009).
* Độc tính cấp:
Theo cấp phân loại của WHO HCH và Lindan có độc tính vừa.
Đường hấp thu chủ yếu của lindan và các đồng phân khác của HCH là đường
hô hấp, tiêu hoá và qua da. Tác động chủ yếu do phơi nhiễm với lindan là kích thích
hệ thần kinh gây co giật. Các dấu hiệu và triệu chứng của nhiễm độc lindan và HCH

từ nhẹ đến vừa là: chóng mặt, buồn nơn, đau dạ dày, nơn, suy yếu, dễ kích thích, lo
âu và dễ cáu giận. ở thể nhiễm độc nặng hơn có thể gây giật cơ, có giật, khó thở.
Tiếp xúc với da có thể thấy phát ban.
* Độc tính mãn:
- Gây ung thư.
- Gây quái thai và giảm tỷ lệ sinh sản.
- Tác hại khác gồm hại đến thận, tuỵ, phá huỷ niêm mạc mũi, suy nhược, cao
huyết áp, co giật, thiếu máu. Lindan còn gây giảm sản hay bất sản tuỷ xương, gan
nhiễm mỡ, thoái hoá cơ tim, hoại tử mạch máu ở thận, phổi, não.
* Ảnh hưởng mơi trường:
Có tính tồn lưu và phát tán mạnh, dư lượng HCH và lindan có thể ghi nhận ở
khắp thế giới, cả ở những khu vực xa nơi sử dụng như ở Nam Cực và Bắc cực.
Lindan và các sản phẩm phân giải cũng đã gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước
bề mặt.


8

1.2. Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến với môi trường
1.2.1. Con đường phát tán thuốc BVTV
Việc sử dụng thuốc BVTV trong nông nghiệp, lâm nghiệp, là nguồn gốc sinh
ra tồn dư một lượng thuốc BVTV trong môi trường. Thuốc BVTV phun lên cây một
phần được cây hấp thụ tiêu diệt sâu bệnh, một phần tồn dư đi vào môi trường xung
quanh và chịu tác động của hàng loạt các quá trình lý hố, sinh học nên chúng sẽ bị
biến đổi, di chuyển và phân bố theo đơn vị môi trường lên các thành phần tự nhiên.
Tính tồn lưu có lợi cho một số trường hợp nhưng bất lợi cho môi trường. Phần lớn
các ảnh hưởng của thuốc BVTV với môi trường là do nhóm clo hữu cơ. Thuốc bảo
vệ thực vật khơng chỉ tác dụng nơi xử lý mà cịn gây ô nhiễm các vùng lân cận do
thuốc bị bốc hơi đi vào khí quyển và được gió mang đi xa. Thuốc có thể bị lắng tụ
trong các vực nước do mưa rửa trơi, có thể hiện diện trong đất, nước mặt, nước

ngầm, khơng khí, gia súc, con người và nhiều loại sản phẩm khác nhau và được tích
luỹ phóng đại theo chuỗi thức ăn. Sự ô nhiễm của môi trường này sẽ tác động đến
môi trường xưng quanh và ngược lại.
1.2.2. Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường đất
Đất canh tác là nơi tập trung nhiều dư lượng thuốc BVTV. Đất nhận thuốc
BVTV từ các nguồn khác nhau. Tồn lượng thuốc BVTV trong đất đã để lại các tác
hại đáng kể trong môi trường. Thuốc BVTV đi vào trong đất do các nguồn: phun xử
lý đất, các hạt thuốc BVTV rơi vào đất, theo mưa lũ, theo xác sinh vật vào đất. Khi
vào trong đất một phần thuốc trong đất được cây hấp thụ, phần còn lại thuốc được
keo đất giữ lại. Thuốc tồn tại trong đất dần dần được phân giải qua hoạt động sinh
học của đất và qua các tác động của các yếu tố lý, hoá. Tuy nhiên tốc độ phân giải
chậm nếu thuốc tồn tại trong môi trường đất với lượng lớn, nhất là trong đất có hoạt
tính sinh học kém. Những khu vực chơn lấp hố chất BVTV thì tốc độ phân giải cịn
chậm hơn nhiều.
Lượng thuốc BVTV, đặc biệt là nhóm Clo tồn tại quá lớn trong đất mà lại
khó phân huỷ nên chúng có thể tồn tại trong đất gây hại cho thực vật trong nhiều
năm. Sau một khoảng thời gian nó sinh ra một hợp chất mới, thường có tính độc cao
hơn bản thân nó.


9

1.2.3. Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường nước
Theo chu trình tuần hồn của hố chất BVTV, thuốc tồn tại trong mơi trường
đất sẽ rị rỉ ra sơng ngịi theo các mạch nước ngầm hay do quá trình rửa trơi, xói
mịn khiến hố chất BVTV phát tán ra các thành phần mơi trường nước. Mặt khác,
khi sử dụng hố chất BVTV, nước có thể bị nhiễm thuốc trừ sâu nặng nề do người
nơng dân đổ hố chất dư thừa, chai lọ chứa hoá chất, nước sục rửa xuống ao, hồ,
sơng, suối. Hố chất BVTV vào trong nước bằng nhiều cách: cuốn trơi từ những
cánh đồng có phun thuốc xuống ao, hồ, sông.

1.2.4. Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường khơng khí
Dưới tác động của ánh sáng, nhiệt, gió... và tính chất hố học, thuốc BVTV
có thể lan truyền trong khơng khí. Lượng tồn trong khơng khí sẽ khuếch tán, có thể
di chuyển xa và lắng đọng vào nguồn nước mặt ở nơi khác gây ô nhiễm môi trường.
Rất nhiều BVTV có khả năng bay hơi, ngay cả hố chất có khả năng bay hơi
ít như DDT cũng có thể bay hơi vào khơng khí, đặc biệt trong điều kiện khí hậu
nóng ẩm nó có thể vận chuyển đến những khoảng cách xa, đóng góp vào việc ơ
nhiễm mơi trường khơng khí.
1.2.5. Ảnh hưởng của thuốc BVTV lên hệ sinh thái, quần xã sinh vật và con người
Thuốc BVTV ảnh hưởng đến quần thể sinh vật. Các côn trùng có ích giúp
tiêu diệt các lồi dịch hại (thiên địch) cũng bị tiêu diệt, hoặc yếu đi do thuốc bảo vệ
thực vật hoặc di cư sang nơi khác do môi trường bị ô nhiễm, do thiếu thức ăn khi ta
xử lý thuốc bảo vệ thực vật để trừ dịch hại. Hậu quả gây mất cân bằng sinh thái.
Nếu côn trùng đối tượng quay trở lại thì dịch rất dễ xảy ra do khơng cịn thiên địch
khống chế.
Các độc tố trong hoá chất BVTV xâm nhập vào rau quả, cây lương thực,
thức ăn gia súc và động vật sống trong nước rồi xâm nhập vào các loại thực phẩm,
thức uống như: thịt cá, sữa, trứng,... Một số loại hoá chất BVTV và hợp chất của
chúng qua xét nghiệm cho thấy có thể gây quái thai và bệnh ung thư cho con người
và gia súc. Hoá chất BVTV xâm nhập vào cơ thể con người và động vật chủ yếu từ
3 con đường sau:


10

- Hấp thụ xun qua các lỗ chân lơng ngồi da;
- Đi vào thực quản theo thức ăn hoặc nước uống;
- Đi vào khí quản qua đường hơ hấp;
Biểu hiện tác động gây bệnh của hoá chất BVTV trên người và động vật

Nhiễm
độc

Mãn
tính

Bán
cấp
tính

Dị ứng

Di truyền

Cấp
tính

Độc
bào
thai

Độc
sinh
học

Độc
đột
biến

U

lành

Sinh bào
non

U ác

1.3. Các kết quả nghiên cứu ứng dụng các phương pháp xử lý đất ô nhiễm
thuốc BVTV
1.3.1. Cô lập đất nhiễm hóa chất thuốc BVTV kết hợp với phân hủy hóa học
Phương pháp này phù hợp áp dụng đối với khu vực ô nhiễm trung bình ở
phạm vi lớn và chưa có phương án xử lý triệt để.
Bản chất của phương pháp này là sử dụng các loại vật liệu có độ chống thấm
cao, bền với các tác động của môi trường khu vực để ngăn chặn sự lan tỏa của chất
gây ô nhiễm ra môi trường xung quanh (vật liệu hấp phụ bentonite) đồng thời bổ
sung các hóa chất thích hợp để phân hủy thuốc BVTV và đất nhiễm đã cách ly. Tác
nhân hóa học sử dụng để phân hủy thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ là Bazơ hữu cơ
mà cụ thể là hỗn hợp alcolat của MEA và EEG. Bằng các phản ứng hóa học, các
hóa chất xử lý sẽ dần dần thay thế các nguyên tử clo trong phân tử thuốc BVTV để
tạo ra các chất ít độc hơn, kém bền vững và dễ phân hủy trong các hố chôn lấp. Đối


11

với các loại thuốc BVTV họ lân hữu cơ, carbamat và thuốc diệt chuột, hóa chất xử
lý là Bazơ vơ cơ để phân hủy dựa trên cơ chế thủy phân.
Ưu điểm: Phương pháp này nâng cao tính an tồn của khu đất nhiễm, rút
ngắn thời gian theo dõi kiểm soát, sớm giải phóng khu đất nhiễm để sử dụng
vào mục đích khác. Trong cơng nghệ này, các phản ứng hóa học quá trình phân
hủy thuốc BVTV xẩy ra trong điều kiện kín hồn tồn nên nên mùi hóa chất

BVTV khơng phát tán ra mơi trường khơng khí xung quanh, đồng thời, nước rị
rỉ chứa chất ơ nhiễm khơng thẩm thấu, lan tỏa vào các lớp đất sâu hay tầng
chứa nước ngầm.
Nhược điểm: Thời gian phân hủy đất nhiễm thuốc BVTV sau khi mang đi
chôn lấp là rất lâu.
Ứng dụng: Phương pháp này đã được ứng dụng tại một số địa điểm có đất nhiễm
thuốc BVTV tại Nghệ An như: Mậu II, Kim Liên, Nam Đàn; Nghi Mỹ, Nghi Lộc;…
1.3.2. Phương pháp đốt có xúc tác
Phương pháp này phù hợp cho việc xử lý những khu vực có nồng độ ơ nhiễm
rất lớn, trong phạm vi hẹp, diện tích ơ nhiễm nhỏ.
Dùng nhiệt để phá hủy hoàn toàn cấu trúc bền vững của thuốc BVTV độc
hại, đặc biệt là các hợp chất POPs để tạo ra các sản phẩm không độc hoặc có tính
độc hại ít đối với mơi trường.
Ưu điểm:
- Có khả năng tiêu hủy các dạng khác nhau của thuốc BVTV. Đối với các loại
thuốc BVTV hòa tan bằng dung mơi hữu cơ thì có thể dùng chúng làm nhiên liệu đốt;
- Chi phí cho việc vận hành mẻ đốt không lớn;
- Sản phẩm sau đốt không gây độc hại đến mơi trường và giảm đáng kể về
thể tích;
- Thời gian xử lý nhanh;
- Khí thải sau q trình đốt có thể xử lý bằng các dung dịch hấp thụ nên
không gây độc cho môi trường.


12

Nhược điểm:
- Đầu tư ban đầu cho thiết bị tương đối lớn.
- Không thể sử dụng được đối với các hợp chất có chứa kim loại độc hại, dễ
bay hơi (Hg, As) cũng như các chất dễ nổ hay chất phóng xạ.

Ứng dụng: Phương pháp này hiện đã được áp dụng kết hợp ở nhiều nơi trên địa bàn
tỉnh Nghệ An như: kho thuốc xã Diễn Hải, Diễn Châu; kho thuốc BVTV tại Cơng
Thành, n Thành…
1.3.3. Phương pháp hóa học
Phương pháp áp dụng cho mục tiêu xử lý triệt để những khu vực có nồng độ
ơ nhiễm trung bình.
Bản chất của phương pháp là sử dụng các hóa chất có tính oxy hóa mạnh để
phân hủy thuốc BVTV thành các chất có khối lượng phân tử thấp hơn, các chất không
độc hoặc kém độc hơn như: CO2, H2O… Tuy nhiên do các thuốc trừ sâu chứa clo là
những chất rất bền nên chỉ oxy hóa được trong những điều kiện nghiêm ngặt.
Phương pháp hóa học được chấp nhận rộng rãi trên thế giới là dùng chất oxy
hóa H2O2 kết hợp với hợp chất Fe2+ hay còn gọi là phản ứng Fenton.
Ưu điểm:
Tác nhân Fenton và các chất khác sử dụng trong phương pháp này tương
đối sẵn và giá cả không cao trên thị trường, vì thế giá thành xử lý có thể chấp
nhận được.
- Đạt được hiệu quả cao, đất nhiễm hóa chất TBVTV được xử lý hầu như
triệt để (trong điều kiện thực hiện đúng quy trình xử lý và đảm bảo nghiêm ngặt các
yếu tố khác như liều lượng và điều kiện xử lý).
- Thời gian hoàn trả mặt bằng nhanh.
Nhược điểm:
- Phương pháp này tiến hành phức tạp địi hỏi phải có chun mơn và
kinh nghiệm.
- Phản ứng xảy ra đòi hỏi phải trong điều kiện nghiêm ngặt.
- Tiêu tốn lượng lớn hóa chất để phân hủy chất độc nằm lẫn trong đất.
Đòi hỏi phải thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường chặt chẽ nhằm tránh
tạo ra nguồn ô nhiễm thứ cấp.


13

Ứng dụng: Phương pháp này đã được áp dụng hiệu quả ở nhiều điểm tồn
lưu hóa chất BVTV như: kho thuốc BVTV Thơn Bèo tại huyện Vĩnh Lộc, Thanh
Hóa; kho thuốc BVTV tại thị trấn Dùng, Thanh Chương, Nghệ An; …
1.3.4. Phương pháp sinh học
Thích hợp áp dụng cho những khu vực có nồng độ ơ nhiễm nhẹ, khơng có
q nhiều chi phí đầu tư cho việc xử lý bằng các phương pháp khác.
Cho đến nay, nhiều phương pháp lý, hóa học để xử lý tồn dư hóa chất thuốc
BVTV trong đất đã và đang được tiến hành tại Việt Nam và nhiều nước trên thế
giới. Tuy nhiên, các biện pháp đó thường địi hỏi chi phí đầu tư cao, vận hành phức
tạp, mặt khác có thể gây ơ nhiễm thứ cấp đối với khơng khí và nguồn nước ngầm.
Cùng với những tiến bộ vượt bậc của khoa học và công nghệ, xu hướng xử lý tồn
dư thuốc BVTV trong đất trồng bằng phương pháp sinh học đang được nhiều nhà
khoa học trên thế giới và ở Việt Nam quan tâm nghiên cứu.
Ưu điểm:
- Đây là biện pháp cải tạo đất trồng tốt nhất hiện nay ở nước ta vì áp dụng
quy trình xử lý sinh học, bảo vệ được môi trường.
- Giá thành để cải tạo đất tương đối rẻ.
Nhược điểm:
- Chỉ áp dụng đối với khu vực ô nhiễm thuốc BVTV với nồng độ thấp.
- Đòi hỏi thời gian xử lý dài hơn một số biện pháp khác (dùng nhiệt hay tác
nhân ơxy hóa…).
Ứng dụng: Phương pháp sinh học là phương pháp thường được sử dụng để
cải tạo tính chất đất sau xử lý, kết hợp với các phương pháp khác để góp phần xử lý
triệt để hơn. Hiện nay, phương pháp này đã được sử dụng nhiều ở các dự án xử lý
thuốc BVTV tồn lưu như: thị trấn Dùng, huyện Thanh Chương, Nghệ An; thôn Bèo,
huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa;...


14

1.3.5. Phương pháp phân hủy bằng kiềm nóng
Khi xử lý hóa chất BVTV clo hữu cơ với dung dịch NaOH 20% nóng, xảy ra
phản ứng dehydroclorua hố tạo nên một olefin. Olefin được sinh ra bị polime hoá
cho sản phẩm rắn, sản phẩm rắn này được tách ra dễ dàng và cho vào bao nilon rồi
chôn vùi dưới đất.
Ưu điểm:
- Thời gian xử lý nhanh;
Nhược điểm:
- Áp dụng với quy mô nhỏ;
- Giá thành xử lý tương đối cao;
- Phương thức tiến hành tương đối phức tạp;
Ứng dụng: Hiện nay, phương pháp này đang từng bước được sử dụng để
tiêu huỷ DDT tồn đọng ở nhiều nơi trên thế giới. Để tăng hiệu suất của phản ứng có
thể kết hợp với phương pháp chôn lấp sản phẩm.
1.3.6. Ứng dụng phương pháp Fenton trong xử lý đất ô nhiễm thuốc BVTV nhóm
Clo hữu cơ
A, DDT và phản ứng Fenton
DDT là một trong các loại thuốc BVTV được sử dụng chủ yếu trong thời
gian kho tồn tại, do cấu tạo phân tử bền vững, khó phân hủy và có độ độc tính cao
nên việc xử lý hóa chất BVTV được tập trung vào xử lý DDT.
Công thức cấu tạo của một số đồng phân của DDT được thể hiện trong hình
dưới đây:

p-p DDT

p-p DDE

p-p DDD