Nghiên cứu đặc điểm phát thải dioxin và furan trong sản xuất thép và xi măng ở việt nam

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

Nguyễn Văn Thƣờng

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM PHÁT THẢI DIOXIN VÀ FURAN
TRONG SẢN XUẤT THÉP VÀ XI MĂNG Ở VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Hà Nội - 2018


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

Nguyễn Văn Thƣờng

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM PHÁT THẢI DIOXIN VÀ FURAN
TRONG SẢN XUẤT THÉP VÀ XI MĂNG Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành: Khoa học Môi trƣờng
Mã số: 62 44 03 01

LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
HDC: PGS.TS. Đỗ Quang Huy
HDP: TS. Nguyễn Hùng Minh

Hà Nội - 2018

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các kết quả, số liệu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Tác giả luận án

Nguyễn Văn Thƣờng


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS Đỗ Quang
Huy, giảng viên cao cấp Khoa Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên –
Đại học Quốc gia Hà Nội và TS Nguyễn Hùng Minh, Trƣởng phòng phân tích
Dioxin và Độc chất, Trung tâm Quan trắc môi trƣờng – Tổng cục Môi trƣờng đã tận
tình hƣớng dẫn và giúp đỡ tôi suốt quá trình nghiên cứu luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Khoa học Tự
nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, tập thể các Nhà khoa học của Khoa Môi trƣờng,
Phòng Đào tạo sau đại học và các Phòng/Ban chức năng của Trƣờng đã giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài luận án.
Trong quá trình nghiên cứu, tôi đã nhận đƣợc nhiều sự giúp đỡ và tạo điều
kiện thuận lợi của 02 dự án do quốc tế tài trợ và 01 đề tài khoa học và công nghệ
cấp nhà nƣớc. Dự án “Xây dựng phòng thí nghiệm Dioxin” do Tổng cục Môi

trƣờng, Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng thực hiện và Dự án “Áp dụng Phƣơng pháp
luận kỹ thuật tốt nhất hiện có (BAT) và kinh nghiệm môi trƣờng tốt nhất (BEP) để
trình diễn việc giảm phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ phát sinh
không chủ định (U-POP) từ ngành công nghiệp Việt Nam” do Tổng cục Môi
trƣờng, Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng chủ trì thực hiện. Đặc biệt là sự tài trợ của đề
tài khoa học công nghệ cấp nhà nƣớc “Nghiên cứu xác định độ tồn lƣu và lan tỏa
của dioxin nguồn gốc từ chất da cam tại Biên Hòa và Đà Nẵng và sự khác biệt đặc
trƣng của dioxin từ nguồn phát thải khác; đề xuất giải pháp ngăn chặn phơi nhiễm
dioxin”, mã số KHCN-33.01/11-15 thuộc Chƣơng trình nghiên cứu Khoa học Công
nghệ cấp nhà nƣớc mã số KHCN-33/11-15.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các nhà máy, các doanh nghiệp, nơi tiến hành các
nghiên cứu đặc điểm phát thải dioxin từ hoạt động công nghiệp ở Hải Dƣơng, Thái
Nguyên, Đồng Nai, Đà Nẵng và Kiên Giang đã tạo điều kiện cho đề tài thực hiện
lấy mẫu và thu thập thông tin nghiên cứu.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các nhà khoa học, các bạn bè đồng
nghiệp đã tham gia hỗ trợ, đóng góp và cho ý kiến trong các công bố khoa học tại
các hội nghị và tạp chí khoa học chuyên ngành.


Tôi cũng xin đƣợc bày tỏ sự biết ơn đối với gia đình đã luôn chia sẻ, động
viên và ân cần trong suốt thời gian thực hiện đề tài nghiên cứu.
Cuối cùng cũng xin chân thành cảm ơn Hội đồng khoa học đã giúp đỡ tôi
bảo vệ thành công luận án này.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Tác giả luận án

Nguyễn Văn Thƣờng


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN.....................................................................................6
1.1. GIỚI THIỆU VỀ DIOXIN VÀ FURAN .............................................................6
1.1.1. Tính chất vật lý và hóa học của dioxin và furan ............................................6
1.1.2. Độc tính của dioxin và furan .........................................................................9
1.1.3. Đánh giá rủi ro và tiếp cận hệ số độc...........................................................10
1.1.4. Các ảnh hƣởng tới môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời ...............................11
1.2. SỰ HÌNH THÀNH DIOXIN VÀ FURAN TRONG MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG
CÔNG NGHIỆP ........................................................................................................13
1.2.1. Cơ chế hình thành và phát thải ....................................................................13
1.2.2. Sự hình thành dioxin và furan trong ngành công nghiệp luyện thép và sản
xuất xi măng...........................................................................................................21
1.3. SỰ PHÁT THẢI DIOXIN VÀ FURAN TỪ CÁC HOẠT ĐỘNG LUYỆN
THÉP VÀ SẢN XUẤT XI MĂNG ..........................................................................28
1.3.1. Các kết quả nghiên cứu trên thế giới ...........................................................28
1.3.2. Một số kết quả nghiên cứu ở Việt Nam .......................................................32
1.4. HỆ SỐ PHÁT THẢI VÀ CÁC BIỆN PHÁP GIẢM PHÁT THẢI DIOXIN
VÀ FURAN TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP LUYỆN THÉP VÀ SẢN XUẤT
XI MĂNG .................................................................................................................40
1.4.1. Hệ số phát thải dioxin và furan ....................................................................40
1.4.2. Các biện pháp giảm phát thải dioxin và furan .............................................42
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................47
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ...........................................................................47
2.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU .................................................................................48
2.2.1. Các lò luyện thép .........................................................................................48

2.2.2. Các lò nung xi măng ....................................................................................49
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................50
2.3.1. Phƣơng pháp điều tra, khảo sát và thu thập số liệu nghiên cứu ..................50


2.3.2. Phƣơng pháp và kỹ thuật lấy mẫu ...............................................................51
2.3.3. Các phƣơng pháp và kỹ thuật phân tích ......................................................57
2.3.4. Phƣơng pháp phân tích tỷ lệ đặc trƣng đồng loại của dioxin và furan ........62
2.3.5. Phƣơng pháp tính toán hệ số phát thải dioxin và furan ...............................63
2.3.6. Phƣơng pháp xử lý số liệu thống kê ............................................................64
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................66
3.1. NỒNG ĐỘ DIOXIN PHÁT THẢI TỪ CÁC LÒ LUYỆN THÉP VÀ LÒ
NUNG CLANHKE XI MĂNG .................................................................................66
3.1.1. Nồng độ dioxin phát thải từ các lò luyện thép .............................................66
3.1.2. Nồng độ dioxin phát thải từ các lò nung clanhke xi măng ..........................73
3.1.3. Đánh giá giá trị TEQ theo WHO-TEQ và I-TEQ ........................................79
3.1.4. Đánh giá giá trị TEQ theo điều kiện oxy tham chiếu ..................................81
3.1.5. Đánh giá tƣơng quan giữa nồng độ HCl và nồng độ dioxin trong khí thải .82
3.1.6. Đánh giá ảnh hƣởng của thành phần đồng trong nguyên liệu tới nồng độ
dioxin và furan .......................................................................................................85
3.1.7. Đánh giá ảnh hƣởng của thành phần clo trong nhiên liệu tới nồng độ dioxin
và furan ..................................................................................................................88
3.1.8. Đánh giá ảnh hƣởng của điều kiện vận hành hệ thống xử lý khí thải tới
nồng độ dioxin .......................................................................................................90
3.2. ĐẶC TRƢNG ĐỒNG LOẠI CỦA DIOXIN PHÁT THẢI TỪ CÁC LÒ
LUYỆN THÉP VÀ NUNG CLANHKE XI MĂNG ................................................92
3.2.1. Đặc trƣng đồng loại của dioxin phát thải từ các lò luyện thép ....................92
3.2.2. Đặc trƣng đồng loại của dioxin phát thải từ các lò nung clanhke .............100
3.3. HỆ SỐ PHÁT THẢI DIOXIN TỪ CÁC LÒ LUYỆN THÉP VÀ NUNG
CLANHKE XI MĂNG ...........................................................................................106

3.3.1. Hệ số phát thải dioxin từ các lò luyện thép ...............................................106
3.3.2. Hệ số phát thải dioxin từ các lò nung clanhke ...........................................110
3.4. ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM PHÁT THẢI DIOXIN ........................112
3.4.1. Các biện pháp giảm phát thải dioxin từ các lò luyện thép .........................112


3.4.2. Các biện pháp giảm phát thải dioxin từ các lò nung clanhke ....................113
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ..............................................................................116
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................118
PHỤ LỤC ...............................................................................................................119


DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
APCD

Air Pollution Control Device – Thiết bị kiểm soát ô nhiễm
không khí

AhR

Aryl hydrocarbon Receptor – Thụ thể Aryl hiđrocacbon

ATSDR

Agency for Toxic Substances and Disease Registry - Cơ quan
đăng ký dịch bệnh và chất độc Mỹ

BAT/BEP

Best Available Techniques/ Best Environmental Practices – Kỹ
thuật tốt nhất hiện có/Kinh nghiệm môi trƣờng tốt nhất

BOF

Blast Oxygen Furnace – Lò thổi oxy

BHF

Bag House Filter – Lọc bụi túi vải

CTNH

Chất thải nguy hại

EAF

Electric Arc Furnace – Lò hồ quang điện

ESP

Electrostatic Precipitator – Thiết bị lọc bụi tĩnh điện

HRGC/HRMS

High Resolution Gas Chromatography/ High Resolution Mass
Spectrometry – Sắc kí khí phân giải cao/Khối phổ phân giải cao

HpCDD/F

Heptaclo Dibenzo-p-dioxin/furan

HxCDD/F

Hexaclo Dibenzo-p-dioxin/furan

I-TEF

International Toxic Equivalency Factors – Hệ số độc tƣơng
đƣơng quốc tế

I-TEQ

International Toxic Equivalency Qoutient– Đƣơng lƣợng độc
tƣơng đƣơng quốc tế

LXM

Lò xi măng

MSD

Mass Spectrophotometry Detector – Detector khối phổ

NMT

Nhà máy thép

OCDD/F

Octaclo Dibenzo-p-dioxin/furan

PCB

Policlo Biphenyl

PeCDD/F

Pentaclo Dibenzo-p-dioxin/furan

dl-PCB

Dioxin-like PCB – PCB giống dioxin

PCDD

Polyclo Dibenzo-p-dioxin

PCDF

Polyclo Dibenzofuran


POPs

Persistent Organic Pollutants – Các chất ô nhiễm hữu cơ chậm
phân hủy

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

QA/QC

Quality Assurance/Quality Control – Đảm bảo chất lƣợng/Kiểm
soát chất lƣợng

QFF

Quartz Fiber Filter – Cái lọc sợi thạch anh

RSD

Độ lệch chuẩn tƣơng đối

TEF

Toxicity Equivalency Factors - Hệ số độc tƣơng đƣơng

TEQ

International Toxic Equivalency Qoutient - Đƣơng lƣợng độc
tƣơng đƣơng

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCDD

Tetraclodibenzo-p-dioxin

TCDF

Tetraclodibenzo Furan

TSP

Total Suspended Particles – Tổng bụi lơ lửng

U-POPs

Unintentionally Persistent Organic Pollutants – Các chất ô
nhiễm hƣu cơ chậm phân hủy phát thải không chủ định

UNEP

United Nations Environment Programme – Chƣơng trình môi
trƣờng Liên Hiệp quốc

UNIDO

United Nations Industrial Development Organization – Tổ chức
phát triển công nghiệp Liên Hiệp quốc

US EPA

United States of Environmental Protection Agency – Cơ quan
Bảo vệ Môi trƣờng Mỹ

VOCs

Volatile Organic Compounds – Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi

XAD-2

Kí hiệu chất hấp thụ polymer

WHO-TEF

World Health Organization Toxic Equivalency Factor - Hệ số
độc tƣơng đƣơng theo Tổ chức Y tế thế giới

WHO-TEQ

World Health Organization Toxic Equivalency Quotient Đƣơng lƣợng độc tƣơng đƣơng theo Tổ chức Y tế thế giới


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Số lƣợng các đồng loại và kí tự viết tắt của dioxin và furan ......................7
Bảng 1.2: Một số tính chất vật lý và hóa học của dioxin và furan..............................8
Bảng 1.3: Tỷ lệ phần trăm (%) lƣợng dioxin, furan và PCB vào cơ thể ngƣời theo
các nguồn thực phẩm.................................................................................................13
Bảng 1.4: Nồng độ TEQ của dioxin và furan trong khí thải lò luyện thép ở một số
quốc gia trên thế giới .................................................................................................29
Bảng 1.5: Các cơ sở sản xuất thép phôi ở Việt Nam ................................................33
Bảng 1.6: Một số chỉ tiêu đặc trƣng cho sản xuất xi măng của nƣớc ta hiện nay và
so sánh với định mức tiên tiến trên thế giới ..............................................................38
Bảng 1.7: Các công nghệ kỹ thuật kiểm soát dioxin trong khí thải ..........................43
Bảng 2.1: Danh sách 17 đồng loại độc của dioxin và furan và giá trị TEF ..............47

Bảng 2.2: Danh sách các nhà máy thép nghiên cứu..................................................48
Bảng 2.3: Thông tin về các lò luyện thép nghiên cứu...............................................48
Bảng 2.4: Danh sách các nhà máy xi măng lò quay nghiên cứu...............................49
Bảng 2.5: Thông tin về các lò nung clanhke xi măng ...............................................50
Bảng 2.6: Các thông tin về các lò luyện thép và quá trình lấy mẫu phát thải khí.....53
Bảng 2.7: Các thông tin về các lò xi măng và quá trình lấy mẫu phát thải khí ........56
Bảng 2.8: Phƣơng pháp lấy mẫu nguyên liệu và nhiên liệu......................................57
Bảng 2.9: Phƣơng pháp phân tích đồng và clo .........................................................62
Bảng 3.1: Nồng độ 17 đồng loại độc của dioxin và furan trong các mẫu khí thải lò
luyện thép EAF .........................................................................................................66
Bảng 3.2: Ngƣỡng phát thải dioxin và furan trong khí thải lò luyện thép EAF ở một
số quốc gia .................................................................................................................69
Bảng 3.3: Nồng độ TEQ của dioxin và furan trong khí thải lò EAF ở một số quốc
gia trên thế giới .........................................................................................................70
Bảng 3.4: Nồng độ 17 đồng loại độc của dioxin và furan trong các mẫu tro bay lò
luyện thép ..................................................................................................................71
Bảng 3.5: Nồng độ 17 đồng loại độc của dioxin và furan trong các mẫu khí thải lò
nung xi măng .............................................................................................................74
Bảng 3.6: Nồng độ TEQ của dioxin và furan trong khí thải lò nung xi măng ở một
số quốc gia trên thế giới ............................................................................................77


Bảng 3.7: Nồng độ 17 đồng loại độc của dioxin và furan trong các mẫu tro bay lò
nung xi măng .............................................................................................................77
Bảng 3.8: Nồng độ TEQ trong các mẫu khí thải lò luyện thép ở điều kiện oxy tham
chiếu và điều kiện đo.................................................................................................81
Bảng 3.9: Kết quả phân tích phƣơng sai 2 nhân tố không lặp giữa nồng độ TEQ và
nồng độ HCl trong khí thải lò luyện thép..................................................................83
Bảng 3.10: Kết quả phân tích phƣơng sai 2 nhân tố không lặp giữa nồng độ TEQ và
nồng độ HCl trong khí thải lò nung xi măng ............................................................84

Bảng 3.11: Kết quả phân tích phƣơng sai 2 nhân tố không lặp giữa nồng độ TEQ và
hàm lƣợng Cu trong nguyên liệu lò luyện thép.........................................................86
Bảng 3.12: Kết quả phân tích phƣơng sai 2 nhân tố không lặp giữa nồng độ TEQ và
hàm lƣợng Cu trong nguyên liệu nung xi măng .......................................................87
Bảng 3.13: Kết quả phân tích phƣơng sai 2 nhân tố không lặp giữa nồng độ TEQ và
hàm lƣợng Clo trong nguyên liệu lò luyện thép .......................................................89
Bảng 3.14: Kết quả phân tích phƣơng sai 2 nhân tố không lặp giữa nồng độ TEQ và
hàm lƣợng Clo trong than nhiên liệu lò xi măng ......................................................90
Bảng 3.15: Các đồng loại đặc trƣng của dioxin và furan trong các mẫu khí thải lò
luyện thép ..................................................................................................................93
Bảng 3.16: Các đồng loại đặc trƣng của dioxin và furan trong các mẫu tro bay lò
luyện thép ..................................................................................................................96
Bảng 3.17: Các đồng loại đặc trƣng của dioxin và furan trong các mẫu khí thải lò
nung xi măng ...........................................................................................................100
Bảng 3.18: Các đồng loại đặc trƣng của dioxin và furan trong các mẫu tro bay lò
nung xi măng ...........................................................................................................103
Bảng 3.19: Bảng tính toán hệ số phát thải dioxin và furan từ 04 lò luyện thép......107
Bảng 3.20: Hệ số phát thải dioxin và furan từ các lò luyện thép theo hƣớng dẫn của
UNEP, 2005 .............................................................................................................109
Bảng 3.21: Bảng tính toán hệ số phát thải dioxin và furan từ 04 lò nung xi măng ..........110
Bảng 3.22: Hệ số phát thải dioxin và furan từ các lò xi măng theo hƣớng dẫn của
UNEP, 2005 ............................................................................................................111


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cấu trúc hóa học của dioxin và furan .........................................................6
Hình 1.2: Cơ chế hình thành dioxintừ 2,4,6-triclophenol .........................................15
Hình 1.3: Cơ chế hình thành furan trong xúc tác cho bay ........................................15
Hình 1.4: Cơ chế hình thành 1,6 và 1,9- DiCDD từ 2,6 diclophenol .......................16
Hình 1.5: Cơ chế hình thành dioxin và furan từ các tiền chất ..................................17

Hình 1.6: Cơ chế hình thành dioxin và furan theo cơ chế de novo ...........................18
Hình 1.7: Sự hình thành và phân hủy dioxin ở các vùng nhiệt độ phản ứng ............19
Hình 1.8: Các công đoạn trong quy trình luyện thép ................................................22
Hình 1.9: Biểu đồ tăng trƣởng sản lƣợng xi măng theo các vùng lãnh thổ trên thế
giới (năm 2001 là 100%) ...........................................................................................24
Hình 1.10: Sơ đồ các công đoạn sản xuất xi măng Pooclăng bằng lò quay theo
phƣơng pháp khô .......................................................................................................25
Hình 1.11: Kết quả phân tích dioxin trong 230 mẫu khí thải ở 110 lò nung xi măng
ở Châu Âu .................................................................................................................31
Hình 1.12: Sản lƣợng sản xuất xi măng ở Việt Nam giai đoạn 2005-2015 ..............37
Hình 2.1: Vị trí lấy mẫu tro bay và khí thải tại các lò luyện thép nghiên cứu ..........54
Hình 2.2: Sơ đồ vị trí lấy mẫu khí thải và tro bay ở các lò nung xi măng ................55
Hình 2.3: Quy trình chiết mẫu khí thải cho phân tích dioxin và furan .....................58
Hình 3.1: Nồng độ TEQ trong các mẫu khí thải của các lò luyện thép ....................68
Hình 3.2: Nồng độ TEQ trung bình và biến thiên nồng độ TEQ trong các mẫu khí
thải tại 04 lò luyện thép .............................................................................................68
Hình 3.3: Nồng độ TEQ trong các mẫu tro bay tại các lò luyện thép EAF ..............72
Hình 3.4: Hàm lƣợng TEQ trong các mẫu khí thải tại các lò nung xi măng ............75
Hình 3.5: Kết quả nồng độ TEQ tính theo WHO-TEF và I-TEF .............................79
Hình 3.6: Đặc trƣng đồng loại của dioxin và furan trong các mẫu khí thải lò luyện thép ..95
Hình 3.7: Đặc trƣng đồng loại của dioxin và furan trong các mẫu tro bay lò luyện thép ........99
Hình 3.8: Đặc trƣng đồng loại của dioxin và furan trong các mẫu khí thải lò nung xi măng.102
Hình 3.9: Đặc trƣng đồng loại của dioxin và furan trong các mẫu tro bay lò nung xi măng .106


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Dioxin và furan có tên gọi chung là dioxin, là chất có độc tính cao nhất, điển
hình nhất trong nhóm các chất ô nhiễm hữu cơ chậm phân hủy (POPs). Các chất
này đƣợc hình thành nhƣ là sản phẩm phụ, không chủ định trong một số quá trình

đốt cháy và sản xuất công nghiệp. Dioxin là một trong các nhóm chất đƣợc đƣa vào
danh mục các chất POPs phát sinh không chủ định (U-POPs) cần ƣu tiên giảm thiểu
của Công ƣớc Stockholm [80, 81]. Trƣớc khi trở thành chất ô nhiễm đƣợc quan tâm
nghiên cứu hàng đầu trên thế giới, nhân loại đã chứng kiến sự cố gây ra các thảm
họa môi trƣờng liên quan đến dioxin điển hình ở Seveco, Italy năm 1976 [51]. Ở
Việt Nam, quân đội Mỹ đã sử dụng các chất khai quang có chứa dioxin (hay còn gọi
là chất độc da cam/dioxin) làm xuất hiện một lƣợng khá lớn dioxin trong môi
trƣờng ở miền Nam Việt Nam [10, 11].
Ngày nay, dioxin đƣợc xác định là sản phẩm phụ, đƣợc tạo ra không chủ
định từ quá trình sản xuất trong một số quá trình đốt ở nhiệt độ thấp nhƣ đốt chất
thải, sản xuất vật liệu xây dựng, luyện kim, sản xuất giấy, nhiệt điện,…[36]. Dioxin
là các hợp chất rất bền trƣớc các tác nhân phân hủy hóa học, vật lý và sinh học, tan
tốt trong mỡ động vật và từ đó tích lũy trong các chuỗi thức ăn gây nên những hậu
quả nghiêm trọng. Vì vậy, phát thải dioxin vào môi trƣờng không khí, đặc biệt là từ
một số ngành công nghiệp có liên quan đến quá trình nhiệt cần đƣợc kiểm soát, giúp
cho các nhà sản xuất và quản lý có chính sách phù hợp nhằm làm giảm thiểu sự phát
thải dioxin vào môi trƣờng.
Từ những năm 1987 việc kiểm soát môi trƣờng ở Mỹ cho thấy các nguồn
phát thải dioxin và furan chủ yếu là đốt rác thải đô thị chiếm 68%, đốt rác y tế
chiếm 12,3%, sản xuất xi măng chiếm 8,9% và đốt cháy sinh khối khác chiếm 3%.
Năm nguồn này chiếm tới 95,9% tổng lƣợng phát thải 2,3,7,8-TCDD vào môi
trƣờng không khí ở Mỹ [88]. Nguồn phát thải dioxin và furan chủ yếu là do quá
trình cháy nhƣ đã nêu, đặc biệt là các hoạt động đốt chất thải rắn công nghiệp và
sinh hoạt. Dioxin và furan đƣợc hình thành trong quá trình đốt cháy các hợp chất
1


hữu cơ có chứa clo ở nhiệt độ từ 250oC đến 500oC đƣợc lƣu chuyển từ các lò đốt
chất thải ra môi trƣờng nhƣ không khí, đất, nƣớc và sau đó gây phơi nhiễm tới nƣớc
uống, thực phẩm và rau quả [32]. Gần đây, một vấn đề xã hội nảy sinh với chất thải

công nghiệp, đây là nguồn gây ung thƣ tiềm tàng và đã đƣợc báo cáo ở trong vùng
có lò đốt chất thải công nghiệp [43]. Vì vậy, sự phát thải không chủ định dioxin vào
môi trƣờng không khí đã đƣợc các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu.
Gần đây, các nhà khoa học Hàn Quốc, Nhật Bản, Canada, Mỹ đã công bố các
nghiên cứu về sự phát thải và đánh giá rủi ro liên quan đến dioxin và furan từ một
số ngành công nghiệp nhƣ luyện thép, sản xuất xi măng, sản xuất giấy và lò đốt chất
thải rắn [22, 46, 62, 94]. Trong khi đó, ở Việt Nam mới chỉ tập trung hƣớng nghiên
cứu dioxin và furan trong các đối tƣợng môi trƣờng đất, trầm tích, sinh vật và con
ngƣời nhằm khắc phục hậu quả của chất độc hóa học/dioxin do quân đội Mỹ phun
rải từ năm 1961 đến 1971 [10]. Các công bố liên quan đến kết quả nghiên cứu về
phát thải dioxin vào môi trƣờng từ các hoạt động công nghiệp ở Việt Nam hầu nhƣ
chƣa có.
Trong những năm gần đây, xu hƣớng nghiên cứu đặc điểm phát thải, đánh
giá các yếu tố ảnh hƣởng đến sự phát thải dioxin và furan ở các quốc gia đang phát
triển, đặc biệt là các quốc gia có sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp luyện thép
và sản xuất xi măng nhƣ Đài Loan, Trung Quốc và Việt Nam rất đƣợc quan tâm.
Một số báo cáo gần đây cho thấy, nồng độ dioxin và furan trong khí thải và tro bay
ở các lò đốt chất thải, lò luyện thép, lò nung xi măng ở Việt Nam là khá cao so với
các quốc gia công nghiệp phát triển và trong khu vực [81]. Tuy nhiên, các số liệu
báo cáo này chƣa làm sáng tỏ sự khác biệt đặc trƣng, các yếu tố ảnh hƣởng đến sự
phát thải dioxin và furan từ các nguồn công nghiệp. Vì vậy, việc tiếp tục nghiên cứu
đặc điểm phát thải, cơ chế phát thải và các yếu tố ảnh hƣởng tới sự phát thải dioxin
và furan trong các hoạt động công nghiệp điển hình nhƣ luyện thép và nung tạo
clanhke xi măng là hết sức cần thiết.

2


2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học: luận án nghiên cứu về các đặc điểm, đặc trƣng của dioxin

và furan phát sinh trong quá trình luyện thép và nung clanhke xi măng, xác định
đƣợc ảnh hƣởng của đồng và clo trong nguyên, nhiên liệu tới nồng độ phát thải
dioxin và furan. Đã nghiên cứu về hệ số phát thải dioxin và furan từ các lò luyện
thép EAF và nung clanhke xi măng trong điều kiện sử dụng nguyên, nhiên liệu và
vận hành sản xuất hiện nay.
Ý nghĩa thực tiễn: các kết quả nghiên cứu giúp cho các nhà sản xuất và công
nghệ có thể giám sát, kiểm soát và kiểm kê phát thải dioxin và furan từ các hoạt
động luyện thép và nung clanhke xi măng, là cơ sở để đề xuất các biện pháp giảm
phát thải dioxin và furan, góp phần bảo vệ môi trƣờng và phát triển bền vững.
3. Mục tiêu của luận án
Mục tiêu tổng quát của luận án là đánh giá các đặc điểm phát thải về nồng độ
và đồng loại dioxin và furan từ các lò luyện thép bằng công nghệ lò hồ quang điện
(EAF) và lò nung clanhke xi măng bằng công nghệ lò quay với tháp trao đổi nhiệt.
Các mục tiêu cụ thể:
- Xác định ảnh hƣởng của nguyên, nhiên liệu sử dụng trong sản xuất của lò
luyện thép EAF và lò nung clanhke xi măng đến phát thải dioxin vào môi trƣờng.
- Đánh giá các đồng loại của dioxin và furan trong khí thải và tro bay.
- Xác định hệ số phát thải và đề xuất các biện pháp giảm phát thải dioxin và
furan từ các lò luyện thép EAF và lò nung clanhke xi măng.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu:
- Đối tƣợng nghiên cứu của luận án là 17 đồng loại độc của dioxin và furan
trong các mẫu khí thải và tro bay phát thải từ các lò luyện thép hồ quang điện và các
lò nung clanhke xi măng.
- Đồng và clo trong nguyên liệu, nhiên liệu đốt dùng cho luyện thép và nung
clanhke xi măng.

3

- Bụi tổng số và axit HCl trong khí thải từ các lò luyện thép hồ quang điện và
các lò nung clanhke xi măng.
Phạm vi nghiên cứu:
- Phạm vi nghiên cứu là 04 lò luyện thép hồ quang điện và 04 lò nung
clanhke xi măng.
- Nghiên cứu các mẫu khí thải và tro bay từ 04 lò luyện thép hồ quang điện
và 04 lò nung clanhke xi măng.
5. Nội dung nghiên cứu của luận án
- Nghiên cứu đặc điểm nồng độ của dioxin và furan trong các mẫu khí thải và tro bay từ
một số lò luyện thép EAF và lò nung clanhke xi măng bằng công nghệ lò quay.
- Nghiên cứu đặc điểm đồng loại của dioxin và furan hình thành từ một số lò luyện
thép EAF và lò nung clanhke xi măng bằng công nghệ lò quay.
- Đánh giá ảnh hƣởng của đồng và clo có trong các nguyên liệu, nhiên liệu của lò
luyện thép EAF và lò nung clanhke xi măng bằng công nghệ lò quay đến nồng độ
dioxin và furan trong các mẫu khí thải và tro bay.
- Xác định hệ số phát thải dioxin và furan ra môi trƣờng không khí từ các lò luyện
thép EAF và lò nung clanhke xi măng bằng công nghệ lò quay.
- Đề xuất các biện pháp kỹ thuật nhằm giảm phát thải dioxin và furan từ các lò
luyện thép EAF và lò nung clanhke xi măng bằng công nghệ lò quay.
6. Những đóng góp mới của luận án
- Lần đầu tiên ở Việt Nam xác định hệ số phát thải của dioxin và furan dựa trên các
số liệu nghiên cứu thực nghiệm. Hệ số phát thải dioxin và furan từ các lò luyện thép
EAF và lò nung clanhke là 1,01 đến 2,22 µg TEQ/tấn phôi thép và từ 0,089 đến
0,343 µg TEQ/tấn clanhke.
- Đã đánh giá đặc điểm phát thải dioxin từ các lò luyện thép EAF và lò nung
clanhke xi măng bằng công nghệ lò quay ở Việt Nam. Nồng độ dioxin trong khí thải
và tro bay từ các lò luyện thép trong khoảng từ 0,047 đến 0,165 ng TEQ/Nm3 và
36,7 đến 309 ng TEQ/kg. Đối với các lò nung clanhke xi măng, nồng độ dioxin
trong khí thải và tro bay trong khoảng 0,034 đến 0,143 ng TEQ/Nm3 và 1,26 đến
4

1,89 ng TEQ/kg; Đã xác định 2,3,4,7,8-PeCDF là đồng loại đặc trƣng, đóng góp từ
18 đến 65% vào giá trị TEQ trong khí thải và tro bay phát thải từ các lò luyện thép.
Trong khi đó, OCDD là đồng loại đặc trƣng, đóng góp từ 5 đến 50% vào tổng nồng
độ khối lƣợng của dioxin và furan trong khí thải và tro bay phát thải từ các lò nung
clanhke xi măng.
- Đã đánh giá một cách có hệ thống ảnh hƣởng của hàm lƣợng Cu và Cl có trong
nguyên, nhiên liệu sử dụng cho luyện thép và nung nung tạo clanhke tới nồng độ
dioxin trong khí thải và tro bay từ các lò luyện thép EAF và lò nung clanhke xi
măng; hàm lƣợng Cu và Cl có trong nguyên, nhiên liệu càng cao thì phát thải dioxin
càng lớn.
7. Bố cục của luận án
Luận án dày 115 trang, gồm phần mở đầu: 05 trang; Chƣơng 1: Tổng quan
dài 41 trang, có 07 bảng và 12 hình; Chƣơng 2: Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên
cứu dài 19 trang, có 09 bảng và 03 hình; Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận dài 48
trang, có 22 bảng và 09 hình; Kết luận: 01 trang.

5


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU VỀ DIOXIN VÀ FURAN
1.1.1. Tính chất vật lý và hóa học của dioxin và furan
Các chất ô nhiễm hữu cơ chậm phân hủy (Persistent Organic Pollutants –
POPs) là các hợp chất hữu cơ tồn tại tự nhiên và do con ngƣời tạo ra, các hợp chất
này có tính chất chung là ít bị phân hủy quang, phân hủy hóa học và sinh học trong
môi trƣờng [17, 36]. Các hợp chất này ít tan trong nƣớc nhƣng lại có ái lực cao với
lipit, và với độc tính vốn có chúng dễ dàng tích lũy sinh học và gây ảnh hƣởng tới

sinh vật và con ngƣời. Theo nghĩa hẹp hơn, thuật ngữ POPs dùng để chỉ 12 nhóm
chất ban đầu trong Công ƣớc Stockholm về các chất ô nhiễm hữu cơ chậm phân hủy
do Chƣơng trình Môi trƣờng Liên hiệp quốc (UNEP) xây dựng nhằm giảm thiểu
việc sản xuất, sử dụng và thải bỏ các chất POPs. Trong 12 chất/nhóm chất POPs
đầu tiên đƣợc đƣa vào Công ƣớc gồm có 10 chất là các sản phẩm hóa chất do con
ngƣời chủ định tạo ra, bao gồm aldrin, dieldrin, diclodiphenytricloetan (DDT),
endrin, clordan, hexaclobenzen (HCB), mirex, toxaphen, heptaclo, và policlo
biphenyl (PCB). Hai nhóm chất POP đƣợc hình thành không chủ định
(Unintentionally POP – UPOP) là policlo dibenzo-p-dioxin (PCDD) và policlo
dibenzofuran (PCDF). Do đó, thuật ngữ U-POP thƣờng đƣợc dùng để nói đến
dioxin và furan, các chất đƣợc hình thành nhƣ là các sản phẩm phụ không mong
muốn trong một số hoạt động công nghiệp và quá trình đốt cháy [31, 70].

Hình 1.1: Cấu trúc hóa học của dioxin và furan
Thuật ngữ “dioxin và furan” cũng thƣờng đƣợc dùng để chỉ 75 đồng loại
(congener) của dioxin (PCDD) và 135 đồng loại của furan (PCDF). Cấu trúc hóa
6


học của dioxin gồm 3 vòng ête tồn tại 2 mặt phẳng với 8 vị trí thế clo hóa ở các
nguyên tử cacbon từ 1 đến 4 và từ 6 đến 9 (Hình 1.1). Nhƣ vậy có tổng cộng 210
đồng loại và 8 nhóm đồng phân (isomer) của dioxin và furan (Bảng 1.1). Trong đó
17 đồng loại có nguyên tử clo nằm ở các vị trí 2,3,7,8 là có cấu trúc đồng phẳng, và
chính cấu trúc này đã tạo nên độc tính của dioxin.
Các nghiên cứu từ những năm 1970 về dioxin và furan đều tập trung vào
đồng loại 2,3,7,8-TCDD, là đồng loại độc nhất và đặc trƣng nhất. Sau này, khi nói
tới dioxin là nói tới cả 17 đồng loại độc có ít nhất 4 nguyên tử clo nằm ở các vị trí
thế 2,3,7,8. Số lƣợng các đồng phân và công thức phân tử của các chất dioxin và
furan đƣợc chỉ ra ở Bảng 1.1.
Bảng 1.1: Số lƣợng các đồng loại và kí tự viết tắt của dioxin và furan

Số lƣợng nguyên tử
clo trong các đồng
loại

Số lƣợng các đồng phân
Dibenzo-p-

Viết tắt

Dibenzofuran

dioxin

Viết tắt

(PCDF)

(PCDD)

Monoclo-

2

MoCDD

4

MoCF

Diclo-

10

DiCDD

16

DiCDF

Triclo-

14

TrCDD

28

TrCDF

Tetraclo-

22

TeCDD

38

TeCDF

Pentaclo-

14

PeCDD

28

PeCDF

Hexaclo-

10

HxCDD

16

HxCDF

Heptaclo-

2

HpCDD

4

HpCDF

Octaclo-

1

OCDD

1

OCDF

Tổng cộng

75

135

Ở điều kiện môi trƣờng, tất cả các đồng loại của dioxin và furan đều là
những chất hữu cơ tồn tại ở trạng thái rắn, có nhiệt độ nóng chảy khá cao, áp suất
hơi rất thấp và rất ít tan trong nƣớc. Nhiệt độ sôi của 2,3,7,8-TCDD, chất độc nhất
trong các dioxin, đƣợc đánh giá vào khoảng 412,2oC [17].
7


Điểm nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của dioxin là khá cao, do đó các quá
trình cháy tạo dioxin cũng xảy ra ở khoảng nhiệt độ khá cao. Ở nhiệt độ 750-900oC
vẫn có thể tạo thành 2,3,7,8-TCDD, và thậm chí ngay cả ở nhiệt độ 1200oC, quá
trình phân hủy dioxin vẫn là quá trình thuận nghịch, dioxin chỉ bị phân hủy hoàn
toàn ở trong khoảng nhiệt độ 1200-1400oC và cao hơn [17, 36].
Tính chất hóa học đặc trƣng nhất vủa dioxin và furan là ái mỡ (lipophilic) và
hầu nhƣ kị nƣớc (hydrophobic). Tính chất này có liên quan chặt chẽ với độ bền
vững của chúng trong cơ thể sống cũng nhƣ trong tự nhiên và sự phân bố của chúng

trong các cơ quan của cơ thể, đặc biệt là các mô mỡ. Dioxin rất bền vững về mặt
hóa học, không bị phân hủy dƣới tác dụng của các axit mạnh, kiềm mạnh, các chất
oxy hóa mạnh khi không có chất xúc tác ngay cả ở nhiệt độ cao [36]. thời gian bán
hủy (haft-life time) của dioxin trong lớp đất bề mặt ở độ dày 1 mm là từ 9 đến 15
năm, trong khi đó ở độ sâu dƣới 1 mm thì thời gian bán hủy lên tới 25 đến 100 năm
[57]. Một số tính chất vật lý và hóa học của dioxin và furan đƣợc trình bày trong
Bảng 1.2 [39].
Bảng 1.2: Một số tính chất vật lý và hóa học của dioxin và furan
Áp suất hơi

Độ tan

(mm Hg, 25oC)

Log KOW

(mg/L, 25oC)

TCDD

8,1 x 10-7

6,4

3,5 x 10-4

PeCDD

7,3 x 10-10

6,6

1,2 x 10-4

HxCDD

5,9 x 10-11

7,3

4,4 x 10-6

HpCDD

3,2 x 10-11

8,0

2,4 x 10-6

OCDD

8,3 x 10-13

8,2

7,4 x 10-8

TCDF

2,5 x 10-8

6,2

4,2 x 10-4

PeCDF

2,7 x 10-9

6,4

2,4 x 10-4

HxCDF

2,8 x 10-10

7,0

1,3 x 10-5

HpCDF

9,9 x 10-11

7,9

1,4 x 10-6

OCDF

3,8 x 10-12

8,8

1,4 x 10-6

Nhóm đồng loại

8


1.1.2. Độc tính của dioxin và furan
Các nghiên cứu đƣợc thực hiện trong nhiều thập kỷ qua về độc tính của
dioxin và furan đã chỉ ra rằng 17 đồng loại có clo ở các vị trí thế 2,3,7,8 là các chất
độc đối với môi trƣờng, sinh vật và con ngƣời [17, 18]. Thêm vào đó, do tính chất
bền vững, dioxin tồn tại rất lâu trong cơ thể động vật và gây ra sự tích lũy làm gia
tăng nồng độ theo thời gian. Khi đạt đến một khoảng nồng độ nhất định, dioxin sẽ
bắt đầu kìm hãm sự hoạt động bình thƣờng của các cơ quan chức năng và gây hại
tới sự phát triển của sinh vật. Đồng loại 2,3,7,8-Tetraclodibenzo-p-dioxin (2,3,7,8TCDD) là đồng loại độc nhất, và đƣợc nghiên cứu nhiều nhất [17, 56, 57, 90]. Các
dấu hiệu và triệu chứng ngộ độc với các hóa chất có chứa 2,3,7,8-TCDD ở ngƣời
cũng đƣợc quan sát thấy trên động vật thí nghiệm. Các kết quả thử nghiệm trên
động vật thí nghiệm cho thấy biểu hiện độc tính của dioxin nhƣ: gây độc cho gan
(tính độc hại gan); giảm khả năng bảo vệ của hệ thống miễn dịch (kháng độc tố);
hình thành và phát triển của bệnh ung thƣ (ung thƣ); phát triển bào thai bất thƣờng
(gây quái thai); phát triển và tái sản xuất của độc tính; da khuyết tật (chứng ban clo
và tăng sắc tố da); các ảnh hƣởng đa dạng về hormone và các yếu tố tăng trƣởng; và
quá trình chuyển hóa các hoạt động enzyme (làm tăng nguy cơ quá trình chuyển hóa
chất độc để tạo ra những chất khác trong đó có nhiều ảnh hƣởng sinh học) [17, 36].

Cơ chế phân tử của dioxin tác động lên tế bào của ngƣời và động vật đã đƣợc
nghiên cứu trong nhiều thập kỷ và đã thống nhất về cơ bản, tuy vẫn còn một số
tranh cãi về chi tiết. Dioxin gây độc tế bào thông qua một thụ thể chuyên biệt cho
các hydratcacbon thơm có tên là AhR (Aryl hydrocarbon Receptor), một dạng thụ
thể nhân thơm có mặt ở tất cả các mô động vật có vú và con ngƣời. AhR cũng tạo
phức hợp bền với các đồng loại 2,3,7,8-TCDF; 1,2,3,7,8-PeCDF và 2,3,4,7,8PeCDF tƣơng tự nhƣ đối với 2,3,7,8-TCDD. Tuy nhiên, phức hợp này cũng yếu đi
khi số nguyên tử clo tăng lên, điều này lý giải tại sao độ độc của các đồng loại có
thế clo càng lớn thì độ độc càng giảm [17]. Bằng chứng khoa học hiện nay cho thấy
hầu hết độc tính sinh học của 2,3,7,8-TCDD và các chất dioxin và furan khác là do
sự kết hợp ban đầu với AhR. Sự kết hợp giữa 2,3,7,8-TCDD với AhR tạo ra phức
9


hợp 2,3,7,8-TCDD - AhR, sau đó phức hợp này sẽ kế hợp với protein vận
chuyển ArnT (AhR nuclear Translocator) để xâm nhập vào trong nhân tế bào. Tại
đây dioxin sẽ gây đóng mở một số gen giải độc quan trọng của tế bào nhƣ CYP1A
(cytochrome P450 1A1) và CYP1A2 (cytochrome P450 1A1) [17, 59].
Đồng thời, một số thí nghiệm trên chuột cho thấy dioxin làm tăng nồng độ
các gốc ion tự do trong tế bào. Điều này, có thể là làm phá huỷ các cấu trúc tế bào,
các protein quan trọng và quan trọng hơn cả, nó có thể gây đột biến trên phân
tử DNA, dẫn tới các chứng bệnh liên quan là ung thƣ, bệnh di truyền và quái thai.
Báo cáo của nhóm nghiên cứu cho Cơ quan quốc tế nghiên cứu về ung thƣ (IARC,
Lyon, Pháp) cũng đã phân loại 2,3,7,8-TCDD là chấy gây nên nhiều bệnh ung thƣ ở
động vật cũng nhƣ con ngƣời [39, 52].
1.1.3. Đánh giá rủi ro và tiếp cận hệ số độc
Những đánh giá rủi ro sức khỏe đầu tiên về dioxin và furan hầu hết tập trung
vào chất độc nhất là 2,3,7,8-TCDD. Tuy nhiên, thực tế cho thấy dioxin và furan
thƣờng tồn tại trong môi trƣờng và sinh vật ở dạng hỗn hợp gồm nhiều đồng loại,
trong đó có cả các đồng loại khác có thế clo ở vị trí 2,3,7,8. Điều này dẫn tới cần
phải có một phƣơng pháp tiếp cận trong đánh giá rủi ro của dioxin và furan. Năm

1984, Bộ Môi trƣờng bang Ontario (OME, Canada) đã đề nghị rằng để đánh giá rủi
ro sức khỏe do phơi nhiễm hỗn hợp các chất dioxin và furan cần dựa vào 2,3,7,8TCDD nhƣ là chất độc nhất để tham chiếu [58]. Theo đề nghị đó, Cơ quan bảo vệ
Môi trƣờng Mỹ (U.S. Environmental Protection Agency – US EPA) cũng đã kết
luận rằng hệ số độc tƣơng đƣơng (Toxicity Equivalency Factors – TEFs) là tiếp cận
khoa học tốt nhất hiện có để đánh giá rủi ro liên quan đến hỗn hợp dioxin và furan.
EPA đã đề xuất hệ số độc cho từng đồng loại của dioxin và furan. Hệ số độc tƣơng
đƣơng của từng đồng loại của dioxin và furan đƣợc xây dựng dựa trên các thí
nghiệm với thụ thể AhR và các nghiên cứu hóa sinh và độc học trong phòng thí
nghiệm và trên cơ thể sống (in vitro và in vivo). Tổng nồng độ của từng đồng loại
độc của dioxin và furan với hệ số độc TEF tƣơng ứng đƣợc gọi là tổng đƣơng lƣợng

10


độc (Toal Toxicity Equivalence – TEQ). Công thức toán học miêu tả cách tiếp cận
này nhƣ sau:
TEQ = ∑ni(PCDDi x TEFi) + ∑n2(PCDFi x TEFi)

(1.1)

Trong đó:
TEF: Hệ số độc tƣơng đƣơng của đồng loại i
TEQ: Độ độc tƣơng đƣơng
i: đồng loại độc của dioxin và furan
Năm 1988, nhằm đƣa ra phƣơng pháp đánh giá và tiếp cận chung cho các
quốc gia về TEF và TEQ, Ủy ban về những thách thức xã hội hiện đại của NATO
(NATO/CCMS) đã đƣa ra bộ hệ số độc tƣơng đƣơng quốc tế (I-TEF). Sau đó đến
năm 1989, bộ hệ số này đƣợc phê duyệt và chấp nhận bởi US EPA và Tổ chức Sức
khỏe thế giới (World Health Organization –WHO). Tiếp theo đó, ở các năm 1997
và 2005, Trung tâm Sức khỏe môi trƣờng Châu Âu thuộc WHO (WHO/ECEH) dựa

trên các số liệu cập nhật hơn về ảnh hƣởng của các đồng loại dioxin và furan, cũng
nhƣ các hợp chất PCB giống dioxin (dioxin like PCB) đã tính toán và đƣa ra bộ hệ
số TEF dùng cho đánh giá rủi ro sức khỏe liên quan đến nồng độ dioxin [58, 78].
1.1.4. Các ảnh hƣởng tới môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời
Các nghiên cứu về ảnh hƣởng của dioxin và furan tới môi trƣờng và sức
khỏe con ngƣời đƣợc thực hiện trong vài thập kỷ gần đây cho thấy cả những ảnh
hƣởng cấp tính và lâu dài. Từ những năm 1980, nhiều nghiên cứu trên các loài động
vật bậc cao sinh sống tại các khu bị ô nhiễm của Hồ Lớn (Great Lake), Hoa Kỳ đã
chỉ ra rằng ô nhiễm gây ra bởi dioxin và các chất tƣơng tự đã làm suy giảm nghiêm
trọng số loài chim cũng nhƣ số lƣợng từng loài sống tại khu vực này. Thức ăn chủ
yếu của các loài chim bắt cá nhƣ đại bàng trắng, mòng biển, bồ nông, v v... sống tại
vùng Hồ Lớn là các loại cá. Trƣớc kia, nƣớc thải từ các nhà máy công nghiệp có
chứa dioxin và các chất liên quan đổ trực tiếp vào các hồ này [26]. Các sinh vật
sống dƣới nƣớc nhiễm dioxin từ nƣớc và tích lũy tới một giới hạn nhất định trong
cơ thể chúng. Trong chu trình thức ăn tại vùng hồ này, các loài chim bắt cá ăn
những loại cá bị nhiễm dioxin trong nƣớc và do đó sẽ tích lũy một lƣợng dioxin lớn
11


hơn rất nhiều (lớn hơn hàng trăm nghìn lần nồng độ của dioxin trong nƣớc hồ). Sự
tích lũy của dioxin tới nồng độ cao nhƣ vậy đã gây suy giảm khả năng sinh sản và
khả năng miễn dịch, dẫn tới hiện tƣợng số lƣợng các con non đƣợc sinh ra và sống
sót tới khi trƣởng thành suy giảm; xuất hiện nhiều con non đƣợc sinh ra với những
bất thƣờng và dị tật bẩm sinh [72].
Những hiện tƣợng tƣơng tự cũng đƣợc quan sát thấy trên loài hải cẩu và động
vật có vú khác sống ở khu vực biển Bắc và biển Baltic. Thức ăn của các loài này
chủ yếu là cá nhiễm một mức nhất định dioxin. Do sự tích lũy sinh học, nồng độ
dioxin trong cơ thể hải cẩu cao hơn rất nhiều so với môi trƣờng. Hậu quả là khả
năng miễn dịch của hải cẩu bị suy giảm mạnh dẫn tới khả năng lây nhiễm bệnh tật
và virus tăng cao. Thực tế đã ghi nhận những đợt bùng phát dịch bệnh có khả năng

tiêu diệt đại bộ phận của cộng đồng hải cẩu ở vùng biển này [72].
Tại Việt Nam, chất diệt cỏ có chứa dioxin do quân đội Mỹ phun rải trong
chiến tranh đã gây ảnh hƣởng lớn đến hệ sinh thái tại nhiều khu vực nhƣ A Lƣới,
Mã Đà, Hồ Biên Hùng, v v...[10, 11, 66]. Các nhà khoa học Việt Nam và thế giới
nhận thấy có sự suy giảm nghiêm trọng đa dạng sinh học tại những khu vực này.
Nhiều loài vi sinh vật bản địa suy giảm tới mức gần nhƣ mất hẳn. Số lƣợng các loài
động vật bậc cao cũng bị suy giảm nặng nề. Sự tích lũy dioxin trong động vật sống
dƣới nƣớc cũng cao hơn hẳn các khu vực khác, dẫn đến sự suy giảm khả năng sinh
sản và số lƣợng của các loài.
Dioxin có thể xâm nhập vào cơ thể ngƣời qua nhiều con đƣờng khác nhau
nhƣ qua hít thở không khí, nƣớc uống, các loại thực phẩm động thực vật khác nhau,
tiếp xúc với đất v.v…Nhƣng do đặc tính của dioxin là chất rất bền vững, ái mỡ, hầu
nhƣ không tan trong nƣớc, áp xuất hơi rất thấp… nên con đƣờng chủ yếu để dioxin
xâm nhập vào cơ thể ngƣời là thông qua dây chuyền thực phẩm. Thí dụ, theo số liệu
của EPA (2003), thì hàng ngày ngƣời lớn tiếp nhận 0,95 pg WHO-TEQ, bao gồm
0,61 pg WHO-TEQ dioxin và furan và 0,35 pg WHO-TEQ PCB [36]. Số lƣợng này
phân bố theo các nguồn đƣợc chỉ ra ở bảng 1.3.

12