Tách chiết các hợp chất DDT từ đất ô nhiễm bằng phương pháp không nung đốt sử dụng hệ dung môi hữu cơ (KLTN k41)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

======

PHẠM MINH NGỌC

TÁCH CHIẾT CÁC HỢP CHẤT DDT
TỪ ĐẤT Ô NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP
KHÔNG NUNG ĐỐT SỬ DỤNG
HỆ DUNG MÔI HỮU CƠ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

HÀ NỘI - 2019


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

======

PHẠM MINH NGỌC

TÁCH CHIẾT CÁC HỢP CHẤT DDT
TỪ ĐẤT Ô NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP
KHÔNG NUNG ĐỐT SỬ DỤNG
HỆ DUNG MÔI HỮU CƠ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Người hướng dẫn khoa học

TS. NGUYỄN QUANG HỢP

HÀ NỘI - 2019


LỜI CÁM ƠN

Để hoàn thành quá trình nghiên cứu và hoàn thiện khóa luận này, lời đầu tiên
tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến T.S. Dương Quang Huấn và T.S Nguyễn
Quang Hợp thuộc khoa Hóa học – trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, các thầy đã
trực tiếp nhiệt tình chỉ bảo và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu để tôi
hoàn thiện khóa luận này.
Tôi xin cám ơn các thầy cô giáo trong khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm
Hà Nội 2 những người giáo viên tâm huyết đã truyền đạt kiến thức chuyên môn và
kiến thức đời sống quý báu để tôi ngày càng trưởng thành hơn.
Tôi xin gửi lời cám ơn đến những người thân, bạn bè đã hết lòng quan tâm và
tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa luận này.
Trân trọng cám ơn.

Hà Nội tháng 5 năm 2019
Sinh viên

Phạm Minh Ngọc


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT


B

D
D

G

Bả
o
vệ
th
ực
vậ
t
H
ó

i

e Dichloro

c

diphenyl

h

dichlorotha

l

ne

o

Dichlorodi

r

phenyldich

o

lororethyle

a

ne
d

Tổng

i

chất có liên quan

p

đến

h

lượng hóa chất có

e

liên quan đến DDD

n

Tổng

y

chất có liên quan

l

đến DDE

t
r

Liều lượng chất độc gây
chết cho một nửa (50%) số
chuột dùng trong nghiên cứu

i

Gas Chromatography

t

c

Mass Spectometry

h

h

Gas Chromatography Mass
Spectometry

ự

l

c

o

c
h
ấ
t
b
ả
o
v
ệ

r
v

o

ậ

t

t

h
a

D

n

lượng

DDT

lượng

hóa

Tổng

hóa

Persistent organic pollutants


DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU

Hình 1.1. Cấu trúc phân tử của DDT ............................................................................. 6
Hình 1.2. Chu trình phát tán HCBVTV trong hệ sinh thái nông nghiệp ....................... 8
Hình 3.1. Lượng các chất trong lần chiết 1 .................................................................. 22
Hình 3.2. Lượng các chất trong lần chiết 2 .................................................................. 23
Hình 3.3. Lượng các chất tách chiết trong lần chiết 3 ................................................. 24
Hình 3.4. Tổng lượng các chất tách chiết .................................................................... 25
Hình 3.5. Lượng chất DDE trong các lần chiết............................................................ 26
Hình 3.6. Lượng chất DDD trong các lần chiết ........................................................... 27
Hình 3.7. Lượng chất DDT trong các lần chiết............................................................ 28
Hình 3.8. Lượng POP ở các lần tách chiết................................................................... 29
Hình 3.9. Hiệu suất tách chiết POP.............................................................................. 30
Hình 3.10. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 1.................................................. 31
Hình 3.11. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 2.................................................. 32
Hình 3.12. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 3.................................................. 33
Hình 3.13. Tỉ lệ tổng các chất DDT chiết được ........................................................... 34
Bảng 1.1. Phân loại HCBVTV theo thời gian phân hủy................................................ 5
Bảng 1.2. Ảnh hưởng của HCBVTV đến môi trường ................................................... 8


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU...............................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài...............................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu.........................................................................................1
3. Nội dung nghiên cứu .........................................................................................2

4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................2
5. Ý nghĩa khoa học thực tiễn ...............................................................................2
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN................................................................................3
1.1. Khái quát về thuốc BVTV .............................................................................3
1.1.1. Khái niệm ....................................................................................................3
1.1.2. Phân loại hóa chất BVTV ...........................................................................3
1.1.3 Giới thiệu chung về DDT.............................................................................6
1.2. Ảnh hưởng của thuốc BVTV .........................................................................8
1.2.1. Ảnh hưởng của HCBVTV tồn lưu đến môi trường ....................................8
1.2.2. Ảnh hưởng của HCBVTV lên con người và động vật..............................10
1.3. Thực trạng sử dụng HCBVTV tại Việt Nam ...............................................11
1.4. Các phương pháp xử lý HCBVTV..............................................................11
1.4.1. Phương pháp xử lí đất ô nhiễm ở nước ta .................................................11
1.4.2. Những phương pháp chính xử lý đất ô nhiếm trên thế giới......................14
1.4.2.1. Phân huỷ bằng tia cực tím (UV) hoặc bằng ánh sáng mặt trời ..............14
1.4.2.2. Phá huỷ bằng vi sóng Plasma.................................................................15
1.4.2.3. Biện pháp ozon hoá/UV .........................................................................15
1.4.2.4. Biện pháp oxy hoá bằng không khí ướt .................................................16
1.4.2.5. Biện pháp oxy hoá ở nhiệt độ cao..........................................................16


1.4.2.6. Biện pháp xử lý tồn dư HCBVTV bằng phân huỷ sinh học ..................16
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............18
2.1. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị được sử dụng ....................................................18
2.2. Cách tiến hành các thí nghiệm .....................................................................18
2.3. Các phương pháp nghiên cứu của đề tài ......................................................20
2.3.1. Sắc ký khí ghép khối phổ GCMS..............................................................20
2.3.2. Một số phần mềm ứng dụng xử lý số liệu.................................................20
2.3.2.1. Phần mềm Excel.....................................................................................20
2.3.2.2. Phần mềm Origin ...................................................................................21

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................22
3.1. Lượng các hợp chất được theo số lần chiết..................................................22
3.1.1. Chiết lần 1 .................................................................................................22
3.1.2. Chiết lần 2 .................................................................................................23
3.1.3. Chiết lần 3 .................................................................................................24
3.2. Khối lượng các hợp phần POP trong các lần chiết ......................................25
3.2.1. Hợp phần DDE..........................................................................................25
3.2.2. Hợp phần DDD .........................................................................................26
3.2.3. Hợp phần DDT..........................................................................................27
3.2.4. Lượng POP của 3 lần chiết .......................................................................28
3.2.5. Hiệu suất tách chiết ...................................................................................29
3.3. So sánh tỉ lệ khối lượng các chất POP tách chiết được ...............................31
3.3.1. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 1.................................................31
3.3.2. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 2.................................................32
3.3.3. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 3.................................................33
3.3.4. Tỉ lệ tổng các hợp chất nhóm DDT chiết được bằng QH3 .......................34


KẾT LUẬN .........................................................................................................36
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................37


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài

1


Ô nhiễm môi trường đất do việc quản lý, sử dụng các hóa chất bảo vệ thực
vật nói chung và DDT nói riêng ở các vùng nông thôn đang là vấn đề báo động, ảnh

hưởng nghiêm trọng không chỉ tới sức khỏe của người nông dân – người sản xuất ra
nông sản mà còn ảnh hưởng tới toàn xã hội. Chính vì vậy, việc nghiên cứu các biện
pháp quản lý, sử dụng các hóa chất bảo vệ thực vật cũng như xử lý những ô nhiễm
do quá trình bảo quản, sử dụng các hóa chất này đã và đang được đặc biệt quan tâm
trong thời điểm này.
DDT - dichloro diphenyl trichlorothane là một nhóm các chất hữu cơ cao phân
tử có chứa clo dạng bột màu trắng, mùi rất đặc trưng, không tan trong nước . DDT
được sử dụng như là một loại thuốc trừ sâu có độ bền vững và độc tính cao, trong
cơ thể DDT dễ dàng bị phân hủy sinh học thành DDE là một hoạt chất có độc tính
cao hơn cả DDT . DDT có tác dụng lên hệ thần kinh của động vật: hệ thần kinh
ngoại biên gây nên các sự rối loạn của hệ thống thần kinh dẫn đến tê liệt”. Hóa
chất này đã bị cấm sử dụng và sản xuất từ năm 1972 và được EPA Hoa Kỳ xếp vào
danh sách các loại hóa chất phải kiểm soát vì có nguy cơ tạo ra ung thư cho người
và động vật.
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về các phương pháp xử lý ô
nhiễm môi trường do hóa chất BVTV, cụ thể là DDT, DDD, DDE bằng các biện
pháp khác nhau như phương pháp cơ, hóa lý, chôn lấp, phân hủy sinh học, oxy hóa
bằng hóa chất không độc hại, đốt,... nhưng chưa có nhiều công trình nghiên cứu xử
lý các hợp chất DDT bằng việc sử dụng các dung môi hữu cơ thân thiện với môi
trường để tách chúng ra khỏi môi trường đất ô nhiễm.
Từ những yếu tố khách quan này tôi đã lựa chọn đề tài nghiên cứu " Tách chiết
các hợp chất DDT từ đất ô nhiễm bằng phương pháp không nung đốt sử dụng hệ
dung môi hữu cơ ".
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu làm sạch đất ô nhiễm thuốc BVTV khó phân hủy bằng dung môi
có chứa các chất phụ gia hoạt động bề mặt gốc ancol QH3 .
- Quá trình loại bỏ thuốc BVTV đảm bảo triệt để, không phát sinh chất độc hại
thứ cấp .

2

- So sánh tỉ lệ khối lượng các chất DDT, DDD, DDE tách chiết từ đất ô nhiễm
với tỉ lệ của chúng có trong đất ô nhiễm ban đầu
3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tình hình ô nhiễm đất hiện nay .
- Nghiên cứu phương pháp chiết tách thuốc BVTV khó phân hủy trong đất .
- Nghiên cứu cách xử lí đất ô nhiễm thuốc BVTV khó phân hủy bằng hệ dung
môi QH3 .
- Phân tích, đánh giá kết quả mẫu đất và mẫu nước sau khi xử lý bằng hệ dung
môi QH3 .
4. Phương pháp nghiên cứu
- Đọc và tìm hiểu tài liệu có liên quan tới phụ gia gốc ancol và POP .
- Sử dụng các phương pháp chiết rửa đất ô nhiễm DDT bằng hệ dung môi
QH3 .
- Sử dụng phương pháp phân tích hàm lượng DDT trong đất và nước bằng
GC/MS .
- Đánh giá, phân tích và xử lí số liệu thu được bằng các phần mềm chuyên
dụng
5. Ý nghĩa khoa học thực tiễn
Kết quả của việc nghiên cứu này là cơ sở của khoa học để xử lý tách chiết các
hợp chất DDT ra khỏi đất bị ô nhiễm bằng các hệ dung môi chứa các gốc ancol
thích hợp giá thành hợp lý, thân thiện với môi trường.
Nếu đề tài được nghiên cứu sâu và kỹ lưỡng hơn thì có thể áp dụng vào thực
tiễn để xử lý đất bị ô nhiễm HCBVTV có hiệu quả nhất với chi phí thấp.

3


CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN

1.1. Khái quát về thuốc BVTV
1.1.1. Khái niệm
Thuốc BVTV là những loại hóa chất bảo vệ cây trồng hoặc những sản
phẩm bảo vệ mùa màng, là những chất được tạo ra để chống lại và tiêu diệt
loài gây hại hoặc các vật mang mầm bệnh . Ngoài ra, các loại thuốc kích
thích sinh trưởng, giúp cây trồng đạt năng suất cao cũng là một dạng của
HCBVTV . HCBVTV là những hóa chất độc, có khả năng phá hủy tế bào, tác
động đến cơ chế sinh trưởng, phát triển của sâu bệnh, cỏ dại và cả cây trồng,
vì thế khi các hợp chất này đi vào môi trường, chúng cũng có những tác động
nguy hiểm đến môi trường, đến những đối tượng tiếp xúc trực tiếp hay gián
tiếp.
Trong các nhóm thuốc BVTV được sử dụng phổ biến hơn cả là
thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh và thuốc trừ cỏ dại . Trong đó, các loại thuốc
BVTV khó phân hủy (POP) là nguy hiểm cho môi trường sinh thái và sức
khỏe con người nhất . Hầu hết các loại thuốc BVTV nhóm POP đã bị cấm
sử dụng như DDT, 666 . Tuy nhiên, các điểm ô nhiễm POP hiện nay hầu hết
là tồn dư từ hàng chục năm nay .
1.1.2. Phân loại hóa chất BVTV
Phân loại theo các gốc hóa học
Căn cứ vào bản chất hóa học của các loại HCBVTV, chúng được phân chia
thành các nhóm khác nhau. Dưới đây mô tả sơ bộ HCBVTV thuộc các nhóm
clo hữu cơ, lân hữu và carbamat:
HCBVTV thuộc nhóm hợp chất Clo hữu cơ:
HCBVTV thuộc nhóm hợp chất Clo hữu cơ thuộc nhóm HCBVTV tổng
hợp, điển hình của nhóm này là Lindan ,DDT , Endosulfan. Hiện nay hầu hết
các loại HCBVTV thuộc nhóm trên đã bị cấm sử dụng vì chúng là các chất
hữu cơ khó phân huỷ, tồn lưu lâu trong môi trường.
HCBVTV thuộc nhóm Lân hữu cơ:

4


Là các este của axit phosphoric . Đây là nhóm hóa chất rất độc với người
và động vật máu nóng, điển hình của nhóm này là Methyl Parathion, Ethyl
Par- athion, Mehtamidophos, Malathion ... Hầu hết các loại HCBVTV trong
nhóm này cũng đã bị cấm do độc tính của chúng cao .
HCBVTV thuộc nhóm Carbamat:
Là các este của axit Carbamic có phổ phòng trừ rộng, thời gian cách ly ngắn,
điển hình của nhóm này là Bassa, Carbosulfan, Lannate...
Phân loại theo công dụng
Trên thị trường đã có hàng trăm hoạt chất với hàng nghìn tên thương mại
khác nhau về HCBVTV. Tuy nhiên, ta có thể phân thành 5 loại chính dựa
vào công dụng của thuốc như sau
Thuốc trừ sâu bệnh
Thuốc diệt cỏ
Thuốc diệt nấm
- Thuốc diệt nấm vô cơ (trên căn bản sulfur đồng và thủy ngân);
- Thuốc diệt nấm hữu cơ (dithiocarbamat);
- Thuốc diệt nấm qua rễ (benzimidazoles);
- Kháng sinh (sản phẩm từ vi sinh vật).
Thuốc diệt chuột
Thuốc kích thích
Phân loại theo nhóm độc
Độc tính cấp tính
Độc tính của thuốc BVTV được thể hiện bằng LD50 (Lethal dose 50) là liều
lượng cần thiết gây chết 50% cá thể thí nghiệm và tính bằng đơn vị mg/kg
trọng thể. Độ độc cấp tính của thuốc BVTV dạng hơi được biểu thị bằng
nồng độ gây chết trung bình LC50 (Lethal concentration 50), tính theo mg
hoạt chất/ m3 không khí. LD50 hay LC50 càng nhỏ thì độ độc càng cao.

Độc tính mãn tính

5


Mỗi loại hóa chất trước khi được công nhận là thuốc BVTV phải được kiểm
tra về độ độc mãn tính, bao gồm: khả năng gây tích lũy trong cơ thể người và
động vật máu nóng, khả năng kích thích tế bào khối u ác tính, ảnh hưởng của
hóa chất đến bào thai và khả năng gây dị dạng đối với thế hệ sau . Thường
xuyên làm việc và tiếp xúc với thuốc BVTV cũng có thể nhiễm độc mãn
tính . Biểu hiện nhiễm độc mãn tính cũng có thể giống với các bệnh lý
thường khác như: da xanh, mất ngủ, nhức đầu, mỏi cơ, suy gan, rối loạn tuần
hoàn,…
Phân loại theo thời gian hủy
Mỗi loại HCBVTV có thời gian phân hủy rất khác nhau. Nhiều chất có thể
tồn lưu trong đất, nước, không khí và trong cơ thể động, thực vật nhưng cũng
có những chất dễ bị phân hủy trong môi trường. Dựa vào thời gian phân hủy
của chúng có thể chia hóa chất BVTV thành các nhóm sau:
Bảng 1.1. Phân loại HCBVTV theo thời gian phân hủy
Thời
S Ph
T ân g
T n iC
N
1
h
ó
m
N
2 h

ó
m
N
3 h
ó
m
4 N
h
ó

á
c
h
ợ
p
D
2D
5T,
n66
H
1ợ
18
p
thá
c
H
1ợ
12
p
tuầ

c

6


1.1.3 Giới thiệu chung về DDT
Năm 1939 bác sĩ Paul Muller xác nhận DDT là hóa chất hữu hiệu trong
việc trừ sâu rầy và không có nguy hại cho người . Ngay khi mới xuất hiện
DDT đã tỏ ra là một thần dược trong việc bảo vệ thực vật, nó có tác dụng gần
như ngay lập tức lên các côn trùng hại nông phẩm, dập tắt dịch sốt rét và rầy
ở nhiều nước . Nó được sử dụng rộng rãi trong quân đội đồng minh và dân
thường để kiểm soát bệnh phát ban và sốt rét côn trùng . Sau năm 1945 nó
được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp . Đến năm 1970 thì nó đã bị cấm ở
Thụy Điển và tới năm 1972 thì bị cấm ở Mỹ do các tác hại tới môi trường và
sức khỏe mà nó gây ra .
Tên IUPAC : 1,1'-(2,2,2-Trichloroethylidene)bis(4-chlorobenzene)
CTPT : C14H9Cll5
Cấu trúc phân tử

7


Nguồn : Canstockphoto.es

Hình 1.1. Cấu trúc phân tử của DDT
Tính chất vật lý :
− Tinh thể không mùi đến thơm ngát hoặc ở dạng bột trắng
− To nóng chảy 108.5 oC
− To sôi 185 oC ở 0.05 mmHg
− Kỵ nước và hầu như là không hòa tan trong nước nhưng có độ hòa tan tốt

trong hầu hết các dung môi hydrocarbon thơm, dẫn xuất halogen, …

8


Tính chất hóa học:
−

Cháy trong không khí sinh ra khí độc hại gây cay mắt, tác dụng với các
chất có tính oxi mạnh hoặc các chất kiềm
−
DDT rất bền ở điều kiện thường nhưng trong cơ thể người dễ bị kiềm
phân hủy tạo thành DDE, độc tính còn cao hơn DDT.

Độc tính: LD50 (chuột) = 113 mg/kg ; thuốc có khả năng tích lũy trong
cơ thể người và động vật nhất là các mô mỡ, mô sữa, đến khi đủ lượng gây
độc thì thuốc sẽ gây ra các bệnh hiểm nghèo như ung thư, sinh quái thai . DDT
độc mạnh với cá và ong mật . DDT an toàn đối với cây trồng, trừ những cây
thuộc họ bầu bí .
Hiện nay trên thế giới DDT đã bị cấm sử dụng.

Ảnh hưởng tới sức khoẻ con người
DDT xâm nhập vào cơ thể con người bằng nhiều cách khác nhau:
- Hấp thụ xuyên qua các lỗ chân lông trên da;
- Đi vào thực quản qua thức ăn hoặc nước uống;
- Đi vào khí quản qua đường hô hấp

Tùy theo vùng sinh sống và cách sinh hoạt, con người có thể bị nhiễm độc
trực tiếp hay gián tiếp như sau:
- Người dân sống trong vùng nông nghiệp chuyên canh về lúa có thể bị

nhiễm độc qua đường nước;
- Người dân sống trong vùng chuyên canh về thực phẩm xanh như các loại
hoa màu thường bị nhiễm qua đường hô hấp;
- Còn người dân ở đô thị bị nhiễm khi tiêu thụ sản phẩm đã bị nhiễm độc.


DDT theo vào cơ thể con người qua những lương thực như thịt, cá, sữa, gạo
bắp. Sau khi ăn vào, chất độc sẽ theo vào hệ thống tuần hoàn máu. Sau đó sẽ được
tồn lại vào trong các tế bào mỡ, óc, gan và các bộ phận khác. Các bộ phận này có
thể tàng chứa số lương DDT nhiều hơn số lượng làm chết người đến mấy lần. Tiếp
xúc trực tiếp với DDT làm cho da bị ngứa, khó chịu khi chạm vào mắt và làm chảy
nước mủi khi hít vào. Ở liều lượng cao hơn, có thể ảnh hưởng lên hệ thần kinh và
khi trực tiếp tiếp xúc với DDT trong thời gian dài có thể bị sơ gan.
1.2. Ảnh hưởng của thuốc BVTV
1.2.1. Ảnh hưởng của HCBVTV tồn lưu đến môi trường

Hình 1.2. Chu trình phát tán HCBVTV trong hệ sinh thái nông nghiệp

Bảng 1.2. Ảnh hưởng của HCBVTV đến môi trường
S
Ô
T
1 M ô
P
i h
tr u
ư n
ờ

N Ảnh

g h
L
ư
ợ
n
g


S
T

Ô
nhi

N Ảnh
g h
nh
iề
S
a
u
m
ột
k
h
o
ả
n
g
2 M tr - th

ôi
n ư H
m T
tá
ư
ôi c
ớc
tr dụ
n b
ư ù
ớ
- nĐ
đ
ã
s
ử
bệ
n
3 Môi K
trườn
khôn dhi
ạ
g khí n
g
b
ụ
i
có
th
k

h
ô
n

H
n
ư
ớc
tư
nơ
i
L
ư
ợ
n
g
tồ
n
tr
o
n
9


S
T

Ô N Ảnh
g h
c

ó
th
ể
b
a
y

1.2.2. Ảnh hưởng của HCBVTV lên con người và động vật
Các độc tố trong HCBVTV 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 hóa 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. Con đường lây nhiễm độc chủ yếu là qua ăn, uống (tiêu hóa) 97,3%, qua da và
hô hấp chỉ chiếm 1,9% và 1,8%. Thuốc gây độc chủ yếu là Wolfatox (77,3%), sau
đó là 666 (14,7%) và DDT (8%).
Thông thường, các loại HCBVTV xâm nhập vào cơ thể con người và
động vật chủ yếu từ 3 con đường sau:
- Hấp thụ xuyên qua các lỗ chân lông ngoài da;
- Đi vào thực quản theo thức ăn hoặc nước uống;
- Đi vào khí quản qua đường hô hấp.
Các bệnh thường gặp khi nhiễm HCBVTV ở con người
Hội chứng về thần kinh: Rối loạn thần kinh trung ương, nhức đầu, mất
ngủ, giảm trí nhớ.
Hội chứng về tim mạch: Co thắt ngoại vi, nhiễm độc cơ tim, rối loạn
nhịp tim, nặng là suy tim
Hội chứng hô hấp: Viêm đường hô hấp, thở khò khè, viêm phổi.
Hội chứng tiêu hóa – gan mật: Viêm dạ dày, viêm gan, mật, co
thắt

10

Hội chứng về máu: Thiếu máu, giảm bạch cầu, xuất huyết
Ngoài 5 hội chứng kể trên, nhiễm độc do thuốc BVTV còn có thể gây
ra tổn thương đến hệ tiết niệu, nội tiết và tuyến giáp.
1.3. Thực trạng sử dụng HCBVTV tại Việt Nam
Tại Việt Nam, hóa chất BVTV được sử dụng từ những năm 40 của thế kỷ XX
nhằm bảo vệ cây trồng. Theo thống kê vào năm 1957 tại miền Bắc nước ta sử dụng
khoảng 100 tấn.
Đến trước năm 1985 khối lượng HCBVTV dùng hàng năm
khoảng 6.500 - 9.000 tấn thì trong 03 năm gần đây, hàng năm Việt Nam nhập và sử
dụng từ 70.000 - 100.000 tấn, tăng gấp hơn 10 lần. Các loại thuốc BVTV mà Việt
Nam đang sử dụng có độ độc còn cao, nhiều loại thuốc đã lạc hậu. Tuy nhiên, nhiều
loại hóa chất trừ sâu cũng được sử dụng trong các lĩnh vực khác, ví dụ sử dụng
DDT để phòng trừ muỗi truyền bệnh sốt rét.
Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2014 về thực
trạng và giải pháp quản lý thuốc BVTV nhập lậu cho thấy hàng năm Việt Nam nhập
khẩu từ 70.000 đến 100.000 tấn thuốc BVTV, trong đó thuốc trừ sâu chiếm 20,4%,
thuốc trừ bệnh chiếm 23,2%, thuốc trừ cỏ chiếm 44,4%, các loại thuốc BVTV khác
như thuốc xông hơi, khử trùng, bảo quản lâm sản, điều hòa sinh trưởng cây trồng
chiếm 12% (Cục Bảo vệ thực vật, 2015).
1.4. Các phương pháp xử lý HCBVTV
1.4.1. Phương pháp xử lí đất ô nhiễm ở nước ta
Hiện nay, có rất nhiều phương pháp, công nghệ khác nhau để xử lý, tiêu
hủy thuốc bảo vệ thực vật, ở đây tôi đi sâu vào phân tích 5 phương pháp hay được
sử trong điều kiện Việt Nam.
1.4.1.1. Phương pháp sử dụng lò thiêu đốt nhiệt độ cao
Phương pháp thiêu đốt thực chất là quá trình oxy hóa HCBVTV ở nhiệt độ
cao. Do chất thải được oxy hoá nhiệt độ cao với sự có mặt của ôxy trong không khí
nên các thành phần rác độc hại được chuyển hoá thành khí thải và các thành phần

không cháy được tạo thành tro, xỉ. Là quá trình cuối cùng cho các chất thải nguy
hiểm thuốc BVTV khi không thể tái chế, phân hủy hay không thể chôn lấp. Sản
phẩm của phản ứng phân hủy nhiệt cũng tùy vào loại thuốc BVTV.

11


Ưu điểm
–
Tận dụng nhiệt cho lò hơi, lò sưởi hoặc các lò công nghiệp và phát điện từ các
loại thuốc BVTV hòa tan bằng dung môi hữu cơ.
–
Xử lý được toàn bộ chất thải rắn mà không cần nhiều diện tích đất sử dụng
làm bãi chôn lấp rác
–
Xử lý triệt để thành phần ô nhiễm, xử lý dễ dàng khí thải sinh ra không ảnh
hưởng đến môi trường.
–

Chi phí quá trình xử lý không quá lớn

–
hại

Các dạng của thuốc BVTV đều có thể bị phá huỷ, loại bỏ được nhiều chất độc

Nhược điểm:
–

Chi phí đầu tư và bảo trì cao so với các phương pháp khác;

–

Có thể gặp khó khăn khi có sự thay đổi về thành phần chất thải.

–
Không thể xử lý các hợp chất chứa kim loại độc, dễ bay hơi như Hg, As hay
các chất dễ nổ và phóng xạ.
1.4.1.2. Phương pháp thủy phân

Có hai loại: Thủy phân trong môi trường axit và thủy phân trong môi trường
kiềm.
Mục đích của quá trình thủy phân là nhằm tạo điều kiện cho sự phá vỡ một số
mối liên kết nhất định, chuyển hoá chất có độ độc tính cao thành chất có độ độc tính
thấp hơn hoặc không độc.
Tuỳ thuộc vào tính chất của từng loại thuốc BVTV mà ta chọn phương pháp nào
và sử dụng các chất xúc tác thích hợp cho từng quá trình thủy phân trên.
Ưu điểm:
– Sử dụng thiết bị đơn giản, dễ chế tạo.
– Vật liệu hoá chất dễ kiếm.
Nhược điểm :

12


– Sản phẩm tạo ra mặc dù có độc tính thấp nhưng mạch cacbon của phân tử hữu
cơ thường không bị cắt đứt nên các sản phẩm thủy phân cần;phải có các phép xử lý
tiếp theo trước khi thải ra môi trường
– Đối với từng thuốc BVTV phải có qui trình riêng và phải có sự kiểm soát chặt
chẽ hiệu quả của quá trình xử lý.

1.4.1.3. Phương pháp điện hoá
Phương pháp này dựa trên khả năng oxy hoá trực tiếp hoặc gián tiếp dưới các
tác nhân oxy hoá mới sinh bởi tác dụng của dòng điện để phân hủy các chất BVTV
về dạng không độc hoặc ít độc hơn.
Ưu điểm :
– Có khả năng phá hủy được hầu hết các thuốc BVTV về dạng ít ảnh hưởng đến
môi trường nhất.
– Chi phí cho quá trình xử lý không nhiều.
Nhược điểm :
– Đòi hỏi có đầu tư ban đầu cho chế tạo thiết bị.
– Qúa trình chế tạo thiết bị phức tạp.
1.4.1.4. Phương pháp hấp phụ:
Sử dụng để thu gom hoặc xử lý ô nhiễm thứ cấp trong quá trình xử lý trên.
Có thể dùng các chất hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên như: than hoạt tính, bentonit…
hoặc các chất hấp phụ tổng hợp khác nhau.
Các thuốc BVTV sau khi được hấp phụ trên các vật liệu hấp phụ thì có thể
áp dụng các phương pháp khác nêu trên để tiêu hủy tiếp như: phương pháp đốt,
phương pháp chiết, phương pháp phân hủy bằng vi sinh vật…
1.4.1.5.Phương pháp chôn lấp
Là quá trình cô lập thuốc BVTV, hạn chế ảnh hưởng tới môi trường.
Phương pháp này là công đoạn cuối cùng đối với các dạng chất thải rắn độc hại
không thể khí hoá.
Ưu điểm:
– Đơn giản, yêu cầu công nghệ không cao, chi phí xây dựng thấp

13


– Áp dụng được với các loại thuốc BVTV
Nhược điểm:

– Yêu cầu về vị trí xây dựng khắt khe: địa chất ổn định không có lớp đá vôi, cao
ráo, thuận tiện về mặt giao thông, xa khu dân cư, không phải là nơi trú ngụ của các
sinh vật quý, khu di tích lịch sử….
– Không kiểm soát được các quá trình hoá lý diễn ra trong chất thải.
– Có thể làm ô nhiễm nước ngầm và đất.
– Vẫn là mối đe doạ gây ô nhiễm môi trường.
1.4.2. Những phương pháp chính xử lý đất ô nhiếm trên thế giới
Hiện nay trên thế giới đã có nhiều biện pháp khác nhau được nghiên cứu và
sử dụng để xử lý các đối tượng nhiễm HCBVTV cũng như tiêu huỷ chúng.
Những biện pháp được sử dụng chủ yếu là:
- Phá huỷ bằng tia cực tím (hoặc bằng ánh sáng mặt trời).
- Phá huỷ bằng vi sóng Plasma.
- Phá huỷ bằng ozon/UV.
- Ôxy hoá bằng không khí ướt
- Ôxy hoá bằng nhiệt độ cao (thiêu đốt, nung chảy, lò nung chảy).
- Phân huỷ bằng công nghệ sinh học.
1.4.2.1. Phân huỷ bằng tia cực tím (UV) hoặc bằng ánh sáng mặt trời
Các phản ứng phân huỷ bằng tia cực tím (UV), bằng ánh sáng mặt trời thường làm
gãy mạch vòng hoặc gẫy các mối liên kết giữa Clo và Cacbon hoặc nguyên tố khác
trong cấu trúc phân tử của chất hữu cơ và sau đó thay thế nhóm Cl bằng nhóm
Phenyl hoặc nhóm Hydroxyl và giảm độ độc của hoạt chất.
Ưu điểm
−

Hiệu suất xử lý cao, chi phí xử lý thấp.

− Rác thải an toàn ngoài môi trường.
Nhược điểm
− Không thể áp dụng để xử lý chất ô nhiễm chảy tràn và chất thải rửa có nồng
độ đậm đặc.

14