Nghiên cứu khả năng hấp phụ dầu khoáng của vỏ sầu riêng bổ sung acid béo
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.08 MB, 115 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ DẦU
KHOÁNG CỦA VỎ SẦU RIÊNG BỔ SUNG
ACID BÉO
Ngành
: Kỹ thuật môi trường
Chuyên ngành
: Quản lý môi trường
Giảng viên hướng dẫn
: PGS.TS. Thái Văn Nam
TS. Nguyễn Thị Thanh Phượng
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1151080152
: Trịnh Trọng Nguyễn
Lớp: 11DMT03
Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2015
Trang 1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ DẦU
KHOÁNG CỦA VỎ SẦU RIÊNG BỔ SUNG
ACID BÉO
Ngành
: Kỹ thuật môi trường
Chuyên ngành
: Quản lý môi trường
Giảng viên hướng dẫn
: PGS.TS. Thái Văn Nam
TS. Nguyễn Thị Thanh Phượng
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1151080152
: Trịnh Trọng Nguyễn
Lớp: 11DMT03
Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2015
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin “CAM ĐOAN, đồ án tốt nghiệp này được tôi thực hiện dưới sự hướng
dẫn của PGS.TS. Thái Văn Nam, trưởng khoa Công nghệ Sinh học – Thực phẩm –
Môi trường, Đại học Công nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh và TS. Nguyễn Thị Thanh
Phượng, phó viện trưởng Viện Môi trường và Tài Nguyên, Thành Phố Hồ Chí Minh.
Tơi xin cam đoan những nội dung, các số liệu và trích dẫn trong đồ án tốt nghiệp là
hồn tồn trung thực. Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm về những lời cam đoan của
mình.
TP. HCM, tháng 8 năm 2015
Sinh viên
Trịnh Trọng Nguyễn
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành bài báo cáo nghiên cứu này cho phép tôi được gửi lời cảm ơn đến
Trường Đại học Cơng nghệ TP. Hồ Chí Minh, Khoa Cơng nghệ Sinh học – Thực phẩm
– Môi trường, Viện Môi trường và Tài nguyên TP. Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho
tơi mượn dụng cụ và phịng thí nghiệm để tiến hành nghiên cứu đề tài này. Đặc biệt,
tôi xin cảm ơn thầy PGS. TS Thái Văn Nam và TS. Nguyễn Thị Thanh Phượng đã trực
tiếp hướng dẫn và làm cố vấn cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng,
tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ và động viên tơi trong suốt q
trình thực hiện đề tài.
Tuy nhiên, do trong thời gian có hạn cũng như kinh nghiệm còn hạn chế nên
trong bài báo cáo kết quả nghiên cứu của tơi sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sót, hạn
chế nhất định. Vì vậy, tơi rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các quý
thầy cơ để giúp tơi có thể bổ sung, hồn thành tốt bài báo cáo này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
TĨM TẮT
Vỏ sầu riêng, một loại phế phẩm nơng nghiệp, được bổ sung acid béo nhằm tăng
các thành phần ưa dầu và hạn chế khả năng ưa nước, sử dụng để làm vật liệu hấp phụ
để loại bỏ dầu trong nước. Cấu trúc và hình thái bề mặt của vật liệu được xác định
dưới kính hiển vi với độ phóng đại 1,3×10 lần. Các kết quả khảo sát, so sánh khả năng
hấp phụ dầu của VSR trước (VSR–M) và sau khi bổ sung acid béo (VSR–AS) cho
thấy khả năng hấp phụ dầu của VSR–M (0,4604g/g) được cải thiện hơn nhiều so với
vật liệu VSR–M (0,2340g/g). Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ như
lượng dầu trước hấp phụ, kích thước vật liệu, thời gian hấp phụ, pH của dung dịch và
dung lượng hấp phụ cực đại cũng được khảo sát. Kết quả thu được như sau: lượng dầu
trước hấp phụ tối ưu 0,5ml; kích thước hạt vật liệu từ 0,15–0,3mm; thời gian hấp phụ
tối ưu 20 phút; pH của dung dịch trong khoảng 6,5–9,3 và dung lượng hấp phụ cực đại
là 0,4604g/g, các thí nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ phịng thí nghiệm với độ ẩm
của vật liệu là 5%.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. ĐẶT VẤN ĐỀ..........................................................................................................1
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ....................................................................................1
2.1 Mục tiêu lâu dài ..................................................................................................5
2.2 Mục tiêu cụ thể....................................................................................................5
3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI ........................................................................................5
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN .............................................................. 5
4.1 Khoa học .............................................................................................................5
4.2 Thực tiễn .............................................................................................................6
5. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI ........................................................................................6
6. CẤU TRÚC CỦA ĐỒ ÁN .......................................................................................6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .........................................................................................8
1.1 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM DẦU TẠI VIỆT NAM ..............................................8
1.1.1 Sự cố tràn dầu ở Việt Nam từ năm 2004 đến nay ............................................8
1.1.2 Nồng độ dầu tại một số cảng biển Việt Nam ...................................................8
1.1.3 Ơ nhiễm dầu từ các cơ sở cơng nghiệp và dân cư đơ thị ............................... 10
1.1.4 Ơ nhiễm dầu tại các khu vực tổng kho xăng dầu ...........................................10
1.1.5 Ảnh hưởng của sự cố tràn dầu .......................................................................11
1.2 VỎ SẦU RIÊNG ..................................................................................................14
1.2.1 Nguồn gốc của VSR ......................................................................................14
1.2.2 Ngành trồng sầu riêng ở Việt Nam ................................................................ 15
1.3 QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ ......................................................................................18
1.3.1 Khái niệm hấp phụ .........................................................................................18
1.3.2 Cơ chế của quá trình hấp phụ ........................................................................18
1.3.3 Phân loại quá trình hấp phụ ...........................................................................19
1.4 CÁC LOẠI VẬT LIỆU HẤP PHỤ DẦU HIỆN NAY........................................19
1.4.1 Vật liệu hấp phụ dầu hữu cơ tổng hợp ...........................................................19
1.4.2 Vật liệu hấp phụ dầu hữu cơ có nguồn gốc thiên nhiên ................................ 20
1.4.3 Vật liệu hấp phụ dầu vô cơ ............................................................................20
1.5 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN .....................................................................21
i
1.5.1 Các nghiên cứu về vật liệu hấp phụ dầu ........................................................21
1.5.2 Các nghiên cứu về khả năng hấp phụ của vỏ sầu riêng .................................23
1.5.2.3 Kết luận .......................................................................................................25
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....26
2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................................26
2.1.1 Nội dung 1. Tổng hợp, biên hội các tài liệu có liên quan .............................. 26
2.1.2 Nội dung 2: Chế tạo vật liệu hấp phụ từ VSR ...............................................26
2.1.3 Nội dung 3: Khảo sát hình thái bề mặt và màu sắc của VLHP .....................26
2.1.4 Nội dung 4. Khảo sát khả năng hấp phụ dầu .................................................26
2.1.5 Nội dung 5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ ..............26
2.1.6 Nội dung 6. Khảo sát dung lượng hấp phụ cực đại .......................................26
2.1.7 Nội dung 7. So sánh khả năng hấp phụ dầu của VSR với một số vật liệu
khác .........................................................................................................................26
2.2 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU .................................................................................27
2.2.1 Nguyên liệu ....................................................................................................27
2.2.2 Hóa chất .........................................................................................................27
2.2.3 Thiết bị, dụng cụ ............................................................................................ 28
2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................................................30
2.3.1 Phương pháp luận ..........................................................................................30
2.3.2 Phương pháp cụ thể (phương pháp thực tiễn) ................................................33
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................. 46
3.1 CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ VSR ........................................................46
3.1.1 Vật liệu 1 (VSR–M) .......................................................................................46
3.1.2 Vật liệu 2 (VSR–AS) .....................................................................................46
3.2 HÌNH THÁI BỀ MẶT, MÀU SẮC CỦA VẬT LIỆU ........................................48
3.2.1 Cấu tạo ...........................................................................................................48
3.2.2 Kết quả chụp dưới kính hiển vi......................................................................48
3.2.3 Độ ẩm của vật liệu .........................................................................................49
3.3 KẾT QUẢ HẤP PHỤ DẦU CỦA VSR–M .........................................................49
3.4 KẾT QUẢ HẤP PHỤ DẦU CỦA VSR–AS .......................................................51
3.4.1 Dung lượng hấp phụ dầu của VSR–AS .........................................................51
3.4.2 Đặc tính kỵ nước – ưa dầu của vật liệu VSR–AS..........................................54
ii
3.4.3 Khả năng nổi của vật liệu trong nước ............................................................ 56
3.4.4 So sánh kết quả hấp phụ dầu của VSR–M và VSR–AS 1:4 ..........................59
3.5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ ..........................60
3.5.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lượng dầu đến quá trình hấp phụ ...............60
3.5.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt đến quá trình hấp phụ ........63
3.5.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc đến quá trình hấp phụ ...67
3.5.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ ..........................70
3.5.5 Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ cực đại ...................................................75
3.6 SO SÁNH KHẢ NĂNG HẤP PHỤ DẦU VỚI CÁC VẬT LIỆU HẤP PHỤ
KHÁC ........................................................................................................................80
KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ ...........................................................................................81
1. KẾT LUẬN ............................................................................................................81
2. KIẾN NGHỊ ...........................................................................................................82
3. PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN .......................................................................82
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................83
iii
TỪ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU
1. Các từ viết tắt
Phân tích phương sai
ANOVA
ANalysis Of VAriance
CMC
Carboxy Methyl Cellulose
CPC
Cation hexadexylPiridin Clorua
monohydrate
Chất hoạt động bề mặt
Diesel Oil
Dầu diesel
DO
ĐH
Đại học
HST
Hệ sinh thái
KAERI
Korea Atomic Energy Research
Institute
Viện nghiên cứu năng lượng
nguyên tử Hàn Quốc
LSD
Least Significant Difference
Giới hạn sai số nhỏ nhất
Nhà sản xuất
NSX
O/W
Nhũ dầu trong nước
Oil/Water
PGS
Phó giáo sư
PTN
Phịng thí nghiệm
ppm
parts per million
SEM
Scanning Electron Microscope
Kính hiển vi điện tử quét
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TSKH
Tiến sĩ khoa học
VFEJ
Vietnam Forum of Environmental
Journalists
Diễn đàn các Nhà báo Môi
trường Việt Nam
VLHP
Vật liệu hấp phụ
VSR
Vỏ sầu riêng
2. Các ký hiệu
VSR – AS
Vỏ sầu riêng bổ sung acid béo
VSR – M
Vỏ sầu riêng thô
VSR – R
Vỏ sầu riêng sau khi sấy khô
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Tỉ lệ các thành phần trong một quả sầu riêng. .............................................15
Bảng 1.2: Thống kê diện tích và sản lượng sầu riêng ở nước ta. .................................17
Bảng 2.1: Danh sách các dụng cụ, thiết bị sử dụng cho thí nghiệm ............................. 28
Bảng 3.1: Các thơng số thử nghiệm khảo sát khả năng hấp phụ dầu của VSR–M ......50
Bảng 3.2: Các thông số thử nghiệm khảo sát khả năng hấp phụ dầu của VSR–AS .....52
Bảng 3.3: Kết quả xử lý khả năng hấp phụ dầu của VSR–AS ở các tỉ lệ phối trộn khác
nhau ............................................................................................................................... 52
Bảng 3.4: Kết quả xử lý lượng VSR–AS chìm trong mơi trường nước nhiễm dầu ở các
tỉ lệ phối trộn với nhau so sánh với lượng dầu hấp phụ ................................................57
Bảng 3.5: So sánh khả năng hấp phụ và khả năng nổi của VSR–M và VSR–AS ........60
Bảng 3.6: Các thông số thử nghiệm khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng dầu ..............61
Bảng 3.7: Kết quả xử lý khả năng hấp phụ dầu của VSR–AS 1:4 với các lượng dầu
khác nhau so sánh với hiệu suất hấp phụ.......................................................................61
Bảng 3.8: Các thông số thử nghiệm ảnh hưởng của kích thước hạt ............................. 64
Bảng 3.9: Kết quả xử lý khả năng hấp phụ dầu của VSR–AS ở các kích thước hạt khác
nhau ............................................................................................................................... 65
Bảng 3.10: Các thơng số thử nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc ........68
Bảng 3.11: Kết quả xử lý khả năng hấp phụ dầu của VSR–AS ở các mốc thời gian
khác nhau .......................................................................................................................68
Bảng 3.12: Các thông số thử nghiệm khảo sát ảnh hưởng của pH ............................... 70
Bảng 3.13: Kết quả xử lý khả năng hấp phụ dầu của VSR–AS ở các môi trường pH
khác nhau .......................................................................................................................73
Bảng 3.14: Xác định các thông số của đường đẳng nhiệt hấp phụ ............................... 75
Bảng 3.15: Các hằng số Langmuir và hệ số tương quan ..............................................77
Bảng 3.16: Các hằng số Freundlich và hệ số tương quan.............................................78
Bảng 3.17: Độ hấp phụ dầu thực tế của VSR–AS ........................................................79
Bảng 3.18: Kết quả hấp phụ dầu của một số vật liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên 80
v
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 1.1: Nồng độ dầu tại một số cảng biển của Việt Nam.......................................9
Biểu đồ 1.2: Lượng dầu tràn gây ô nhiễm biển Việt Nam qua các năm.......................10
Biểu đồ 3.1: Kết quả ghi nhận khả năng hấp phụ dầu của VSR – AS ở các tỉ lệ phối
trộn khác nhau ...............................................................................................................53
Biểu đồ 3.2: Lượng VSR–AS chìm trong môi trường nước nhiễm dầu so sánh với
lượng dầu hấp phụ .........................................................................................................58
Biểu đồ 3.3: Dung lượng hấp phụ dầu của VSR–AS 1:4 với các lượng dầu khác nhau
.......................................................................................................................................62
Biều đồ 3.4: Kết quả hấp phụ dầu của VSR – AS ở các kích thước............................. 66
hạt khác nhau .................................................................................................................66
Biểu đồ 3.5: Hàm lượng dầu hấp phụ ở các mốc thời gian khác nhau .........................69
Biểu đồ 3.6: Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ ...............................................74
Biểu đồ 3.7: Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir ............................................76
Biểu đồ 3.8: Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich ...........................................77
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Quả sầu riêng và vỏ sầu riêng....................................................................... 14
Hình 1.2: Cơm sầu riêng. .............................................................................................. 14
Hình 1.3: Cơ chế của quá trình hấp phụ ....................................................................... 18
Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu .......................................................................................... 32
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ................................................................................. 34
Hình 2.3: Sơ đồ chế tạo VLHP từ VSR ........................................................................ 35
Hình 2.4: VSR được vứt bỏ sau khi sử dụng ................................................................ 36
Hình 2.5: VSR được thu gom từ chợ ............................................................................ 36
Hình 2.6: VSR được tách bỏ gai và cắt nhỏ ................................................................. 37
Hình 2.7: VSR sau khi cắt nhỏ và sấy khơ ................................................................... 37
Hình 2.8: VSR được tráng phủ acid béo....................................................................... 38
Hình 2.9: Dầu tạo thành váng sau khi tiếp xúc với nước cất........................................ 38
Hình 3.1: VSR được bảo quả trong hủ nhựa. ............................................................... 46
Hình 3.2: VSR được bảo quả trong túi nhựa. ............................................................... 46
Hình 3.3: Mẫu VSR–AS tạo thành những hạt không đồng đều khi phối trộn ............. 47
Hình 3.4: VSR thơ được bổ sung acid béo ở các tỷ lệ khác nhau ................................ 47
Hình 3.5: Cấu trúc sợi celluose của VSR. .................................................................... 48
Hình 3.6: Bề mặt VSR–M và VSR–AS dưới kính hiển vi ........................................... 48
Hình 3.7: Bề mặt VSR–AS ở các tỉ lệ khác nhau dưới kính hiển vi ............................ 49
Hình 3.8: VSR–M hấp phụ dầu sau 30 phút ................................................................. 51
Hình 3.9: VSR–AS trong mơi trường nước và nước nhiễm dầu .................................. 55
Hình 3.10: VSR–AS chìm xuống dưới bề mặt phân cách “dầu – nước” ..................... 55
Hình 3.11: VSR bổ sung acid béo theo tỷ lệ khác nhau hấp phụ dầu .......................... 56
Hình 3.12: VSR trong mơi trường nước nhiễm dầu ..................................................... 59
Hình 3.14: VSR – AS ở các kích thước hạt khác nhau ................................................ 64
Hình 3.15: VSR – AS trong môi trường pH thấp ......................................................... 71
Hình 3.16: VSR–AS ở các pH kiềm ............................................................................. 71
Hình 3.17: Đặc điểm của VSR–AS trong các môi trường pH khác nhau .................... 72
Hình 3.18: Khả năng thấm ướt cao của VSR–AS ở các mơi trường pH thấp .............. 72
Hình 3.19: Dầu bị thay đổi tính chất trong mơi trường pH quá cao ............................. 72
Hình 3.20: Khả năng thấm ướt thấp của VSR–AS ở các môi trường pH cao .............. 73
vii
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Chuyển mình sang thế kỷ 21, nền khoa học kỹ thuật của thế giới ở một tầm cao
mới nhưng nguồn năng lượng của con người sử dụng vẫn chưa đảm bảo được vấn đề
môi trường, đặc biệt là các loại ngun liệu hóa thạch trong lịng đất. Nguồn năng
lượng dầu mỏ mang lại nhiều nhiều lợi ích kinh tế cho mỗi quốc gia, nhưng bên cạnh
vấn đề kinh tế, việc khai thác vận chuyển dầu mỏ đang là một vấn đề gây ô nhiễm môi
trường nghiêm trọng. Đáng chú ý nhất là vấn đề sự cố tràn dầu, không chỉ gây tổn thất
về kinh tế mà cịn gây ảnh hưởng đến mơi trường cực kỳ nghiêm trọng.
Vùng biển Việt Nam nối liền Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương, là một trong
những trục hàng hải có lưu lượng tàu bè qua lại rất lớn, trong đó 70% là tàu chở dầu
[23]. Điều này có nghĩa là hàng chục triệu tấn dầu đang được lưu thông trên lãnh thổ
Việt Nam mỗi năm và kéo theo nguy cơ xảy ra sự cố tràn dầu là rất lớn. Theo số liệu
thống kê của Cục Môi trường1, từ năm 1987 đến năm 2007 đã xảy ra hơn 90 vụ tràn
dầu ở các vùng cửa sông và ven bờ gây thiệt hại lớn về kinh tế cũng như gây ô nhiễm
môi trường nghiêm trọng trong thời gian dài [20]. Điển hình là sự cố tàu Formosa One
Liberia đâm vào tàu Petrolimex 01 của Việt Nam tại vịnh Giành Rỏi–Vũng Tàu
(09/2001) làm tràn ra môi trường biển ven bờ 1000 m3 dầu DO, gây ô nhiễm nghiêm
trọng một vùng biển của Vũng Tàu [7]. Ngày 12/01/2002 tàu Fortune Freighter va
chạm với xà lan chở 500 tấn dầu của Tỉnh đội An Giang tại khu vực Cảng Contena
quốc tế trên sơng Sài Gịn, làm hàng trăm tấn dầu bị tràn ra ngoài [24]. Tuy được sự hỗ
trợ của các cơ quan ứng cứu sự cố dầu tràn quốc gia nhưng ảnh hưởng của sự cố đến
môi trường không nhỏ.
Hậu quả của các sự cố tràn dầu trước hết là gây ảnh hưởng đến mơi trường đất,
khơng khí, đặc biệt là mơi trường nước do hầu hết các vụ tràn dầu xảy ra trên biển hay
các kênh rạch nơi có nhiều tàu thuyền qua lại. Tràn dầu gây nhiễu loạn hoạt động sống
của hệ sinh thái, cụ thể nồng độ dầu trong nước đạt 0,1 mg/l có thể gây chết các lồi
sinh vật phù du, ảnh hưởng lớn đến con non và ấu trùng [12]. Đối với chim biển, dầu
thấm ướt lông chim, làm mất tác dụng bảo vệ thân nhiệt và chức năng nổi trên mặt
nước có thể dẫn đến chết. Dầu gây chết cá hàng loạt do thiếu oxy hòa tan trong nước,
dầu bám vào cá làm giảm giá trị sử dụng do gây mùi khó chịu. Dầu tràn gây ảnh
hưởng đến nền kinh tế, đặc biệt là đến các ngành nuôi trồng – đánh bắt thủy hải sản và
du lịch. Sự cố tràn dầu gây tổn hại đến các hệ sinh thái nên đã làm giảm số lượng các
1
Thuộc Bộ Khoa học công nghệ và Môi trường
1
loài thủy sản, đặc biệt là các loài cá. Đây là một thiệt hại lớn với ngành kinh tế biển,
ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống của người dân vùng ven biển. Ngồi ra, nó cịn gây
ảnh hưởng đến các hoạt động du lịch bởi điều kiện đặc thù của ngành này phải gắn liền
với hệ sinh thái, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp. Cuối cùng hậu quả nghiêm
trọng nhất là gây ảnh hưởng đến sức khỏe, cũng như tính mạng của con người do q
trình sinh hoạt và sử dụng các thực phẩm nhiễm dầu [12].
Ô nhiễm dầu tại một số cảng biển của Việt Nam cũng đang là một vấn đề đáng lo
ngại. Hiện nay hệ thống cảng biển Việt Nam có 91 cảng lớn nhỏ, tổng chiều dài tuyến
mép bến hơn 37 km, hơn 160 bến phao, 300 cầu cảng. Nồng độ dầu ở tất cả các cảng
đều vượt mức cho phép 0,3mg/l2 cảng Hải Phòng 0,42 mg/l; cảng Cái Lân 0,6 mg/l;
cảng Vũng Tàu 0,52 mg/l; cảng Vietsovpetro 7,57 mg/l. Với tốc độ xây dựng bến cảng
mỗi năm tăng lên 6%, cả nước tăng thêm 2 km cầu cảng, lượng hàng hoá qua bến cảng
Việt Năm tăng 15% năm, vì vậy cần có những biện pháp quản lý tình hình ơ nhiễm
dầu tại các khu vực này [21].
Ngồi ra, ơ nhiễm dầu cịn do ngun nhân từ các cơ sở công nghiệp, dân cư đô
thị và tại các khu vực tổng kho xăng dầu,… Trong q trình dịch vụ, sản xuất cơng
nghiệp, khối lượng dầu mỏ bị tháo thải qua hoạt động công nghiệp vào hệ thống cống
thốt nước của nhà máy đổ ra sơng rồi ra biển. Số lượng dầu mỏ thấm qua đất và lan
truyền ra biển ước tính gần 3 triệu tấn mỗi năm. Tính đến 11/2010 lượng dầu theo
nước thải ra mơi trường biển vào khoảng 35÷160 tấn/ngày [24]. Từ những con số trên
cho thấy các cơ sở công nghiệp và đơ thị mọc lên càng nhiều thì gánh nặng mơi trường
biển ngày càng lớn nếu như nhà nước khơng có chính sách bảo vệ cụ thể.
Bên cạnh đó, hiện nay tại Việt Nam đã có chiến lược xây dựng các nhà máy lọc
dầu, trong số đó đáng kế là các dự án lớn: Dung Quất (Quảng Ngãi), Nghi Sơn (Thanh
Hoá), Long Sơn (Bà Rịa -Vũng Tàu) [27]. Điều này đồng nghĩa với việc q trình vận
chuyển dầu thơ vào nước ta sẽ tăng, nguy cơ xảy ra các sự cố về dầu cũng khơng ngoại
lệ. Đứng trước nguy cơ đó, việc tìm ra các biện pháp ứng phó với sự cố tràn dầu là một
vấn đề vơ cùng quan trọng.
Ngồi các biện pháp cơ học, ứng phó tại chỗ giảm thiệt hại lớn như sử dụng phao
dầu tràn, bơm hút dầu cịn có các phương pháp hóa học sử dụng các chất phân tán hóa
học, các chất hấp thụ, hấp phụ và phương pháp xử lý sinh học. Trong đó, phương pháp
sử dụng chất hấp phụ đang chiếm ưu thế nhất bởi tính chất thu hồi được sau khi xử lý
và ít gây ảnh hướng đến mơi trường [26].
2
Theo TCVN 5943/1995
2
Phần lớn các vật liệu hấp phụ được sử dụng hiện nay làm từ đất sét, rơm rạ đều
có ưu điểm là nguồn nguyên liệu có sẵn trong tự nhiên, rẻ tiền nhưng lại cho khả năng
hấp phụ rất thấp. Trong khi đó, các vật liệu tổng hợp bằng polymer, nano có độ hấp
phụ cao nhưng q trình sản xuất lại rất phức tạp dẫn đến giá thành không hề thấp.
Một câu hỏi đặt ra ở đâu là “Liệu có một vật liệu nào có thể khắc phục được các yếu
điểm trên, vừa là nguồn nguyên liệu có sẵn, rẻ tiền trong điều kiện Việt Nam mà có thể
cho khả năng hấp phụ dầu cao?”
Để trả lời câu hỏi trên, nhiều cơng trình nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế
giới đã được thực hiện. Gần đây, Viện nghiên cứu năng lượng hạt nhân Hàn Quốc
KAERI đã chế tạo được một loại vật liệu thẩm thấu thân thiện với mơi trường, có thể
giúp đẩy nhanh q trình làm sạch dầu tràn trên biển [36]. Vật liệu này được làm từ
thớ gỗ của cây Kapok thường mọc ở Philippines, Indonesia và Myanmar, có khả năng
hút nhanh chóng nhiều loại dầu khác nhau trên mặt nước. Các thử nghiệm cho thấy
bình quân, 1 kg vật liệu mới có thể hút 40–60 kg dầu [36]. Các nhà khoa học tại phịng
thí nghiệm của Đại học Case Western Reserve, Mỹ đã chế tạo một loại bọt siêu nhẹ từ
đất sét và nhựa cao cấp, có khả năng hút dầu ra khỏi nước bị ô nhiễm, được gọi là
aerogel [37]. Tại Việt Nam, cũng có một số cơng trình nghiên cứu về các vật liệu hấp
phụ dầu từ thiên nhiên như “Nghiên cứu khả năng hấp phụ hỗn hợp nhũ tương dầu
trong nước (O/W) bằng vỏ trấu được xử lí với chất hoạt động bề mặt Cetyl Trymetyl
Ammonium Bromide (CTAB)” của Lê Thị Kim Liên [7], “Nghiên cứu và khảo sát khả
năng xử lý dầu loang bằng rau Neptunia Oleracea của Nguyễn Hữu Biên và Phạm
Quang Thới” [1]. Bên cạnh đó, cịn rất nhiều cơng trình nghiên cứu khác về các vật
liệu phế thải nơng nghiệp như mùn cưa, lõi ngơ, bã mía,…
Trong đề tài này, tác giả chọn vật liệu nghiên cứu là vỏ sầu riêng (VSR) bởi đây
là một loại phế phẩm nơng nghiệp rẻ tiền, sẵn có và trong thành phần hóa học của nó
có chứa celluloses với các nhóm chức sẵn có như hydroxyl (–OH), nhóm anpha –
cenllulose [15]. Đây là những nhóm chức tiềm năng cho việc sử dụng vỏ sầu riêng làm
vật liệu hấp phụ cho quá trình nghiên cứu xử lý dầu.
Sầu riêng là loại cây ăn trái đặc sắc ở vùng Đông Nam Á [14]. Tại Việt Nam, sầu
riêng du nhập từ Thái Lan và được trồng chủ yếu ở các tỉnh phía Nam của nước ta
[31]. Sản lượng sầu riêng thu hoạch hằng năm tại các tỉnh vùng Nam Bộ là 210.575
tấn/năm [31], và lượng VSR hằng năm vào khoảng 115.816–117.922 tấn/năm. Cho
thấy loại trái cây này có tiềm năng rất lớn trong việc ứng dụng làm vật liệu hấp phụ
3
dầu, bởi hiện nay vỏ sầu riêng chủ yếu là bỏ đi sau khi sử dụng. Đây có thể nói là
nguồn ngun liệu sẵn có, rẻ tiền thích hợp trong điều kiện Việt Nam.
Tuy nhiên, nếu sử dụng VSR trực tiếp để hấp phụ dầu thì có một nhược điểm lớn
đó là khả năng ưa nước cao, làm cho vật liệu nhanh chóng bị bão hịa, dẫn đến khả
năng hấp phụ dầu kém. Một câu hỏi đặt ra là: “Làm thể nào để vừa hạn chế được khả
năng ưa nước của VSR, vừa tăng cường khả năng hấp phụ dầu?”
Một trong những giải pháp theo nhiều nghiên cứu hiện nay cho thấy, khi tạo ra
các liên kết bề mặt giữa vật liệu hữu cơ với các hợp chất bề mặt, các hợp chất cao phân
tử hoặc các acid béo thì có thể gia tăng khả năng hấp phụ dầu của vật liệu. Cụ thể, theo
phát hiện của Tiến sĩ S. Kathiresan, giảng viên Khoa Công nghệ sinh học của Đại học
AIMST, Malaysia đã phát hiện ra rằng bột vỏ sầu riêng, sau khi được bổ sung acid
béo, có thể được sử dụng để loại bỏ dầu trong nước [29].
Với tình hình ơ nhiễm dầu đang diễn ra như hiện nay, bên cạnh đó là sự khó khăn
của các vật liệu hấp phụ dầu đang gặp phải về khả năng hấp phụ dầu, chi phí sản xuất
cũng như nguồn nguyên liệu đầu vào. Với tiềm năng của VSR như vậy, giả thuyết đặt
ra là “Liệu có thể sử dụng VSR làm vật liệu hấp phụ dầu trong điều kiện Việt Nam hay
khơng?”
Vì vậy, chúng tơi quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp phụ dầu
khoáng của VSR bổ sung acid béo”, nhằm mục đích so sánh khả năng hấp phụ của
VSR trước và sau khi bổ sung acid béo để thấy được sự thay đổi về khả năng hấp phụ
dầu cũng như khả năng ưa nước của vật liệu, bên cạnh đó sẽ khắc phục những yếu
điểm của các vật liệu hấp phụ truyền thống. Việc khảo sát khả năng hấp phụ dầu
khoáng của vỏ sầu riêng mang một ý nghĩa hết quan trọng bởi đây là một loại phế thải
nông nghiệp rất phổ biến ở Việt Nam, nếu kết quả khảo sát cho kết quả hấp phụ tốt thì
đây sẽ là loại vật liệu hấp phụ được xem là rất thích hợp trong điều kiện hiện nay, bởi
vừa đáp ứng được giá thành thấp mà cho khả năng hấp phụ cao. Hứa hẹn đây là một
tiềm năng với các nước phát triển loại cây ăn quả này.
4
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
2.1 Mục tiêu lâu dài
Là nghiên cứu tiền đề để chế tạo một loại vật liệu hấp phụ dầu có nguồn gốc
từ VSR, một loại phế thải nông nghiệp nhưng cho khả năng hấp phụ dầu cao.
Đưa vật liệu vào sản xuất thử nghiệm với mơ hình cơng nghiệp.
Ứng dụng thực tế vào các sự cố tràn dầu ven biển.
2.2 Mục tiêu cụ thể
Khảo sát đặc điểm hình thái bề mặt của VSR trước và sau khi bổ sung acid
béo.
Xác định tỉ lệ phối trộn giữa VSR và acid béo cho khả năng hấp phụ dầu tối
ưu.
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ dầu của VSR, từ đó xác
định các giá trị yếu tố ảnh hưởng tối ưu.
Xác định dung lượng hấp phụ tối đa của vật liệu VSR bổ sung acid béo.
3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Nghiên cứu được tiến hành trên các đối tượng sau:
VSR được thu về từ các điểm bán sầu riêng trên địa bàn Quận Bình Thạnh.
Dầu sử dụng: dầu DO, khối lượng riêng 840 kg/m3.
Địa điểm nghiên cứu: tại phịng thí nghiệm Trường Đại học Công nghệ
TP.HCM; Viện Môi trường và Tài nguyên TP.HCM.
Nội dung nghiên cứu: Đề tài chỉ nghiên cứu trên mẫu nước ô nhiễm dầu giả
định được pha bằng cách cho dầu DO vào nước cất; vật liệu VSR từ giống sầu riêng Ri 6.
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
4.1 Khoa học
Giá trị có tính khoa học của đề tài là:
Cách xử lý dầu tràn có tính khoa học cao, khơng gây ảnh hưởng mơi trường.
Ngồi ra nghiên cứu này có thể cung cấp một số thông tin cho các nghiên cứu
sau về vấn đề này.
5
4.2 Thực tiễn
Giải quyết được một lượng khơng ít rác thải nông nghiệp từ vỏ sầu riêng.
Nguyên liệu có sẵn có thể tiết kiệm được một lượng lớn chi phí xử lý cho các
cơng ty, doanh nghiệp gây ra sự cố dầu tràn.
Bảo tồn các loài sinh vật ven biển và con người sinh sống tại khu vực có sự cố
tràn dầu.
5. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Nghiên cứu sử dụng vật liệu hấp thụ dầu tràn là hướng của rất nhiều đề tài,
nhưng đối tượng nghiên cứu là VSR hoàn toàn mới ở điều kiện Việt Nam (đây là loại
cây khá phù hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng ở Việt Nam).
6. CẤU TRÚC CỦA ĐỒ ÁN
Cấu trúc của đồ án gồm 3 nội dung chính sau đây:
Phần Mở đầu
Phần nội dung bao gồm 3 chương:
Chương 1. Tổng quan (bao gồm các nội dung về hiện trạng ô nhiễm dầu tại Việt
Nam, vật liệu nghiên cứu, quá trình hấp phụ, các loại vật liệu hấp phụ dầu hiện
nay, các nghiên cứu liên quan)
Chương 2. Nội dung, vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu gồm 6 nội dung:
Nội dung 1. Tổng hợp, biên hội các tài liệu có liên quan.
Nội dung 2. Chế tạo vật liệu hấp phụ từ VSR.
Nội dung 3. Khảo sát bề mặt hình thái,màu sắc của vật liệu hấp phụ
Nội dung 4. Khảo sát khả năng hấp phụ dầu.
Nội dung 5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ.
Nội dung 6. Khảo sát dung lượng hấp phụ cực đại.
Nội dung 7. So sánh khả năng hấp phụ dầu của VSR với một số vật liệu
khác.
Phương pháp nghiên cứu gồm các nội dung sau:
Phương pháp kế thừa.
Phương pháp cụ thể.
6
Chương 3. Kết quả và thảo luận
Chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ sầu riêng.
Hình thái bề mặt, màu sắc của vật liệu.
Kết quả hấp phụ dầu của VSR – M.
Kết quả hấp phụ dầu của VSR – AS.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ.
Dung lượng hấp phụ cực đại.
So sánh khả năng hấp phụ dầu với các vật liệu hấp phụ khác.
Phần kết luận và kiến nghị
7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM DẦU TẠI VIỆT NAM
1.1.1 Sự cố tràn dầu ở Việt Nam từ năm 2004 đến nay [29]
Theo số liệu thống kê các sự cố tràn dầu được trung tâm miền Trung xử lý thành
công từ năm 2004 đến tháng 7/2013 đã xảy ra 34 vụ sự cố tràn dầu trên toàn khu vực
miền trung, tổn thất hàng triệu tấn dầu DO và gây ảnh hưởng đến môi trường nghiêm
trọng. Cụ thể một số sự cố nghiêm trọng như sau:
Sự cố tràn dầu các tỉnh ven biển miền trung xảy ra trên địa bàn các tỉnh Quảng
Bình và từ tỉnh Quảng Trị đến tỉnh Bình Thuận. Thời gian: Từ cuối tháng
01/2007 đến tháng 07/2007. Số lượng thu gom hơn 2000 tấn rác thải lẫn dầu.
Sự cố tàu VITAMIN GAS thuộc Công ty cổ phần vận tải biển châu Á - Thái
Bình Dương, trọng tải 1.135 tấn, đi từ Vũng Tàu ra Cửa Lò – Nghệ An trên
đường qua vùng biển thuộc tỉnh Bình Định thì gặp sự cố. Thời gian: ngày
16/01/2010.
Sự cố tràn dầu ven biển tỉnh Bình Thuận tại khu vực ven biển Tiến Thành (Phan
Thiết) kéo dài đến Hải đăng Kê Gà (Hàm Thuận Nam) xuất hiện vơ số viên dầu
vón cục to bị sóng đánh dạt lên bờ. Thời gian: ngày 22/02/2010. Số lượng thu
gom: trên 10 tấn rác thải nhiễm dầu.
Sự cố chìm tàu An Phát tỉnh Quảng Trị gặp nạn tại tọa độ 17008’N và 107040’E
cách đảo Cồn Cỏ khoảng 20 hải lý về hướng Đông Đông Nam. Thời gian: ngày
13/03/2010.
Sự cố rò rỉ đường ống dẫn dầu của kho Petec tại Đà Nẵng. Thời gian: tháng
07/2010.
Sự cố tràn dầu ven biển tỉnh Quảng Trị tại đảo Cồn Cỏ và các xã ven biển huyện
Vĩnh Linh. Thời gian: tháng 05/2011. Số lượng thu gom: 10 tấn rác thải nhiễm
dầu.
Sự cố cháy buồng máy tàu Phương Nam Star chở 5.600 m3 DO trên vùng biển
Quảng Nam. Thời gian: tháng 11/2011.
Ngày 7/7/2013, tại khu vực biển Quy Nhơn ở Hải Minh, thuộc khu vực 9,
phường Hải Cảng, TP. Quy Nhơn đã xảy ra sự cố tràn dầu.
8
1.1.2 Nồng độ dầu tại một số cảng biển Việt Nam
Do các sự cố tràn dầu nên nồng độ dầu ở một số cảng biển trong năm 2009 đều
vượt mức cho phép 0,2 mg/l (QCVN 10:2008/BTNMT) [10].
7,6
8
Nồng độ dầu (mg/l)
7
6
5
4
3
2
1
0,4
0,5
0,6
Hải Phòng
Cái Lân
Vũng Tàu
0
Nồng độ dầu
Vietso Petro
QCVN 10:2008BTNMT
Biểu đồ 1.1: Nồng độ dầu tại một số cảng biển của Việt Nam
(Nguồn: VFEJ.VN - Diễn đàn các nhà báo môi trường Việt Nam)
Do đặc điểm tại các khu vực cảng của nước ta có rất nhiều tàu thuyền qua lại nên
nguyên nhân gây ra nồng độ dầu vượt qua giới hạn cho phép tại nơi đây có thể là do
q trình rị rỉ dầu từ tàu thuyền qua lại, quá trình xúc rửa lan can của các tàu thuyền
trở dầu, ngoài ra cịn có thể do các sự cố về dầu nên đã làm cho nồng độ dầu tăng cao.
Lượng dầu tràn (tấn)
25.000
Lượng dầu tràn (tấn)
21.000
20.000
17.650
15.000
10.020
10.000
7.380
5.000
0
1992
1995
2000
Năm
9
2010
Biểu đồ 1.2: Lượng dầu tràn gây ô nhiễm biển Việt Nam qua các năm
(Nguồn: Bộ tài nguyên và môi trường)
Lượng dầu tràn trên biển đang có diễn biễn trong những năm gần đây, đặc biệt là
đang có xu hướng tăng mạnh. Vì vậy, cần có những biện pháp quản lý cũng như biện
pháp khắc phục, thu hồi dầu ngay khi xảy ra sự cố để tránh gây tổn thất lơn cũng như
gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường.
1.1.3 Ô nhiễm dầu từ các cơ sở công nghiệp và dân cư đơ thị [38]
Trong q trình sản xuất, dịch vụ công nghiệp, dầu mỏ bị tháo thải vào hệ thống
cống thốt nước của nhà máy đổ ra sơng rồi ra biển. Số lượng dầu mỏ thấm qua đất và
lan truyền ra biển ước tính khoảng 3 triệu tấn mỗi năm.
Theo số liệu thống kê chỉ tính riêng vùng kinh tế trọng điểm ven biển phía nam
đã thải vào các sông một lượng nước thải sinh hoạt là 113.216m3/ngày và nước thải
cơng nghiệp 312.330m3/ngày. Trong đó lượng dầu chiếm khoảng 35-160 tấn/ngày.
Một số nơi có tình hình ơ nhiễm dầu từ các cơ sở công nghiệp nghiêm trọng như:
thành phố Hạ Long, lượng dầu mỡ khoáng thải xuống biển khoảng 844 tấn/năm. Hải
Phòng – Quảng Ninh, lượng dầu thải ra biển từ một số vùng công nghiệp và dân cư tập
trung ven biển khoảng 22.448 tấn.
1.1.4 Ô nhiễm dầu tại các khu vực tổng kho xăng dầu [39]
Nước thải nhiễm dầu phát sinh từ 2 khu vực:
Khu vực kho chứa: phát sinh do các nguyên nhân chính sau:
Súc rửa, làm mát bồn chứa.
Vệ sinh máy móc, thiết bị.
Rơi vãi xăng dầu xuống nguồn nước.
Xảy ra sự cố.
Nước mưa chảy tràn qua khu vực kho.
Trong đó nước xả cặn từ quá trình súc rửa bồn chứa với chu kỳ 2 năm súc rửa 1
lần là nguồn thải có mức độ ơ nhiễm dầu cao nhất, nồng độ lên đến hàng chục ngàn
ppm.
Khu vực cảng tiếp nhận:
Nước dằn tàu, nước vệ sinh tàu.
Nước ống dầu (khi kéo từ biển lên boong).
10
Rò rỉ trên đường ống dẫn dầu từ tàu về kho chứa . . .
1.1.5 Ảnh hưởng của sự cố tràn dầu
1.1.5.1 Ô nhiễm dầu tác động đến hệ sinh thái biển Việt Nam [1]
a. Tổng quan về các hệ sinh thái biển Việt Nam
Biển Đông là một biển lớn (đứng thứ 2 trên thế giới sau biển San Hơ ở phía
Đơng nước Australia) với diện tích 3,4 triệu km2 và tiếp giáp với 9 quốc gia. Kết quả
nghiên cứu của các nhà khoa học cho biết, trong vùng biển ở nước ta đã phát hiện
được 12.000 loài sinh vật cư trú trong hơn 20 kiểu hệ sinh thái (HST) điển hình như
rừng ngập mặn, thảm cỏ biển, vùng triều cửa sông, đảo, rạn san hô, đáy mềm, đầm
phá... Trong đó, có trên 2.038 lồi cá, 6.000 lồi động vật đáy, 635 loài rong biển, 43
loài chim, trên 40 lồi thú và bị sát biển và hàng ngàn lồi động thực vật phù du khác
đã tạo ra các quần xã sinh vật đặc biệt phong phú.
Theo tính tốn của các nhà hải dương học, biển Việt Nam có trữ lượng khoảng 3
- 4 triệu tấn cá, khả năng khai thác là 1,5 - 2,0 triệu tấn, mực 30.000 - 40.000 tấn, tôm
biển 50.000 – 60.000 tấn, thân mềm phải đạt đến hàng triệu tấn. Với nguồn lợi này sẽ
giúp cho ngành thủy sản nước ta ngày càng phát triển.
b. Tác động của ô nhiễm dầu đến các HST
Đối với chim biển, dầu thấm ướt lông chim, làm mất tác dụng bảo vệ thân nhiệt
và chức năng nổi trên mặt nước. Bị nhiễm dầu, chim di chuyển khó khăn, phải di
chuyển chỗ ở, thậm chí bị chết. Dầu cịn ảnh hưởng đến khả năng nở của trứng chim.
Cá – nguồn lợi lớn nhất của biển được đánh giá là loài chịu tác động tiêu cực
mạnh mẽ của sự cố dầu tràn. Dầu gây ô nhiễm môi trường làm cá chết hàng loạt do
thiếu oxy hòa tan trong nước, dầu bám vào cá làm giảm giá trị sử dụng do gây mùi khó
chịu, dầu có thể làm trứng mất khả năng phát triển, trứng có thể bị ung, thối.
Ơ nhiễm dầu cũng làm biến đổi cân bằng oxy, gây ra độc tính tiềm tàng trong
HST, khi sự cố ơ nhiễm dầu xảy ra, các HST đã bị ảnh hưởng nghiêm trọng và thể
hiện rõ nét nhất là HST rừng ngập mặn, cỏ biển, vùng triều bãi cát, đầm phá và các rạn
san hơ. Ơ nhiễm dầu đã làm giảm sức chống đỡ, tính linh hoạt và khả năng khơi phục
của các HST từ tác động của các tai biến. Cụ thể, các tác động tiêu cực của ô nhiễm
dầu đến các HST được hiểu theo 3 cấp độ: suy thoái, tổn thương và mất HST.
Như vậy, có thể thấy ơ nhiễm dầu đã tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên các
HST biển và ven biển ở các khía cạnh sau:
11
Làm biến đổi cân bằng oxy của HST: Dầu có tỷ trọng nhỏ hơn nước, khi chảy
loang trên mặt nước, dầu tạo thành váng và bị biến đổi về thành phần và tính chất. Khi
dầu loang, hàm lượng dầu trong nước tăng cao, các màng dầu làm giảm khả năng trao
đổi oxy giữa khơng khí với nước, làm giảm hàm lượng oxy của HST, như vậy cán cân
điều hòa oxy trong hệ sẽ bị đảo lộn.
Làm nhiễu loạn các hoạt động sống trong HST: Đầu tiên phải kể đến các nhiễu
loạn áp suất thẩm thấu giữa màng tế bào sinh vật với mơi trường, cụ thể là các lồi
sinh vật bậc thấp như sinh vật phù du, nguyên sinh động vật luôn luôn phải điều tiết áp
suất thẩm thấu giữa môi trường và cơ thể thông qua màng tế bào. Dầu bao phủ màng tế
bào, sẽ làm mất khả năng điều tiết áp suất trong cơ thể sinh vật, đồng thời cũng là
nguyên nhân làm chết hàng loạt sinh vật bậc thấp, các con non, ấu trùng. Dầu bám vào
cơ thể sinh vật sẽ ngăn cản q trình hơ hấp, trao đổi chất và sự di chuyển của sinh vật
trong môi trường nước.
Theo đánh giá của các chuyên gia, nồng độ dầu trong nước chỉ 0,1mg/l có thể
gây chết các lồi sinh vật phù du, mắt xích đầu tiên trong lưới thức ăn ở biển. Đối với
các sinh vật đáy, ô nhiễm dầu có thể ảnh hưởng rất lớn đến con non và ấu trùng. Đối
với các cá thể trưởng thành, dầu có thể bám vào cơ thể hoặc được sinh vật hấp thụ qua
quá trình lọc nước, dẫn đến làm giảm giá trị sử dụng do có mùi dầu.
Ảnh hưởng của dầu đối với chim biển chủ yếu là thấm ướt lông chim, làm giảm
khả năng cách nhiệt của bộ lông, làm mất tác dụng bảo vệ thân nhiệt của chim và chức
năng phao bơi, giúp chim nổi trên mặt nước. Bên cạnh đó, cá là nguồn lợi lớn nhất của
biển và cũng là đối tượng chịu tác động tiêu cực mạnh mẽ của sự cố ô nhiễm dầu, ảnh
hưởng này phụ thuộc vào mức độ tan của các hợp chất độc hại có trong dầu vào trong
nước.
Dầu bám vào cá, làm giảm giá trị sử dụng do gây mùi khó chịu. Đối với trứng cá,
dầu có thể làm trứng mất khả năng phát triển, trứng có thể bị “ung, thối”. Dầu gây ô
nhiễm môi trường làm cá chết hàng loạt do thiếu oxy hòa tan trong nước.
Gây ra độc tính tiềm tàng trong HST: Ảnh hưởng gián tiếp của dầu loang đối với
sinh vật thơng qua q trình ngăn cản trao đổi oxy giữa nước với khí quyển tạo điều
kiện tích tụ các khí độc hại như H2S, và CH4 làm tăng pH trong môi trường sinh thái.
Dưới ảnh hưởng của các hoạt động sinh - địa - hóa, dầu dần dần bị phân hủy, lắng
12
đọng và tích lũy trong các lớp trầm tích của HST làm tăng cao hàm lượng dầu trong
trầm tích gây độc cho các loài sinh vật sống trong nền đáy và sát đáy biển.
Cản trở các hoạt động kinh tế ở vùng ven biển: Dầu trơi theo dịng chảy mặt,
sóng, gió, dịng triều dạt vào vùng biển ven bờ, bám vào đất đá, kè đá, các bờ đảo làm
mất mỹ quan, gây mùi khó chịu đối với du khách khi tham quan du lịch. Do vậy,
doanh thu của ngành du lịch cũng bị ảnh hưởng. Mặt khác, ô nhiễm dầu cịn làm ảnh
hưởng đến nguồn giống tơm cá, thậm chí bị chết dẫn đến giảm năng suất nuôi trồng và
đánh bắt thủy sản ven biển.
1.1.5.2 Thiệt hại do ô nhiễm dầu gây ra cho con người
Biển Đông và vùng bờ của nó là nơi giàu có và đa dạng các loại hình tài nguyên
thiên nhiên, cũng như chứa đựng tiềm năng phát triển kinh tế đa ngành, đa mục tiêu.
Bởi vậy, đây cũng là nơi tập trung sôi động các hoạt động phát triển của con người:
trên 50% số đô thị lớn, gần 60% dân số tính theo đơn vị cấp tỉnh, phần lớn các khu
công nghiệp lớn và các khu chế xuất, các vùng nuôi thủy sản, các hoạt động cảng biển
- hàng hải và du lịch đều được phát triển ở đây. Nên một lượng lớn chất thải ở đây là
không tránh khỏi, đặt biệt là các chất thải có mặt của dầu.
Chất lượng mơi trường biển thay đổi dẫn đến nơi cư trú tự nhiên của loài bị phá
huỷ gây tổn thất lớn về đa dạng sinh học vùng bờ. Dẫn tới hiệu suất khai thác hải sản
giảm, gây tổn thất lớn cho nền kinh tế biển nước ta.
Tràn dầu không chỉ gây tổn thất nguồn nguyên liệu cho quốc gia mà những hậu
quả của nó gây ra không nhỏ đến động thực vật, vùng biển trong khu vực gây tốn kém
chi phí bồi thường thiệt hại từ phía nhà nước, chi phí ứng cứu, khắc phục sau ơ
nhiễm,...
Chỉ tính riêng vụ tràn dầu ở kho xăng dầu hàng không Liên Chiểu (Đà Nẵng –
10/2008) đã gây tốn kém chi phí ứng cứu gần 800 triệu đồng và thiệt hại về ngư
nghiệp 122 triệu đồng, chưa kể việc bồi thường phục hồi môi trường bị suy thoái.
Tàu chở dầu KASCO Monrovia va chạm với Cát Lái Jetty, trên sơng Sài Gịn
– HCM vào tháng 01/2005, làm tràn 518 tấn DO, thiệt hại 1triệu USD.
Ngày 07/07/2013, tại khu vực biển Quy Nhơn ở Hải Minh, TP. Quy Nhơn đã
xảy ra sự cố tràn dầu, gây ra tổng thiệt hại gần 1,9 tỷ đồng. Riêng dầu loang gây thiệt
hại cho 80 hộ nuôi cá lồng bè, với 707 lồng nuôi gần 1,8 tỷ đồng.
13
