Khóa luận Nghiên cứu tỉ lệ khối lượng các hợp chất DDT thành phần tách chiết từ đất ô nhiễm bằng hệ dung môi QH1

Nội dung text: Khóa luận Nghiên cứu tỉ lệ khối lượng các hợp chất DDT thành phần tách chiết từ đất ô nhiễm bằng hệ dung môi QH1

1. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC ====== VŨ THU UYÊN NGHIÊN CỨU TỈ LỆ KHỐI LƢỢNG CÁC HỢP CHẤT DDT THÀNH PHẦN TÁCH CHIẾT TỪ ĐẤT Ô NHIỄM BẰNG HỆ DUNG MÔI QH1 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ HÀ NỘI - 2018
2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC === === VŨ THU UYÊN NGHIÊN CỨU TỈ LỆ KHỐI LƢỢNG CÁC HỢP CHẤT DDT THÀNH PHẦN TÁCH CHIẾT TỪ ĐẤT Ô NHIỄM BẰNG HỆ DUNG MÔI QH1 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS. NGUYỄN QUANG HỢP HÀ NỘI - 2018
3. LỜI CẢM 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 Nguyễn Quang Hợp thuộc“khoa Hóa học – trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2, thầy đã”trực tiếp nhiệt tình chỉ bảo và“hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu”để tôi hoàn thiện khóa luận này. Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Hóa học,“trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2”những ngƣời giáo viên tâm huyết đã truyền đạt“kiến thức chuyên môn và kiến thức”đời sống quý báu để tôi ngày càng trƣởng thành hơn. Tôi“xin gửi lời cảm ơn đến những ngƣời thân, bạn bè đã hết lòng quan tân và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa luận này.” Trân trọng cảm ơn! “Hà Nội, tháng 5 năm 2018” “Sinh viên” Vũ Thu Uyên
4. MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1 3 TỔNG QUAN 3 1.1. Hóa chất bảo vệ thực vật 3 1.1.1. Định nghĩa 3 1.1.2. Phân loại 3 1.1.3. Một vài nét về thuốc trừ sâu clo hữu cơ 4 1.2. Thực trạng ô nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật hiện nay 8 1.2.1. Thực trạng ô nhiễm Hóa chất BVTV trên thế giới 8 1.2.2. Thực trạng ô nhiễm Hóa chất BVTV tại Việt Nam 9 1.3. Một số phƣơng pháp xử lý hóa chất bảo vệ thực vật 11 1.3.1. Phƣơng pháp thủy phân [6] 11 1.3.2. Phƣơng pháp điện hoá [2, 13] 12 1.3.3. Phƣơng pháp hấp phụ [6, 14] 12 1.3.4. Phƣơng pháp chôn lấp [6] 13 1.3.5. Phƣơng pháp dùng thiêu đốt trong lò ở nhiệt độ cao [6] 13 1.3.6. Công nghệ rửa đất ô nhiễm (soil washing) 14 CHƢƠNG 2 15 THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị đƣợc sử dụng 15 2.2. Cách tiến hành các thí nghiệm 15 2.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài 17 2.3.1. Sắc ký khí ghép khối phổ GCMS 17 2.3.2. Một số phần mềm ứng dụng xử lý số liệu (Excel, Origin). 17 CHƢƠNG 3 19 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 19 3.1. Lƣợng các hợp chất DDT tách chiết đƣợc theo số lần chiết 19 3.1.1. Chiết lần 1 19 3.1.2 Chiết lần 2 20 3.1.3. Chiết lần 3 21
5. 3.2. Khối lƣợng các hợp phần POP trong các lần chiết 22 3.2.1. Hợp phần DDE 22 3.2.2. Hợp phần DDD 23 3.2.3. Hợp phần DDT 24 3.2.4. Lƣợng POP của 3 lần tách chiết 25 3.2.5. Hiệu suất tách chiết 26 3.3. So sánh tỉ lệ khối lƣợng các chất POP tách chiết đƣợc 27 3.3.1. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 1 27 3.3.2. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 2 28 3.3.3. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 3 29 3.3.4. Tỉ lệ tổng các hợp chất nhóm DDT chiết đƣợc bằng QH1 30 KẾT LUẬN 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33
6. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BVTV “Bảo vệ thực vật” BHC “1,2,3,4,5,6-hexachlorcyclohexan” DDD “Dichlorodiphenyldichloroethane” DDE “Dichlorodiphenyldichloroethylene” DDT “Dichlorodiphenyltrichloroethane” DDD tong “Tổng lƣợng hóa chất có liên quan đến DDD” DDE tong Tổng lƣợng hóa chất có liên quan đến DDE DDT tong Tổng lƣợng hóa chất có liên quan đến DDT LD50 (chuột) “Liều lƣợng chất độc gây chết cho một nửa (50%) số chuột dùng trong nghiên cứu” GC Gas Chromatography MS Mass Spectometry GC/MS Gas Chromatography Mass Spectometry POP Persistent organic pollutants UV Tia cực tím
7. DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU Hình 3.1. Lƣợng các chất trong lần chiết 1 19 Hình 3.2. Lƣợng các chất trong lần chiết 2 20 Hình 3.3. Lƣợng các chất trong lần chiết 3 21 Hình 3.4. Tổng lƣợng các chất tách chiết 22 Hình 3.5. Lƣợng chất DDE trong các lần chiết 23 Hình 3.6. Lƣợng chất DDD trong các lần chiết 24 Hình 3.7. Lƣợng chất DDT trong các lần chiết 25 Hình 3.8. Lƣợng POP ở các lần tách chiết 26 Hình 3.9. Hiệu suất chiết tách POP 27 Hình 3.10. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 1 28 Hình 3.11. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 2 29 Hình 3.12. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 3 30 Hình 3.13. Tỉ lệ tổng các chất DDT chiết đƣợc 31 Bảng 3.1: Lƣợng các chất trong lần chiết 1 (mg) bằng dung môi QH1 19 Bảng 3.2. Hiệu suất (%) chiết tách POP bằng dung môi QH1 26
8. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ô nhiễm môi trƣờng luôn là một trong những“vấn đề đƣợc xã hội quan tâm hàng đầu.”Trong đó, ô nhiễm đất đang có những diễn biến ngày càng tiêu cực và đe dọa cuộc sống của con ngƣời. Do“hoạt động công nghiệp”của các nhà máy, xí nghiệp, hay sử dụng hàng loạt các hóa chất trong nông nghiệp, xử lí chất thải không đúng quy định, vứt rác thải bừa bãi càng làm cho tình hình ô nhiễm đất trở nên nghiêm trọng. Các hóa chất phổ biến bao gồm“hydrocacbon dầu, hydrocacbon thơm nhiều vòng”(nhƣ là naphthalene and benzo(a)pyrene),“dung môi, thuốc trừ sâu, chì, và các kim loại nặng.”Đặc ibiệt iđiển ihình ilà icác ihợp ichất ihữu icơ ikhó iphân ihủy i(POP), itrong iđó icó icác ihóa ichất ibảo ivệ ithực ivật i(BVTV) icòn itồn ilƣu itrong imôi itrƣờng ikhông ikhí, inƣớc, ikhu iđất itại icác ikho ithuốc itrừ isâu iđã iđể ilâu ingày ikhông isử idụng. i Đứng trƣớc hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng do tồn dƣ thuốc“bảo vệ thực vật của ngành nông nghiệp hiện nay, việc ứng dụng các công trình xử lý thuốc BVTV tồn dƣ trong đất vào thực tiễn là điều hết sức cần thiết.Với mục đích làm hạn chế ảnh hƣởng của thuốc BVTV tồn dƣ trong đất đối với môi trƣờng và con ngƣời, tôi đã chọn đề tài luận văn tốt nghiệp là”“Nghiên cứu tỉ lệ khối lƣợng các hợp chất DDT thành phần tách chiết từ đất ô nhiễm bằng hệ dung môi QH1”. Đây là phƣơng pháp mới, tiết kiệm kinh phí,“thân thiện với môi trƣờng, mang ý nghĩa thực tiễn lớn, góp phần bảo vệ sức khoẻ con ngƣời và môi trƣờng.” 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 QH1. - Quá trình loại bỏ thuốc BVTV“đảm bảo triệt để, không phát sinh chất độc hại thứ cấp.” - So sánh tỉ lệ khối lƣợng 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 1
9. - iNghiên icứu iphƣơng ipháp ichiết itách ithuốc iBVTV ikhó iphân ihủy itrong iđất ivà icách ixử ilí iđất iô inhiễm ithuốc iBVTV ikhó iphân ihủy ibằng ihệ idung imôi iQH1. - iPhân itích, iđánh igiá ikết iquả imẫu iđất ivà imẫu inƣớc isau ikhi ixử ilý ibằng ihệ idung imôi iQH1. 4.“Phƣơng pháp nghiên cứu” -“Đọc và tìm hiểu tài liệu có liên quan tới phụ gia gốc ancol và POP.” - iSử idụng icác iphƣơng ipháp ichiết irửa iđất iô inhiễm iDDT ibằng ihệ idung imôi iQH1. - iSử idụng iphƣơng ipháp iphân itích ihàm ilƣợng iDDT itrong iđất ivà inƣớc ibằng iGC/MS. -“Đánh giá, phân tích và xử lí số liệu thu đƣợc bằng các phần mềm chuyên dụng.” 5.“Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài” Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở khoa học để ứng dụng các dung môi hữu cơ gốc ancol xử lý loại bỏ hợp chất DDT, đây là hóa chất BVTV phổ biến và tồn dƣ điển hình nhất trong đất ô nhiễm hóa chất BVTV ở Việt Nam hiện nay. 2
10. “CHƢƠNG 1” “TỔNG QUAN” 1.1. Hóa chất bảo vệ thực vật 1.1.1.“Định nghĩa” Thuốc bảo vệ thực vật (sản phẩm nông dƣợc) là “những chế phẩm có nguồn gốc hóa chất, thực vật, động vật, vi sinh vật và các chế phẩm khác dùng để phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật” [11] Theo quy định tại Điều I Chƣơng I, Điều ilệ iquản ilý ithuốc iBVTV i(ban ihành ikèm itheo inghị iđịnh isố i58/2002/NĐ-CP ingày i03/06/2002 icủa ichính iphủ), ingoài itác idụng iphòng itrừ isinh ivật igây ihại itài inguyên ithực ivật, ithuốc iBVTV ibao igồm icả inhững ichế iphẩm icó itác idụng iđiều itiết isinh itrƣởng ithực ivật, inhững ichế iphẩm icó itác idụng ixua iđuổi ihoặc ithu ihút icác iloài isinh ivật igây ihại itài inguyên ithực ivật iđến iđể itiêu idiệt. [15] Dịch hại (pest): dùng chỉ mọi loài sinh vật gây hại cho ngƣời, cho mùa màng, nông lâm sản; công trình kiến trúc; cho cây rừng, cho môi trƣờng sống. Bao gồm các loài côn trùng, tuyến trùng, vi sinh vật gây bệnh cây, cỏ dại, các loài gặm nhấm, chim và động vật phá hoại cây trồng. [11] Thuốc trừ dịch hại (pesticide) là “những chất hay hỗn hợp các chất dùng để ngăn ngừa, tiêu diệt hay phòng trừ các loài dịch hại gây hại cho cây trồng, nông lâm sản, thức ăn gia súc, hoặc những loài dịch hại gây hại cản trở quá trình chế biến, bảo quản, vận chuyển nông lâm sản; những loại côn trùng, ve bét gây hại cho ngƣời và gia súc”. Thuật ngữ này còn bao gồm cả các chất điều hoà sinh trƣởng cây trồng, chất làm rụng hay khô lá hoặc các chất làm cho quả sáng đẹp hay ngăn ngừa rụng quả sớm và các chất dùng trƣớc hay sau thu hoạch để bảo vệ sản phẩm không bị hƣ thối trong bảo quản và chuyên chở. Thế giới cũng quy định thuốc trừ dịch hại còn bao gồm thuốc trừ ruồi muỗi trong y tế và thú y. [11] 1.1.2. Phân loại Có nhiều cách để phân loại thuốc BVTV tùy theo yêu cầu nghiên cứu và sử dụng. *“Dựa theo đối tượng phòng chống” [1, 11] Thuốc trừ sâu (insecticide) 3
11. Thuốc trừ nhện (acaricide) Thuốc trừ bệnh (fungicide) Thuốc trừ tuyến trùng (nematocide) Thuốc trừ chuột (ratticide) Thuốc trừ cỏ dại (herbicide) Thuốc giết động vật (zoocide) Thuốc trừ ốc sên (limacide, molluscide) Thuốc trừ vi khuẩn (bactericide) * Dựa theo nguồn gốc hóa học [1, 11] Nguồn igốc ithảo imộc: icác ithuốc iBVTV ilàm itừ icây icỏ ihay icác isản iphẩm ichiết ixuất itừ icây icỏ icó ikhả inăng itiêu idiệt idịch ihại. Nguồn igốc isinh ihọc: icác iloài isinh ivật i(các iloài iký isinh ithiên iđịch),“ các sản phẩm có nguồn gốc sinh vật ( nhƣ các loài kháng sinh ) có khả năng tiêu diệt dịch hại.” Nguồn gốc vô cơ: các hợp chất vô cơ ( nhƣ dung dịch boocđô, lƣu huỳnh và lƣu huỳnh vôi, đồng, hợp chất asenit )“có khả năng tiêu diệt dịch hại.” Nguồn igốc ihữu icơ: icác ihợp ichất ihữu icơ itổng ihợp icó ikhả inăng itiêu idiệt idịch ihại i(nhƣ icác ihợp ichất iclo ihữu icơ, ilân ihữu icơ, icacbamat, nhóm pyrethroid ). Các loại thuốc có nguồn gốc vi sinh vật (Thuốc kháng sinh). * Dựa theo cách tác động của thuốc đến dịch hại [1, 11] Thuốc tiếp xúc Thuốc vị độc Thuốc xông hơi Thuốc lƣu dẫn và thuốc không lƣu dẫn Thuốc có tác động chọn lọc và không chọn lọc * Dựa theo mức độ bay hơi[11] Chất rất nguy hiểm:“Nồng độ bảo hòa ≥ nồng độ”độc hại. Chất nguy hiểm:“Nồng độ bão hòa > nồng độ”bốc cháy. Chất ít nguy hiểm:“Nồng độ bão hòa < nồng độ”bốc cháy. 1.1.3. Một vài nét về thuốc trừ sâu clo hữu cơ Chịu ảnh hƣởng từ chiến tranh mà DDT và tiếp đó là một loạt các loại thuốc trừ sâu hữu cơ khác ra đời. Hiệu lực của“thuốc trừ sâu Clo hữu cơ”lớn 4
12. chƣa từng có so với các thuốc trừ sâu vô cơ và thảo mộc trƣớc đó nên nó đƣợc sản xuất và sử dụng với một“qui mô lớn, đánh dấu một bƣớc phát triển mạnh mẽ của ngành Hóa Bảo Vệ Thực Vật. Công thức hóa học”có chứa: C, H, O, S, Cl. Các thuốc trừ sâu thuộc nhóm Clo hữu cơ có những đặc điểm chính nhƣ sau: 1.1.3.1. Ưu điểm Quy trình sản xuất tƣơng đối đơn giản, giá thành của chế phẩm thấp, dễ chế biến hoạt chất thành nhiều dạng chế phẩm khác nhau: Bột thấm nƣớc, nhũ dầu, bột rắc, hạt Do đó dễ sử dụng trên nhiều loại cây trồng và những điều kiện đồng ruộng khác nhau. [1] Các thuốc này thƣờng có phổ tác động rộng, hiệu lực khá cao, thời gian hiệu lực dài thích hợp cho việc phòng trị ngoài đồng, nhất là đối với các loại cây công nghiệp. Độ bền hóa học lớn trong những điều kiện thông thƣờng nên dễ bảo quản tồn trữ. [1] 1.1.3.2. Nhược điểm Do độ bền hóa học lớn nên thuốc dễ lƣu bả trong đất đai, cây trồng, nông sản, thực phẩm, làm cho môi trƣờng bị ô nhiễm trong một thời gian lâu dài.“Thời gian phân giải 95% hoạt chất trong điều kiện tự nhiên của DDT là 10 năm”; Lindance là 6,5; Diendrin là 8 năm; Clodan là 3,5 năm. Vì bả thuốc lƣu tồn nên phẩm chất, hình thức của nông sản bị xấu đi và gây độc cho ngƣời hay gia súc sử dụng nông sản đó, nhƣ BHC thƣờng để lại mùi khó chịu trên nông sản nhƣ khoai tây, rau đậu [1] Có khả năng gây trúng độc tích lũy mạnh. Qua sự tiếp xúc với thuốc nhiều lần hay qua chuỗi thức ăn hàm lƣợng thuốc trong cơ thể, chủ yếu trong mô mỡ tăng lên rất nhiều; đến một lƣợng nào đó nó biểu hiện các triệu chứng ngộ độc rất“hiểm nghèo nhƣ ung thƣ, quái thai,” Độc đối với cá và thiên địch lớn. [1] Khi sử dụng một loại thuốc Clo hữu cơ ở tại một địa phƣơng trong nhiều năm dễ gây ra hiện tƣợng côn trùng kháng thuốc. Do những nhƣợc điểm trên, ngày nay nhiều thuốc trừ sâu gốc Clo hữu cơ đã bị cấm hoặc hạn chế sử dụng ở nhiều nƣớc. [1] 1.1.3.3. Một số đặc điểm khác 5
13. Cấu tạo hóa học: Trong phân tử của các hợp chất này đều có chứa nguyên tử Clo và các vòng Benzen dị vòng. [1] Tính chất vật lý: Thuốc kỹ nghệ đều ở dạng rắn, không tan hoặc ít tan trong nƣớc, tan nhiều trong dung môi hữu cơ, và thƣờng có mùi hôi khó chịu. Dạng chế phẩm thƣờng gặp là ND, H, BTN, bột phun ở các hàm lƣợng khác nhau. Tính chất hóa học: Các thuốc Clo hữu cơ thƣờng có độ bền hóa học lớn, tồn tại lâu dài ngay cả điều kiện ngoài đồng, phần lớn đều bị phân hủy trong môi trƣờng kiềm. [1] Tính độc:“Độ độc thuốc đối với động vật máu nóng đều từ trung bình đến cao, trong đó các hợp chất nhóm DDT, BHC, nhóm Cyclodien có khả năng tích lũy trong cơ thể ngƣời và động vật (trừ thiodan). Các thuốc Clo hữu cơ thƣờng có tác dụng vị độc và tiếp xúc lên côn trùng, một số còn có đặc tính xông hơi. Cá thuốc này thƣờng tác động lên hệ thần kinh bằng cách ức chế men cholinesteraza (ChE.) và tác động lên một số cơ quan khác làm rối loạn hoạt động của cơ thể côn trùng dẫn đến chết.”[1] Công dụng và cách dùng: Các thuốc này đều có phổ phòng trị rộng, diệt đƣợc nhiều loại sâu hại có kiểu miệng nhai gặm và một số ít côn trùng chích hút. Tuy nhiên thuốc không có đặc tính chọn lọc nên dễ gây hại cho“các loài thiên địch và sinh vật có ích.”[1] 1.1.3.4. DDT (Dichlodiphenyl trichloetan) [1, 10, 16] DDT“là tổng hợp của 3 dạng là p,p’-DDT (85%), o,p’-DDT (15%) và o,o’-DDT (lƣợng vết).” Công“thức phân tử:”C14H9Cl5 Công“thức cấu trúc hóa”học: 6
14. Tên hóa học:“1,1,1-trichloro- 2,2-bis(p-chlorophenyl) ethane.” Tên thường gọi: DDT - iDạng ichế iphẩm ithƣờng igặp: i30ND, i75BHN, i10BR, i5H - iTính ichất ivật ilý: iDDT ikỹ inghệ ilà imột ihỗn ihợp inhiều iđồng iphân, itrong iđó iđồng iphân ipara icó iđộ iđộc icao inhất iđối ivới icôn itrùng. iSản iphẩm icông inghiệp iở ithể irắn, imàu itrắng ingà icó imùi ihôi. - iTính ichất ihóa ihọc: iThuốc irất ibền iở iđiều ikiện ithƣờng inhƣng idễ ibị ikiềm iphân ihủy itạo ithành iDDE, inhất ilà ikhi ihiện idiện icác imuối isắt. iBị itia icực itím iphân ihủy. * Một số“ảnh hưởng của DDT đến môi trường và con người” DDT“sau khi đƣợc sử dụng vẫn còn tồn đọng trong nguồn nƣớc, lòng đất và bụi DDT lơ lửng trong không khí. DDT không hoà tan trong nƣớc nhƣng hòa tan trong dung môi hữu cơ và đƣợc Cơ quan Bảo vệ Môi trƣờng Hoa Kỳ xếp vào danh sách hóa chất cần phải kiểm soát vì có nguy cơ tạo ra ung thƣ cho ngƣời và thú vật.”[12] Độc itính: iLD50 i(chuột) i= i113mg/kg; ithuốc icó ikhả inăng itích ilũy itrong icơ ithể ingƣời ivà iđộng ivật, inhất ilà icác imô imỡ, imô isữa, iđến ikhi iđủ ilƣợng igây iđộc ithì ithuốc isẽ igây ira icác ibệnh ihiểm inghèo inhƣ iung ithƣ, isinh iquái ithai. iDDT iđộc imạnh ivới icác ivà iong imật. iDDT ian itoàn iđối ivới icây itrồng, itrừ inhững icây ithuộc ihọ ibầu ibí. Lƣu ý: không dùng DDT trừ rệp và nhện đỏ do DDT có khả năng diệt thiên địch rất lớn. [1] Con ingƣời ibị inhiễm iDDT ithông iqua inhiều icách ikhác inhau iđó ilà iphơi inhiễm itrực itiếp ivà igián itiếp. iPhơi inhiễm itrực itiếp icó ithể ixảy ira iqua iphổi ihoặc iqua ida. iNhiễm igián itiếp ixảy ira ikhi iăn icác ithực iphẩm inhƣ: ingũ icốc, irau iđậu iđã ibị inhiễm iDDT, icũng inhƣ itôm icá isống itrong ivùng ibị iô inhiễm, Tiếp xúc trực tiếp với DDT sẽ làm da bị ngứa, khó chịu khi chạm vào mắt, chảy nƣớc mũi khi hít vào. Với liều lƣợng cao hơn, có thể gây ảnh hƣởng tới hệ thần kinh và khi trực tiếp tiếp xúc với DDT trong thời gian dài có thể bị sơ gan (dạng necrosis). Thí nghiệm lên chuột cho thấy các hiện tƣợng sau đây xảy ra sau một thời gian dài bị nhiễm độc. Nếu bị nhiễm độc vào khoảng 20-50 mg/ngày/kg cơ thể, điều nầy có thể ảnh hƣởng đến 7
15. việc“sinh sản, đến các tuyến nội tiết nhƣ tuyến giáp trạng, nang thƣợng thận. Nếu bị nhiễm lâu hơn nữa có thể đứa đến ung thƣ.”[12] 1.2.“Thực trạng ô nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật hiện nay” Hóa ichất iBVTV iđóng ivai itrò iquan itrọng itrong inông inghiệp icủa itất icả icác iquốc igia itrên ithế igiới.iCáci loại ihóa ichất iBVTV iđƣợc isử idụng iở icác inƣớc ilà irất ilớn. iTrong iđó, inƣớc iMỹ icó inền inông inghiệp iphát itriển, ihàng inăm ilƣợng iHóa ichất iBVTV iđƣợc isử idụng ilớn inhất, ilên itới i1/3 itổng isố iHóa ichất iBVTV itrên itoàn ithế igiới, ichủ iyếu ilà ihóa ichất idiệt icỏ. iChâu iÂu icũng isử idụng inhiều iHóa ichất iBVTV i(30%), itrong ikhi iđó icon isố inày iở icác inƣớc icòn ilại ilà i20% (Pak J. Weed Sci. Res. 2007). [5] Thuốc BVTV là một trong những yếu tố cần để đảm bảo cho việc tăng suất và làm cho cây trồng xanh tƣơi.“Ngoài mặt tích cực của thuốc BVTV là tiêu diệt các sinh vật gây hại cho cây trồng, bảo vệ mùa màng thuốc BVTV còn gây nhiều hậu quả nghiêm trọng nhƣ gây hại đến các quần thể sinh vật trên đồng ruộng, tiêu diệt sâu bọ có ích, tiêu diệt tôm cá, phá vỡ cân bằng sinh thái . Dƣ lƣợng của hóa chất BVTV có thể tồn tại trong nông sản, có thể tồn tại trong nƣớc mặt, ngấm vào đất, di chuyển vào mạch nƣớc ngầm, phát tán theo gió gây ô nhiễm môi trƣờng.”[7] 1.2.1. Thực trạng ô nhiễm Hóa chất BVTV trên thế giới Theo báo cáo của Liên Hợp Quốc, hàng năm trên thế giới có khoảng 3 triệu vụ ngộ độc do thuốc BVTV, trong đó có khoảng 220.000 vụ tử vong. Việc sử dụng rộng rãi thuốc BVTV đã và đang làm chết cá, chim nƣớc, những kẻ thù tự nhiên của sâu bọ có hại, những côn trùng thụ phấn cho cây trồng, làm cho hiện tƣợng kháng thuốc của sâu bệnh ngày càng gia tăng và gây ra nhiều vân đề nghiêm trọng cho môi trƣờng sinh thái. [7] Chỉ tính riêng ở Mỹ, hàng năm thiệt hại cho môi trƣờng sinh thái do thuốc BVTV gây ra ƣớc tính là 8 tỷ USD. Trên toàn thế giới ƣớc thiệt hại này có thể lên đến 100 tỷ USD. [7] Ở tất cả các nƣớc, những ngƣời trực tiếp sử dụng thuốc BVTV trong canh tác nông nghiệp bị nhiễm thuốc BVTV với tần suất lớn nhất và tiếp theo là những ngƣời dân sống cạnh các vùng canh tác phun nhiều thuốc BVTV. Nông dân phải thao tác trực tiếp với đa số các loại thuốc BVTV nên nguy cơ bị nhiễm độc ở họ là cao nhất. Các nghiên cứu dịch tễ cho thấy ở Mỹ và Châu 8
16. Âu tỷ lệ ung thƣ trong nông dân cao hơn nhiều so với những ngƣời không làm nông nghiệp. Ngƣời ta cũng đã phát hiện ra mối liên quan rõ rệt giữa ung thƣ phổi với các thuốc trừ sâu có Clo. Mối liên quan giữa bệnh u bạch huyết và một số loại thuốc diệt cỏ cũng đƣợc dẫn chứng. [7] 1.2.2.“Thực trạng ô nhiễm Hóa chất BVTV tại Việt Nam” Thống ikê icủa iViện iBảo iVệ iThực iVật iViệt iNam, inăm i1990 ilƣợng ithuốc ibảo ivệ ithực ivật itừ i10.300 itấn ilên i33.000 itấn, iđến inăm i2003 ităng ilên i45.000 itấn ivà inăm i2005 ilà i50.000 itấn. [7] Phần lớn các loại thuốc BVTV đƣợc sử dụng ở nƣớc ta hiện nay có nguồn gốc từ nhập khẩu. Theo ibáo icáo icủa iBộ iNông inghiệp ivà iPhát itriển inông ithôn, inăm i2014 ivề ithực itrạng ivà igiải ipháp iquản ilý ithuốc iBVTV inhập ilậu icho ithấy ihàng inăm iViệt iNam inhập ikhẩu itừ i70.000 iđến i100.000 itấn ithuốc iBVTV, itrong iđó ithuốc itrừ isâu ichiếm i20,4%, ithuốc itrừ ibệnh ichiếm i23,2%, ithuốc itrừ icỏ ichiếm i44,4%, icác iloại ithuốc iBVTV ikhác inhƣ ithuốc ixông ihơi, ikhử itrùng, ibảo iquản ilầm isản, iđiều ihòa isinh itrƣởng icây itrồng ichiếm i12%. (Cục bảo vệ thực vật, 2015) [5] Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng“và báo cáo của Ủy ban nhân dân các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ƣơng về các điểm tồn lƣu do Hóa chất BVTV từ thời kỳ bao cấp, chiến tranh, không rõ nguồn gốc hoặc nhập lậu (sau đây gọi tắt là điểm ô nhiễm môi trƣờng do hóa chất BVTV tồn lƣu) 1.562 điểm tồn lƣu do hóa chất BVTV trên địa bàn 46 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ƣơng.”Căn cứ theo QCVN 54:2013/BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng về ngƣỡng xử lý Hóa chất BVTV hữu cơ theo mục đích sử dụng đất thì hiện có khoảng 200 điểm ô nhiễm tồn lƣu do Hóa chất BVTV có mức độ rủi ro cao gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng và đặc biệt nghiêm trọng, ảnh hƣởng đến môi trƣờng và sức khỏe cộng đồng.[4, 17] Hiện inay, iphần ilớn icác ikhu ivực ibị iô inhiễm ilại iđang inằm ilẫn itrong ikhu idân icƣ ihay icác ikhu ivực iđất iruộng iđang iđƣợc icanh itác. iNhững ikhu ivực iô inhiễm inày icó idiện itích itừ ivài ichục imét ivuông icho iđến icả ihàng ingàn imét ivuông; ichiều isâu iđất iô inhiễm itừ i0,5m i- i3m. iTừ iđó icó ithể ithấy, ilƣợng iđất ibị iô inhiễm iđang ilà icon isố irất ilớn, iđồng ithời iviệc ixử ilý idứt iđiểm icũng ihết isức itốn ikém.[3] 9
17. Do tính chất“khó phân hủy, có thể tồn tại hàng chục, thậm chí hàng trăm năm trong đất nên thuốc bảo vệ thực vật nhóm POP có đặc điểm ô nhiễm khác với các loại thuốc mới đƣợc sử dụng gần đây.”Những iloại ithuốc ibảo ivệ ithực ivật imới ituy iđộc itính icao inhƣng icó ithời igian iphân ihủy ingắn inên ikhi ibị irải itrên imặt iđất isẽ ibiến imất isau imột ivụ ihoa imàu. iHoặc inếu icó ibị inhiễm isâu ivào iđất ithì iquá itrình ixử ilý icũng iđơn igiản ihơn. [3] Theo đánh giá của Cục Quản lý chất thải và cải thiện môi trƣờng- Tổng cục Môi trƣờng thì ô inhiễm imôi itrƣờng ido itồn ilƣu ihóa ichất ibảo ivệ ithực ivật iđang ilà imột ivấn iđề imôi itrƣờng ihết isức inghiêm itrọng. iĐây ilà inhững ihợp ichất ihữu icơ iđộc ihại iđứng iđầu idanh isách i12 iloại iđộc ichất inguy ihiểm, itồn itại irất ibền itrong imôi itrƣờng inên irất ikhó iđể iphân ihủy isinh ihọc.“Trong đó, chủ yếu lại là các loại hóa chất thuộc nhóm POPs nhƣ: DDT, 666, Aldrin ”[3] Những hóa chất này có thể trôi theo nƣớc mƣa và ngấm sâu vào nguồn nƣớc sinh hoạt hoặc tiềm ẩn trong không khí, thức ăn, nƣớc uống. Đây đƣợc coi là một trong những tác nhân gây ra nhiều loại bệnh ung thƣ điển hình nhƣ hiện nay. [3] Theo tính toán sơ bộ của ngành Nông nghiệp, ở đồng bằng sông Cửu Long mỗi năm, nông dân đồng bằng sông Cửu Long sử dụng hàng ngàn tấn thuốc BVTV. Trong đó riêng phân bón, theo các chuyên gia nông nghiệp, ƣớc tính lƣợng phân bón dƣ thừa trong sản xuất lúa tại đồng bằng sông Cửu Long đã phát thải gần 140.000 tấn/năm. Trung bình, bà con nông dân phun thuốc từ 5 đến 8 lần/vụ, tƣơng ứng với lƣợng bao bì, vỏ thuốc sử dụng khoảng 4 đến 5kg/ha. Theo điều tra của Cục Y tế dự phòng về môi trƣờng Việt Nam, hàng năm có trên 5.000 trƣờng hợp nhiễm độc hóa chất do thuốc bảo vệ thực vật phải cấp cứu tại các bệnh viện và trên 300 trƣờng hợp tử vong. Hiện nay, nhiều“bà con nông dân vẫn còn xem bao, vỏ chai đựng thuốc BVTV là một loại rác thải thông thƣờng nên tự nhiên vứt bỏ bừa bãi xuống kênh rạch, bờ sông, bờ ruộng không hiểu hết đƣợc hậu quả độc hại của nó gây ra đối với môi trƣờng.”[8] Trong danh mục điểm tồn lƣu hóa chất bảo vệ thực vật gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng và đặc biệt nghiêm trọng“theo Quyết định số 1946 của Thủ tƣớng Chính phủ, hiện cả nƣớc còn có 15 tỉnh với 240 điểm tồn lƣu hóa chất bảo vệ thực vật.”Đặc biệt, ở hai tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh hiện chiếm 10
18. trên 60% số điểm nằm trong danh mục 100“khu vực ô nhiễm đặc biệt nghiêm trọng do tồn lƣu hóa chất bảo vệ thực vật.”[3] Tại các điểm tồn lƣu thuốc bảo vệ thực vật ở Việt Nam, các hóa chất này đã bị chôn lấp, rò rỉ, rơi vãi trong quá trình vận chuyển không phù hợp tiêu chuẩn. Do đó, công việc quản lý môi trƣờng tại những điểm này sẽ phải tập trung vào nội dung cải tạo, xử lý triệt để nhằm phục hồi các khu vực bị ô nhiễm để đƣa hiện trạng của đất và nguồn nƣớc ngầm trở về đƣợc trạng thái ban đầu. Tuy nhiên, hiệu quả đến đâu lại đang lệ thuộc vào mức độ đầu tƣ kinh phí ra sao cho công tác này. [3] 1.3.“Một số phƣơng pháp xử lý hóa chất bảo vệ thực vật” Hiện nay, có rất nhiều phƣơng pháp, công nghệ khác nhau để xử lý, tiêu hủy thuốc BVTV, có thể liệt kê nhƣ: Phá hủy bằng tia cực tím (hoặc bằng ánh sáng mặt trời); Phá hủy bằng hồ quang Plasma; Phá hủy bằng ozon UV; Phƣơng pháp thủy phân; Phƣơng pháp oxy hoá ở nhiệt độ thấp; Oxy hoá bằng không khí ƣớt; Oxy hoá nhiệt độ cao (Thiêu đốt, nung cháy hoặc lò nóng chảy); Phƣơng pháp điện hoá; Phƣơng pháp chiết; Phƣơng pháp hấp phụ; Phƣơng pháp chôn lấp ở đây tôi đi sâu vào phân tích 5 phƣơng pháp hay đƣợc sử trong điều kiện Việt Nam. 1.3.1. Phương pháp thủy phân [6] Có hai loại thủy phân: Thủy iphân itrong imôi itrƣờng iaxit ivà ithủy iphân itrong imôi itrƣờng ikiềm. Mục đích: nhằm itạo iđiều ikiện icho isự iphá ivỡ imột isố imối iliên ikết inhất iđịnh, ichuyển ihóa ichất icó iđộ iđộc itính icao ithành ichất icó iđộ iđộc itính ithấp ihơn ihoặc ikhông iđộc. Tuỳ thuộc vào tính chất của từng loại thuốc BVTV mà ta chọn phƣơng pháp nào và sử dụng các chất xúc tác thích hợp cho từng quá trình thủy phân trên. Ưu điểm: Sử idụng ithiết ibị iđơn igiản, idễ ichế itạo. Vật itƣ ihoá ichất idễ ikiếm. Nhược điểm: 11
19. Tuy isản iphẩm itạo ira imặc icó iđộc itính ithấp inhƣng imạch icacbon icủa iphân itử ihữu icơ ithƣờng ikhông ibị icắt iđứt inên icác isản iphẩm ithủy iphân icần iphải icó icác iphép ixử ilý itiếp itheo itrƣớc ikhi ithải ira imôi itrƣờng. Phải có qui trình riêng đối với từng loại thuốc BVTV và phải có sự kiểm soát chặt chẽ hiệu quả của quá trình xử lý. 1.3.2. Phương pháp điện hoá [2, 13] Phƣơng pháp dựa trên khả năng oxy hoá trực tiếp hoặc gián tiếp bởi các tác nhân oxy hoá mới sinh dƣới 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 đƣợc hầu hết các thuốc BVTV về dạng ít ảnh hƣởng đến môi trƣờng nhất. Chi phí cho quá trình xử lý không nhiều. Nhược điểm: Đòi hỏi có đầu tƣ ban đầu cho chế tạo thiết bị. 1.3.3. Phương pháp hấp phụ [6, 14] Phƣơng pháp này thƣờng đƣợc sử dụng để thu gom hoặc xử lý ô nhiễm thứ cấp trong quá trình xử lý trên. Có ithể idùng icác ichất ihấp iphụ icó inguồn igốc itự inhiên inhƣ: ithan ihoạt itính, ibentonit ihoặc icác ichất ihấp iphụ itổng ihợp i ikhác inhau. Các ithuốc iBVTV isau ikhi iđƣợc ihấp iphụ itrên icác ivật iliệu ihấp iphụ thì có thể áp dụng các phƣơng pháp khác nêu trên để tiêu hủy tiếp nhƣ: phƣơng pháp đốt, phƣơng pháp chiết, phƣơng pháp phân hủy bằng vi sinh vật 12
20. 1.3.4. Phương pháp chôn lấp [6] Là iquá itrình icô ilập ithuốc iBVTV, ihạn ichế iảnh ihƣởng itới imôi itrƣờng. iPhƣơng ipháp inày ilà icông iđoạn icuối icùng iđối ivới icác idạng ichất ithải irắn iđộc ihại ikhông ithể ikhí ihoá. Ưu điểm: Yêu cầu công nghệ không cao, chi phí xây dựng cơ bản thấp Áp dụng đƣợc với các loại thuốc BVTV Nhược điểm: Yêu icầu ivề ivị itrí ixây idựng ikhắt ikhe: iđịa ichất iổn iđịnh ikhông icó ilớp iđá ivôi, icao iráo, ithuận itiện ivề imặt igiao ithông, ixa ikhu idân icƣ, ikhông iphải ilà inơi itrú ingụ icủa icác isinh ivật iquý, ikhu idi itích ilịch isử . Không kiểm soát đƣợc các quá trình hoá lý diễn ra trong chất thải. Có thể làm ô nhiễm nƣớc ngầm và đất. Vẫn là mối đe doạ gây ô nhiễm môi trƣờng. 1.3.5. Phương pháp dùng thiêu đốt trong lò ở nhiệt độ cao [6] Đốt ichất ithải iô inhiễm ithực ichất ilà ioxy ihoá ichúng ibằng ioxy ikhông ikhí iở inhiệt iđộ icao. iCó ithể inói iđó ilà iquá itrình icuối icùng icho icác ichất ithải inguy ihiểm inhƣ ithuốc iBVTV ikhi ikhông ithể itái ichế, itái isử idụng ihay ikhông iđảm ibảo ian itoàn ikhi ichôn ilấp iở ibãi ichôn ilấp. iSản iphẩm icủa iphản iứng iphân ihủy inhiệt ikhi iđốt icũng igiống inhƣ isản iphẩm icủa iquá itrình iphân ihủy ibằng iPlasma i ivà icũng ituỳ ithuộc ivào itính ichất icủa iloại ithuốc iBVTV. Ưu điểm: Có khả năng tiêu hủy các dạng khác nhau của thuốc BVTV Đối với các loại thuốc BVTV hoà tan bằng dung môi hữu cơ thì có thể dùng ngay chúng làm nhiên liệu để đốt. Chi iphí ithêm icho iquá itrình itiền ixử ilý ikhông ilớn Lƣợng ichất ithải icòn ilại isau ikhi ixử ilý ikhông iđộc i, ikhông iđáng ikể ivề isố ilƣợng. Khí thải sinh ra trong quá trình tiêu hủy có thể xử lý dễ dàng bởi các dung dịch hấp thụ nên không gây ra ô nhiễm hay ảnh hƣởng tới môi trƣờng. Nhược điểm : Đầu tƣ ban đầu cho thiết bị tƣơng đối lớn . 13
21. Không thể sử dụng đƣợc đối với các hợp chất có chứa kim loại độc, dễ bay hơi (Hg ; As ) cũng nhƣ các chất dễ nổ hay chất phóng xạ. [6] 1.3.6. Công nghệ rửa đất ô nhiễm (soil washing) Ở Ấn Độ, Shivam Singh và cộng sự năm 2014 đã nghiên cứu tách rửa các kim loại nặng trong đất ô nhiễm nhƣ Pb, Cr, As, Zn, Cd, Cu, Hg, và Ni [14, 20]. Hiện nay, trên thế giới đã nghiên cứu tách dioxin ra khỏi đất ô nhiễm với công nghệ tẩy rửa đất bằng quy trình tuyển nổi. Năm 2016, Công ty TNHH Shimizu Việt Nam đã tiến hành lấy mẫu đất nhiễm dioxin tại sân bay Biên Hòa - Việt Nam mang về Nhật Bản để tiến hành thử nghiệm bằng công nghệ này (hiện chƣa có kết quả). Cách thức điển hình đƣợc sử dụng trong chiết rửa đất là phân tách vật lý, phân tách hóa học hoặc kết hợp cả hai. Phân tách vật lý là cô đặc các hóa chất ô nhiễm vào lƣợng dung môi nhỏ hơn bằng cách khai thác sự khác biệt về đặc tính vật lý, giữa các hạt mang chất ô nhiễm và hạt đất, tính bề mặt kị nƣớc giữa các chất ô nhiễm với dung môi hữu cơ đƣợc sử dụng [14, 21, 22]. Phân tách hoá học liên quan đến kỹ thuật hòa tan các hóa chất ô nhiễm từ đất với dung dịch nƣớc chiết xuất có chứa chất phản ứng hoá học nhƣ axit hoặc chất càng hóa [14, 23, 24]. 14
22. CHƢƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.“Hóa chất, dụng cụ, thiết bị đƣợc sử dụng” * Hóa chất - Đất bị“ô nhiễm Hóa chất BVTV” - Nƣớc“cất, đá bọt, bông thủy tinh, giấy lọc, giấy dán nhãn” - Phụ“gia hoạt động bề mặt, chè mạn.” *“Dụng cụ” Bình“tam giác 100ml và 250ml, cốc thủy tinh 1000ml, phễu, pipet 5ml và 10ml, ống đong 100ml và 500ml, giấy lọc, đá bọt, bông, đũa thủy tinh, lọ đựng dung dịch sau khi chiết, cột sắc kí, giá sắt, kéo, gang tay, khẩu trang y tế.” *“An toàn thí nghiệm” -“Khi lắp giá phải kiểm tra xem giá chắc chắn chƣa.” -“Trang bị đầy đủ: khẩu trang, găng tay, áo.” -“Khi lấy hóa chất: không để rơi vãi ra ngoài.” -“Khi tách chiết đổi bình hứng tránh để nƣớc rơi vãi ra ngoài vì có chứa thuốc BVTV.” 2.2.“Cách tiến hành các thí nghiệm” Tiến ihành ilấy i3 imẫu iđất igiống inhau, imỗi imẫu icân i100g iđể iriêng, isau iđó itrộn iđều ikhông iđể ibị ivón icục, ibết, ihạt inhỏ imịn iđều ikhô irời, iđƣa ivào icột isắc ikí ichiều idài icột ilà i600mm ivà iđƣờng ikính icột i32mm ivới ithứ itự isau: Lớp ilót imịn i1 i→ iLớp ilót ixốp i→ iLớp ilót imịn i2 i→ →Mẫu iđất i ixử ilý i→ iLớp iphủ imịn i→ iLớp iphủ iđịnh ivị  “Pha chế 300ml dung môi nước trong đó có 0% thể tích QH1. Chia ra làm 3 phần bằng nhau.” Lần 1:“Lấy 100ml nƣớc cất cho vào cột sắc kí, mở khóa cột cho đến khi có giọt đầu tiên nhỏ ra thì khóa lại và ngâm trong 2 giờ. Sau đó mở khóa cột và chiết với tốc độ 10 giọt/ phút.Thu đƣợc mẫu chiết QH1-0-1.” Lần 2: Sau khi chiết lần 1 xong, cho tiếp 100ml nƣớc cất nữavào cột, chiết với tốc độ 10 giọt/phút. Thu đƣợc mẫu chiết QH1-0-2. 15
23. Tiếp tục cho 100ml nƣớc cất vào cột để chiết lần 3, chiết với tốc độ 10 giọt/phút. Thu đƣợc mẫu chiết QH1-0-3.  Pha ichế i300ml idung imôi inước itrong iđó icó i10% ithể itích iQH1. iChia ira ilàm i3 iphần ibằng inhau. Lần i1: iCho i100ml iđầu itiên icủa idung idịch iQH1-10 ichiết irót itừ itừ ivào icột icho iđến ikhi icó igiọt iđầu itiên inhỏ ira iở imiệng ikhóa ithì iđóng ikhóa icột ilại, ingâm itrong i2 igiờ iđể icho idung imôi ingấm ihoàn itoàn ivào iđất. iSau iđó imở ikhóa icột ivà ichiết ivới itốc iđộ i10 igiọt/phút. iThu iđƣợc imẫu ichiết iQH1-10-1. Trong lần chiết“2 lấy 100ml tiếp theo của dung dịch chiết vào cột sắc kí, chiết với tốc độ10 giọt/phút. Thu đƣợc mẫu chiết QH1-10-2.” Lần 3:“Lấy 100ml thứ ba của dung dịch chiết vào cột, chiết với tốc độ 10 giọt/phút. Thu đƣợc mẫu chiết QH1-10-3.”  Pha ichế i300ml idung imôi inước itrong iđó icó i20% ithể itích iQH1. iChia ira ilàm i3 iphần ibằng inhau. Lần i1: iRót itừ itừ i100ml idung idịch iQH1-20 ivào icột, imở ikhóa icho iđến ikhi icó igiọt iđầu itiên inhỏ ira ithì ikhóa icột ilại, ingâm itrong i2 igiờ iđể icho idung imôi ingấm ivào iđất.“Sau đó mở khóa cột và chiết với tốc độ 10 giọt/ phút.Thu đƣợc mẫu chiết QH1-20-1.” Lần 2: Lấy 100ml tiếp theo của dung dịch QH1-20 vào cột, chiết với tốc độ 10 giọt/phút. Thu đƣợc mẫu chiết QH1-20-2. Lần 3: Lấy i100ml idung idịch iQH1-20 icòn ilại ivào icột isắc ikí, isau iđó ichiết ivới itốc iđộ i10 igiọt i/phút. iThu iđƣợc imẫu ichiết iQH1-20-3.  Pha ichế i300ml idung imôi inước itrong iđó icó i30% ithể itích iQH1. iChia ira ilàm i3 iphần ibằng inhau. Lần 1: iCho ivào icột isắc ikí i100ml iđầu itiên icủa idung idịch ichiết icho iđến ikhi icó igiọt iđầu itiên inhỏ ira iở imiệng ikhóa ithì iđóng ikhóa icột ilại, ingâm itrong i2 igiờ iđể icho idung imôi ingấm ihoàn itoàn ivào iđất. iSau iđó imở ikhóa icột ivà ichiết ivới itốc iđộ i10 igiọt/phút.“Sau đó mở khóa cột và chiết với tốc độ 10 giọt/phút. Thu đƣợc mẫu chiết QH1-30-1.” Lần 2: Tiếp tục cho“100ml thứ hai của dung dịch chiết vào cột, chiết với tốc độ10 giọt/phút. Thu đƣợc mẫu chiết QH1-30-2.” Lần 3: Lấy i100ml icuối icùng icủa idung idịch ichiết ivào icột, ichiết ivới itốc iđộ i10 igiọt/phút. iThu iđƣợc imẫu ichiết iQH1-30-3. 16
24.  Pha ichế i300ml idung imôi inước itrong iđó icó i35% ithể itích iQH1. iChia ira ilàm i3 iphần ibằng inhau. Lần 1: iRót itừ itừ i100ml idung idịch iQH1-35 ivào icột, imở ikhóa icho iđến ikhi icó igiọt iđầu itiên inhỏ ira ithì ikhóa icột ilại, ingâm itrong i2 igiờ iđể icho idung imôi ingấm ivào iđất. iSau iđó imở ikhóa icột ivà ichiết ivới itốc iđộ i10 igiọt/ iphút.Thu iđƣợc imẫu ichiết iQH1-35-1. Lần 2:“Lấy 100ml của 300ml dung dịch QH1-35 vào cột, chiết với tốc độ 10 giọt/phút. Thu đƣợc mẫu chiết QH1-35-2.” Lần 3: Lấy“100ml của 300ml dung dịch QH1-35 vào cột, chiết với tốc độ 10 giọt /phút. Thu đƣợc mẫu chiết QH1-35-3.” 2.3.“Các phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài” 2.3.1.“Sắc ký khí ghép khối phổ GCMS” * Khái niệm Sắc iký ikhí ighép ikhối iphổ i(GC/MS_Gas iChromatography iMass iSpectometry) ilà imột itrong inhững iphƣơng ipháp isắc iký ihiện iđại inhất ihiện inay ivới iđộ inhạy ivà iđộ iđặc ihiệu icao, iđƣợc idùng itrong icác inghiên icứu ivà iphân itích ikết ihợp. iGC-MS là sự kết hợp giữa phƣơng pháp sắc kí (GC) và phƣơng pháp khối phổ (MS) tạo nên một phƣơng pháp đặc biệt có hiệu quả trong lĩnh vực hóa phân tích. * Ứng dụng Sắc kí khí dùng để chia tách các thành phần của một hỗn hợp ra các phần riêng lẻ và khối phổ phân tích đặc tính của từng thành phần riêng lẻ. Bằng cách kết hợp 2 kỹ thuật, nhà hóa học phân tích có thể khảo sát định tính và định lƣợng một dung dịch chứa một số hóa chất với nồng độ thấp đến 1 picogram hoặc nhỏ hơn nữa-đây là nồng độ rất khó phát hiện ở các phƣơng pháp phân tích công cụ khác nhƣ phƣơng pháp đo phổ UV – VIS. Hiện nay, kỹ thuật này đƣợc ứng dụng“rất nhiều và đƣợc sử dụng rộng rãi trong các ngành: y học, môi trƣờng, nông sản,” [9] 2.3.2.“Một số phần mềm ứng dụng xử lý số liệu”(Excel, Origin). 2.3.2.1. Phần mềm Excel Excel nằm trong bộ công cụ văn phòng Microsoft Office gồm nhiều phần mềm hỗ trợ viết văn bản, thuyết trình, quản lý email hay bảng tính nhƣ Excel. Phần mềm này giúp ngƣời dùng“tạo ra các bảng tính, cùng với các tính 17
25. năng, công cụ hỗ trợ tính toán dữ liệu nhanh, chính xác với số lƣợng”hàng triệu ô tính. Phần mềm Excel đƣợc sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề khác nhau nhƣ: Kế toán, nhân sự, hành chính, giáo viên, kỹ sƣ, học sinh, sinh viên Công cụ này phù hợp cho những đối tƣợng soạn thảo tài liệu, tính toán các con số, phân tích dữ liệu gồm nhiều hàm thông dụng nhƣ: Vlookup, Logic, SUM, AVG , cho phép bạn tính toán nhanh chóng mà không cần sử dụng đến máy tính hay bất kì thiết bị nào khác hỗ trợ tính toán. 2.3.2.2. Phần mềm Origin Origin thích hợp với các ngành khoa học kỹ thuật nhằm“vẽ đồ thị và xử lý số liệu. Origin là phần mềm do Origin Lab Corporation viết, phát triển”từ năm 1991. Đây là một phần mềm rất mạnh về vẽ đồ thị, xử lý, tính toán, khớp hàm (tuyến tính, đa thức, hàm siêu việt, hàm phân bố, hàm phi tuyến ). Chúng ta thƣờng sử dụng Origin để biểu diễn số liệu dạng chuỗi thời gian. Các đƣờng đặc trƣng XRD, DSC, Isothermal, Xác định điểm Onset, tính diện tích, trọng tâm, momen, 18
26. “CHƢƠNG 3” “KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN” 3.1. Lƣợng các hợp chất DDT tách chiết đƣợc theo số lần chiết 3.1.1. Chiết lần 1 Kết quả chiết 100ml dung môi đầu tiên với hàm lƣợng phụ gia (%) khác nhau đƣợc thể hiện trong hình 3.1. ảng 3.1: ượng các chất trong lần chiết 1 mg bằng dung môi QH1 %V DDE DDD DDT POP t ng 0 0.00462 0.04356 0.06033 0.10851 10 0.05046 0.19206 0.073 0.31552 20 0.54312 15.0005 4.98895 20.53257 30 0.88908 20.75009 8.07636 29.71553 35 1.0729 24.90611 9.69763 35.67663 40 POP tong 30 DDT DDD DDE 20 m (mg) m 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 V (%) Hình 3.1. ượng các chất trong lần chiết 1 Từ bảng số liệu 3.1 cho ta thấy hàm lƣợng các chất chiết đƣợc tăng lên theo nồng độ % thể tích QH1. Khi chiết hoàn toàn bằng nƣớc cất, vẫn có 1 lƣợng rất nhỏ thuốc BVTV đƣợc rửa trôi trong đó lƣợng DDT thu đƣợc nhiều nhất. Khi tăng nồng độ chất phụ gia từ 10% đến 35% thì lƣợng thuốc BVTV tách chiết đƣợc tăng lên rất mạnh. 19
27. Lƣợng các hợp chất DDT (bao gồm 3 hợp chất DDE, DDD, DDT) tăng đột biến ở nồng độ 20% thể tích phụ gia QH1. Tại 10% thể tích QH1 lƣợng các hợp chất DDT thu đƣợc là 0.31552 mg, khi nồng độ lên đến 20% thể tích QH1 thì lƣợng các hợp chất DDT thu đƣợc là 20.53257 mg, tăng gấp hơn 65 lần. Lƣợng DDD chiết đƣợc là cao nhất, cao hơn rất nhiều so với lƣợng DDE và DDT. Lƣợng DDE thấp nhất, tuy tăng nồng độ chất phụ gia nhƣng lƣợng DDE chiết đƣợc tăng lên cũng không đáng kể. 3.1.2 Chiết lần 2 Kết quả chiết lần 2 (100ml dung môi thứ 2) với tỉ lệ % thể tích QH1 khác nhau đƣợc thể hiện trong hình 3.2. 80 70 POP tong DDT 60 DDD 50 DDE 40 30 m (mg) m 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 V (%) Hình 3.2. ượng các chất trong lần chiết 2 Từ kết quả phân tích biểu đồ hình 3.2 cho thấy, lƣợng các hợp chất DDT chiết đƣợc từ lần chiết 2 (hình 3.2) cao hơn lần chiết 1 (hình 3.1). Cụ thể là lƣợng các hợp chất DDT thu đƣợc từ lần chiết 2 cao gấp hơn 2 lần so với lần chiết 1 ở nồng độ từ 20% đến 35%. Trong đó lƣợng DDD chiết đƣợc vẫn là cao nhất, lƣợng DDE là thấp nhất và tƣơng đối ổn định. Với nồng độ từ 0% đến 10% lƣợng DDT và DDD thu đƣợc là gần nhƣ nhau. Tại 10% thể tích QH1 lƣợng DDD chiết đƣợc là 2.66547 mg và lƣợng DDT chiết đƣợc là 2.71821 mg. 20
28. Lƣợng các hợp chất DDT chiết đƣợc tăng đột biến ở nồng độ 20% thể tích QH1. Và ở 20% đến 35% thể tích phụ gia lƣợng các hợp chất DDT cũng tăng, nhƣng không tăng mạnh mà tăng lên từ từ. Ở nồng độ từ 20% đến 35% thì lƣợng DDT và DDE chiết đƣợc tăng lên ít. 3.1.3. Chiết lần 3 Kết quả chiết lần thứ 3 với hàm lƣợng % thể tích QH1 khác nhau đƣợc thể hiện trong hình 3.3. 60 POP tong 50 DDT DDD 40 DDE 30 20 m (mg) m 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 V (%) Hình 3.3. ượng các chất trong lần chiết 3 Từ hình 3.3 ta thấy hàm lƣợng thuốc BVTV tăng lên rõ rệt khi chất phụ gia có nồng độ từ 0% đến 35%. Tại nồng độ 10% thể tích QH1, lƣợng các hợp chất DDT thu đƣợc từ lần chiết 3 (hình 3.3) là 8,02537 mg, ở lần chiết 1 là 0.31552 mg, ở lần chiết 2 là 0.31552 mg. Nhƣ vậy, lƣợng các hợp chất DDT chiết đƣợc tại lần chiết 3 cao hơn lƣợng các hợp chất DDT từ lần chiết 1 và lần chiết 2 Khi đến nồng độ 20% thì lƣợng thuốc BVTV tăng đột biến. Ở nồng độ 20%, tổng hàm lƣợng thuốc BVTV thu đƣợc là 32.27117 mg cao gấp khoảng 4 lần tổng hàm lƣợng thuốc BVTV thu đƣợc ở nồng độ 10% chất phụ gia bằng 8.02537 mg. Kết quả tổng 3 lần chiết với hàm lƣợng % thể tích QH1 khác nhau đƣợc thể hiện trong hình 3.4. 21
29. 175 POP tong 150 DDT 125 DDD DDE 100 75 m (mg) m 50 25 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 V (%) Hình 3.4. Tổng lượng các chất tách chiết Tổng lƣợng thuốc BVTV thu đƣợc từ 3 lần chiết tăng nhanh khi nồng độ chất phụ gia tăng, tăng mạnh nhất ở nồng độ20%, trong đó hàm lƣợng DDD tăng nhiều nhiều nhất, DDE tăng ít nhất. Trong khoảng nồng độ từ 0% đến dƣới 10% thì tổng hàm lƣợng DDD và DDT thu đƣợc là gần nhƣ nhau. Trong khoảng nồng độ từ 10% đến 20% thể tích QH1, tổng hàm lƣợng DDD thu đƣợc gấp khoảng 30 lần tổng hàm lƣợng DDE thu đƣợc và gấp khoảng 3.5 lần tổng hàm lƣợng DDT thu đƣợc từ các lần chiết. Từ hình 3.4 ta thấy đƣợc nồng độ % thể tích QH1 càng cao thì lƣợng các hợp chất DDT đƣợc chiết ra khỏi đất càng nhiều. 3.2.“Khối lƣợng các hợp phần POP trong các lần chiết” 3.2.1.“Hợp phần DDE” Kết quả chiết hợp phần DDE với nồng độ % thể tích QH1 khác nhau đƣợc thể hiện trong hình 3.5. 22
30. 7 6 POP tong Lan 3 5 Lan 2 4 Lan 1 3 2 m (mg) m 1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 % V Hình 3.5. ượng chất DDE trong các lần chiết Tổng hàm lƣợng hợp phần DDE thu đƣợc qua các lần chiết tăng lên không đáng kể, tƣơng đối ổn định theo sự tăng nồng độ của chất phụ gia, hợp phần DDE tăng rõ rệt nhất ở nồng độ 30%. Khi chiết rửa hoàn toàn bằng nƣớc cất, lƣợng DDE thu đƣợc qua 3 lần chiết là rất nhỏ. Trong lần chiết 1 hàm lƣợng hợp phần DDE tăng ít nhất theo sự tăng của nồng độ % chất phụ gia, lần chiết 2 tăng ít hơn lần chiết 3 ở nồng độ từ 0% đến 10% thể tích QH1, nhƣng lại tăng nhiều hơn từ trên 10% đến 35% nồng độ chất phụ gia. Hàm lƣợng hợp phần DDE từ lần chiết 2 và 3 hơn kém nhau không đáng kể, tăng mạnh nhất ở nồng độ 30% thể tích QH1. 3.2.2. Hợp phần DDD Kết quả chiết hợp phần DDD với nồng độ % thể tích QH1 khác nhau đƣợc thể hiện trong hình 3.6. 23
31. 120 POP tong 100 Lan 3 Lan 2 80 Lan 1 60 40 m (mg) m 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 V (%) Hình 3.6. Lượng chất DDD trong các lần chiết Từ kết quả phân tích ta thấy“khi tăng nồng độ % thể tích QH1 thì hàm”lƣợng hợp phần DDD thu đƣợc cũng tăng theo. Trong khoảng nồng độ từ 0% đến 10% thể tích QH1, hàm lƣợng hợp phần DDD thu đƣợc qua 3 lần chiết tăng lên cũng tăng lên rõ rệt. Với nồng độ 10% thể tích chất phụ gia, tổng lƣợng DDD thu đƣợc là 6.27669 mg, khi chiết bằng nƣớc cất thu đƣợc là 0.14416 mg, cao gấp hơn 43 lần. Hợp phần DDD thu đƣợc ở“lần chiết 1 là thấp nhất và ở lần chiết 2”thu đƣợc là cao nhất và cũng tăng theo nồng độ chất phụ gia. Đặc biệt trong cả 3 lần chiết, hàm lƣợng hợp phần DDD đều tăng mạnh nhất ở nồng độ 20% thể tích QH1 và tăng từ từ tại các nồng độ cao hơn (20% đến 35% thể tích dung môi). Từ hình 3.5 và hình 3.6 ta thấy tổng lƣợng DDD thu đƣợc từ 3 lần chiết cao hơn rất nhiều so với tổng lƣợng DDE thu đƣợc qua 3 lần chiết. 3.2.3.“Hợp phần DDT” Kết quả chiết hợp phần DDT với nồng độ % thể tích QH1“khác nhau đƣợc thể hiện trong hình 3.7.” 24
32. 50 40 POP tong Lan 3 Lan 2 30 Lan 1 20 m (mg) m 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 V (%) Hình 3.7. ượng chất DDT trong các lần chiết Với nồng độ 0% thể tích QH1 lƣợng DDT thu đƣợc từ 3 lần chiết là tƣơng đƣơng nhau. Khi tăng nồng độ chất phụ gia thì hàm lƣợng hợp phần DDT chiết đƣợc cũng tăng nhƣng tăng mạnh nhất ở nồng độ 20% thể tích QH1. Hàm lƣợng DDT thu đƣợc từ lần chiết 1 là thấp nhất và cao nhất ở lần chiết 2. Tuy nhiên tại nồng độ bằng 10% chất phụ gia, lƣợng DDT thu đƣợc trong lần chiết 2 lại thấp hơn lƣợng DDT thu đƣợc trong lần chiết 3. Hợp phần DDT“chiết lần 1, lần 2, lần 3”(hình 3.7) nói chung cao hơn hợp phần DDE“chiết lần 1, lần 2, lần 3”(hình 3.5) và thấp hơn hợp phần DDD“chiết lần 1, lần 2, lần 3”(hình 3.6). 3.2.4. Lượng POP của 3 lần tách chiết Tổng hàm lƣợng POP thu đƣợc từ 3 lần tách chiết với nồng độ % thể tích QH1 đƣợc thể hiện trong hình 3.8. 25
33. 175 POP tong 150 Lan 3 125 Lan 2 Lan 1 100 75 m (mg) m 50 25 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 V (%) Hình 3.8. ượng POP ở các lần tách chiết Hình 3.8 cho ta thấy ở 0% thể tích QH1, lƣợng thuốc BVTV đƣợc lấy ra qua 3 lần chiết là không đáng kể. Lƣợng POP tại lần chiết 1 thấp nhất và tại lần chiết 2 là cao nhất. Tổng lƣợng POP ở các lần tách chiết bằng dung môi QH1 tăng nhiều nhất khi nồng độ là 20% thể tích dung môi và tăng chậm dần ở các nồng độ cao hơn. Với nồng độ 20% thể tích dung môi, lƣợng các hợp chất DDT thu đƣợc từ lần chiết 2 cao gấp hơn 2 lần lƣợng các hợp chất DDT thu đƣợc từ lần chiết 1. Khi tiếp tục tăng tỉ lệ thể tích dung môi từ 20% ÷ 35% thì khả năng tách các hợp chất DDT ra khỏi đất đều tăng lên Điều này cho thấy rằng khả năng tách chiết các hợp chất DDT càng cao khi càng tăng tỉ lệ dung môi QH1 lên. 3.2.5. Hiệu suất tách chiết Kết quả hiệu suất 3 lần tách chiết với hàm lƣợng % thể tích QH1 khác nhau đƣợc thể hiện trong hình 3.9. ảng 3.2. Hiệu suất (%) chiết tách POP bằng dung môi QH1 %V H Lần 1 H Lần 2 H Lần 3 H POP t ng 0 0.06219 0.07176 0.06367 0.19762 10 0.18082 3.1849 4.59933 7.96505 20 11.76719 25.15146 18.49457 55.41322 30 17.02993 35.82268 27.61643 80.46904 35 20.44623 42.99753 33.15004 96.5938 26
34. 100 POP tong Lan 3 80 Lan 2 Lan 1 60 40 % H % 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 V (%) Hình 3.9. Hiệu suất chiết tách POP Hiệu suất chiết rửa thuốc BVTV ở lần chiết 1 là thấp nhất và ở lần chiết 2 cao nhất. Hiệu suất tách chiết trong khoảng tỉ lệ về thể tích dung môi từ 0 ÷ 10% là rất kém (đạt %H = 7.96505%), nhƣng khi tăng tỉ lệ về thể tích dung môi lên từ 15 ÷ 35% QH1 thì hiệu suất tách chiết tăng mạnh (đạt %H = 55,4 ÷ 96,5%). Hiệu suất chiết rửa tổng tăng mạnh nhất tại nồng độ dung môi là 20% QH1, ở nồng độ 35% thể tích QH1 đạt đƣợc gần 97%, ở nồng độ 10% thể tích QH1 có hiệu suất chiết rửa tổng là gần 8%. Hiệu suất chiết rửa tổng đạt hiệu suất cao ở nồng độ QH1 35%. Khi tăng tỉ lệ dung môi lên trên 20% QH1, hiệu quả tách chiết đều tăng nhƣng không nhiều sau mỗi lần tăng tỉ lệ dung môi QH1 Từ hình 3.9, ta có thể thấy đƣợc, nồng độ QH1 càng lớn thì hiệu suất chiết rửa thuốc BVTV càng cao và lƣợng các hợp chất DDT tách chiết đƣợc trong thực tế tại lần 1 < lần 3 < lần 2. 3.3. So sánh tỉ lệ khối lƣợng các chất POP tách chiết đƣợc 3.3.1. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 1 Tỉ lệ khối lƣợng các hợp chất DDE, DDD, DDT tách chiết đƣợc ở lần chiết 1 so với khối lƣợng tổng của ba hợp chất (DDE + DDD + DDT) ở lần chiết đó đƣợc thể hiện ở hình 3.10. 27
35. 80 70 60 DDE-1 DDE-0 50 DDD-1 DDD-0 40 DDT-1 30 DDT-0 % m % 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 V (%) Hình 3.10. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 1 Ở các nồng độ % thể tích dung môi QH1 khác nhau lƣợng DDT thu đƣợc từ lần chiết 1 thấp hơn so với lƣợng DDT ban đầu, nhƣng lƣợng DDD thu đƣợc lại cao hơn rất nhiều so với lƣợng DDD ban đầu và tăng mạnh nhất ở nồng độ 20% thể tích dung môi.Trong lần chiết 1 khả năng tách chiết DDD là lớn nhất và DDE là thấp nhất. Tuy nhiên lƣợng DDE thu đƣợc từ lần chiết 1 lại có sự tăng giảm rõ rệt, lƣợng DDE tăng mạnh nhất tại nồng độ QH1 10%. Lƣợng DDT chiết lần 1 có sự giảm mạnh ở nồng độ 10% QH1 sau đó lại có sự tăng nhẹ ở các nồng độ QH1 cao hơn và tăng chậm lại ở nồng độ từ 30% đến 35% thể tích QH1. 3.3.2. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 2 Tỉ lệ khối lƣợng các hợp chất DDE, DDD, DDT tách chiết đƣợc ở lần chiết 2 so với khối lƣợng tổng của ba hợp chất (DDE + DDD + DDT) ở lần chiết đó đƣợc thể hiện ở hình 3.11. 28
36. 70 60 DDE-2 50 DDE-0 DDD-2 40 DDD-0 DDT-2 30 DDT-0 % m % 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 V (%) Hình 3.11. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 2 Ở lần chiết 2 lƣợng DDT thu đƣợc sau khi chiết với các nồng độ % QH1 khác nhau luôn giảm so với lƣợng DDT có sẵn trong mẫu ban đầu và lƣợng DDD sau khi chiết thì luôn tăng so với lƣợng DDD ban đầu. tại nồng độ 20% thể tích QH1, lƣợng DDD chiết đƣợc có sự tăng đột biến và lƣợng DDT thu đƣợc lại giảm mạnh nhất. Với các nồng độ phụ gia khác nhau, lƣợng DDE thu đƣợc từ lần chiết 2 có sự tăng giảm không đáng kể, tƣơng đối ổn định. Đặc biệt lƣợng DDD thu đƣợc từ lần chiết 2 ở nồng độ từ 20% đến 35% QH1 là gần bằng nhau. 3.3.3. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 3 Tỉ lệ khối lƣợng các hợp chất DDE, DDD, DDT tách chiết đƣợc ở lần chiết 3 so với khối lƣợng tổng của ba hợp chất (DDE + DDD + DDT) ở lần chiết đó đƣợc thể hiện ở hình 3.12. 29
37. 70 60 DDE-3 DDE-0 50 DDD-3 DDD-0 40 DDT-3 DDT-0 30 % m % 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 V (%) Hình 3.12. Tỉ lệ các DDT thành phần của lần chiết 3 Trong lần chiết thứ 3 với các nồng độ % thể tích QH1 khác nhau, lƣợng DDE, DDT, DDD thu đƣợc gần giống nhƣ lƣợng DDE, DDT, DDD thu đƣợc từ lần chiết 2. Lƣợng DDT sau khi chiết đều thấp hơn lƣợng DDT ban đầu, lƣợng DDD đều cao hơn lƣợng DDD ban đầu và lƣợng DDE thu đƣợc so với DDE ban đầu thì tƣơng đối ổn định. Khi tăng nồng độ QH1 từ 10% đến 30% thì ta thấy lƣợng DDT thu đƣợc từ lần chiết 3 luôn giảm, lƣợng DDD thu đƣợc từ lần chiết 3 luôn tăng và hơi chững lại tại nồng độ 35% QH1. Tại nồng độ 20% thể tích QH1 lƣợng DDT thu đƣợc từ lần chiết 3 giảm mạnh nhất và lƣợng DDD thu đƣợc là tăng mạnh nhất. 3.3.4. Tỉ lệ tổng các hợp chất nhóm DDT chiết được bằng QH1 Hình 3.13 cho thấy sau khi chiết thì tỉ lệ tổngkhối lƣợng DDT đều thấp hơn so với tỉ lệ tổng khối lƣợng DDT ban đầu, và tỉ lệ tổng khối lƣợng DDD đều cao hơn so với tỉ lệ tổng khối lƣợng DDD ban đầu trong đất. 30
38. 70 60 DDE-tong DDE-0 50 DDD-tong DDD-0 40 DDT-tong DDT-0 30 % m % 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 V (%) Hình 3.13. Tỉ lệ tổng các chất DDT chiết được Tỉ lệ tổng khối lƣợng của hợp chất DDE sau khi chiết thay đổi không đáng kể so với tỉ lệ khối lƣợng DDE ban đầu. Tỉ lệ tổng khối lƣợng của hợp chất DDT thu đƣợc luôn thấp hơn lƣợng DDT ban đầu và của DDD luôn cao hơn lƣợng DDD ban đầu. Tại nồng độ 20% thể tích QH1, tổng khối lƣợng DDT thu đƣợc giảm đột ngột và tổng khối lƣợng DDD thu đƣợc tăng đột ngột. Qua đó ta thấy rằng tổng khối lƣợng của các hợp chất nhóm DDT qua các lần chiết bằng tổng khối lƣợng các hợp chất nhóm DDT ban đầu. Nhƣ vậy hệ dung môi QH1 có khả năng tách chiết DDD > DDT > DDE. DDT đƣợc đƣa vào môi trƣờng bằng cách“đƣợc sử dụng nhƣ một loại thuốc trừ sâu, nó vẫn đƣợc đƣa vào môi trƣờng do một số nƣớc vẫn còn sử dụng. DDE và DDD có trong môi trƣờng là do sự phân hủy của DDT. Trong đất, DDT có thể suy giảm nhờ quá trình bốc hơi, quá trình quang phân hay quá trình phân hủy sinh học (hiếu khí và kị khí), nhƣng quá trình này xảy ra rất chậm tạo ra sản phẩm là DDD và DDE có độ bền tƣơng tự nhƣ DDT. DDD cũng đƣợc sử dụng nhƣ là một loại thuốc trừ sâu, còn DDE chỉ đƣợc tìm thấy trong môi trƣờng nhiễm bẩn do sự phân hủy sinh học của DDT.” Điều này chứng tỏ DDT bị chuyển hóa một phần thành DDD và DDE. 31
39. KẾT LUẬN 1. Đã“tiến hành chiết rửa đất ô nhiễm thuốc BVTV khó phân hủy (POP) bằng phƣơng pháp chiết nƣớc với”phụ gia QH1 có các nồng độ 0%; 10%; 20%; 30%; 35% và thực hiện chiết 3 lần cho 1 mẫu. Từ kết quả phân tích cho thấy, thành phần thu đƣợc trong dịch chiết là DDT, DDD và DDE. 2. Khi tăng nồng độ hệ dung môi QH1 từ 10% đến 35% thể tích thì hiệu suất chiết rửa POP tăng lên gấp khoảng 12 lần. Tại nồng độ 35% thể tích QH1 đạt hiệu suất cao là hơn 96%. Hệ dung môi QH1 có khả năng tách chiết các hợp chất DDT với hiệu suất cao, trong đó hợp chất DDD có khả năng tách chiết với hàm lƣợng lớn nhất. 3. Tỉ lệ khối lƣợng của các chất thành phần sau khi tách chiết bị thay đổi so với tỉ lệ khối lƣợng của chúng ban đầu có trong đất. Từ đó cho thấy hệ dung môi QH1 đã làm biến đổi tỉ lệ của chúng từ hợp chất DDT thành hợp chất DDD làm tăng tỉ lệ khối lƣợng của DDD và giảm tỉ lệ khối lƣợng của DDT. Điều đó chứng tỏ có sự chuyển hóa từ hợp chất DDT thành hợp chất DDD khi sử dụng hệ dung môi QH1. Kiến nghị: Cần có thêm các nghiên cứu sâu hơn nữa của quá trình tách chiết DDT từ đất khi sử dụng hệ dung môi QH1 với các nồng độ dung môi khác nhau. 32
40. “TÀI LIỆU THAM KHẢO” 1. Trần Văn Hai, 2009, Giáo trình“Hóa Bảo Vệ Thực Vật, Đại học Cần Thơ.” 2. Trần Quang Thiện, Lê Xuân Quế (2016), “Nghiên cứu tương quan dòng động học khử các dẫn xuất DDT với nồng độ và tốc độ quét trong phương pháp CV”, Tạp chí Phân tích Lý – Hóa – Sinh, Số 4, Tr.80-86. 3. nhiem-do-hoa-chat-thuoc-bvtv-tai-viet-nam 4. 5. Tổng cục môi trƣờng (2015), “Hiện trạng ô nhiễm môi trường do hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu thuộc nhóm chất hữu cơ khó phân hủy tại Việt Nam”. Ban Quản lý dự án POP Pesticides 6. 7. 0C-B%E1%BA%A2O-V%E1%BB%86-TH%E1%BB%B0C- V%E1%BA%ACT NH%E1%BB%AENG-H%E1%BB%86- L%E1%BB%A4Y-C%E1%BB%A6A-N%C3%93- %C4%90%E1%BB%90I-V%E1%BB%9AI-CON- NG%C6%AF%E1%BB%9CI.aspx 8. thuc-vat-tai-dbscl/c/25068422.epi 9. Phạm Thanh Hiền, Huỳnh Hồng Quang , 2008, “Sắc ký khí ghép khối phổ và một số ứng dụng”, Viện sốt rét ký sinh trùng côn trùng Quy Nhơn. 10. Phạm Việt Đức (2008), “Nghiên cứu thử nghiệm áp dụng sắt nano xử lý DDT tồn lưu trong đất ở khu chứa hóa chất bảo vệ thực vật tại xã Định Trung, thành phố Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc”, Luận văn thạc sĩ, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên-ĐHQGHN 11. Nguyễn Trần Oánh, Nguyễn Văn Viên, Bùi Trọng Thủy, 2007, Giáo trình Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, Trƣờng Đại học Nông Nghiệp Hà Nội 12. 13. Trần Quang Thiện, Nguyễn Quang Hợp, Dƣơng Quang Huấn, Nguyễn Văn Bằng, Lê Xuân Quế (2015), “Phân hủy thuốc bảo vệ thực vật tách chiết từ đất ô nhiễm”, Tạp chí Hóa học, số T.53(5e3), Tr.99-102. 33
41. 14. Nguyễn Quang Hợp (2017), “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu trên cơ sở gốc polyanilin định hướng ứng dụng hấp phụ DDT chiết tách từ đất ô nhiễm”, Luận văn Tiến sĩ Hóa hữu cơ - Đại học Sƣ Phạm Hà Nội 2. 15. Nghị định của chính phủ số 58/2002/NĐ-CP ban hành, “Điều lệ bảo vệ thực vật, điều lệ kiểm dịch thực vật và điều lệ quản lý thuốc bảo vệ thực vật” ngày 03/06/2002. 16. Chu Tuấn Linh (2016), “Điều tra, đanh giá mức độ ô nhiễm và đề xuất phương pháp xử lý thuốc bảo vệ thực vật DDT tại xã Định Trung, Thành phố Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc”, Luận văn thạc sĩ ngành Kỹ thuật môi - Đại học Quốc gia Hà Nội. 17. phuc-tinh-trang-o-nhiem-do-ton-luu-hoa-chat-bao-ve-thuc-vat.html 18. Phạm Luận (2014), Phương pháp phân tích sắc ký và chiết tách, NXB Bách khoa HàNội. 19. Nguyễn Thƣợng Dong (chủ biên) (2006), “Nghiên cứu thuốc từ thảo dược”, NXB Khoa học và Kỹ Thuật. 20. Shivam Singh, S. M. Ali Jawaid và Shipra Deep (2014), "Haeavy metal removal from contaminated soil by soil washing - A review", Gjesr review paper. 1(8), pp. 11-15. 21. Hubler and Ken Metz, "Soil Washing", The International Information Center for Geotechnical Engineers. 22. Yasuhiro SHIMIZU, Mitsuo MOURI, Shinichi OZAKI, Masashi TANAKA, Akihiko OHASHI, (2015), "Công nghệ xử lý đất nhiễm dioxin Shimizu", Tạp chí Môi trƣờng. số 12/2015, tr. 29-32. 23. Luis Eglinton Rios (2010), "Removal of DDT from Soil using Combinations of Surfactants", Master thesis, University of Waterloo - Canada. 24. Griffiths, Richard A., (1995), "Soil-washing technology and practice", Journal of Hazardous Materials. 40 (2), pp. 175-189. 34