Thạc Sĩ Đánh giá dư lượng DDT và một số sản phẩm chuyển hóa của DDT trong môi trường đất (khảo sát một số vù

MỞ ĐẦU
Theo sự phát triển của nhân loại, các nhà khoa học đã tìm thấy hàng chục nghìn loại hóa chất có giá trị sử dụng trong sản xuất, tạo ra nhiều sản phẩm có ích phục vụ cho đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người. Khi tạo ra một loại chất mới nói chung và các loại hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) nói riêng, người ta thường xem xét đến tác dụng có ích trong việc chống lại côn trùng, bảo vệ các kho chứa lương thực, chống dịch bệnh, nâng cao năng suất cây trồng, mà chưa quan tâm đúng mức tới những mặt trái, cũng như hệ lụy mà chúng để lại cho môi trường sống sau này. Vì vậy vấn đề môi trường đã và đang trở thành mối quan tâm hàng đầu của các quốc gia, các tổ chức xã hội và các nhà khoa học trên thế giới. Bảo vệ môi trường sống trên trái đất đặt ra trước mắt loài người những thách thức cho cả hiện tại và tương lai.
Việt Nam, cũng như nhiều nước khác trên thế giới đang tồn tại các vấn đề về ô nhiễm bởi một số hóa chất bảo vệ thực vật thuộc nhóm POPs, điển hình là Diclo Diphenyl Tricloroetan (DDT). Ở Việt Nam, DDT được sử dụng với khối lượng lớn, chủ yếu dùng làm thuốc trừ sâu và thuốc diệt muỗi. Theo kết quả từ dự án điều tra của Trung tâm công nghệ xử lý môi trường, thuộc Bộ Tư lệnh Hoá học, kiểm kê ban đầu về tổng lượng thuốc bảo vệ thực vật tồn đọng, quá hạn cần tiêu huỷ hiện nay trên phạm vi toàn quốc là khoảng 300 tấn, trong đó có khoảng 10 tấn DDT. Lượng hóa chất này đã, đang và sẽ tiếp tục gây ô nhiễm môi trường ở nhiều khu vực gây ảnh hưởng có hại tới sức khỏe của người dân.
Ở Bắc Ninh, một lượng đáng kể DDT vẫn còn tồn lưu trong các kho thuốc bảo vệ thực vật trước đây, tiếp tục gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt là môi trường đất. DDT tồn tại trong môi trường đất, chuyển hóa thành dạng DDD, DDE và cuối cùng bị trầm tích hóa và tích lũy lâu dài trong môi trường nước. DDD, DDE là các sản phẩm biến đổi từ DDT có độc tính cao hơn, do vậy các chất này luôn được tìm thấy cùng với DDT trong các thành phần của môi trường. Bởi vậy, sinh vật sống thường bị nhiễm độc đồng thời các chất trên. Mỗi chất lại có 3 đồng phân do vị trí liên kết khác nhau của nguyên tử Cl trong phân tử của chúng, trong đó các đồng phân phổ biến nhất là p,p’- DDT, p,p’- DDE và p,p’- DDD. Vì lẽ đó, đánh giá dư lượng DDT thông qua DDT và các sản phẩm chuyển hóa của nó trong môi trường đất là có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao phục vụ cho công tác bảo vệ môi trường.
Từ ý nghĩa đó thực tiễn đó, chúng tôi đã lựa chọn đề tài nghiên cứu:”Đánh giá dư lượng DDT và một số sản phẩm chuyển hóa của DDT trong môi trường đất (khảo sát một số vùng tại huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh)”.
Đề tài sẽ tập trung nghiên cứu một số vấn đề sau:
- Phân tích, đánh giá dư lượng của DDT và sản phẩm chuyển hóa của DDT (DDD, DDE) trong môi trường đất tại vùng chọn nghiên cứu thuộc huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh;
- Cùng với việc xác định độ ẩm, độ pH, lượng cacbon hữu cơ và các thành phần khoáng sét trong đất của vùng nghiên cứu và lượng DDT, DDD, DDE đánh giá ảnh hưởng của tính chất vật lý của đất;
- Trên cơ sở các số liệu phân tích thu thập và số liệu phân tích xác định được, rút ra mối liên hệ giữa DDT và sự có mặt của DDD, DDE trong môi trường đất;
- Đề xuất phương pháp sinh học đơn giản, tiết kiệm để cải tạo đất bị ô nhiễm DDT.
Phần thực nghiệm được tiến hành tại Trung tâm Giáo dục và Phát triển sắc ký – Đại học Bách Khoa Hà Nội, Trung tâm Phân tích Thí nghiệm Địa chất – Bộ Tài nguyên Môi trường.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. 3
TỔNG QUAN 3
1.1. Khái niệm về hóa chất bảo vệ thực vật 3
1.2. Tính chất vật lý và tính chất hóa học của chất nghiên cứu. 6
1.2.1. Tên gọi của DDT 6
1.2.2. Tính chất lý, hóa của DDT 7
1.2.3. Điều chế. 10
1.3. Ứng dụng của DDT. 10
1.4. Hiệu ứng sinh học của DDT. 12
1.5. Sự tồn lưu của DDT trong môi trường đất 15
1.5.1. Sự hấp phụ và di chuyển của DDT trong môi trường đất 16
1.5.2. Sự chuyển hóa và phân hủy của DDT trong môi trường đất 17
1.6. Độc tính của DDT và các sản phẩm chuyển hóa của chúng. 19
1.6.1. Độc tính của DDT 19
1.6.2. Độc tính của DDE 24
1.6.3. Độc tính của DDD 26
1.7. Tình hình sử dụng DDT ở Việt Nam và trên thế giới 27
1.7.1. Ở Việt Nam 27
1.7.2. Trên thế giới 30
1.8. Đặc trưng vùng lấy mẫu nghiên cứu. 32
1.8.1. Vị trí địa lý và phạm vi ranh giới tỉnh Bắc Ninh. 32
1.8.2. Đặc điểm kinh tế xã hội 32
1.8.3. Các yếu tố khí hậu, địa chất, thuỷ văn, tài nguyên đất 33
1.8.4. Ô nhiễm HCBVTV tại tỉnh Bắc Ninh. 35
CHƯƠNG 2. 37
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37
2.1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu. 37
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu. 37
2.1.2. Đặc trưng vùng lấy mẫu nghiên cứu. 38
2.1.3. Nội dung nghiên cứu. 41
2.2. Phương pháp nghiên cứu. 41
2.2.1. Phương pháp lấy mẫu. 41
2.2.2. Phương pháp chiết tách và làm sạch mẫu để xác định DDT và các chất chuyển hóa của chúng 44
2.2.3. Phương pháp xác định DDT và các chất chuyển hóa của chúng. 45
2.3. Thực nghiệm 47
2.3.1 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị 47
2.3.2. Phân tích mẫu. 49
2.3.3. Xác định độ thu hồi của phương pháp. 51
2.3.4. Định tính, định lượng. 51
2.4. Phân tích một số tính chất của đất 52
2.4.1. Xác định độ ẩm (hàm lượng nước trong đất). 52
2.4.2. Xác định pH 52
2.4.3. Xác định hàm lượng tổng Cacbon hữu cơ. 52
2.4.4. Xác định các thành phần khoáng trong đất 52
CHƯƠNG 3. 56
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 56
3.1. Đường chuẩn của DDT, DDE và DDD 56
3.2. Độ thu hồi các chất của phương pháp chuẩn bị mẫu và phương pháp phân tích 59
3.3. Phân tích DDT và chất chuyển hóa của DDT trong các mẫu thực tế. 60
3.3.1. Xác định DDT, DDD, DDE trong mẫu lấy ở kho Mả. 60
3.3.2. Xác định DDT, DDD, DDE trong mẫu lấy ở kho Đống Chùa. 64
3.3.3. Xác định DDT, DDD, DDE trong các mẫu lấy ở kho Đồi Lim 67
3.4. So sánh sự tồn lưu của DDT và các sản phẩm chuyển hóa của chúng trong các khu vực nghiên cứu. 69
3.5. Sự biến đổi của DDT trong đất tại Bắc Ninh. 73
3.6. Đề xuất phương pháp sinh học để cải tạo đất bị ô nhiễm DDT. 74
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO 78
PHỤ LỤC 81
PHỤ LỤC 1. 81
PHỤ LỤC 2. 85
MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA QUÁ TRÌNH LẤY MẪU 85