Tóm tắt

The soil pollution containing dioxin is extremely toxic and dangerous to human life mainly from industrial activities and the vestiges left by the war have caused pain for many years in the work management, planning of land use and labor force are also severely affected. In addition, dioxins also seriously affect the environment, especially the soil environment and more worryingly affects human health. The study aims to give a general overview of dioxins contamination in soil in Vietnam and some countries around the world and at the same time propose effective treatment methods to contribute to systematizing the database of dioxins and methods. Optimal methods have been, are and will be applied in the treatment of dioxins in the soil environment.

Đặt vấn đề

Dioxin là một hợp chất siêu độc hại với nhiều độc tố làm ảnh hưởng trực tiếp đến sự sống không chỉ ở một thế hệ con người mà nó còn làm biến đổi cấu trúc gen của các thế hệ mai sau. Với tốc độ phát triển công nghiệp và hoạt động đô thị hóa như hiện nay thì diện tích đất canh tác ngày càng thu hẹp, chất lượng đất ngày càng bị suy thoái, diện tích đất bình quân đầu người giảm. Hiện nay, các điểm nóng về ô nhiễm dioxin tại Việt Nam và một số quốc gia trên thế giới còn nhiều, hầu hết môi trường đất bị ô nhiễm tại các hoạt động sản xuất công nghiệp thường xuất hiện dioxin có nồng độ ô nhiễm cao, các phương pháp xử lý còn riêng lẻ đối với từng đối tượng gây ô nhiễm và chưa có sự đồng bộ tối ưu trong từng phương pháp để chọn được phương pháp hiệu quả nhất để xử lý dioxin trong môi trường đất.

Phương pháp nghiên cứu

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: ô nhiễm dioxin trong đất

Phạm vi nghiên cứu: Việt Nam và một số quốc gia trên Thế giới

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp kế thừa, tổng hợp, thống kê: Sử dụng các thông tin, số liệu, tổng hợp sự ô nhiễm dioxin trong đất và các phương pháp xử lý hiệu quả của những nghiên cứu trước đây.

Phương pháp phân tích, đánh giá và xử lý số liệu: Trên cơ sở các thông tin, số liệu đã được tổng hợp, tiến hành đánh giá và phân tích những vấn đề còn tồn tại về sự ô nhiễm đồng thời thống kê ưu nhược điểm của các phương pháp xử lý dioxin trong đất.

Phương pháp đề xuất: Ứng dụng ma trận SWOT để phân tích và đánh giá điểm mạnh, điểm yếu, tiềm năng xử lý (cơ hội), hạn chế (thách thức) của các phương pháp đã được thống kê nhằm đề xuất được các phương pháp xử lý hiệu quả.

Kết quả nghiên cứu

Ô nhiễm dioxin trong đất

Dioxin là tên gọi chung một nhóm hàng trăm các hợp chất hoá học tồn tại bền vững trong môi trường cũng như trong cơ thể người và các sinh vật khác. Tuỳ theo số nguyên tử Clo và vị trí không gian thì dioxin có 75 đồng phân PCDDs (poly-chloro dibenzo-dioxins) và 135 đồng phân PCDFs (poly-chloro-dibenzo-furanes) với độc tính khác nhau. Trong số 210 đồng phân, 17 đồng phân được biết là có độc tính cao do chúng có thể có nguyên tử Clo ít nhất ở các vị trí 2, 3, 7 và 8 trên vòng benzen [3].

Hình 1: Công thức cấu tạo của PCDDs và PCDFs

Dioxin là chất rắn, rất bền vững trong môi trường, ít bị phân hủy do các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, độ ẩm và các hoá chất; không màu, không mùi; có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao và áp suất hơi rất thấp; hầu như không tan trong nước, tan trong mỡ và các dung môi hữu cơ khác; độ bền nhiệt rất cao, chỉ bị phân hủy hoàn toàn ở nhiệt độ trên 1,2000C; không bị axit đặc hay kiềm đặc phân hủy; có khả năng bám dính trên bề mặt các vật thể hữu cơ, đặc biệt là đất [2]. Dioxin còn là chất do con người tạo ra: Sản xuất các chất diệt cỏ 2,4,5-T, các chất bảo vệ thực vật chứa Clo; các quá trình cháy: Đốt rác thải đô thị, rác thải y tế, rác thải công nghiệp, đặc biệt là các chất thải chứa PVC; các quá trình luyện, chế tác kim loại, quá trình tẩy trắng bột giấy bằng các chất Clo [2].

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã kiến nghị mức độ phơi nhiễm tiêu chuẩn của dioxin là 70 picogram/kg trọng lượng cơ thể hoặc 0.07 ppt trong máu; giới hạn môi trường chung ở hầu hết các nước là 1,200 ppt TEQ trong đất và 150 ppt trong trầm tích; nếu trong đất có hàm lượng dioxin cao hơn 1,200 ppt TEQ thì cần phải có sự can thiệp như nghiên cứu - giám sát, nghiên cứu về sức khoẻ, giáo dục cộng đồng và y học, các điều tra về phơi nhiễm [3]; Cục BVMT Hoa Kỳ (US-EPA) xem xét giảm mức giới hạn của dioxin xuống 72 ppt TEQ nhằm làm tăng khối lượng đất ô nhiễm cần xử lý [3]. Ở người, khi tiếp xúc với hàm lượng dioxin vượt quá ngưỡng cho phép là 0.0064 picogram/kg cơ thể người thì chỉ trong một thời gian ngắn, sẽ xuất hiện những vạt da sẫm màu do tế bào sắc tố bị biến dị, chức năng gan, thận rối loạn [4]. Một số bệnh gắn với sự phơi nhiễm của dioxin: Bệnh thần kinh ngoại biên cấp tính, mạn tính và bán cấp tính; chứng ban clor; dị tật bẩm sinh như hở môi và hở vòm miệng; dị dạng bẩm sinh ở chân, tràn dịch não, khuyết tật ống thần kinh, tật dính ngón, dị tật cơ bắp và bại liệt [4]. Ở môi trường đất, do không có cây giữ đất nên đến mùa mưa, lớp đất màu mỡ trên bề mặt bị xói mòn. Nước mưa mang theo dioxin trôi xuống hạ lưu vào các nguồn nước mặt, một phần thẩm thấu vào đất, trữ ở trong cả tầng nước ngầm mạch nông lẫn mạch sâu; cây rừng bị trụi lá, tài nguyên đất và nước bị ô nhiễm cũng hưởng đến các loài động vật [4]. Dioxin tồn tại lâu dài trong môi trường sẽ ngấm vào đất và trầm tích, di chuyển vào thảm thực vật và thuỷ sinh dẫn đến sự tích luỹ sinh học trong chuỗi thức ăn. Tuỳ theo mật độ, thời gian bán phân huỷ của dioxin trong đất là từ 60 - 80 năm. Nếu không có những biện pháp tẩy trừ thì nguy cơ nhiễm độc tới các thế hệ sau này vẫn là điều hoàn toàn có thể bởi lẽ dioxin tồn dư trong đất và trầm tích sẽ thẩm thấu vào nguồn nước rồi theo đó là các loại cá, tôm, rau củ, cây trồng; lượng dioxin có trong động, thực vật này khi ăn vào sẽ tích luỹ đến một ngưỡng nào đó sẽ gây hậu quả cho cơ thể người [1; 4].

Ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm dioxin trong đất nói riêng trên thế giới và tại Việt Nam: [Saxony-Anhalt (Đức): 8,560,000 ng/kg dw; Hồ Shihwa (Hàn Quốc): 1.0 -1,770 pg/g dw; Biển Địa Trung Hải: 23.9 pg/g lw; Vương quốc Bahrain: 23.9 pg/g lw; Gauteng (Nam Phi): 16 - 37 pg TEQ; Iran: 1,957 g TEQ; Các Hồ Lớn (Canada, Hoa Kỳ): ∑7PCDD = 8.4 ng/g dw, ∑10PCDF = 0.2 ng/g dw; Liên Bang Nga: 6.9 - 10.8 kg T-TEQ; Đông Nam (Trung Quốc): 12,500 - 89,800 pg/g dw; Việt Nam: 61,400 pg/g dw] đang có xu hướng ngày càng gia tăng rõ rệt, đặc biệt là ô nhiễm dioxin trong đất chủ yếu là do hoạt động công nghiệp và các vết tích từ chiến tranh. Nếu không được kiểm soát, chúng sẽ đi vào chuỗi thức ăn, gây tích luỹ sinh học và để lại những hậu quả nghiêm trọng cho con người và hệ sinh thái.

Đề xuất các phương pháp xử lý hiệu quả

Nghiên cứu ứng dụng ma trận SWOT để phân tích và đánh giá điểm mạnh, điểm yếu, tiềm năng xử lý (cơ hội), hạn chế (thách thức) của các nhóm phương pháp (vật lý, hóa học, sinh học) xử lý dioxin trong đất nhằm đề xuất được các phương pháp xử lý dioxin trong đất hiệu quả nhất, cụ thể:

Các phương pháp xử lý hiệu quả:

Ma trận SWOT đối với phương pháp vật lý cho thấy phương pháp Xối rửa đất là có tiềm năng cao nhất và ít hạn chế nhất.

Ma trận SWOT đối với phương pháp hóa học cho thấy phương pháp Khử hóa chất pha khí là có tiềm năng cao nhất và hạn chế thấp nhất.

Ma trận SWOT đối với phương pháp sinh học cho thấy phương pháp Cải tạo sinh học bằng vi sinh vật và nấm là có tiềm năng cao nhất và ít hạn chế nhất.

Kết luận

Thực trạng ô nhiễm dioxin trong đất hiện nay ở Việt Nam và một số quốc gia trên Thế giới vẫn còn tồn tại ở mức đáng báo động với nguyên nhân chủ yếu là các vết tích cho chiến tranh để lại. Ô nhiễm dioxin trong đất không những ảnh hưởng xấu tới các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ, mà còn thông qua lương thực, rau quả,… ảnh hưởng gián tiếp tới sức khỏe con người và sinh vật. Ngày càng xuất hiện nhiều căn bệnh ung thư quái ác do phơi nhiễm dioxin đã cướp đi hàng ngàn sinh mạng mỗi năm. Cần chọn lọc các phương pháp xử lý hiệu quả, thân thiện với môi trường, ít tốn kém chi phí hơn và phù hợp góp phần đáng kể trong việc cải thiện tài nguyên môi trường đất, cảnh quan, phát triển kinh tế, an sinh xã hội.

Tài liệu tham khảo

1. Consonni, D., Sindaco, R., & Bertazzi, P. A.. (2012). Blood levels of dioxins, furans, dioxin-like pcbs, and teqs in general populations: A review, 1989-2010. Environment International, 44 (1), 151-162;

2. USAID (2016). Environmental Assessment Of Dioxin Contamination at Bien Hoa Airbase;

3. USAID (2020). Airbase Area Project Final Masterplan;

4. Văn phòng Ban chỉ đạo 33 (2014). Báo cáo Hiện trạng ô nhiễm Dioxin trong môi trường ở Việt Nam.

NGUYỄN TÂN XUÂN TÙNG^1,2, NGUYỄN VĂN NGHĨA^2,3

VÕ VĂN TIẾN⁴, ĐINH ĐẠI GÁI²

1 - Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường, Trường Đại học Nguyễn Tất Thành

2 - Viện Khoa học Công nghệ và Quản lý Môi trường, Trường Đại học Công nghiệp TP. HCM

3 - Công ty TNHH Môi trường Đồng Phát

4 - Công ty TNHH Đo đạc, Tư vấn, Thiết kế và Xây dựng Ngọc Thành