Tài liệu Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm dioxin do chiến tranh tại một số điểm tồn lưu ô nhiễm ở việt nam

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------------------ NGUYỄN HỮU PHÚC NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM DIOXIN DO CHIẾN TRANH TẠI MỘT SỐ ĐIỂM TỒN LƢU Ô NHIỄM Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Khoa học Môi trƣờng Mã số: 60 44 03 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS. Nguyễn Thế Hùng TS. Nguyễn Anh Tuấn Thái Nguyên, năm 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận được sự giúp đỡ vô cùng tận tình của cơ sở đào tạo, gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp. Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn tới Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Phòng Quản lý đào tạo Sau đại học đã tạo điều kiện, giúp đỡ trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Thế Hùng và TS. Nguyễn Anh Tuấn đã hết lòng tận tụy hướng dẫn tôi thực hiện đề tài đã giúp đỡ tôi hoàn thành tốt đề tài của mình. Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo điều kiên, động viên và cổ vũ tôi trong suốt quá trình học tập. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2012 Học viên Nguyễn Hữu Phúc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng: số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa hề bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và thông tin trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2012 Học viên Nguyễn Hữu Phúc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................................... 2 3. Yêu cầu ........................................................................................................................... 3 4. Ý nghĩa của đề tài .......................................................................................................... 3 Chƣơng 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ......................................................................................... 4 1.2. Cơ sở pháp lý .............................................................................................................. 5 1.3. Cơ sở lí luận ................................................................................................................ 6 1.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ................................ 16 1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ................................................................. 16 1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................... 19 Chƣơng 2 : NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 24 2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................................. 24 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ......................................................................... 24 2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 24 2.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 24 Chƣơng 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 27 3.1. Nguồn gây ô nhiễm dioxin do chiến tranh ở Việt Nam và các địa điểm nghiên cứu ... 27 3.1.1. Nguồn gây ô nhiễm dioxin do chiến tranh ở Việt Nam ................................ 27 3.1.2. Nguồn gây ô nhiễm dioxin tại sân bay Đà Nẵng và sân bay Biên Hòa ........ 33 3.2. Đánh giá tồn lưu ô nhiễm dioxin trong môi trường ............................................. 38 3.2.1. Tồn lưu ô nhiễm dioxin trong môi trường ..................................................... 38 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 3.2.2. So sánh nồng độ ô nhiễm dioxin trong mẫu đất và mẫu trầm tích ................ 49 3.3. Đề xuất mô hình đánh giá rủi ro môi trường ban đầu ................................ 52 3.3.1. Khái quát về mô hình đánh giá rủi ro đối với ô nhiễm môi trường .............. 52 3.3.2. Đề xuất mô hình đánh giá rủi ro môi trường ban đầu do tồn lưu ô nhiễm dioxin ............................................................................................................................................. 54 3.4. Một số giải pháp quản lý, khắc phục và giảm thiểu ............................................ 57 3.4.1. Những hạn chế liên quan đến quản lý ô nhiễm dioxin do chiến tranh .......... 57 3.4.2. Một số giải pháp để quản lý, khắc phục và giảm thiểu ô nhiễm dioxin ....... 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................... 62 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC TỪ - CỤM TỪ VIẾT TẮT AND : Acide deoxiribo nucleic AhR : Aryl nuclear Translocator ARN : Acide ribo nucleic BVMT : Bảo vệ môi trường BVTV : Bảo vệ thực vật CNH – HĐH : Công nghiệp hóa - hiện đại hóa CP : Chính phủ EPA : Environment program of America ER : Estrogen Receptor FAO : Tổ chức nông lương Liên Hợp Quốc GEMS : Hệ thống chương trình giám sát đánh giá ô nhiễm thực phẩm toàn cầu HxCDD : Hexa chloro dibenzo dioxin HpCDD : Hepta chloro dibenzo dioxin HPLC : High-performance liquid chromatography HxCDF : Hexa chloro dibenzo furan HpCDF : Hepta chloro dibenzo furan IARC : Tổ chức quốc tế về nghiên cứu ung thư IOM : Viện Y tế Hoa kỳ ODA : Officical Development Assistantl PeCDD : Penta chloro dibenzo dioxin PCP : Penta chloro phenol PCDFs : Polycholro dibenzo furans PCDDs : Polycholro dibenzo dioxins PeCDF : Penta cholro dibenzo furan PCBs : Poly chlorbiphenyls POPs : Persittant organic pollutants PVC : Poly vinyl chlororua OCDD : Otor chloro dibenzo dioxin Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi OCDD : Otor chloro dibenzo furan TCDD : Tetra chloro dibenzo dioxin TCDF : Tetra chloro dibenzo furan TeCB : Tetra chloro benzen TEF : Total Equipment Failure TEQ : Toxic Equivalents TW : Trung ương UB 10 – 80 : Ủy ban Quốc gia điều tra hậu quả chất hóa học trong chiến tranh UNDP : Chương trình phát triển Liên Hợp Quốc UNEP : Chương trình môi trường Liên Hợp Quốc UNESCO : Tổ chức văn hóa giáo dục Liên Hợp Quốc VN : Việt Nam WHO : Tổ chức Y tế Thế giới Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Hàm lượng TCDD và độ độc tương tương (ppt) trong máu người Việt Nam (1991 - 1992) ..................................................................................13 Bảng 1.2. Danh mục các bệnh ở người liên quan đến phơi nhiễm dioxin .................14 Bảng 1.3. Các giá trị TEF của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) trong đánh giá rủi ro đối với con người ..................................................................................15 Bảng 1.4. Hàm lượng 2,3,7,8 - TCDD trong cá, giáp xác và thực phẩm Mỹ đã nhập khẩu ở Việt Nam ....................................................................................20 Bảng 1.5. Hàm lượng 2,3,7,8 - TCDD trong sữa lấy tại Việt Nam và Mỹ ................21 Bảng 2.1. Vị trí thu thập mẫu đất, trầm tích tại sân bay Đà Nẵng ..............................25 Bảng 2.2. Vị trí thu thập mẫu đất, trầm tích tại sân bay Biên Hòa .............................26 Bảng 3.1. Lượng chất phát quang phun rải ở miền Nam Việt Nam ...........................28 Bảng 3.2. Diện tích bị ảnh hưởng của chất khai quang ................................................30 Bảng 3.3. Diện tích đất bị rải ảnh hưởng nặng nề bởi chất phát quang có chứa dioxin theo địa phương ...................................................................................32 Bảng 3.4. Các điểm lưu giữ chính các chất phát quang/dioxin/chất da cam trong thời gian chiến tranh Việt Nam, từ 1961 - 1971 ................................34 Bảng 3.5. Lượng các loại chất phát quang được quân đội Mỹ lưu giữ và trung chuyển tại sân bay Biên Hòa ..........................................................................37 Bảng 3.6. Nồng độ dioxin trong mẫu đất quan trắc được tại sân bay Đà Nẵng ........40 Bảng 3.7. Nồng độ dioxin trong mẫu trầm tích quan trắc được tại sân bay Đà Nẵng ..................................................................................................................44 Bảng 3.8. Nồng độ dioxin trong mẫu đất quan trắc được tại sân bay Biên Hòa ............46 Bảng 3.9. Nồng độ dioxin trong mẫu trầm tích quan trắc được tại các khu vực lân cận ...............................................................................................................48 Bảng 3.10. Bảng so sánh giá trị lớn nhất, trung bình, nhỏ nhất nồng độ ô nhiễm trong mẫu đất và mẫu trầm tích theo loại chất dioxin sân bay Đà Nẵng ............................................................................................................50 Bảng 3.11. Bảng so sánh giá trị lớn nhất, trung bình, nhỏ nhất nồng độ ô nhiễm trong mẫu đất và mẫu trầm tích theo loại chất dioxin sân bay Biên Hòa ...........................................................................................................51 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Cấu trúc của của một số đồng phân dioxin ................................................ 7 Hình 1.2. Cơ chế tạo ra sản phẩm phụ 2,3,7,8-TCDD ............................................... 9 Hình 1.3. Cấu trúc của phức hợp dioxin receptor .................................................... 13 Hình 1.4. Cơ chế gây độc của TCDD trong tế bào .................................................. 13 Hình 3.1. Hoá chất làm rụng lá được rải trong chiến tranh Việt Nam ..................... 28 Hình 3.2. Diện tích bị phun rải chất phát quang có chứa dioxin theo các tác giả ............................................................................................................ 31 Hình 3.3. Biểu đồ mô tả tỉ lệ lưu giữ chất phát quang tại các sân bay lưu giữ và trung chuyển mà quân đội Mỹ sử dụng trong chiến tranh Việt Nam 1961 -1971 ...................................................................................... 34 Hình 3.4. Biểu đồ mô tả tỉ lệ các loại chất có trong tổng lượng các chất phát quang tại sân bay Đà Nẵng ...................................................................... 35 Hình 3.5. Tỉ lệ % các loại chất phát quang được lưu giữ, trung chuyển qua sân bay Biên Hòa trong chiến tranh Việt Nam ........................................ 38 Hình 3.6. Biểu đồ thể hiện nồng độ ng TEQ (Min, Mean, Max) của PCDD, PCDF, WHO - TEQ ............................................................................... 41 Hình 3.7. Biểu đồ thể hiện so sánh sự thay đổi nồng độ TCDD và sự thay đổi nồng độ TEQ trong các mẫu đất lấy tại sân bay Đà Nẵng ................ 42 Hình 3.8. Mô phỏng các hoạt động của quá trình đánh giá rủi ro môi trường ........ 53 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Chiến tranh đã kết thúc gần 40 năm nhưng những hậu quả để lại cho đến hiện nay vẫn rất nặng nề. Một trong những hậu quả đó là vấn đề ảnh hưởng của dioxin có trong hóa chất diệt cỏ mà quân đội Mỹ sử dụng trong chiến tranh. Cuộc chiến tranh hóa chất ở Việt Nam diễn ra từ năm 1961 đến năm 1972 đã, đang và tiếp tục gây tác động đặc biệt nghiêm trọng đối với môi trường và con người ở Việt Nam. Theo số liệu thống kê được Bộ Quốc phòng Mỹ công bố năm 2007 [39], trong khoảng thời gian tiến hành cuộc chiến tranh hóa chất ở Việt Nam từ năm 1961 đến năm 1972, quân đội Mỹ đã sử dụng khoảng 80 triệu lít hóa chất diệt cỏ và thực hiện khoảng 6000 chuyến bay để phun rải xuống các khu vực ở miền Nam Việt Nam. Trong đó, những khu vực được xác định bị phun rải nhiều nhất gồm có: Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Bình Phước, Sài Gòn, Đồng Nai và Cà Mau. Bên cạnh những khu vực này, tại một số sân bay mà Không quân Mỹ đã sử dụng làm căn cứ để tập kết, lưu giữ và trung chuyển hóa chất diệt cỏ như: Sân bay Đà Nẵng, sân bay Phù Cát – Bình Định và sân bay Biên Hòa – Đồng Nai thì nồng độ dioxin trong môi trường đặc biệt cao. Dioxin chứa trong hóa chất diệt cỏ mà quân đội Mỹ sử dụng trong chiến tranh đã gây nên hậu quả đặc biệt nghiêm trọng cho hàng triệu người Việt Nam bị phơi nhiễm, cũng như là các vấn đề môi trường nghiêm trọng khác. Cho đến nay, đã có những nghiên cứu với mục đích xác định số lượng người bị phơi nhiễm dioxin ở nước ta; tuy nhiên, có thể nhận các thấy số liệu đưa ra chưa có sự thống nhất. Theo Hoàng Đình Cầu [5], số lượng nạn nhân bị phơi nhiễm dioxin ở Việt Nam khoảng 1 triệu người, trong đó có khoảng 150.000 trẻ em sinh ra bị dị tật bẩm sinh có liên quan đến dioxin. Theo Stellman 2003 [34], trong quá trình nghiên cứu đã căn cứ vào đặc điểm phân bố dân cư và diện tích bị phun rải, cho rằng có khoảng 2,1 – 4,8 triệu người bị phơi nhiễm dioxin trực tiếp; còn theo Hội nạn nhân chất độc màu da cam Việt Nam thì số lượng đó là khoảng 3 triệu người. Vì tính phức tạp của dioxin Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 và những lý do khác có liên quan, cho đến nay chúng ta vẫn chưa thể xác định được chính xác số lượng người bị phơi nhiễm dioxin trong chiến tranh Việt Nam. Trong nhiều năm qua, Bộ Quốc phòng đã phối hợp với nhiều cơ quan khác nhau có liên quan trong và ngoài nước tiến hành các nghiên cứu với mục đích xác định mức độ tồn lưu ô nhiễm dioxin; tác động sinh thái và đề xuất các biện pháp ngăn chặn sự lan truyền trong môi trường cũng như xử lý triệt để các điểm tồn lưu ô nhiễm dioxin với nồng độ cao. Tuy nhiên thực tiễn cho thấy giải quyết các vấn đề liên quan đến tồn lưu ô nhiễm dioxin là vấn đề đặc biệt phức tạp. Đánh giá mức độ ô nhiễm, xác định mức độ ảnh hưởng, rủi ro sinh thái và tác động đến sức khỏe con người là cơ sở đặc biệt quan trọng đối với hoạt động phòng ngừa, cải thiện ô nhiễm, xử lý triệt để - phục hồi môi trường và hạn chế tới mức thấp nhất tác hại của dioxin đối với con người. Hiện nay, ở Việt Nam chưa có đủ các điều kiện đáp ứng được những yêu cầu, cần thiết về trang thiết bị, nguồn lực,...để phục vụ cho việc giải quyết các vấn đề liên quan đến tồn lưu ô nhiễm dioxin do vậy những dữ liệu khoa học mà chúng ta có được vẫn chưa đáp ứng được các tiêu chí để quốc tế công nhận. Vì vậy, để đáp ứng những yêu cầu của thực tiễn thì việc tiếp tục có những nghiên cứu về thực trạng ô nhiễm, phân tích, đánh giá được nồng độ dioxin trong môi trường là cần thiết và đóng vai trò vị trí, quan trọng cho việc đề xuất các giải pháp quản lý, khắc phục ô nhiễm, giảm thiểu rủi ro sinh thái, rủi ro cho sức khỏe của con người cũng như giải quyết các vấn đề xã hội khác liên quan đến tồn lưu ô nhiễm dioxin. Xuất phát từ những vấn đề thực tế nêu trên, được sự nhất trí của Ban giám hiệu, Khoa Sau đại học Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, đồng thời được sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Thế Hùng và TS. Nguyễn Anh Tuấn, tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm dioxin do chiến tranh tại một số điểm tồn lưu ô nhiễm ở Việt Nam”. 2. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá thực trạng ô nhiễm và bước đầu đề xuất mô hình đánh giá rủi ro và giải pháp giảm thiểu ô nhiễm đối với môi trường do dioxin có nguồn gốc từ chất diệt cỏ mà quân đội Mỹ sử dụng trong chiến tranh tại Việt Nam. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 3. Yêu cầu - Thông tin, số liệu thu thập được phải đảm bảo tính trung thực, chính xác và khách quan; - Các phương pháp nghiên cứu áp dụng cho đề tài phải đảm bảo tính khoa học; - Đánh giá đầy đủ, chính xác nồng độ dioxin tồn lưu đất trầm tích; - Đề xuất mô hình đánh giá rủi ro ban đầu đối với môi trường do tồn lưu ô nhiễm dioxin có nguồn gốc từ chiến tranh; - Giải pháp và kiến nghị đề xuất phải có tính thực tế, khả thi. 4. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa khoa học: + Cung cấp các căn cứ khoa học để tiếp tục có những định hướng cho việc nghiên cứu tồn lưu ô nhiễm dioxin ở Việt Nam - Ý nghĩa thực tế: + Xác định được mức độ tồn lưu ô nhiễm dioxin trong đất và trầm tích tại các điểm sân bay trước đây là nơi lưu giữ và trung chuyển dioxin trong chiến tranh Việt Nam. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài * Khái niệm môi trường Theo Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2005: Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật [11]. Theo UNESCO, môi trường được hiểu là “ toàn bộ các hệ thống tự nhiên và các hệ thống do con người tạo ra xung quanh mình, trong đó con người sinh sống và bằng lao động của mình đã khai thác các tài nguyên thiên nhiên hoặc nhân tạo nhằm thỏa mãn những nhu cầu của con người”. * Một số khái niệm liên quan Theo Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam năm 2005 [11], các khái niệm về ô nhiễm môi trường, suy thoái môi trường và chất thải được trình bày như sau : - Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường, không phù hợp với các tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật. - Suy thoái môi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đối với con người và sinh vật. - Chất thải là vật chất ở thể rắn, lỏng, khí được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác. - Tồn lưu ô nhiễm môi trường: Theo định nghĩa của Bộ Môi trường New Zealand: “Điểm ô nhiễm (contaminated site) là một vị trí/khu vực mà tại đó chất nguy hại xuất hiện ở nồng độ cho phép và các đánh giá chỉ ra rằng nó gây ra, hoặc có tiềm năng gây ra rủi ro trung hạn hoặc dài hạn cho sức khỏe cộng đồng và môi trường” Theo nhóm Quản lý tồn lưu ô nhiễm của Canada thì “Điểm ô nhiễm tồn lưu là vị trí/khu vực mà chất ô nhiễm xuất hiện ở nồng độ cao hơn nồng độ thông thường và gây ra, hoặc có thể gây ra, hoặc có thể gây ra các tác động nguy hại trung hạn hoặc dài hạn đến môi trường và sức khỏe cộng đồng, hoặc vượt quá tiêu chuẩn cho phép trong luật” Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 Theo các Bộ: Môi trường, Giao thông vận tải, Năng lượng và Truyền thông Thụy Sỹ thì “Điểm ô nhiễm tồn lưu là những điểm bị ô nhiễm mà dẫn tới những tác hại hoặc tổn thất, hoặc tiềm tàng nguy cơ gia tăng tác hại”. Luật Bảo vệ Môi trường năm 1990 của Anh định nghĩa: “Điểm ô nhiễm là mọi khu vực có chứa các loại chất được xác định gây ra những tổn thương nghiêm trọng hoặc có tiềm năng gây ra các tổn thương, hoặc gây ra ô nhiễm hoặc có thể gây ra ô nhiễm cho các nguồn nước được kiểm soát” Ở Việt Nam, theo Đặng Kim Chi “Điểm ô nhiễm tồn lưu là khu vực đã và đang tồn tại những chất ô nhiễm, có khả năng hoặc tiềm ẩn khả năng gây nhiễm độc môi trường khí, nước, đất và sinh vật cũng như tới sức khỏe con người” (Hội thảo xử lý ô nhiễm tồn lưu Việt- Đức năm 2007). - Rủi ro môi trường: “Ruûi ro" laø "söï keát hôïp caùc xaùc suaát, hoaëc taàn suaát xaåy ra cuûa moät moái nguy hieåm (hazard) xaùc ñònh vaø möùc ñoä haäu quaû xaåy ra [31]. Do vậy, có thể hiểu rủi ro môi trường là xác suất tác động có thể có của các yếu tố nguy hại tồn tại hoặc tiềm ẩn trong môi trường (chất ô nhiễm…) và mức độ tác động của các yếu tố nguy hại đó. "Rủi ro" = "Nguy hại" + "Tiếp xúc" [31]. - Đánh giá rủi ro môi trường: là một kỹ thuật nhằm đánh giá một cách có hệ thống các tác động có hại thực tế hay tiềm tàng của các chất ô nhiễm lên thực vật, động vật và toàn bộ hệ sinh thái [9]. - Quản lý rủi ro môi trường: Quản lý rủi ro môi trường là thiết lập và thực hiện chính sách phản ứng lại rủi ro và giảm bớt rủi ro sao cho chi phí kinh tế nhất. Quản lý rủi ro là cung cấp các thông tin nguy cơ cho các nhà quản lý dự án để phục vụ cho việc ra quyết định [9]. Do vậy, có thể nói đó là một quá trình thực thi các quyết định về lựa chọn hay chấp nhận rủi ro. 1.2. Cơ sở pháp lý - Căn cứ Nghị quyết số 41 - NQ/TW ngày 15 tháng 11 năm 2004 của Bộ Chính trị về bảo vệ môi trường trong thời kỳ đẩy mạnh công nghệ hóa hiện đại hóa đất nước; Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 - Căn cứ luật BVMT 2005 được Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XI kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29/11/2005 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/07/2006; - Căn cứ Quyết định số 33/1999/QĐ - TTg ngày 01 tháng 3 năm 1999 của Thủ tướng Chính phủ về việc thành lập Ban Chỉ đạo Quốc gia khắc phục hậu quả chất độc hóa học do Mỹ sử dụng trong chiến tranh ở Việt Nam; - Quyết định số 67/2004/QĐ - TTg ngày 27 tháng 4 năm 2004 của Thủ tướng Chính phủ về kế hoạch hành động giai đoạn 2004 - 2010 khắc phục hậu quả chất độc hóa học do Mỹ sử dụng trong chiến tranh ở Việt Nam; - Quyết định số 251/2005/QĐ - TTg ngày 12 tháng 10 năm 2005 của Thủ tướng Chính phủ về kiện toàn Ban Chỉ đạo quốc gia khắc phục hậu quả chất độc hóa học do Mỹ sử dụng trong chiến tranh ở Việt Nam; - Căn cứ Chiến lược Bảo vệ môi trường quốc gia đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020 theo Quyết định số 256/2003/QĐ ngày 02 tháng 12 năm 2003 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Chiến lược Bảo vệ môi trường; - Căn cứ Quyết định 184/2006/QĐ - TTg về việc thực hiện Công ước Stockholm tại Việt Nam về quản lý các hợp chất POPs; - Căn cứ Kế hoạch số 70 - KH/TU ngày 28 tháng 04 năm 2005, thực hiện Nghị quyết số 41 - NQ/TW của Bộ Chính trị (khoá IX) về bảo vệ môi trường trong thời kỳ đẩy mạnh CNH- HĐH đất nước. 1.3. Cơ sở lí luận * Giới thiệu chung về dioxin Dioxin là tên gọi chung của một nhóm hàng trăm các hợp chất hóa học tồn tại bền vững trong môi trường cũng như trong cơ thể con người và các sinh vật khác. Tùy theo số nguyên tử Cl và vị trí không gian của những nguyên tử này, dioxine có 75 đồng phân PCDD (poly-chloro-dibenzo-dioxines) và 135 đồng phân PCDF (poly - chloro -dibenzo - furanes) với độc tính khác nhau. Theo Công ước Stockhoml năm 1972, dioxine còn bao gồm nhóm các PCBs (polyclobiphenyles), là các chất tương tự dioxine, bao gồm 419 chất hóa học trong đó có 29 chất đặc biệt nguy hiểm. Trong số các hợp chất dioxin, TCDD là nhóm độc nhất. TCDD và các dioxin khác được hình Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 thành như một phụ phẩm của các quá trình hoá học, từ những hiện tượng tự nhiên như núi lửa phun, cháy rừng đến các quá trình nhân tạo như sản xuất hoá chất, thuốc trừ sâu, thép, sơn, giấy, quá trình thiêu và toả khói... Dioxin là sản phẩm phụ của nhiều quá trình sản xuất chất hóa học công nghiệp liên quan đến clo như các hệ thống đốt chất thải, sản xuất hóa chất và thuốc trừ sâu và dây truyền tẩy trắng trong sản xuất giấy [20]. Trong những năm chiến tranh, quân đội Mỹ đã sử dụng hơn 20 loại chất diệt cỏ có chứa hàm lượng dioxin cao để phun rải xuống nhiều vùng thuộc miền Trung và Nam nước ta [34]. Hình 1.1. Cấu trúc của của một số đồng phân dioxin * Tính chất hóa lý Dioxin rất bền vững không bị phận hủy dưới tác dụng của axit mạnh, kiềm mạnh, các chất [O]... Dioxin rất ít bay hơi ở t0 thường tan tốt trong các dung môi ko phân cực như n - hexane, tan rất ít trong dung môi phân cực như acetone và hầu như ko tan trong nước (khoảng ~ 0.2 microgam /l nước)... Chu kỳ bán hủy của dioxin từ 5 - 7 năm và có thể lên đến 12 năm. Dioxin là các hợp chất hữu cơ không mùi, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 không màu, chứa cacbon, hidro, oxi và clorin. Có khoảng 210 hợp chất dioxin khác nhau,tùy theo số nguyên tử Cl và vị trí không gian của những nguyên tử nà, dioxin có 75 đồng phân PCDD (poly - chloro -dibenzo - dioxines) và 135 đồng phân PCDF (poly - chloro - dibenzo - furanes) với độc tính khác nhau. Dioxine còn bao gồm nhóm các PCB (poly-chloro-biphenyles), là các chất tương tự dioxin, bao gồm 419 chất hóa học trong đó có 29 chất đặc biệt nguy hiểm , nhưng chỉ có 17 hợp chất là độc. Tiêu biểu và độc hại nhất là: dioxin 2,3,7,8 -tetra-clorodibenzen-p-dioxin, viết tắt là 2,3,7,8 –TCDD [20]. Đối với môi trường đất thì chu kỳ bán hủy của dioxin trong đất là khoảng 10 năm. Theo những nghiên cứu của D.Pautenbach (1992) và R.Puri (1989,1990), trên lớp đất bề mặt thì chu kỳ bán hủy của dioxin dao động trong khoảng từ 9 đến 25 năm, còn ở các lớp đất sâu hơn thì chu kỳ đó dao động trong khoảng từ 25 đến 100 năm [23]. Dioxin khó tan trong nước nên hầu như được đi vào cơ thể con người qua chuỗi thức ăn. Dioxin tan một phần trong chất béo (dung môi ko phân cực hoặc ít phân cực) và tan mạnh trong các dung môi hữu cơ như dầu hỏa, diezen... Chúng gắn với các chất hữu cơ và được hấp thụ vào mô mỡ của tế bào sinh vật. Khi đã vào cơ thể con người dioxin nhanh chóng gắn với những phân tử protein trong màng tế bào. Sau khi kết hợp với các thụ thể này dioxin nhanh chóng được di chuyển và bào tương và nhân tế bào. Theo các quá trình sinh lý, hóa sinh xảy ra trong cơ thể sinh vật thì dioxin tích lũy và tồn lưu trong thời gian dài. Dioxin có áp suất bay hơi rất thấp, chỉ bằng 1,7.10-6 mmHg ở 25oC, dioxin có điểm nóng chảy cao khoảng 305oC và khả năng tan trong nước khoảng 0,2 µg/l. Về mặt ổn định nhiệt thì hợp chất này ổn định nhiệt đến khoảng 750oC. Ngưỡng nhiệt độ để phân hủy hoàn toàn dioxin khoảng 1000 - 1300 oC. * Nguồn phát thải dioxin Đầu thế kỷ 20, khi công ty Dow Chemical Midland ở Mỹ thành công trong việc nghiên cứu và tách chiết khí clo từ dung dịch muối ăn. Từ thời điểm đó clo đã được sử dụng để tổng hợp nên các loại hóa chất như: thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, các hợp chất dẻo-polyvinyl. Việc tổng hợp thành công và đưa vào sử dụng những hợp chất này được xem như là một cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật tại thời điểm đó. Trong các hợp chất là thuốc diệt cỏ thì dioxin được tìm thấy nhiều nhất, ước Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 tính nồng độ khoảng 2ppm. Dioxin chủ yếu được tạo ra là do sản phẩm phụ phát thải của các quá trình sản xuất công nghiệp nhưng cũng có thể là kết quả của quá trình tự nhiên, như vụ phun trào núi lửa và cháy rừng có liên quan đến clo. Dioxin là sản phẩm phụ không mong muốn của một loạt các quy trình sản xuất bao gồm nấu chảy, clo tẩy trắng bột giấy và sản xuất của một số chất diệt cỏ và thuốc trừ sâu. Ngày nay, các lò đốt rác thải công nghệ cũ, lạc hậu thường là những nguồn phát thải dioxin phổ biến, do quá trình đốt cháy phản ứng cháy không có đủ nhiệt độ để diễn ra hoàn toàn. Dù là công nghệ đã cho phép để thiêu đốt chất thải được kiểm soát với lượng khí thải thấp. Đặc điểm tạo thành dioxin của các nguồn phát thải từ hoạt động công nghiệp và dân sinh cụ thể như sau [10]: - Sự tạo thành dioxin đặc thù trong chất da cam do quân đội Mỹ sử dụng trong chiến tranh Việt Nam: Theo đó quy trình sản xuất chất da cam theo công nghệ trước đây cần phải sử dụng tiền chất là tetra-chlorobenzen (TeCB) đã tạo ra một lượng đáng kể dioxin, trong đó thành phần chủ yếu là 2,3,7,8-TCDD. Đối với quá trình này quân đội Mỹ đã đẩy nhiệt độ tổng hợp lên cao hơn nhằm mục đích tạo ra lượng dioxin lớn hơn. Hình 1.2. Cơ chế tạo ra sản phẩm phụ 2,3,7,8-TCDD - Các quá trình có sử dụng nhiệt và phản ứng cháy: Hình thành theo 3 cơ chế; Thứ nhất, do sự phân hủy không hoàn toàn các hợp chất dioxin có sẵn trong thành phần tham gia phản ứng cháy, nguyên nhân là do quá trình đốt hiệu quả thấp, công nghệ đốt và hệ thống kiểm soát ô nhiễm trong quá trình đốt kém. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 Thứ hai, dioxin hình thành trong lò thông qua các phản ứng hóa học giữa các hợp chất hydrocacbon có cấu trúc nhân thơm với các hợp chất có chứa clo. Thứ ba, phản ứng tổng hợp từ dầu hình thành dioxin từ carbon đơn giản và clo vô cơ, đây thực chất là quá trình phân nhỏ và biến đổi của các phân tử có cấu trúc carbon lớn sang các hợp chất vòng (aromatic) [26]. - Các quá trình công nghiệp khác: Một số ngành công nghiệp khác có khả năng phát thải ra dioxin là các ngành công nghiệp ximăng - tận dụng các nguyên liệu đốt như dầu cặn, dầu thải, vỏ lốp xe...; dệt nhuộm và may mặc - do sử dụng các hóa chất nhuộm đa số có chứa các nhóm chức hữu cơ và các công đoạn tẩy trắng thường sử dụng hóa chất tẩy có chứa clo; ngành công nghiệp sản xuất giấy - quy trình sản xuất giấy sử dụng hợp chất chlorophenols, hợp chất này được coi là chất tiền dioxin. * Sự tồn tại, phân bố và lan truyền của dioxin trong môi trường Các hợp chất POPs nói chung và dioxin nói riêng, khi tồn tại trong môi trường, chúng dễ dàng luân chuyển giữa không khí, đất và nước. Trong môi trường không khí, dioxin tồn tại ở cả 2 trạng thái: hơi (pha khí) và hấp phụ vào các hạt rắn (pha rắn) lơ lửng trong không khí. Trong môi trường nước, dioxin được gắn vào các hạt rắn lơ lửng và các hạt trầm tích. Sự phân bố dioxin giữa các môi trường không khí, đất và nước không ổn định. Như vậy, có thể thấy do khả năng hòa tan trong nước thấp (khoảng 0,2 microgram/lít) cho nên trong môi trường dioxin chủ yếu tồn tại ở pha rắn và pha khí. Các hợp chất dioxin di chuyển vào không khí do sự phát thải trực tiếp hoặc do sự phát tán bụi từ mặt đất. Sau một thời gian dioxin sẽ được đưa trở lại đất và nước bởi sự lắng đọng qua bụi, mưa và tuyết. Trong nước, dioxin có thể được di chuyển bởi dòng nước, tích lũy ở trầm tích hoặc đáy các thủy vực hoặc gắn với các phần tử lơ lửng trong nước, một phần bay hơi vào không khí. Do có tính tương thích cao với các chất hữu cơ nên dioxin sẽ tập trung chủ yếu ở các khu vực có hàm lượng hữu cơ cao. Hàm lượng clo trong phân tử càng cao thì càng dễ phân bố vào trong đất, trầm tích và chất hữu cơ. Tính tương thích với các hợp chất hữu cơ của dioxin tăng lên khi số lượng nguyên tử clo trong phân tử dioxin tăng lên. Trong môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng, thì thông qua chuỗi thức ăn lượng dioxin sẽ được khuyếch đại sinh học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 Trong môi trường đất dioxin được tìm thấy nhiều nhất trong một số loại đất, cặn lắng. Các vùng tồn lưu dioxin ở nồng độ cao sau 30 năm thường là các vùng đất ngập nước, đất có pH<3,5 (đất rất chua, phèn) vì vậy khó có thể tìm thấy loại vi sinh vật nào tồn tại, thích nghi và phát triển hữu hiệu trong điều kiện này. Như vậy, có thể nhận thấy tại các vùng đất này thì dioxin tồn lưu với hàm lượng rất cao và trong thời gian dài. Quá trình tồn tại trong môi trường đất, vì tính tương thích cao với các hợp chất hữu cơ cho nên dioxin có khả năng liên kết với các hợp chất hữu cơ trong đất, đặc biệt là các hợp chất ô nhiễm hữu cơ và đối với các loại đất có hàm lượng mùn cao. Ở Việt Nam, một số vùng dioxin đã và đang thấm sâu vào các tầng đất phía dưới khiến cho việc phân tích, xác định gặp rất nhiều khó khăn. Hàm lượng dioxin trong đất tại các vùng này rất cao do vậy làm gia tăng khả năng phơi nhiễm. Đây là một trong những nguyên nhân làm cho vấn đề ô nhiễm dioxin trở nên phức tạp. Đối với môi trường đất và dinh dưỡng cây trồng thì sự có mặt của dioxin sẽ thúc đẩy nhanh quá trình phân hủy dinh dưỡng ở các lớp đất màu mỡ trên bề mặt, làm thay đổi thành phần và tính chất thổ nhưỡng của đất. Chính điều này đã dẫn đến hậu quả là sự phục hồi của thảm thực vật tại các khu vực bị ô nhiễm diễn ra một cách chậm chạp và bị biến đổi mạnh mẽ, dẫn đến phá hủy cân bằng sinh thái của môi trường đất [6]. Trong môi trường nước, do đặc tính vật lý ít tan trong môi trường nước (<0,2µg/l) cho nên dioxin ít được tìm thấy ở dạng hòa tan trong nước. Các phần tử dioxin chủ yếu tồn tại ở trạng thái lơ lửng, bám vào các loại rong rêu, tồn tại trong các dạng trầm tích, bùn ở đáy của các thủy vực hoặc ngấm vào lòng đất, do vậy tồn lưu lâu hơn trong môi trường. Trong môi trường không khí, tương tự như các hợp chất POPs khác dioxin tồn tại chủ yếu ở hai pha là pha khí (dạng hơi) và pha rắn (bám vào các hạt bụi) có trong môi trường không khí. Một ví dụ cụ thể liên quan đến ô nhiễm dioxin trong môi trường không khí là: Vào năm 1976, một tai nạn nghiêm trọng đã xảy ra tại nhà máy hóa chất ở Seveso, Ý, tai nạn này đã làm cho một lượng lớn dioxin được phát tán vào môi trường không khí, tạo nên đám mây hóa chất độc hại với thành phần chủ yếu là 2,3,7,8Tetrachlorodibenzo-p-dioxin, gây ô nhiễm một diện tích khoảng 15 km2, ảnh hưởng đến 37000 người [17]. Đây được xem là thảm họa môi trường nghiêm trọng nhất trong lịch sử nước Ý. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn