Tài liệu Nghiên cứu xây dựng quy trình xác định pbdes trong động vật nhuyễn thể và áp dụng thí điểm để đánh giá sự tích lũy pbdes trong môi trường tại làng nghề minh khai, trị trấn như quỳnh, văn lâm, tỉnh hưng yên

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ TÍCH LŨY SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT PBDEs TRONG MỘT SỐ LOÀI ĐỘNG VẬT NHUYỄN THỂ TẠI LÀNG NGHỀ TÁI CHẾ NHỰA MINH KHAI, THỊ TRẤN NHƯ QUỲNH, HUYỆN VĂN LÂM, TỈNH HƯNG YÊN CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG NGUYỄN THỊ HƯỜNG HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ TÍCH LŨY SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT PBDEs TRONG MỘT SỐ LOÀI ĐỘNG VẬT NHUYỄN THỂ TẠI LÀNG NGHỀ TÁI CHẾ NHỰA MINH KHAI, THỊ TRẤN NHƯ QUỲNH, HUYỆN VĂN LÂM, TỈNH HƯNG YÊN NGUYỄN THỊ HƯỜNG CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ: 60440301 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ THỊ TRINH HÀ NỘI, NĂM 2018 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán bộ hướng dẫn chính: TS. Lê Thị Trinh Cán bộ chấm phản biện 1: TS. Trần Mạnh Trí Cán bộ chấm phản biện 2: TS. Vũ Đức Nam Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày 04 tháng 01 năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu được thực hiện bởi chính học viên trong khoảng thời gian học tập và nghiên cứu theo quy định. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn đều đảm bảo tính trung thực, khoa học và chưa được công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào bởi một tác giả khác. Mọi số liệu kế thừa trong các nghiên cứu khác đều được sự đồng thuận của tác giả và có nguồn gốc rõ ràng. Một số kết quả trong nghiên cứu này được sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ cấp Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội: “Nghiên cứu xây dựng quy trình xác định PBDEs trong động vật nhuyễn thể và áp dụng thí điểm để đánh giá sự tích lũy PBDEs trong môi trường tại làng nghề tái chế nhựa Minh Khai, trị trấn Như Quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên” (Tháng 02/2017 đến 12/2017). Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Học viên Nguyễn Thị Hường i LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, các thầy giáo, cô giáo khoa Môi trường, Phòng Đào tạo đã tạo điều kiện tốt nhất cho em học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Lê Thị Trinh đã hướng dẫn và truyền đạt cho em những kinh nghiệm quý báu, luôn động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và làm luận văn để em có thể hoàn thành luận văn của mình. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Trịnh Thị Thắm đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để em được tiến hành các nghiên cứu của mình. Mặc dù đã cố gắng hoàn thiện tốt nhất luận văn của mình, nhưng vẫn không khỏi tránh được những sai sót em kính mong được các thầy cô góp ý để luận văn của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Học viên Nguyễn Thị Hường ii MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................... vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .................................................................. viii DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... ix CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 4 1.1. TỔNG QUAN VỀ LÀNG NGHỀ TÁI CHẾ NHỰA THÔN MINH KHAI, THỊ TRẤN NHƯ QUỲNH, HUYỆN VĂN LÂM, TỈNH HƯNG YÊN ........................................................................................................................... 4 1.1.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu ................... 4 1.1.2. Thực trạng sản xuất của làng nghề tái chế nhựa Minh Khai ............... 5 1.1.3. Hiện trạng môi trường tại khu vực nghiên cứu ................................... 9 1.2. TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .................................. 12 1.2.1. Tính chất hóa lý của hợp chất Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) ....................................................................................................... 12 1.2.2. Nguồn gốc phát sinh hợp chất PBDEs .............................................. 18 1.2.3. Độc tính của hợp chất PBDEs ........................................................... 21 1.2.4. Hiện trạng ô nhiễm PBDEs tại Việt Nam.......................................... 23 1.2.5. Đánh giá sự tích lũy sinh học của các chất ô nhiễm .......................... 24 1.3. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 26 1.3.1. Các phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu ..................................... 26 1.3.2. Phương pháp xử lý mẫu và phân tích PBDEs ................................... 28 1.4. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG PBDEs TRONG SINH VẬT TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC ...................................................... 30 1.4.1. Các nghiên cứu trong nước ................................................................ 30 1.4.2. Trên thế giới....................................................................................... 31 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 34 2.1. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU .............................................. 34 iii 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................ 34 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 34 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................ 34 2.3. THỰC NGHIỆM ...................................................................................... 35 2.3.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị ............................................................. 35 2.3.2. Lấy mẫu, vận chuyển và bảo quản mẫu ............................................ 37 2.3.3. Điều kiện định lượng PBDEs trên thiết bị GC/MS ........................... 44 2.3.4. Thẩm định quy trình xử lý mẫu cho phân tích PBDEs ..................... 46 2.3.5. Phân tích mẫu môi trường ................................................................. 50 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 56 3.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐỘ TIN CẬY CỦA PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PBDEs TRONG MẪU SINH HỌC ..................................................... 56 3.1.1. Kết quả xây dựng đường chuẩn xác định PBDEs ............................. 56 3.1.2. Kết quả xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp ................................................................................................ 57 3.1.3. Kết quả xác định độ chính xác của phương pháp .............................. 58 3.2. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN TRONG MẪU TRẦM TÍCH VÀ MẪU SINH VẬT .............................................................. 59 3.2.1. Kết quả xác định các thông số cơ bản trong mẫu trầm tích .............. 59 3.2.2. Kết quả xác định lipid trong mẫu sinh vật ......................................... 61 3.3. KẾT QUẢ HÀM LƯỢNG PBDEs TRONG TRẦM TÍCH .................... 62 3.4. KẾT QUẢ HÀM LƯỢNG PBDEs TRONG SINH VẬT ....................... 66 3.5. ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TÍCH LŨY CỦA PBDEs TRONG SINH VẬT 71 3.5.1. Đánh giá mối tương quan giữa hàm lượng PBDEs trong trầm tích và trong sinh vật ............................................................................................... 71 3.5.2. Xác định mức độ tích lũy sinh học của PBDEs trong sinh vật thông qua chỉ số BSAF .......................................................................................... 72 iv KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 76 1. Kết luận..................................................................................................... 76 2. Kiến nghị .................................................................................................. 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 78 PHỤ LỤC 1: HÌNH ẢNH QUÁ TRÌNH LẤY MẪU .................................... 84 PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH QUÁ TRÌNH XỬ LÝ MẪU ................................ 85 PHỤ LỤC 3: MỘT SỐ HÌNH ẢNH SẮC KÝ ĐỒ ........................................ 86 v Viết tắt DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Giải thích AOAC Hiệp hội các nhà hóa học phân tích chính thức ALD Liều độc gây chết tương đương ASE Chiết tăng cường dung môi BA Sự tích lũy sinh học BAF Hệ số tích lũy sinh học BC Nồng độ chất trong sinh vật BCF Hệ số nồng độ sinh học CS Cộng sự BSAF Hệ số tích lũy sinh học trầm tích BSEF Diễn đàn khoa học Môi trường về Brom CS Cộng sự CTR Chất thải rắn DCM Dung môi Diclomethan EC Nồng độ chất trong môi trường nước GC/MS Sắc ký khí ghép nối khối phổ GPC Sắc ký thẩm thấu gel KPH Không phát hiện LD50 Liều lượng gây chết 50% động vật thí nghiệm LOD Giới hạn định phát hiện LOQ Giới hạn định lượng MDL Giới hạn phát hiện của phương pháp MQL Giới hạn định lượng của phương pháp NS Dung dịch chuẩn gốc OBV Ốc bươu vàng OCPs Thuốc sâu họ Clo vi Viết tắt Giải thích POPs Chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy RSD Độ lệch chuẩn tương đối SD Độ lệch chuẩn SPE Chiết pha rắn TB Trung bình TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TrS Trai sông UBND Ủy ban nhân nhân US-EPA Cục bảo vệ môi trường Mỹ VOCs Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Lượng nguyên liệu và sản phẩm chính từ hoạt động sản xuất của làng nghề ........................................................................................................... 6 Bảng 1.2. Thành phần và khối lượng nhựa được thu gom tại các làng nghề ... 7 Bảng 1.3. Tỷ lệ mắc bệnh của người dân tại làng nghề Minh Khai ............... 11 Bảng 1.4. Phân loại PBDEs theo số nguyên tử Brom trong phân tử .............. 12 Bảng 1.5. Công thức, tên gọi và ký hiệu của một số PBDEs.......................... 13 Bảng 1.6. Một số tính chất hóa lý cơ bản của PBDEs .................................... 16 Bảng 1.7. Lượng PBDEs thương mại tiêu thụ trên thị trường năm 2001 ....... 19 Bảng 1.8. Liều lượng gây chết được nghiên cứu trên các loài ....................... 22 Bảng 2.1. Các dung dịch chuẩn làm việc của PBDEs .................................... 36 Bảng 2.2. Các hóa chất dùng trong phân tích ................................................. 36 Bảng 2.3. Dụng cụ và thiết bị cần thiết ........................................................... 37 Bảng 2.4. Tọa độ vị trí lấy mẫu ....................................................................... 39 Bảng 2.5. Bảng tổng hợp số lượng mẫu sinh vật ............................................ 41 Bảng 2.6. Điều kiện tách và phân tích các PBDEs bằng GC/MS ................... 44 Bảng 2.7. Các mảnh ion định lượng của các PBDEs ...................................... 46 Bảng 2.8. Thời gian lưu của các PBDEs ......................................................... 46 Bảng 2.9. Các tiêu chuẩn tham khảo trong nghiên cứu .................................. 47 Bảng 3.1. Đường chuẩn của các PBDEs ......................................................... 56 Bảng 3.2. Kết quả xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng ......... 57 Bảng 3.3. Kết quả độ lặp lại và độ thu hồi của phương pháp ......................... 58 Bảng 3.4. Kết quả hệ số khô kiệt, hàm lượng nước của mẫu trầm tích ......... 59 Bảng 3.5. Kết quả hàm lượng mùn trong trầm tích ........................................ 60 Bảng 3.6. Kết quả hàm lượng lipid trong mẫu động vật nhuyễn thể .............. 61 Bảng 3.7. Kết quả hàm lượng PBDEs trong trầm tích .................................... 62 Bảng 3.8. Kết quả hàm lượng PBDEs trong sinh vật ..................................... 66 Bảng 3.9. Kết quả đánh giá mức độ tích lũy của PBDEs trong sinh vật ........ 73 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1. 1. Vị trí địa lý thị trấn Như Quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên . 4 Hình 1.2. Quy trình tái chế nhựa ....................................................................... 8 Hình 1.3. Cổng vào làng văn hóa thôn Minh Khai ......................................... 10 Hình 2.1. Bản đồ lấy mẫu................................................................................ 38 Hình 2.2. Sơ đồ quy trình phân tích PBDEs trong mẫu sinh vật .................... 51 Hình 2.3. Sơ đồ mô tả cột Silicagel đa lớp theo thứ tự từ trên xuống ............ 52 Hình 2.4. Sơ đồ mô tả cột Silicagel đơn lớp theo thứ tự từ trên xuống .......... 53 Hình 3.1. Tỷ lệ phần trăm đồng loại PBDEs trong trầm tích ......................... 64 Hình 3.2. Hàm lượng PBDEs trong các mẫu trầm tích................................... 65 Hình 3.4. Mối tương quan giữa hàm lượng PBDEs và kích thước của sinh vật... 69 Hình 3.5. Biểu đồ so sánh hàm lượng PBDEs trong sinh vật tại làng nghề Minh Khai với các nghiên cứu trên thế giới ................................................... 70 Hình 3.6. Mối tương quan giữa hàm lượng PBDEs trong trầm tích và sinh vật 71 Hình 3.7. Mức độ tích lũy sinh học của PBDEs lên các sinh vật ................... 74 ix MỞ ĐẦU Hiện nay, sự phát thải của các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPs) vào môi trường từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, canh tác nông nghiệp đang là một vấn đề cần quan tâm của các nhà khoa học và các nhà quản lý. Đặc biệt, kiểm soát sự phát thải các hợp chất POPs không chủ định trong môt trường đang gặp rất nhiều khó khăn. Các hợp chất này rất độc hại, bền vững trong môi trường, dễ phát tán và có khả năng tích tụ sinh học cao. Hướng tới mục tiêu quản lý an toàn, giảm phát thải và loại bỏ hoàn toàn các chất POPs ra khỏi môi trường, năm 2004 một công ước quốc tế là Công ước Stockholm về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy chính thức có hiệu lực ở nhiều quốc gia trong đó có Việt Nam. Các hợp chất hữu cơ bền vững (Persistent Organic Pollutants) gọi tắt là POPs, là các hóa chất có tính bền đối với quá trình phân hủy hóa học, sinh học và quang học. Hợp chất POPs có tính bền vững cao trong môi trường, có khả năng tích lũy sinh học thông qua chuỗi thức ăn. Rất nhiều nghiên cứu gần đây đã chứng minh các chất này ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch, thay đổi nội tiết, gây tai biến sinh sản, hệ thần kinh, dị tật bẩm sinh... đến các sinh vật sống, trong đó có con người. Ô nhiễm bởi POPs trong môi trường và ảnh hưởng của chúng đến con người cũng như các loài động vật đã và đang là mối quan tâm không những của các nhà khoa học mà cả xã hội trên quy mô toàn cầu. Tại phiên họp ngày 08 tháng 5 năm 2009 ở Geneva, 9 loại nhóm chất/chất mới đã được hơn 160 Chính phủ các nước thống nhất đưa bổ sung vào danh sách các hóa chất độc hại theo Công ước Stockholm, nâng tổng số nhóm chất POPs lên thành 21. Các hợp chất thuộc nhóm Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) bao gồm nhóm TetraBDEs, PentaBDEs, HexaBDEs và HeptaBDEs với số nguyên tử brom từ 4 đến 7 vào danh sách các chất POPs mới bị cấm sử dụng. Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) là nhóm chất dùng để làm chậm tốc độ cháy được sử dụng làm phụ gia cho vật liệu sản xuất đồ gia dụng, 1 tấm lót thảm và các đồ điện tử. Tuy nhiên PBDEs lại có ảnh hưởng xấu đến các chức năng nội tiết trong cơ thể con người và các con vật nuôi trong nhà, liên quan tới một loạt các vấn đề về sức khỏe như suy giảm trí nhớ, khả năng nhận thức và sức miễn dịch, đồng thời gây dị tật hệ sinh sản, bệnh ung thư. Việt Nam là một trong những quốc gia đầu tiên tham gia Công ước Stockholm và đang nỗ lực thực hiện các kế hoạch quốc gia để bảo vệ môi trường cũng như sức khỏe con người trước sự đe dọa nghiêm trọng của các hợp chất POPs nói chung và các hợp PBDEs nói riêng. Hiện nay, việc giải bài toán kiểm soát, giảm thiểu, loại bỏ PBDEs ở nước ta vẫn còn rất nhiều khó khăn như công cụ pháp lí chưa hoàn chỉnh, sự thiếu thốn cơ sở dữ liệu thực tế, các hoạt động tiêu hủy, ý thức của người dân về mức độ nguy hiểm của các PBDEs chưa được thức tỉnh,... và nhất là hiện trạng các hoạt động tái chế diễn ra chưa có sự kiểm soát, năng lực phân tích các PBDEs tại các phòng thử nghiệm còn hạn chế. Làng Minh Khai, tên thường gọi là làng Khoai thuộc Thị trấn Như Quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên có khoảng 1000 hộ, trong đó có hơn 70% số hộ có xưởng tái chế nhựa do vậy, số lượng nguyên liệu đầu vào được thu gom và tập kết mỗi ngày rất lớn. Các loại phế liệu ở đây chủ yếu là nilon, nhựa được thu mua từ khắp các tỉnh trong nước và nhập khẩu phế liệu từ nước ngoài. Ở tại các xưởng tái chế, nước thải, khí thải đều được xả thẳng ra môi trường mà không hề có bất kì biện pháp nào được xử lý. Những năm gần đây, huyện Văn Lâm đã có chính sách di dời các xưởng tái chế ra khu công nghiệp để giảm thiểu ô nhiễm nhưng chỉ một số lượng rất nhỏ các cơ sở sản xuất di dời đến khu tập trung. Do vậy, tình trạng ô nhiễm môi trường từ các nguyên nhân liên quan đến các hoạt động sản xuất sản xuất tái chế nhựa tại làng nghề Minh Khai, thị trấn Như Quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên vẫn chưa có xu hướng giảm. Trong các nguyên liệu nhựa phế thải, sự có mặt của PBDEs là khá phổ biến. 2 Sự tích lũy các chất ô nhiễm trong môi trường sẽ tác động trực tiếp đến hệ sinh vật, lan truyền sang con người thông qua chuỗi thức ăn gây hệ lụy nghiêm trọng sự cân bằng hệ sinh thái và sức khỏe con người. Các PBDEs đã được chứng minh là có ảnh hưởng xấu đến chức năng nội tiết trong cơ thể con người và các vật nuôi trong nhà, liên quan đến một loạt các vấn đề về sức khỏe như suy giảm trí nhớ, khả năng nhận thức và miễn dịch, đồng thời gây dị tật hệ sinh sản, gây ung thư. Với đặc tính hóa lý và sự tích lũy lâu dài của các hợp chất PBDEs trong môi trường sẽ tiềm ẩn mối nguy hiểm và ảnh hưởng nghiêm trong đến sức khỏe người dân. Trên cơ sở đó, học viên lựa chọn đề tài “Nghiên cứu mức độ tích lũy sinh học của các hợp chất PBDEs trong một số loài động vật nhuyễn thể tại làng nghề tái chế nhựa Minh Khai, thị trấn Như Quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên” làm đề tài nghiên cứu cho luận văn tốt nghiệp. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: - Xác định hàm lượng PBDEs trong một số loài động vật nhuyễn thể và trầm tích tại hồ, ao, kênh mương tại làng nghề tái chế nhựa Minh Khai, thị trấn Như Quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên. - Đánh giá mức độ tích lũy sinh học của PBDEs trong một số loài động vật nhuyễn thể tại khu vực nghiên cứu. Với mục tiêu trên, nội dung nghiên cứu chính của luận văn bao gồm: - Xây dựng quy trình phân tích và xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp xác định PBDEs trong mẫu sinh học. - Khảo sát thực tế, thu thập số liệu đánh giá nguồn thải phát sinh PBDEs tại làng nghề Minh Khai, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên. - Lấy mẫu và xác định hàm lượng các hợp chất PBDEs trong mẫu trầm tích, một số loài động vật nhuyễn thể tại khu vực nghiên cứu. - Tính toán hệ số tích lũy sinh học trầm tích và đánh giá mức độ tích lũy của PBDEs trong các mẫu sinh vật đã thu thập. 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TỔNG QUAN VỀ LÀNG NGHỀ TÁI CHẾ NHỰA THÔN MINH KHAI, THỊ TRẤN NHƯ QUỲNH, HUYỆN VĂN LÂM, TỈNH HƯNG YÊN 1.1.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu [1] a) Điều kiện tự nhiên  Vị trí địa lý Thôn Minh Khai, thị trấn Như Quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên cách Hà Nội 20km về phía Bắc, cách quốc lộ 1A khoảng 1km. Vị trí địa lý của thôn nằm ở phía Tây Nam của thị trấn Như Quỳnh, có ranh giới cụ thể là: - Phía Bắc giáp xã Dương Quang, huyện Gia Lâm, Hà Nội. - Phía Tây giáp kênh dài, xã Dương Quang và Dương Xá, huyện Gia Lâm. - Phía Nam giáp xã Ngọc Quỳnh, Thị trấn Như Quỳnh. - Phía Đông giáp đồng ruộng. Hình 1. 1. Vị trí địa lý thị trấn Như Quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên Nguồn: Hội đồng nhân dân tỉnh Hưng Yên (2016) [1] 4 Vị trí địa lý của thôn Minh Khai thuộc thị trấn Như Quỳnh được mô tả trong hình 1.1, thôn có vị trí rất thuận lợi cho giao thông góp phần thúc đẩy các hoạt động kinh tế - xã hội và giao lưu văn hóa của thôn với các địa phương khác khu vực. Đặc biệt với vị trí gần thủ đô Hà Nội nên rất thuận lợi cho địa phương phát triển kinh tế theo hướng thương mại và dịch vụ.  Khí hậu Làng Minh Khai mang khí hậu nhiệt đới gió mùa rất đặc trưng của vùng đồng bằng Bắc Bộ với bốn mùa rõ rệt. Số giờ nắng trung bình hàng năm khoảng 1.450 giờ, độ bốc hơi bình quân 886 mm. Độ ẩm không khí khá cao với độ ẩm tương đối dao động từ 80 đến 90%. b) Điều kiện kinh tế xã hội Trong thời gian gần đây, cơ cấu kinh tế huyện Như Quỳnh chuyển dịch nhanh và mạnh theo hướng tăng tỷ trọng công nghiệp, xây dựng, thương mại, dịch vụ, giảm tỷ trọng nông nghiệp. Theo giá trị sản xuất cơ cấu kinh tế của thị trấn: công nghiệp, xây dựng chiếm 65%; thương mại, dịch vụ chiếm 30%; nông lâm, thủy sản chiếm 5%. Điều kiện xã hội: Theo số liệu thống kê của UBND thị trấn Như Quỳnh, thôn Minh Khai có 1000 hộ dân 4000 nhân khẩu (2014). Thôn Minh Khai có số dân thuộc loại khá đông của thị trấn Như Quỳnh. Về đội ngũ lao động: thôn Minh Khai có lực lượng lao động khá dồi dào, bao gồm cả lao động trong thôn và lao động ngoài thôn. Tính đến năm 2014, số người trong độ tuổi lao động chiếm 67% dân số của cả thôn. 1.1.2. Thực trạng sản xuất của làng nghề tái chế nhựa Minh Khai a) Quy mô làng nghề Hiện nay, tại làng nghề có khoảng 1000 hộ dân tham gia hoạt động tái chế nhựa trong đó có khoảng 350 hộ sản xuất hạt nhựa, 300 hộ sản xuất túi 5 nilon, 250 hộ sản xuất nhựa PVC. Các hộ dân còn lại trong thôn tham gia hoạt động kinh doanh, dịch vụ và các lĩnh vực khác. Các loại sản phẩm tại làng nghề rất đa dạng bao gồm: Móc áo, ống nhựa PVC, túi nilon, chai nhựa, đồ chơi trẻ em,…. Các loại hạt nhựa chủ yếu đem xuất khẩu sang Trung Quốc hoặc làm nguyên liệu cho công ty sản xuất đồ nhựa trong nước như Song Long, Việt Nhật,… Lượng nguyên liệu và sản phẩm chính từ hoạt động sản xuất của làng nghề được mô tả trong bảng 1.1. Bảng 1.1. Lượng nguyên liệu và sản phẩm chính từ hoạt động sản xuất của làng nghề Ngành nghề Nguyên Lượng nguyên Sản Lượng sản phẩm liệu chính liệu (tấn/ ngày) phẩm (tấn/ ngày) Sản xuất hạt Phế liệu nhựa các loại Sản xuất túi Hạt nhựa bóng HDPE Sản xuất ống Hạt nhựa PVC PVC Hạt nhựa 280 các loại 270 Túi bóng Ống nhựa 250 PVC 279,5 269,5 249,5 Nguôn: Cao Thị Tươi (2015) [2] b) Công nghệ sản xuất tại làng nghề Nguyên liệu sử dụng cho công nghệ tái chế nhựa chủ yếu là từ các loại nhựa phế liệu. Các loại nguyên liệu này có nguồn gốc khác nhau như: - Chất thải công nghiệp: Ti vi, radio, bao bì công nghiệp, vỏ máy thiết bị bằng nhựa,… - Chất thải nông nghiệp: Vỏ đựng hóa chất nông nghiệp, bao bì vật tư nông nghiệp,… - Chất thải dịch vụ: Chai dung dịch truyền, các loại túi nilon, can,… 6 - Chất thải sinh hoạt: Các hộp đựng mỹ phẩm, chai đựng thực phẩm, nước uống,… Nhìn chung các loại chất thải này khi thu gom thường được phân theo thành phần các loại nhựa: nhựa HDPE, PP, PVC, PET,… Thành phần và khối lượng nhựa thu được tại làng nghề Minh Khai và một số làng nghề được thể hiện trong bảng 1.2. Bảng 1.2. Thành phần và khối lượng nhựa được thu gom tại các làng nghề Đơn vị: Tấn/năm STT Các loại nhựa Trung Văn Đại Thắng 1 LDPE 1800 650 365 12 2 HDPE 2520 1200 427 100 3 PP 864 700 1246 30 4 PS, PVC, PET 1296 600 304 320 5 Tạp chất 720 350 260 11 7200 3500 2600 473 Tổng Minh Khai Triều Khúc Nguồn: Đặng Kim Chi và CS (2005) [3] Qua thống kê có thể thấy rằng làng nghề Minh Khai là một trong những làng nghề có quy mô sản xuất tương đối lớn và sử dụng lượng lớn các loại nhựa tái chế. Sau khi loại bỏ các tạp chất không phải là nhựa thì nguyên liệu được rửa qua guồng rửa có chứa nước tẩy hoặc Javel để loại bỏ chất bẩn. Nước trong guồng rửa thường được sử dụng lâu dài, cộng thêm lượng chất thải rất lớn nên nước cực kỳ bẩn. Tuy nhiên nước thải này lại hoàn toàn không được xử lý mà lại xả trực tiếp ra ngoài môi trường, đây là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm nguồn nước. 7 Đồng thời trong quá trình tái chế nhựa, sau khi nguyên liệu được làm sạch được chuyển sang máy nghiền và được đun nóng chảy để chuyển hóa nguyên liệu từ dạng rắn sang dạng sệt. Sau đó nguyên liệu lại cho qua lưới kích thước nhỏ để một lần nữa loại bỏ các tạp chất. Khi đó thì nguyên liệu chuyển sang dạng sợi và được làm lạnh bằng cách cho đi qua bể chứa nước để chuyển sang máy cắt thành dạng hạt. Các hạt nhỏ này được các nhà máy thu mua để làm nguyên liệu chế tạo túi nilon hay các đồ nhựa. Quy trình tái chế nhựa được mô tả theo sơ đồ hình 1.2 dưới đây: Phế liệu Phân loại Nước rửa, Điện năng Điện Máy xay nghiền Sàng Bụi, CTR Nước thải, tiếng ồn Nước thải, CTR Chọn lọc Điện Máy tạo hạt Nước làm mát Máy kéo sợi Điện Nước thải Máy cắt Sản phẩm Hình 1.2. Quy trình tái chế nhựa Nguồn: Cao Thị Tươi (2015)[2] Tại làng nghề, các dây chuyền công nghệ sản xuất chủ yếu ở quy mô hộ gia đình với các máy móc đã được đầu tư từ rất lâu và rất ít được đầu tư nâng 8