Một số kết quả nghiên cứu mới về công nghệ xử lý
khử độc cho môi trường bị nhiễm các hóa chất độc
hại đặc thù nghành quốc phòng

TÓM TẮT
Bài báo giới thiệu một số kết quả mới trong nghiên cứu,
ứng dụng các giải pháp công nghệ hóa học, hóa lý, điện
hóa và đặc biệt là các giải pháp công nghệ sinh học (sử
dụng mùn trồng nấm, sử dụng thực vật bậc cao) để xử lý
khử độc cho môi trường bị nhiễm các hóa chất độc hại
đặc thù quốc phòng và các chất độc hóa học tồn lưu sau
chiến tranh (chất độc da cam /dioxin và Cesium (CS)).
Từ khóa: công nghệ môi trường, công nghệ xử lý khử
độc, hóa chất độc hại, chất độc da cam/dioxin và CS.

ABSTRACT
This articals presents the research finding in the
application of such technologies as chemistry, physical
chemistry, electrochemistry and especially biology
technology (using fungi hummus, plants) in the treatment
of the environments contaminated with the military toxic
chemicals and the residual toxic chemicals after Viet Nam
War (Orange/dioxin and CS).
Keywords: environment technology, detoxification
treatment technology, toxic chemicals, orange/dioxin and
Cesium (CS).

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

N
3
O
8
), tetrazen, diazodinitrophenol
(DDNP) và các hoá chất là nguyên liệu để sản xuất chúng
trong đó có chì nitrat, axit picric (trinitrophenol, TNP); các
loại thuốc nổ thứ cấp bao gồm các thuốc nổ đơn chất như
2,4,6-trinitrotoluen (TNT, Tolit), dinitrotoluen (DNT), các
hợp chất nitramin mạch vòng (Tetryl), nitramin mạch
thẳng như hexogen (RDX), octogen (HMX), nitroglyxerin
(NG), Pentrit và các loại thuốc nổ dạng hỗn hợp và các
hoá chất là nguyên liệu để chế tạo chúng, thí dụ như
mononitrotoluen (MNP), nitroxenlulo, axit nitric, axit
sunfuric,… Các loại thuốc nổ hỗn hợp dùng trong quân sự
phần lớn dựa trên cơ sở các loại thuốc nổ như TNT, RDX,
HMX, Pentrit, một số loại thuốc nổ công nghiệp dựa trên
nền amoni nitrat. Các chất thải là dung môi hữu cơ dễ bay
hơi dùng trong công nghệ sản xuất thuốc nổ thuốc
phóng như etanol, axeton, etylaxetat, xylen, toluen v.v…
2- Nhóm các chất độc quân sự tồn lưu sau chiến tranh
bao gồm chất độc da cam (thành phần chủ yếu là các
chất diệt cỏ như axit 2,4-diclophenoxyaxetic (2,4-D); axit
2,4,5-triclophenoxyaxetic (2,4,5-T) có chứa tạp chất là
dioxin (PCDD) nhiễm trong đất, bùn đáy và nước ở một số
khu vực Miền Nam Việt Nam và chất độc CS.
Đặc điểm chung của các hoá chất này là chúng vừa nguy
hiểm (thí dụ như dễ cháy nổ), vừa có độc tính cao với môi
trường và sức khỏe con người. Chính vì vậy nghiên cứu
ứng dụng và phát triển các giải pháp công nghệ mới để

Tetryl…) hoặc nguyên liệu sản xuất chúng.
2.2. Các phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Thiết bị, nguyên liệu, hoá chất
Thiết bị dùng để phân tích, xác định các chất ô nhiễm
trong các đối tượng môi trường và đánh giá hiệu quả của
các giải pháp công nghệ đó được thử nghiệm, áp dụng
chủ yếu là các thiết bị phân tích quang phổ tử ngoại- khả
kiến (UV-VIS), sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), sắc ký
lỏng/khối phổ (HPLC/MS), sắc ký khí/khối phổ (GC/MS)
hiện có tại các phòng thí nghiệm của các cơ quan thuộc
Viện KH-CNQS và Viện KTHS -TLNV. Các thiết bị công
nghệ như hệ thống điện phân sử dụng điện cự trơ trên
nền TiO
2
, RuO
2
, IrO
2
; thiết bị chuyên dụng để nghiên cứu
phản ứng quang hoá là do các tác giả tự thiết kế chế tạo.
Các mẫu đất, nước thử nghiệm được lấy trực tiếp từ các
địa điểm bị ô nhiễm. Các hóa chất sử dụng cho nghiên
cứu được cung cấp từ các háng hóa chất có uy tín
(Merck), có độ tinh khiết bảo đảm cho phân tích sắc ký,
quang phổ.
2.2.2. Các giải pháp công nghệ đã khảo sát
Các giải pháp công nghệ chính đã được tập trung nghiên
cứu phát triển là các giải pháp thân thiện với môi trường
trong đó có: các phương pháp sinh học (sử dụng vi sinh
vật, thực vật bậc cao, phản ứng xúc tác enzym); các

cam (50 ppm 2,4-D, 2,4,5-T) trước (a) và sau 10 ngày
trộn với mùn trồng nấm Pleurotus ostreatus (b)
Các kết quả khảo sát đó cho phép xác định được vai trò
của các enzym hệ phân hủy lignin nhưLignin peroxydas
(LiP), Mangan peroxidas (MnP) v.v…có trong mùn trồng
các loại nấm trên trong phản ứng xúc tác oxi hoá phân
hủy các chất độc clo hữu cơ nhiễm trong đất. Hiệu quả
phân hủy các chất ô nhiễm phụ thuộc vào nhiều yếu tố
như hoạt độ các enzym, bản chất giống nấm, cơ chất
dùng để trồng nấm, thời điểm lấy mùn để trộn với đất và
một số yếu tố môi trường khác[6,8,14,15].
Những ưu điểm nổi bật của giải pháp công nghệ xử lý đất
ô nhiễm bằng mùn trồng nấm ở điều kiện phũng thí
nghiệm đã được xác định bước đầu là [8, 37]:
- Đây là giải pháp có hiệu suất khử độc cao và tốc độ khử
độc nhanh. Đối với các mẫu đất nhiễm 2,3,7,8-TCDD với
hàm lượng < 6.000ppt thì ở điều kiện phòng thí nghiệm
thời gian khử độc là khoảng 40 - 60 ngày.
- Đây là giải pháp lưỡng dụng thân thiện với môi trường vì
vừa có thể khử độc vừa cải tạo được đất; đồng thời tận
dụng được phế thải nông nghiệp là mùn trồng nấm.
- Giải pháp công nghệ có tính khả thi và có đủ điều kiện
thực hiện ở trong nước. Chúng ta có thể tự đảm bảo
được nguồn giống nấm, có thể thay thế giống ngoại nhập
bằng giống nấm trong nước đồng thời đã làm chủ được
công nghệ nhân giống nuôi trồng nấm để đảm bảo lượng
mùn trồng nấm cần thiết cho mục đích xử lý môi trường.
Chi phí cho việc nuôi trồng nấm để tạo các loại mùn này
không cao. Quy trình xử lý đất bị nhiễm các hợp chất clo
hữu cơ độc hại bằng mùn trồng nấm thực hiện không

tới kết luận là 2 sản phẩm chính của phản ứng thủy phân
trong kiềm của chất độc CS là 2-clobenzaldehit (CBA) và
2-clobenzylmetanol (CBM). Trong dung dịch sau thủy
phân đã không phát hiện được sự cú mặt của malononitril.

(a) S¾c ký ®å GC

(b) Phæ khèi øng
víi t
R
= 8.5 min
(
c) Phæ khèi øng víi
t
R
= 9.9 min
Hình 2. Sắc đồ GC và phổ khối (MS) mẫu đất nhiễm
các sản phẩm thủy phân CS, 2-clobenzaldehit (t
R
=
8,54), 2-clobenzylmetanol (t
R
=9,9)
Điều đó có nghĩa là bằng phản ứng thủy phân CS trong
dung dịch kiềm chúng ta chỉ có thể loại bỏ được tính kích
thích của chất độc này, nhưng vẫn chưa khử được triệt để
độc tính của nó với môi trường bởi các sản phẩm thủy
phân của CS vẫn là các hợp chất clo hữu cơ. Do đó để
khử độc triệt để cho môi trường bị nhiễm chất độc CS cần
thiết phải bổ sung công đoạn xử lý tiếp các sản phẩm thủy

phụ (than hoạt tính) đến hiệu suất hấp phụ các chất nổ
như TNT; các dẫn xuất nitro khác của toluen như:
dinitrotoluen (DNT), mononitrotoluen (MNT), các dẫn xuất
nitro của phenol như: trinitrophenol (TNP), dinitrophenol
(DNP), mononitrophenol (MNP), trinitrorezocxin (TNR);
các thuốc nổ thuộc nhóm nitrat ancol (nitroglyxerin (NG));
nitramin (hexogen (RDX), octogen (HMX), tetryl); trên cơ
sở đó đã lưạ chọn đựợc loại than hoạt tính sản xuất trong
nước và mô hình công nghệ thích hợp cho mục đích xử lý
nước thải bị nhiễm các loại hoá chất độc hại kể
trên [2,17,18,33,34].
Phương pháp điện phân sử dụng điện cực trơ có độ bền
cao trên nền các oxit kim loại quý hiếm như TiO
2
, RuO
2
,
IrO
2
là phương pháp đã được thử nghiệm áp dụng để xử
lý các nguồn nước bị nhiễm một số loại thuốc nổ như
TNT, NG, TNR [35], Tetryl [11,12], TNP [29] và RDX [9].
Kết quả cho thấy hiệu quả xử lý nguồn nước bị nhiễm
TNR, Tetryl và TNP bằng phương pháp điện phân sử
dụng điện cực có độ bền cao là cao nhất; hiệu quả thấp
hơn là trường hợp điện phân TNT và DDNP. Trong số các
chất ô nhiễm đã được thử nghiệm thì NG và RDX là hai
chất rất khó xử lý bằng phương pháp điện phân với hiệu
suất xử lý rất thấp [9,35]. Trên cơ sở các kết quả thử
nghiệm đã lựa chọn được điều kiện tối ưu và thiết lập

thuốc nổ này.
Ngoài các giải pháp công nghệ hoá lý, điện hoá, trong thời
gian qua các giải pháp công nghệ sinh học môi trường
mới cũng đó được triển khai nghiên cứu và áp dụng thử
nghiệm để xử lý nguồn nước thải và đất bị nhiễm các hoá
chất có tính nổ. Các tác nhân sinh học chính đã được thử
nghiệm là: các chế phẩm vi sinh chế tạo ở trong nước,
các loại thực vật bậc cao và mùn trồng một số loại nấm ăn
và dược liệu nguồn gốc trong và ngoài nước. Các đối
tượng môi trường được thử nghiệm xử lý là các nguồn
nước và khu đất ở các cơ sở sản xuất, sửa chữa quốc
phòng bị nhiễm các loại thuốc nổ TNT, DNT, TNR, TNP,
DDNP, NG, Tetryl , RDX và HMX.
Các thử nghiệm cho thấy việc sử dụng một số chế phẩm
sinh học có chứa các chủng vi sinh đã được phân lập và
tuyển chọn từ các mẫu đất, nước lấy từ các khu vực đã bị
ô nhiễm lâu năm các loại thuốc nổ để bổ sung vào đất
hoặc nước bị nhiễm TNT sẽ có tác dụng làm chuyển hoá
TNT thành các sản phẩm khác [21, 22]. Tuy nhiên khả
năng khoáng hoá TNT bằng các chế phẩm vi sinh không
cao. Sau khoảng thời gian 60 - 70 ngày (đối với các mẫu
đất) và 30 ngày (đối với các mẫu nước) trong các mẫu thử
nghiệm vẫn phát hiện được nhiều sản phẩm chuyển hoá
của TNT là các hợp chất chứa vòng thơm. Tốc độ và hiệu
quả xử lý và khoáng hoá TNT nhiễm trong đất được nâng
cao đáng kể khi sử dụng giải pháp công nghệ tổng hợp:
bổ sung chế phẩm vi sinh hoặc mùn trồng nấm kết hợp
với trồng một số loại cây bản địa hoặc cây họ đậu [19, 23,
32].
Ngoài đối tượng đất bị ô nhiễm các phương pháp sinh học

độc và cải tạo môi trường đất và nước bị nhiễm các chất
hữu cơ độc hại khó phân hủy. Đây thật sự là những đóng
góp thiết thực của các cơ sở nghiên cứu chuyên ngành
của quân đội trong việc phát triển các giải pháp công nghệ
thân thiện với môi trường để tham gia giải quyết các vấn
đề môi trường cấp bách của quân đội và đất nước.