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


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

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

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


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



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

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

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

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%.

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


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


30

4

PS, PVC, PET

1296

600

304

320

5

Tạp chất

720

350

260

11

7200

3500


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]

phẩm gia dụng hoặc các sản phẩm cấp cao hơn cung cấp cho nhà máy.
Nguyên liệu được thu mua và đem về làng nghề, rác thải được chất trong mọi
khoảng trống. Người dân quanh khu vực này đều ví von làng nghề tái chế
nhựa Minh Khai này là “thành phố rác”. Ngay từ cổng vào đầu làng, rác thải

9


được chứa trong các bao tải, xếp thành các khối cao ngất, chiếm hầu hết diện
tích đường gây cản trở cho giao thông và nguy hiểm cho người đi lại.
Đồng thời, đường đi trong làng cũng bị chiếm dụng hoàn toàn cho các
khu tập kết rác. Trên tất cả các tuyến đường đều có rác ở hai bên đường, chỉ
để trống một khoảng vừa đủ cho một xe ô tô đi qua. Thậm chí có nhiều chỗ
rác không được tập trung tại một vị trí, mà còn vứt rải rác khắp nơi gây ảnh
hưởng đến giao thông và mỹ quan của khu dân cư.

Hình 1.3. Cổng vào làng văn hóa thôn Minh Khai
Nguồn: Ảnh chụp thực tế của nghiên cứu (05/2017)
Từ quy trình công nghệ của quá trình sản xuất tại làng nghề có thể thấy
rằng lượng nước thải và chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất là rất
lớn. Nước thải từ quá trình rửa nguyên liệu, nghiền, sàng, kéo sợi đều có thể
chứa các chất hữu cơ ô nhiễm có trong thành phần của phế liệu, kim loại và
các chất độc hại khác. Tuy đã có chủ trương xây dựng khu vực xử lý nước
thải tập trung, nhưng tại đây, nước thải từ rất nhiều hộ gia đình vẫn chưa được
thu gom tập trung mà chỉ xử lý sơ bộ tại gia đình và thải vào môi trường. Kết
quả khảo sát cảm quan cho thấy, nước mặt tại các ao hồ trong làng nghề đều
có màu đen, mùi hôi thối khó chịu và chất rắn trong nước rất cao. Trong môi
trường nước, rất ít các loài sinh vật còn tồn tại. Theo kết quả điều tra thì gần
10


60

2

Tai, mắt, họng

15

3

Phụ khoa

20

4

Ung thư

0,5

5

Da liễu

3

6

Bệnh khác



tử

Số chất

1

MonoBDEs

C12H9BrO

3

2

DiBDEs

C12H8Br2O

12

3

TriBDEs

C12H7Br3O

24

12


HexaBDEs

C12H4Br6O

42

7

HeptaBDEs

C12H3Br7O

24

8

OctaBDEs

C12H2Br8O

12

9

NonaBDEs

C12HBr9O

3

C12H7OBr3

13