Luận văn Đánh giá dư lượng DDT và một số sản phẩm chuyển hóa của DDT trong môi trường đất (khảo sát một số vùng tại huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh)

thích hợp; ở Trung Âu có một số côn trùng phá cây rừng chỉ có DDT mới diệt được. Cũng như trước kia DDT được sản xuất ở Ấn Độ. Chính phủ Ấn Độ cho rằng bệnh sốt rét tái phát là do hậu quả cấm sử dụng DDT [10]. Tại Hoa Kỳ từ năm 1972, DDT đã bị cấm sử dụng hẳn. Tuy nhiên cho đến ngày nay, các nhà công nghiệp hóa chất Mỹ vẫn tiếp tục sản xuất DDT để xuất khẩu qua châu Phi và các nước châu Á trong đó có Việt Nam (300.000 kg/năm). Theo tài liệu của ủy ban an toàn quốc gia Hoa Kỳ, năm 1962 Hoa Kỳ tiêu thụ 80 triệu kg DDT và sản xuất ra 82 triệu kg, nhưng tới năm 1972 Hoa Kỳ chỉ tiêu thụ 2 triệu kg. Việc sử dụng DDT tràn lan đã hủy hoại cuộc sống động thực vật tại Bắc Mỹ và Tây Âu. Một số nước đã cấm sử dụng DDT. Năm 2004 một hiệp ước toàn cầu đã mở rộng lệnh cấm này ra toàn thế giới, ngoại trừ trong lĩnh vực dịch tễ. Vài nước châu Phi tiếp tục sử dụng DDT nhưng dần dần chuyển sang dùng các loại thuốc khác hoặc dùng màn có tẩm thuốc. Nhiều tổ chức cứu trợ có chủ trương không cung cấp tài chính cho các chương trình có sử dụng DDT. Tuy nhiên, hiện nay WHO nói không có loại thuốc nào hiệu quả như DDT về công dụng diệt muỗi. Tháng 9/1999, Hội nghị gồm 110 quốc gia họp tại Geneva dưới sự bảo trợ của Chương trình Môi trường Liên hợp quốc, đã thảo luận về vấn đề từng bước ngừng sử dụng 12 chất hữu cơ gây ô nhiễm khó phân hủy (POPs). Một trong những vấn đề gây tranh cãi nhiều nhất là liệu có nên cấm hay tiếp tục cho phép sử dụng DDT cho mục đích chống dịch sốt rét đến khi tìm được các biện pháp thay thế tương tự và ít tốn kém. Quỹ động vật hoang dã thế giới (World Wildlife Fund - WWF) và nhiều nước công nghiệp đã thuyết phục hội nghị ban hành lệnh cấm toàn bộ việc sử dụng DDT bắt đầu từ năm 2007. Tuy nhiên, có nhiều nhóm bảo vệ sức khỏe cộng đồng và một số nước đang phát triển lại muốn tiếp tục sử dụng DDT chống dịch sốt rét. Bởi vì phủ quét từ 400 g đến 600 g DDT lên vách trong các bức tường nhà sẽ chống được muỗi từ 6 tháng đến 1 năm. Sau 6 tháng khoảng một nửa lượng DDT bong ra và đi vào môi trường, nhưng khối lượng này là rất ít so với hàng tấn DDT sử dụng cho nông nghiệp. WWF cũng khuyến cáo dùng màn tẩm thuốc pyrethroid hay phun pyrethroid một cách hạn chế trong nhà để diệt muỗi. Pyrethroid phân hủy nhanh hơn DDT. Tuy nhiên, hàng triệu người không có tiền mua màn và phun pyrethroid vì nó đắt gấp 3 lần so với việc phủ quét DDT lên tường nhà. Tuy nhiên, với việc hạn chế hoặc cấm sử dụng DDT đã có tác dụng đáng kể, hàm lượng DDT trung bình trong người năm 1970 là 12 ppm đến nay giảm xuống còn 7 ppm. Hiện nay, DDT vẫn được sử dụng trên những cánh đồng trồng ngô ở Châu Phi, Ấn Độ, Trung Quốc. Cách giải quyết vấn đề POPs tốt nhất là cấm tuyệt đối việc dùng DDT trong nông nghiệp và trong ngành y tế khi tìm ra được các chất thay thế có hiệu quả. 1.8. Đặc trưng vùng lấy mẫu nghiên cứu 1.8.1. Vị trí địa lý và phạm vi ranh giới tỉnh Bắc Ninh  Bắc Ninh là tỉnh thuộc vùng đồng bằng Bắc Bộ, nằm gọn trong châu thổ sông Hồng, liền kề với thủ đô Hà Nội. Bắc Ninh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm: tam giác tăng trưởng Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh, đây là khu vực có mức tăng trưởng kinh tế cao, giao lưu kinh tế mạnh. - Phía Bắc giáp tỉnh Bắc Giang, - Phía Nam giáp tỉnh Hưng Yên và một phần Hà Nội, - Phía Đông giáp tỉnh Hải Dương, - Phía Tây giáp thủ đô Hà Nội, Với vị trí như trên, xét tầm không gian lãnh thổ vĩ mô, Bắc Ninh có nhiều điều kiện thuận lợi cho sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. 1.8.2. Đặc điểm kinh tế xã hội Dân số Bắc Ninh tính đến ngày 31 tháng 12 năm 2002 là 973.359 người với mật độ dân số 1170 người/ km2 vào mức cao của đồng bằng sông Hồng. Bắc Ninh có khoảng 0,5 triệu người trong độ tuổi lao động, phần lớn là lao động nông nghiệp (chiếm tới 95%) Hiện nay, Bắc Ninh có hai khu công nghiệp lớn là khu công nghiệp Tiên Sơn và khu công nghiệp Quế Võ. Khu công nghiệp Tiên Sơn có diện tích 134,76 ha, vị trí địa lý thuận lợi, nằm giữa quốc lộ 1A cũ và xa lộ 1A mới. Từ đây có thể dễ dàng thông thương với các trung tâm kinh tế lớn như Hà Nội, Hải Phòng và Quảng Ninh. Các ngành nghề trong khu công nghiệp Tiên Sơn gồm: sản xuất, lắp ráp hàng tiêu dùng, chế biến nông sản thực phẩm, chế tạo lắp ráp cơ khí phục vụ nông nghiệp và vật liệu xây dựng cao cấp, hàng thủ công mỹ nghệ. Khu công nghiệp Quế Võ có diện tích 311,6 ha, nằm sát trung tâm tỉnh Bắc Ninh trên trục đường quốc lộ 18 Nội Bài – Quảng Ninh. Khu công nghiệp Quế Võ nằm ở vị trí thuận lợi để đến vị trí các cảng biển, cảng đường không, ga đường sắt Bắc Nam. Các ngành nghề trong khu công nghiệp gồm: khu sản xuất vật liệu xây dựng, khu cơ khí lắp ráp điện tử, khu sản xuất bao bì, khu chế biến lương thực thực phẩm. Các hoạt động làng nghề của Bắc Ninh phát triển mạnh, đa dạng, tập trung dọc theo các tuyến đường giao thông chính và theo các cụm dân cư. Các loại hình làng nghề chủ yếu của Bắc Ninh bao gồm thủ công mỹ nghệ, vật liệu xây dựng, chế biến thực phẩm, tái chế (giấy, nhựa, kim loại) và chế biến kim loại. 1.8.3. Các yếu tố khí hậu, địa chất, thuỷ văn, tài nguyên đất   • Khí hậu Bắc Ninh thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh. Nhiệt độ trung bình năm là 23,3°C, nhiệt độ trung bình tháng cao nhất là 28,9°C (tháng 7), nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất là 15,8°C (tháng 1). Sự chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất và tháng thấp nhất là 13,1°C. Nhìn chung Bắc Ninh có điều kiện khí hậu đồng đều trong toàn tỉnh và không khác biệt nhiều so với các tỉnh đồng bằng lân cận nên việc xác định các tiêu trí phát triển đô thị có liên quan đến khí hậu như hướng gió, thoát nước mưa, chống nóng, khắc phục độ ẩm,... dễ thống nhất cho tất cả các loại đô thị trong vùng. • Địa hình - địa chất   Địa hình của tỉnh tương đối bằng phẳng, có hướng dốc chủ yếu từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông, được thể hiện qua các dòng chảy mặt đổ về sông Đuống và sông Thái Bình. Mức độ chênh lệch địa hình không lớn, vùng đồng bằng thường có độ cao phổ biến từ 3 - 7 m, địa hình trung du đồi núi có độ cao phổ biến 300 - 400 m. Diện tích đồi núi chiếm tỷ lệ rất nhỏ (0,53%) so với tổng diện tích tự nhiên toàn tỉnh, phân bố chủ yếu ở 2 huyện Quế Võ và Tiên Du. Ngoài ra còn một số khu vực thấp trũng ven đê thuộc các huyện Gia Bình, Lương Tài, Quế Võ, Yên Phong. Đặc điểm địa chất mang những nét đặc trưng của cấu trúc địa chất thuộc vùng trũng sông Hồng, bề dày trầm tích Đệ Tứ chịu ảnh hưởng rõ rệt của cấu trúc mỏng. Tuy nhiên nằm trong miền kiến tạo Đông Bắc, Bắc Bộ nên cấu trúc địa chất lãnh thổ Bắc Ninh có những nét còn mang tính chất của vòng cung Đông Triều vùng Đông Bắc. Toàn tỉnh có mặt các loại đất đá có tuổi từ Cambri đến Đệ Tứ song nhìn chung có thành tạo Kainozoi phủ trên các thành tạo cổ. Đây là thành tạo chiếm ưu thế về địa tầng lãnh thổ. Các thành tạo Triat phân bố trên ở hầu hết các dãy núi, thành phần thạch học chủ yếu là cát kết, sạn kết. Bề dày các thành tạo đệ tứ biến đổi theo quy luật trầm tích từ Bắc xuống Nam. ở các vùng núi do bị bóc mòn nên bề dày của chúng còn rất mỏng, càng xuống phía Nam bề dày có thể đạt tới 100 m, trong khi đó vùng phía Bắc (Đáp Cầu) bề dày chỉ đạt 30 - 50 m. • Thuỷ văn Bắc Ninh có mạng lưới sông ngòi khá dày đặc, mật độ lưới sông ngòi khá cao, trung bình 1,0 - 1,2 km/km², có 3 hệ thống sông lớn chảy qua gồm sông Đuống, sông Cầu và sông Thái Bình. • Tài nguyên đất Tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh Bắc Ninh là 803,87 km², trong đó đất nông nghiệp chiếm 64,7%; đất lâm nghiệp chiếm 0,7%; đất chuyên dụng và đất ở chiếm 23,5%; đất chưa sử dụng còn 11,1%. Nhìn chung tiềm năng đất đai của tỉnh vẫn còn lớn. Riêng đất đô thị là 1.158,9 ha chiếm 1,44% diện tích tự nhiên thuộc địa phận thị xã Bắc Ninh và 6 thị trấn với qui mô dân số khoảng 90.500 dân. 1.8.4. Ô nhiễm HCBVTV tại tỉnh Bắc Ninh Theo kết quả điều tra của ủy ban nhân dân các xã, thôn và tổ chức cá nhân hiện đang quản lý và sử dụng các kho tồn lưu HCBVTV, toàn tỉnh có tổng số 129 kho được tập trung ở 47 xã thuộc 8 huyện, thành phố, thị xã. Trước đây những kho này thuộc sự quản lý của các cấp chính quyền địa phương, hiện nay việc quản lý ở phạm vi thôn, gia đình sử dụng. Tồn lưu của HCBVTV ở những khu vực này vẫn còn khá lớn. Tổng diện tích của các kho chứa là 50.155 m2. Diện tích trung bình mỗi kho từ 20 đến 100 m2. Kho nhỏ nhất là 10 m2 (thuộc thôn Ngô Nội, xã Trung Nghĩa, huyện Yên Phong, hiện là bãi đất hoang nằm trong khu dân cư). Kho lớn nhất 36.000 m2, là kho HCBVTV của huyện Gia Bình, hiện là nghĩa trang liệt sĩ, xã Lãng Ngâm (Gia Bình). Hiện trạng của các kho có nhiều thay đổi, 44 kho được xây dựng làm nhà ở cho các hộ dân, 2 kho vẫn đang được sử dụng, 9 kho là bãi đất trống, Nền nhà của nhiều kho nay đã biến thành nhà văn hoá của thôn, trụ sở làm việc của ủy ban xã, nghĩa trang liệt sĩ, sân chơi thể thao, ao cá, cho nên tồn lưu HCBVTV chủ yếu nằm trong khu vực dân cư. Khoảng cách trung bình giữa các kho đối với khu vực dân cư là từ 20 - 50 m, xa nhất là 500 m. Qua khảo sát thực tế, cảm quan cho thấy trong 129 kho, thì 13 kho có mùi HCBVTV. Trong phạm vi khảo sát của Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường (Sở Tài nguyên và Môi trường) về hiện trạng môi trường của 16 kho trên địa bàn tỉnh, bao gồm thôn Lựa (Việt Hùng) có kho HCBVTV ở xóm 1, thôn Từ Phong (Cách Bi), Quế Võ; xã Gia Đông có kho khu Bờ Tân (Xuân Lâm), thôn Khương Tự (Thanh Khương), Thuận Thành; kho đồi Lim (thị trấn Lim), thôn Liên Ấp (Việt Đoàn), Tiên Du; kho ở khu vực Táo Đôi (thị trấn Thứa), Lương Tài, đã phát hiện thấy có các chất 666, DDT, trong môi trường đất và nước. Đối với môi trường đất, có 6/16 kho chứa hàm lượng DDT vượt tiêu chuẩn cho phép (TCCP) là: kho trạm vật tư nông nghiệp xóm Núi, Bồ Sơn, Võ Cường, thành phố Bắc Ninh (vượt TCCP 2,15 lần); kho Đống Chùa, Hộ Vệ, Lạc Vệ, Tiên Du (vượt TCCP 1,1 lần); kho Mả, Hương Vân, Lạc Vệ, Tiên Du (vượt TCCP 1,2 lần); kho Liên Ấp, Việt Đoàn, Tiên Du (vượt TCCP 2,18 lần); kho ở xóm 1, Từ Phong, Cách Bi, Quế Võ (vượt TCCP 2,07 lần); kho Chùa, Song Liễu, Thuận Thành  (vượt TCCP 1,53 lần). Đối với môi trường nước ngầm 2/16 kho có hàm lượng DDT vượt TCCP: kho khu vực Táo Đôi, thị trấn Thứa, Lương Tài (vượt TCCP 2,5 lần); kho trung tâm ủy ban xã Gia Đông, Thuận Thành (vượt TCCP 1,9 lần). Bên cạnh đó, trong quá trình sản xuất nông nghiệp, người dân đã sử dụng rất nhiều các loại HCBVTV khác nhau. Việc phun với một lượng lớn HCBVTV và việc đổ bỏ thuốc, thải bỏ chai lọ đựng hóa chất BVTV bừa bãi (Ảnh 1) đã góp phần làm tăng thêm mức độ ô nhiễm HCBVTV tại một số vùng tỉnh Bắc Ninh. Ảnh 1. Chai lọ và vỏ bao đựng HCBVTV vứt bừa bãi gây ô nhiễm môi trường tại một số vùng sản xuất nông nghiệp ở tỉnh Bắc Ninh. CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu - Các chất DDT, DDE và DDD - Các mẫu đất và trầm tích được lấy tại một số khu vực có các kho thuốc bảo vệ thực vật (cũ) thuộc huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh: + Kho Mả, thôn Hương Vân, xã Lạc Vệ; + Kho Đống Chùa, thôn Hộ Vệ, xã Lạc Vệ; + Kho Đồi Lim, thị trấn Lim. Các mẫu đươc lấy vào tháng 2 và tháng 7 năm 2010 Trong khuôn khổ thời gian của luận văn, chúng tôi lựa chọn các khu vực trên để lấy mẫu làm nghiên cứu. Thôn Hương Vân là một trong 6 thôn của xã Lạc Vệ, huyện Tiên Du, do điều kiện địa hình là đồi núi thấp nên kinh tế còn nhiều khó khăn, thôn Hương Vân có tổng diện tích đất tự nhiên là 43 ha, đất thổ cư là 56.000 m2, với số dân là 672 người; thu nhập chủ yếu của người dân từ hoạt động nông nghiệp. Năm 1966 Bộ Nông nghiệp có sơ tán vật tư nông nghiệp về địa phương với một lượng lớn HCBVTV chứa trong các kho xây dựng ở trên núi. Năm 1968 kho thuốc được chuyển đi nơi khác. Trong quá trình vận chuyển và thời gian lưu lại tại đây nhiều thùng bị đổ, rò rỉ, người dân lấy về sử dụng, làm cho đất và nước tại khu vực này bị nhiễm các loại HCBVTV trong đó có DDT. Kho thuốc tại đồi Lim, thị trấn Lim, huyện Tiên Du (Bắc Ninh) đã bỏ không hơn 10 năm nay nhưng người dân khu vực này vẫn phải sống chung với mùi thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật. Tại đây, hiện vẫn còn 2 dãy chứa thuốc bảo vệ thực vật cũ, mỗi dãy hàng chục căn phòng nhỏ đã xập xệ sắp đổ. Chỉ cần lại gần, sẽ nhận thấy mùi thuốc sâu sẽ xộc lên rất rõ. Theo thời gian (gần 50 năm) dư lượng các loại HCBVTV đã giảm nhiều nhưng các chất chuyển hóa của chúng vẫn là mối lo ngại, và có thể làm giảm chất lượng cuộc sống, cũng như sức khỏe của người dân trong vùng. Vì vậy chúng tôi đã chọn lấy mẫu đất và trầm tích ở thôn Hương Vân, thôn Hộ Vệ và đất ở đồi Lim để nghiên cứu, đánh giá ô nhiễm các chất DDT, DDE và DDD. 2.1.2. Đặc trưng vùng lấy mẫu nghiên cứu 2.1.2.1. Vị trí địa lý và phạm vi ranh giới tỉnh Bắc Ninh  Bắc Ninh là tỉnh thuộc vùng đồng bằng Bắc Bộ, nằm gọn trong châu thổ sông Hồng, liền kề với thủ đô Hà Nội. Bắc Ninh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm: tam giác tăng trưởng Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh, đây là khu vực có mức tăng trưởng kinh tế cao, giao lưu kinh tế mạnh. - Phía Bắc giáp tỉnh Bắc Giang, - Phía Nam giáp tỉnh Hưng Yên và một phần Hà Nội, - Phía Đông giáp tỉnh Hải Dương, - Phía Tây giáp thủ đô Hà Nội, Với vị trí như trên, xét tầm không gian lãnh thổ vĩ mô, Bắc Ninh có nhiều điều kiện thuận lợi cho sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. 2.1.2.2. Đặc điểm kinh tế xã hội Dân số Bắc Ninh tính đến ngày 31 tháng 12 năm 2002 là 973.359 người với mật độ dân số 1170 người/ km2 vào mức cao của đồng bằng sông Hồng. Bắc Ninh có khoảng 0,5 triệu người trong độ tuổi lao động, phần lớn là lao động nông nghiệp (chiếm tới 95%) Hiện nay, Bắc Ninh có hai khu công nghiệp lớn là khu công nghiệp Tiên Sơn và khu công nghiệp Quế Võ. Khu công nghiệp Tiên Sơn có diện tích 134,76 ha, vị trí địa lý thuận lợi, nằm giữa quốc lộ 1A cũ và xa lộ 1A mới. Từ đây có thể dễ dàng thông thương với các trung tâm kinh tế lớn như Hà Nội, Hải Phòng và Quảng Ninh. Các ngành nghề trong khu công nghiệp Tiên Sơn gồm: sản xuất, lắp ráp hàng tiêu dùng, chế biến nông sản thực phẩm, chế tạo lắp ráp cơ khí phục vụ nông nghiệp và vật liệu xây dựng cao cấp, hàng thủ công mỹ nghệ. Khu công nghiệp Quế Võ có diện tích 311,6 ha, nằm sát trung tâm tỉnh Bắc Ninh trên trục đường quốc lộ 18 Nội Bài – Quảng Ninh. Khu công nghiệp Quế Võ nằm ở vị trí thuận lợi để đến vị trí các cảng biển, cảng đường không, ga đường sắt Bắc Nam. Các ngành nghề trong khu công nghiệp gồm: khu sản xuất vật liệu xây dựng, khu cơ khí lắp ráp điện tử, khu sản xuất bao bì, khu chế biến lương thực thực phẩm. Các hoạt động làng nghề của Bắc Ninh phát triển mạnh, đa dạng, tập trung dọc theo các tuyến đường giao thông chính và theo các cụm dân cư. Các loại hình làng nghề chủ yếu của Bắc Ninh bao gồm thủ công mỹ nghệ, vật liệu xây dựng, chế biến thực phẩm, tái chế (giấy, nhựa, kim loại) và chế biến kim loại. 2.1.2.3. Các yếu tố khí hậu, địa chất, thuỷ văn, tài nguyên đất   • Khí hậu Bắc Ninh thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh. Nhiệt độ trung bình năm là 23,3°C, nhiệt độ trung bình tháng cao nhất là 28,9°C (tháng 7), nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất là 15,8°C (tháng 1). Sự chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất và tháng thấp nhất là 13,1°C. Nhìn chung Bắc Ninh có điều kiện khí hậu đồng đều trong toàn tỉnh và không khác biệt nhiều so với các tỉnh đồng bằng lân cận nên việc xác định các tiêu trí phát triển đô thị có liên quan đến khí hậu như hướng gió, thoát nước mưa, chống nóng, khắc phục độ ẩm,... dễ thống nhất cho tất cả các loại đô thị trong vùng. • Địa hình - địa chất   Địa hình của tỉnh tương đối bằng phẳng, có hướng dốc chủ yếu từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông, được thể hiện qua các dòng chảy mặt đổ về sông Đuống và sông Thái Bình. Mức độ chênh lệch địa hình không lớn, vùng đồng bằng thường có độ cao phổ biến từ 3 - 7 m, địa hình trung du đồi núi có độ cao phổ biến 300 - 400 m. Diện tích đồi núi chiếm tỷ lệ rất nhỏ (0,53%) so với tổng diện tích tự nhiên toàn tỉnh, phân bố chủ yếu ở 2 huyện Quế Võ và Tiên Du. Ngoài ra còn một số khu vực thấp trũng ven đê thuộc các huyện Gia Bình, Lương Tài, Quế Võ, Yên Phong. Đặc điểm địa chất mang những nét đặc trưng của cấu trúc địa chất thuộc vùng trũng sông Hồng, bề dày trầm tích Đệ Tứ chịu ảnh hưởng rõ rệt của cấu trúc mỏng. Tuy nhiên nằm trong miền kiến tạo Đông Bắc, Bắc Bộ nên cấu trúc địa chất lãnh thổ Bắc Ninh có những nét còn mang tính chất của vòng cung Đông Triều vùng Đông Bắc. Toàn tỉnh có mặt các loại đất đá có tuổi từ Cambri đến Đệ Tứ song nhìn chung có thành tạo Kainozoi phủ trên các thành tạo cổ. Đây là thành tạo chiếm ưu thế về địa tầng lãnh thổ. Các thành tạo Triat phân bố trên ở hầu hết các dãy núi, thành phần thạch học chủ yếu là cát kết, sạn kết. Bề dày các thành tạo đệ tứ biến đổi theo quy luật trầm tích từ Bắc xuống Nam. ở các vùng núi do bị bóc mòn nên bề dày của chúng còn rất mỏng, càng xuống phía Nam bề dày có thể đạt tới 100 m, trong khi đó vùng phía Bắc (Đáp Cầu) bề dày chỉ đạt 30 - 50 m. • Thuỷ văn Bắc Ninh có mạng lưới sông ngòi khá dày đặc, mật độ lưới sông ngòi khá cao, trung bình 1,0 - 1,2 km/km², có 3 hệ thống sông lớn chảy qua gồm sông Đuống, sông Cầu và sông Thái Bình. • Tài nguyên đất Tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh Bắc Ninh là 803,87 km², trong đó đất nông nghiệp chiếm 64,7%; đất lâm nghiệp chiếm 0,7%; đất chuyên dụng và đất ở chiếm 23,5%; đất chưa sử dụng còn 11,1%. Nhìn chung tiềm năng đất đai của tỉnh vẫn còn lớn. Riêng đất đô thị là 1.158,9 ha chiếm 1,44% diện tích tự nhiên thuộc địa phận thị xã Bắc Ninh và 6 thị trấn với qui mô dân số khoảng 90.500 dân. 2.1.3. Nội dung nghiên cứu Đề tài sẽ tập trung nghiên cứu một số nội dung sau: - Phân tích, đánh giá dư lượng của DDT và sản phẩm chuyển hóa của DDT (DDD, DDE) trong môi trường đất tại vùng chọn nghiên cứu thuộc huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh; - Xác định độ ẩm, độ pH, lượng cacbon hữu cơ và các thành phần khoáng sét trong đất của vùng nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của tính chất vật lý của đất; - Trên cơ sở các số liệu phân tích thu thập và số liệu phân tích xác định được, bước đầu đánh giá sự biến đổi của DDT trong môi trường đất. - Đề xuất phương pháp sinh học đơn giản, tiết kiệm để cải tạo đất bị ô nhiễm DDT. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp lấy mẫu Lấy mẫu là bước đầu tiên, quyết định ý nghĩa của toàn bộ các bước phân tích sau này. Mẫu lấy cần đặc trưng cho điểm lấy mẫu và đảm bảo không đưa thêm chất ô nhiễm vào mẫu. Các mẫu đất và trầm tích được lấy, bảo quản, vận chuyển và xử lý sơ bộ trong phòng thí nghiệm theo Quy chuẩn Việt Nam (QCVN) và tiêu chuẩn Việt Nam (TVCN) gồm: QCVN 15: 2008/BTNMT: Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong đất [9]. - TCVN 5297 – 1995: Chất lượng đất – Cách lấy mẫu – Các yêu cầu chung [5]. TCVN 5960 – 1995: Chất lượng đất – Cách lấy mẫu: Hướng dẫn về thu thập, vận chuyển và lưu giữ mẫu đất để đánh giá các quá trình hoạt động của vi sinh vật hiếu khí trong phòng thí nghiệm [6]. Tổng cộng có 12 mẫu được lấy vào tháng 2 năm 2007 (10 mẫu) và tháng 7 năm 2007 (12 mẫu) tại xã Lạc Vệ và thị trấn Lim, đại diện cho huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh. Các mẫu được lấy xung quanh các điểm có khả năng ô nhiễm cao. Vị trí và số lượng mẫu được lựa chọn nhằm đại diện cho khu vực nghiên cứu. Khu vực lấy mẫu tại huyện Tiên Du được trình bày trong hình 2. Các hình tam giác màu đen trên hình vẽ, biểu thị một cách tương đối một số điểm lấy mẫu tại Tiên Du. M1 M3 M7 M21 M51 M61 M11 M12 M2 M5 M4 M6 M10 M8 M31 M9 M32 \ M41 M22 M42 M62 M52 Đống Chùa Hương Vân Hình 2. Bản đồ khu vực lấy mẫu xã Lạc Vệ, huyện Tiên Du Ghi chú vị trí lấy mẫu: Vị trí lấy mẫu kho Mả, thôn Hương Vân Ký hiệu mẫu Vị trí lấy mẫu M1 Mẫu đất lấy ở chân đồi, tại nơi chứa kho HCBVTV (độ sâu 5 cm) M2 Mẫu đất lấy ở chân đồi, tại nơi chứa kho HCBVTV (độ sâu 10 cm) M3 Mẫu đất lấy ở chân đồi, tại nơi chứa kho HCBVTV (độ sâu 20 cm) M4 Mẫu đất lấy ở sườn đồi (độ sâu 5 cm) M5 Mẫu đất lấy ở chân đồi (cách kho HCBVTV 15m, độ sâu 5cm) M6 Mẫu đất lấy ở chân đồi (cách kho HCBVTV 50m, độ sâu 5cm) M7 Mẫu đất lấy ven ao (cách kho HCBVTV 50 m, độ sâu 5cm) M8 Mẫu đất lấy ở ruộng trồng lúa (độ sâu 5cm) M9 Mẫu đất lấy ở ven ao (cách kho HCBVTV 100 m, độ sâu 5cm) M10 Mẫu trầm tích (bùn ao) Vị trí lấy mẫu kho Đống Chùa, thôn Hộ Vệ Ký hiệu mẫu Vị trí lấy mẫu M11 Mẫu đất lấy tại nơi chứa kho HCBV TV (độ sâu 5 cm) M21 Mẫu đất lấy ở trong vườn trồng cau vua (cách kho HCBVTV 10 m, độ sâu 5 cm) M31 Mẫu đất lấy ở phía trước kho (cách kho HCBVTV 20 m, độ sâu 5 cm). M41 Mẫu đất lấy ở trong ruộng trồng đỗ (cách kho HVBVTV 50m, độ sâu 5cm). M51 Mẫu đất lấy ở ven ao (cách kho HCBVTV 30m, độ sâu 5cm). M61 Mẫu trầm tích (bùn ao). Vị trí lấy mẫu kho Đồi Lim, thị trấn Lim Ký hiệu mẫu Vị trí lấy mẫu M12 Mẫu lấy ở dãy nhà I, tại nơi chứa kho HCBVTV (độ sâu 5 cm) M22 Mẫu lấy ở dãy nhà II, tại nơi chứa kho HCBVTV (độ sâu 5 cm) M32 Mẫu đất lấy ở chân đồi, sau kho HCBVTV (cách kho 10 m, độ sâu 5 cm) M42 Mẫu đất lấy chân đồi, sau kho HCBVTV (cách kho 50 m, độ sâu 5 cm) M52 Mẫu đất lấy ở phía dưới chân đồi, gần cửa hàng bán HCBVTV (cách kho 30 m, độ sâu 5 cm) M62 Mẫu đất lấy ở ruộng trồng lúa (cách kho 100 m, độ sâu 5 cm) 2.2.2. Phương pháp chiết tách và làm sạch mẫu để xác định DDT và các chất chuyển hóa của chúng 2.2.3.1. Phương pháp chiết Chiết lỏng - lỏng được sử dụng để chiết DDT và các chất chuyển hóa ra khỏi dung môi từ đất và trầm tích. Trong bước này cần chọn dung môi chiết thích hợp để chuyển chất cần xác định từ mẫu phân tích sang dung môi chiết. Có nhiều loại dung môi khác nhau có thể được lựa chọn để chiết mẫu, dung môi được lựa chọn phải có độ hoà tan tốt các chất cần xác định và đạt được hiệu suất chiết chất cao nhất. Trong quá trình chiết, không chỉ có chất cần chiết hoà tan vào dung môi chiết, mà còn có nhiều tạp chất khác. Các tạp chất đó sẽ được loại bỏ ở những bước tiếp sau. Mẫu đất và trầm tích dùng trong nghiên cứu là mẫu chất rắn, do vậy DDT và các chất chuyển hóa có thể nằm sâu trong các mao quản hoặc phân tán hấp phụ trên bề mặt các hạt chất rắn. Chiết DDT, DDE, DDD ra khỏi đất và trầm tích là hệ chiết dị thể rắn - lỏng. Hệ số phân bố DDT và các chất chuyển hóa giữa hai pha đạt được cao nhất khi cân bằng của hệ được thiết lập. Để lựa chọn dung môi chiết DDT, DDE và DDD ra khỏi đất và trầm tích người ta dựa vào tính chất hóa lý của dung môi và các chất cần thiết. DDT, DDE và DDD là chất ít phân cực, tan tốt (hệ số phân bố cao) trong các dung môi hữu cơ là hydrocacbon thơm, dẫn xuất halogen, xeton, este, axit cacboxylic,... DDT, DDE và DDD tan kém trong các dung môi hydrocacbon mạch thẳng và mạch vòng no. Trên cơ sở các đặc tính hóa lý của một số loại dung môi, người ta đã nêu ra một số dung môi có thể sử dụng để chiết DDT ra khỏi đất, bảng 7. Bảng 7. Đặc tính hóa, lý của một số dung môi thường được sử dụng để chiết DDT và các chất chuyển hóa của nó ra khỏi đất và trầm tích Dung môi Độ tan trong 100 ml nước(mg) Nhiệt độ nóng chảy (0C) Độ phân cực Nhiệt độ sôi (0C) Isooctan 0,0015 -107,380C 0,4 99 Toluen 0,057 -930C 2,3 110,6 Chloroform 0,0018 -63,50C 0,47 61,2 n-Hexan Không tan -950C - 69 Với các đặc tính hóa lý của dung môi đã nêu, n-hexan đã được chọn làm dung môi chiết DDT và các chất chuyển hóa của chúng ra khỏi đất và trầm tích. 2.2.3.2. Phương pháp làm sạch chất phân tích Dịch chiết chứa DDT và các chất chuyển hóa của DDT có màu vàng được làm sạch bằng axit sunfuric đặc (H2SO4 98,5%). Quá trình này được tiến hành như sau: Thêm từ từ 5 ml H2SO4 98,5% vào dịch chiết, lắc đều, đợi phân lớp, tách bỏ lớp axit có lẫn chất bẩn ở phần dưới. Tiếp tục xử lý mẫu như trên cho đến khi dung dịch mất màu vàng. Sau đó tách DDT và các chất chuyển hóa của chúng ra khỏi các tạp chất bằng sắc ký cột. 2.2.3. Phương pháp xác định DDT và các chất chuyển hóa của chúng Xác định DDT trong đất là một trong những đề tài được thực hiện bởi nhiều nhà khoa học. Nhưng phương pháp thường được sử dụng và đem lại hiệu quả cao nhất là sắc ký khí (GC). Sơ đồ thiết bị sắc ký khí detectơ ion hóa ngọn lửa được mô tả trong hình 5. Hình 3. Sơ đồ thiết bị sắc ký khí có hai detectơ ion hóa ngọn lửa. Hai bộ phận quan trọng nhất của thiết bị sắc ký khí là hệ thống cột tách và detectơ. Nhờ có khí mang chứa trong bom khí (hoặc máy phát khí) mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình sắc ký xảy ra tại đây. Sau khi rời khỏi cột tách tại các thời điểm khác nhau, các cấu tử lần lượt đi vào detectơ, tại đó phát sinh thành tín hiệu điện. Tín hiệu này được khuếch đại rồi chuyển sang bộ ghi, tích phân kế hoặc máy vi tính. Các tín hiệu được xử lý rồi chuyển sang bộ phận in và lưu kết quả. Trên sắc đồ nhận được, sẽ có các tín hiệu ứng với các cấu tử được phát hiện gọi là píc. Thời gian lưu của píc là đại lượng đặc trưng định tính cho chất cần xác định. Còn diện tích của píc là thước đo định lượng cho từng chất trong hỗn hợp cần nghiên cứu. Để xác định DDT và các chất chuyển hóa của DDT trong môi trường đất thường sử dụng detectơ cộng kết điện tử (ECD). Hệ thống phân tích sắc ký khí