TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG

TĨM TẮT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

1. Tên khóa luận tốt nghiệp: “Khảo sát quy trình phân tích DDT
trong đất và bước đầu đánh giá sự tồn dư DDT trong đất tại đồi Hương
Vân, xã Lạc Vệ, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh”.
2. Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Công Tập

3. Giáo viên hƣớng dẫn: ThS. Bùi Văn Năng
4. Mục tiêu nghiên cứu
Khóa luận thực hiện với các mục tiêu sau:
- Khảo sát được quy trình phân tích DDT trong đất, từ đó xác định và
đánh giá được sự tồn dư DDT trong đất tại đồi Hương Vân, xã Lạc Vệ, huyện
Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh.
- Đề xuất được biện pháp ngăn ngừa sự phát tán và giảm thiểu tồn dư
DDT trong đất tại đồi Hương Vân, xã Lạc Vệ, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh.
5. Nội dung nghiên cứu
Khóa luận tiến hành nghiên cứu các nội dung sau:
- Khảo sát quy trình phân tích DDT và DDE trong đất;
- Xác định tồn dư DDT và chất chuyển hóa DDE trong đất tại khu vực
đồi Hương Vân, xã Lạc Vệ, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh;
- Đánh giá sự tồn dư DDT và DDE trong đất tại khu vực đồi Hương
Vân, xã Lạc Vệ, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh;
- Đề xuất biện pháp ngăn ngừa sự phát tán và giảm thiểu tồn dư DDT,
DDE trong đất tại khu vực nghiên cứu.
6. Những kết quả đạt đƣợc
Khoá luận đã đạt được những kết quả sau:

1. Đã nghiên cứu, khảo sát được quy trình tách chiết DDT, DDE ra
khỏi các mẫu đất.
2. Đã nghiên cứu loại bỏ tạp chất ra khỏi dịch chiết chứa DDT, DDE
bằng phương pháp sắc ký cột.
3. Độ thu hồi DDT, DDE bằng phương pháp tách chiết và làm sạch
mẫu đã xác định được giá trị từ 90 - 92,5%, với độ thu hồi này cho phép áp
dụng tốt quy trình này để phân tích DDT, DDE.
4. Đã xác định được tồn dư DDT trong đất tại khu vực nghiên cứu, cụ
thể:
 Nồng độ DDT tổng trong đất của khu vực nghiên cứu từ 1,85 86,71 ng/g, trong đó cao nhất có nồng độ DDT tổng cao gấp 8,67 lần so với
QCVN 15: 2008.
 Nồng độ DDT tổng có xu hướng tăng dần theo chiều từ trên nền kho
hóa chất xuống phía dưới chân đồi.
5. Đất tại khu vực nghiên cứu đã phát hiện được chất chuyển hóa của
DDT là DDE, DDE phát hiện thấy ở 7/8 mẫu nghiên cứu với nồng độ cao
nhất là 12,29 ng/g.
6. Khóa luận đã đề xuất các biện pháp ngăn ngừa sự phát tán và giảm
thiểu tồn dư DDT trong đất cho khu vực nghiên cứu, bao gồm 2 biện pháp là
phương pháp cô lập kết hợp trồng cây và phương pháp phân hủy sinh học.
7. Khóa luận đưa ra một số khuyến nghị tập trung vào phát triển hướng
nghiên cứu vấn đề này trong thời gian tiếp theo và đề xuất cho khu vực
nghiên cứu.
Hà Nội, ngày 12 tháng 05 năm 2011
Sinh viên

Nguyễn Công Tập



LỜI CẢM ƠN
Thực hiện kế hoạch đào tạo của trường Đại học Lâm nghiệp, để đánh
giá kết quả học tập của sinh viên sau 4 năm học và làm quen với nghiên cứu
khoa học, được sự đồng ý của Khoa Quản lý TNR&MT, bộ môn Quản lý Môi
trường em tiến hành thực hiện khóa luận tốt nghiệp: “Khảo sát quy trình phân
tích DDT trong đất và bước đầu đánh giá sự tồn dư DDT trong đất tại đồi
Hương Vân, xã Lạc Vệ, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh”. Sau một thời gian
nghiên cứu em đã hồn thành khóa luận này. Em xin được bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc đến Thầy giáo, ThS. Bùi Văn Năng, giảng viên bộ môn Quản lý Mơi
trường đã dạy dỗ, tận tình hướng dẫn trực tiếp em trong q trình thực hiện
khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin cảm ơn tới Ban giám đốc, các thầy cơ giáo cùng tồn thể cán bộ
cơng nhân viên Trung tâm Thí nghiệm - Thực hành Khoa Quản lý TNR&MT,
Trường Đại học Lâm nghiệp đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em
hồn thành khóa luận. Xin cảm ơn sự giúp đỡ của các cán bộ làm việc tại xã
Lạc Vệ, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh.
Cuối cùng em xin cảm ơn gia đình, người thân và toàn thể bạn bè đồng
nghiệp đã động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và thực hiện
khóa luận này. Mặc dù đã nhận được nhiều sự giúp đỡ và bản thân em đã rất
cố gắng nhưng cũng khơng thể tránh khỏi những sai sót. Em mong nhận được
sự chỉ bảo quý báu của các thầy, cô giáo và đóng góp ý kiến của các bạn đồng
nghiệp để có thể hồn thiện khóa luận tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 12 tháng 05 năm 2011
Sinh viên

Nguyễn Công Tập


MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
LỜI CẢM ƠN
TÓM TẮT KHÓA LUẬN

Trang

ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 8
1.1. Giới thiệu về khu vực nghiên cứu ............................................................ 8
1.2. DDT và sản phẩm chuyển hố của DDT .................................................. 8
1.2.1. DDT và tính chất của DDT ................................................................... 8
1.2.2. DDE (dichloro-diphenyldichloroethylene) .......................................... 10
1.3. Ảnh hưởng của DDT đến môi trường và sức khỏe con người ................ 11
1.3.1. Ảnh hưởng đến môi trường ................................................................ 11
1.3.2. Ảnh hưởng đến sức khỏe con người ................................................... 12
1.4. Sự chuyển hóa và biến đổi của DDT trong mơi trường đất .................... 15
1.4.1. Sự tồn lưu của DDT trong đất ............................................................. 15
1.4.2. Sự hấp phụ của DDT trong đất ........................................................... 16
1.4.3. Sự di chuyển của DDT trong đất......................................................... 17
1.4.4. Sự chuyển hóa và phân hủy của DDT trong đất .................................. 17
1.5. Hiện trạng sử dụng DDT trên thế giới và tại Việt Nam .......................... 19
1.5.1. Trên thế giới ....................................................................................... 19
1.5.2. Ở Việt Nam ........................................................................................ 20
1.6. Phương pháp xác định DDT, DDE trong môi trường đất ....................... 21
1.7. Các phương pháp xử lý ô nhiễm DDT ................................................... 18
1.7.1. Phương pháp chôn lấp, cơ lập ............................................................. 18
1.7.2. Phương pháp đốt có xúc tác ................................................................ 19
1.7.3. Phương pháp khử bằng kiềm nóng...................................................... 19

1.7.4. Phương pháp phân hủy sinh học ......................................................... 19
Chƣơng 2. MỤC TIÊU - ĐỐI TƢỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................ 26
2.1. Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................. 26
2.2. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................ 26
2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 26
2.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 26
1


2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu .............................................................. 26
2.4.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa ............................................. 22
2.4.3. Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu ............................................... 27
2.4.4. Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm .................................. 30
2.4.5. Phương pháp so sánh, đánh giá ........................................................... 35
2.4.6. Thực nghiệm ...................................................................................... 35
Chƣơng 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ, XÃ HỘI CỦA KHU
VỰC NGHIÊN CỨU ................................................................................. 36
3.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 41
3.1.1. Vị trí địa lý ......................................................................................... 41
3.1.2. Địa hình .............................................................................................. 41
3.1.3. Khí hậu ............................................................................................... 42
3.1.4. Thủy văn ............................................................................................ 42
3.1.5. Đất đai ................................................................................................ 42
3.2. Điều kiện kinh tế, xã hội ........................................................................ 43
3.2.1. Dân số ................................................................................................ 43
3.2.2. Lao động việc làm .............................................................................. 39
3.2.3. Đầu tư - xây dựng cơ bản ................................................................... 44
3.2.4. Cảnh quan môi trường ........................................................................ 45
Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................... 46

4.1. Quy trình phân tích DDT, DDE trong đất tại khu vực nghiên cứu ......... 41
4.1.1. Đường chuẩn của DDT, DDE ............................................................. 46
4.1.2. Độ thu hồi của phương pháp ............................................................... 50
4.2. Kết quả xác định tồn dư DDT, DDE trong đất tại khu vực nghiên cứu... 52
4.2.1. Kết quả phân tích định tính các chất nghiên cứu trên sắc đồ ............... 47
4.2.2. Kết quả phân tích định lượng các chất nghiên cứu .............................. 49
4.3. So sánh, đánh giá nồng độ DDTs trong vùng nghiên cứu ....................... 58
4.4. Đề xuất biện pháp ngăn ngừa sự phát tán và giảm thiểu tồn dư DDT,
DDE trong đất tại khu vực nghiên cứu ......................................................... 55
4.4.1. Phương pháp cô lập kết hợp trồng cây ................................................ 55
4.4.2. Phương pháp phân hủy sinh học ......................................................... 56
KẾT LUẬN - TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ ........................................ 60
1. Kết luận .................................................................................................... 60
2. Tồn tại ...................................................................................................... 60
3. Khuyế n nghị
61
2


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BVTV:

Bảo vệ thực vật

DDD:

Dichloro-diphenyldichloroethane

DDE:


Dichloro-diphenyldichloroethylene

DDT:

Dichloro-diphenyltricloethane

ECD:

Electron Capture Detector - Detectơ cộng kết điện tử

FAO:

Tổ chức lương thực và nơng nghiệp Liên Hiệp Quốc

GC:

Gas Chromatography - Sắc ký khí

HCBVTV:

Hóa chất bảo vệ thực vật

IUPAC:

International Union of Pure and Applied Chemistry - Liên hiệp
hóa học thuần túy và ứng dụng quốc tế

LD50:


Liều lượng gây chết 50% số sinh vật thí nghiệm

PCBs:

Polychlobiphenyl

POPs:

Persistent Organic Pollutant - Hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm khó
phân hủy

QCVN:

Quy chuẩn Việt Nam

TCCP:

Tiêu chuẩn cho phép

TCVN:

Tiêu chuẩn Việt Nam

U.S.EPA:

U.S.Environmental Protection Agency - Cơ quan bảo vệ môi
trường Hoa Kỳ

WHO:


Tổ chức Y tế thế giới

3


DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1 Thời gian tồn tại của một số loại thuốc bảo vệ thực vật.……….…11
Bảng 2.1 Vị trí lấy mẫu tại khu vực nghiên cứu.………..….….……..….….23
Bảng 2.2 Dung dịch hỗn hợp chất chuẩn pha lỗng.……….….….…...…….31
Bảng 3.1 Diện tích các loại đất xã Lạc Vệ.……….….….……….….…....…37
Bảng 3.2 Tình hình dân số xã Lạc Vệ năm 2009.…………….….………….39
Bảng 4.1 Mối quan hệ giữa số đếm diện tích pic và nồng độ của DDT, DDE ở
các nồng độ 0; 0,1; 0,2; 1; 5 và 10 ppm.……….….….……….….…..……..44
Bảng 4.2 Độ thu hồi các chất DDT, DDE trong q trình chuẩn bị mẫu và
phân tích.……….….….……….….….……….….….……….….….……….47
Bảng 4.3 Kết quả đo các giá trị phân tích.……….….….……….….….…….49
Bảng 4.4 Nồng độ DDT, DDE trong các mẫu đất phân tích trên GC/ECD…50
Bảng 4.5 Số người tử vong do ung thư thôn Hương Vân từ năm 2005 đến năm
2009.……….….….……….….….….……….….….……….….….….…..…54

4


DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1 Cấu trúc của DDT……….………………………….……….….…...4
Hình 1.2 Cấu trúc của DDE………………………….………………………..5
Hình 1.3 Cấu tạo detector cộng kết điện tử (ECD)………………………….18
Hình 2.1 Sơ đồ lưới trịn lấy mẫu…………………………….……………...23

Hình 2.2 Sơ đồ lấy mẫu tại khu vực nghiên cứu…………………………….24
Hình 2.3 Sơ đồ thiết bị máy sắc ký khí………………………….…………..28
Hình 2.4 Chương trình nhiệt độ cột tách của máy sắc ký khí.……….….…..32
Hình 2.5 Sơ đồ tách chiết DDT, DDE từ các mẫu đất để phân tích trên
(GC/ECD)………………………….……………………………….………..34
Hình 3.1 Vị trí xã Lạc Vệ trong huyện Tiên Du………………………….….36
Hình 4.1 Quy trình phân tích DDT, DDE trong đất.………………………...42
Hình 4.2a Sắc đồ chất chuẩn DDE ở các mức nồng độ 0; 1; 0,2 và 1 ppm…42
Hình 4.2b Sắc đồ chất chuẩn DDT ở các mức nồng độ 0; 1; 5 và 10 ppm.…42
Hình 4.3a Đường chuẩn của DDT………………………….………………..44
Hình 4.3b Đường chuẩn của DDE………………………….………….….…45
Hình 4.4 Sắc đồ phân tích mẫu giả DDE trên GC/ECD.…………………….46
Hình 4.5 Sắc đồ phân tích DDT, DDE trong mẫu đất M1-40 .………………..47
Hình 4.6 Sắc đồ phân tích DDT, DDE trong mẫu đất M2-40.………………...48
Hình 4.7 Sắc đồ phân tích DDT, DDE trong mẫu đất M3-20.………………...48
Hình 4.8 Nồng độ DDTs trong các mẫu đất so với QCVN 15: 2008.……….50
Hình 4.9 Nồng độ DDTs trong các mẫu đất theo khoảng cách.……….….…52

5


ĐẶT VẤN ĐỀ
Một vấn đề đang còn tồn tại khá nghiêm trọng ở Việt Nam cũng như
nhiều nước khác trên thế giới, nhất là những nước đang phát triển, là môi
trường sống của con người đang bị đe dọa bởi chính những nguồn ơ nhiễm do
con người tạo ra như chất thải từ các ngành cơng nghiệp (hóa chất, luyện kim,
giấy, xi măng,…), các loại chất thải sinh hoạt và một phần rất quan trọng là
tồn dư của các loại hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) mà con người sử
dụng để nâng cao năng suất mùa màng. Theo ước tính hàng năm trên thế giới
tiêu thụ khoảng 2,5 triệu tấn HCBVTV. Việt Nam trong khoảng 10 năm gần

đây mỗi năm sử dụng khoảng 25.000 - 30.000 tấn HCBVTV [35]. Khi sử
dụng HCBVTV không đúng quy định đã đưa chúng vào môi trường đất, nước
và chuỗi thức ăn của các lồi sinh vật làm ảnh hưởng đến mơi trường sống và
sức khỏe con người.
Những năm trước đây, HCBVTV đã được sử dụng ở nước ta nói chung
và Bắc Ninh nói riêng khá phổ biến nhằm mục đích phịng chống các loại côn
trùng gây hại. Hơn thế nữa, các kho chứa hóa chất cũng rất sơ sài, ý thức về
tác hại hóa chất của bà con nơng dân cịn chưa cao. Vì vậy, sau khi các kho
hóa chất này được chuyển đi nơi khác hoặc không sử dụng nữa, một số nền
kho và số thuốc cịn lại đã khơng được xử lý gây ơ nhiễm mơi trường nghiêm
trọng, trong đó có thôn Hương Vân, xã Lạc Vệ, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc
Ninh, là một điển hình về vấn đề này.
Dichloro-diphenyltricloethane (DDT) là một dạng hợp chất hữu cơ gây
ơ nhiễm khó phân hủy (POPs), được sản xuất để phục vụ cho các mục đích
diệt trừ sâu hại thực vật, diệt cơn trùng, diệt các vectơ gây bệnh,… DDT trong
môi trường thường bị chuyển hóa thành các chất có độc tính thay đổi như
DDE, DDD…; cùng với DDT các hợp chất này khi xâm nhập vào cơ thể,
chúng tích lũy trong mơ mỡ, gây tác hại xấu và nguy hiểm đối với con người
và các loài sinh vật khác.

6


Việc phân tích lượng vết các nguyên tố hay các hợp chất hóa học ln
đóng vai trị rất quan trọng trong theo dõi, kiểm sốt và bảo vệ mơi trường.
Các chất gây ô nhiễm môi trường thường ở những nồng độ rất nhỏ, tùy thuộc
vào loại chất ô nhiễm và mơi trường cụ thể. Nồng độ dư lượng các HCBVTV
nói chung và DDT nói riêng thường rất thấp (cỡ ppm, ppb hoặc thấp hơn)
[31]. Do đó, việc phân tích chính xác chất ô nhiễm ở giới hạn nồng độ thấp
như vậy hồn tồn khơng đơn giản, địi hỏi thiết bị phân tích hiện đại, quy

trình và kỹ năng tách chiết hiệu quả, lựa chọn kỹ thuật phân tích phù hợp.
Nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề trên, đồng thời góp phần
vào việc định hướng, làm giảm bớt tác động của DDT và các chất chuyển hóa
của nó đến môi trường, hạn chế phần nào ảnh hưởng xấu của chúng tới sức
khỏe con người, trong phạm vi của khóa luận tốt nghiệp này, tôi lựa chọn đề
tài: “Khảo sát quy trình phân tích DDT trong đất và bước đầu đánh giá sự
tồn dư DDT trong đất tại đồi Hương Vân, xã Lạc Vệ, huyện Tiên Du, tỉnh
Bắc Ninh”. Kết quả phân tích là cơ sở cho việc đề xuất biện pháp ngăn ngừa
sự phát tán và giảm thiểu tồn dư DDT trong đất tại khu vực nghiên cứu.
Để phân tích mẫu, đề tài sử dụng máy sắc ký khí (GC/ECD) và kỹ
thuật tách chiết lỏng - rắn.

7


Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Giới thiệu về khu vực nghiên cứu
Khu vực nghiên cứu là đồi Hương Vân thuộc thôn Hương Vân, xã Lạc
Vệ, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh. Đây là một trong 6 thôn của xã Lạc Vệ,
huyện Tiên Du, điều kiện địa hình là đồi núi thấp, kinh tế cịn nhiều khó khăn.
Thơn 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
nơng nghiệp.
Năm 1966 Bộ Nơng nghiệp có sơ tán vật tư nông nghiệp về địa phương
với một lượng lớn HCBVTV trong đó có DDT đặt trên núi. Năm 1968 kho
thuốc được chuyển đi. Trong quá trình vận chuyển và thời gian lưu lại tại đây
nhiều thùng thuốc bị đổ, rò rỉ, người dân lấy về sử dụng,… làm cho đất và
nước tại khu vực này bị ô nhiễm các loại HCBVTV. Ngày nay, sau gần 45
năm tồn dư các loại HCBVTV đã giảm nhiều nhưng các chất chuyển hoá của

chúng vẫn là vấn đề đáng lo ngại, gây ô nhiễm môi trường đất, nước, làm
giảm chất lượng cuộc sống cũng như sức khoẻ của người dân trong vùng.
1.2. DDT và sản phẩm chuyển hố của DDT
1.2.1. DDT và tính chất của DDT
DDT được tổng hợp vào năm 1874. Mãi đến năm 1939, bác sĩ Paul
Hermann Muller (Thụy Sỹ) mới xác nhận DDT là một hóa chất hữu hiệu
trong việc trừ sâu rầy. DDT tạo ra trong thời gian đó là niềm hy vọng lớn lao
trong nông nghiệp, dùng chống côn trùng bảo vệ các kho chứa lương thực,
chống bệnh dịch. Khắp nơi trên thế giới, DDT được sử dụng rộng rãi cho việc
diệt côn trùng truyền bệnh sốt rét (muỗi anophen). Khám phá trên của Muller
đã mang lại cho ông giải Nobel về y khoa năm 1984. Nhưng chỉ hai thập niên
sau đó, một số chuyên gia trên thế giới đã khám phá ra tác hại của DDT trên
môi trường và sức khỏe người dân. Đến nay, DDT là loại thuốc trừ sâu bị cấm
sử dụng trên thế giới.
8


a. Công thức phân tử: C14H9Cl5, khối lượng phân tử M=354,5 đvC
b. Công thức cấu tạo
Cl
Cl

Cl

H
Cl

Cl

Cấu trúc phân tử của 4,4'-DDT


Cấu trúc khơng gian của 4,4'-DDT

Hình 1.1 Cấu trúc của DDT
c. Danh pháp
 Tên thơng thường: diclo-diphenyltricloethane (DDT).
 Tên hóa học (IUPAC): 1,1,1-trichloro-2,2bis(4-chlorophenyl)ethane
 Tên thương mại: Anofex, Chlorophenothane, Jeidane, Gesapon,
Intox, Esxit, Dicophane, Neocid,…là một trong những thuốc trừ sâu có lịch
sử lâu đời nhất trên thế giới.
Các đồng phân của DDT là 4,4'-DDT (p,p'-DDT); 2,4'-DDT (o,p'-DDT)
và 2,2'-DDT (o,o'-DDT). Trong công nghiệp, tỷ lệ của ba đồng phân trên nằm
trong khoảng 70-77% : 10-21% : 0-11% [32].
Ngồi ra, DDT có thể chuyển hóa thành DDD và DDE là các chất có
hoạt tính sinh học cao [21].
d. Đặc tính
DDT nguyên chất ở dạng tinh thể, khơng màu, nóng chảy ở nhiệt độ
108,50C - 1090C, nhiệt độ sôi trong khoảng 1850C - 1870C. DDT tan tốt trong
các dung môi hữu cơ, hydrocacbon thơm hay clo hoá như benzen, toluen,
clometan, dẫn xuất halogen, xeton, este, axit cacboxylic,…; DDT tan kém
trong các dung môi mạch thẳng và mạch vịng no, hầu như khơng tan trong
nước, độ tan thấp hơn 0,001 g/l [32]. DDT có thể cháy trong khơng khí sinh
ra khí cay và độc; có thể tác dụng với chất oxi hoá mạnh và các chất kiềm.

9


DDT là hợp chất bền vững, khá bền nhiệt. Khi duy trì ở 100 0C trong
vài giờ DDT cũng khơng bị phân huỷ. DDT nguyên chất không bị phân huỷ
trong các dung dịch có tính axit mạnh, dung dịch muối hoặc đun lâu trong

nước. Trong môi trường ở điều kiện bình thường DDT rất bền vững, tồn tại
trong đất từ 12 tới 15 năm và bị phân huỷ thành DDD, DDE, DDA [37].
e. Độc tính
DDT có độc tính ở mức vừa phải, liều chết LD 50 với chuột là 113-118
mg/kg, trong 96 giờ với cá hồi là 42 g/ml [28]. Trong các đồng phân của DDT
thì 4,4'-DDT có tính độc nhất đối với côn trùng. Thuốc tác động đến côn
trùng bằng con đường tiếp xúc và vị độc. DDT tác động làm tê liệt thần kinh,
ức chế hoạt tính của các men hô hấp, phá hủy các mô mỡ, vách ruột, hạch
thần kinh [12], [31]. DDT tồn tại lâu trên cây, trên nông sản và môi trường
(đất, nước,…) và cả trên cơ thể động vật.
1.2.2. DDE (dichloro-diphenyldichloroethylene)
DDE là một trong những sản phẩm chuyển hóa của DDT và nó có độc
tính mạnh hơn cả DDT.
a. Cơng thức phân tử: C14H8Cl4, khối lượng phân tử M=318,02 g/mol
b. Công thức cấu tạo
Cl

Cl

Cl

Cl

Cấu trúc phân tử của 4,4'-DDE

Cấu trúc khơng gian của 4,4'-DDE

Hình 1.2 Cấu trúc của DDE
c. Danh pháp
 Tên thông thường: dichloro-diphenyldichloroethylene (DDE).

 Tên hóa học (IUPAC): 1,1-bis-(4-chlorophenyl)-2,2-dichloroethene.
d. Đặc tính
10


DDE tinh thể màu trắng, là kết quả của quá trình chuyển hóa DDT.
DDE có xu hướng tích tụ trong mỡ động vật. Do sự ổn định của nó trong chất
béo, DDE hiếm khi thải ra khỏi cơ thể và có xu hướng tăng trong suốt cuộc
đời. DDE cũng có 3 đồng phân là 4,4'-DDE (p,p'-DDE); 2,4'-DDE (o,p'-DDE)
và 2,2'-DDE (o,o'-DDE).
e. Độc tính
Là chất thuộc nhóm thuốc trừ sâu clo hữu cơ, DDE là chất độc thần
kinh, gây ra stress và làm ảnh hưởng tới não. p,p'-DDE làm mỏng vỏ trứng
chim thông qua sự xáo trộn trao đổi canxi, dẫn đến phá vỡ vỏ trứng sớm và
mất nước. Đối với chim tỉ lệ tử vong của phôi cao do bị nhiễm độc DDE.
Những quả trứng chim này chứa trung bình 65,5 mg/kg DDE (tính theo trọng
lượng thơ). Cùng một lượng DDE có tác động khác nhau đối với những lồi
sinh vật khác nhau. Ví dụ, với diều hâu chỉ cần một lượng là 3 mg/kg thì
chiều dày vỏ trứng giảm.Trong khi đó, ở lồi chim ưng lượng DDE là 7
mg/kg khơng làm vỏ trứng mỏng đi [18].
1.3. Ảnh hƣởng của DDT đến môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời
1.3.1. Ảnh hƣởng đến mơi trƣờng
DDT là chất thuộc nhóm HCBVTV chứa clo. Một đặc điểm chung của
loại này là có độ bền vững cao, tồn tại lâu trong môi trường sống. Độ bền
vững trong môi trường sống của các HCBVTV chứa clo được xếp theo thứ tự
giảm dần sau:
Aldrin > Dieldrin > Heptacloepoxit > DDT > Clodan > Lindan >
Endrin > Heptaclo > Toxaphen > Metoxiclo [12].
Ngày nay DDT được tìm thấy ở khắp nơi trong mọi môi trường. Trong
đất DDT khá bền vững, được U.S.EPA xếp vào danh sách các loại hóa chất

phải kiểm sốt vì có nguy cơ gây ung thư cho người và động vật. DDT đi vào
môi trường đất, nước, khơng khí thơng qua các q trình tưới tiêu, phun trên
các diện tích sản xuất nơng nghiệp và rừng để diệt cơn trùng,… Trong đất,
DDT có thể bị suy giảm nhờ các quá trình bốc hơi, quá trình quang phân,
11


phân giải hóa học và phân hủy sinh học. Nhưng những quá trình này diễn ra
rất chậm chạp và tạo ra các sản phẩm chuyển hóa có độ bền tương tự DDT.
Khi phun rải DDT thì một phần DDT đã phát tán vào khơng khí. Q
trình phát tán này khơng chỉ tồn tại trong phạm vi khu vực được phun mà cịn
có thể lan truyền đi xa hơn từ vùng này sang vùng khác, thậm chí từ quốc gia
này sang quốc gia khác. Do DDT đính kèm cùng các hạt nhỏ và được gió
mang theo. DDT có thể bay hơi từ đất vào khơng khí và bị phân hủy thơng
qua q trình quang hóa hoặc do các hoạt động của vi sinh vật.
Khi vào môi trường, DDT xâm nhập vào chuỗi thức ăn, có mặt trong
các mắt xích đầu tiên và tích tụ theo thời gian. Một ví dụ về sự xâm nhập
DDT vào chuỗi thức ăn trong môi trường nước như sau: Các chất hòa tan →
thực vật nổi → tôm, cua → cá bé → cá lớn → …
Trong chuỗi thức ăn diễn ra quá trình tập trung hóa các thuốc trừ sâu,
những mắt xích đầu tiên thường có lượng chất độc nhỏ, càng về cuối chuỗi
lượng chất độc càng tăng và có thể gây ngộ độc. Sinh khối ít ở sinh vật tiêu
thụ là do chúng chỉ sử dụng một phần để phát triển cơ thể, phần cịn lại tham
gia vào q trình trao đổi năng lượng. Giá trị tích lũy của các chất độc khó
phân hủy có hệ số xấp xỉ bằng 10 ở mỗi bậc của chuỗi thức ăn. Như vậy, cá
có thể chứa nhiều chất độc gấp hàng nghìn lần so với mơi trường nước mà nó
sống. Cũng như vậy, sự tích tụ độc chất trong chuỗi thức ăn thường tăng lên
do phản ứng chậm chạp và những chuyển động hạn chế của động vật mang
trong mình những độc tố, vì các con vật ngộ độc nặng dễ làm mồi cho động
vật ăn thịt hơn các con vật khác. Do đó, trong chuỗi thức ăn có ở mơi trường

nước hàm lượng các chất độc cao nhất thường thấy trong cơ thể các loài cá ăn
thịt. Sau đó, các chất độc này có thể chuyển sang các loài chim ăn cá hoặc
trực tiếp sang cơ thể người do ăn thịt chim, cá [17].
1.3.2. Ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời
Những nghiên cứu dịch tễ đã chỉ ra tác hại của DDT và các chất liên
quan tới một số loài. Nhưng các số liệu về ảnh hưởng của nó lên con người thì
12


vẫn chưa được biết đến nhiều. Con người bị nhiễm DDT thơng qua nhiều
cách khác nhau đó là phơi nhiễm trực tiếp và gián tiếp. Phơi nhiễm trực tiếp,
có thể xảy ra qua phổi hoặc qua da. Nhiễm gián tiếp khi ăn các lương thực
phẩm bị nhiễm DDT. DDT đi vào cơ thể qua đường tiêu hóa và tích tụ theo
thời gian trong các mô mỡ và gan của con người. Do đặc tính tích lũy lâu
trong cơ thể, nếu dùng DDT với liều lượng thấp, dài ngày cũng có thể gây
ngộ độc và tử vong. Con người nếu ăn các loại lương thực phẩm đã phun
DDT và trong thời gian dài thì có thể dẫn tới nhiễm độc mãn tính, sinh con
quái thai. Mức độ tối thiểu mà con người có thể chịu đựng và khơng gây hại
là 285 mg/kg [33].
Mặc dù vậy, một số con đường đào thải trong cơ thể đều có khả năng
loại bỏ được các chất dị sinh hóa, các chất độc có thể được tìm thấy trong mồ
hơi, nước mắt, sữa,… Nhiều cơng trình nghiên cứu gần đây cho phép khẳng
định khả năng nhiễm độc của DDT ở những đứa trẻ bú sữa mẹ. DDT được bài
tiết ra ngồi khơng chỉ qua đường nước tiểu và phân mà cịn qua sữa mẹ.
Trong mơi trường ô nhiễm DDT, các bà mẹ dù có tiếp xúc trực tiếp hay
khơng trực tiếp đều có thể nhiễm một lượng DDT, vì DDT xâm nhập vào cơ
thể chủ yếu qua đường tiêu hóa [15].
Vấn đề nghiên cứu về HCBVTV và những ảnh hưởng của nó đến mơi
trường và sức khỏe của con người đã được nghiên cứu trên thế giới. Ở Việt
Nam những năm gần đây đã có nhiều nghiên cứu, báo cáo khoa học về dư

lượng HCBVTV trong các thành phần môi trường. Một số hội thảo chuyên đề
về HCBVTV đã được tổ chức ở Việt Nam với sự có mặt của nhiều nhà khoa
học quốc tế và trong nước, điển hình như:
- Hội thảo về: “Quản lý, sử dụng và đánh giá nguy cơ gây ô nhiễm môi
trường của các HCBVTV.” được tổ chức tại trường Đại học KHTN - ĐH
Quốc Gia Hà Nội (năm 2000). Tại hội thảo này với sự có mặt của các nhà
khoa học, các viện nghiên cứu, trường đại học, nhà quản lý của cơ quan Nhà
nước, công ty, doanh nghiệp,… cùng nhau bàn thảo các vấn đề về chính sách
13


quản lý, sử dụng HCBVTV, phương pháp phát hiện đánh giá ô nhiễm cũng
như công nghệ xử lý các chất thải độc hại nói trên trong mơi trường. Hội thảo
là cơ hội để các nhà khoa học, quản lý, kinh doanh gặp gỡ, trao đổi về mối
quan tâm chung trong lĩnh vực HCBVTV. Qua đó, rút ra được những kiến
thức có giá trị góp phần vào vấn đề quản lý, sử dụng và xử lý ô nhiễm
HCBVTV [35]. Một số nghiên cứu điển hình về HCBVTV đã được báo cáo
như:
- “Đánh giá sơ bộ sự ô nhiễm đất và trầm tích bởi dư lượng thuốc trừ
sâu cơ clo và PCBs tại một vài khu vực thuộc miền Bắc Việt Nam.” của Phạm
Hùng Việt và cộng sự (năm 2000) [35]. Công trình nghiên cứu này với việc
xác định dư lượng thuốc trừ sâu cơ clo và PCBs trong đất và trầm tích bề mặt
tại các khu vực đại diện cho các vùng dân cư, công nghiệp, nông nghiệp là:
thành phố Hà Nội, Việt Trì và Vịnh Hạ Long. Kết quả nồng độ PCB s và các
thuốc trừ sâu nằm trong khoảng 0,64 ng/g đến 120 ng/g (tính theo trọng lượng
khơ). Theo các số liệu tổng hợp về các chất nghiên cứu, tại các khu vực nêu
trên cho thấy có sự tích tụ các chất ô nhiễm hữu cơ này trong đất và trầm tích.
- “Sơ bộ đánh giá mức độ ơ nhiễm thuốc BVTV họ clo hữu cơ và
photpho hữu cơ trên lưu vực sơng Sài Gịn - Đồng Nai.” của Mai Tuấn Anh
và cộng sự (năm 2000) [35]. Cơng trình nghiên cứu đã phân tích xác định đối

với 9 loại thuốc trừ sâu loại cơ clo. Kết quả phân tích cho thấy rằng đã có dấu
hiệu ơ nhiễm thuốc BVTV họ cơ clo hữu cơ trong bùn lắng của hệ thống sơng
Sài Gịn - Đồng Nai. Tuy nhiên, mức độ ơ nhiễm chưa cao nhưng cần có
chương trình giám sát.
- “Phân tích thuốc trừ sâu họ Pyrethroid bằng sắc ký khí.” của Nguyễn
Anh Mai và Philip Marriott (năm 2000) [35]. Nghiên cứu này với đối tượng là
thuốc trừ sâu họ Pyrethroid và máy sắc ký khí GC/ECD. Kết quả phần trăm
độ thu hồi của phương pháp phân tích với các chất phân tích từ 50, 100 đến
140%.

14


- “Đánh giá sơ bộ sự ô nhiễm đất bởi một số chất hữu cơ ơ nhiễm khó
phân hủy ở Bắc Ninh” của Vũ Đức Toàn (năm 2007) [16]. Với đối tượng
nghiên cứu là các mẫu đất, trầm tích lấy tại tỉnh Bắc Ninh và chất nghiên cứu
là DDT và các chất chuyển hóa của nó. Nồng độ DDT tổng phân tích được
nằm trong khoảng nhỏ hơn giới hạn phát hiện đến 160,86 ng/g.
Nhìn chung các nghiên cứu trên, các tác giả đã chỉ ra dư lượng một số
thuốc BVTV trong một số môi trường ở các khu vực cũng như một số phương
pháp xác định nó. Đây là nguồn tài liệu rất quí báu trong nghiên cứu về vấn
đề HCBVTV trong thời gian tiếp theo.
Với khu vực nghiên cứu của đề tài là đồi Hương Vân, xã Lạc Vệ, huyện
Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh đến nay vẫn chưa có nghiên cứu nào về ô nhiễm
HCBVTV mà cụ thể là DDT. Khu vực này gần đây mới chỉ biết đến là một
điển hình về ơ nhiễm HCBVTV thơng qua các phương tiện thông tin đại
chúng. Từ ý nghĩa khoa học của các cơng trình nghiên cứu trên và thực tiễn
cho thấy, việc xác định tồn dư HCBVTV nói chung và DDT nói riêng trong
đất của khu vực này từ đó đề ra các giải pháp xử lý thích hợp làm giảm thiểu
tác dụng xấu, là một việc làm rất có ý nghĩa để bảo vệ sức khỏe con người và

giữ gìn mơi trường.
1.4. Sự chuyển hóa và biến đổi của DDT trong môi trƣờng đất
1.4.1. Sự tồn lƣu của DDT trong đất
Khả năng tồn tại và thời gian tồn tại của thuốc BVTV trong đất là tổng
hợp kết quả của tất cả các phản ứng xảy ra trong đất tác động đến thuốc, khả
năng thoái biến của thuốc dưới tác động của các điều kiện môi trường (pH,
nhiệt độ, ánh sáng, vi sinh vật,…) trong đất. Đặc tính di động của thuốc cũng
quyết định sự có mặt của thuốc trong mơi trường. Thành phần hóa học của
thuốc cũng quyết định sự bền vững của thuốc trong đất: thuốc trừ sâu lân hữu
cơ chỉ tồn tại trong đất một thời gian ít ngày. Thuốc trừ sâu clo hữu cơ lại tồn
tại trong đất lâu hơn 2 - 35 năm hay lâu hơn nữa. Đối với môi trường, chất
nào càng tồn tại lâu thì khả năng gây ơ nhiễm mơi trường càng cao [7].
15


Bảng 1.1 Thời gian tồn tại của một số loại thuốc bảo vệ thực vật [7]
Loại thuốc
Thuốc trừ sâu clo hữu cơ

Thời gian tồn tại
2 - 35 năm

Thuốc trừ cỏ: Triazin, Atrarin, Simazin

1 - 2 năm

Thuốc trừ cỏ: Axitbenzoic, Amiben, Dicamba

2 - 12 tháng


Thuốc trừ cỏ có ure: Monuron, Diuron

2 - 10 tháng

Thuốc trừ sâu lân hữu cơ

1 -12 tuần

Thuốc trừ sâu cacbamat

1 - 8 tuần

Từ Bảng 1.1 cho thấy, thuốc trừ sâu cơ clo hữu cơ bền vững hơn nhiều
so với các thuốc trừ sâu loại khác (cơ photphat, cacbamat). Trường hợp của
DDT trong đất là phổ biến nhất. Những nghiên cứu trên đất canh tác cho thấy,
tùy theo liều lượng sử dụng, thời gian phân hủy hết 95% DDT trong môi
trường đất là từ 4 - 30 năm [26].
Số phận và đặc tính của DDT trong mơi trường đất chịu ảnh hưởng của
một số yếu tố, bao gồm sự hấp phụ, di chuyển và phân hủy quang, phân hủy
sinh học, phân hủy hóa học .
1.4.2. Sự hấp phụ của DDT trong đất
Đối với thuốc BVTV nói chung, chúng có thể liên kết chặt với đất. Hai
q trình liên quan đến hiện tượng này là quá trình hấp phụ và tạo thành liên
kết hóa trị (Khan, S.U et al., 1981) [29]. Các cấu tử khoáng và đặc biệt các
cấu tử hữu cơ có ý nghĩa lớn trong việc tạo ra các liên kết giữa thuốc và đất.
Trong đất với tỷ lệ chất hữu cơ vài phần trăm, các chất khoáng được bao bọc
với một lớp mỏng các chất hữu cơ tạo nên sự hấp phụ tốt ban đầu với thuốc
hoặc chất chuyển hóa của chúng. Hơn nữa, các chất hữu cơ có thể tạo nên liên
kết hóa trị với thuốc hoặc chất chuyển hóa làm cho chúng liên kết chặt với đất
(Menzer, R.E.et al., 1986) [24].

Song song với quá trình hấp phụ của các HCBVTV trong đất là quá
trình hấp phụ HCBVTV của đất. Có rất nhiều kiểu hấp phụ song hấp phụ trao
đổi ion là quan trọng nhất, bao gồm:
16


Hấp phụ anion: Các loại thuốc BVTV trong thành phần có các nhóm
chức như (-OH), (-NH2), (-COOR) khi phân ly đều tồn tại dưới dạng ion âm
và dễ dàng bị keo đất mang ion dương hấp phụ.
Hấp phụ cation: Khi các phân tử thuốc tồn tại dưới dạng cation thì quá
trình hấp phụ sẽ rất mạnh mẽ vì keo đất chủ yếu là keo âm [7].
DDT là thuốc trừ sâu khơng phân cực, khơng bị ion hóa như các
hydrocarbon clo hóa khác, vì vậy DDT hấp phụ trong đất nhờ lực
Vanderwalls và liên kết kị nước. Rất nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, sự lưu
giữ và biến mất hoạt tính của DDT trong đất có liên quan tới lượng chất hữu
cơ có trong đất. Ngày nay, người ta phỏng đốn rằng số lượng DDT trong
lịng đất có thể lên đến khoảng 300.000 tấn.
1.4.3. Sự di chuyển của DDT trong đất
Sự di chuyển của DDT trong mơi trường đất có thể xảy ra dưới dạng
hòa tan hoặc hấp phụ trên các hạt đất và được dòng chảy của nước đưa đi
hoặc di chuyển dưới dạng bay hơi. Sự phân bố của DDT không đồng đều
trong các tầng đất và trong các vùng đất. Theo đa số các nhà nghiên cứu, khả
năng thấm sâu của DDT thường không quá 30 – 40 cm đối với đất canh tác.
DDT có thể phân bố khắp các lớp đất và thực tế người ta thấy DDT mất đi
một phần trong đất do DDT bị bốc hơi khỏi bề mặt đất vào khơng khí. Tốc độ
bốc hơi của DDT trong đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trước hết phụ thuộc
vào áp suất hơi bão hòa, nhiệt độ, độ ẩm mơi trường và các tính chất của đất
(thành phần cơ giới, sét) và khả năng hấp phụ của đất [34], [36].
1.4.4. Sự chuyển hóa và phân hủy của DDT trong đất
Sự chuyển hóa và phân hủy của DDT trong mơi trường đất đóng một

vai trị quan trọng trong sự tiêu hủy của DDT. Sự chuyển hóa và phân hủy của
DDT chủ yếu bao gồm các yếu tố: phân hủy hóa học, quang phân hủy (quang
phân), phân hủy sinh học.
 Quang phân: quá trình phân giải do tia tử ngoại gây ra, được thực
hiện trên lớp đất mặt. Tốc độ quang phân nói chung là chậm chạp nhưng giữ
17


vai trò quan trọng trong việc phân giải thuốc BVTV. Q trình quang phân có
ý nghĩa ở chỗ một số chất nhờ quang phân mà quá trình phân giải vi sinh vật
được mạnh hơn, tồn dư thuốc trong đất ngắn hơn [7]. Trong điều kiện chiếu
tia cực tím, nhiệt độ 90 - 950C, DDT bị ơxi hóa đến mức độ hình thành CO 2
theo thời gian như sau: 25% sau 26 giờ; 50% sau 66 giờ; 75% sau 120 giờ.
 Phân giải hóa học: các phản ứng của DDT trong môi trường đất chủ
yếu là các phản ứng thủy phân và oxi hóa. Các phản ứng thủy phân và biến
đổi cả bằng thủy phân sinh học và phi sinh học. Sự phân hủy DDT trong đất
có thể mơ tả theo sơ đồ sau [37]:
HCl

R

R
C

CCl2

R
CH

COOH


R

(DDE)

R

CH

(DDA)

CCl3

R
(DDT)

R
CH
H2

HCl

CHCl2

R
(DDD)

DDT bị khử thành DDD và có thể chuyển hóa chậm thành DDE bởi
phản ứng dehydro hóa, clo hóa khi khuếch tán qua các lớp đất có chứa khoáng
sét. Sự phân hủy này xảy ra do tương tác của DDT với các vùng hoạt động ở

trên bề mặt của khoáng sét đồng ion.
 Phân hủy sinh học: đối với thuốc BVTV nói chung, đây là con
đường phân giải chủ yếu trong đất. Tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt
động bình thường của vi sinh vật đất như: nhiệt độ, tỷ lệ nước, tỷ lệ chất hữu
cơ, điều kiện oxi hóa khử, pH đất đều có ảnh hưởng đến phân giải vi sinh vật.
Tính chất của bản thân thuốc BVTV cũng liên quan mật thiết với việc phân
giải vi sinh vật như: các loại thuốc gốc hydroxyl (-OH), carboxyl (-COOH),
amin (-NH2) và nitro (-NO2) đều bị phân giải. Các hợp chất hữu cơ chứa clo
chỉ bị thủy phân từng phần một cách chậm chạp. Chính vì vậy mà các hợp
chất này khá bền trong đất [7].
18


Con đường phân hủy DDT ở mức lớn trong môi trường đất hiện vẫn
chưa biết rõ. DDT bị phân hủy đáng kể trong đất dưới điều kiện kị khí nhưng
rất chậm; dưới điều kiện ưa khí thành DDE. Chẳng hạn như ở 35 0C, nồng độ
ban đầu của DDT là 0,1 mg/l thì trong điều kiện yếm khí: 0,1% nồng độ biến
mất sau 5 ngày; 0,7% nồng độ biến mất sau 41 ngày [26].
1.5. Hiện trạng sử dụng DDT trên thế giới và tại Việt Nam
1.5.1. Trên thế giới
DDT được tổng hợp đầu tiên vào năm 1874 bởi Zeidler, nhưng thuộc
tính thuốc trừ sâu của DDT thì đến năm 1939 mới được khám phá. Trong thế
chiến thứ hai, DDT được dùng để trừ côn trùng mang vectơ gây bệnh, sau đó
được dùng rất rộng rãi để trừ dịch hại trong nông nghiệp, diệt trừ sinh vật
mang mầm bệnh (muỗi gây sốt rét), ngoại ký sinh của gia súc và các côn
trùng trong nhà. Từ năm 1940, hơn 4 tỷ kg DDT được sử dụng, trong đó có
khoảng 80% được sử dụng trong nông nghiệp. Năm 1961, ở Mỹ sử dụng
khoảng 160 triệu kg, tổng sản phẩm DDT toàn cầu trong một năm ước tính là
10.000 tấn có thể thải ra môi trường. Bắc Mỹ và Châu Âu quy định sử dụng
DDT có phần nghiêm ngặt, nhưng ở Châu Á, Châu Phi và Nam Mỹ vẫn sử

dụng một lượng DDT đáng kể [26].
Nhiều nước đã cấm sử dụng DDT nhưng không phải quốc gia nào cũng
thực hiện nghiêm ngặt. Ở Liên Xô cũ, lúc đầu không thể không dùng DDT
trong việc diệt các loại ve (loại mang viêm não Taiga), bởi trong trường hợp
đặc biệt này chưa tìm được loại thuốc nào khác thích hợp; hay ở Trung Âu có
một số cơn 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 [18].
Tại Hoa Kỳ từ năm 1992, DDT đã bị cấm sử dụng hẳn. Tuy nhiên cho
đến 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. Theo tài liệu của National Safety
Council (Hội đồng quốc gia về an toàn) Hoa Kỳ (7/1998), năm 1962 Hoa Kỳ
19


tiêu thụ 80 triệu kg DDT và sản xuất 82 triệu kg, nhưng tới năm 1972 thì chỉ
tiêu thụ 2 triệu kg.
Do việc sử dụng DDT lan tràn đã hủy hoại động thực vật ở 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 chuyển sang dùng các
loại thuốc khác. Tuy nhiên, hiện nay WHO nói khơng có loại thuốc nào hiệu
quả như DDT về công dụng diệt muỗi.
Quỹ động vật hoang dã thế giới (WWF) và nhiều nước nước công
nghiệp đã ủng hộ ban hành lệnh cấm toàn bộ việc sử dụng DDT bắt đầu từ
năm 2007. WWF cũng khuyến cáo dùng màn tẩm thuốc hay phun thuốc diệt
côn trùng một cách hạn chế để diệt muỗi. Tuy nhiên, hàng triệu người khơng
có tiền mua vì nó đắt gấp 3 lần so với việc phủ quét DDT lên tường nhà.
Hiện nay, DDT vẫn được sử dụng trên những cánh đồng ở Châu Phi,
Ấn Độ, Trung Quốc. Cách giải quyết vấn đề POPs, đặc biệt là sử dụng DDT

trong nông nghiệp và ngành y tế là tìm ra được chất thay thế có hiệu quả.
1.5.2. Ở Việt Nam
DDT được sử dụng lần đầu tiên ở Việt Nam vào năm 1949 để phòng
ngừa bệnh sốt rét. Tuy nhiên, số lượng DDT được dùng năm 1961 lên tới 315
tấn và giảm xuống còn 22 tấn trong năm 1974. Từ năm 1957 đến năm 1990,
tổng số lượng DDT nhập cảng chỉ có 24.022 tấn. Mặc dù việc sử dụng DDT
đã bị cộng đồng quốc tế cấm từ năm 1992, nhưng nhập khẩu và sử dụng DDT
ở Việt Nam vẫn tiếp tục cho đến năm 1994. Trong khoảng từ năm 1992 đến
năm 1994, mỗi năm số lượng DDT nhập khẩu vào Việt Nam từ Nga lên đến
423.358 tấn và từ Mỹ 300 tấn. Theo số liệu đánh giá sơ bộ của Phịng kiểm
sốt - Cục ơ nhiễm mơi trường, đến tháng 11 năm 1997 cả nước còn tồn 3.640
kg HCBVTV cấm sử dụng ở Việt Nam bao gồm DDT, trong đó 66,6% thuộc
nhóm các hợp chất hữu cơ khó phân hủy và trên 5000 kg HCBVTV ngồi
danh mục được phép sử dụng ở Việt Nam. Năm 2004, số lượng thuốc được
20


xem như có hiệu lực phịng trừ đối với sâu bệnh nhưng có độc tính cao giảm
27%.
Một thực trạng hiện nay đó là nhiều khu vực trên cả nước đang bị ô
nhiễm nghiêm trọng bởi các kho thuốc trừ sâu DDT từ thời chiến tranh tồn
lại. Theo thống kê mới nhất hiện nay, về các khu vực bị ô nhiễm do
HCBVTV tồn lưu và các kho lưu giữ HCBVTV tồn lưu (gọi tắt là điểm tồn
lưu HCBVTV). Cả nước có 95 điểm tồn lưu HCBVTV gây ô nhiễm môi
trường; 240 điểm tồn lưu HCBVTV gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và
đặc biệt nghiêm trọng. Trong đó, Nghệ An là tỉnh có nhiều điểm tồn lưu
HCBVTV nhất trên cả nước, với 78 điểm tồn lưu HCBVTV gây ô nhiễm môi
trường; 188 điểm HCBVTV gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và đặc
biệt nghiêm trọng [4].
Hiện nay, DDT được xếp trong danh mục thuốc trừ sâu cấm sử dụng ở

Việt Nam.
1.6. Phƣơng pháp xác định DDT, DDE trong môi trƣờng đất
Trước đây, khi chưa có các phương pháp hố lý hiện đại, phương pháp
duy nhất là oxy hoá để chuyển các hợp chất chứa clo hữu cơ thành vô cơ rồi
dùng phương pháp chuẩn độ bằng AgNO3. Ngày nay, cùng sự phát triển mạnh
mẽ của khoa học kỹ thuật. Phương pháp phổ biến là dùng máy sắc ký khí với
detector cộng kết điện tử (ECD) hay detector khối phổ. Một trong những ưu
điểm của phương pháp sắc ký khí (GC/ECD) là có độ nhậy rất cao: giới hạn
phát hiện dưới của các detector ECD có thể đạt 1 - 10 ppb (10-9). Detector
ECD có độ chọn lọc cao, rất nhậy với các hợp chất hữu cơ chứa clo nhưng lại
hầu như không nhậy với đa số các hydrocarbon khác. Do vậy, ảnh hưởng của
các tạp chất hữu cơ khác sẽ được làm giảm đáng kể.
Trong sắc ký khí, q trình tách chất là một quá trình phức tạp, phụ
thuộc nhiều yếu tố: bản chất của chất cần phân tích, cách tiến hành sắc ký,
bản chất của các pha. Trong cột sắc ký khí, mẫu được tách do sự phân bố giữa
pha tĩnh và pha động nhờ cơ chế hấp phụ, phân bố hoặc kết hợp cả hai cơ chế
21


này: pha khí (pha động) và pha lỏng hoặc pha rắn (pha tĩnh). Nếu pha tĩnh là
lỏng thì ta có sắc ký khí lỏng (GLC), cịn pha tĩnh là rắn thì ta có sắc ký khí
rắn (GSC). Các chất cần phân tích có thể ở dạng lỏng hoặc khí được pha
lỗng trong dung mơi và được bơm vào cột sắc ký khí. Khí mang sẽ mang
chất cần phân tích đi qua các phần của cột và tách chúng thành các đơn chất.
Các chất này được xác định nhờ detector.
Nguyên lý hoạt động của máy sắc ký khí được trình bày ở Chương 2.
Hai bộ phận quan trọng nhất của thiết bị sắc ký khí là hệ thống cột tách và
detector. Các máy sắc ký khí thường sử dụng hai loại cột: cột nhồi và cột mao
quản. Sự phân loại này hầu như dựa vào cấu tạo của chúng. Tuy nhiên, các
tính chất và ứng dụng lại rất khác nhau. Việc lựa chọn loại cột nào dựa trên

bản chất và tính phức tạp của mẫu cần phân tích cũng như khả năng đáp ứng
kỹ thuật và tài chính của mỗi phịng thí nghiệm. Các thiết bị sắc ký khí hiện
nay cũng được trang bị khá nhiều loại detector khác nhau như: detector ion
hóa ngọn lửa (FID), detector dẫn nhiệt (TCD),… Mỗi loại detector có lĩnh
vực ứng dụng riêng đặc trưng bởi độ nhậy, độ chọn lọc, tính ổn định. Để phân
tích lượng vết các hợp chất chứa clo, detector cộng kết điện tử (ECD) là lựa
chọn tối ưu.
- Detector cộng kết điện tử ECD (Electron Capture Detector): Cấu tạo
detector cộng kết điện tử (ECD) được nêu trong Hình 1.3. Detector cộng kết
điện tử (ECD) hoạt động dựa trên đặc tính của các chất có khả năng cộng kết
các điện tử tự do trong pha khí (trừ khí trơ). Khả năng cộng kết điện tử lớn
hay nhỏ là phụ thuộc vào cấu trúc của các hợp chất cần phát hiện. Khả năng
đó tương đối nhỏ đối với các hợp chất hydrocacbon no. Ngược lại, khi các
hợp chất có chứa nhóm chức hoặc đa liên kết (liên kết đơi hoặc ba) thì khả
năng bắt giữ các điện tử sẽ tăng hẳn lên, đặc biệt là nếu trong phân tử của các
hợp chất này có chứa các nguyên tử halogen (clo, brom,…) [20]. Như vậy, để
xác định tồn dư DDT và các chất chuyển hóa của DDT trong mơi trường đất,

22