Đánh giá rủi ro hóa chất và vấn đề quản lý chất thải nguy hại

Thứ Sáu, 06 Tháng Bảy 2012 2:20 CH

Đỗ Thanh Bái, Hồ Quý Đào, Phậm Việt Hùng Đại học khoa học tự nhiên

Summary:

Chemical risk assessment and toxic chemical management

PCBs used in the electrical transformation oil are the cancer potential chemical. The research used the results of PCB contamination concentration in some soil samples of Hanoi area and applied some necessary data from the IPCS database for toxic chemicals to calculate the risks to get cancer due to contact with PCB-transformation oil contaminated soil. The calculation showed that the risk of cancer in the Yen Phu wastes dumping place is 92.4×10^-6

ĐẶT VẤN ĐỀ

Việc quản lý an toàn hoá chất cũng như việc quản lý chất thải nguy hại ở Việt Nam còn đang là vấn đề mới mẻ. Nếu việc quản lý hoá chất và chất thải nguy hại không được chú ý đúng mức hay không hợp lý về mặt môi trường thì hoá chất nối chung và chất thải guy hại nói riêng sẽ gây ra những tác động sấu tới những thành phần môi trường, đặc biệt là sức kổe con người và các hệ sinh thái nhạy cảm khác, hoặc cấp tính hoặc mãn tính.

Bài trình bày này chỉ đưa ra kết quả nghiên cứu bước đầu về phương pháp đánh giá rủi ro háo chất đối với sức khoẻ con người, cụ thể là tiềm năng gây ung thư (carcinogen) do việc quản lý một loại chất thải có chứa chất gây ung thư – polyclorobiphenyl (PCB) trongt dầu biến thế thải ra môi trường một cách thiếu kiểm soát.

PCB trong dầu biến thế

PCBs – polyclorua biphenyl – là một hỗn hợp các chất aromatic, được sản xuất bằng cách clo hoá biphenyl, có công thức tổng quát là C₁₂H_10-nCl_n (n là số các nguyên tử Cl, thay đổi từ 1 đến 10) (4)

PCB có đến 210 đồng phân (1), và độc tính của mỗi đồng phân phụ thuộc vào cấu trúc của nó. Các đồng phân của PCB có thể gây ra những tác động lâu dài (mãn tính), chủ yếu là khả năng sinh sản và ung thư. Điều quan trọng là PCB có độ phân huỷ sinh học rất thấp (4). Số nguyên tử Cl có mặt trong PCB càng nhiều thì độ phân huỷ sinh học càng thấp. Độc tính của các đồng phân PCB phụ thuộc vào số lượng và vị trí thế của các nguyên tử Cl. Độc nhất là những đồng phân có Cl ở các vị trí 2, 3,7 và 8 .

Trong dầu biến thế, PCB được sử dụng như là phụ gia có tính cách điện rất cao và thực hiện chức năng chống oxyhoá, có tên thương mại là Aroclor. Dầu biến thế được coi là một trong những nguồn gây ô nhiễm PCB lớn nhất. Việc thải dầu biến thế có chứa PCB đã gây nên những nguy cơ mắc ung thư cho con người và động vật thông qua các phương thức tiếp xúc (nhiễm) khác nhau. Trong các cơ sở dữ liệu quốc tế về hoá chất, có thể tìm được các giá trị của “hệ số tiềm năng gây ung thư – CPF” (carcinogenic potency factor).

Xác định rủi ro hoá chất (Risk) đối với PCB

Để tính nguy cơ hay mức rủi ro (xác suất) gây ung thư (RLSK), có thể sử dụng công thức chung sau (1):

I – Là lượng nhiễm trung bình ngày của những người sống trong khu vực ô nhiễm khi tiếp xúc với đất bị ô nhiễm PCB (bỏ qua ô nhiễm không khí), có thể xác định qua công thức sau: I = C * (CR * EF * ED)/ (BW * AT)

Trong đó: C: nồng độ chất ô nhiễm (PCB) tại điểm tiếp xúc

CR mức tiếp xúc (L/ngày, m3/ngày hoặc mg/ngày)

CR = A * DA * ABS * SM

EF: tần số (ngày/năm)

ED: độ dài thời gian tiếp xúc (năm)

BW: trọng lượng cơ thể (kg)

AT: khoảng thời gian nghiên cứu nguy cơ (ngày)

Trong trường hợp tiếp xúc của chất ô nhiễm qua da, đối với người Việt nam, có trọng lượng cơ thể trung bình là 50 kg, diện tích bề mặt da trung bình tương ứng là 12965 cm², với một số giả thiết sau:

A = % da bị tiếp xúc = 20% = 0.2 x 12965 cm² = 2592 cm²

DA : mức dính của đất trên da = 0.5 1 mg/cm2

ABS = mức hấp thụ qua da = 6%

SM : 15% = hệ số tiếp xúc hiệu dụng (tức là do cấu tức của đất chỉ có 15% chất ô nhiễm trong đất được nhiễm vào cơ thể qua da)

EF = tần số tiếp xúc = 365 ngày, 2 lần/ngày

ED: độ dài thời gian tiếp xúc = 20 năm

AT = 21900 ngày (60 năm)

Như vậy: I = 0 16 * 10-6 * C (mg/kg.ngày)

Để tính toán trị số I, cần phải biết giá trị nồng độ C. Khoa hoá, Đại học Quốc gia Hà nội đã tiến hành nghiên cứu phương pháp sắc ký khí (2) phân tích các chất aroclor trong dầu biến thế và trong đất tại các bãi rác ít được kiểm soát. Kết quả với các mẫu đất như sau (3):

Mẫu	Dạng mẫu	Tổng PCB	Ghi chú
S-1	Đất	392 ppb	Xung quanh trạm biến thế
S-2	Đất	330 ppb	Xung quanh trạm biến thế
S-3	Đất	1426 ppb	Đất tại nơi bãi rác
S-4	Đất	18810 ppb	Đất tại khu vực nhà máy điện Yên Phụ
S-5	Đất	73285 ppb	Đất tại khi bãi rác Yên Phụ

 Tại bãi rác Yên Phụ (S5), nơi có khá nhiều dân cư sống quanh khu vực bãi rác thiếu kiểm soát, có thể tính được giá trị I (Lượng nhiễm trung bình ngày) như sau:

I = 0.16 x 10^-6 * C = 0.16 * 73.285 ppm * 10^-6 = 12 * 10^-6 mg/kg.ngày

Sử dụng giá trị CPF đối với PCB là 7.7 (trong cơ sở dữ liệu) ( 1 ), có thể tính được nguy cơ (xác suất) mắc ung thư đối với dân chúng trong vùng xung quanh bãi rác như sau:

Risk =I x CPF

Risk = 7.7 (1/mg/kg.ngày) * 12 x 10^-6 mg/kg.ngày = 92.4 * 10^-6

Đối với những hoá chất và chất thải có tiềm năng gây ung thư, người ta không sử dụng khái niệm ngưỡng, tức là không có mức an toàn. Tuy nhiên khi nghiên cứu mối quan hệ “mức tiếp xúc – phản ứng” đối với chất có khả năng gây ung thư, người ta đã sử dụng khái niệm “mức chấp nhận“. Cụ thể trong trường hợp chất gây ung thư, người ta chấp nhận một giá trị rủi ro (xác suất) nhất định. EPA quy định giá trị đó là một phần triệu (10^-6). Như vậy trong trường hợp này xác suất mắc ung thư tại khu vực nghiên cứu so với tiêu chuẩn Mỹ đã vượt quá trên 92 lần.

Giả thiết số dân có nguy cơ tiếp xúc với đất bãi rác trong khu vực nghiên cứu (bãi rác Yên Phụ) là 5000 người, khi đó số cực đại trường hợp bị mắc ung thư do nhiễm PCB của dầu biến thế qua con đường tiếp xúc với da (M) tính cho suất cả cuộc đời, sẽ là:

M = RISK * Dân số = 84.7 * 10^-6 * 5000 = 0.425

Tương tự có thể tính được đối với trường hợp khu vực S4 (nhà máy điện Yên Phụ cũ), nay đã được bê tông hoá, chỉ có trẻ em đào một số lỗ nhỏ lên để chơi, do đó có nguy cơ tiếp xúc với đất nhiễm dầu có PCB. Với cách đặt các giả thiết tương tụ như trên, có thể tính được nguy cơ mắc ung thư cho trẻ em tại khu vực sẽ là: 0.17 x 10^-6 x 7.7 = 1.3 x 10^-6

Đánh giá kết quả tính toán và thảo luận

Từ những kết quả tính toán về nguy cơ mắc ung thư do tiếp xúc với môi trường nhiễm PCB theo một cách tuy còn rất đơn giản như trên, có thể rút ra một số nhận xét liên quan đến việc quản lý chất thải nguy hại như sau:

Với những vị trí như S1 và S2, là những khu vực người ra vào rất hạn chế (trạm biến thế), thì nguy cơ mắc ung thư do tiếp xúc với đất nhiễm PCB có thể bỏ qua, tuy nhiên cần tính đến việc thải trực tiếp dầu có PCB vào đất như vậy sẽ có nguy cơ gây ô nhiễm nước ngầm, và con người có thể sử dụng nước ngầm và do đó sẽ có một nguy cơ nào đó.

Đối với các khu vực S3, S4 và S5, những số liệu phân tích PCB và tính toán rủi ro mắc ung thư do PCB là đáng kể, do đó những khu vực loại này cần được xem xét trên quan điểm kiểm soát chất thải nguy hại.

Ở Việt nam, ước tính toàn bộ lượng dầu nhập từ Liên Xô cũ, Trung Quốc và Rumani trước đây có chứa PCB là vào khoảng 27000 – 30000 tấn. Một phần lượng dầu này thải ra môi trường hiện vẫn chưa được quản lý theo đúng cách quản lý chất thải nguy hại. Do đó vấn đề này cần được quan tâm hơn nữa không chỉ bởi các nhà quản lý môi trường, các nhà nghiên cứu công nghệ môi trường, mà còn bởi những người làm công tác đánh giá rủi ro hoá chất và sử dụng những kết quả nghiên cứu đánh giá này vào các quá trình ra quyết định về quản lý chất thải nguy hại, cũng như những doanh nghiệp liên quan đến phát sinh chất thải.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Hazardous Waste management, Michael D. lager: Phillip L. Buckingham. McGraw – Hill, Inc. ERM, 1994

2. The analysis of polychlorinated biphenyl in waste oil, Institute for Env. studies E-89/06 (1989)

3. Phân tích PCB trong dầu biến thế và đất Phạm Hùng Việt và các cộng tác viên, ĐHQG Hà nội, Hội Thảo Quản lý hoá chất quốc gia, Hà nội 12/1997

4. IPCS CD-ROM (WHO-IPCS) 1997

• Hiện trạng và giải pháp cải thiện MTLĐ tại một số doanh nghiệp đóng, sửa chữa tàu thủy ở Việt Nam (06/07/2012)
• Xử lý các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và tác động đến lợi ích doanh nghiệp (06/07/2012)
• Thực trạng sử dụng, quản lý chất thải túi nilon ở Việt Nam và định hướng giải pháp từ góc độ kinh tế (06/07/2012)
• Mô phỏng ONKK từ nguồn thải công nghiệp tại địa hình đồi núi – TH nhà máy xi măng Bỉm Sơn, Thanh Hóa (06/07/2012)
• Tình hình phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đô thị ở Việt Nam (06/07/2012)
• Công nghệ xử lý nước, nước thải ở Việt Nam - thực trạng và thách thức (06/07/2012)
• Quyết định số 432/QĐ-TTg Phê duyệt Chiến lược Phát triển bền vững Việt Nam giai đoạn 2011 – 2020 (06/07/2012)
• Hội thảo Ứng dụng kiểm kê nguồn ô nhiễm (PSI) (06/07/2012)
• Chỉ thị số 02/CT-TTg : Về việc quản lý nhà nước đối với các hoạt động khoáng sản (05/07/2012)
• Luật năng lượng nguyên tử - Luật số: 18/2008/QH12 (05/07/2012)