CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về rác thải điện, điện tử
1.1.1 Tình hình rác thải điện, điện tử trên thế giới
Khoa học kỹ thuật phát triển đã kéo theo sự ra đời hàng loạt các thiết bị điện tử. Tuy
nhiên, do các thiết bị điện tử lạc hậu quá nhanh và nhu cầu sử dụng chúng ngày càng
nhiều, trong khi chi phí tái chế loại rác này lại quá cao, Theo số liệu của Cục Bảo vệ môi
trường Mỹ (EPA) chi phí xuất khẩu rác điện tử rẻ hơn 10 lần so với chi phí xử lý trong
nước. Điều đó chính là nguyên nhân đẩy những loại rác này vào con đường xuất
ngoại.Chỉ riêng tại Mỹ, mỗi năm có khoảng 300.000 – 400.000 tấn rác thải điện tử được
thu gom để tái chế tại, nhưng có tới 50 – 80% “tìm đường” xuất khẩu sang châu lục khác,
đây là một cách làm tiện lợi và rẻ tiền. Một số nước châu Á, chủ yếu là Trung Quốc,
Malaysia và Việt Nam là điểm đến của các loại rác thải này.Tại Liên minh châu Âu, khối
lượng rác điện tử dự kiến tăng từ 3-5% mỗi năm, còn ở các nước đang phát triển, con số
này sẽ tăng gấp 3 lần vào năm 2010. [3], [13]
Vì lợi ích kinh tế, không ít quốc gia đang phát triển đã tiếp nhận và xử lý loại rác thải
này. Nhưng đi kèm với nó là hàng nghìn tấn phế liệu ẩn chứa rất nhiều độc hại. Theo số
liệu thống kê, hiện châu Á đã trở thành núi rác khổng lồ của thế giới phát triển.
5
Hình 1 : Rác thải điện tử chất thành đống
Chương trình môi trường Liên hợp quốc UNEP nhận định vấn đề then chốt
hiện nay là phải tạo ra một khuôn khổ toàn cầu về xử lý rác thải độc hại, kể cả việc quản
lý, theo dõi hoạt động vận chuyển rác thải để biết được nguồn gốc và điểm đến của nguồn
rác độc hại. Các tổ chức, các nhà khoa học đang nghiên cứu và tìm ra kinh nghiệm xử lí
các loại rác thải như máy tính, điện thoại, acquy, xe hơi, tàu thủy, các linh kiện điện tử
khác…[3]. Những giải pháp giúp giải quyết tận gốc vấn đề rác thải điện tử là gắn trách
nhiệm với nhà sản xuất việc làm này sẽ mang lại hai lợi ích. Thứ nhất, các nhà sản xuất sẽ
đưa chi phí quản lý rác thải vào giá thành sản phẩm, sẽ thúc đẩy họ thay đổi thiết kế sản
phẩm theo hướng thân thiện với môi trường hơn và kéo dài vòng đời của sản phẩm. Thứ
hai, các nhà sản xuất sẽ buộc phải thiết kế các sản phẩm “sạch” hơn bằng cách loại bớt các
chất nguy hiểm, thay thế các chất gây hại bằng cách sử dụng các vật liệu thay thế an toàn
hơn.
1.1.2. Đặc điểm của rác thải điện tử
Rác thải điện tử chứa rất nhiều các kim loại nặng hoặc những hợp chất độc hại với
con người và môi trường sống. Rác thải điện tử làm ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất, ô
nhiễm nguồn nước, gây ra các căn bệnh nguy hiểm. Chất độc sản sinh ra như những chất
liệu không cháy được và các kim loại nặng có thể là mối nguy cơ đối với sức khỏe của
công nhân sản xuất thiết bị và những người sinh sống gần các “núi rác” máy tính phế thải.
Rất nhiều trẻ em địa phương và công nhân làm việc tại những cơ sở tái chế kém chất
6
lượng trên đã mắc những chứng bệnh liên quan đến đường hô hấp, bệnh ngoài da, thậm trí
ung thư do linh kiện điện tử.
Theo Ted Smith, giám đốc điều hành Công ty bảo vệ môi trường ở Califonia, mỗi
máy tính có chứa 1.000 – 2.000 chất liệu khác nhau, trong đó có rất nhiều chất độc hại:
“Một số chất chúng ta đã biết từ lâu như chì, thủy ngân, cadmi. Bên cạnh đó, còn có rất
nhiều chất độc thần kinh. Nhiều người cho rằng máy tính là công nghệ sạch, nhưng họ
không biết rằng bên trong máy tính tiềm ẩn những thứ có thể gây hại cho sức khỏe và môi
trường”.
Trong bảng 1 thống kê các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử và tác hại chủ yếu
của chúng. [3]
Bảng 1: Các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử
Chất độc hại Nguồn gốc trong rác thải điện tử
Tác hại đối với môi
trường và cơ thể sống
Các hợp chất halogen
Polyclobiphenyl
(PCB)
Tụ điện, máy biến thế
Gây ung thư, ảnh hưởng
đến hệ thần kinh, hệ
miễn dịch, tuyến nội tiết
Tetrabrombisphenol-A
(TBBA)
Polybrombiphenyl
(PBB)
Diphenylete
(DPE)
Chất chống cháy cho nhựa (nhựa
chịu nhiệt, cáp cách điện)
TBBA được dùng rộng rãi trong
chất chống bắt lửa của bản mạch
máy in và phủ lên các bộ phận khác
Gây tổn thương lâu dài
đến sức khỏe, gây ngộ
độc sâu khi cháy
Polycloflocacbon
(CFC)
Trong bộ phận làm lạnh, bọt cách
điện
Khi cháy gây nhiễm độc,
chất phá hủy tầng ozon
Polyvinyclorua (PVC) Cáp cách điện
Cháy ở nhiệt độ cao sinh
ra dioxin và furan
Kim loại nặng và các kim loại khác
7
As
Có trong đèn hình đời cũ và lượng
nhỏ ở dạng gali asenua, bên trong
các diod phát quang
Gây ngộ độc cấp tính và
mãn tính
Ba Chất thu khí màn hình CRT Gây nổ nếu ẩm ướt
Be Bộ chỉnh lưu, bộ phận phát tia Độc nếu nuốt phải
Cd
Pin Ni-Cd sạc lại, lớp huỳnh quang
(đèn hình CRT), mực máy in và
trống, máy photocopy
(trong máy photo), trong bo mạch
và chất bán dẫn.
Độc cấp tính và mãn
tính
Cr(VI) Băng và đĩa ghi dữ liệu
Độc cấp tính và mãn
tính, gây dị ứng
Galli asenua Diod phát quang
Tổn thương đến sức
khỏe
Pb
Màn hình CRT, pin, bản mạch máy
in, các mối hàn
Gây độc với hệ thần
kinh, thận, mất trí nhớ
đặc biệt với trẻ em
Li Pin liti Gây nổ nếu ẩm
Hg
Trong đèn hình màn hình LCD, pin
kiềm và công tắc, trong vỏ máy.
Gây ngộ độc cấp tính và
mãn tính
Ni
Pin Ni-Cd sạc lại hoặc trong màn
hình CRT
Gây dị ứng
Các nguyên tố đất hiếm
( Y, Eu)
Lớp huỳnh quang màn hình CRT Gây độc với da và mắt
Se
Xuất phát từ bộ chỉnh lưu nguồn
điện trong bo mạch, trong máy phô
tô cũ
Lượng lớn sẽ gây hại
cho sức khỏe
Kẽm sunfua
Các bộ phận bên trong màn hình
CRT, trộn với nguyên tố đất hiếm
độc nếu nuốt phải
8
Các chất khác
Các chất độc hữu cơ
Thiết bị hội tụ ánh sáng, màn hình
tinh thể lỏng LCD
Bụi màu
Hộp màu máy in laser, máy
photocopy
Gây độc đến hệ hô hấp
Chất phóng xạ Thiết bị y tế, detector Gây ung thư
1.1.3. Tình hình thu gom, tái chế và xử lý rác thải điện tử ở Việt Nam
Rác thải điện tử ở các nước phát triển đã và đang được đẩy sang cho các nước đang
và kém phát triển. Ở những nơi này chúng được tái chế và xử lý rất thủ công, gây ô nhiễm
môi trường và ảnh hưởng tới sức khỏe người dân. Rác thải điện tử nhập vào Việt Nam chủ
yếu bằng đường biển. Ở miền Bắc chủ yếu ở cảng Hải Phòng, miền Nam là ở thành phố
Hồ Chí Minh. Ở Hải Phòng có rất nhiều công ty, tổ chức nhập khẩu tàu cũ, các thiết bị
điện tử đã qua sử dụng, rác thải điện tử sau khi nhập về được đưa về các cơ sở tái chế (là
hộ gia đình hoặc một tổ chức kinh tế nhỏ). Riêng đối với “rác” là máy tính, tuy chưa có
thống kê chính thức nhưng theo các chuyên gia ước tính, mỗi tháng có khoảng từ 10.000
đến 20.000 bộ máy tính cũ được nhập khẩu vào nước ta mà chưa có cơ quan nào theo dõi
xử lý.
Hình 2: Thu gom rác thải điện tử
Ngoài rác thải điện tử được nhập về còn có cả rác thải điện tử trong nước (số này
cũng không nhỏ) được người dân thu gom. Chúng được chất thành các đống lớn ở ngoài
9
trời, sau khi tái chế thủ công được bán làm nguyên liệu cho các cơ sở sản xuất. Ở các cơ sở
tái chế, rác thải được nhập về từ nhiều nơi thông qua nhiều con đường và dưới nhiều hình
thức.
Việc tái chế thường bao gồm các bước sau:
- Phân loại rác thải nhập về.
- Tách riêng những nguyên liệu khác nhau (nhựa, kim loại…), lấy ra những thứ còn
dùng được. Dây kim loại thì đốt nhựa để lấy kim loại, đối với nhựa thì nghiền nhỏ, rửa
sạch, phơi khô….
- Đóng gói và chuyển đến các nơi tiêu thụ (thường dùng làm nguyên liệu đầu cho các
ngành sản xuất khác ).[14]
Hình 3: Tái chế rác thải điện tử
Hiện nay ở Việt Nam có nhiều hộ gia đình làm nghề thu gom và tái chế rác thải điện
tử, có những nơi cả làng cùng làm nghề này. Việc xử lý và tái chế rác thải điện tử còn rất
lạc hậu. Các công việc này được làm thủ công bằng tay và các thiết bị xử lý rất thô sơ,
thiết bị bảo hộ lao động cho những người tham gia làm hầu như không có, đồng thời họ
còn tận dụng ngay cả nhà mình là nơi chứa, xử lý, tái chế các loại rác thải này. Với các
điều kiện làm việc này, chất độc có thể bám vào quần áo, dính vào tay, ngoài ra chất độc
còn có thể lọt qua đường hô hấp. Các lao động thủ công đập vỡ các thiết bị, làm chảy các
mối hàn chì để tháo rời các chip máy tính đem bán lại. Chì được gom lại, nung nóng trên
chảo, từ đó làm bay các hơi kim loại độc như chì, cadimi, thủy ngân… và giải phóng
10
chúng vào không khí dưới dạng hơi sương độc hại. Sau khi các “chip” được lấy ra, chì
được “tự do” chảy xuống đất. Thế nhưng, không mấy người làm nghề này hay biết rằng,
chì nằm trong số những chất độc thần kinh mạnh nhất, gây tác hại đặc biệt lên trẻ em và
những bé sơ sinh. Các phế liệu thừa và nước thải của quá trình ngâm rửa sau khi sử dụng
không được xử lý mà thải ngay ra môi trường. Để thu hồi đồng và vàng trong biến thế máy
tính, bo mạch chủ, chip vi tính, người ta cho nung chảy các thiết bị này. Theo những người
này giải thích “Chúng cho rất nhiều vàng”. Vì vậy, hàm lượng các kim loại độc hại tích lũy
trong đất ngày càng nhiều, không khí cũng bị ô nhiễm nặng. Việc xử lý lạc hậu, không
đúng cách đang làm ô nhiễm nghiêm trọng môi trường sống xung quanh, gây rất nhiều
bệnh nguy hiểm. [4], [3]
1.2. Chỉ thị sinh học
Kiểm tra, đánh giá ô nhiễm môi trường nước thường tiến hành với các mẫu: mẫu
nước, mẫu trầm tích, mẫu thực vật nước hoặc dùng các loại chỉ thị sinh học [46].
Để quan trắc, đánh giá chất lượng nước, thường dựa trên kết quả xác định các thông
số lý hóa và được tiến hành một cách định kì, điều đó có nghĩa là chỉ xác định được chất
lượng nước tại từng thời điểm. Phân tích trầm tích tỏ ra có nhiều ưu điểm hơn so với phân
tích nước trong việc kiểm tra, đánh giá sự ô nhiễm kim loại ở sông hồ. Mặc dù hàm lượng
kim loại có thể bị biến động theo thời gian nhưng sự biến động đó ít hơn so với sự biến
động hàm lượng kim loại trong nước. Lớp bùn bề mặt thường bị tác động bởi các chất sa
lắng rồi chính nó thải kim loại vào lớp nước phía trên, bề dày vài centimet của lớp bùn
phía trên phản ánh sự thay đổi liên tục hàng ngày mức độ ô nhiễm.
Các sinh vật sống trong nước hấp thu các chất ô nhiễm từ nước hoặc các hạt lắng
đọng dưới đáy và tích tụ trong cơ thể của chúng. Các sinh vật sống có phản ứng khác nhau
khi bị nhiễm các chất độc hại. Một số loài chịu tác động mạnh bởi ngay hàm lượng thấp
của các chất độc hại trong khi một số loài có khả năng tích tụ lượng lớn chất ô nhiễm mà
không chịu một tác động xấu nào, các loài này được dùng làm chỉ thị cho sự ô nhiễm và
gọi là chỉ thị sinh học
• Chỉ
thị sinh học:
11
Khái niệm chung về chỉ thị sinh học được mọi người thừa nhận là [8 ]
“ Những đối tượng sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan đến
nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxi cũng như khả năng chống chịu một hàm lượng
nhất định các yếu tố độc hại trong môi trường sống và do đó, sự hiện diện của chúng
biểu thị một tình trạng về điều kiện sinh thái của môi trường sống nằm trong giới hạn
nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tượng sinh vật đó.”
Sinh vật chỉ thị ở trong bản luận văn này chúng tôi sử dụng là sinh vật tích tụ:là
những sinh vật chỉ thị, không những có tính chất chỉ thị cho môi trường thích ứng mà
còn có thể tích tụ một số chất ô nhiễm nào đó trong cơ thể của chúng với hàm lượng
cao hơn nhiều lần môi trường bên ngoài( kim loại nặng…) [23]. Nhờ đó bằng
phương pháp phân tích hóa sinh hữu cơ cơ thể chúng, ta có thể phát hiện, đánh giá
mức độ ô nhiễm dễ dàng hơn gấp nhiều lần so với phương pháp phân tích thủy hóa.
Việc dùng các cơ thể sống (sinh vật tích tụ) để đánh giá ô nhiễm môi trường tỏ ra ưu
việt hơn hẳn việc phân tích mẫu nước, mẫu trầm tích. Thứ nhất, hàm lượng kim loại nặng
tìm thấy trong cơ thể sống cho ta nhiều thông tin hơn về tác động sinh học của chất ô
nhiễm tới môi trường. Thứ hai, mẫu nước, trầm tích chịu biến động nhiều cả về thời gian,
không gian cho nên việc kiểm tra đánh giá khó khăn, tốn kém về mặt tài chính [40]. Thứ
ba, sinh vật chỉ thị có sự phân bố địa lý rộng, dễ dàng so sánh mức độ ô nhiễm ở các vị trí
khác nhau [30,46]
*
Điều kiện lựa chọn sinh vật tích tụ:
Các sinh vật tích tụ được lựa chọn thỏa mãn yêu cầu sau:
- Đã được định loại rõ ràng.
- Sinh vật có khả năng thể hiện được sự tương quan đơn giản giữa lượng chất ô
nhiễm tích tụ trong cơ thể chúng và nộng độ trung bình của chất ô nhiễm trong môi trường
hoặc trong những chất nền lắng đọng hay trong thức ăn ở bất kì vị trí nào, dưới bất kì điều
kiện nào.
- Sinh vật có thể tích tụ chất ô nhiễm mà không bị chết.
12
-Sinh vật có đời sống tĩnh tại để đảm bảo rằng chất ô nhiễm mà nó tích tụ có liên
quan đến khu vực nghiên cứu.
- Sinh vật có số lượng phong phú ở khu vực nghiên cứu và tốt hơn là phân bố rộng
( tối ưu là phân bố toàn cầu) để có thể đối chiếu giữa các khu vực.
-Sinh vật có đời sống dài để có thể lấy mẫu nhiều lần khi cần. Sinh vật có đời sống
dài, trải qua quãng thời gian dài của sự ô nhiễm. Đó cũng là minh chứng cho những tác
động đến môi trường trong thời gian dài, không liên tục.
-Sinh vật có kích thước phù hợp để có thể cung cấp những mô đủ lớn cho việc phân
tích. Đặc tính này cũng cần thiết cho việc nghiên cứu sự tích tụ trong những cơ quan đặc
biệt của cơ thể sinh vật.
-Dễ thu mẫu, sinh vật có thể sống lâu trong điều kiện thí nghiệm.
- Ít biến dị.
Trong thực tế khó có loài sinh vật nào có thể đáp ứng được tất cả các tiêu chí trên.Tuy
nhiên, những sinh vật được lựa chọn cho nghiên cứu chỉ cần đáp ứng được một hay một
vài tiêu chí trên là đủ.[40,46]
Tóm lại các loài sinh vật được dùng làm chỉ thị sinh học tốt với môi trường, trong đó
có ô nhiễm kim loại nặng phải chịu được sự ô nhiễm, tích tụ được các chất ô nhiễm, không
bị chết và phải thích ứng được với sự thay đổi mức hàm lượng chất ô nhiễm. Hơn nữa, các
loài này phải phân bố rộng trong khu vực, có tuổi đời kéo dài, có đủ kích thước để lấy mẫu
và thích ứng được với các xử lý ở phòng thí nghiệm, việc định danh, lấy mẫu dễ dàng. Để
phản ánh tình trạng môi trường ở khu vực nào đó các loài chỉ thị phải cư trú cố định, hoặc
di chuyển chậm và hạn chế [40]. Các loài này phải có khả năng tích tụ các chất ô nhiễm
giống các điều kiện môi trường ô nhiễm môi trường. Chỉ có như vậy mới có thể so sánh
các mẫu lấy từ các khu vực khác nhau [40,46].
* Các sinh vật được lựa chọn để làm chỉ thị ô nhiễm kim loại nặng:
-Thực vật, tảo sống dưới nước : Có nhiều ưu điểm khi sử dụng đối tượng này như dễ
lấy mẫu, dễ phân biệt, số lượng nhiều, phân bố rộng có khả năng chống chịu với mức ô
nhiễm cao.
13
- Cá : Có thể hấp thụ kim loại nặng và nhiều chất ô nhiễm khác. Tuy nhiên, cá là loài
di chuyển nên không dễ dàng xác định mối quan hệ giữa hàm lượng chất ô nhiễm trong cơ
thể chúng với nguồn thải ô nhiễm.
-Động vật giáp xác, hai mảnh, ốc : Động vật hai mảnh thường được sử dụng để đánh
giá ô nhiễm kim loại nặng vì chúng đã được định loại rõ ràng, dễ nhận dạng, có kích thước
vừa phải, số lượng nhiều, dễ tích tụ chất ô nhiễm, có đời sống tĩnh tại và có khả năng sống
dài.
Loài nhuyễn thể có hai vỏ cứng như trai, trùng trục, ốc…là các loài thích hợp dùng
làm chỉ thị sinh học để phân tích xác định lượng vết các kim loại [36]. Chúng có khả năng
tích tụ các kim loại vết như Cd, Hg, Pb …với hàm lượng lớn hơn so với khả năng đó ở cá
và tảo [23]. Trai, ốc có thể tích tụ Cd trong mô của chúng ở mức hàm lượng cao hơn gấp
100.000 lần mức hàm lượng tìm thấy trong môi trường xung quanh [53]. Chúng phân bố ở
các khu vực địa lý rộng, thích ứng được với sự thay đổi nhiệt độ cũng như các điều kiện
môi trường khác. Chúng có đủ loại kích thước, sống cố định và phù hợp với việc xử lý
trong phòng thí nghiệm, cũng có thể nuôi cấy chúng ở các môi trường khác nhau [40]. Mặc
dù các loài này đáp ứng được những tiêu chuẩn khắt khe ở trên nhưng một số nhân tố sinh
học, địa hóa cũng gây ra những biến động về mức ô nhiễm ở ốc, trai, hến. Các yếu tố kích
thước, lượng thịt, mùa sinh sản, nhiệt độ, pH của môi trường là những yêu tố ảnh hưởng
tới sự tích tụ chất ô nhiễm trong cơ thể chúng. Trên thế giới đã có một số công trình nghiên
cứu về hàm lượng kim loại nặng trong mô các loài thân mềm có vỏ cứng, các chương trình
kiểm tra, đánh giá môi trường quốc tế đã thiết lập một số tiêu chuẩn lấy mẫu và xử lý mẫu
để giảm thiểu sai số như: mùa lấy mẫu, lấy mẫu theo độ sâu, kích thước của loài được lựa
chọn làm chỉ thị sinh học [30]. Việc nghiên cứu sử dụng các sinh vật tích tụ để đánh giá ô
nhiễm kim loại nặng ở trong nước là vấn đề có tính thực tiễn cao nhằm xây dựng chỉ thị
sinh học riêng phù hợp với điều kiện nước ta, hạn chế những tác động xấu của kim loại
nặng tới môi trường và sức khỏe cộng đồng.
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét