BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM TẨY ĐỘC DIOXIN BẰNG VI SINH TẠI SÂN BAY A SO HUYỆN A LƯỚI - THỪA THIÊN HUẾ

1. MỞ ĐẦU

Cuộc chiến tranh kết thúc đã 40 năm, 80 triệu lít thuốc diệt cỏ và rụng lá cây với lượng dioxin là 366 kg (Stellman, …), phun rải trên 2 triệu ha đất đai miền Nam Việt Nam để lại hậu quả nghiêm trọng cho thiên nhiên và con người Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu cho thấy tồn lưu dioxin trong môi trường tại vùng phun rải nhìn chung trên lớp đất bề mặt đều dưới 27ppt. Tuy nhiên, một số điểm nóng (trên 1000ppt) như sân bay Biên Hòa, Đà Nẵng, Phù Cát còn tồn lưu một khối lượng rất lớn dioxin. Ngoài ra còn nhiều điểm ô nhiễm đất mức độ dưới 1000ppt rất gần với khu dân cư sinh sống đang trông chờ được xử lý.

Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, việc tẩy độc dioxin trong đất hiện đang là một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu của Việt Nam. Nhà nước chủ trương xã hội hóa công việc này. Là một tổ chức xã hội nghề nghiệp, Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt Nam (VACNE) tự nhận thấy trách nhiệm tham gia hoạt động này. Được sự dồng tình của các cơ quan nhà nước và địa phương phía Việt Nam, VACNE đã phối hợp với Công ty BJC Hàn Quốc, Viện Khoa học và Công nghệ đại dương Hàn Quốc (KIOST), Viện Độc học Hàn Quốc (KIT) là các tổ chức có năng lực phù hợp tiến hành các công việc liên quan. Sau khi đã cùng nhau xác định địa điểm thực hiện tẩy độc là sân bay A So, huyện A Lưới, tỉnh Thừa Thiên Huế, các chuyên gia Việt Nam và Hàn Quốc đã tiến hành lấy mẫu phân tích nồng độ dioxin trong đất, sau đó tiến hành thử nghiệm phương pháp. Các kết quả phân tích và thử nghiệm đều được báo cáo tại Bộ Tài nguyên và Môi trường trong các năm 2016 và 2017.

2. PHÂN TÍCH ĐỘ TỒN LƯU DIOXIN TRONG ĐẤT TẠI SÂN BAY A SO

Khu vực A Lưới hình thành bởi các dãy núi cao và dốc của dải Trường Sơn Bắc có địa hình phức tạp, địa hình núi cao và trung bình chiếm 3/4 diện tích, địa hình đồi chiếm 19% diện tích. Theo thống kê năm 2004 dân số huyện A Lưới là 39.234 người với mật độ 31 người/km2 trong đó dân tộc ít người chiếm trên 80% gồm các dân tộc Pa Cô, Tà ôi, Kà Tu, Pa hy,…

A Lưới có vị trí quân sự quan trọng trong chiến tranh. Do vậy, theo số liệu được biết trong chiến dịch Ranch Hand phía Mỹ đã phun rải hơn 549.274 gallons trên 70% diện tích tự nhiên trong 270 phi vụ. Tại đây còn có Sân bay A So thuộc xã Đông Sơn nằm phía nam của huyện A Lưới là 1 trong 3 căn cứ không quân cũ của Mỹ.

Huyện A Lưới và sân bay A So là địa điểm đã được được nhiều cơ quan trong nước và nước ngoài nghiên cứu đánh giá tồn lưu và hậu quả ô nhiễm dioxin đối với môi trường và con người, Một vùng được điều tra phân tích AO hoàn chỉnh cả không gian và thời gian từ năm 1996 đến năm 2017 với trên 300 mẫu đất và sinh phẩm (cá, gia cầm, ngũ cốc, lúa gạo, máu và sữa người,…)

Khảo sát của Hatfield (Canada) và Uỷ ban 10-80 năm 1996, 1999, 2000 chỉ ra vùng sân bay A So là điểm nóng tồn lưu dioxin trên 900 pg/g I-TEQ, tỷ lệ% TCDD chiếm 99,5%. Chính quyền địa phương đã cho di chuyển 36 hộ dân và cơ quan xã ra khỏi vùng ô nhiễm. Năm 2007, hàng rào xanh cây có gai được thành lập để ngăn cản mọi hoạt động của người và trâu bò vào khu nhiễm độc.

Gần đây, năm 2013-2014, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã tiến hành kiểm tra tồn lưu dioxin tại điểm nóng này. Các mẫu đất bề mặt tại sân bay A So ghi nhận mẫu có nồng độ dioxin cao nhất là 820 ppt TEQ. Năm 2015, các chuyên gia BJC Hàn Quốc và VACNE đã tiến hành thu 86 mẫu đất của 25 điểm tại hiện trường khu ô nhiễm trên tại sân bay A So. Kết quả phân tích nồng độ dioxin tầng trên mặt 0-10cm bình quân là 61,90 ppt, tầng giữa 25-35cm là 646,79 ppt, tầng dưới 50-60cm là 62,54 ppt. Đặc biệt mẫu đất AL-S10-1 có nồng độ dioxin tới 13.410,48 ppt. “Điểm nóng” dioxin này trong đất tại sân bay A So cho thấy tại đây còn tiềm ẩn những hậu quả của dioxin đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng cần sớm được khắc phục. Bảng dưới đây phản ánh kết quả phân tích nồng độ dioxin trong đất được thực hiện tại KIT.

Bảng 1. Số điểm mẫu có nồng độ Dioxin.

Hình 1. Tiến hành lấy mẫu đất nhiễm dioxin tại hiện trường

3. THỬ NGHIỆM TẨY ĐỘC DIOXIN TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI SINH HÀN QUỐC

Năm 2016, với kết quả thử nghiệm trong phòng, đã phân lập và tuyển chọn 2 vi khuẩn hiếu khí, kỵ khí có hoạt tính dioxygenase có tác dụng phân hủy dioxin là loại Novosphingobium pentaromativorans US6-1 và Corynebacterium variabile IC10, cũng xác định một số các yếu tố môi trường và dinh dưỡng có vai trò tác động nhằm kích thích vi sinh vật phát triển.

JBC, KIOST cùng VACNE đã quyết định tiến hành công trình thử nghiệm ứng dung vi sinh vật để phá hủy dioxin trên hiện trường tại sân bay A So, với quy mô lớn hơn và gắn với điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của hiện trường nhằm tìm kiếm giải pháp thích hợp, ổn định và bền vững đối với việc tẩy độc dioxin trong đất.

- Diện tích thử nghiệm thuộc nơi có mẫu tồn lưu dioxin AL-S10-1 (2015) với khối lượng đất xử lý là 100 m3 (10m × 10m × 1m) khoảng 200 tấn.

- Thời gian thực hiện được tiến hành từ tháng 12 năm 2016 đến hết tháng 5 năm 2017, trong hoàn cảnh bắt buộc, không thể lựa chọn.

3.1. Phương pháp thực hiện

* Vi sinh được chọn gồm 2 loại Novosphingobium pentaromativorans US6-1 và Corynebacterium variabile IC10 từ Hàn Quốc. Cả 2 loại vi sinh vật này được TRBA Đức phân loại An toàn sinh học cấp 1.

* Đất bị ô nhiễm được xử lý theo 2 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Xử lý kỵ khí

+ Máy xúc tham gia vào quá trình phát quang và san lấp mặt bằng và đào súc, nhào trộn nhằm đồng nhất nồng độ ô nhiễm dioxin trong đất

+ Hai chủng vi sinh cùng Sodium Acetate và dưỡng chất được pha loãng vào 02 bồn nước (2.000 L) và được khuấy trộn đều liên tục và phun vào phần đất đã được trộn dưỡng chất bằng máy phun áp lực.

+ Máy xúc liên tục đảo trộn, đảm bảo cho vi sinh được phân bổ đều trong phần đất được xử lý.

+ Đất được trộn đều với dưỡng chất, vi sinh vật đảm bảo độ ẩm 25-30% được đưa vào 2 bể bạt kín, chống thấm (HDPE). 2 lô đất được bọc kín và bảo vệ bằng lưới thép B40, tránh mọi tác động bên ngoài.

+ Thời gian ủ kỵ khí kéo dài 3 tháng (24/12/2016 đến 18/3/2017)

- Giai đoạn 2: Xử lý hiếu khí

+ Sau quá trình xử lý kỵ khí, đất được mở ra, đảo trộn đều ngoài trời với dưỡng chất vi sinh vật và nước như trong giai đoạn trước.

+ Quá trình tác động này làm thủ công không có máy móc tham gia diễn ra ngoài trời. Nhân công liên tục đảo trộn, đảm bảo vi sinh được phân bổ đều trong phần đất được xử lý. Tăng cường cung cấp ôxy và bổ sung nước khi cần thiết luôn giữ độ ẩm trong đất khoảng 25-30%.

+ Công việc diễn ra trong 8 tuần và mỗi tuần 3 lần đảo trộn. Công việc trên tiến hành ngoài trời không có mái che nên gặp trời mưa phải kéo bạt che đậy chống rửa trôi.

Hình 2. Xử lý dioxin tại hiện trường

3.2. Đánh giá kết quả thử nghiệm

- Thử nghiệm làm sạch 100 m3 đất ô nhiễm sân bay A So bằng công nghệ vi sinh (Novosphinggobium pentaromacrivo US6-1 và Corynebacterium variabile IC 10) được đánh giá qua kết quả phân tích của Trung tâm Nghiên cứu độc học môi trường thuộc KIT, Phòng thí nghiệm công nghệ sinh học biển thuộc KIOST và Trường đại học Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc.

Việc phân tích các mẫu đất đồng nhất và đại diện tại 12 điểm cố định ở tầng mặt, tầng giữa và tầng đáy của quá trình xử lý dioxin trong đất của khu thử nghiệm cho kết quả như sau:

- Mẫu đất trước khi xử lý tổng TEQ trung bình là 161,65ppt.

- Mẫu đất sau khi xử lý yếm khí tổng TEQ trung bình 134,45ppt.

- Mẫu đất sau xử lý hiếu khí tổng TEQ trung bình là 104,93 ppt.

Kết quả tổng lượng độc TEQ giảm khoảng 1/3 so với ban đầu với hiệu suất phân hủy dioxin đạt 35%, mặc dù quá trình xử lý trong điều kiện tự nhiên của A So đúng vào mùa mưa, có nhiều khó khăn trong giai đoạn thực hiện hiếu khí và việc đảo đất được thực hiện bằng phương pháp thủ công.

Biểu đồ 1. So sánh nồng độ PCDD/Fs trước khi xử lý sinh học (đất ban đầu) và sau khi xử lý yếm khí và hiếu khí

Để so sánh với các công trình thử nghiệm giải pháp vi sinh khác, có thể lấy kết quả đã thực hiện tại sân bay Đà Nẵng do Cục bảo vệ môi trường Mỹ US.EPA kết hợp với Viện Công nghệ sinh học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam năm 2009 do quỹ Ford tài trợ gồm 4 công thức xử lý kỵ khí và 5 công thức xử lý hiếu khí với quy mô 2 m3 đất nhiễm trong thời gian 6 tháng. Theo đó, công trình này cho kết quả như sau:

- Kết qua xử lý kỵ khí: Nồng độ ban đầu 40.000pptTEQ sau xử lý là 30.000ppt TEQ đạt hiệu suất 25%.

- Kết quả xử lý hiếu khí: Nồng độ ban đầu 50.000pptTEQ sau xử lý là 30.000ppt TEQ đạt hiệu suất 40%.

Điều đó cho thấy, hiệu quả xử lý bằng công nghệ sinh học của Hàn Quốc thực hiện tại A So trong điều kiện ngoài trời còn nhiều khó khăn cũng cho kết quả tương đương như các công nghệ sinh học đã thử nghiệm ở Việt Nam.

Hình 3. Hội thảo báo cáo kết quả thử nghiệm tẩy độc dioxin

4. KẾT LUẬN

Chúng tôi cho rằng kết quả mô hình thử nghiệm giải pháp xử lý ô nhiễm AO/Dioxindioxin nồng độ thấp, khoảng 100 - 200 ppt/TEQ như A Lưới bằng công nghệ sinh học với các chủng vi sinh US6-1 và IC10 đáp ứng yêu cầu kĩ thuật xử lý sinh học hiện hành, giải pháp này phù hợp điều kiện kinh tế xã hội và khả năng tổ chức thực hiện của địa phương. Vì vậy, nên được tiếp tục triển khai để xử lý trên diện tích ô nhiễm còn lại ở A Sho.

5. KIẾN NGHỊ

Hy vọng giải pháp xử lý ô nhiễm AO/Dioxin bằng công nghệ sinh học đã nêu nếu được hoàn thiện sẽ đạt hiệu suất cao hơn, rẻ hơn và có thể nên được áp dụng trên nhiều vùng đất nhiễm dioxin góp phần vào công cuộc khắc phục hậu quả chất độc hóa học do Mỹ sử dụng trong chiến tranh ở Việt Nam.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tạp chí Môi trường, Nghiên cứu thủ nghiệm tẩy độc đất nhiễm dioxin bằng vi sinh vật tại sân bay A Sho, huyện A Lưới, tỉnh Thừa Thiên Huế, số Chuyên đề III, 2017.

VACNE, Báo cáo kết quả phân tích tồn lưu và thử nghiệm phương pháp tẩy độc dioxin trong đất tại sân bay A Sho – A Lưới, 9-2016

VACNE, Báo cáo kết quả thử nghiệm tẩy độc dioxin bằng phương pháp vi sinh Hàn Quốc tại sân bay A Sho – A Lưới 8-2017

Văn phòng Ban Chỉ đạo 33, Bộ Tài nguyên và Môi trường (2014), Đánh giá hiện trạng, đề xuất giải pháp phục hồi môi trường đất canh tác và chính sách hỗ trợ người dân tại vùng ô nhiễm dioxin do bị phun rải thuốc diệt cỏ trong thời gian chiến tranh. Nhiệm vụ chuyên môn.

Viện Khoa học và Công nghệ quân sự, Báo cáo tình hình lựa chọn, đề xuất công nghệ xử lý chất độc dioxin ở sân bay Biên Hòa. 9-2017

Office of the National Steering Committee 33 (C33), Institute of Biotechnology and Environment, Viet Nam Academy of Science Technology (VAST); The Ford Foundation (2010): Bioremediation Pilot Studies for Soil at Da Nang Former US Airbase, Viet Nam.

Dwernychuk L. W., Cau H. D., Hatfield C. T. et al. (2002), Chemosphere 2002; 47:117-137

Stellman J. M. (2003), The extent and patterns of usage of Agent Orange and other herbicides in Viet Nam. Nature 422, 17 April, 2003.