SỰ HÌNH THÀNH DIOXIN TỪ PHƯƠNG PHÁP ĐỐT RÁC

Đã có rất nhiều lo ngại về dioxin-polychlorinated dibenzo dioxin (PCDDs), polychlorinated dibenzo furan (PCDFs), và polychlorinated biphenyls (PCB) gây ô nhiễm trong môi trường vì tác động bất lợi của những hóa chất này đối với sức khỏe con người đã được biết đến trong nhiều năm. Khả năng ô nhiễm dioxin gần đây không chỉ được các nhà khoa học môi trường mà cả dư luận quan tâm vì điôxin được hình thành trong quá trình đốt chất thải công nghiệp và sinh hoạt và thoát ra môi trường qua khí thải từ các lò đốt. Do đó, nhu cầu cấp thiết là phải điều tra các cơ chế hình thành hoặc các con đường phản ứng của các hóa chất clo này để có thể tìm ra các cách giảm tác động ô nhiễm môi trường của chúng.

Một lò đốt quy mô nhỏ được kiểm soát tốt đã được sử dụng cho các thí nghiệm trong tài liệu tham khảo cốt lõi của bài viết  này. Các bài báo này báo cáo việc điều tra sự hình thành dioxin từ quá trình đốt cháy các mẫu mô phỏng chất thải, bao gồm các loại giấy khác nhau, các loại gỗ, lá rụng, mẫu thực phẩm, polyetylen (PE), polystyren (PS), polyvinyl clorua (PVC) , polyvinylidene clorua, polyethylene tetraphthalate (PET), và các loại sản phẩm nhựa khác nhau. Các mẫu này cũng được đốt với clorua vô cơ (NaCl, KCl, CuCI2, MgCl2, MnCl2, FeCl2, CoCl2, tro bay và nước biển) hoặc clorua hữu cơ (PVC, chlordan và pentachlorophenol) để khảo sát vai trò của hàm lượng clo và / hoặc sự hiện diện của các kim loại khác nhau trong sự hình thành điôxin. Một số mẫu, chẳng hạn như báo, bị đốt cháy sau khi chúng được ngâm tẩm với NaCl hoặc PVC, cũng như được đốt chung với clorua. Vai trò của các điều kiện đốt, bao gồm nhiệt độ buồng, nồng độ O2 và nồng độ CO, trong sự hình thành dioxin cũng đã được nghiên cứu. Dioxin (PCDDs, PCDFs và coplanar-PCBs) hình thành trong khí thải từ một lò đốt quy mô nhỏ được kiểm soát, nơi các mẫu chất thải thí nghiệm được đốt, được phân tích bằng sắc ký khí/khối phổ. Sự hình thành tổng số PCDFs cao hơn nhiều so với PCDDs trong tất cả các mẫu. Tổng số PCDFs bao gồm 70% -90% tổng số dioxin được hình thành. Tổng lượng PCDF được tạo thành dao động từ 0,78 ng/g (giấy báo) đến 8,490ng/g (PVC được đốt cháy ở nồng độ CO cao). Tổng lượng PCDDs được hình thành dao động từ 0,02ng/g (giấy báo) đến 430ng/g (PVC). Coplanar PCBs được tìm thấy ở mức thấp nhất trong số các chất dioxin được hình thành. Mức độ hình thành của chúng dao động từ 0ng/g (giấy báo) đến 77,6ng/g (PVC).
Rõ ràng là các mẫu có clorua vô cơ hoặc hữu cơ tạo ra nhiều dioxin hơn so với mẫu không có clorua khi đốt trong các điều kiện tương tự. Không rõ rằng clorua vô cơ và hữu cơ đóng góp khác nhau như thế nào trong việc hình thành dioxin. Trong số các kim loại được kiểm tra, đồng dường như có hoạt tính đối với sự hình thành dioxin cao hơn các kim loại khác. Nó không chỉ hoạt động như một chất xúc tác mà còn như một chất truyền clo không đồng nhất. Giá trị đại lượng tương đương độc tính (TEQ) thường tương quan với lượng clo trong mẫu và lượng dioxin hình thành trong khí thải từ lò đốt. Tuy nhiên, khi cùng một mẫu được đốt ở các nhiệt độ khác nhau, mẫu được đốt ở nhiệt độ thấp mang lại giá trị TEQ cao hơn so với mẫu được đốt ở nhiệt độ cao. Các mẫu không chứa clo hoặc không được đốt cháy bằng clorua có giá trị TEQ thấp. Ngược lại, các mẫu có hàm lượng clo cao, chẳng hạn như PVC (51,3%), cho giá trị TEQ cao.

Nhiệt độ đốt có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành dioxin trong khí thải từ quá trình đốt vật liệu thải. Tuy nhiên, không có mối quan hệ đáng kể nào giữa sự hình thành dioxin và nhiệt độ trong buồng được báo cáo trong các bài báo chính. Tuy nhiên, rõ ràng là sự hình thành điôxin xảy ra ở nhiệt độ trên 450 ° C và giảm đáng kể ở nhiệt độ trên 850 độ C. Phản ứng xảy ra trong lò đốt là vô cùng phức tạp, và có nhiều yếu tố ngoài nhiệt độ đốt ảnh hưởng đến sự hình thành điôxin. Mặc dù có thể đưa ra giả thuyết về cơ chế hình thành hợp lý của dioxin sinh ra trong khí thải theo kết quả thu được từ các thí nghiệm hóa học cổ điển, các phản ứng xảy ra trong lò đốt là vô cùng phức tạp và không đồng nhất. Cần điều tra chi tiết hơn về nhiều yếu tố riêng lẻ ảnh hưởng đến sự hình thành dioxin để tìm cách giảm sự hình thành của chúng trong các lò đốt đơn lẻ và các lò của thành phố.

Nguồn: 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17432330/