Degradation of chlorinated hydrocarbons by natural mineral pyrite

Hội thảo Môi trường và Phát triển bền vững, Vườn Quốc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010 
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010 
__________________________________________________________________________________________ 
Degradation of Chlorinated hydrocacrbons by natural mineral pyrite 193 
Pham Thi Hoa, PhD, Environment and Natural Resources Department Nong Lam University 
DEGRADATION OF CHLORINATED HYDROCARBONS BY 
NATURAL MINERAL PYRITE 
Pham Thi Hoa, PhD. 
Environment and Natural Resources Department 
Nong Lam University 
Abstract 
Pyrite, an abundant natural mineral, has received a lot of attention due to its cause to 
acidification of soil and groundwater in the presence of oxidants of which oxygen is the most 
important. However, in the presence of oxygen, this research found an interesting ability of pyrite 
toward degradation of chlorinated pollutants which have known resist in natural environment. 
Laboratory batch experiments were conducted to investigate reactivity of pyrite aerobically 
degrade chlorinated hydrocarbon at room temperature and pressure. Trichloroethylene (TCE) and 
chlorobenzene (CB) were used as model compounds represented for aliphatic and aromatic 
chlorinated hydrocarbons, respectively. Pyrite was showed effectively degrade both compounds 
under the experimental condition. Degradation of these compounds was pseudo first order 
reaction. Rate of degradation of TCE (ktce = 0.013h-1) was higher than of CB (kcb = 0.005 h-1). 
These results showed the potential for application of pyrite in remediation of chlorinated 
pollutants without the needs of any special condition such as high temperature or pressure which 
normally need for other catalysts. 
Keywords: pyrite, chlorinated hydrocarbon, trichloroethylene, chlorobenzene, degradation, 
aerobic condition. 
1. INTRODUCTION 
Anthropogenic production, release, and dispersal of organochlorine compounds into natural 
settings at the earth’s surface are a matter of widespread environmental and epidemiological 
concern (Harr, 1996). The widely uses in a variety of applications in the industrialized world and 
their tend to persist in the environment, where they remain available for bioaccumulation in 
organisms and their toxification, are really a problematic issue. The toxicity of organochlorine 
compounds is correlation to the presence of chloride element in their structure. There were many 
efforts try to dehalogenation of organochlorine using catalysts or microorganisms. However, 
products or intermediates of the abiotic dehalogenation process were sometime still toxic 
compounds (R. Weerasooriya and B. Dharmasena (2001), Woojin Lee and Bill Bachelor (2002, 
2003), Hara et al. (2006)). 
Hội thảo Môi trường và Phát triển bền vững, Vườn Quốc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010 
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010 
__________________________________________________________________________________________ 
Degradation of Chlorinated hydrocacrbons by natural mineral pyrite 194 
Pham Thi Hoa, PhD, Environment and Natural Resources Department Nong Lam University 
Pyrite, the most abundant of all metal sulfide minerals, is ubiquitous in natural system. Pyrite 
is found in anoxic marine sediments, submarine hydrothermal vent systems, terrestrial hot spring 
environments, and especially in acid sulfate soil. Whether the source of the pyrite is shale or 
other rock with substantial accessory iron sulfide mineralogy, or dumps of waste material from a 
mining operation, the weathering of this pyrite can result in the acidification of large tracts of 
stream, river, and lake systems and the destruction of living organisms. Where anthropogenic 
influences have been involved, this is termed acid mine drainage (AMD), whereas the more 
general case is termed acid rock drainage (ARD). There is now a very substantial literature 
dealing with all aspects of AMD and ARD (J. Donald Rimstidt and David J. Vaughan, 2002). 
Besides of the unwanted characteristic during oxidation process, pyrite was also found its 
application as a potential solar energy material due to its semiconducting properties (Ennaoui et 
al., 1993) and as photocatalyst due to its exceptionally high light absorption coefficient. The low 
energy requirement for its synthetic, abundance of its elements and non-toxicity deserve special 
attention. 
In environmental remediation, pyrite was also applied as a catalyst for abiotic dehalogenation 
of organochlorine (Kriegman-King and Reinhard (1994), Weerasooriya and Dharmasena (2001), 
Lee and Bachelor (2002, 2003), Carson et al. (2003), Nefso et al. (2005)). Kriegman-King and 
Reinhard (1994) reported the activity of pyrite in dehalogenation of carbon tetrachloride (CCl4) 
under sulfidic (containing HS-) environments with different mineral surface treatments a ...  Berger et al. (1993) and Cohn (2006) reported the pyrite-
induced hydroxyl radical formation in the presence of oxygen and the formatted radical can 
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 200 400 600 800 1000 1200
tim e (h)
C
/C
0
TC E
C B
Expon. (C B)
Expon. (TC E)
Hội thảo Môi trường và Phát triển bền vững, Vườn Quốc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010 
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010 
__________________________________________________________________________________________ 
Degradation of Chlorinated hydrocacrbons by natural mineral pyrite 198 
Pham Thi Hoa, PhD, Environment and Natural Resources Department Nong Lam University 
degrade nucleic acids (RNA and DNA) in the pyrite/aqueous suspension. Hydroxyl radical is an 
extremely strong oxidant that can react nearly instantaneously with most organic compounds. 
This suggested that the presence of pyrite in natural, engineered, or physiological aqueous 
systems might induce the transformation of a wide range of organic molecules. Pyrite suspension 
under abiotic condition was also shown ability to produce hydroxyl radical (Michael J. Borda et 
al., 2003). Lowson (1982) proposed the Fenton-like mechanism of pyrite by oxygen in which the 
reduction of oxygen at pyrite surface can induce hydroxyl radical formation. 
Figure 2 showed the release of chloride ion to the solution by reaction between TCE and CB 
with pyrite as a function of reaction time. Concentrations are shown as chloride ion concentration 
in solution relative to the chloride content in the initial TCE and CB concentration. Chloride 
release up to 85% after 323h for TCE and 61% within 408h for CB reacted with pyrite. The 
results obtained from Figure 1 and Figure 2 showed the reduction of organic compounds fasted 
than release rate of chloride ion to the solution. For example, TCE after 323h reaction reduced 
98% but only 85% of chloride release and CB after 408h reduced 88% while only 61% of 
chloride release to the solution. The different in degradation and dehalogenation may be due to 
the absorption of chloride ion to other reaction products or to pyrite surface. It could also due to 
the presence of chlorinated intermediates or products. It is needed to further investigation the 
reaction products in order to explain this difference. 
Figure 2. The release of chloride ion to the solution in relative to the chloride content in initial 
TCE and CB concentration (C0) in pyrite suspension (100g/L). 
4. CONCLUSION 
Mineral pyrite is abundant and unwanted mineral in acid sulfate soil because pyrite leading to 
the acidification of soil and surface and subsurface water. However, this laboratory results 
showed the potential of degradation ability of pyrite toward chlorinated hydrocarbon. Pyrite was 
found effectively aerobic degradation toward both aliphatic and aromatic chlorinated 
hydrocarbon under mild condition (room temperature and pressure). Aliphatic chlorinated 
compound represented by TCE was faster degraded by pyrite than aromatic compound 
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 100 200 300 400 500
tim e (h)
C
/C
0,
 C
hl
or
ide
TC E
C B
Poly. (C B)
Log. (TC E)
Hội thảo Môi trường và Phát triển bền vững, Vườn Quốc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010 
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010 
__________________________________________________________________________________________ 
Degradation of Chlorinated hydrocacrbons by natural mineral pyrite 199 
Pham Thi Hoa, PhD, Environment and Natural Resources Department Nong Lam University 
represented by chlorobenzene. Haft-life t1/2 of TCE and CB are 53h and 139h, respectively. These 
results show the good potential to use of pyrite in remediation of chlorinated pollutants. 
5. REFERENCES 
Ennaoui, A., Fiechter, S., Pettenkofer, Ch., Aloso-Vante, N., Buker, K., Bronold, M., Hopfner, 
Ch., Tributsch, H. (1993) Iron sulfides for solar energy conversion. Solar Energy Materials 
29, 289-370. 
Nefso E. K., Burn & McGrath (2005) Degradation kinetics of TNT in the presence of six mineral 
surface and ferrous iron. Journal of Hazardous Material 123, 79-88. 
Harr J. (1996) A Civil Action, Vintage Books, U.S.A., ISBN 0-394-56349-2. 
Corey A. Cohn, Richard Laffers, and Martin A. A. Schoonen (2006) Using yeast RNA as a probe 
for generation of hydroxyl radical by earth materials. Environ. Sci. Technol. 40, 2838-2843. 
Corey A Cohn, Steffen Mueller, Eckard Wimmer, Nicole Leifer, Steven Greenbaum, Daniel R 
Strongin and Martin AA Schoonen (2006) Pyrite-induced hydroxyl radical formation and its 
effect on nucleic acids. Geochemical Transactions 7(3), 
Daniel L. Carson, Molly M. Mcguire, A Lynn Roberts and D. Howard Fairbrother (2003) 
Influence of surface composition on the kinetics of alachlor reduction by iron pyrite. 
Environ. Sci. Technol. 37, 2394-2399. 
Cohn C. A.; Borda M. J.; Schoonen, M. A. (2004) RNA decomposition by pyrite-induced 
radicals and possible role of lipids during the emergence of life. Earth Planet. Sci. Lett. 225 
(3-4), 271-278. 
J. Donald Rimstidt and David J. Vaughan (2002) Pyrite oxidation : A state-of-the-art asseement 
of the reaction mechanism. Geochimica et Cosmochimica Acta 67 (5), 873-880. 
Junko Hara, Chihiro Inoue, Tadashi Chida, Yoshishige Kawabe, Takeshi Komai (2006) 
Dehalogenation of chlorinated benzenes by iron sulfide. Proceeding of the Second IASTED 
International Conference, Spain. 
Lowson R. T. (1982) Aqueous pyrite oxidation by molecular oxygen. Chem. Rev. 82(5), 461-497. 
Michelle R. Kriegman-King and Martin Reinhard (1994) Transformation of carbon tetrachloride 
by pyrite in aqueous solution. Environ. Sci. Technol. 28, 692-700. 
M. Berger, M. de Hazen, A. Nejjari, J. Fourier, J. Guignard, H. Pezerat, and J. Cadet (1993) 
Radical oxidation reactions of the purine moiety of 2´-deoxyribonucleosides and DNA by 
iron-containing minerals. Carcinogenesis 14 (1), 41-46. 
Hội thảo Môi trường và Phát triển bền vững, Vườn Quốc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010 
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010 
__________________________________________________________________________________________ 
Degradation of Chlorinated hydrocacrbons by natural mineral pyrite 200 
Pham Thi Hoa, PhD, Environment and Natural Resources Department Nong Lam University 
Michael J. Borda, Alica R. Elsetinow, Daniel R. Strongin, and Martin A. Schooen (2003) A 
mechanism for the production of hydroxyl radical at surface defect sites on pyrite. 
Geochimica et Cosmochimica Acta 67 (5), 935-939. 
Weerasooriya R., Dharmasena B. (2001) Pyrite-assisted degradation of trichloroethene (TCE) 
Chemosphere 42, 389-396. 
White, G. N.; Dixon, J. B.; Weaver, R. M.; Kunkle, A. C. (1991) Clays Clay Miner 39, 70-76. 
Woojin Lee and Bill Batchelor (2002) Abiotic reductive dechlorination of chlorinated ethylenes 
by iron-bearing soil minerals. 1. Pyrite and magnetite. Environ. Sci. Technol. 36, 5147-5154. 
Woojin Lee and Bill Batchelor (2003) Reductive capacity of natural reductants. Environ. Sci. 
Technol. 37, 535-541. 
CÁC ĐƠN VỊ TÀI TRỢ 
TỔNG QUAN 
CÔNG TY TNHH AUREOLE FINE CHEMICAL PRODUCTS 
Thông tin chung: 
Công ty TNHH Aureole Fine Chemical Products (gọi tắt là 
AFCP) là công ty thuộc tập đoàn Mitani Sangyo, trụ sở chính 
đặt tại Kanazawa, Nhật Bản. Công ty AFCP được đặt tại địa 
chỉ: Lô D4-2, KCN Long Bình, Biên Hòa, Đồng Nai. 
Điện thoại: 061. 8899 435~36 Fax: 061. 8899 437 
Công ty AFCP đi vào hoạt động từ tháng 12 năm 2009 với lĩnh vực sản xuất hóa chất và chất 
phụ gia thể lỏng dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm và công nghiệp sản xuất mỹ phẩm. 
Phương châm hoạt động: 
- Tuân thủ pháp luật Việt Nam. 
- Quan hệ tốt với địa phương, thân thiện với môi trường. 
- Sử dụng nguồn tài nguyên với hiệu quả tối đa. 
- Điểm nổi bật là AFCP luôn đặt ra chỉ tiêu chất lượng sản phẩm đạt loại tốt, giao hàng 
đúng hạn, vệ sinh sạch sẽ, môi trường sạch đẹp. 
Tổng quan sản xuất: 
Chitin là chất tự nhiên có nhiều trong vỏ tôm, cua và các loại trai sò, động vật giáp xác Công 
ty AFCP chế biến chitin thành dạng trung gian của Acetyl Glucosamin (NAG), NAG là một loại 
đường amin, có vai trò rất quan trọng trong cơ thể người, chứa nhiều trong sụn và da, có tác 
dụng giữ độ ẩm và chống viêm khớp. 
Hệ thống xử lý nước thải được xây dựng và vận hành nhằm đảm bảo yêu cầu pháp luật. Chất 
lượng nước sau xử lý được kiểm soát, kiểm tra định kỳ và cho qua hồ cá quan trắc. 
Xưởng phân giải Xưởng cô đặc 
Khu xử lý nước thải Hồ cá quan trắc 
Nước thải 
đã qua xử lý 
Toàn cảnh công ty AFCP 
ĐỀ TÀI
Nghiên cứu phát triển
rừng Tràm Trà Sư thành
khu Du Lịch Sinh Thái 
ĐỀ TÀI
Khảo sát tài nguyên sinh
học ở các tỉnh đồng bằng
sông Cửu Long
BỘ MÔN MÔI TRƯỜNG
I. GIỚI THIỆU 
Việc phát triển vũ bão của nền kinh tế trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã tạo ra nhu cầu ưu 
tiên đào tạo đội ngũ những người có khả năng kết hợp hài hòa việc bảo vệ môi trường - tài 
nguyên và phát triển kinh tế. Bộ môn Môi Trường được ra đời vào tháng 11 năm 2009 có chức 
năng thực hiện các hoạt động đào tạo đội ngũ có chất lượng quản lý công nghệ môi trường, 
nghiên cứu khoa học và công nghệ, tổ chức học thuật và tham gia hoạt động ứng dụng khoa 
học kỹ thuật, dịch vụ kỹ thuật trong lĩnh vực môi trường. 
II. NHIỆM VỤ 
Đảm nhận tổ chức đào tạo trình độ đại học ngành Quản lý Công nghệ Môi trường với đầy đủ 
giá trị cốt lõi của Đại học Hoa Sen là Hiếu học, Hiếu tri, Tư duy độc lập, Tinh thần trách 
nhiệm, Chính trực, Năng động, sáng tạo, Cam kết hướng đến chất lượng cao nhất và Tôn trọng 
sự khác biệt, đa dạng. 
-- III. HƯỚNG NGHIÊN CỨU & ĐÀO TẠO 
- Kiến thức cơ bản của các ngành học liên quan trực tiếp đến môi trường như hoá học, sinh 
học, sinh thái học. 
- Tổng hợp các kiến thức để thấy được mối quan hệ tổng hoà của các ngành học trong 
ngành khoa học môi trường cũng như sự phụ thuộc lẫn nhau trong mối quan hệ tổng hoà 
này. 
- Nguyên lý và thực hành của công nghệ và quản lý môi trường 
- Phương pháp tổng quát cũng như đặc thù trong nghiên cứu môi trường hiện đại 
- Các ảnh hưởng của hoạt động kinh tế đến môi trường và của môi trường đến phát triển và 
sức khỏe con người 
- Kiến thức về các phương pháp và công cụ quản lý dự án môi trường tiên tiến. 
- Công nghệ và quản lý môi trường trong khu công nghiệp, trong cộng đồng xã hội và trong 
điều kiện cạnh tranh toàn cầu. 
- Pháp lý về môi trường, tiêu chuẩn môi trường tại Việt Nam và trên thế giới. 
IV. CÁN BỘ GIẢNG DẠY NGÀNH QUẢN LÝ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG 
Tham gia giảng dạy ngành Quản lý công nghệ môi trường có: 1 Giáo sư, 4 Phó giáo sư, 13 
Tiến sỹ cùng nhiều thạc sỹ được đào tạo trong nước và nước ngoài như Thái Lan, Nhật Bản, 
Hàn Quốc, Anh, Thụy Điển, Nga, Pháp, Úc, Hoa Kỳ, Canada (xem chương trình đào tạo 
ngành Quản lý công nghệ môi trường) 
Trưởng bộ môn: PGS. TS. Bùi Xuân An (bxan@hoasen.edu.vn) 
 Taïi Vuõng Taøu: 422 Leâ Hoàng Phong, Phöôøng Thaéng Tam, Tp. Vuõng Taøu 
 Ñieän thoaïi 064.3858792 - Fax: 064.3523698 
 Taïi Coân Ñaûo: 29 Voõ Thò Saùu, Huyeän Coân Ñaûo,Tænh Baø Ròa Vuõng Taøu 
 Ñieän thoaïi: 064.3830150, Fax: 064.3830493 
 Website:www.condaopark.com.vn; Email: @condaopark.com.vn
VƯỜN QUỐC GIA CÔN ĐẢO 
GIỚI THIỆU 
1. Sơ lược 
Vườn quốc gia (VQG) Côn Đảo, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu được thành lập vào ngày 31/03/1993 theo 
Quyết định số 135/TTg của Thủ tướng CP trên cơ sở chuyển hạng từ Rừng cấm Côn Đảo được Hội 
Đồng Bộ Trưởng thành lập năm 1984. VQG Côn Đảo có quy mô diện tích hiện nay là 19.990,7ha, 
bao gồm: 
- Diện tích rừng núi: 5.990,7 ha (của 14 đảo). 
- Diện tích trên biển 14.000 ha. 
Ngoài ra, một hành lang đệm trên biển có diện tích 20.500ha. 
2. Nhiệm vụ, chức năng 
- Bảo tồn và phục hồi các hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái biển, sự đa dạng sinh học và các loài động 
vật, thực vật bản địa, quý hiếm, các sinh cảnh tự nhiên độc đáo của Côn Đảo để Vườn quốc gia Côn 
Đảo trở thành một trung tâm bảo tồn đa dạng sinh học có tầm quan trọng của quốc gia và quốc tế. 
- Bảo vệ nguyên vẹn và phát triển diện tích rừng để gia tăng độ che phủ rừng đầu nguồn các khe, 
suối, bảo vệ đất, góp phần duy trì sự sống trên đảo, cung cấp nguồn nước ngọt cho sinh hoạt và 
phát triển kinh tế, đồng thời bảo vệ rừng nhằm góp phần củng cố quốc phòng và an ninh vùng hải 
đảo tiền tiêu phía Đông Nam tổ quốc. 
- Sử dụng hợp lý tài nguyên đa dạng sinh học và các dịch vụ môi trường rừng để phát triển du lịch 
sinh thái, góp phần xây dựng Côn Đảo trở thành một trung tâm du lịch-dịch vụ chất lượng cao, có 
tầm cỡ khu vực và quốc tế và tạo cơ sở cho sự phát triển bền vững về kinh tế và xã hội của huyện 
Côn Đảo. 
Vườn Quốc gia Côn Đảo - nơi còn tồn tại các hệ sinh thái tự nhiên của rừng, biển rất đa 
dạng, phong phú và hầu như còn nguyên vẹn; tính đa dạng sinh học cao với nhiều loài 
động thực vật quý hiếm và đặc hữu có ý nghĩa tầm quốc gia và toàn cầu. Chính vì vậy, 
chúng ta cần phải trân trọng, giữ gìn và bảo tồn thật tốt những tài nguyên vô giá đó. 
TÀI NGUYÊN ĐA DẠNG SINH HỌC 
Đa dạng sinh học của Vườn quốc gia Côn Đảo được các chuyên gia khoa học trong và 
ngoài nước đánh giá cao. Rừng Côn Đảo có 1.077 loài thực vật bậc cao, có mạch và 160 loài động 
vật trong đó có 44 loài thực vật được phát hiện đầu tiên ở Côn Đảo, có 11 loài thực vật mang tên 
Côn Sơn. Có 31 loài động vật quý hiếm như bồ câu Nicoba, chim Điên bụng trắng, Sóc đen Côn 
Đảo, v.v... Biển Côn Đảo có các hệ sinh thái (HST): HST rừng ngập mặn, HST cỏ biển, HST rạn 
san hô, các HST này là nơi ương nuôi và phát tán nguồn giống các loài thủy sản cho vùng biển 
phía Đông – Nam của Tổ Quốc và khu vực Đông – Nam Á. Có hơn 1.493 loài sinh vật biển được 
ghi nhận tại Côn Đảo trong có các loài quý, hiếm đang có nguy cơ tuyệt chủng trên toàn cầu như 
các loài Rùa biển, Dugong, Cá heo, Trai tai tượng v.v... Vườn quốc gia Côn Đảo có cảnh quan 
thiên nhiên đẹp, hoang sơ, môi trường trong lành. Đa dạng sinh học tại Côn Đảo và cảnh quan 
thiên nhiên là tiềm năng và thế mạnh để Côn Đảo phát triển các loại hình du lịch sinh thái chất 
lượng cao. 
DU LỊCH SINIH THÁI 
Dự án phát triển du lịch sinh thái ở Vườn Quốc Gia Côn Đảo đã được UBND tỉnh Bà Rịa – Vũng 
Tàu phê duyệt theo quyết định 985/ QĐ.UB ngày 12 tháng 3 năm 2000. 
1. Các loại hình du lịch sinh thái 
- Du lịch nghỉ ngơi, tịnh dưỡng, ngắm cảnh, thư giản 
- Du lịch thể thao: Câu cá, leo núi, lặn, đi bộ, đi xe đạp, bơi lội, tắm biển 
- Du lịch kết hợp nghiên cứu khoa học 
2. Các sản phẩm du lịch sinh thái : 
Có 5 điểm và 9 tuyến du lich sinh thái cho du khách bao gồm các hoạt động như: 
- Xem Rùa biển để trứng, xem cua Xe tăng, tham quan rừng,... 
- Xem San hô bằng tàu đáy kính 
- Bơi có ống thở hoặc lặn có bình dưỡng khí khám phá đại dương hải đảo.