Luận văn thạc sĩ kỹ thuật môi trường đánh giá rủi ro sức khỏe do phơi nhiễm polycyclic aromatic hydrocarbons pahs trong không khí giao thông trên địa bàn thành phố hồ chí minh

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật môi trường đánh giá rủi ro sức khỏe do phơi nhiễm polycyclic aromatic hydrocarbons pahs, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Quách Thị Thanh Mai
• Người hướng dẫn: PGS. Thái Văn Nam
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ TP. HCM
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
• Đề tài: Đánh Giá Rủi Ro Sức Khỏe Do Phơi Nhiễm Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) Trong Không Khí Giao Thông Tại TP. Hồ Chí Minh
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Rủi Ro Sức Khỏe Do PAHs Trong Không Khí Giao Thông

PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) là nhóm hợp chất hữu cơ phức tạp, được biết đến với khả năng gây hại cho sức khỏe con người. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá rủi ro sức khỏe do phơi nhiễm PAHs trong không khí giao thông tại TP. Hồ Chí Minh. Mức độ ô nhiễm không khí tại các khu vực giao thông chính đang gia tăng, gây ra những lo ngại về sức khỏe cho người dân. Việc hiểu rõ về PAHs và tác động của chúng là rất cần thiết để có những biện pháp phòng ngừa hiệu quả.

1.1. PAHs Là Gì Và Nguồn Gốc Của Chúng Trong Không Khí

PAHs là các hợp chất hữu cơ đa vòng, thường được sinh ra từ quá trình đốt cháy không hoàn toàn. Chúng có mặt trong khí thải giao thông, đặc biệt từ xe máy và ô tô. Nguồn gốc chính của PAHs trong không khí giao thông tại TP. Hồ Chí Minh chủ yếu đến từ hoạt động giao thông và công nghiệp.

1.2. Tác Động Của PAHs Đến Sức Khỏe Con Người

PAHs được biết đến là chất gây ung thư và có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng như bệnh hô hấp, bệnh tim mạch và các rối loạn di truyền. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tiếp xúc lâu dài với PAHs có thể dẫn đến nguy cơ cao mắc các bệnh mãn tính.

II. Vấn Đề Ô Nhiễm Không Khí Giao Thông Tại TP

Ô nhiễm không khí tại TP. Hồ Chí Minh đang ở mức báo động, đặc biệt là tại các khu vực giao thông đông đúc. Nồng độ PAHs trong không khí giao thông cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe của người tham gia giao thông mà còn đến chất lượng cuộc sống của cư dân trong khu vực.

2.1. Tình Hình Ô Nhiễm PAHs Tại Các Cửa Ngõ Giao Thông

Nghiên cứu cho thấy nồng độ PAHs tại các cửa ngõ giao thông chính của TP. Hồ Chí Minh có sự chênh lệch lớn giữa mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa, nồng độ PAHs có thể lên tới 6769 ng/m3, trong khi mùa khô là 6266 ng/m3.

2.2. Nguyên Nhân Gây Ô Nhiễm PAHs Trong Không Khí

Nguyên nhân chính gây ô nhiễm PAHs trong không khí giao thông bao gồm xe cộ chạy bằng xăng, hoạt động xây dựng và các nhà máy công nghiệp. Sự gia tăng mật độ dân số và phương tiện giao thông cũng góp phần làm tăng mức độ ô nhiễm.

III. Phương Pháp Đánh Giá Rủi Ro Sức Khỏe Do PAHs

Để đánh giá rủi ro sức khỏe do phơi nhiễm PAHs, nghiên cứu sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại như sắc ký khí kết hợp khối phổ (GC-MS). Phương pháp này cho phép xác định nồng độ PAHs trong không khí một cách chính xác và hiệu quả.

3.1. Phương Pháp Lấy Mẫu Không Khí

Mẫu không khí được lấy tại các vị trí giao thông chính trong thành phố, sử dụng thiết bị bơm cá nhân để thu thập mẫu trong thời gian nhất định. Điều này giúp đảm bảo tính đại diện cho nồng độ PAHs trong không khí.

3.2. Phân Tích Nồng Độ PAHs Bằng GC MS

Sắc ký khí kết hợp khối phổ (GC-MS) là phương pháp chính được sử dụng để phân tích nồng độ PAHs. Phương pháp này cho phép phát hiện và định lượng các hợp chất PAHs với độ nhạy cao, từ đó cung cấp dữ liệu chính xác cho việc đánh giá rủi ro sức khỏe.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Rủi Ro Sức Khỏe Do PAHs

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ PAHs trong không khí giao thông tại TP. Hồ Chí Minh có mức rủi ro trung bình cho người tham gia giao thông. Nếu tính toán dựa trên mức rủi ro cho phép, người dân có thể gặp phải các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng nếu tiếp xúc lâu dài với PAHs.

4.1. Đánh Giá Mức Độ Rủi Ro Sức Khỏe

Mức độ rủi ro sức khỏe được đánh giá dựa trên nồng độ PAHs và thời gian tiếp xúc. Nếu dừng đèn đỏ trong 30 phút, mức rủi ro sẽ tăng lên đáng kể so với việc dừng trong 30 giây.

4.2. So Sánh Với Các Nghiên Cứu Khác

Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ PAHs tại TP. Hồ Chí Minh cao hơn so với nhiều thành phố lớn khác trên thế giới. Điều này cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp kiểm soát ô nhiễm không khí hiệu quả hơn.

V. Giải Pháp Giảm Thiểu Ô Nhiễm PAHs Trong Không Khí

Để giảm thiểu ô nhiễm PAHs trong không khí giao thông, cần có các biện pháp quản lý và chính sách hiệu quả. Việc nâng cao nhận thức cộng đồng và áp dụng công nghệ sạch trong giao thông là rất cần thiết.

5.1. Đề Xuất Các Biện Pháp Quản Lý Ô Nhiễm

Cần có các biện pháp quản lý ô nhiễm không khí chặt chẽ hơn, bao gồm việc kiểm soát khí thải từ các phương tiện giao thông và khuyến khích sử dụng phương tiện công cộng.

5.2. Nâng Cao Nhận Thức Cộng Đồng Về PAHs

Giáo dục cộng đồng về tác hại của PAHs và cách phòng ngừa là rất quan trọng. Các chiến dịch truyền thông có thể giúp nâng cao nhận thức và khuyến khích hành vi bảo vệ sức khỏe.

VI. Kết Luận Và Tương Lai Của Nghiên Cứu Về PAHs

Nghiên cứu về PAHs trong không khí giao thông tại TP. Hồ Chí Minh là rất cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn để có những giải pháp hiệu quả trong việc kiểm soát ô nhiễm không khí.

6.1. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu PAHs

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin về mức độ ô nhiễm PAHs mà còn giúp các nhà quản lý đưa ra các quyết định chính sách phù hợp nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tương Lai

Cần có các nghiên cứu tiếp theo để theo dõi sự biến động nồng độ PAHs theo thời gian và đánh giá tác động của các biện pháp quản lý ô nhiễm không khí đã được áp dụng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN. GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ PAHs. Khái niệm về hợp chất PAHs. Các nguồn phát sinh PAHs.

PAHs từ nguồn phát thải công nghiệp. PAHs từ nguồn nông nghiệp. PAHs trong nước. PAHs trong đất.

PAHs trong thức ăn. PAHs trong không khí. Sự phát thải PAHs trên toàn thế giới. Các ảnh hưởng của PAHs.

Ảnh hưởng cấp tính. Ảnh hưởng đến sức khỏe mãn tính. PAHs gây ra quái thai. Tính gây ung thư của PAHs.

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM. Tình hình nghiên cứu trên thế giới. Phương pháp nghiên cứu PAHs. Phương pháp đánh giá rủi ro.

Tình hình nghiên cứu trong nước. Nghiên cứu PAHs ở các lề đường ở Hà Nội, Việt Nam. Nghiên cứu PAHs ở các lề đường ở TP. Hồ Chí Minh, Việt Nam 30 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. Nội dung 1: Xác định hàm lượng PAHs có trong không khí trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh. Nội dung 2: Đánh giá nồng độ PAHs có trong giao thông ở các cửa ngõ tại Thành phố Hồ Chí Minh. Nội dung 3: Đánh giá rủi ro về sức khỏe do phơi nhiễm không khí giao thông với nồng độ PAHs.

Nội dung 4: Đề xuất một số biện pháp nhằm làm giảm ô nhiễm PAHs, kiểm soát PAHs trong không khí bởi PAHs. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU. Vật liệu để bắt PAHs trong không khí. Dụng cụ lấy mẫu, đo đạc và bảo quản mẫu.

Thiết bị phân tích mẫu GCMS TSQ 8000. Chất chuẩn và hóa chất. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Phương pháp lấy mẫu không khí.

Khu vực lấy mẫu. Thời gian lấy mẫu. Phương pháp lấy mẫu. Phương pháp bảo quản mẫu.

Phương pháp chiết mẫu. Phương pháp phân tích trên máy GCMS. Thiết bị phân tích. Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp phân tích.

Tính toán kết quả PAHs của các mẫu không khí. Đánh giá rủi ro sức khỏe của PAHs đối với người dân. 57 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. ĐẶC ĐIỂM TẠI CÁC VỊ TRÍ LẤY MẪU.

Sơ đồ vị trí các điểm lấy mẫu. KẾT QUẢ NỒNG ĐỘ PAHs Ở CÁC VỊ TRÍ LẤY MẪU. Kết quả nồng độ PAHs ở các vị trí lấy mẫu. Đồ thị biễu diễn hàm lượng PAHs tại các vị trí lấy mẫu.

ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG PAHs TRONG KHÔNG KHÍ GIAO THÔNG Ở THÀNH PHỐ HCM. ĐÁNH GIÁ RỦI RO PAHs. Đánh giá rủi ro dựa trên hệ số tiềm năng ung thư TEF. Đánh giá rủi ro theo chiều hấp thụ.

PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP. Nguồn gốc ô nhiễm PAHs trong không khí giao thông. Đề xuất giải pháp giảm thiểu rủi ro đến sức khỏe do PAHs. 80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.

83 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 84 PHỤ LỤC ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AQI : Air quality index (Chỉ số chất lượng không khí) BaP : Benzo (a) pyrene BaPeq : Nồng độ của BaP tương đương GC-MS/MS : Gas chromatography mass spectrometry (Sắc ký khí ghép khối phổ hai lần liên tiếp) GC-ECD : Sắc ký khí đầu dò bắt điện tử GC-FID : Sắc ký khí đầu dò ion hóa ngọn lửa GFF : Giấy lọc sợi thủy tinh IS : Internal standard (nội chuẩn) EFs : Emission factors (Tổng hệ số phát thải) EPA : Environmental Protection Agency (Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ) HCM : Hồ Chí Minh HPLC : Sắc ký lỏng hiệu nâng cao OEHHA : The Office of Environmental Health Hazard Assessment (Văn phòng đánh giá rủi ro về sức khỏe môi trường) PAHs : Polycyclic Aromatic Hydrocarbons QFF : Giấy lọc sợi thạch anh TEF : The toxicity equivalency factor (Hệ số tiềm năng gây ung thư) WHO : World Health Organization (Tổ chức y tế thế giới) x DANH MỤC CÁC BẢNGs Bảng 1: Kết quả nồng độ PAHs ở một số nơi trên thế giới. 2 Bảng 2: Tiêu chuẩn nồng độ PAHs ở một số quốc gia trên thế giới .1: Tính chất vật lý và hóa học của một số chất trong họ PAHs (US EPA 1995; ATSDR 1995) .2: Phương pháp thông dụng để phân tích PAHs trong không khí ở dạng hạt .3: Phương pháp thông dụng để phân tích PAHs trong không khí ở dạng khí .4: Một vài nghiên cứu về PAHs trên thế giới .5: Nồng độ trung bình, min-max của TSP và hạt PAHs trong không khí tại Thành phố HCM và Osaka, trong năm 2005-2006.6: Bảng giá trị BaPeq ở Việt Nam và Nhật Bản .1: Phân loại mức độ rủi ro (Nguồn: Kofi Asante-Duah, USA, 1997) .2: Danh mục các dụng cụ và thiết bị dùng trong nghiên cứu.3: Các vị trí quan trắc không khí trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh mùa mưa .4: Các vị trí quan trắc không khí trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh mùa khô.5: Thông số làm việc của máy GC-MS/MS .6: Mass và Thời gian lưu của các hợp chất PAHs .7: Nồng độ dãy chuẩn PAHs .8: Độ tuyến tính của các hợp chất PAHs .9: Hiệu suất thu hồi của PAHs từ ống hấp thu và giấy lọc ở 40ppb .10: Hiệu suất thu hồi của PAHs từ ống hấp thu và giấy lọc ở nồng độ 80ppb .11: Giới hạn đo của PAHs.1: Kết quả PAHs ở dạng khí tại các vị trí ở Thành phố Hồ Chí Minh .2: Nồng độ PAHs trung bình ở Thành phố Hồ Chí Minh .3: Nồng độ PAHs một số nước trên thế giới .4: Hệ số tiềm năng tương đương (TEF) cho PAHs thông qua B[a]P (Nisbet và Lagoy 1992)[65] .5: Kết quả LCR đánh giá rủi ro PAHs .6: Mức độ rủi ro PAHs ở các cữa ngõ giao thông chính TP. HCM theo phương pháp 2 .7: Mối liên quan giữa tỷ lệ của một số PAHs (Nguồn Ravindra và các cộng sự 2008).8: Kết quả tỷ lệ của một số PAHs ở các cữa ngõ giao thông chính TP.

79 xii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Các nguồn phát sinh PAHs .2: Phát thải PAHs trên toàn thế giới .3: Các con đường đi của PAH vào cơ thể người .1: Ống hấp thu Orbo 43, Supleco .2: Giấy lọc GFF (Advantec, Ø 47mm, Nhật Bản) .4: Hệ thống máy GCMS TSQ 8000 .5: Các địa điểm lấy mẫu nghiên cứu .6: Hình ảnh mẫu sau khi quan trắc về phòng thí nghiệm .7: Sơ đồ qui trình phân tích mẫu.1: Vị trí các điểm lấy mẫu trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh .2: Biểu đồ nồng độ PAHs theo hai mùa ở Vòng Xoay Hàng Xanh .3: Biểu đồ nồng độ PAHs theo hai mùa ở Vòng Xoay Phú Lâm .4: Biểu đồ nồng độ PAHs theo hai mùa ở Trạm 2 Xa Lộ Hà Nội – Thủ Đức .5: Biểu đồ nồng độ PAHs theo hai mùa ở Ngã 6 Gò Vấp .6: Biểu đồ nồng độ PAHs theo hai mùa ở Vòng xoay An Xương .7: Biểu đồ nồng độ PAHs theo hai mùa ở Ngã Tư Huỳnh Tấn Phát và Nguyễn Văn Linh .8: Biểu đồ nồng độ PAHs theo hai mùa tại 06 vị trí lấy mẫu ở TP.9: Hàm lượng % các hợp chất PAHs trong không khí giao thông ở TP.10: Biểu đồ thể hiện mức độ rủi ro PAHs ở các cữa ngõ giao thông chính TP. HCM theo phương pháp 1 .11: Biểu đồ thể hiện mức độ rủi ro PAHs ở các cữa ngõ giao thông chính TP. HCM theo phương pháp 2. TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI Theo EPA (EPA-540/1-86-013) thì hydrocacbon thơm đa vòng (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs) được biết đến là một họ hợp chất có ảnh hưởng đến sức khỏe của con người khi tiếp xúc hoặc ăn vào đặc biệt các chất có từ 4 đến 5 vòng benzene trở lên thì có khả năng gây ung thư và đột biến gen tương đối mạnh.

Do đó, PAHs đã và đang là mối quan tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới. Trong quản lí về chất lượng thực phẩm, đất, bùn, thực phẩm thì PAHs đã được đưa vào rất nhiều nước trên thế giới, tuy nhiên đối với PAHs trong không khí đang còn bỏ ngỏ ở nhiều nước và chưa thực sự là mối quan tâm của các nhà quản lí môi trường. PAHs đã được quan trắc tại nhiều thành phố lớn và các khu vực trên thế giới. Ô nhiễm PAHs trong không khí đã nhận được sự quan tâm từ nhiều quốc gia và các nhà khoa học (Bảng 1).

Hầu như tất cả các nghiên cứu đều đưa ra các cảnh báo về nồng độ của PAHs có trong không khí ở các đô thị trên thế giới có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của con người khi tiếp xúc. HCM là một trong các thành phố lớn nhất Việt Nam, là một trung tâm văn hóa, khoa học, kinh tế, thương mại và giao lưu quốc tế quan trọng của cả nước. Trong những năm qua, được sự quan tâm của Đảng và Nhà nước, thành phố đã phát triển mạnh mẽ để trở thành một thành phố công nghiệp lớn nhất phía nam. Quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa đã mang lại những thay đổi tích cực, nhưng mặt khác nó cũng đặt thành phố đứng trước hàng loạt vấn đề, trong đó đáng quan tâm nhất là vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là về không khí.

Việc phát triển ngày càng nhiều các khu công nghiệp, khu chế xuất và các nhà máy mới tập trung làm cho mật độ dân số gia tăng mạnh mẽ. Hiện nay, Tp.HCM đã trở thành một thành phố có mật độ dân cư đứng hàng thứ 7 trên thế giới. 2 Do vậy, mối quan tâm về sức khỏe và quản lý về ô nhiễm không khí rất cần thiết cho các cấp chính quyền. Từ nhiều năm nay, Tp.

HCM đã triển khai chương trình giám sát ô nhiễm không khí do các hoạt động giao thông vận tải. Tuy nhiên, vì lý do kinh phí chương trình này mới chỉ tập trung vào một số chỉ tiêu ô nhiễm chính như CO, NOx, bụi, tiếng ồn, chì. Hiện tại có rất ít các nghiên cứu về các hợp chất của PAHs trong không khí ở Thành phố Hồ Chí Minh. Bảng 1: Kết quả nồng độ PAHs ở một số nơi trên thế giới Vị Trí Nồng độ PAHs (ng/m3) Tác giả nghiên cứu Redo 1,3 – 2,6 (bụi và khí) Fernadez (2002) Seoul, Hàn Quốc 89,3 (bụi và khí) Park (2002) Bắc Kinh, Trung Quốc 116 (bụi) Zhou (2005) Quảng Châu, Trung Quốc 313 (bụi và khí) Li (2006) MT.

Tổng nồng độ của PAHs ở dạng hạt bụi vào mùa khô 4,28 ng/m3 và mùa mưa 15,71 ng/m3. Điều này cũng cho thấy nồng độ PAHs trong nghiên cứu này rất đáng quan tâm khi so với nồng độ PAHs trong các nước khác trên thế giới.