MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài luận án Bụi nano hay bụi siêu mịn (nanoparticles hay ultrafine particles) là những hạt bụi có đường kính khí động học (AED) ≤ 100 nm (PM0,1). Bụi nano trong không khí có thể được sinh ra bởi rất nhiều quá trình khác nhau kể cả trong tự nhiên lẫn trong các hoạt động của con người, nhưng nguồn chủ yếu là hoạt động giao thông, nấu ăn, sưởi ấm, hút thuốc [1]. Nguy cơ tiềm ẩn của bụi nano lên sức khỏe con người rất khác so với các dải bụi có kích thước lớn hơn (như PM10 và/hoặc PM2,5) bởi khi được hít vào chúng lắng đọng rất mạnh trên tất cả các vùng của cơ quan hô hấp nhờ cơ chế khuếch tán.
Các hạt bụi nano ảnh hưởng mạnh hơn và độc hơn các bụi khác (như PM10 và/hoặc PM2,5) do có tổng diện tích bề mặt riêng lớn hơn, có thể hấp phụ nhiều độc tố (như kim loại nặng, PAH, dioxin, vi sinh vật gây bệnh truyền nhiễm vv…) hơn [2, 3]. Kích thước nhỏ của bụi nano tạo điều kiện cho việc hấp thu vào các tế bào, sau đó di chuyển vào các tế bào biểu mô và nội mô rồi xâm nhập vào hệ tuần hoàn, hệ bạch huyết để tới các vị trí rất nhạy cảm như tủy xương, hạch bạch huyết, lá lách, tim. Ngoài ra, bụi nano còn có thể xâm nhập vào hệ thần kinh trung ương. Đặc biệt, khi các hạt bụi nano được tích điện, chúng có thể gây ra những tác động lớn hơn tới sức khỏe con người bởi khả năng tích tụ trong phổi của chúng tăng lên 5-6 lần so với các hạt không tích điện có cùng kích thước [2].
Ngoài ảnh hưởng tới sức khỏe, các hạt bụi nano cũng đã được chứng minh là có tác động đáng kể đến môi trường bởi chúng có thể ảnh hưởng tới tính chất hóa học và quang học của khí quyển, thay đổi quá trình hình thành mây phản xạ và hấp thụ năng lượng bức xạ và gây nên những biến đổi trong hệ thống thời tiết - khí hậu và góp phần làm biến đổi khí hậu [4]. Chính vì vậy, những nghiên cứu về bụi nano trong không khí và “hành vi” của chúng trong môi trường đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây tại các nước phát triển. Tuy nhiên, tại Việt Nam - một trong những nước có nồng độ bụi trong không khí ở mức cao [5, 6] - các nghiên cứu về bụi mới chỉ dừng lại với bụi PM2,5. Cho đến thời điểm tác giả thực hiện nghiên cứu này (2014), trong kho dữ liệu mở vẫn chưa thấy có một nghiên cứu nào ở Việt Nam về bụi nano và phần đóng góp của các loại nguồn thải tới nồng độ của chúng trong không khí, mặc dù những nghiên cứu theo hướng này hết sức quan trọng về cả ý nghĩa khoa học lẫn ý nghĩa thực tiễn (công tác bảo vệ môi trường).
1 luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep Hiện nay, trên thế giới cũng chưa có ngưỡng chuẩn của bụi nano. Tuy nhiên, với những bằng chứng về tác động tiềm tàng của bụi nano tới sức khỏe và con người, rất có thể tiêu chuẩn về bụi nano sẽ được đề cập đến trong thời gian tới. Bằng chứng là, tại Hoa Kỳ, tiêu chuẩn về tổng bụi lơ lửng được đề cập đến vào lần đầu tiên năm 1971 trong “Tiêu chuẩn chất lượng không khí ngoài trời”. Đến năm 1987, cục bảo vệ môi trường Hoa Kỳ đã thay thế tổng bụi lơ lửng bằng tiêu chuẩn PM10.
Do sự tác động tiềm ẩn của các hạt mịn hơn, chỉ 10 năm sau (1997) Hoa Kỳ đã một lần nữa sửa tiêu chuẩn về bụi bằng cách đưa thêm tiêu chuẩn PM2,5 vào để quản lý chất lượng không khí. Cũng tương tự, ở châu Âu, PM10 lần đầu tiên được cho vào văn bản chính thống năm 1999 nhưng đến năm 2005, tiêu chuẩn PM2,5 được đề cập đến trong quản lý môi trường [7]. Ngay tại hội thảo về bụi siêu mịn năm 2015 tại Hoa Kỳ, các nhà khoa học cũng như cơ quan quản lý môi trường Hoa Kỳ đã thảo luận về chính sách liên quan đến bụi nano. Tuy nhiên, do các thông tin về mối liên quan giữa sức khỏe và bụi nano còn hạn chế nên chưa thể đưa ra được một tiêu chuẩn riêng biệt cho loại bụi này.
Khi có đủ các thông tin đáp ứng các yêu cầu của cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ, vấn đề xây dựng tiêu chuẩn bụi nano sẽ được xem xét dựa trên các cơ sở khoa học [8]. Và để có các cơ sở khoa học đó, cần phải nghiên cứu một cách đầy đủ về bụi nano trong không khí. Vì vậy, đề tài “ Nghiên cứu mức độ và phần đóng góp của các dạng nguồn thải chính tới nồng độ bụi nano trong không khí” đã được lựa chọn nhằm khởi động, thúc đẩy hướng nghiên cứu mới này ở Việt Nam, góp phần vào công tác đào tạo và bảo vệ môi trường không khí ở nước ta. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu • Xác định mức độ bụi nano trong không khí và đặc trưng lý hóa của chúng • Nhận dạng và xác định phần đóng góp của các dạng nguồn chính tới nồng độ nano trong không khí Đối tượng nghiên cứu • Bụi nano trong không khí ngoài trời • Mô hình nhân tố hóa ma trận dương (PMF) Phạm vi nghiên cứu • Khu vực nghiên cứu: Hai vị trí tại Hà Nội, trong đó một ở khu vực trung tâm thành phố, được coi là chịu tác động tổng hợp của các loại nguồn thải.
Vị trí còn lại 2 luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep nằm ở rìa của khu vực nội thành, giáp với ngoại thành và được kỳ vọng là chịu tác động rõ hơn của hoạt động giao thông. • Thời gian nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong hai mùa (mùa mưa và mùa khô). • Nhận dạng và xác định phần đóng góp của các dạng nguồn nguồn thải chính tới bụi nano: Chỉ thực hiện cho một mùa và một địa điểm (Mùa khô tại vị trí chịu tác động tổng hợp của các loại nguồn thải). Các đóng góp mới của luận án • Về phương pháp - Lần đầu tiên phương pháp quan trắc bụi nano được nghiên cứu và áp dụng thành công tại Việt Nam với quy mô toàn diện từ quy trình lấy mẫu bụi, quy trình phân tích các đặc trưng lý hóa đến nhận dạng và xác định phần đóng góp của từng dạng nguồn thải tới nồng độ bụi nano trong không khí.
- Lần đầu tiên mô hình nơi tiếp nhận nhân tố hóa ma trận dương (PMF) được áp dụng để nhận dạng được các nguồn đóng góp vào bụi nano. • Về kết quả cụ thể - Cung cấp bộ dữ liệu đồng bộ đủ dài cho nghiên cứu, đánh giá chất lượng không khí tại Hà Nội, đặc biệt là bụi nano, bao gồm: o Nồng độ bụi của các dải kích thước bụi >10; 2,5 – 10; 1 – 2,5; 0,5 – 1; 0,1 – 0,5 và < 0,1 µm o Thành phần OC và EC của bụi PM0,1; PM2,5 và PM10 o Thành phần ion của bụi PM0,1; PM2,5 và PM10: 9 ion o Thành phần nguyên tố của bụi PM0,1: 22 nguyên tố - Đã xác định được tỷ lệ khối lượng và tương quan giữa nồng độ bụi nano với các dải kích thước lớn hơn. - Đã nhận diện được các dạng nguồn thải chính và xác định được phần đóng góp của chúng tới nồng độ bụi nano trong không khí. - Đã bước đầu thiết lập được bộ hồ sơ nguồn thải (source profile) của bụi nano tại Hà Nội bằng mô hình PMF dựa trên bộ số liệu thực nghiệm thu được.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Luận án đã hoàn thiện, bổ sung cơ sở khoa học cho việc xác định mức độ bụi nano, thành phần hóa học và phần đóng góp của các dạng nguồn thải vào nồng độ bụi nano trong không khí. Qua đó, luận án đã góp phần vào việc triển khai nghiên cứu về bụi nano trong không khí tại Việt Nam.