MỞ ĐẦU Ngày nay, vấn đề ô nhiễm không khí, đặc biệt là ô nhiễm không khí trong nhà không chỉ còn là vấn đề riêng của quốc gia hay khu vực mà nó đã trở thành vấn đề toàn cầu. Những loại khí ô nhiễm gây hại cho sức khỏe con người như bụi, CO2, NO2, CO, SO2 và các loại hợp chất hữu cơ dễ bay hơi đã gây ra 1,6 triệu ca tử vong mỗi năm. Trong đó, hầu hết những ca nhiễm độc cấp tính là trẻ em dưới 5 tuổi [37]. Ở các nước đang phát triển, tỷ lệ tử vong đến từ nguyên nhân ô nhiễm không khí trong nhà là khoảng 3,7% khiến ô nhiễm không khí trong nhà trở thành nguyên nhân gây tử vong nguy hiểm nhất sau suy dinh dưỡng, quan hệ tình dục không an toàn, thiếu nước sạch và không có hệ thống vệ sinh đầy đủ, sạch sẽ [37].
Con người dành khoảng 90% cho các hoạt động ở trong nhà như: làm việc, học tập, nghỉ ngơi, vui chơi, giải trí, thể thao …. Do đó, chất lượng không khí trong nhà trở thành yếu tố quan trọng đối với sức khỏe và sự phát triển bền vững của mỗi cá nhân và cộng đồng nói chung [37]. Bên cạnh đó, hệ hô hấp của trẻ em chưa phát triển một cách đầy đủ nên các em là nhóm đối tượng nhạy cảm với các chất ô nhiễm không khí hơn so với người trưởng thành, phần lớn thời gian hoạt động học tập, vui chơi của trẻ diễn ra tại các trường học [36]. Hiện nay, chất lượng không khí trong các trường học ngày càng thu hút được sự quan tâm của các nhà nghiên cứu, trong một số trường hợp, kết quả chỉ ra rằng không khí trong nhà ô nhiễm hơn không khí ngoài trời[7].
Trong các loại khí gây ô nhiễm, BTEX (benzen, toluen, etyl benzen, xylen) là họ các hợp chất hữu cơ điển hình thuộc nhóm các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), có khả năng gây rủi ro đến sức khỏe của con người. Các hợp chất này có thể gây ra các ảnh hưởng sức khỏe khác nhau như: kích thích mắt, mũi và họng, đau đầu, buồn nôn, tổn thương gan, thận và hệ thần kinh trung ương. Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) đã phân loại bezen là chất gây ung thư cho người người (nhóm 1) và etyl benzen có khả năng gây ung thư cho người (nhóm 2B) [37] 1 Đến nay, mức độ ô nhiễm BTEX trong nhà và ngoài trời chưa được nghiên cứu rộng rãi tại Hà Nội. Nguy cơ sức khỏe của người dân khi tiếp xúc với BTEX chưa được quan tâm đầy đủ.
Vì vậy, việc nghiên cứu đặc điểm ô nhiễm không khí trong nhà tại Hà Nội là rất cần thiết, là căn cứ để các nhà khoa học đề xuất các giải pháp làm giảm ô nhiễm BTEX trong không khí, bảo vệ sức khỏe người dân. Với mục đích đó, đề tại được lựa chọn là: “Nghiên cứu đặc trƣng nguồn phát thải các chất BTEX trong không khí trong nhà tại khu vực Hà Nội và đánh giá ảnh hƣởng của chúng tới sức khỏe con ngƣời”. Nội dung nghiên cứu bao gồm: Lập bảng câu hỏi khảo sát cấu trúc các tòa nhà và các thông số ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong nhà tại các trường mầm non trên địa bàn Hà Nội. Thiết lập kế hoạch và thực hiện chiến dịch lấy mẫu không khí trong nhà và không khí ngoài trời tại các trường mầm non trên địa bàn Hà Nội.
Kết quả phân tích nồng độ BTEX trong không khí trong nhà và không khí ngoài trời tại các trường mầm non trên địa bàn Hà Nội. Biện luận kết quả so với các nghiên cứu tương tự ở Việt Nam và trên Thế giới. So sánh nồng độ các chất BTEX theo 2 mùa: mùa đông và mùa hè Nhận dạng nguồn phát thải các chất ô nhiễm tìm thấy trong lớp học. Đánh giá rủi ro về sức khỏe.
Kết luận và kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp theo. 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Ô nhiễm không khí 1. Khái niệm Trong bầu khí quyển của trái đất thì tầng đối lưu là gần mặt đất nhất - tầng của gió bão.
Tại tầng này, các chất ô nhiễm thường xuyên được rửa sạch bởi mưa và tuyết rơi. Ô nhiễm không khí được hiểu chủ yếu như là sự thay đổi bất thường thành phần và nồng độ của các chất trong tầng không khí gần mặt đất - tầng đối lưu [4]. Do đó, ta có thể chấp nhận một định nghĩa về ô nhiễm không khí như sau: “Ô nhiễm không khí có nghĩa là đã có mặt một hoặc nhiều chất gây ô nhiễm trong bầu không khí xung quanh như bụi, khói, hơi, khí hay mùi.với khối lượng, tính chất và thời gian đủ để gây hại đối với sự sống của người hay động, thực vật, hoặc tác hại tới của cải vật chất hoặc cản trở quá mức đối với sự tồn tại bình yên của sự sống và của cải vật chất trên trái đất” [4]. Trong một định nghĩa tương tự: “Ô nhiễm không khí có nghĩa là sự có mặt của một hay nhiều chất ô nhiễm hoặc sự phối hợp của chúng trong không khí ngoài trời với khối lượng và thời gian đủ để gây hại hoặc có chiều hướng gây hại đối với sự sống của người, động, thực vật hoặc của cải vật chất” [4].
Các nguồn gây ô nhiễm không khí Trong thực tế, có hai nguồn gây ra ô nhiễm không khí, đó là nguồn ô nhiễm tự nhiên và nguồn ô nhiễm nhân tạo ngắn liền với các hoạt động của con người [4]. Nguồn ô nhiễm tự nhiên: [4] - Gió lốc, bão sa mạc: làm tăng hàm lượng bụi ở một thời điểm và một không gian nào đó. - Núi lửa phun, cháy rừng …: phát tán vào bầu khí quyển một lượng bụi và khí khổng lồ. 3 - Hiện tượng phân hủy, thối rữa xác động thực vật xảy ra thường xuyên sẽ đưa vào trong không khí các khí độc hại, thường nằm ở giới hạn nền.
Nếu xảy ra sau một thảm họa không thường xuyên sẽ thải ra không khí một lượng khí độc hại vượt quá giới hạn nền sẽ gây ra sự ô nhiễm không khí xung quanh khu vực xảy ra thảm họa. Nguồn ô nhiễm nhân tạo: [4] Thường xảy ra hiện tượng cục bộ với nồng độ cao, gây tác hại cho con người và các sinh vật và của cải vật chất trong vùng ô nhiễm. Dưới đây là khái quát các nguồn và các chất gây ô nhiễm không khí nhân tạo: Bảng 1.1: Các nguồn và các chất gây ô nhiễm không khí chủ yếu Chất ô nhiễm Nguồn ô nhiễm - Các nhà máy nhiệt điện - Các ngành công nghiệp đốt làm nhiên liệu Oxit cacbon - Giao thông vận tải (CO, CO2) - Các lò đốt rác và dân dụng - Phân hủy, lên men yếm khí - Các cơ sở luyện kim Hợp chất chứa - Các cơ sở sản xuất hóa chất các kim loại có - Các cơ sở sản xuất thuốc trừ dịch hại độc tính cao - Sử dụng các sản phẩm thuốc trừ dịch hại - Giao thông vận tải - Thuốc trừ sâu Các hợp chất cơ - Các cơ sở sản xuất hóa chất clo - Các cơ sở sản xuất giấy và bột giấy - Khử trùng bằng clo và các hợp chất chứa clo hoạt động. - Đốt nhiên liệu Hydrocacbon - Công nghiệp sơn và vật liệu phủ - Các cơ sở sản xuất linh kiện điện tử cần làm sạch bằng dung 4 môi hữu cơ - In ấn, sơn, vẽ… - Các cơ sở sản xuất hóa chất hữu cơ - Luyện cốc.
- Các cơ sở sản xuất hóa chất - Các nhà máy nhiệt điện Lưu huỳnh oxit - Luyện kim - Các công đoạn đốt nhiên liệu khác Các hợp chất cơ - Các cơ sở sản xuất thuốc trừ dịch hại phot pho - Sử dụng thuốc trừ dịch hại - Các cơ sở sản xuất hóa chất Hơi kiềm, hơi - Xử lý bề mặt kim loại axit - Các cơ sở sử dụng axit và kiềm trong sản xuất Trong bảng phân loại các hợp chất gây ô nhiễm không khí nêu trên, BTEX thuộc nhóm các hợp chất hydrocacbon. Ô nhiễm không khí trong nhà 1. Khái niệm - Chất lượng không khí trong nhà Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA): Chất lượng không khí trong nhà (Indoor Air Quality - IAQ) đề cập đến chất lượng không khí bên trong các tòa nhà và công trình, đặc biệt là khi điều đó liên quan đến sức khỏe và sự tiện nghi của người dân sinh sống trong tòa nhà. Sự hiểu biết và kiểm soát các chất ô nhiễm có thể giúp giảm rủi ro của các vấn đề về sức khỏe do ô nhiễm không khí trong nhà [3].
- Ô nhiễm không khí trong nhà Theo Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD): Ô nhiễm không khí trong nhà đề cập đến ô nhiễm hóa học, sinh học và vật lý của không khí ở trong nhà. 5 Điều đó có thể gây ra nhiều ảnh hưởng bất lợi cho sức khỏe. Các nguồn chính gây ô nhiễm không khí trong nhà là bụi PM5, nitơ đioxit (NO2), sulfur đioxit (SO2), cacbon monoxit (CO), focmaldehit và các hợp chất hydrocacbon đa vòng thơm (PAHs). Ở các nước công nghiệp phát triển, ngoài NO2, CO và focmaldehit, còn có amiăng, radon, thủy ngân, các loại sợi khoáng nhân tạo, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, chất gây dị ứng, khói thuốc lá, vi khuẩn và virut là các nhân tố chính gây ô nhiễm[3].
Các chất ô nhiễm BTEX trong nhà 1. Tính chất hóa lý của BTEX BTEX là cụm từ viết tắt của benzen, toluen, etyl benzen và xylen – là một phần nhỏ của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), thường được tìm thấy trong thành phần của dầu khí như xăng, dầu thô, dầu diesel hoặc khí thải từ núi lửa và cháy rừng. Các chất hữu cơ BTEX có cấu tạo như hình 1.1: Các hợp chất thơm BTEX Tính chất vật lý của các hợp chất BTEX được thể hiện trong bảng 1.2: Tính chất vật lý của BTEX Etyl TT Đặc tính Benzen Toluen m-Xylen o-Xylen p-Xylen benzen m- o- p- Công thức 1 C6H6 C7H8 C 8 H8 CH3C6H4C CH3C6H4C CH3C6H4C phân tử H3 H3 H3 Khối lượng 2 phân tử 87,12 92,15 106,17 106,17 106,17 106,17 (g/mol) Điểm sôi 3 80,1 110,6 136,2 139,1 144 138 (oC) Điểm nóng 4 5.