CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1. Tổng quan về hiện trạng môi trường bụi PM2.5 trong không khí 4 1.1 Khái niệm bụi PM2. Nguồn gây phát sinh bụi PM2.
Hiện trạng ô nhiễm bụi PM2.5 trong không khí trên thế giới 8 1. Hiện trạng ô nhiễm bụi PM2.5 trong không khí ở Việt Nam 10 1. Ảnh hưởng của bụi PM2.5 đối với sức khỏe con người 13 1. Tổng quan về kim loại trong bụi PM2.
Tổng quan tình hình nghiên cứu về kim loại trong bụi PM2.5 trên thế giới 15 1. Tình hình nghiên cứu kim loại trong bụi PM2.5 tại Việt Nam 17 1. Tác động của kim loại trong bụi PM2.5 đối với môi trường và sức khỏe con người 19 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP 23 NGHIÊN CỨU 23 2.
Đối tượng nghiên cứu 23 2. Phạm vi nghiên cứu 23 2. Nguyên vật liệu 23 2 2. Hóa chất, thuốc thử 23 2.
Phương pháp nghiên cứu 25 2. Phương pháp thu thập số liệu 25 2. Phương pháp thu thập thông tin, điều tra khảo sát 25 2. Phương pháp phân tích và lấy mẫu bụi 25 2.
Phương pháp xử lý số liệu 27 2. Phương pháp thực nghiệm 29 2. Phương pháp đánh giá rủi ro thành phần kim loại tron bụi PM2.5 đến sức khỏe con người 32 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.
Hàm lượng bụi PM2.5 trong không khí trên địa bàn hà nội 37 3. Sự phân bố theo thời gian của bụi PM2. Sự phân bố bụi PM2.5 theo không gian tại Hà Nội 40 3. Hàm lượng kim loại trong bụi PM2.5 trên địa bàn Hà Nội 41 3.
Sự phân bố theo thời gian của kim loại (Cd, Cr, Co, Cu, Pb, Zn, Ni, As) trong bụi PM2.5 tại Hà Nội 43 3. Sự phân bố theo không gian của kim loại (Cd, Cr, Co, Cu, Pb, Zn, Ni, As) trong bụi PM2.5 tại Hà Nội 45 3. Xác định nguồn của kim loại (Cd, Cr, Co, Cu, Pb, Zn, Ni, As) trong bụi PM2.5 tại Hà Nội 47 3. Đánh giá ảnh hưởng của kim loại (Cd, Cr, Co, Cu, Pb, Zn, Ni, As) trong bụi PM2.5 đến sức khỏe con người 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 i DANH MUC TỪ VIẾT TẮT í hiệu viết tắt iếng anh iếng iệt WHO World Health Organization Tổ chức Y tế Thế giới AQI Air quality index Chỉ số chất lượng không khí TCVN Tiêu chu n Việt nam Principal component Phương pháp phân tích thành PCA analysis method phần chính US Environmental EPA Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ Protection Agency UNEP Liên Hợp Quốc HCM Hồ Chí Minh Thành viên Liên minh Năng GreenID lượng Bền vững tại Việt Nam National institute for Cơ quan quản lý An toàn và NIOSH Occupational Safety and Sức khỏe nghề nghiệp Hoa Kỳ Health GMO Tổ chức Khí tượng Toàn cầu ii DANH M C B NG Bảng 1.
Các nhóm ngành sản xuất và khí thải phát sinh điển hình [6] 6 Bảng 1. Xếp hạng mức độ ô nhiễm bụi PM2.5 tại một số TP châu Á [9] 9 Bảng 2. Các thông số đánh giá rủi ro sức khỏe 34 Bảng 3. Hàm lượng bụi PM2.5 tại khu vực Thanh Xuân và Đông Anh 37 Bảng 3.
Hàm lượng kim loại trọng bụi PM2.5 tại khu vực Thanh Xuân và Đông Anh 42 Bảng 3. Nguy cơ không gây ung thư (HQ) của kim loại thông qua các con đường tiếp xúc khác nhau tại khu vực Thanh Xuân và Đông Anh 49 Bảng 3. Rủi ro ung thư (CR) của các kim loại được chọn thông qua các con đường tiếp xúc tại khu vực Thanh Xuân và Đông Anh 52 iii DANH M C HÌNH Hình 1. Kích thước tượng trưng của 1 số loại bụi so với tóc người và hạt cát4 Hình 1.
Cơ chế xâm nhập của bụi mịn vào cơ thể con người 14 Hình 2. Thiết bị lấy mẫu bụi bụi thể tích lớn Sibata HV-500R 24 Hình 2. Bản đồ lấy mẫu khu vực nghiên cứu ở Hà Nội 30 Hình 2. Hình ảnh lấy mẫu tại khu vực Thanh Xuân (trái) và Đông Anh (phải) 30 Hình 2.
Mẫu bụi PM2.5 tại khu vực nghiên cứu 31 Hình 3. Biến thiên hàm lượng bụi theo thời gian ở khu vực Thanh Xuân 38 Hình 3. Biến thiên hàm lượng bụi theo thời gian ở khu vực Đông Anh 39 Hình 3. Phân bố hàm lượng bụi PM2.5 tại khu vực Thanh Xuân và Đông Anh 40 Hình 3.
Biến thiên hàm lượng kim loại trong bụi PM2.5 theo thời gian 44 ở khu vực Đông Anh 44 Hình 3. Phân bố nồng độ kim loại trong bụi PM2.5 theo không gian ở khu vực Thanh Xuân và Đông Anh 45 Hình 3. Giá trị EF của các nguyên tố kim loại tại khu vực 48 Thanh Xuân và Đông Anh 48 Hình 3.8: Nguy cơ không gây ung thư (tổng HI) của các nguyên tố tại Thanh Xuân và Đông Anh 51 Hình 3.8: Rủi ro ung thư (CR) của nguyên tố tại Thanh Xuân và Đông Anh 53 1 MỞ ẦU 1. Tính cấp thiết của luận văn Ô nhiễm môi trường là vấn đề được quan tâm toàn cầu, đặc biệt là ô nhiễm môi trường không khí ở các nước đang phát triển và các thành phố lớn do ảnh hưởng của quá trình đô thi hóa, các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ công cộng như y tế, du lịch và thương mại.
Trong những năm gần đây, vấn đề ô nhiễm không khí tại Việt Nam trở thành mối quan tâm đặc biệt khi Hà Nội một trong 2 thành phố lớn nhất nước ta được nêu tên trong các bảng xếp hạng về những thành phố/thủ đô ô nhiễm nhất thế giới. Theo một số nghiên cứu, TP. Hà Nội là một trong những thành phố có tình trạng ô nhiễm không khí nhất ở khu vực Châu Á với nồng độ bụi PM2.5 tại Hà Nội cao hơn nhiều so với các nước trong cùng khu vực. Các hoạt động công nghiệp thuộc da, công nghiệp điện tử, mạ điện, lọc hóa dầu hay công nghệ dệt nhuộm; hoạt động giao thông vận tải; xây dựng; sinh hoạt… trên địa bàn Hà Nội đã tạo ra các nguồn ô nhiễm chứa các kim loại độc hại như Cd, Cu, Co, Pb, Cr, Ni, As.vào môi trường.
Những kim loại này ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và động thực vật, việc phơi nhiễm với ô nhiễm bụi PM2.5 có chứa kim loại có thể làm tăng cao tỷ lệ tử vong và nhập viện. Nghiên cứu tác động ô nhiễm không khí do bụi PM2.5 lên sức khỏe cộng đồng tại Hà Nội năm 2019 có hàng nghìn người tử vong do phơi nhiễm bụi mịn, Việt Nam cũng là một trong những nước có mật độ tử vong vì ô nhiễm không khí ở mức trung bình khá trên thế giới [1]. Chính vì vậy, việc xác định hàm lượng kim loại trong bụi PM2.5 là cũng như sự phân bố của chúng là rất cần thiết để đưa ra được bộ số liệu về hàm lượng bụi PM2.5 và kim loại trong bụi ở khu nội và ngoại thành Hà Nội. Do đó, học viên xin được lựa chọn đề tài “Nghiên cứu xác định sự phân bố và hàm lượng của kim loại trong bụi PM2.5 ở khu đô thị trên địa bàn một số Quận, Huyện Hà Nội”.
Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu chung: Xác định sự phân bố và hàm lượng của kim loại trong bụi PM2.5 ở khu đô thị trên địa bàn một số Quận, Huyện Hà Nội Mục tiêu cụ thể: 2 - Nghiên cứu, xác định được hàm lượng bụi và hàm lượng kim loại trong bụi PM2.5 tại khu đô thị trên địa bàn Hà Nội - Nghiên cứu, xác định được sự phân bố theo thời gian và không gian của các kim loại trong bụi PM2.5 - Đánh giá sơ bộ nguồn gốc phát thải kim loại bám dính trên bụi PM2.5 và rủi ro ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Tổng quan tài liệu - Tổng quan hiện trạng môi trường bụi PM2.5 trong môi trường không khí - Tổng quan hiện trạng kim loại trong bụi PM2.5 Nội dung 2: Thu thập mẫu bụi không khí tại một số khu vực Quận, Huyện trên địa bàn Hà Nội - Khu vực nội thành (Thanh Xuân) và ngoại thành Hà Nội (Đông Anh). Mẫu bụi được lấy 24h, liên tục trong 7 - 10 ngày, 2 đợt/năm. Nội dung 3: Nghiên cứu xác định hàm lượng bụi và kim loại trong bụi PM2.5 - Xác định hàm lượng bụi PM2.5 - Xác định hàm lượng kim loại trong bụi PM2.5 (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, As) trên thiết bị ICP – MS.
Nội dung 4: Nghiên cứu sự phân bố của kim loại trong bụi PM2.5 - Nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng bụi PM2.5 và các kim loại (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, As) theo thời gian và không gian - Nghiên cứu xác định sự phân bố của các kim loại (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, As) trong bụi PM2.5 theo thời gian và không gian - Xác định nguồn của kim loại (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, As) trong bụi PM2.5 ở Hà Nội Nội dung 5: Đánh giá ảnh hưởng của kim loại (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, As) trong bụi đối với sức khỏe còn người 4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học: 3 Bụi PM2.5 nói riêng và bụi trong không khí nói chung là một trong những lĩnh vực nghiên cứu được quan tâm nhất trong thời gian gần đây đặc biệt là hàm lượng kim loại có trong bụi PM2.5 phát sinh từ khí thải hoạt động xây dựng, nhà máy công nghiệp, giao thông vận tải, đốt rơm rạ trong nông nghiệp hay phát sinh từ các hoạt động của hộ gia đình (như sưởi ấm hoặc đốt cháy bằng than, củi), từ khói thuốc lá và lượng rác thải sinh hoạt mà hàng ngày chúng ta thải ra môi trường. Trong khi đó, các biện pháp bảo vệ hiện tại chưa thực sự hiệu quả và bền vững, những người sống ở các thành phố lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh nơi diễn ra nhiều hoạt động sinh hoạt, giao thông, nhiều công trình xây dựng và các xưởng sản xuất.nên có nguy cơ bị phơi nhiễm với bụi PM 2,5 và các chất ô nhiễm không khí.
Chính vì vậy ngoài việc nghiên cứu đánh giá nồng độ bụi thì việc phân tích thành phần bụi PM2.5 cũng có ý nghĩa rất quan trọng trong nghiên cứu đánh giá chất lượng không khí. - Ý nghĩa thực tiễn: Luận văn này cũng có ý nghĩa quan trọng đối với việc đưa ra các các biện pháp giảm thiểu và xử lý tối ưu nhằm hạn chế tình trạng phát thải bụi PM2.5 trong không khí ở khu vực Hà Nội. Luận văn cũng đưa những bằng chứng mới nhất về hàm lượng kim loại có chứa trong bụi PM2.5 để đánh giá ảnh hưởng tới sức khỏe do chúng gây nên. TỔNG QUAN TÀI LI U 1.