Xác định mức độ phát thải PAHs từ việc đốt rơm rạ sau thu hoạch tại Đông Anh, Hà Nội

Luận văn thạc sĩ phân tích vnua xác định mức độ phát thải của các hydrocarbon đa vòng ngưng tụ pahs từ việc đốt rơm rạ sau thu, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải

• Tác giả: Trần Thị Hà
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Châu Thùy
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Xác định mức độ phát thải của các hydrocarbon đa vòng ngưng tụ (PAHs) từ việc đốt rơm rạ sau thu hoạch tại huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 2. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• 3. DANH MỤC BẢNG
• 4. DANH MỤC HÌNH
• 5. TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
• 6. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 7. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
• 8. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu phát thải PAHs từ đốt rơm rạ tại Đông Anh

Nghiên cứu phát thải PAHs từ việc đốt rơm rạ tại Đông Anh, Hà Nội, là một vấn đề môi trường cấp bách. PAHs, hay hydrocarbon thơm đa vòng, là nhóm chất ô nhiễm nguy hiểm, có thể gây ra nhiều tác hại cho sức khỏe con người và môi trường. Việc đốt rơm rạ sau thu hoạch là phương pháp phổ biến nhưng lại tiềm ẩn nhiều rủi ro về ô nhiễm không khí.

1.1. Khái niệm và nguồn gốc của PAHs

PAHs là các hợp chất hữu cơ phức tạp, thường được hình thành từ quá trình đốt cháy không hoàn toàn. Chúng tồn tại trong không khí dưới dạng hạt bụi và có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp.

1.2. Tác hại của PAHs đối với sức khỏe con người

PAHs có thể gây ra nhiều bệnh lý nghiêm trọng như ung thư, bệnh về hô hấp và các vấn đề về sinh sản. Việc tiếp xúc lâu dài với PAHs có thể dẫn đến tích tụ trong cơ thể và gây ra các biến chứng sức khỏe.

II. Vấn đề ô nhiễm không khí do đốt rơm rạ tại Đông Anh

Đốt rơm rạ không chỉ gây ô nhiễm không khí mà còn ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của người dân. Khói từ việc đốt rơm rạ chứa nhiều chất độc hại, trong đó có PAHs, gây ra tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng tại Đông Anh.

2.1. Tình hình đốt rơm rạ tại Đông Anh

Tại Đông Anh, tỷ lệ đốt rơm rạ sau thu hoạch rất cao, với khoảng 47,66% đến 66,5% diện tích đất trồng lúa bị đốt. Điều này dẫn đến việc phát thải một lượng lớn PAHs vào môi trường.

2.2. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đến sức khỏe cộng đồng

Ô nhiễm không khí do đốt rơm rạ gây ra nhiều vấn đề sức khỏe cho người dân, đặc biệt là các bệnh về hô hấp và tim mạch. Khói rơm rạ cũng làm giảm chất lượng không khí, ảnh hưởng đến cuộc sống hàng ngày.

III. Phương pháp nghiên cứu phát thải PAHs từ đốt rơm rạ

Nghiên cứu này sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để xác định mức độ phát thải PAHs từ quá trình đốt rơm rạ. Các phương pháp này bao gồm khảo sát thực địa, lấy mẫu và phân tích hóa học.

3.1. Quy trình thực hiện nghiên cứu

Quy trình nghiên cứu bao gồm việc lựa chọn địa điểm, thu thập mẫu và phân tích nồng độ PAHs trong không khí. Các mẫu được lấy từ nhiều cánh đồng khác nhau để đảm bảo tính đại diện.

3.2. Phương pháp phân tích PAHs

Sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) để phân tích nồng độ PAHs trong các mẫu bụi. Phương pháp này cho phép xác định chính xác nồng độ PAHs trong không khí.

IV. Kết quả nghiên cứu phát thải PAHs từ đốt rơm rạ

Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ PAHs trong bụi từ đốt rơm rạ cao gấp nhiều lần so với mẫu nền. Hệ số phát thải PAHs từ quá trình đốt rơm rạ tại Đông Anh được xác định là rất cao.

4.1. Nồng độ PAHs trong không khí

Nồng độ PAHs trong bụi PM2.5 và TSP được ghi nhận cao hơn nhiều so với các nghiên cứu trước đây. Điều này cho thấy mức độ ô nhiễm không khí tại Đông Anh là rất nghiêm trọng.

4.2. Hệ số phát thải PAHs từ đốt rơm rạ

Hệ số phát thải PAHs từ đốt rơm rạ dao động từ 1,68 đến 50,25 mg/kg rơm rạ, cho thấy sự khác biệt lớn trong mức độ phát thải giữa các loại rơm và điều kiện đốt khác nhau.

V. Giải pháp giảm thiểu phát thải PAHs từ đốt rơm rạ

Để giảm thiểu ô nhiễm không khí do đốt rơm rạ, cần có các giải pháp hiệu quả. Việc thay đổi phương pháp xử lý rơm rạ là rất cần thiết.

5.1. Các biện pháp thay thế cho đốt rơm rạ

Sử dụng rơm rạ để sản xuất phân hữu cơ vi sinh, trồng nấm hoặc làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác là những giải pháp khả thi để giảm thiểu tình trạng đốt rơm rạ.

5.2. Tăng cường nhận thức cộng đồng về ô nhiễm

Cần tổ chức các buổi tuyên truyền để nâng cao nhận thức của người dân về tác hại của việc đốt rơm rạ và khuyến khích họ áp dụng các biện pháp xử lý rơm rạ an toàn hơn.

VI. Kết luận và triển vọng nghiên cứu về PAHs

Nghiên cứu về phát thải PAHs từ đốt rơm rạ tại Đông Anh đã chỉ ra mức độ ô nhiễm nghiêm trọng và cần có các biện pháp khắc phục. Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo và các chính sách bảo vệ môi trường.

6.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu PAHs

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp dữ liệu về mức độ phát thải PAHs mà còn giúp nâng cao nhận thức về ô nhiễm không khí tại Việt Nam.

6.2. Hướng đi tương lai cho nghiên cứu môi trường

Cần tiếp tục nghiên cứu để đánh giá tác động lâu dài của PAHs đối với sức khỏe con người và môi trường, từ đó đề xuất các giải pháp hiệu quả hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN THỊ HÀ XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ PHÁT THẢI CỦA CÁC HYDROCARBON ĐA VÒNG NGƯNG TỤ (PAHs) TỪ VIỆC ĐỐT RƠM RẠ SAU THU HOẠCH TẠI HUYỆN ĐÔNG ANH, THÀNH PHỐ HÀ NỘI Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 8440301 Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Châu Thùy NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu do tôi thực hiện. Các số liệu được thu thập sơ cấp, tự tiến hành phân tích một cách trung thực, nghiên cứu và kết luận nghiên cứu trình bày trong khóa luận chưa từng được công bố ở các nghiên cứu khác. Các đoạn trích dẫn và số liệu thứ cấp được sử dụng trong khóa luận đều được dẫn nguồn và có độ chính xác cao nhất trong phạm vi hiểu biết của tôi.

Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình. Hà Nội, ngày 30 tháng 9 năm 2019 Tác giả luận văn Trần Thị Hà i LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản thân em, còn có sự hướng dẫn nhiệt tình của quý thầy cô, cùng sự động viên ủng hộ của gia đình và bạn bè trong suốt thời gian học tập nghiên cứu và thực hiện luận văn thạc sĩ. Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến TS. Phạm Châu Thùy người đã hết lòng giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành luận văn này.

Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể quý thầy cô Khoa Môi trường- Học viện Nông nghiệp Việt Nam, tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Công nghệ môi trường, Khoa Môi trường - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho em trong quá trính học tập nghiên cứu cho đến khi thực hiện đề tài luận văn. Luận văn này được hoàn thành nhờ sự đồng thuận cho phép tham gia trực tiếp một phần đề tài nghiên cứu cơ bản do Quỹ Khoa học và công nghệ Quốc gia (Nafosted) tài trợ, mã số 105.11, tên đề tài: “Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải từ hoạt động đốt rơm rạ để ứng dụng vào kiểm kê phát thải và đánh giá tác động lên chất lượng không khí tại thành phố Hà nội”. Chủ nhiệm đề tài là TS. Phạm Châu Thùy.

Vì vậy em xin chân thành cảm ơn Quỹ Khoa học và công nghệ Quốc gia đã tài trợ kinh phí cho đề tài Mã đề 105.11 để em thực hiện nghiên cứu này. Xin chân thành cảm ơn đến Ủy ban nhân dân huyện Đông Anh, các cán bộ hội khuyến nông, các bác hộ nông dân đã tạo điều kiện và hỗ trợ nhiệt tình để tôi có thể hoàn thành nghiên cứu của mình. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn đến gia đình, các anh chị và các bạn đồng nghiệp đã hỗ trợ tôi rất nhiều trong suốt qúa trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh. Hà Nội, ngày 30 tháng 9 năm 2019 Tác giả luận văn Trần Thị Hà ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] MỤC LỤC Lời cam đoan.

ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt. vi Danh mục bảng. vii Danh mục hình.

ix Trích yếu luận văn. Tính cấp thiết của đề tài. Giả thuyết khoa học. Mục tiêu nghiên cứu.

Phạm vi nghiên cứu. Ý nghĩa nghiên cứu. Tổng quan tài liệu. Khái niệm và nguồn gốc của PAHs.

Tính chất và dạng tồn tại của PAHs. Tính chất vật lý. Tính chất hóa học. Dạng tồn tại của PAHs trong không khí.

Tác hại của PAHs. Ảnh hưởng tới thực vật. Ảnh hưởng tới động vật. Ảnh hưởng tới con người.

Thành phần của rơm rạ và ảnh hưởng của việc đốt rơm rạ sau thu hoạch. Thành phần của rơm rạ. Các vấn đề môi trường chung và ảnh hưởng sức khỏe do đốt rơm rạ sau thu hoạch. 14 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Hiện trạng phát sinh và xử lý rơm rạ sau thu hoạch tại Việt Nam và trên thế giới. Hiện trạng tại trên Thế giới. Hiện trạng tại Việt Nam. Tổng quan các nghiên cứu về PAHs từ đốt rơm rạ trên thế giới và Việt Nam.

Một số nghiên cứu PAHs trong không khí. Các nghiên cứu về PAHs phát thải do đốt rơm rạ. Một số phương pháp thí nghiệm và xây dựng hệ số phát thải. Các Phương Pháp Thí Nghiệm Đốt Rơm Rạ.

Các Phương Pháp Tính Hệ Số Phát Thải. Nội dung và phương pháp nghiên cứu. Đối tượng, phạm vi. Nội dung nghiên cứu.

Xác định hệ số phát thải PAHs từ quá trình đốt rơm rạ tại Hà Nội. Xác định mức độ phát thải PAHs từ đốt rơm rạ sau thu hoạch tại Đông Anh, Hà Nội. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu lượng chất độc hại phát sinh từ quá trình đốt rơm rạ trên đồng ruộng tại Đông Anh. Phương pháp nghiên cứu.

Mô tả quy trình thực hiện nghiên cứu. Phương pháp thu thập số liệu. Phương pháp điều tra sơ cấp. Phương pháp lấy mẫu.

Phương pháp phân tích. Phương pháp tính hệ số phát thải. Cách tính tổng lượng phát thải PAHs trên bụi trong khói rơm rạ. Kết quả và thảo luận.

Xác định hệ số phát thải PAHs từ quá trình đốt rơm rạ tại Hà Nội. Đặc điểm các loại rơm và các thông số khí tượng trong quá trình đốt. Hàm lượng PAHs trong mẫu nền và trong khói thải từ đốt rơm rạ. Hệ số phát thải PAHs trên bụi trong khói thải đốt rơm rạ.

53 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Ước tính mức độ phát thải PAHs từ quá trình đốt rơm rạ tại Đông Anh. Điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội Đông Anh. Tình hình sản xuất lúa gạo tại Đông Anh.

Hiện trạng đốt rơm rạ tại đồng ruộng trên địa bàn Đông Anh. Tổng lượng phát thải PAHs từ quá trình đốt rơm rạ tại Đông Anh. Đề xuất một số biện pháp giảm thiểu đốt rơm rạ sau thu hoạch tại Đông Anh. Kết luận và kiến nghị.

81 Tài liệu tham khảo. 82 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt CN-XDCB Công nghiệp – Xây dựng cơ bản CTPT Công thức phân tử Ctv Cộng tác viên ĐBSCL Đồng Bằng Sông Cửu Long EF Hệ số phát thải EPA Cục bảo vệ Môi sinh Hoa Kỳ IARC Tổ chức nghiên cứu ung thư quốc tế IRRI Viện Nghiên cứu Lúa gạo quốc tế KV Khu vực Kow Hệ số cân bằng octan-nước NLN Nông lâm nghiệp MCE Hiệu suất cháy PAC Các hợp chất thơm đa vòng PAHs Hydrocarbon thơm đa vòng PCDDs Các hợp chất Dioxins PCDFs Các hợp chất Furan PM Bụi lơ lửng RS Rơm rạ khô TM-DV Thương mại – Dịch vụ TSP Tổng bụi lơ lửng USEPA Cục bảo vệ môi trường Mỹ UV Tia tử ngoại VOC Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi WHO Tổ chức sức khỏe thế giới vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC BẢNG Bảng 2. Một số tính chất vật lý của PAHs. Phân loại 16 PAHs điển hình theo số vòng thơm.

Nồng độ của benzo(a)pyrene ở một số địa điểm trên thế giới. Thành phần các cấu tử PAHs tại các điểm nút giao thông Hà Nội. Nồng độ PAHs trên bụi tổng số trong không khí của Hà Nội. Nồng độ PAHs tại 3 điểm nút giao thông tại thành phố Hồ Chí Minh (ng/m3).

Sự phân bố các PAHs trên bụi mịn và bụi thô tại 3 điểm quan trắc. Phát thải từ đốt nông nghiệp /cây trồng (mg/kg đốt). Thời gian, địa điểm lấy mẫu. Các phương pháp phân tích mẫu.

Thông tin các mẫu đốt. Điều kiện vi khí hậu trong quá trình tiến hành thí nghiệm. Nồng độ PAHs trên bụi PM2,5 và TSP trong mẫu nền, mẫu đốt. Nồng độ từng PAHs trên hạt PM2,5 trong mẫu nền và mẫu đốt.

Nồng độ từng PAHs trên TSP trong mẫu nền và mẫu đốt. Hiệu suất cháy. Hệ số phát thải CO2, PM2,5. Hệ số phát thải tổng các PAHs trên PM2,5 và TSP.

Hệ số phát thải của từng PAHs riêng. Hệ số phát thải PAHs theo giống lúa. So sánh hệ số phát thải của từng PAHs trên TSP với hệ số phát thải PAHs của các thí nghiệm khác. So sánh hệ số phát thải PAHs trên PM2,5 với 1 số nghiên cứu khác trên thế giới.

Diện tích gieo trồng và sản lượng lúa của Đông Anh (2015-2018). Tình hình đốt rơm rạ ở một số địa phương thuộc Hà Nội. Tỷ lệ đốt rơm rạ tại Đông Anh, Hà Nội. Tổng lượng rơm rạ đốt sau thu hoạch tại Đông Anh năm 2018.

73 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Lượng phát thải PAHs từ quá trình đốt rơm rạ tại Thái Lan, Ấn Độ, Philippines, và Đông Anh. Tổng lượng phát thải các chất ô nhiễm từ quá trình đốt rơm rạ tại Đông Anh. Ứng dụng rơm rạ trong nông nghiệp.

79 viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC HÌNH Hình 2. Công thức cấu tạo và công thức phân tử của một số PAHs điển hình. Biểu đồ tỷ lệ các biện pháp xử lý rơm rạ sau thu hoạch tại Nhật Bản. Biểu đồ tỷ lệ đốt rơm rạ sau thu hoạch tại một số huyện địa bàn Hà Nội.4 Phân bố kích thước của PAHs ba và bốn vòng (phân tử trọng lượng 178-228) hệ số phát thải cho: (a) hạnh nhân cắt tỉa và (b) đốt rơm.5 Phân bố kích thước của PAHs năm và sáu vòng (phân tử trọng lượng 252-278) hệ số phát thải cho: (a) hạnh nhân cắt tỉa và (b) đốt rơm.

Nồng độ tổng PAHs trên bụi PM2,5 trong mẫu nền và mẫu đốt. Nồng độ PAHs trên hạt PM2,5 trong mẫu đốt. Tỷ lệ các PAHs 4 vòng, 5 vòng, 6 vòng trên bụi PM2,5 trong mẫu nền và mẫu đốt. Nồng độ tổng PAHs trên TSP trong mẫu nền và mẫu đốt.

Nồng độ từng PAHs trên TSP trong mẫu đốt. Tỷ lệ các PAHs 4 vòng, 5vòng, 6 vòng trên bụi TSP trong mẫu đốt. Nồng độ PAHs trong mẫu đốt trên TSP và PM2,5. Sự phân bố các PAHs trên bụi PM2,5 và TSP trong mẫu đốt.

Biểu đồ hệ số phát thải TSP .