Đánh giá mức độ ô nhiễm BTEX trong không khí khu vực dân cư thuộc quận Hai Bà Trưng, thành phố Hà Nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Công Tập ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM BTEX TRONG KHÔNG KHÍ KHU VỰC DÂN CƯ THUỘC QUẬN HAI BÀ TRƯNG, THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN VĂN T

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nguyễn Công Tập

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM BTEX TRONG KHÔNG KHÍ KHU VỰC DÂN CƯ THUỘC QUẬN HAI BÀ TRƯNG, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội 2015

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM BTEX TRONG KHÔNG KHÍ KHU VỰC DÂN CƯ THUỘC QUẬN HAI BÀ TRƯNG, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐỖ QUANG HUY

TS ĐỖ TRẦN HẢI

Hà Nội 2015

Trang 3

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

Chương 1.TỔNG QUAN 3

1.1 Tính chất hóa lý của BTEX 3

1.2 Nguồn phát sinh BTEX trong môi trường 4

1.3 Hình thái và chuyển hóa của BTEX trong môi trường 6

1.3.1 Benzen 6

1.3.2 Toluen 7

1.3.3 Etylbenzen 7

1.3.4 Xylen 7

1.4 Tác động của BTEX đến môi trường 8

1.5 Tác động của BTEX đến sức khỏe con người 8

1.5.1 Benzen 9

1.5.2 Toluen 10

1.5.3 Etylbenzen 12

1.5.4 Xylen 14

1.6 Các phương pháp lấy mẫu và định lượng BTEX trong không khí 15

1.7 Tình hình nghiên cứu BTEX ở trên Thế giới và Việt Nam 18

1.7.1 Tình hình nghiên cứu BTEX ở một số quốc gia trên Thế giới 18

1.7.2 Tình hình nghiên cứu BTEX ở Việt Nam 20

1.8 Đánh giá rủi ro môi trường của BTEX 22

1.8.1 Xác định nguy cơ gây hại 22

1.8.2 Đánh giá liều lượng đáp ứng 22

1.8.3 Đánh giá nguy cơ phơi nhiễm 22

1.8.4 Mô tả đặc tính rủi ro 22

1.9 Tổng quan về quận Hai Bà Trưng 25

1.9.1 Vị trí địa lý 25

1.9.2 Địa hình 27

1.9.3 Khí hậu 27

1.9.4 Đặc điểm giao thông 27

Chương 2.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 Đối tượng nghiên cứu 29

2.2 Phương pháp nghiên cứu 29

Trang 4

2.2.1 Phương pháp lấy mẫu tại hiện trường 29

2.2.2 Phương pháp vận chuyển và bảo quản mẫu 34

2.2.3 Phương pháp phân tích sắc ký khí xác định BTEX 34

2.2.4 Thực nghiệm 36

2.2.5 Phương pháp phỏng vấn 40

2.2.6 Đánh giá rủi ro sức khỏe tiềm năng 40

Chương 3.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41

3.1 Thể tích mẫu quy đổi theo điều kiện chuẩn 41

3.1.1 Thể tích lấy mẫu tại nút giao thông Đại La - Minh Khai ở vị trí T1, T2 quy đổi theo điều kiện chuẩn 43

3.1.2 Thể tích lấy mẫu tại nút giao thông Đại Cồ Việt - Trần Khát Chân ở vị trí T3, T4 quy đổi theo điều kiện chuẩn 43

3.1.3 Thể tích lấy mẫu tại nút giao thông Trần Khát Chân - Kim Ngưu ở vị trí T1, T2 quy đổi theo điều kiện chuẩn 43

3.2 Nồng độ BTEX tại các vị trí nghiên cứu 41

3.2.1 Nồng độ BTEX trong không khí tại khu vực nút giao thông Đại La - Minh Khai 43

3.2.2 Nồng độ BTEX trong không khí tại khu vực nút giao thông Đại Cồ Việt - Trần Khát Chân 44

3.2.3 Nồng độ BTEX trong không khí tại khu vực nút giao thông Trần Khát Chân - Kim Ngưu 45

3.3 Đặc điểm ô nhiễm các chất BTEX trong không khí khu vực nghiên cứu 46

3.3.1 Đặc điểm ô nhiễm phân bố theo thời gian 46

3.3.2 Đặc điểm ô nhiễm phân bố theo không gian 53

3.4 Đánh giá nguy cơ rủi ro sức khỏe tiềm năng 55

3.5 Kết quả phỏng vấn tình hình sức khỏe người dân 58

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

PHỤ LỤC 67

Trang 5

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Tính chất vật lý của BTEX 4

Bảng 2 Các thiết bị và dụng cụ lấy mẫu khí 16

Bảng 3 Các loại pha rắn dùng để hấp phụ BTEX 16

Bảng 4 So sánh hai phương pháp giải hấp nhiệt và giải hấp bằng dung môi 17

Bảng 5 Các nghiên cứu BTEX ở một số thành phố trên Thế giới 19

Bảng 6 Kết quả quan trắc BTEX ở một số thành phố trên Thế giới 20

Bảng 7 Nồng độ trung bình BTEX tại các vị trí quan trắc ở TPHCM 20

Bảng 8 Nồng độ trung bình, thấp nhất, cao nhất của BTEX bên đường ở Hà Nội tháng 11-12 năm 2004 (µg/m3) 21

Bảng 9 Nồng độ trung bình của BTEX ở giờ cao điểm và thấp điểm ngày trong tuần và cuối tuần 21

Bảng 10 Thông số lấy mẫu tại điểm T1, T2 nút giao thông Đại La lấy ngày 01/10 và ngày 11/10 31

Bảng 11 Thông số lấy mẫu tại điểm T3, T4 nút giao thông Đại Cồ Việt lấy ngày 06/10 và ngày 12/10 33

Bảng 12 Thông số lấy mẫu tại điểm T5, T6 nút giao thông Trần Khát Chân lấy ngày 09/10 và ngày 11/10 33

Bảng 13 Quy đổi đơn vị BTEX từ ppm sang mg/m3 38

Bảng 14 Nồng độ BTEX trong mẫu chuẩn 38

Bảng 15 Các phương trình định lượng BTEX trên GC/FID 38

Bảng 16 Định lượng nguy cơ gây ung thư và nồng độ tham chiếu 39

Bảng 17 Thể tích mẫu lấy tại các vị trí T1 và T2 nút giao thông Đại La ngày 01/10 và 11/10 được quy đổi về thể tích ở điều kiện chuẩn 40

Bảng 18 Thể tích mẫu lấy tại các vị trí T3, T4 nút giao thông Đại Cồ Việt ngày 06/10 và 12/10 được quy đổi về thể tích ở điều kiện chuẩn 40

Bảng 19 Thể tích mẫu lấy tại các vị trí T5, T6 nút giao thông Trần Khát Chân ngày 09/10 và 11/10 được quy đổi về thể tích ở điều kiện chuẩn 41

Trang 6

Bảng 20 Kết quả xác định nồng độ BTEX tại khu vực nút giao thông Đại

La - Minh Khai theo giờ tại vị trí T1, T2 43

Bảng 21 Kết quả xác định nồng độ BTEX tại khu vực nút giao thông Đại Cồ Việt - Trần Khát Chân theo giờ tại vị trí T3, T4 44

Bảng 22 Kết quả xác định nồng độ BTEX tại khu vực nút giao thông Chần Khát Chân - Kim Ngưu theo giờ tại vị trí T5, T6 45

Bảng 23 Nồng độ trung bình của BTEX tại giờ cao điểm và giờ thấp điểm vào ngày trong tuần và cuối tuần tại vị trí T1, T2 48

Bảng 26 Nồng độ trung bình của BTEX tại các nút giao thông 52

Bảng 27 Các giá trị sử dụng cho đánh giá phơi nhiễm ước tính 56

Bảng 28 Đánh giá rủi ro tiềm năng cho BTEX 57

Bảng 29 Tình hình bệnh tật theo nhóm tuổi 59

Bảng 30 Tình hình bệnh tật theo nhóm khoảng cách 59

Trang 7

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 Công thức cấu tạo của BTEX 3

Hình 2 Hình thái và chuyển hóa của benzen trong không khí 6

Hình 3 Phản ứng tạo gốc tự do của toluen với các chất ô nhiễm khác trong không khí 8

Hình 4 Sự vận chuyển của BTEX trong cơ thể người 9

Hình 5 Sự chuyển hóa của toluen trong cơ thể người và động vật 11

Hình 6 Sự chuyển hóa của etylbezen trong cơ thể người và động vật 13

Hình 7 Sự chuyển hóa xylen trong cơ thể người 15

Hình 8 Cột hấp phụ Micro Packed Injector (MPI) 17

Hình 9 Hệ thống giải hấp nhiệt 18

Hình 10 Thiết bị lấy mẫu khí MP-30 Minipump 29

Hình 11 Sơ đồ các vị trí lấy mẫu BTEX ở quận Hai Bà Trưng 30

Hình 12 Các ống hấp phụ BTEX đưa về phòng thí nghiệm 34

Hình 13 Bình khí chuẩn BTEX nồng độ 10 ppm 38

Hình 14 Đường ngoại chuẩn của etylbenzen 39

Hình 15 Biểu đồ diễn biến nồng độ BTEX ngày 01/10/2014 tại vị trí T1 46

Hình 21 Diễn biến nồng độ BTEX theo thời gian 51

Hình 22 Nồng độ trung bình của BTEX so sánh với QCVN theo khoảng cách vị trí T1, T2 54

Hình 23 Nồng độ trung bình của BTEX so sánh với QCVN theo khoảng cách vị trí T3, T4 54

Trang 8

Hình 24 Nồng độ trung bình của BTEX so sánh với QCVN theo khoảng

cách vị trí T5, T6 54 Hình 25 Đường ngoại chuẩn của BTEX 67 Hình 26 Sắc đồ phân tích mẫu khí lấy từ 17h-19h ngày 01/10/2014 tại

vị trí T1 trong máy GC-FID 68 Hình 27 Sắc đồ phân tích mẫu khí lấy từ 17h-19h ngày 11/10/2014 tại

vị trí T1 trong máy GC-FID 68 Hình 28 Sắc đồ phân tích mẫu khí lấy từ 7h-9h ngày 06/10/2014 tại vị

trí T3 trong máy GC-FID 68 Hình 29 Sắc đồ phân tích mẫu khí lấy từ 11h-13h ngày 06/10/2014 tại

vị trí T5 trong máy GC-FID 69 Hình 34 Các vị trí lấy mẫu BTEX 77 Hình 35 Phân tích mẫu BTEX 78

Trang 9

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BTEX

BTX BVMT ECD FID

GC IACR

LADD

NIOSH

QCVN USEPA

VOCS WHO

: Benzen, Toluen, Etylbenzen, Xylen : Benzen, Toluen, Xylen

: Bảo vệ môi trường : Detectơ cộng kết điện tử (Electron capture detector) : Detectơ ion hóa ngọn lửa (Flame ionization detector) : Hệ thống sắc kí khí (Gas Chromatography)

: Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế (International Agency for Cancer Research) : Liều lượng trung bình tiếp nhận hàng ngày nhận trong thời gian sống (Lifetime Average Daily Dose)

: Viện Quốc gia về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp (National Institue for Occupational Satefy and Health) : Quy chuẩn Việt Nam

: Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (United States Environmental Protection Agency) : Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (Volatle organic compounds) : Tổ chức y tế Thế giới (World Health Organization)

Trang 10

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Đỗ Quang Huy, Giảng viên Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên -Đại học Quốc gia Hà Nội, TS Đỗ Trần Hải, Viện trưởng Viện nghiên cứu Khoa học kỹ thuật bảo hộ lao động đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ

em trong suốt quá trình thực hiện luận văn thạc sỹ

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ths Thái Hà Vinh, Trưởng phòng Giám sát và Phân tích môi trường, Trạm Quan trắc và Phân tích môi trường lao động đã tạo điều kiện thuận lợi cho em được thực tập tại Viện và giúp đỡ

em trong quá trình thực hiện luận văn

Em xin cảm ơn các thầy, cô giáo Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội đã dành tâm huyết truyền đạt kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian học tập tại trường

Xin cảm ơn bạn bè, người thân trong gia đình đã giúp đỡ, động viên

em hoàn thành tốt nhất khóa học tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

Hà Nội, tháng 08/2015 Học viên cao học

Trang 11

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt [1] Ban soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí,

Bộ tài nguyên và môi trường (2009), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số

chất độc hại trong không khí xung quanh QCVN 06:2009/BTNMT

[2] Đào Thu Giang (2011), Nghiên cứu xác định các Hidrocacbon thơm

nhóm BTEX bằng phương pháp phân tích động lực học kết hợp vi chiết pha rắn màng kim rỗng và sắc kí khí, Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Khoa học tự

nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

[3] Nguyễn Thị Thúy Hà (2015), Nghiên cứu đặc điểm ô nhiễm BTEX

trong không khí tại nút giao thông Giảng Võ - Đê La Thành, Luận văn thạc sỹ,

Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

[4] Trần Thị Hiền (2012), Diễn biến nồng độ BTEX trong không khí ven

các trục giao thông chính ở thành phố Hồ Chí Minh năm 2010, Luận văn thạc

sỹ, Trường Đại học khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh

[5] Nguyễn Việt Hùng, Lê Thị Thanh Hương (2013), “Ảnh hưởng sức khỏe của ô nhiễm không khí ở Hà Nội: Tăng cường nghiên cứu khoa học và

chính sách nhằm nâng cao sức khỏe”, Tạp chí Y học dự phòng, 23(4)

[6] Trịnh Thị Thanh (2003), Độc học môi trường và sức khỏe con người,

NXB ĐHQGHN

[7] Trung tâm Dịch vụ Phân tích thí nghiệm TPHCM (2008), Qui trình

phân tích BTEX trong không khí

[8] Ủy ban nhân dân quận Hai Bà Trưng, TP Hà Nội (2011), Quy hoạch

sử dụng đất đến năm 2020, kế hoạch sử dụng đất 5 năm (2011-2020), quận Hai

Bà Trưng

Tiếng Anh

[9] Andrea L.Hinwood, Clemencial Rodriguez,…(2007), Risk factors for

increased BTEX exposure in four Australian cities, Center for Ecosystem

Management, Chemosphere 66, p.533-541

[10] Barbara J Finlayson-Pitts, James N Pitts, Jr (1999), Chemistry of

the upper and lower atmosphere, Department of Chemistry School of physscal

Sciences, University of California, p.207-210

[11] CRC Handbook of Chemistry and Physics (1985), 65th, CRC Press, Inc Boca Raton, Florida

Trang 12

[12] Fabio Murena (2007), Air quality nearby road traffic portals: BTEX

monitoring, Chemical Engineering Department, University of naples “Federico

II, 80125 Naples, Italy”, p.578-583

[13] Julie M.Klotzbach, Mario Citra (2007), Toxicological Profile for

Etylbenzen, US Department of health and Human Services, Public Health

Service, Agency for toxic substances and Disease Registry

[14] Mike Fay, John F.Risher, Margaret Fransen,…(2007), Toxicological

Profile for Xylen, US Department of health and Human Services, Public Health

Service, Agency for toxic substances and Disease Registry

[15] NCR (1983) Risk Assessment in the Federal Government: Managing

the Process Washington, D.C: National Academy Press

[16] NJDEP (2009) Guidance on Risk Assessment for Air Contaminant

Emission New Jersey: New Jersey Department ofEnvironmental Protection

[17] NJDEP (2011) Estimating Risk from Air Toxics Retrieved 2012, from http://www.nj.gov/dep/aqpp/risk.html

[18] Nguyen Tran Huong Giang, Nguyen Thi Kim Oanh (2014), Roadside

levels and traffic emission rates of PM2.5 and BTEX in Ho Chi Minh City, Vietnam, Atmospheric environment

[19] Nguyen Hong Phuc (2012), Assessment of air quality, health and

climate co-benefit potential for residential cooking: a case stydy of a commune in Viet Nam, Thesis master, Asian Institute of Technology School of

Environment, Resources and Development Thailand

[20] Obaid Faroon, Sari Paikoff,…(2007), Toxicological Profile for

Benzen, US.Department of health and Human Services, Public Health Service,

Agency for toxic substances and Disease Registry

[21] Peter R.McClure, A Rose McDonald,…(2000), Toxicological

Profile for Toluen, US Department of health and Human Services, Public

Health Service, Agency for toxic substances and Disease Registry

[22] US environmental protection agency (1990), Handbook-Quality

Assurance/Quality Control (QA/QC) Procedures for Hazardous waste incineration, EPA-625/6-89-023, method 0010, Washington DC, United of state

[23] USEPA (1989) Risk Assessment Guidance for Superfund Human

Health Evaluation Manual Part A Washington, DC: U.S Environmental

Protection Agency

Định dạng
Số trang	13
Dung lượng	238,71 KB