Đánh giá sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0, PM2.5, PM10 trong nhà tại một số hộ gia đình trên địa bàn thành phố Hà Nội

Đánh giá sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0, PM2.5, PM10 trong nhà tại một số hộ gia đình trên địa bàn thành phố Hà Nội.Đánh giá sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0, PM2.5, PM10 trong nhà tại một số hộ gia đình trên địa bàn thành phố Hà Nội.Đánh giá sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0, PM2.5, PM10 trong nhà tại một số hộ gia đình trên địa bàn thành phố Hà Nội.Đánh giá sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0, PM2.5, PM10 trong nhà tại một số hộ gia đình trên địa bàn thành phố Hà Nội.Đánh giá sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0, PM2.5, PM10 trong nhà tại một số hộ gia đình trên địa bàn thành phố Hà Nội.Đánh giá sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0, PM2.5, PM10 trong nhà tại một số hộ gia đình trên địa bàn thành phố Hà Nội.Đánh giá sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0, PM2.5, PM10 trong nhà tại một số hộ gia đình trên địa bàn thành phố Hà Nội.Đánh giá sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0, PM2.5, PM10 trong nhà tại một số hộ gia đình trên địa bàn thành phố Hà Nội.Đánh giá sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0, PM2.5, PM10 trong nhà tại một số hộ gia đình trên địa bàn thành phố Hà Nội.Đánh giá sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0, PM2.5, PM10 trong nhà tại một số hộ gia đình trên địa bàn thành phố Hà Nội.

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM VÀ ĐÀO TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ DỖN THỊ THU TRANG Dỗn Thị Thu Trang KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐÁNH GIÁ SỰ BIẾN THIÊN NỒNG ĐỘ BỤI PM1.0, PM2.5, PM10 TRONG NHÀ TẠI MỘT SỐ HỘ GIA ĐÌNH TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường 2022 Hà Nội - Năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ Dỗn Thị Thu Trang ĐÁNH GIÁ SỰ BIẾN THIÊN NỒNG ĐỘ BỤI PM1.0, PM2.5, PM10 TRONG NHÀ TẠI MỘT SỐ HỘ GIA ĐÌNH TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI Chuyên ngành : Kỹ thuật Môi trường Mã số: 52 03 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH Công nghệ môi trường NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS Phan Quang Thăng Hà Nội - Năm 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu luận văn cơng trình nghiên cứu tơi dựa tài liệu, số liệu tơi tự tìm hiểu nghiên cứu Chính vậy, kết nghiên cứu đảm bảo trung thực khách quan Đồng thời, kết chưa xuất nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực sai tơi hồn chịu trách nhiệm Hà Nội,ngày tháng Học viên năm 2022 Doãn Thị Thu Trang ii LỜI CẢM ƠN Luận văn với đề tài “Đánh giá biến thiên nồng độ bụi PM1.0, PM2.5, PM10 nhà số hộ gia đình địa bàn thành phố Hà Nội” hồn thành Viện Cơng nghệ mơi trường, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, bên cạnh cố gắng nỗ lực thân, nhận động viên giúp đỡ lớn nhiều cá nhân tập thể Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Lãnh đạo Học viện Khoa học Công nghệ - Viện Hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam, thầy khoa Mơi trường, Khoa, Phịng ban chức đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện hướng dẫn tơi hồn thành chương trình học tập thực luận văn Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Phan Quang Thăng cán thuộc Phòng Phân tích Độc chất mơi trường - Viện Cơng nghệ mơi trường - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, tạo điều kiện, tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thiện luận văn Cuối tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình bạn bè động viên giúp đỡ vượt qua khó khăn suốt thời gian qua để hoàn thiện luận văn Với điều kiện thời gian kinh nghiệm cịn hạn chế, luận vănkhơng thể tránh thiếu sót Rất mong nhận góp ý, đánh giá thầy để luận văn hoàn thiện Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Học viên Doãn Thị Thu Trang iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BẢNG vii MỞ ĐẦU 1.1.TỔNG QUAN VỀ BỤI PM1.0, PM2.5, PM10 1.1.1 Khái niệm, phân loại bụi mịn 1.1.2 Nguồn gốc thành phần hóa học bụi mịn 1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới nồng độ bụi mịn 1.1.4 Tổng quan ô nhiễm bụi mịn giới 1.1.5 Thực trạng ô nhiễm bụi mịn Việt Nam 10 1.1.6 Tác hại bụi mịn 13 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ơ NHIỄM BỤI MỊN TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 16 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 16 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 17 1.3 TỔNG QUAN PHẠM VI NGHIÊN CỨU 20 1.4 SỬ DỤNG SENSSOR TRONG NGHIÊN CỨU VỀ BỤI MỊN 21 1.4 ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH R (R-PROGRAME) TRONG NGHIÊN CỨU Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ 24 1.4.1 Giới thiệu chương trình R (R- Programe) 24 1.4.2 Ưu nhược điểm phần mềm mã nguồn mở R - program 26 1.5 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ RỦI RO 27 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 28 2.2 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 29 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.3.1 Phương pháp thu thập liệu 30 2.3.2 Phương pháp thực nghiệm 30 2.2.3 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu 32 2.3.4 Phương pháp đánh giá rủi ro 32 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 BIẾN THIÊN NỒNG ĐỘ BỤI PM1.0, PM2.5, PM10 TRONG NHÀ SO VỚI NGOÀI NHÀ 34 3.1.1 Biến thiên nồng độ bụi PM1.0 nhà so với nhà 34 3.1.2 Biến thiên nồng độ bụi PM2.5 nhà so với nhà 35 37 3.1.3 Biến thiên nồng độ bụi PM10 nhà so với nhà 38 iv 3.2 BIẾN THIÊN NỒNG ĐỘ BỤI PM1.0, PM2.5, PM10 THEO THỜI GIAN 39 3.2.1.Biến thiên nồng độ bụi PM1.0 theo thời gian 39 3.2.1.Biến thiên nồng độ bụi PM2.5 theo thời gian 41 3.2.1.Biến thiên nồng độ bụi PM10 theo thời gian 43 3.3 ĐÁNH GIÁ RỦI RO KHI CON NGƯỜI TIẾP XÚC VỚI NỒNG ĐỘ BỤI MỊN TRONG NHÀ 45 3.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ GIA TĂNG NỒNG ĐỘ BỤI TRONG NHÀ VÀ NGOÀI NHÀ 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 KẾT LUẬN 52 KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 58 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên tiếng Việt Tên tiếng Anh tên khoa học AQI Chỉ số chất lượng không khí Air Quality Index AQMS Hệ thống giám sát chất lượng khơng khí Air Quality Monitoring System LCS Cảm biến chi phí thấp Low Cost Sensor EU Liên minh châu âu European Union GDP Tổng sản phẩm quốc nội Gross domestic product PAHs Hydrocarbon đa vòng thơm Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PM Bụi mịn Particulate Matter QCVN Quy chuẩn Việt Nam National Technical Reguilation TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNMT Tài ngun Mơi trường TP HCM Thành phố Hồ Chí Minh WHO Tổ chức Y tế Thế giới Persistant Organic Pollutants Polybrominated diphenyl ethers vi DANH MỤC HÌNH Hình 1 So sánh kích thước hạt bụi PM [8] Hình Sơ đồ đặt thiết bị đo bụi 29 Hình 2 Sensor PM detector 30 Hình Nguyên lý hoạt động sensor đo bụi mịn PM detector 31 Hình Sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0 nhà ngồi nhà 35 Hình Sự biến thiên nồng độ bụi PM2.5 nhà ngồi nhà tính theo giờ, tuần 36 Hình 3.Sự biến thiên nồng độ bụi PM2.5 nhà tính trung bình tháng 37 Hình Sự biến thiên nồng độ bụi PM10 nhà nhà hộ 812 sử dụng bếp từ 38 Hình Sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0 theo thời gian khu vực Mễ Trì 40 Hình Sự biến thiên nồng độ bụi PM1.0 theo thời gian khu vực Mỹ Đình 40 Hình Sự biến thiên nồng độ bụi PM2.5 theo thời gian khu vực Mễ Trì 42 Hình Sự biến thiên nồng độ bụi PM2.5 theo thời gian khu vực Mỹ Đình 42 Hình Sự biến thiên nồng độ bụi PM10 theo thời gian khu vực Mễ Trì 44 Hình 10 Sự biến thiên nồng độ bụi PM10 theo thời gian khu vực Mỹ Đình 44 Hình 3.11 So sánh phân bố nồng độ chất ô nhiễm vị trí quan trắc khác khu vực Mễ Trì 49 Hình 12 So sánh phân bố nồng độ chất nhiễm vị trí quan trắc khác khu vực Mỹ Đình 50 vii DANH MỤC BẢNG Bảng Thông tin vị trí khảo sát, đối tượng nghiên cứu 28 Bảng 2 Thông số kỹ thuật sensor PM detector 31 Bảng Các thông số tham khảo sử dụng cơng thức tính ELCR 49 Bảng Kết đánh kết tính tốn ELCR- nguy ung thư suốt đời bụi mịn PM2.5 nhà (đơn vị x 10-6) 47 Bảng 3 Kết đánh giá rủi ro nồng độ bụi PM2.5 48 MỞ ĐẦU Ơ nhiễm khơng khí mối nguy sức khỏe môi trường cấp bách mà dân số toàn cầu phải đối mặt [1] Ước tính có tới 92% dân số giới phải hít thở bầu khơng khí độc hại theo WHO năm 2016 Cịn nước phát triển, có 98% trẻ em năm tuổi phải hít thở bầu khơng khí độc hại Cịn theo WHO năm 2018, nhiễm khơng khí ngun nhân gây tử vong cho trẻ em 15 tuổi, cướp 600.000 sinh mạng năm Về mặt tài chính, nhiễm khơng khí ước tính gây thiệt hại cho kinh tế tồn cầu lên đến 2,9 nghìn tỷ USD năm (3,3% GDP tồn cầu) [2] WHO (2014) ước tính nhiễm khơng khí nhà có liên quan đến 4,3 triệu người chết năm 2012 hộ gia đình nấu ăn than, gỗ bếp đun sinh khối Trẻ em phụ nữ người thường có nguy tiếp xúc, phơi nhiễm cao từ nguồn nhiễm Ngồi ra, WHO cịn cảnh báo gần 800.000 ca tử vong nhiễm khơng khí nhà xảy trẻ em tuổi 500.000 ca tử vong phụ nữ [3] Trong số tất chất gây ô nhiễm khơng khí, có tồn bụi PM1.0 - loại bụi siêu mịn có kích thước 1µm, PM2.5 - chất lơ lửng (vật chất dạng hạt) tồn khơng khí, hạt bụi có đường kính nhỏ 2,5 mm PM10 hạt bụi có đường kình từ 2,5 - 10 mm Các hạt bụi gây mối đe dọa lớn sức khỏe người [4] Chúng có khả xâm nhập sâu vào phổi gây loại bệnh đường hô hấp, làm gia tăng thêm bệnh lý có [5] Ngồi ra, theo nghiên cứu Tổ chức Y tế giới (WHO) Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế (IARC) cho thấy mối tương quan mức độ ô nhiễm bụi khơng khí với tỷ lệ mắc ung thư Các hạt bụi PM1.0, PM2.5 PM10 tích tụ lâu ngày thể làm tăng nguy phát bệnh hệ hơ hấp, hệ tim mạch, hệ tuần hồn hệ sinh sản người.[4] Hiện nay, Việt Nam việc quan trắc đánh giá mức độ ô nhiễm bụi thực thường xuyên liên tục, thông tin công khai cập nhật cho người dân Trong báo cáo môi trường quốc gia, chất lượng khơng khí xung quanh có lượng thơng tin đa dạng đầy đủ Tuy nhiên, việc nghiên cứu mức 46 Trong đó, C nồng độ PM2.5 (µg/m3), IR tỷ lệ hít thở (m/ngày), ED thời gian phơi nhiễm (năm), EF tần suất ô nhiễm (ngày/năm), BW trọng lượng thể (kg), AT thời gian phơi nhiễm trung bình HQ = RFD = LADD (3.3) RFD RFC x IR (3.4) BW Dữ liệu hệ số độ dốc (SF) chất gây ô nhiễm cung cấp IRIS EPA Hoa Kỳ Nhưng trường hợp khơng có xác giá trị, phương trình 3.2 áp dụng SF= UR/(BW x IR) Trong đó, UR đơn vị rủi ro (µg/m3), BW trọng lượng thể (kg) IR tốc độ hít vào (m3/ngày) Để xác định giá trị SF, điều cần thiết phải có giá trị rủi ro đơn vị PM2.5 Hiện chưa có thơng tin PM2.5 Hà Nội Do đó, nghiên cứu này, giá trị đơn vị rủi ro PM2.5 tham khảo 0,008 μg/m3 báo cáo Natasha cộng [43] Bảng Các thông số tham khảo sử dụng cơng thức tính ELCR Nhóm tuổi Tỉ lệ hít phải (m3/ngày) [44] Cân nặng (kg) [44] Thời gian phơi nhiễm (năm) [44] Tần suất phơi nhiễm (ngày/năm) [44] Thời gian trung bình (ngày) cho chất không Mới sinh đến < 1 đến