Nghiên cứu xây dựng phương pháp phân tích một số tác nhân trong bụi khí có khả năng gây bệnh đường hô hấp

    BỘ KHOA HỌC VÀ CỘNG NGHỆ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐        BÁO CÁO TỔNG KẾT  ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ 8/2010-8/2012           NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MỘT SỐ TÁC NHÂN TRONG BỤI KHÍ CĨ KHẢ NĂNG GÂY BỆNH ĐƯỜNG HƠ HẤP (Mã số 10/10/NLNT ) Cơ quan chủ trì: Viện khoa học Kỹ thuật Hạt nhân Chủ nhiệm đề tài: ThS.NCV Võ Thị Anh Hà Nội,tháng 10/2012  DANH SÁCH CÁN BỘ THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Võ Thị Anh ThS.,NCV Viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân Nguyễn Thúy Bình CN.,NCV Viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân Vương Thu Bắc TS.NCV Viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân Hà Lan Anh ThS,NCV Viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân Nguyễn Thị Hồng Thịnh ThS,NCV  Viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân  Nguyễn Thu Hà ThS,NCV  Viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân  Dương Văn Thắng CN,NCV Viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân Cao Đức Việt CN,NCV Viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân Nguyễn Mai Anh BS,NCV Bệnh viện Phổi trung ương 10 Phan Quang Thăng ThS,NCV Viện Môi trường,Viện KH&CN VN CƠ QUAN PHỐI HỢP CHÍNH Bệnh viện phổi trung ương 2    MỤC LỤC Đề mục Cán tham gia Mục lục Các từ viết tắt Tóm tắt MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Mục tiêu Các nội dung nghiên cứu 3.1 Xây dựng quy trình phân tích 3.2 Lấy mẫu bụi khí, thơng số khí tượng phân tích mẫu bụi khí Thời gian thực Đơn vị thực Kinh phí CHƯƠNG I – TỔNG QUAN TÀI LIỆU I.1 Bụi nguồn gốc bụi I.1.1 Đinh nghĩa I.1.2 Phân loại bụi khí I.1.2.1 Theo nguồn gốc I.1.2.2 Theo chất bụi I.1.2.3 Theo kích thước I.2 Phương pháp thu mẫu bụi I.2.1 Phương pháp truyền thống I.2.2 Phương pháp cải tiến I.2.3 Phương pháp lọc I.2.4 Phương pháp nén I.2.5 Phương pháp sục I.2.6 Phương pháp tạo xốy I.2.7 Phương pháp ly tâm khơng khí I.3Xác định hàm lượng bụi khơng khí thành phần hóa học I.3.1 Phương pháp xác định hàm lượng bụi I.3.2 Phương pháp phân tích ngun tố hóa học mẫu I.3.2.1 Phương pháp XRF I.3.2.2 phương pháp kích hoạt notron 3    Trang 8 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17 18 18 18 18 19 I.3.2.3 Phương pháp ICP I.3.2.4 Phương pháp hấp phụ nguyên tử-AAS I.3.3Phân tích ion bụi I.4 Phương pháp thu gom mẫu phân tích hợp chất hữu dễ bay hơiVOCs I.5Phương pháp thu gom mẫu phân tích vi sinh vật I.5.1 Phương pháp nén I.5.2 Phương pháp sục I.5.3 Phương pháp lọc nhiều lớp I.5.4Phương pháp thu bụi đĩa thạch cứng I.6 Nguy gây bệnh bụi nhiễm khơng khí xung quanh I.6.1 Hạt bụi khí I.6.2 Nhóm chất khí I.6.3 Nhóm hợp chất hữu I.6.4 Nhóm vi sinh vật I.7 Hiện trạng nhiễm bụi khí Việt nam CHƯƠNG III – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU II.1Phương pháp lấy mẫu phân tích bụi PM II.1.1Thu mẫu bụi PM1,5, PM2,5-10 II.1.2 Xác định hàm lượng bụi PM II.1.3 Xác định hàm lượng cac bon đen II.1.4 Phân tích thành phần ngun tố hóa học mẫu bụi II.1.5 Phân tich ion bụi khí II.2 Phân tích hợp chất hữu dễ bay II.2.1Khảo sát hiệu thu hồi trình hấp phụ, giải hấp phân tích II.3 Phân tích vi sinh vật mẫu bụi khí II.3.1So sánh hiệu suất thu mẫu bụi sinh học CHƯƠNG III- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN CHƯƠNG IV- KẾT LUẬN CHƯƠNG V – KIẾN NGHỊ Tài liệu tham khảo Phụ lục 4    20 24 25 28 30 31 31 31 32 35 35 36 38 39 42 50 50 50 51 52 52 53 54 59 61 67 69 84 86 88 95 CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Chú thích Tiếng anh Tiếng việt AAS Atomic Absorption Spectroscopy Quang phổ hấp phụ n guyên tử BC Black Carbone Các bon đen BTEX Benzene,Toluene, Ethylbenzene, Xylen Nhóm hợp chất hữu cơ: Benzen, toluen, etylbensen,xylen CFU Colony-Forming Unit Khuẩn lạc hình thành đĩa thạch cứng COPD Chronic Obstructive Pulmonary Disease Bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính DNA Deoxyribonucleic acid Axit dezoxyribonucleic EA-IRMS Elemental Analyzer-Isotopic Ratio Mass Spectrometer Khối phổ kế tỷ số đồng vị phân tích nguyên tố GC-MS Gas Chromatography- Mass Spectrometry Sắc ký khối phổ IC Ion Chromatography Sắc ký ion ICP-MS Inductively Coupled Plasma Mas Spectroscopy Khối phổ plasma cảm ứng NA Nutrient Agar Môi trương phân lập vi sinh vật - PCR Polymerace Chain Reaction Phản ứng chuỗi trùng hợp ppb-ppm 1ppb= 1µg/l ; ppm=1mg/l TSA Trypticase Soy Agar Môi trường phân lập vi sinh vật VOCs Volatile Organic Compound Hợp chất hữu dễ bay XRF X- Ray Fluorescence Huỳnh quang tia X WMO World Meteorological Organization Tổ chức khí tượng gới 5    Tóm tắt   Mẫu bụi khí PM thu gom viện Khoa học Kỹ thuật hạt nhân Vị trí đặt đầu thu mẫu tịa nhà tầng; kinh độ 105o47,56’, vĩ độ 21o2,46’ Bụi PM2,5 PM10 thu phin lọc Nuclere polycarbonate có đường kinh 47mm Kết cho thấy số lượng bụi hàm lượng cac bon đen bụi PM2,5 cao bụi PM2,5-10 Các nguyên tố hóa học Al, Si, S, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn Zr anion F-,Cl-, Br-, NO3-, PO43-, SO42-, cation Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+ phát mẫu, hàm lượng khác hai loại bụi PM Các hợp chất hữu thuộc nhóm BTEX (Benzen; toluen; Ethyl Benzen; m,p xylen; o, Xylen) phát mẫu thu Hàm lượng Benzen tháng 12,11,12 năm 2011 thang1,2 năm 2012 vượt tiêu chuẩn cho phép, tháng có hàm lượng cao 27,615 µg/m3 thấp 8,443 µg/m3 Vi sinh mẫu bụi xác định thuộc chi Pseudomonas, chi Staphylococcus, chi Aspergillus Vi khuẩn gram âm mẫu dao động tử 2% đến 15% Sử dụng phương pháp qui phân tích phương sai để tìm mối tương quan thành phần ô nhiễm số lượng bệnh nhân điều trị khoa Hô Hấp, Bệnh viên E, Hà Nội cho thấy vi khuẩn, Benzen, Toluen, lưu huỳnh, silic có tác động đến số lượng bệnh nhân điều trị bênh liên quan đến đường hô hấp hàng tháng Bệnh viện E-Hà Nội Từ khóa: bụi PM, nguyên tố hóa học, BTEX, Pseudomonas, Staphylococcus, Aspergillus,Bệnh viên E 6    Abstract The aerosol sampler-Gent StackedFilter Unit (GENT-SFU located on the top of house roof of three floors building of INST with logitude 21o2,46’; latitude 105o47,56’ Filration technique was used for the collection of PM2,5 and PM2,5-10, and colleccted on nuclearepolycarbonte menbrane filter as disk of 47-mm diameter The results show that the amount and concentration of black carbone of fine particle PM2,5 are always higher than the amount and concentration of black carbone of coarse particle PM2,5-10 The chemical elements as Al, Si, S, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn Z and anion F-,Cl-, Br-, NO3-, PO43-, SO42-, and cation Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+ were detected in all samples However, concentration of chemical elements and ions is different in both airborne particles PM2,5 and PM2,5-10 Organic compounds of BTEX as Benzen; toluen; Ethyl Benzen; m,p xylen; o, Xylen were detected Concentration of Benzene of 10,11,12 year 2011 and 1,2 year 2012 were exceed Vietnam standards (20µg/m3) and highest concentration was determined in 10/ 2011 as µg/m3 27,615 Staphylococcus, Aspergillus were detected Genus Pseudomonas in samples and negative-gram bacteria range from 2% to 15% Use the regression method and analysis of variance for the correlation between pollution effects and partients treated at the respiratory clinic of E hospital, Hanoi showed that microorganisms, benzene, toluent, element sulfur, element silic have influence over the number patients treated for respiratory-related disease prevention on a monthly basis at the E hospital-Hanoi Key words: PM particle, chemical Staphylococcus, Aspergillus, E hospital 7    element, BTEX, Pseudomonas, MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Cùng với phát triển kinh tế xã hội nước, đặc biệt nước phát triển, vấn đề ô nhiễm môi trường ngày trở nên nghiêm trọng, nhiễm mơi trường khơng khí tác động trực tiếp đến biến đổi khí hậu tác động nhanh đến sức khỏe người Chính vậy,ơ nhiễm mơi trường nói chung nhiễm mơi trường khơng khí nói riêng nhà nghiên cứu môi trường đề cập đến nhiều Nói đến nhiễm mơi trường khơng khí, người ta thường đề cập đến bụi khí Mức độ nhiễm khơng khí phụ thuộc vào vị trí địa lý, khí hậu ảnh hưởng khác thị hóa, cơng nghiệp kinh tế, lượng giao thơng… Theo Tổ chức khí tượng giới (WMO), nhiễm khơng khí tiềm ẩn nguy gây chết người có dấu hiệu gia tăng nước có mức kinh tế phát triển mạnh, đặc biệt thành phố lớn châu Á khu vực Nam Mỹ Tổ chức cảnh báo tượng khí hậu nóng lên làm tăng nhiễm khí quyển, sa mạc hóa tồn cầu làm tăng nguy bão cát bụi Sự gia tăng tần suất mức độ vụ cháy khiến bầu khơng khí trở nên nhiễm Mức độ nhiễm khơng khí thành phố lớn châu Á có xu hướng ổn định vượt qua mức WHO Nhiều nghiên cứu chất lượng khơng khí khơng thành phố lớn châu Á, mà thành phố nhỏ với số dân cư từ 200 000 đến 1,5 triệu người Trong thành phố lớn thường xuyên nhận đầu tư để nâng cao chất lượng không khí,thì thành phố nhỏ lại nhận giúp đỡ tương tự Ở Viêt Nam, phát triển kinh tế, gia tăng dân số học số thành phố lớn Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà nẵng… kéo theo 8    hàng loạt hoạt động sản xuất công nghiệp, xây dựng phương tiện giao thông làm gia tăng mức độ nhiễm bụi Nguồn nhiễm độ thị Viêt Nam từ công trường xây dựng, xưởng sản xuất công nghiệp phương tiện giao thơng Ơ nhiễm mơi trường khơng khí Hà Nội nay, nói chung bị ô nhiễm nặng bụi TSP bụi PM10, nồng độ bụi trung bình gấp 2-3 lần quy chuẩn cho phép, có điểm cao 10 lần quy chuẩn cho phép [19] Kết điều tra Phú Thọ Nam Định cho thấy, ước tính thiệt hại nhiễm khơng khí tác động đến sức khỏe người dân lên đến 295.000 đồng/người/năm.( Báo cáo môi trường quốc gia năm 2010 Bộ Tài nguyên Môi trường ) Q trình thị hóa diễn mạnh mẽ đô thị lớn Việt Nam, đặc biệt Hà Nội, TP HCM, Đà nẵng…khiến cho tình trạng ô nhiễm môi trường trở nên tồi tệ Hàm lượng bụi,các thành phần ô nhiễm bụi thơng số khí NO2, SO2, Benzen… năm gần có xu hướng tăng lên Đặc biệt,tại cơng trình xây dựng, nút giao thơng trọng điểm, mức độ nhiễm khơng khí cao gấp 5-6 lần tiêu chuẩn cho phép Ơ nhiễm khơng khí khơng nhìn thấy lại ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe người Hiện nay, Việt Nam chưa có thơng báo thường xun tình trạng nhiễm Các nghiên cứu nhiễm dừng lại mức độ quan trắc hàm lượng bụi khơng khí số thành phần gốc vô đưa số đánh giá nguồn gốc chất nhiễm Để tìm hiểu thêm tác nhân nhiễm có thành phần bụi khí liên quan đến số bệnh nhân có bệnh liên quan đến đường hô hấp, 9    xây dựng đề tài “ Nghiên cứu xây dựng phương pháp phân tích số tác nhân bụi khí có khả gây bệnh đường hơ hấp” Mục tiêu Xây dựng phương pháp phân tích số tác nhân có hại gây bệnh đường hơ hấp bụi khí số liệu ban đầu số tác nhân có hại (như VOCs vi khuẩn) Các nội dung nghiên cứu chính: 3.1Xây dựng qui trình phân tích: - Xây dựng qui trình làm giàu mẫu vi khuẩn bụi khí mơi trường phân lập vi khuẩn liên quan đến bệnh đường hô hấp Xác định thử nghiệm môi trường ni cấy điều kiện thích hợp để xác định số lượng vi khuẩn hàm lượng vi khuẩn gram âm - Xây dựng qui trình phân tích hợp chất hữu dễ bay hơi,(VOCs Benzen, Dichlorobenzen, Ethylbenzen, Cloroform, Cacbontetrachlorid, Tetrachlorobenzen, Xylen) bụi khí 3.2 Lấy mẫu bụi khí, thơng số khí tượng phân tích mẫu bụi khí: - Thu gom mẫu bụi khí PM2,5 mẫu bụi PM2,5-10 khu vực Viện Khoa học Kỹ thuật hạt nhân, đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội thiết bị có phân cấp hạt chuyên dụng - Thu thập thơng số khí tượng liên quan nhiệt độ (T), độ ẩm tương đối (RH), hướng gió (WD), tốc độ gió (WS) lượng mưa (RF) thời gian thu gom mẫu - Phân tích vi khuẩn mẫu bụi khí thu gom (số lượng vi khuẩn, tỷ lệ vi khuẩn gram âm vi khuẩn liên quan đến bệnh di ứng đường hô hấp.) 10    Kết phân tích số hợp chất hữu phương pháp sắc ký (tính trung bình theo tháng-số lượng mẫu 100) Tháng Benzen µg/m3 Toluen µg/m3 Ethyl Benzen µg/m3 m,p Xylen µg/m3 o, Xylen µg/m3 Thg5-11 8,44±3,01 32,82±10,73 10,09±5,52 9,66±4,52 6,89±2,68 Thg6-11 15,71±5,55 37,74±4,56 13,56±8,36 16,75±8,06 9,87±5,44 Thg7-11 15,51±5,28 12,19±4,07 5,02±2,30 4,30±2,06 1,13±0,48 Thg8-11 18,72±2,79 28,63±16,66 5,05±1,56 11,00±7,67 4,02±3,26 Thg9-11 21,67±1,77 42,06±3,03 14,78±8,79 23,09±3,58 12,43±3,95 Thg10-11 23,77±8,34 49,84±18,73 33,53±16,05 68,03±13,48 28,63±9,28 Thg11-11 25,43±5,43 43,19±10,03 33,53±9,39 60,09±35,64 23,54±17,54 Thg12-11 27,62±6,14 77,51±58,46 26,75±16,16 44,83±43,86 16,66±18,19 Thg1-12 28,83±5,47 78,22±15,64 10,62±1,63 23,67±5,93 9,47±1,73 Thg2-12 23,23±6,54 44,69±6,13 7,00±2,30 17,82±7,75 5,53±1,38 Thg3-12 19,89±3,08 43,34±13,94 8,39±1,97 13,27±9,36 8,12±3,36 Thg4-12 17,71±6,15 38,79±13,03 4,95±1,31 10,08±3,60 3,91±1,30 100    BẢNG KẾT QUẢ THỜI TIẾT TẠI TRẠM LÁNG   Nhiệt độ thấp Nhiệt độ cao Độ ẩm Nhiệt độ thấp Nhiệt độ cao Độ ẩm 01/08/2010        16/08/2010  26  34  88%  02/08/2010  26  34  93%  17/08/2010  25  32  92%  03/08/2010  25  34  76%  18/08/2010  25  32  87%  04/08/2010  25  34  91%  19/08/2010  25  32  93%  05/08/2010  26  34  87%  20/08/2010  26  35  89%  06/08/2010  26  34  93%  21/08/2010  25  32  93%  07/08/2010  25  35  90%  22/08/2010        08/08/2010        23/08/2010  24  33  91%  09/08/2010  25  34  90%  24/08/2010  23  31  75%  10/08/2010  24  32  93%  25/08/2010  22  29  95%  11/08/2010  25  32  93%  26/08/2010        12/08/2010  26  34  91%  27/08/2010  24  29  90%  13/08/2010  26  34  92%  28/08/2010        14/08/2010  26  34  90%  29/08/2010        15/08/2010                Thang 8/2010 Thang 8/2010  Thang2/2011  01/02/2011  9  12  71%  15/02/2011  12  18  94%  02/02/2011  11  15  76%  16/02/2011  13  19  98%  03/02/2011  12  17  76%  17/02/2011  15  22  98%  04/02/2011  9  15  86%  18/02/2011  16  24  83%  05/02/2011  10  16  86%  19/02/2011  12  18  96%  06/02/2011  11  15  80%  20/02/2011  13  20  93%  07/02/2011  20  21  91%  21/02/2011  14  21  94%  08/02/2011  22  27  71%  22/02/2011  15  20  97%  09/02/2011  22  25  79%  23/02/2011  14  20  98%  10/02/2011  19  25  91%  24/02/2011  15  20  98%  11/02/2011  11  15  90%  25/02/2011  16  23  97%  12/02/2011  17  20  87%  26/02/2011  17  23  94%  13/02/2011  14  16    27/02/2011  17  23  90%  14/02/2011  11  15  28/02/2011  18  28  94%  75%  101    Nhiệt độ thấp   Nhiệt độ cao Nhiệt độ thấp Độ ẩm Nhiệt độ cao Độ ẩm Thang3/2011  01/03/2011  14  23  95%  16/03/2011  12  16  92%  02/03/2011  16  22  82%  17/03/2011  9  15  95%  03/03/2011  15  20  87%  18/03/2011  8  15  92%  04/03/2011  15  20  95%  19/03/2011  11  17  92%  05/03/2011  14  19  87%  20/03/2011  14  23  90%  06/03/2011  15  21  95%  21/03/2011  15  24  81%  07/03/2011  16  20  65%  22/03/2011  15  22  69%  08/03/2011  15  20  68%  23/03/2011  13  18  63%  09/03/2011  14  19  77%  24/03/2011  14  21  95%  10/03/2011  14  19  78%  25/03/2011  13  18  56%  11/03/2011  14  19  79%  26/03/2011  13  17  60%  12/03/2011  14  21  89%  27/03/2011  13  18  60%  13/03/2011  15  23  87%  28/03/2011  13  19  66%  14/03/2011  17  26  80%  29/03/2011  14  20  75%  15/03/2011  11  18  82%  30/03/2011  15  21  63%          31/03/2011  14  23  63%  Thang4/2011  01/04/2011  16  26  98%  16/04/2011  20  28  91%  02/04/2011  16  27  97%  17/04/2011  18  27  95%  03/04/2011  14  27  93%  18/04/2011  17  27  89%  04/04/2011  17  25  83%  19/04/2011  20  30  92%  05/04/2011  18  25  92%  20/04/2011  20  31  77%  06/04/2011  17  23  95%  21/04/2011  21  30  87%  07/04/2011  17  23  90%  22/04/2011  19  27  87%  08/04/2011  18  24  69%  23/04/2011  19  29  57%  09/04/2011  18  28  69%  24/04/2011  21  30  80%  10/04/2011  18  28  70%  25/04/2011  23  29  81%  11/04/2011  18  28  62%  26/04/2011  23  31  88%  12/04/2011  20  28  57%  27/04/2011  20  28  81%  13/04/2011  20  30  91%  28/04/2011  23  30  87%  14/04/2011  20  30  88%  29/04/2011  18  29  88%  15/04/2011  20  29  86%  30/04/2011  23  30  86%  102    Nhiệt độ thấp   Nhiệt độ cao Nhiệt độ thấp Độ ẩm Nhiệt độ cao Độ ẩm Thang5/2011  01/05/2011  24  32  87%  16/05/2011  21  28  96%  02/05/2011  24  34  83%  17/05/2011  21  33  58%  03/05/2011  20  28  86%  18/05/2011  21  33  88%  04/05/2011  19  28  83%  19/05/2011  22  34  90%  05/05/2011  20  25  95%  20/05/2011  23  33  90%  06/05/2011  20  30  83%  21/05/2011  23  32  93%  07/05/2011  23  34  83%  22/05/2011  22  33  62%  08/05/2011  22  35  83%  23/05/2011  20  30  62%  09/05/2011  25  36  84%  24/05/2011  20  29  84%  10/05/2011  25  36  87%  25/05/2011  21  33  85%  11/05/2011  22  36  84%  26/05/2011  21  32  84%  12/05/2011  22  31  90%  27/05/2011  21  30  70%  13/05/2011  23  29  93%  28/05/2011  23  33  65%  14/05/2011  23  29  93%  29/05/2011  23  34  65%  15/05/2011  24  32  93%  30/05/2011  22  34  65%          31/05/2011  22  34  60%  Thang6/2011  01/06/2011  22  33  63%  01/06/2011  22  33  63%  02/06/2011  23  34  63%  02/06/2011  23  34  63%  03/06/2011  26  34  90%  03/06/2011  26  34  90%  04/06/2011  26  34  94%  04/06/2011  26  34  94%  05/06/2011  26  36  96%  05/06/2011  26  36  96%  06/06/2011  24  36  94%  06/06/2011  24  36  94%  07/06/2011  24  34  89%  07/06/2011  24  34  89%  08/06/2011  24  36  89%  08/06/2011  24  36  89%  09/06/2011  25  34  71%  09/06/2011  25  34  71%  10/06/2011  25  36  82%  10/06/2011  25  36  82%  11/06/2011  24  34  90%  11/06/2011  24  34  90%  12/06/2011  24  36  93%  12/06/2011  24  36  93%  13/06/2011  24  34  90%  13/06/2011  24  34  90%  14/06/2011  25  35  92%  14/06/2011  25  35  92%  15/06/2011  25  36  92%  15/06/2011  25  36  92%  103    Nhiệt độ thấp   Nhiệt độ cao Nhiệt độ thấp Độ ẩm Nhiệt độ cao Độ ẩm Thang7/2011  01/07/2011  25  32  91%  16/07/2011  24  32  89%  02/07/2011  25  36  94%  17/07/2011  26  35  91%  03/07/2011  27  35  92%  18/07/2011  24  34  90%  04/07/2011  26  36  90%  19/07/2011  26  35  92%  05/07/2011  26  36  70%  20/07/2011  25  35  89%  06/07/2011  26  36  90%  21/07/2011  26  36  90%  07/07/2011  27  38  86%  22/07/2011  26  35  89%  08/07/2011  24  31  87%  23/07/2011  24  34  89%  09/07/2011  25  34  80%  24/07/2011  25  34  85%  10/07/2011  25  34  87%  25/07/2011  25  35  57%  11/07/2011  26  34  91%  26/07/2011  26  36  68%  12/07/2011  27  34  86%  27/07/2011  26  36  64%  13/07/2011  25  33  90%  28/07/2011  27  35  84%  14/07/2011  25  32  95%  29/07/2011  25  35  88%  15/07/2011  24  30  89%  30/07/2011  24  31  67%          31/07/2011  25  32  96%  Thang8/2011  01/08/2011  25  31  89%  16/08/2011  26  34  82%  02/08/2011  24  31  95%  17/08/2011  25  33  93%  03/08/2011  24  33  93%  18/08/2011  24  31  93%  04/08/2011  25  35  93%  19/08/2011  24  31  96%  05/08/2011  25  34  89%  20/08/2011  24  33  83%  06/08/2011  25  35  90%  21/08/2011  25  33  92%  07/08/2011  25  33  88%  22/08/2011  25  34  91%  08/08/2011  25  34  87%  23/08/2011  25  35  88%  09/08/2011  25  32  92%  24/08/2011  23  30  98%  10/08/2011  25  32  90%  25/08/2011  23  33  92%  11/08/2011  25  32  95%  26/08/2011  24  34  82%  12/08/2011  24  33  96%  27/08/2011  25  34  90%  13/08/2011  23  34  94%  28/08/2011    14/08/2011  24  34  91%  15/08/2011  26  35  90%  29/08/2011    104      24      35    88%    Nhiệt độ thấp   Nhiệt độ cao Nhiệt độ thấp Độ ẩm Nhiệt độ cao Độ ẩm Thang9/2011  01/09/2011  25  37  88%  16/09/2011  25  33  65%  02/09/2011  27  34  72%  17/09/2011  25  33  59%  03/09/2011  26  33  80%  18/09/2011  24  32  89%  04/09/2011  25  33  90%  19/09/2011  23  31  94%  05/09/2011  25  31  91%  20/09/2011  22  30  94%  06/09/2011  24  34  93%  21/09/2011  22  30  82%  07/09/2011  24  34  74%  22/09/2011  23  31  64%  08/09/2011  24  34  87%  23/09/2011  22  32  67%  09/09/2011  24  31  93%  24/09/2011  23  32  54%  10/09/2011  25  32  91%  25/09/2011  23  32  72%  11/09/2011  25  31  85%  26/09/2011  23  32  90%  12/09/2011  24  32  90%  27/09/2011  21  28  96%  13/09/2011  24  30  82%  28/09/2011  23  31  79%  14/09/2011  25  31  92%  29/09/2011  24  33  79%  15/09/2011  25  32  82%  30/09/2011  21  26  89%  Thang10/2011  01/10/2011  20  25  84%  16/10/2011  22  27  80%  02/10/2011  21  25  83%  17/10/2011  20  29  64%  03/10/2011  20  27  66%  18/10/2011  20  29  68%  04/10/2011  20  29  59%  19/10/2011  21  29  76%  05/10/2011  21  25  93%  20/10/2011  22  30  70%  06/10/2011  21  23  88%  21/10/2011  21  30  69%  07/10/2011  22  27  84%  22/10/2011  21  30  73%  08/10/2011  23  25  92%  23/10/2011  21  30  76%  09/10/2011  23  29  85%  24/10/2011  20  31  91%  10/10/2011  23  31  84%  25/10/2011  20  27  83%  11/10/2011  24  32  77%  26/10/2011  18  24  77%  12/10/2011  24  29  85%  27/10/2011  21  27  91%  13/10/2011  24  29  85%  28/10/2011  19  25  95%  14/10/2011  22  30  80%  29/10/2011  18  26  73%  15/10/2011  22  25  88%  30/10/2011  18  26  70%          31/10/2011  20  28  69%  105    Nhiệt độ thấp   Nhiệt độ cao Nhiệt độ thấp Độ ẩm Nhiệt độ cao Độ ẩm Thang11/2011  01/11/2011  21  29  89%  16/11/2011  18  29  96%  02/11/2011  21  30  90%  17/11/2011  20  29  94%  03/11/2011  21  30  91%  18/11/2011  20  30  72%  04/11/2011  21  30  64%  19/11/2011  21  29  75%  05/11/2011  21  30  91%  20/11/2011  20  30  81%  06/11/2011  22  29  95%  21/11/2011  21  27  73%  07/11/2011  21  30  96%  22/11/2011  19  27  85%  08/11/2011  21  28  81%  23/11/2011  18  24  87%  09/11/2011  17  26  56%  24/11/2011  16  25  81%  10/11/2011  17  28  71%  25/11/2011  18  27  92%  11/11/2011  17  28  87%  26/11/2011  19  26  84%  12/11/2011  18  28  75%  27/11/2011  20  27  92%  13/11/2011  18  27  87%  28/11/2011  20  27  94%  14/11/2011  18  28  95%  29/11/2011  20  26  75%  15/11/2011  18  28  94%  30/11/2011  18  26  89%  Thang12/2011  01/12/2011  13  21  92%  16/12/2011  14  20  72%  02/12/2011  15  19  77%  17/12/2011  13  19  66%  03/12/2011  12  24  66%  18/12/2011  12  21  65%  04/12/2011  16  23  70%  19/12/2011  14  20  86%  05/12/2011  14  25  89%  20/12/2011  14  23  94%  06/12/2011  18  22  84%  21/12/2011  11  20  87%  07/12/2011  15  22  98%  22/12/2011  13  19  78%  08/12/2011  14  19  82%  23/12/2011  13  21  55%  09/12/2011  13  18  49%  24/12/2011  10  14  65%  10/12/2011  12  18  60%  25/12/2011  11  18  70%  11/12/2011  11  20  59%  26/12/2011  11  21  81%  12/12/2011  9  20  72%  27/12/2011  14  22  84%  13/12/2011  11  21  88%  28/12/2011  14  21  69%  14/12/2011  16  23  89%  29/12/2011  15  21  86%  15/12/2011  14  22  67%  30/12/2011  15  21  91%          31/12/2011  13  19  95%  106    Nhiệt độ thấp   Nhiệt độ cao Nhiệt độ thấp Độ ẩm Nhiệt độ cao Độ ẩm Thang1/2012  01/01/2012  13  19  93%  16/01/2012  15  21  81%  02/01/2012  13  20  95%  17/01/2012  15  22  85%  03/01/2012  13  17  98%  18/01/2012  16  23  96%  04/01/2012  8  14  93%  19/01/2012  17  23  96%  05/01/2012  8  14  84%  20/01/2012  17  23  94%  06/01/2012  11  15  78%  21/01/2012  18  22  94%  07/01/2012  11  15  84%  22/01/2012  11  17  72%  08/01/2012  13  20  76%  23/01/2012  9  15  91%  09/01/2012  12  16  76%  24/01/2012  9  14  94%  10/01/2012  13  17  71%  25/01/2012  9  15  58%  11/01/2012  11  16  86%  26/01/2012  10  14  82%  12/01/2012  11  16  83%  27/01/2012  10  15  92%  13/01/2012  14  18  86%  28/01/2012  10  15  92%  14/01/2012  14  18  87%  29/01/2012  10  15  89%  15/01/2012  16  18  83%  30/01/2012  11  15  84%          31/01/2012  11  15  64%  Thang2/2012  01/02/2012  12  16  82%  15/02/2012  18  23  94%  02/02/2012  10  16  96%  16/02/2012  13  19  93%  03/02/2012  11  15  95%  17/02/2012  12  16  71%  04/02/2012  12  18  80%  18/02/2012  9  16  97%  05/02/2012  13  22  91%  19/02/2012  9  16  71%  06/02/2012  16  26  73%  20/02/2012  11  18  69%  07/02/2012  12  20  70%  21/02/2012  15  22  69%  08/02/2012  13  15  62%  22/02/2012  19  24  84%  09/02/2012  14  16  94%  23/02/2012  18  22  79%  10/02/2012  10  20  82%  24/02/2012  18  23  96%  11/02/2012  14  18  92%  25/02/2012  17  24  87%  12/02/2012  12  17  93%  26/02/2012  17  21  75%  13/02/2012  15  21  94%  27/02/2012  12  16  89%  14/02/2012  15  23  94%  28/02/2012  14  16  71%          29/02/2012  13  17  97%  107      Nhiệt độ thấp Nhiệt độ cao Nhiệt độ thấp Độ ẩm Nhiệt độ cao Độ ẩm Thang3/2012  3/1/2012  3/2/2013  3/3/2012  3/4/2012  3/5/2012  3/6/2012  3/7/2012  3/8/2012  3/9/2012  3/10/2012  3/11/2012  3/12/2012  3/13/2012  3/14/2012  3/15/2012  14  16  16  16  20  18  19  18  13  14  14  15  14  14  17  20 21 22 21 27 26 29 21 18 17 17 18 18 19 23 84% 99% 98% 96% 99% 82% 94% 97% 81% 63% 72% 78% 77% 93% 95% 3/16/2012 3/17/2012 3/18/2012 3/19/2012 3/20/2012 3/21/2012 3/22/2012 3/23/2012 3/24/2012 3/25/2012 3/26/2012 3/27/2012 3/28/2012 3/29/2012 3/30/2012 18 19 24  24    29  29  27  28  26  21    25  25  27  27  26  21 22 22 22 16 13 18 18 22 20 17 Số liệu trunh bình tháng Nhiệt độ Độ ẩm Tháng 3/2011 16 78% 18 Tháng 4/2011 24 79% 41 Tháng 5/2011 26 80% 149 Tháng 6/2011 28 91% 396 Tháng 7/2011 30 79% 295 Tháng 8/2011 29 83% 313 Tháng 9/2011 26 87% 247 Tháng 10/2011 25 84% 178 Tháng 11/2011 21 88% 32 Tháng 12/2011 15 74% 52 Tháng 1/2012 14 78% 20 Tháng 2/2012 15 87% 19 Tháng 3/2012 19 92% 17 108    Lượng mưa 97% 91% 81% 94% 95% 91% 90% 58% 84% 73% 89% 96% 98% STUDY TO BUILD METHOD FOR ANALYZING SOME COMPONENT OF AIRBORN WHICH CAUSE RESPIRATORY DISEASE VO THI ANH NGUYEN THUY BINH, VUONG THU BAC, HA LAN ANH, NGUYEN HONG THINH, DUONG VAN THANG, NGUYEN MAI ANH, VO TUONG HANH Institute for Nuclear Science & Technology 179 Hoang Quoc Viet Nghia Do Hanoi Vietnam Email: vothianhanh@yahoo.com Abstract: Aerosol sampler is located at the top of the three floors building of INST The amount of PM particle and components such as black carbon; chemical elements; violated organic compounds and microorganisms are analyzed by appropriate methods Using the method of regression and analysis of variance ANOVA to find out correlation between there pollution components and patients treated at the Department of Respiratory E hospital, Hanoi, It shown that microorganisms, benzene, toluene, element sulfur and element silica have effects on monthly number of patients treated respiratory diseases at the E hospital Introduction Main cities in Vietnam such as Ha Noi, Ho Chi Minh, Da Nang… are been serious environmental pollution by economic developing and population growth that active change in the climate and human health… So that the environmental pollution and special air pollution are problems which environmental scientist are studying The air pollution level depend geographical features, climate, urbanization, industry, economic, energy and traffic Currently, Vietnam still have not regularly informed about air pollution The studies about polluted air shown only give notice of the concentration airborne, inorganic components and it s source To find out the effects in polluted airborn related to the number of patients with respiratory disease which related patient treated respiratory disease We carry out research working: this is “Study to build method of analyzing some component of airborn to cause respiratory disease.” Methods The aerosol sampler-Gent StackedFilter Unit (GENT-SFU located on the top of house roof of three floors building of INST with longitude 105o47.56’, latitude 21o2.46’) The PM2.5-10 particles and PM2.5 particles are collected by filters with flow rate 17-18 L/minute Weight method is used to determined concentration PM particles on filters The difference weight of filter after and before collection is amount PM particles Figure 1: The air dust sample collection diagram in GENT-SFU The Black carbon substance is determined by light intensity measurement method The results are calculated by: ⎛ 100 ⎞ 1000 * log⎜ ⎟ + 2.39398 ⎝ I ⎠ 45.7985 BC = 12.88 V Where I: refraction of light intensity in filter V: air volume goes through filter The chemical elements and ions in samples are determined by XRF (X-ray fluorescence) in X-ray fluorescence spectrometer X-VietSpace model XRF5006 - HQ02 Working regulation: + sample size mode HV = 30 kV, I = 200 µA, no filter + Spectrum record time: 1200 sec + working environment: primary vacuum + Data analysis: automatic Ions of PM particles are determined by Dionex-600 Ion chromatography with Peaknet 6.0 software The volatile organic compounds-BTEX group that is benzene, toluene, ethylbenzen, m-xylene and p-xylene are collected by active methods FL-1001 pump is used to adsorb air into adsorption tube with flow rate 50 ml/minute and colleting time on each adsorption tube is 25 minutes We collect two tubes for each sampling with the time collection is separated 10 minutes The adsorption tubes which are maintained in safety box for VOCs analysis are covered tightly by specialized Teflon cap The samples are disorption and analysis in GC/MS-QP 2010 (Gas chromatography-Mass spectrometry) The impingement method is suitable technical condition for collecting bioaerosol Air flow is impinged in to liquid medium The air flow impinged into 250 ml glass flask containing 100 ml liquid nutrient medium The glass flask is connected with the pump by teflon tube Φ = mm After that, solution sample is enriched and analysis the microorganism Total microorganisms are detected by counting colonies forming unit (CFU) on medium agar disk Cell morphology and Gram bacteria are determined by Gram stain method and PCR method (polymerase chain reaction) The maintain goal of methods is detection microorganism species which are isolated Figure 2: The bioaerosol sampling diagram III Results and discussion Figurer 3: PM2.5 and PM2.5-10 particle concentrations collecting in Institute for Nuclear Science and Technology The amount PM particle of aerodynamic size 2.5µm PM2.5 called fine particle and particulates of aerodynamic size 2.5-10µm PM2.5-10 called coarse particle collecting in INST from April 2011 to Mar 2012 are presented in figure The results is shown that the chemical elements such as Al, Si, S, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn and Zr are detected in all sampling, but concentration of elements on coarse particulars is difficult on fine filter If concentration of chemical elements arranged in line from high to low is S > S i> Ca >K > Al of PM2.5 that concentration of chemical elements of PM2.5-10 will be Si > Al > S > Ca > K (see figure and figure 5) Figure 4: The concentration of elements of PM2.5 particles Figure 5: The concentration of elements of PM2.5-10 particle Anion such as F-, Cl-, Br-, NO3-, PO43-, SO42- and cation such as Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+ are detected in all samples The results of ion chromatography analyze shown that concentration of anion are arranged in line from height to low SO42- > Cl- > NO3- > F- > NO2- > PO43- of PM2.5 and SO42- > Cl- > NO3- > PO43- > NO2- > F- of PM2.5-10 concentration of cation are arranged in line from height to low : NH4+ > Ca2+ > K+ > Na+ > Mg2+ of PM2.5 and Ca2+ > NH4+ > Na+ > Mg2+ > K+ PM2.5-10 All major ions of PM2.5 were detected Benzene, toluene, o.m.p-xylene (orto- meta and para-xylene) are volated organic compounds BTEX group are detected in all collected sampls The highest concentration of BTEX found in 12/2011 is 7.615µg/m3 and the lowest concentration in 5/2011is 28.83 µg/m3 (table 1) Table 1: VOC data, rainfall data, humidity data and temperature data Month/year 5/2011 6/2011 7/2011 8/2011 9/2011 10/2011 11/2011 12/2011 1/2012 2/2012 3/2012 4/2012 Temp O C 25.25 27.75 28.40 28.00 26.67 24.00 20.50 17.20 14.00 15.50 18.80 24.75 Humidity % 84.75 89.00 84.20 84.00 87.00 91.75 88.50 65.00 82.00 86.25 95.40 88.25 Rainfall mm Benzen µg/m3 149 396 295 313 247 178 32 52 20 19 17 123 8.44 15.71 15.51 18.72 21.67 23.77 25.43 27.62 28.83 23.23 19.89 17.71 Toluen µg/m3 32.82 37.74 12.19 28.63 42.06 49.84 43.19 77.51 78.22 44.69 43.34 38.79 Ethyl Benzen µg/m3 10.09 13.56 5.02 5.05 14.78 33.53 33.53 26.75 10.62 7.00 8.39 4.95 m.p Xylen µg/m3 o Xylen µg/m3 9.66 16.75 4.30 11.00 23.09 68.03 60.09 44.83 23.67 17.82 13.27 10.08 The results shown that the highest number of microorganism on day is 37 x 104 ± 1.7 x 104 CFU/m3 The highest average results is 88.57 CFU/m3 in March 2011 and the lowest highest average results is 10.70 CFU/m3 in October 2011 Genus Pseudomonas, Staphylococcus and Aspergillus’s were determined in collected samples Negative gram bacteria samples ranged from 2% to 15% By using ANOVA and regression mathematical method, the results are found components such as benzene (X1), toluene (X2) and average rainfall (X3) affect the number of bacteria (Y) each month: Y = 16971.92+X1 x 538.44 + X2 x (-387.08) + X3 x (-25.32) Where Significance F=0.04 < 0.05 Interrelate between the patients who treated at Department of Respiratory disease in Hospital E Hanoi and the number of average bacteria on each month is described with equation: Patient = 110.94 + 0.0028 x [bacteria] Interrelate between the patients bacterial, silica element concentration and S element concentration in PM2.5 fine particle is described with equation: Patient = 69.49 + 0.006x [bacteria] + 2.123 x [Si_Fi] + 0.012 x [S_Fi] 6.89 9.88 1.13 4.02 12.43 28.63 23.54 16.67 9.47 5.53 8.12 3.91 Where Significance F= 0.00064 < 0.05 So we confirm that total number of bacteria, benzene, toluene, silica element concentration and S element concentration in air affect number of patients who treated at Department of Respiratory disease in Hospital E Hanoi Reference ATSDR (agency for toxic substances and disease registry): Evaluation of exposure to contaminants of exposures to contaminants from the formera abex/remco hydraulics facility willts mendocito couty California EFA facility ID CAD000097287 AUGUST 2006 Differentiating Gram-negative and Gram-positive Bacteria Generated: March 2010 http://www.arrowscientific.com.au Paul A Jensen Ph.D PE CIH and Millie P Schafer.Ph.D Sampling and characterization of bioaerosol NIOSH/DPSE.NIOSH Manual of Analytical Method Robert M Parr Susan F Stone and R Zeisler Environmental protection: Nuclear analytical techniques in air pollution monitoring and research IAEA.bulletin.2/1996 Shiao-Ru Chen and Shangde Luo Characterization of the physical and thermal properties of aieborn carbonaceous particles (Black carbon) in the environments; http://140.121.175.164/Registration/poster Viet Nam Air Quality Profile 2010 Edition October 2010 Khơng khí thành phố nhiễm nặng Dân trí.com.vn 26/5/009