Đánh giá rủi ro sức khỏe do phơi nhiễm polycyclic aromatic hydrocarbons (pahs) trong không khí giao thông trên địa bàn thành phố hồ chí minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM QUÁCH THỊ THANH MAI ĐÁNH GIÁ RỦI RO SỨC KHỎE DO PHƠI NHIỄM POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS (PAHs) TRONG KHƠNG KHÍ GIAO THƠNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ Mã số ngành: 60520320 ận Lu Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường n vă H TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2017 h ec ut BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM QUÁCH THỊ THANH MAI ĐÁNH GIÁ RỦI RO SỨC KHỎE DO PHƠI NHIỄM POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS (PAHs) TRONG KHƠNG KHÍ GIAO THƠNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ Mã số ngành: 60520320 ận Lu Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường n vă CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS THÁI VĂN NAM H h ec ut TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2017 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS THÁI VĂN NAM Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Công nghệ TP HCM ngày 21 tháng 04 năm 2017 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: TT Họ tên Chức danh Hội đồng GS TS Hoàng Hưng Chủ tịch PGS TS Phạm Hồng Nhật Phản biện PGS TS Huỳnh Phú Phản biện TS Nguyễn Xuân Trường Ủy viên TS Nguyễn Thị Phương Ủy viên, Thư ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau Xác nhận Chủ tịch Hội ận Lu đồng đánh giá Luận sau Luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV n vă h ec ut H TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP HCM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP HCM, ngày …… tháng …… năm 2017 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : QUÁCH THỊ THANH MAI Giới tính : Nữ Ngày, tháng, năm sinh : 04 – 11 –1984 Chuyên ngành : Kỹ Thuật Môi Trường Nơi sinh : Lâm Đồng MSHV : 1541810012 I- Tên đề tài: Đánh giá rủi ro sức khỏe phơi nhiễm polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) khơng khí giao thơng địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh II- Nhiệm vụ nội dung: Xác định nồng độ PAHs sáu cửa ngõ Thành phố Hồ Chí Minh, đánh giá mức độ ô nhiễm nồng độ PAHs có khơng khí giao thơng Qua đánh giá rủi ro sức khỏe người việc phơi nhiễm PAHs tham gia giao thông III- Ngày giao nhiệm vụ: 30/8/2016 Lu IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/3/2017 ận V- Cán hướng dẫn: PGS TS THÁI VĂN NAM KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) n vă CÁN BỘ HƯỚNG DẪN h ec ut H i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Học viên thực Luận văn (Ký ghi rõ họ tên) ận Lu n vă h ec ut H ii LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ kỹ thuật môi trường với đề tài “Đánh giá rủi ro sức khỏe phơi nhiễm PAHs khơng khí giao thơng địa bàn Thành phố HCM” kết trình cố gắng không ngừng thân giúp đỡ, động viên khích lệ thầy, bạn bè đồng nghiệp người thân Qua trang viết xin gửi lời cảm ơn tới người giúp đỡ thời gian học tập - nghiên cứu khoa học vừa qua Tơi xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc thầy giáo PGS.TS Thái Văn Nam trực tiếp tận tình hướng dẫn cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết cho luận văn Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Công nghệ Thành phố HCM, khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Mơi trường tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt cơng việc nghiên cứu khoa học Cuối xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc Trung tâm Dịch vụ Phân tích Thí nghiệm Thành phố HCM, phịng Phân tích mơi trường đồng nghiệp labo quan trắc labo khí giúp đỡ tơi q trình học tập thực Luận văn Sinh viên Quách Thị Thanh Mai ận Lu n vă h ec ut H iii TĨM TẮT Trong mơi trường khơng khí phân làm hai pha: pha hạt pha bụi PAHs tồn khơng khí hai pha Trong nghiên cứu tiến hành xác định nồng độ PAHs khơng khí giao thơng Thành phố HCM cửa ngõ vào Phương pháp phân tích để xác định nồng độ PAHs sắc kí khí đầu dị MS (mass spectrometry) kết hợp với kỹ thuật lấy mẫu chiết mẫu để phân tích PAHs NIOSH 5515 Kết nghiên cứu nồng độ PAHs dạng bụi lấy bơm cá nhân 2lít/phút khơng phát thấy, cịn PAHs dạng khí có hàm lượng cao từ 1997 – 6769 ng/m3 vào mùa mưa từ 1693 – 6266 ng/m3 vào mùa khô Điều cho thấy hàm lượng PAHs khơng khí cao so với nghiên cứu trước Trong có mặt Naphthalene chiếm tỷ lệ nhiều 56,6 – 67,0 % làm nhiễm khơng khí PAHs biết đến hợp chất gây ung thư đột biến gen cao người Hàm lượng PAHs nghiên cứu thấy vào mùa mưa cao so với mùa khô Xe máy xe ô tô chạy xăng xem nguồn gốc gây nhiễm khơng khí giao thông địa bàn Thành phố HCM PAHs không khí giao thơng địa bàn Thành phố HCM có rủi ro trung bình cho người tham gia giao thơng tính rủi ro dựa vào mức rủi ro cho phép PAHs nồng độ BaPeq 1ng/m3 phơi nhiễm 70 năm Trường hợp rủi ro tính đến tần suất tiếp xúc thời gian tiếp xúc, dừng đèn đỏ 30s có mức rủi ro thấp, dừng đèn đỏ 30 phút tiếng có mức rủi ro trung bình Đây lời cảnh báo cho vấn đề bảo vệ sức khỏe cho người tham gia giao thông Đặc biệt cần có nghiên cứu sâu rộng để nhà quản lí kiểm sốt bảo vệ chất lượng mơi trường khơng khí địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh ận Lu n vă Từ khóa: PAHs; Khí thải xe cộ; Pha khí; Pha hạt; Rủi ro sức khỏe; Chỉ số độc TEF h ec ut H iv ABSTRACT In the atmosphere, the air is split into two phases: particle phase and dust phase PAHs are present in the air in both phases In this study, the topic has determined the concentration of PAHs in air traffic in HCMC at the gateways Analytical methods to determine PAH concentrations are gas chromatography mass spectrometry combined with sampling and sampling techniques for PAHs analysis, NIOSH 5515 Research results indicate that concentrations of PAHs in the form of dust collected by individual pumps of liters per minute aren’t detected, whereas PAHs form gases are very high from 1997 to 6769 ng/m3 in rainy season and from 1693 6266 ng/m3 in the dry season This indicates that the PAHs content in the air is very high compared to previous studies In which the presence of naphthalene is the highest rate of 56.6 - 67.0% polluting the air PAHs are known to be highly carcinogenic and mutated in humans The PAHs content was studied in the rainy season higher than the dry season Motorbikes and gasoline automobiles are suggested as the main emission sources of PAHs in Ho Chi Minh City PAHs in traffic air in HCMC have medium risk for road users if the risk is based on the risk tolerance of PAHs at BaPeq ng/m3 and exposure for 70 years In case of risk taking into account the contact frequency and contact time, if stopping at the red light 30s, the risk level is low If stopping at the red light for 30 minutes or hour, the risk is moderate This is a warning to the issue of protecting people's Lu health from traffic Particularly, there is a need for more extensive research for managers to monitor and protect the quality of the air environment in Ho Chi Minh ận City n vă Keywords: PAHs; Vehicle emissions; Gas phase; Particulate matter; Health risk assessment; TEF toxic equivalency factor h ec ut H v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii ABSTRACT .iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CÁC HÌNH xii MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI TÍNH MỚI ĐỀ TÀI MỤC TIÊU ĐỀ TÀI NỘI DUNG ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 6 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 10 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN 11 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 12 Lu 1.1 GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ PAHs 12 ận 1.1.1 Khái niệm hợp chất PAHs 12 1.1.2 Các nguồn phát sinh PAHs 15 n vă 1.1.2.1 PAHs từ nguồn phát thải công nghiệp 15 1.1.2.2 PAHs từ nguồn nông nghiệp 15 H 1.1.2.3 PAHs nước 15 h ec ut vi 1.1.2.4 PAHs đất 16 1.1.2.5 PAHs thức ăn 16 1.1.2.6 PAHs khơng khí 16 1.1.2.7 Các nguồn khác 17 1.1.3 Sự phát thải PAHs toàn giới 18 1.1.4 Các ảnh hưởng PAHs 19 1.1.4.1 Ảnh hưởng cấp tính 19 1.1.4.2 Ảnh hưởng đến sức khỏe mãn tính 19 1.1.4.3 PAHs gây quái thai 19 1.1.4.4 Tính gây ung thư PAHs 20 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 21 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 21 1.2.1.1 Phương pháp nghiên cứu PAHs 21 1.2.1.2 Phương pháp đánh giá rủi ro 26 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 27 1.2.2.1 Nghiên cứu PAHs lề đường Hà Nội, Việt Nam 27 1.2.2.2 Nghiên cứu PAHs lề đường TP Hồ Chí Minh, Việt Nam 30 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 35 Lu 2.1.1 Nội dung 1: Xác định hàm lượng PAHs có khơng khí địa bàn ận Thành phố Hồ Chí Minh 35 n vă 2.1.2 Nội dung 2: Đánh giá nồng độ PAHs có giao thơng cửa ngõ Thành phố Hồ Chí Minh 35 2.1.4 Nội dung 3: Đánh giá rủi ro sức khỏe phơi nhiễm khơng khí giao H thơng với nồng độ PAHs 36 h ec ut Kết đo lần 1_ Mùa mưa  Trên giấy lọc Ngã tư Huỳnh Tấn Phát Nguyễn Văn Linh_(MMKK1)  Trên ống hấp thu Ngã tư Huỳnh Tấn Phát Nguyễn Văn Linh_(MM-KK1) ận Lu n vă h ec ut H  Trên giấy lọc Vòng xoay Phú Lâm_(MM-KK2)  Trên ống hấp thu Vòng xoay Phú Lâm_(MM-KK2) ận Lu n vă h ec ut H  Trên giấy lọc Vòng xoay An Sương_(MM-KK3)  Trên ống hấp thu Vòng xoay An Sương_(MM-KK3) ận Lu n vă h ec ut H  Trên giấy lọc Ngã Gò Vấp_(MM-KK4)  Trên ống hấp thu Ngã Gò Vấp_(MM-KK4) ận Lu n vă h ec ut H  Trên giấy lọc Trạm Xa lộ Hà Nội – Thủ Đức_(MM-KK5)  Trên ống hấp thu Trạm Xa lộ Hà Nội – Thủ Đức_(MM-KK5) ận Lu n vă h ec ut H  T rên giấy lọc Vòng xoay Hàng Xanh_(MM-KK6)  Trên ống hấp thu Vòng xoay Hàng Xanh_(MM-KK6) ận Lu n vă h ec ut H Kết đo lần 2_ Mùa khô  Trên giấy lọc Ngã tư Huỳnh Tấn Phát Nguyễn Văn Linh_(MKKK1)  Trên ống hấp thu Ngã tư Huỳnh Tấn Phát Nguyễn Văn Linh_(MK-KK1) ận Lu n vă h ec ut H  Trên giấy lọc Vòng xoay Phú Lâm_(MK-KK2)  Trên ống hấp thu Vòng xoay Phú Lâm_(MK-KK2) ận Lu n vă h ec ut H  Trên giấy lọc Vòng xoay An Sương_(MK-KK3)  Trên ống hấp thu Vòng xoay An Sương_(MK-KK3) ận Lu n vă h ec ut H  Trên giấy lọc Ngã Gò Vấp_(MK-KK4)  Trên ống hấp thu Ngã Gò Vấp_(MK-KK4) ận Lu n vă h ec ut H  Trên giấy lọc Trạm Xa lộ Hà Nội – Thủ Đức_(MK-KK5)  Trên ống hấp thu Trạm Xa lộ Hà Nội – Thủ Đức_(MK-KK5) ận Lu n vă h ec ut H  T rên giấy lọc Vòng xoay Hàng Xanh_(MK-KK6)  Trên ống hấp thu Vòng xoay Hàng Xanh_(MK-KK6) ận Lu n vă h ec ut H Hiệu chuẩn thiết bị  Bơm lấy mẫu Đặc trưng kỹ thuật đo lường:  Thiết bị bơm lấy mẫu có phạm vi đo từ 1-5 l/phút  Cấp xác:  Chất khí đo: khơng khí  Chuẩn sử dụng: Bộ chng khí chuẩn  Nhiệt độ mơi trường: 21,7oC  Áp suất môi trường: (1,0312 ± 0,01 ) bar  Kết hiệu chuẩn: Bảng: Kết hiệu chuẩn bơm lấy mẫu STT QSet Nhiệt độ Áp suất Lưu lượng TB Lưu lượng chuẩn MF ĐKĐBĐ T Pr Qr Qc - U C kPa L/phút o L/phút 1 21,7 103,3 0,89 0,8898 0,15 21,7 103,2 2,89 0,9644 0,15 21,7 103,2 4,78 0,9563 0,15 Lu Trong đó: ận Qset: Lưu lượng hiệu chuẩn danh định n vă Pr: Áp suất thiết bị T: Nhiệt độ thiết bị h ec ut H Qr: Lưu lượng thiết bị Qc: Lưu lượng đo qua chuẩn điều kiện thiết bị đo thiết bị MF: Hệ số hiệu chuẩn U: độ không đảm bảo đo mở rộng với P  95% k =  Thiết bị đo vi khí hậu ận Lu n vă h ec ut H ận Lu n vă h ec ut H