Trang 1 --- HV: ĐOÀN DANH CƯỜNGTÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂNĐánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong bụi đường tại một số khu vực trên địa bàn tỉnh Quảng NinhLUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT
Trang 1-
HV: ĐOÀN DANH CƯỜNG
TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong bụi đường tại
một số khu vực trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Hà Nội – 2018
Trang 2-
HV: ĐOÀN DANH CƯỜNG
TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong bụi đường tại
một số khu vực trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh
Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Kỹ thuật môi trường
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
1 Ts Trần Thanh Chi
Hà Nội – 2018
Trang 3C NG HÒA XÃ H I CH Ộ Ộ Ủ NGHĨA VIỆT NAM
Độ ậ – ực l p T do H nh phúc – ạ
B N XÁC NH N CH Ả Ậ Ỉ NH SỬ A LU ẬN VĂN THẠC SĨ
H và tên tác gi ọ ả luận văn: Đoàn Danh Cường
Đề tài luận văn: Đánh giá mức độ ô nhi m kim lo i n ng trong bễ ạ ặ ụi đường t i m t ạ ộ
s ốkhu vực trên đị a bàn t nh Qu ng Ninhỉ ả
Chuyên ngành: K thuỹ ật môi trường
Mã số SV: CA150009
Tác giả, Người hướng d n khoa h c và Hẫ ọ ội đồng ch m luấ ận văn xác nhận tác gi ả
đã sửa ch a, b sung luữ ổ ận văn theo biên bản h p Họ ội đồng ngày 19/04/2018 v i các ớ
nội dung sau:
- Chỉnh sửa luận văn theo ý kiế ủn c a hai ph n bi n ả ệ
Trang 4M C L C Ụ Ụ
M Ở ĐẦ 1 U
1 TÍNH CẤ P THI T C Ế ỦA ĐỀ TÀI 1
2 M C TIÊU C Ụ ỦA ĐỀ TÀI 1
3 CÁC N I DUNG TH C HI Ộ Ự ỆN 2
CHƯƠNG I TỔ NG QUAN V V Ề ẤN ĐỀ NGHIÊN C U Ứ 3
I.1 T NG QUAN V Ô NHI Ổ Ề ỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ 3
I.1.1 T ng quan v ổ ề ô nhi ễm môi trườ ng không khí 3
I.1.2 T ng quan v ổ ề ô nhi m do b ễ ụi đườ 8 ng I.2 T NG QUAN CÁC NGHIÊN C U V KIM LO I N NG TRONG B Ổ Ứ Ề Ạ Ặ ỤI ĐƯỜNG 13
I.3 T NG QUAN V Ổ Ề CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KLN TRONG BỤI ĐƯỜNG 15
I.3.1 Phương pháp hấ p th nguyên t (AAS) ụ ử 15
I.3.2 Phương pháp Plasma khố i ph (ICP-MS) ổ 16 I.3.3 Phương pháp von-ampe hoà tan 18
I.3.4 Phương pháp đo nhanh hàm lượng kim lo i n ng trong b ạ ặ ụi đườ ng b ng thi t b hu nh ằ ế ị ỳ quang tia X (XRF) c m tay ầ 19
CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
II.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN C U Ứ 21
II.1.1 Điều ki n t nhiên t nh Qu ng Ninh ệ ự ỉ ả 21
II.1.2 Tình tr ng ô nhi m không khí t i Qu ng Ninh ạ ễ ạ ả 22
II.1.3 Các ngu n phát sinh ô nhi m không khí t i Qu ồ ễ ạ ảng Ninh 28
II.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30
II.2.1 Ch ọn địa điể m l y m u ấ ẫ 30
II.2.2 Phương thứ ấ c l y m u ẫ 35 II.2.3 Phương pháp xử lý sơ bộ và phân tích KLN 36
II.2.4 Phương pháp phân tích và xử lý s li u ố ệ 42 CHƯƠNG III KẾ T QU VÀ TH O LUẬN Ả Ả 44 III.1 K T QU Ế Ả THỰC NGHI M Ệ 44
III.2 ĐÁNH GIÁ KẾ T QU B NG CÁC H S Ả Ằ Ệ Ố 47
III.2.1 Đánh giá hệ ố s làm giàu EF 47
III.2.2 Đánh giá chỉ ố tích lũy đị s a ch t I ấ geo 50
`III.3 ĐỀ XUẤ T CÁC BI ỆN PHÁP GIẢ M THI U KLN TRONG B Ể ỤI ĐƯỜ NG 53
Trang 5III.3.1 Gi i pháp v qu ả ề ản lý 53
III.3.2 Gi i pháp v k ả ề ỹ thu t ậ 55
K T LU N VÀ KI N NGH Ế Ậ Ế Ị 58
K T LU N Ế Ậ 58 KIẾ N NGH Ị 59
Trang 6LỜI CAM ĐOANTôi xin cam đoan luận văn này là do tôi thực hiện, dướ ự hưới s ng d n khoa h c ẫ ọ
c a Ts Tr n Thanh Chi Các k t qu , nủ ầ ế ả ội dung điều tra trong luận văn này là trung thực, do tôi điều tra, đánh giá và chưa được công b ố dướ ấ ỳi b t k hình th c nào Nh ng ứ ữ
s u thu th p t các nguố liệ ậ ừ ồn khác đều được ghi chú và ghi rõ ngu n trong phân tài ồliệu tham kh o ả
Học viên
Đoàn Danh Cường
Trang 7LỜI CẢM ƠNTôi xin chân thành bày t lòng cỏ ảm ơn sâu sắc đến Ts Tr n Thanh Chi ầ đã trực
tiếp, tận tình hướng d n tôi hoàn thành ận văn Cám ơn Ts đã luôn quan tâm giúp đỡẫ lutôi trong quá trình thực hi n luệ ận văn này
Tôi xin g i l i cử ờ ảm ơn đến toàn th các thày cô, các cán b ể ộ văn phòng ủc a Vi n ệKhoa h c và công ngh ọ ệ Môi trường – trường Đại h c Bách Khoa Hà Nọ ội đã ân cần
d y b o, chia s nh ng ki n th c b ích, thi t thạ ả ẻ ữ ế ứ ổ ế ực để tôi có th hoàn thành t t luể ố ận văn của mình
Tôi xin cảm ơn các thày cô, cán bộ văn phòng của Viện Đào tạo sau đạ ọc đã tại h o
mọi điều ki n thu n lệ ậ ợi giúp đỡ tôi trong quá trình học tập là thực hiện lu n ậ văn
Xin chân thành ảm ơn c !
Học viên
Trang 8DANH MỤC HÌNH
Hình 1.Các nguồ n nhân t o gây ô nhi m môi ạ ễ trường không khí [3] 5
Hình 2 Diễ n bi n bế ụi lơ lửng t i khu v c các tuy n giao thông chính[9] 25ạ ự ế Hình 3 Diễ n bi n nế ồng độ ụi lơ lử b ng t i mộ ốạ t s khu vực dân cư tập trung[9] 26
Hình 4 Diễ n bi n nế ồng độ ụi lơ lửng trung bình đợ b t tạ i khu v c chịu tác độự ng c a ủ các hoạ ột đ ng khoáng s n[9] 27ả Hình 5 Vị trí l y m u b i t i Mấ ẫ ụ ạ ạo Khê (MK1-MK7) 33
Hình 6 Vị trí l y m u b i t i Mấ ẫ ụ ạ ạo Khê (MK8 MK9) 34–
Hình 7 Vị trí l y m u b i tại Uông Bí 34ấ ẫ ụ Hình 8 Vị trí l y m u b i t i Cấ ẫ ụ ạ ẩm Phả 35
Hình 9 Vị trí l y mấ ẫu đất nền 35
Hình 10 Nguyên lý cơ bản thi t b ế ịXRF 38
Hình 11 Cấ u trúc thi t b ế ịXRF 39
Hình 12 Thiết bị Niton XL3t 40
Hình 13 Hàm lượng Pb trong các m u phân tích 44ẫ Hình 14 Hàm lượng As trong các m u phân tích 45ẫ Hình 15 Hàm lượng Zn trong các m u phân tích 46ẫ Hình 16 Hàm lượng Cr trong các m u phân tích 46ẫ
Hình 17 Chỉ ố s EF c a Pb trong các m u 48ủ ẫ
Hình 18 Chỉ ố s EF c a As trong các m u 48ủ ẫ
Hình 19 Chỉ ố s EF c a Zn trong các m u 49ủ ẫ
Hình 20 Chỉ ố s EF c a Cr trong các m u 50ủ ẫ
Hình 21 Chỉ ố s Igeo c a Pb trong các m u 50ủ ẫ
Hình 22 Chỉ ố s Igeo c a As trong các m u 51ủ ẫ
Hình 23 Chỉ ố s Igeo c a Zn trong các m u 52ủ ẫ
Hình 24 Chỉ ố s Igeo c a Cr trong các m u 52ủ ẫ
Hình P 1 Một số hình nh công tác l y m u 73 ả ấ ẫ
Trang 9DANH MỤC BẢNG
Bảng 1 Lượng khí độc hại do ô tô thải ra qui cho 1 t n nhiên li u tiêu th [3] 7ấ ệ ụ
B ng 2 Nả ồng độ ụ b i trong quá trình khai thác than t i mạ ột số khu vực (Đơn vị:
mg/m3) [8] 28
B ng 3 Ký hi u và tả ệ ọa độcác vị trí l y m u 31ấ ẫ
B ng 4 Nả ồng độ Chì, asen, cadimi trong m u chuẫ ẩn đo bằng thiết bị XRF[5] 41
B ng P1 Kả ết quả phân tích thành ph n kim loầ ại nặng trong các m u 64ẫ
B ng P 2 H s làm giàu EF 67ả ệ ố
B ng P 3 Ch s ả ỉ ố tích lũy địa chất Igeo 70
Trang 10DANH M C VIỤ ẾT TẮT BTNMT Bộ tài nguyên môi trường
BVMT Bảo vệ môi trường
Trang 11M Ở ĐẦU
1 TÍNH C P THI T CẤ Ế ỦA ĐỀTÀI
Quá trình đô ịth hóa nhanh chóng, vi c phát tri n công nghi p và s ệ ể ệ ự gia tăng mật
độ xe nhi u khu v c t i Viở ề ự ạ ệt Nam đang làm tăng tương ứng mức độ ô nhi m môi ễtrường, trong đó có vấn đề ô nhi m bễ ụi đường Bụi đường ch a nhi u ch t gây ô nhiễm ứ ề ấnhư kim loạ ặi n ng, á kim và các hydrocacbon thơm đa vòng (PAHs) có nguồn g c t ố ừphương tiện v n tậ ải như: khí thải, l p xe, phanh, mố ặt đường bê tông nhựa, sơn kẻđường, Khi trời mưa, hay rửa đường, các ch t ô nhi m b cu n trôi vào nguấ ễ ị ố ồn nước
dẫn đến ô nhi m nguễ ồn nước, gây độc ại đố ớh i v i các sinh v t th y sinh.Cùng vậ ủ ới đó,
bụi đường r t d b khuấ ễ ị ấy động b i các hoở ạt động giao thông để thành btrở ụi lơ lửng,
t ừ đó xâm nhập vào cơ thể người qua đường hô h p ho c tiêu hóa ấ ặ
Cùng v i s phát tri n nhanh chóng v giao thông v n t i, công nghi p khai ớ ự ể ề ậ ả ệkhoáng (than) và nhiệt điện, hi n tr ng ô nhiệ ạ ễm môi trường không khí nói chung, ô nhi m bễ ụi đường nói riêng đang là mộ ất v n n n l n t i Quạ ớ ạ ảng Ninh Đề tài “Đánh giá
mức độ ô nhi m kim lo i n ng trong bễ ạ ặ ụi đường t i m t s khu v c trên a bàn t nh ạ ộ ố ự đị ỉ
Quảng Ninh” được th c hi n nh m cung c p cái nhìn t ng quan v hi n tr ng ô nhi m ự ệ ằ ấ ổ ề ệ ạ ễkim lo i n ng nói chung thông qua nhạ ặ ững phân tích, đánh giá ô nhiễm kim lo i n ng ạ ặ
t i mạ ột số khu v c thuự ộc địa phậ ỉn t nh Qu ng Ninh ả
2 M C TIÊU CỤ ỦA ĐỀTÀI
Luậ văn này hướng đến n các m c tiêu sau: ụ
- Đánh giá hiện tr ng ô nhi m kim lo i n ng trong b i t i m t s khu vạ ễ ạ ặ ụ ạ ộ ố ực dân cư
g n các trầ ục đường giao thông chính và các khu m , khu công nghiỏ ệp trên địa bàn t nh ỉQuảng Ninh
- Tìm hi u các ngu n phát sinh kim loể ồ ại nặng trong bụi đường
Trang 12- Đề xu t các gi i pháp gi m thi u ngu n kim lo i nấ ả ả ể ồ ạ ặng phát sinh và các tác động
Tìm hiểu các các phương pháp lấy m u và phân tích m u bẫ ẫ ụi đường
Tìm hiểu phương pháp xử lý s u b ng xác su t th ng kê và các công th c tính ố liệ ằ ấ ố ứ
h s làm giàu, ch s ệ ố ỉ ố tích lũy địa ch t và ch s ấ ỉ ố nguy cơ
Thực hi n công tác kh o sát, l y m u t i hiệ ả ấ ẫ ạ ện trường khu v c nghiên c u Công tác ự ứ
kh o sát, l y m u ả ấ ẫ được ti n hành theo k hoế ế ạch, đồng b v ộ ề địa điểm và th i gian; thu ờ
m u và b o qu n m u b i nghiên cẫ ả ả ẫ ụ ứu và thu theo các quy trình và sơ đồthống nh t cho ấcác v khác nhau; ịtrí
Phân tích các thông s ô nhi m (As, Pb, Cr, Zn) b ng thiố ễ ằ ết bị hu nh quang tia X ỳ
S d ng s ử ụ ốliệu phân tích đánh giá mức độ ô nhi m t i các khu v c kh o sát ễ ạ ự ả
Áp d ng h s làm giàu EF và ch s ụ ệ ố ỉ ố tích lũy địa ch t Iấ geo đánh giá ngu n g c và ồ ố
mức đ tích lũy ô nhiễộ m c a KLN ủ
Đề xu t m t s bi n pháp gi m thi u ô nhi m kim lo i n ng trong bấ ộ ố ệ ả ể ễ ạ ặ ụi đường t i ạQuảng Ninh
Trang 13CHƯƠNG I TỔNG QUAN V VỀ ẤN ĐỀ NGHIÊN C U ỨI.1 TỔNG QUAN V Ô NHIỀ ỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
I.1.1 Tổng quan v ô nhiề ễm môi trường không khí
Không khí có vai trò quan tr ng nhọ ất đố ớ ự ối v i s s ng c a m i sinh v t trên trái ủ ọ ậ đất,
là l p áo b o v m i sinh vớ ả ệ ọ ật trên trái đất kh i b các tia b c x nguy hi m và các thiên ỏ ị ứ ạ ể
thạch t v ụừ ũ tr Không khí v i các thành phớ ần như khí O2, CO2, NO2, c n cho hô h p ầ ấ
của động vật cũng như quá trình quang hợp của thực vật, là nguồn gốc của sự ố s ng
Ô nhi m không khí là s ễ ự thay đổ ới l n trong thành ph n ho c có s xu t hi n các ầ ặ ự ấ ệkhí l làm cho không khí không s ch, có s t a mùi, làm giạ ạ ự ỏ ảm tầm nhìn xa gây biến đổi khí h u gây bậ ệnh cho con người và sinh v t Ô nhi m không khí do các ngu n t nhiên ậ ễ ồ ự(núi l a, cháy r ng, bão b i, và các quá trình phân hu , th i rử ừ ụ ỷ ố ữa xác động, th c v t t ự ậ ựnhiên) và ngu n nhân t o (hoồ ạ ạt động công nghiệp, đốt cháy nhiên li u hoá ệ thạch và
hoạ ột đ ng của các phương tiện giao thông) gây ra
Nguồn gây ô nhi m không khí có th phân thành hai lo i: ngu n ô nhi m t nhiên ễ ể ạ ồ ễ ự
và ngu n ô nhi m nhân t o.ồ ễ ạ
a Ngu n ô nhi m t nhiênồ ễ ự
Các ngu n t nhiên gây ô nhiồ ự ễm môi trường không khí gồm:
- Ô nhi m do hoễ ạt động c a núi l a: Núi l a phun ra nh ng nham th ch nóng và ủ ử ử ữ ạnhi u ch t ô nhiề ấ ễm như tro bụi, các khí sunfua (SO2, H2S ), mêtan (CH4) và nh ng ữ
lo i khí khác Các chạ ất này lan to ả đi rất xa và tác động m nh m ạ ẽ đến môi trường
- Ô nhi m do cháy r ngễ ừ : Các đám cháy rừng và đồng c b i các quá trình t ỏ ở ựnhiên x y ra do s m ch p, s c sát gi a th m th c vả ấ ớ ự ọ ữ ả ự ật khô Các đám cháy này thường lan truy n rề ộng, vượt kh i t m ki m soát cỏ ầ ể ủa con người và phát th i nhi u khí ả ề
độc hại như khói, tro bụi, hydrocacbon (HC), cacbon dioxit (CO2), cacbon monoxit (CO), sunfua dioxit (SO2) và nitơ oxit (NOx)
Trang 14- Ô nhi m do bão cát: Hiễ ện tượng bão cát thường x y ra nhả ở ững vùng đất khô, không được che ph b i th m th c vủ ở ả ự ật, đặc bi t là các sa mệ ạc Gió bão đã cuốn cát b i ụbay lên và gây ô nhiễm không khí trong một khu vực rộng l n.ớ
- Ô nhiễm do đại dương: Nước bi n bể ốc hơi và bụi nước do va đậ ừ ểp t bi n mang theo bụi mu i (NaCl, MgClố 2, CaCl2 ), lan truy n vào không khí gây ô nhiề ễm
- Ô nhi m do th c v t: Các ch t ô nhi m do th c v t s n sinh và phát tán vào ễ ự ậ ấ ễ ự ậ ảkhông khí gây ô nhiễm như các hợp ch t hấ ữu cơ dễ bay hơi (VOCs), hydrocacbon, các bào t n m và thử ấ ực vật, ph n hoa ấ
- Ô nhi m do vi khu n - vi sinh v t: Trong không khí có r t nhi u vi khu n, vi ễ ẩ ậ ấ ề ẩsinhh v t bám vào các h t bậ ạ ụi, sol khí được g i là b i vi sinh v t Bên cọ ụ ậ ạnh đó chúng còn tham gia quá trình phân hu ỷcác chất hữu cơ tạo ra các khí có mùi gây ô nhiễm như
NH3, CO2, CH4, SO2…
- Ô nhiễm do các ch t phóng xấ ạ: Trong lòng đất có một số khoáng s n và kim loả ại
có kh ả năng phóng xạ gây ô nhiễm môi trường không khí xung quanh
- Ô nhi m có ngu n g c t ễ ồ ố ừ vũ trụ: Trong quá trình vận động của vũ trụ có một lượng l n các h t v t ch t nh bé thâm nhớ ạ ậ ấ ỏ ập vào Trái đất gây ô nhiễm môi trường không khí được g i là bọ ụi vũ trụ Ngu n g c c a lo i b i này là t các thiên th ch, các ồ ố ủ ạ ụ ừ ạđám mây ngũ sắc, m t tr i ặ ờ
b Ngu n ô nhi m nhân t oồ ễ ạ
Các ngu n nhân t o gây ô nhiồ ạ ễm môi trường không khí bao gồm:
- Nguồn ô nhiễm di động t các hoừ ạt động giao thông v n t i bao g m giao thông ậ ả ồđường b , ộ đường sắt, đường thu và hàng không ỷ
- Các ngu n thồ ải cố đị nh t các hoừ ạ ột đ ng công nghiệp đốt nhiên liệu như than đá,
d u mầ ỏ, khí đốt
- Các quá trình s n xu t công nghiả ấ ệp như sản xu t hoá ch t, s n xu t v t li u xây ấ ấ ả ấ ậ ệ
d ng, luyự ện kim và khai thác m ỏ
Trang 15- Các ngu n ô nhiồ ễm khác như chất đột trong sinh ho t cạ ủa con người (củi, rơm
r , dạ ầu, gas ), đốt ch t th i, s n xu t nông nghi p, bấ ả ả ấ ệ ốc hơi từ ô nhiễm nước m t, xây ặ
d ng công trình, gây ra cháy r ng ự ừ
Các ngu n ô nhi m nhân t o l n nh t là do quá tồ ễ ạ ớ ấ rình đốt nhiên li u sinh ra và ệthường t p trung ậ ở các khu đô thị, khu công nghi p ệ
Hình 1.Các ngu n nhân t o gây ô nhi ồ ạ ễm môi trườ ng không khí [3]
- Nguồn ô nhi m do các hoễ ạt động công nghi p: S n xu t công nghi p hàng ngày ệ ả ấ ệthải ra một lượng lớn và đa dạng các khí độc h i và bạ ụi do đốt nhiên li u, bệ ốc hơi, rò rỉ,
t n hao trên dây chuy n s n xuổ ề ả ất, trên các phương tiện d n t i gây ô nhi m môi ẫ ả ễtrường không khí
Đặc điểm c a ngu n th i này là nủ ồ ả ồng độ chất độc h i r t cao và t p trung trong ạ ấ ậkho ng không gian nh ả ỏ dưới d ng h n hạ ỗ ợp khí và hơi độc hại Ở ỗ m i ngành công nghi p, tu theo qui trình công ngh , lo i nhiên li u s dệ ỳ ệ ạ ệ ử ụng, đặc điểm s n xu t, qui ả ấ
mô s n xu t, lo i nguyên li u và s n ph m t o thành mà thành ph n, nả ấ ạ ệ ả ẩ ạ ầ ồng độ các chất thải ra môi trường khác nhau
Trang 16Đố ới v i ngành công nghiệp năng lượng, các nhà máy nhiệt điện thường s d ng ử ụnhiên li u là than ho c d u Các ệ ặ ầ ống khói, bãi than, băng tải trong nhà máy đều là ngu n gây ô nhiồ ễm nặng cho môi trường không khí
Ngành công nghi p luyệ ện kim thường th i ra nhi u b i và các chả ề ụ ất khí độc hại
Bụi thường có ở các công đoạn khai thác qu ng, tuy n qu ng, nghi n qu ng, trong lò ặ ể ặ ề ặnhi t luyệ ện, các băng chuyền Quá trình đốt nhiên li u, luy n gang thép, luyệ ệ ện đồng
k m sinh ra các ẽ chất độc hại như CO, SO2, NOx, CuO, As và các loại bụi bẩn khác.Ngành công nghi p hoá chệ ất thường th i ra nhi u chả ề ất độc hại ở thể khí, đây là ngành công nghiệp để ạ l i nhi u h u qu x u tề ậ ả ấ ới môi trường hi n nay Các hoá chệ ất độc
h i b rò rạ ị ỉ, bay hơi, rơi vãi trong quá trình s n xu t, v n chuy n gây ô nhi m môi ả ấ ậ ể ễtrường, các nhà máy s n xu t phân bón (urê, phân lân) th i ra các loả ấ ả ại khí độc hại như
CO, CO2, NH3, SO2, hơi axit, bụi
Ngành công nghi p v t li u xây d ng s n xuệ ậ ệ ự ả ất xi măng, vôi, gạch, ngói, thu ỷtinh là nguồn gây ô nhi m nghiêm trễ ọng cho môi trường không khí Khói, b i, COụ 2,
Trang 17Quá trình vận hành các phương t ện giao thông đười ng b (ô tô, xe máy, máy xây ộ
dựng…) còn gây ô nhiễm bụi đất đá đố ới môi trười v ng không khí Tàu ho , tàu thu ả ỷ
s d ng nhiên li u bử ụ ệ ằng than hay xăng dầu cũng gây ô nhiễm tương tự như ô tô Giao thông hàng không (máy bay) cũng là nguồn gây ra ô nhi m bễ ụi, hơi độc h i và ti ng n ạ ế ồcho môi trường không khí
B ả ng Lượng khí độc hạ 1 i do ô tô th i ra qui cho 1 t n nhiên li u tiêu th ả ấ ệ ụ [3]
15,83 1,860,93
20,814,16 18,01 7,800,78
- Nguồn ô nhi m do nông nghi p: Ngu n ô nhi m do s d ng các lo i thu c bễ ệ ồ ễ ử ụ ạ ố ảo
v ệthực vật, do đốt các ph ph m nông nghiế ẩ ệp (rơm rạ)
- Nguồn ô nhi m do sinh ho t cễ ạ ủa con người: Ngu n ô nhi m do sinh ho t cồ ễ ạ ủa con người ch yủ ếu là quá trình đốt nhiên li u (cệ ủi, rơm rạ, d u ho , than ầ ả đá, gas )
ph c v sinh ho t Ngu n ô nhi m này không lụ ụ ạ ồ ễ ớn nhưng lại x y ra liên t c và có th ả ụ ểgây ô nhi m c c b trong m t không gian h p Vi c s dễ ụ ộ ộ ẹ ệ ử ụng than trong đun nấu phát sinh khí CO có thể gây ng c đ i vộ độ ố ới con người
Môi trường nước m t quanh khu vặ ực dân cư và đô thị ị b ô nhi m s sinh ra các ễ ẽkhí độc h i, s phân hu các ch t hạ ự ỷ ấ ữu cơ trong các khu vực chôn l p rác th i sinh hoấ ả ạt cũng là nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí Các khí ô nhi m sinh ra t các ho t ễ ừ ạ
động trên ch y u là COủ ế 2, CO, CH4, H2S, urê và mùi hôi th i Ngoài ra, nhà v sinh và ố ệ
Trang 18vi c s d ng ch t th i cệ ử ụ ấ ả ủa người và động v t trong tr ng trậ ồ ọt, chăn nuôi cũng góp phần gây ô nhiễm môi trường không khí.
M t s nguyên nhân khác nộ ố ữa như việc s d ng thu c di t côn trùng, s d ng ử ụ ố ệ ử ụnước hoa, m ph m, s d ng các thiỹ ẩ ử ụ ết bị ạ l nh dùng CFC, HCFC,
I.1.2 Tổng quan v ô nhi m do bề ễ ụi đường
I.1.2.1 Khái niệ m b i và phân lo i ụ ạ
Các ph n t ầ ửchất ắr n th rể ời rạc (vụn) có th ể được tạo ra trong các quá trình nghi n, ềngưng kết và các ph n ng hóa hả ứ ọc khác nhau Dưới tác d ng c a các dòng khí ho c ụ ủ ặkhông khí, chúng chuy n thành trể ạng thái lơ lửng và trong những điều ki n nhệ ất định chúng tạo thành th v t chứ ậ ất mà người ta gọi là b ụi
“ ụB i là m t h th ng g m hai pha: pha khí và pha r n r i r c - các h t có kích ộ ệ ố ồ ắ ờ ạ ạthước n m trong kho ng t ằ ả ừ kích thước nguyên t ử đến kích thước nhìn thấy được b ng ằmát thường, có kh ả năng tồn t i dạ ở ạng lơ lửng trong th i gian dài, ng n khác nhau ờ ắ ”[2]
V ề kích thước, bụi được phân chia thành các loại sau đây:
Bụi thô, cát bụi: g m t ồ ừcác hạ ụi chấ ắn có kích thước hạ δ>75µmt b t r t
B i: h t ch t rụ ạ ấ ắn có kích thước nh ỏ hơn bụi thô (5 ÷75 µm) được hình thành t các ừquá trình cơ khí như nghiền, tán, đập v.v
Khói: g m các h t v t ch t có th là r n ho c lồ ạ ậ ấ ể ắ ặ ỏng đượ ạo ra trong quá trình đốt c tcháy nhiên li u ho c quá trình ệ ặ ngưng ụ có kích thướ t c h t 1 ÷5 µm H t b i c này có ạ ạ ụ ỡ
tính khuếch tán r ổn địất nh trong khí quy n ể
Khói m n: g m nh ng hị ồ ữ ạt chấ ắt r n r t mấ ịn, kích thước hạt δ<1µm
Sương ạ: h t ch t lấ ỏng kích thướ δ<10µmc Lo i h t c này m t n ng ạ ạ ỡ ở ộ ồ độ đủ đểlàm giảm t m nhìn thì ầ được gọi là sương giá
Trang 19Có s khác biự ệt đáng kể ề v tính chất cơ lý hóa của các hạt có kích thước nh nhỏ ất
và l n nh t Các h t c c nh thì tuân theo m t cách ch t ch s chuyớ ấ ạ ự ỏ ộ ặ ẽ ự ển động c a môi ủtrường khí xung quanh, trong khi đó các hạ ớt l n - như bụi thô ch ng hẳ ạn thì rơi có gia
tốc dưới tác d ng c a l c trụ ủ ự ọng trưòng và nhờ thế chúng d dàng b ễ ị loạ ỏi b ra khỏi không khí (d l c s ch) Tuy v y, nh ng h t bễ ọ ạ ậ ữ ạ ụi có kích thướ ớn cũng có khảc l nâng b ịcuốn đi rất xa khi điều ki n th i ti t thu n l i Ví d hiệ ờ ế ậ ợ ụ ện tượng mưa bụi trên m t phạm ộ
vi r ng l n ộ ớ ở phía nam nước Anh vào mùa hè năm 1968 sau đó được g i s ch nh ộ ạ ờ có mưa là do những hạt cát kích thước ≈50µm b gió cu n theo t B c Phi ị ố ừ ắ
Những h t b i có tác h i nhạ ụ ạ ất đố ớ ứi v i s c khỏe con người là khi chúng có th thâm ể
nh p sâu vào t n ph i trong quá trình hô hậ ậ ổ ấp ứ- t c nh ng h t có ữ ạ kích thước δ<10µm
Người ta g i c b i này là b i hô h p [2] ọ ỡ ụ ụ ấ
I.1.2.2 Các nguồ n phát sinh bụi đường
Giao thông v n t i g m nhi u loậ ả ồ ề ại hình: đường bộ, đường sắt, đường th y và ủđường hàng không Trong đó giao thông đường b m i là ngu n phát ph i nhi u b i ộ ớ ồ ả ề ụ
nhất và ảnh hưởng tr c tiụ ếp đến s c kh e con nguứ ỏ ời Một số loại bụi:
B ụi do các phương tiệ n giao thông phát th i sinh ra t ả ừ quá trình đố t cháy nhiên
liệu của động cơ
Thành ph n khí th i cầ ả ủa động cơ xe máy, ô tô hầu hết đều g m nh ng thành phồ ữ ần sau: các chất khí độc hại như CO, CO2, NOx, SO2; hơi xăng dầu (CmHn, VOC); nhiên liệu và dầu bôi trơn chưa cháy hết, benzen, toluene, xylene, b i chì (hi n nay hụ ệ ầu như không còn)
Thành phần và lượng phát th i cả ủa phương tiện ph ụ thuộc nhi u vào loề ại phương tiện, ch t lưấ ợng phương tiện và nhiên li u, ch ho t đ ng có ệ ế độ ạ ộ ổn định hay không
B ụ i mặ t đư ờ ng:
Bụi từ phát th i xe không ph i là y u t ả ả ế ố liên quan đến giao thông duy nh t làm chấ ất lượng không khí t i các thành ph suy gi m ạ ố ả
Trang 20B i mụ ặt đường ch a nhi u các ch t ô nhiứ ề ấ ễm vô cơ và hữu cơ như kim loại n ng, ặkim lo i và nhi u chạ ề ất hydrocacbon thơm Các chất ô nhi m này b t ngu n t khí thễ ắ ồ ừ ải
xe, l p, phanh và khung xe, b mố ề ặt đường nhựa, hàng rào đường, sơn kẻ đường, ch t ô ấnhi m do ễ các phương tiện v n tậ ải rơi vãi, do khí thải công nghi p trong khu vệ ực,
B i mụ ặt đường ch y u là b i l ng B i l ng là b i lủ ế ụ ắ ụ ắ ụ ớn, thường có kích thướ ớc l n hơn 20 µm Các bụi này có kích thước tương đố ới l n lên không t n t i lâu trong khí ồ ạquyển và rơi xuống mặt đất Khác v i bớ ụi lơ lửng, bụi đường ảnh hưởng đến 74% t ng ổlượng TSP trong không khí đô thị (Hien, Binh et al 1999); Do đó, bụi đường là m t ộchỉ ị ạ th t m th i h u hiờ ữ ệu để đánh giá mức độ ô nhi m kim lo i nễ ạ ặng trong môi trường không khí mà nó ti p nhế ận, là cơ sở quan trọng để đánh giá mức độ ảnh hưởng và phơi nhi m kim loễ ại nặng đế ức khỏn s e người dân sinh hoạt trên đường và sống ven đường
I.1.2.3 Ảnh hưở ng c a kim lo i nặủ ạ ng trong b i đưụ ờng đến s c khỏe ứ
Ô nhi m b i gây ra nhi u tác ng ễ ụ ề độ ảnh hưởng s c kh e con ứ ỏ người, không nh ng ữ
v y ậ ảnh hưởng c a h t b i còn ph ủ ạ ụ ụ thuộc vào thành ph n hóa h c c a nó Ví d bầ ọ ủ ụ ụi chứa các kim lo i Pb, Hg gây ra các b nh nhi m độ ấạ ệ ễ c r t nguy hi m; b i qu ng và các ể ụ ặ
h p ch t phóng x , ch t h p chợ ấ ạ ấ ợ ứa Cr(VI), As, Cd…gây ra các ệnh ung thư; ụ b b i thạch anh, bụi amiang…gây xơ hóa phổ Hơn nữi a, ô nhi m b i gây ra nh ng ễ ụ ữ ảnh hưởng
nhất định i vđố ới môi trường đất và nước, vì khi các h t b i sa l ng s i vào ạ ụ ắ ẽ đ môi trường t hođấ ặc nước, do ó các ch t ô nhi m ch a trong các h t b i s đ ấ ễ ứ ạ ụ ẽ lưu giữ ở các
môi trường ó, gây ô nhiđ ễm cho môi trường t đấ và nước Lượng v t các kim lo i n ng ế ạ ặ
đóng góp m t ph n không nh vào ô nhiộ ầ ỏ ễm môi trường, chúng có ảnh hưởng nghiêm trọng lên ch t lư ng c a h sinh thái Các kim lo i n ng có kh ấ ợ ủ ệ ạ ặ ả năng tích lũy trong cơ
thể sinh v t gây ra r t nhi u tác d ng và b nh t t Trong nh ng ậ ấ ề ụ ệ ậ ữ năm gầ đn ây, có rất nhi u nghiên c u v m i liên h gi a s c khề ứ ề ố ệ ữ ứ ỏe con người với lượng v t c a các kim ế ủ
lo i ạ độc ch a trong h t b i[4] M t vài kim loứ ạ ụ ộ ại như Cu, Zn ở hàm lượng v t thì c n ế ầthiết cho cơ thể, tuy nhiên m t s kim lo i ộ ố ạ khác như Pb, Cd thì gây độc ngay hàm ởlượng v t Ảnh hưởế ng c a m t sốủ ộ kim lo i nặạ ng t i sứớ c kh e: ỏ
Trang 21a Chì
Chì là m t kim lo i nộ ạ ặng có độc tình và cũng được s d ng khá ph bi n trong s n ử ụ ổ ế ả
xu t và tiêu dùng Trong công nghi p cấ ệ hì được sử ụ d ng trong ắc quy, dây cáp điện, đầu
đạn và ng d n trong công nghi p hóa h c ố ẫ ệ ọ
Chì gây độc hại đến cơ thể, tác động lên th n kinh, t ng h p hemoglobin và s ầ ổ ợ ựchuy n hóa vitamin D Tr ể ẻ em đặc bi t r t nh y c m v i nhệ ấ ạ ả ớ ững độc tính này do m t s ộ ốnguyên nhân :
- Các hoạ ột đ ng t ừ tay đến mi ng (do tiệ ếp xúc hay ăn phải sơn và bụi chì)
- H ệthần kinh đang phát triển d b tễ ị ổn thương khi p xúc v chì tiế ới
- T l h p th chì c a tr ỉ ệ ấ ụ ủ ẻ em cao hơn so với người trưởng thành
Chì là m t thành ph n không c n thi t c a kh u phộ ầ ầ ế ủ ẩ ần ăn, nó xâm nhập vào cơ thểcon người qua đường hô h p, thấ ức ăn đồ ống hàng ngày được tích lũy trong cơ tăng u
d n theo th i gian Theo tính toán liầ ờ ều lượng chì tối đa có thểchấp nh n hàng ngày cho ậngười do thức ăn tạm thời quy định là 0,005mg/kg th trể ọng Bình thường con người tiếp nh n hàng ngày t 0,05 đếậ ừ n 0,1mg Pb không h i t các nguạ ừ ồn như: không khí, nước và th c ph m nhi m nh chì, ự ẩ ễ ẹ nhưng tiếp nh n lâu dài 1mg/1ngày s b nhiậ ẽ ị ễm độc mãn tính, nếu như hấp th 1mg Pb trong mụ ột lần có th s gây t vong ể ẽ ử
Các h p ch t cợ ấ ủa Pb đều độc đố ới đội v ng v t M c dù Pb không gây h i nhi u cho ậ ặ ạ ềthự ật nhưng lược v ng Pb tích t trong cây tr ng s chuyụ ồ ẽ ển qua động vật qua đường tiêu hóa Do vậy, Pb không được s d ng làm thu c tr sâu Pb kim lo i và mu i sulphua ử ụ ố ừ ạ ố
của nó được coi như không gây độc do chúng không b ị cơ thể ấ h p th Tuy nhiên, các ụmuối Pb tan trong nước như PbCl2, Pb(NO3)2, Pb(CH3COO)2 rấ ột đ c
Khi xâm nhập vào cơ thể chì t p trung ậ ở xương và tại đây chì tác d ng vụ ới Photphat trong xương rồi truy n vào các mô m n cề ề ủa cơ thể và th c hiự ện độc tính c a ủ
nó Ngoài cra hì còn ngưng đọng gan, lá lách, th n chì phá h y quá trình t ng h p ở ậ ủ ổ ợhemoglobin và các s c t c n thiắ ố ầ ết khác trong máu như cytochrom, cản tr s t ng h p ở ự ổ ợ
Trang 22nhân hemo và tích trong các t bào h ng c u, làm gi m th i gian s ng c a h ng c u ế ồ ầ ả ờ ố ủ ồ ầ
Do đó sẽ ẫ ớ d n t i vi c thi u máu và d n t i việ ễ ẫ ớ ệc đau bụng ở ngườ ớ ở ngườ ới l n i l n và viêm não em ởtrẻ
Chì còn gây ảnh hưởng đến môi trường và s c kh e do h p ch t ankyl ứ ỏ ợ ấ – Chì được cho vào xăng ôtô, xe máy với vai trò làm ch t kích n ấ ổ mà tính độc h i cao c a nó v i ạ ủ ớcon ngườ ần đay mới đượi g c phát hi n vì th trên th gi i bây gi ệ ế ế ớ ờ ngưởi ta không dùng xăng pha chì n a ữ
Khi b nhiị ễm chì trong máu v i nớ ồng độ cao hơn 800mg/l Có th gây ra các b nh ể ệ
tổn thương về tiểu động mạch, mao dẫn đến bệnh phù, thoái hóa các nơron ầth n kinh gi m ch s ả ỉ ố IQ ở trẻ em đang lớ n Các thành ph n c a th c ph m có kh ầ ủ ự ẩ ả năng làm giảm ảnh hưởng c a chì: ủ
b Crom
Crom t n tồ ại ở hai d ng s ạ ố oxi hóa chính là +3 và +6, trong đó Cr(VI) độc hơn nhi u so v i Cr(III) Nề ớ ồng độ Crom trong nướ c sinh hoạt thường ph i thả ấp hơn 0,05mg/l theo tiêu chu n cẩ ủa tổ chức y t ếthế giới
Khi con người làm các công vi c ph i ti p xúc,hít th v i Crom ho c các h p chệ ả ế ở ớ ặ ợ ất
c a Crom Crom còn kích thích niêm m c sinh ngủ ạ ứa mũi, hắt hơi, chảy nước mũi, nước
m t, niêm mắ ạc mũi bị sưng đỏ và có tia máu, v sau có th ề ểthủng vành mũi Nhiễm độc Crom có th gây m n, mể ụ ụn cơm, viêm gan, viên thận, ung thư phổi, đau răng, tiêu hoá kém
Khi Crom xâm nhập qua đường hô h p d dấ ễ ẫn đến b nh viêm y t h u, viêm ph ệ ế ầ ế
qu n do niêm m c b kích thích Khi da ti p xúc tr c ti p v i dung d ch Crom (VI) d ả ạ ị ế ự ế ớ ị ễ
b n i ph ng và loét sâu, có th b ị ổ ồ ể ị loét đến xương, nhiễm độc Crom lâu năm có thể ị b ung thư phổi, ung thư gan
Crom (VI) là tác nhân oxi hoá mạnh gây độc cao đố ới con người và đội v ng v t ậNhững công vi c có th gây nhiệ ể ễm độc Crom như: luyện kim, s n xu t n n sáp, thu c ả ấ ế ố
Trang 23nhu m, ch t t y r a, thu c nộ ấ ẩ ử ố ổ, pháo, diêm, xi măng, đồ ố g m, b t màu, thu tinh, ch ộ ỷ ế
t o c quy, m k m, m ạ ắ ạ ẽ ạ điện và m Crom ạ
c K m ẽ
Với con người Zn là dinh dưỡng thi t yế ếu Nó cũng giống như các nguyên tố vi lượng khác trong cơ thể người Zn thường tích t trong gan và th n, kho ng 2gam Zn ụ ậ ảđược th n l c mậ ọ ỗi ngày Trong máu 2/3 lượng Zn được k t n i v i Albumin và h u h t ế ố ớ ầ ếcác ph n còn lầ ại được đượ ạc t o ph c ch t v i macroglobin Zn còn có kh ứ ấ ớ ả năng gây ung thư đột bi t, gây ng c h th n kinh, s nh y c m và s sinh sế ộ độ ệ ầ ự ạ ả ự ản, gây độc đến h ệmiễn d ch S ị ự thiếu h t Zn trong gây ra các tri u chụ ệ ứng như bệnh liệt dương, teo tinh hoàn, mù màu, viêm da, b nh v gan và mệ ề ột số triệu ch ng khác ứ
d As en
Asen thường có m t trong thu c tr sâu, di t n m, di t c d i Trong s các h p ặ ố ừ ệ ấ ệ ỏ ạ ố ợchấ ủa asen thì asen III là đột c c nh t Asen III th hiấ ể ện độc tính b ng cách t n công lên ằ ấcác nhóm SH c a enzym, làm c n tr – ủ ả ở hoạt động c a enzym Các enzym có s n sinh ủ ảnăng lượng t bào trong chu trình c a axít nitoric b ế ủ ị ảnh hưởng r t l n.Vì các enzym b ấ ớ ị
ức ch do vi c t o thành ph c v i As III dế ệ ạ ứ ớ ẫn đến thu c tính s n sinh ra các ph n t ộ ả ầ ửATP bị ngăn cản
As III nở ồng độ cao làm đông tụ protein là do t n công liên k t c a nhóm sunfua ấ ế ủ
b o toàn c u trúc bả ấ ậc 2 và 3 Như vậy As có ba tác dụng hóa sinh là làm đông tụprotein, t o phạ ức với coenzym và phá h y quá trình sinh hóa photpho ủ
I.2 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN C U VỀ KỨ IM LO I NẠ ẶNG TRONG BỤI
ĐƯỜNG
Hiện nay ở các nước phát tri n có r t nhi u nghiên c u v s ô nhi m kim lo i ể ấ ề ứ ề ự ễ ạ
n ng trong bặ ụi không khí, ngượ ại ở các nước đc l ang phát tri n thì v n ể ấ đề này chưa được quan tâm Trong h th ng quan tr c chệ ố ắ ất lượng không khí t i Vi t Nam không có ạ ệcác chỉ tiêu c a kim lo i n ng (ngo i trừ ủ ạ ặ ạ Pb)
Trang 24Gần đây, có rất nhi u nghiên c u v mề ứ ề ức độ kim lo i (k c kim lo i n ng) trong ạ ể ả ạ ặ
b iụ /trầm tích bên đường, ví d nghiên c u v ô nhiụ: ứ ề ễm và nguy cơ đến s c kh e cứ ỏ ủa các kim loại độc h i trong bạ ụi đường Nam Kinh (Liu và c ng s , 2014); nghiên c u ở ộ ự ứ
v kim lo i n ng trong bề ạ ặ ụi đường 1 s khu công nghi p Hyderabad, ở ố ệ ở Ấn Độ(Mathur và c ng s 2016ộ ự ); đánh giá ô nhiễm trong bụi đường m t s tuy n cao tở ộ ố ế ốc
t i Toronto, Canada) (Nazzal và c ng s , ạ ộ ự 2013), đặc biệt ở Trung Qu c có nghiên cố ứu
v i quy mô r ng v kim lo i n ng trong bớ ộ ề ạ ặ ụi đường, đất đô thị, đất nông nghi p (Wei ệand Yang 2010) M t s nghiên cộ ố ứu đã phát hiện kim lo i n ng v i nạ ặ ớ ồng độ cao so với
nồng độ ề n n t i Kuala Lumpur (Han và c ng s , 2014, Yu và c ng s 2016a) Các ạ ộ ự ộ ựnghiên cứu khác xác định r ng m t s kim lo i nằ ộ ố ạ ặng như Pb trong bụi bên đường có thể là nguy cơ sức kh e ti m ỏ ề ẩn đố ới người v i dân (Dehghani và c ng s , 2017, Zheng ộ ự
và c ng s ộ ự 2010) Do đó, điều quan tr ng là ph i ti n hành các chi n d ch theo dõi kim ọ ả ế ế ị
lo i ạ ở các vùng khác nhau để ểu rõ hơn về nguy cơ địa phương về hi kim lo i trong b i ạ ụđường
Báo cáo nghiên cứu đầu tiên c a Vi t Nam v mủ ệ ề ức độ nhi m b n kim lo i trong ễ ẩ ạ
bụi đường ph t i Hà N i (Phi và c ng s , ố ạ ộ ộ ự 2016), nơi có nồng độ Pb trung bình trong
Hà N i thộ ấp hơn so với các thành ph khác, cho th y mố ấ ột nguy cơ thấp hơn đố ớ ứi v i s c kho ẻ con người Tuy nhiên, không có nghiên cứu nào tương tự ở các khu công nghi p ệkhác c a Vi t Nam, mà theo 1 nghiên c u v s ủ ệ ứ ề ự tích lũy và nguy cơ sức kho ti m n ẻ ề ẩ
c a cadmium, chì và asen trong rau tr ng g n các khu khai thác ủ ồ ầ ở miền B c Vi t Nam ắ ệ(Bui et al., 2016) phát hi n có ô nhi m kim lo i n ng trong các mệ ễ ạ ặ ẫu đất xung quanh Ngoài ra, không có nghiên c u nào ứ ởViệt Nam để đánh giá r i ro ti p xúc v i kim loủ ế ớ ại qua bụi đường phố, đặc bi t là khi có nhiệ ều ngườ ối s ng bên cạnh đường và r t có kh ấ ảnăng tiếp xúc v i bớ ụi bên đường Do đó, ệvi c tiến hành đánh giá rủi ro toàn diện đối
với việc tiếp xúc v i kim lo i trong bớ ạ ụi đường ph ố ởViệt Nam và r t c n thi ấ ầ ết
Trang 25I.3 T NG QUAN V Ổ Ề CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KLN
TRONG BỤI ĐƯỜNG
I.3.1 Phương pháp hấp th nguyên t (AAS) ụ ử
I.3.1.1 Nguyên tắ ủa phép đo AAS c c
Phương pháp quang phổ ấ h p th nguyên t d a trên s h p th ch n l c các b c x ụ ử ự ự ấ ụ ọ ọ ứ ạ
cộng hưởng c a nguyên t ng thái t do c a nguyên t củ ử ở trạ ự ủ ố ần xác định Đố ới v i mỗi nguyên t v ch cố ạ ộng hưởng thường là v ch quang ph nh y nh t c a ph phát x ạ ổ ạ ấ ủ ổ ạnguyên t cử ủa chính nguyên t ử đó
I.3.1.2 Đặc điểm của phép đo AAS
*Giới hạ n phát hi n cệ ủa phương pháp
G n 60 nguyên t hóa h c có th ầ ố ọ ể được xác định bằng phương pháp với gi i h n ớ ạphát hi n th p 10 -ệ ấ 4 đến 10 -5 ppm Đặc bi t n u s dệ ế ử ụng kĩ thuật không ng n l a thì ọ ử
có thể ạ ớ h gi i hạn phát hi n xu ng 10 -7 ppm ệ ố
*Ưu nhược điểm của phương pháp
Phép đo phổ ấ h p th nguyên t ụ ử có độ nhạy và độ ch n l c cao, nên trong nhi u ọ ọ ềtrường h p không ph i làm giàu nguyên t cợ ả ố ần xác định trước khi phân tích Do đó tốn
ít nguyên li u m u, t n ít th i gian, không c n ph i dùng nhi u hóa ch t tinh khi t cao ệ ẫ ố ờ ầ ả ề ấ ếkhi làm giàu, nên cũng tránh được s nhi m b n khi x lí mự ễ ẩ ử ẫu qua các giai đoạn ph c ứ
t p Kạ ết quả phân tích ổn định, sai s nh , có th ố ỏ ể lưu lại đường chu n cho các l n sau ẩ ầBên c nh ạ những ưu điểm, phép đo phổ ấ h p th nguyên t ụ ử cũng có hạn ch ế như trang thi t b rế ị ất đắt ti n, r t tinh vi, ph c t p nên c n các cán b ề ấ ứ ạ ầ ộ phân tích có trình độcao để ận hành máy Phương pháp này chỉ v cho ta bi t thành ph n nguyên t c a ch t ế ầ ố ủ ấ
mà không ch ỉra được tr ng thái liên kạ ết của nguyên t trong m u ố ẫ
*Đối tượng của phương pháp
Trang 26Phương pháp này thích hợp để xác định lượng v t c a kim lo i, đ c bi t là xác đ nh ế ủ ạ ặ ệ ịcác nguyên t ố vi lượng trong các m u y h c, sinh h c, nông nghi p, ki m tra các hóa ẫ ọ ọ ệ ểchất có độ tinh khi t cao ế
Các thi t b ASS có th ế ị ể đo được hàm lượng các kim loại nặng như (Cu, Pb, Zn, Cd,
Hg, As, B, Cr, Al, Fe, Ni, …) các kim loại ki m và ki m th ề ề ổ (Ca, Mg, K, Na …) có trong các thành phần môi trường đất, nước, không khí, phân bón và s n ph m nông ả ẩnghi p ệ
Do phương pháp có độ nhạy và độ chính xác cao nên nó được s d ng r t ph bi n ử ụ ấ ổ ếtrong các phòng thí nghi m trên toàn th gi i ệ ế ớ Đối v i phân tích kim lo i n ng trong ớ ạ ặ
bụi đường, phương pháp ASS cũng được s d ng r ng rãi, ví d nghiên c u v làm ử ụ ộ ụ ứ ềgiàu kim loại và phân tích đồng v chì cho phân b ngu n trong bị ổ ồ ụi đô thị và đất b ề
m t nông thôn (Yặ ang Yu và c ng sộ ự, 2016) đã sử ụng phương pháp này để d phân tích
As, Sb, Hg
I.3.2 Phương pháp Plasma khối phổ (ICP-MS)
I.3.2.1 Nguyên t c cắ ủa Phương pháp Plasma khối phổ (ICP-MS)
M u phân h y t i dẫ ủ ớ ạng đồng nh t bấ ằng các phương pháp phân hủy m u thích h p, ẫ ợsau đó được đưa vào phân tích trên thiế ịt b ICP-MS M u dẫ ở ạng đồng nhất được sol hóa thành sol khí và đưa tới tâm ng n l a ICP, ọ ử ở đây xảy ra quá trình nguyên t hóa và ửion hóa Các ion kim loại được thu nh n qua h ậ ệ thống phân gi i ph theo s kh i (t s ả ổ ố ố ỉ ố
khối lượng/điện tích ion m/z) và được thu nh n các tín hi u qua b ậ ệ ộ nhân quang điện Pic ph hoổ ặc số ạ h t thu nhận được lưu giữ trong máy tính
I.3.2.2 Đặc điểm của Phương pháp Plasma khối phổ (ICP-MS)
*Phương pháp ICP MS có ưu điể- m
- Phân tích nhanh và đồng th i nhi u nguyên t ờ ề ố
- Giới hạn phát hiên th p thích hấ ợp phân tích lượng v t và siêu v ế ết
- Khả năng phân tích định lương và bán định lượng
Trang 27- Có th ể phân tích và đưa ra đầy đủ thông tin v ề các đồng v c a m t nguyên t ị ủ ộ ốtrong m t m u ộ ẫ
*Nhượ điểc m của phương pháp
K t qu ế ả phân tích thường b ị ảnh hưởng b i các khí: Argon, Oở 2, H2 và các axit dùng
để chu n b m u vì nhiẩ ị ẫ ở ệt độ cao chúng b ph n ng v i các nguyên t trong mị ả ứ ớ ố ẫu để
t o ra các oxit, các h t ion có cùng khạ ạ ối lượng v i các nguyên t c n phân tích Tuy ớ ố ầnhiên ảnh hưởng này có th ể được lo i b d a vào các k ạ ỏ ự ỹ thuật phân tích c a ICP-MS ủ
- Các nguyên t khi ion hóa b c 1 ho c b c 2 s cho các s kh i khác nhau trùng ử ậ ặ ậ ẽ ố ố
với số khối của nguyên t c n phân ố ầ tích
- Ảnh hưởng c a mủ ẫu phân tích trước
*Ph m vi ng d ng cạ ứ ụ ủa phương pháp ICP-MS
Phép đo phổ ICP - MS được s d ng r ng rãi trong nhiử ụ ộ ều lĩnh vực khác nhau nhưquá trình s n xu t nhiên li u hả ấ ệ ạt nhân, xác định đồng v phóng xị ạ, nước làm ạnh sơ l
c p trong ngành hấ ạt nhân; phân tích nước uống, nước bi n,ể nước b mề ặt, đất, bùn, đất hoang, phân tích định d ng nhi u KLN trong nghiên cạ ề ứu và b o v môi trư ng ả ệ ờ
M t s nghiên c u v kim lo i n ng trong bộ ố ứ ề ạ ặ ụi đường t i Trung Quạ ốc đã sử ụ d ng phương pháp này để phân tích Ví d , trong nghiên c u v ô nhiụ ứ ề ễm và nguy cơ sức
kh e c a các kim loỏ ủ ại độc h i ti m tàng trong bạ ề ụi đường đô thị ở Nam Kinh, m t thành ộ
ph l n c a Trung Qu c, tác gi ố ớ ủ ố ả đã sử ụng phương pháp này để d phân tích Al, Ba, Ca,
Cr, Cu, Fe Mn, Ni, ,Ti và Zn Nghiên c u v ô nhiPb ứ ề ễm và nguy cơ sức kh e c a kim ỏ ủ
Trang 28loạ ặi n ng trong bụi đường ph t m t thành ph khai thác than miố ừ ộ ố ở ền đông Trung Quốc (Zhenwu Tang và cộng sự, 2017) cũng dùng phương pháp này để phân tích hàm lượng Cd trong bụi đường
Có th ể nói, phương pháp ICP – MS là phương pháp rất ph ổ biến để đánh giá hàm
lượng kim lo i nặạ ng trong bụi đường
I.3.3 Phương pháp von-ampe hoà tan
I.3.3.1 Nguyên t c cắ ủa Phương pháp von-ampe hoà tan
Phương pháp von ampe là nhóm các phương pháp phân tích dự- a vào vi c nghiên ệ
cứu đường cong von-ampe hay còn gọi là đường cong phân cực, là đường cong bi u ể
di n s ph thuễ ự ụ ộc của dòng điện vào th khi ti n hành ế ế điện phân dung d ch phân tích ị
I.3.3.2 Đặc điểm của Phương pháp von-ampe hoà tan
- Phương pháp von-ampe hoà tan có kh ả năng xác định đồng th i nhi u kim loờ ề ại ở
nh ng nữ ồng độ ỡ ế c v t và siêu vết
- Thiế ị ủa phương pháp von ampe hoà tan không đắt b c - t, nh g n So v i các ỏ ọ ớphương pháp khác, phương pháp von-ampe hoà tan r nh t v ẻ ấ ề chi phí đầu tư cho thiết
b M t khác thi t b cị ặ ế ị ủa phương pháp von-ampe hoà tan d ễ thiế ết đểt k phân tích t ự
động, phân tích t i hiạ ện trường và ghép nối làm detectơ cho các phương pháp phân tích khác
- Phương pháp von ampe hoà tan có quy trình phân tích đơn giả- n trong nhi u ềtrường hợp: không có giai đoạn tách, chi t hoế ặc trao đổi ion nên tránh được s nhi m ự ễ
b n m u ho c m t ch t phân tích do v t gi m thiẩ ẫ ặ ấ ấ ậ ả ểu được sai s M t khác, có th giố ặ ể ảm thiểu được ảnh hưởng c a các nguyên t c n b ng cách chủ ố ả ằ ọn được các điều ki n thí ệnghi m thích hệ ợp như: thế điện phân làm giàu, th i gian làm giàu, thành ph n n n, pH ờ ầ ề
- Khi phân tích theo phương pháp von-ampe hoà tan anot không cần đốt m u nên ẫ
phương pháp von ampe hoà tan thường được dùng để ểm tra chéo các phương pháp - kiAAS và ICP-AES khi có những đòi hỏi cao về tính pháp lý của kết qu phân tích ả
Trang 29- Trong nh ng nghiên c u v ng hữ ứ ề độ ọc và môi trường, phương pháp von-ampe hoà tan có th ể xác định các d ng t n t i c a các chạ ồ ạ ủ ất trong môi trường trong khi đó các phương pháp khác như AAS, ICP AES, NAA không làm đượ- c điều đó.
Các phương pháp như ASS, ICP – MS ng dứ ụng để phân tích kim lo i nạ ặng được xem là phương pháp chuẩn, tuy nhiên chúng đòi hỏi thi t b rế ị ất đắt ti n và chi phí v n ề ậhành cao Trong khi đó phương pháp von ampe ngoài ưu điể- m gi i h n phát hi n th p, ớ ạ ệ ấ
độ đúng và độ chính xác tương đương với phương pháp ICP-MS, còn có ưu điểm là chi phí v n hành rậ ẻ, đơn giản, phân tích đồng th i mờ ột số ion kim lo i ạ
Việc xác định chính xác hàm lượng c a các kim lo i là h t s c c n thi t, qui trình ủ ạ ế ứ ầ ếphân tích òi hđ ỏi độ chính xác và úng cao Do độ đ đó, phương pháp von-ampe hòa tan
là phương pháp phù hợp cho vi c xác ệ định lượng v t các kim lo i Zn, Cd, Pb, Cu, Co, ế ạ
Ni Ví d , trong nghiên c u v Kim lo i n ng trong bụ ứ ề ạ ặ ụi đường c a tác gi Tô Th ủ ả ịHiền, Dương Hữu Huy (2011) đã sử ụng phương pháp này d
I.3.4 Phương pháp đo nhanh hàm lượng kim loại nặng trong bụi đường bằng
thiết bị huỳnh quang tia X (XRF) c m tay ầ
I.3.4.1 Nguyên lý đo của phương pháp phân tích huỳnh quang tia X
- XRF hu nh quang tia X ỳ – là kĩ thuật quang ph ổ được ứng d ng ch y u trong các ụ ủ ế
m u ch t rẫ ấ ắn, trong đó sự phát x tia X th cạ ứ ấp được sinh ra b i s ở ự kích thích các điện
t c a m u b ng ngu n phát tia X ử ủ ẫ ằ ồ
- Dựa vào việc ghi l i ph ạ ổ tia X mà phân tích được thành phần, nồng độ ủ c a m u ẫ
- XRF có độ chính xác cao, có kh ả năng phân tích được nhi u nguyên t và không ề ốlàm m u b phá hẫ ị ủy
I.3.4.2 ng DỨ ụng Phương Pháp Quang PhổHuỳ nh Quang
Định tính định lượng nhanh chóng các nguyên t , thành ph n có trong mố ầ ẫu như:
M u r n, m u l ng, bẫ ắ ẫ ỏ ột… Cụthể như trong lĩnh vực luy n kim, hóa ch t: Ki m soát ệ ấ ểchất lượng nguyên v t li u ,chậ ệ ất lượng c a s n ph m, Công nghiủ ả ẩ ệp Sơn: Phân tích
Trang 30thành ph n cầ ủa Sơn, thực phẩm: Xác định các kim lo i n ng có trong th c phạ ặ ự ẩm như (trong sản ph m, trong hẩ ộp đựng m u, trong s a….) ẫ ữ
Huỳnh quang tia X thích h p cho viợ ệc phân tích có liên quan đến:
- Phân tích được số lượng l n các nguyên t hóa h c chính (Si, Ti, Al, Fe, Mn, Mg, ớ ố ọ
Ca, Na, K, P) trong đá và trầm tích
- Phân tích được s ố lượng l n các nguyên t ớ ố vi lượng (> 1 ppm; Ba, Ce, Co, Cr,
Cu, Ga, La, Nb, Ni, Rb, Sc, Sr, Rh, U, V, Y, Zr, Zn) trong đá và trầm tích
Phương pháp XRF gần đây đã được áp d ng trong m t s nghiên cụ ộ ố ứu để đo nồng
độ nguyên t trong các mố ẫu đất và b i (Apeagyei và c ng s , 2011, Peinado và c ng ụ ộ ự ộ
s , 2010, Qiao và c ng s , 2014); bự ộ ự ởi vì nó được đánh giá là chấp nhận được theo Phương pháp EPA của Hoa K 6200 (Hu và c ng s , 2014) v i s chu n b và ki m ỳ ộ ự ớ ự ẩ ị ểsoát chất lượng thích h p Ngoài ra m t s nghiên cợ ộ ố ứu như: nghiên c u v ô nhi m và ứ ề ễnguy cơ sức kh e c a kim lo i n ng trong bỏ ủ ạ ặ ụi đường ph t m t thành ph khai thác ố ừ ộ ốthan ở miền đông Trung Quốc (Zhenwu Tang và c ng sộ ự, 2017) cũng dùng phương pháp này để phân tích hàm lượng As và Hg trong bụi đường; Nghiên c u xứ ác định m c ứ
ô nhi m kim ễ loại nặng trong bụi đường t các khu vừ ực giao thông đông đúc với các đặc tính khác nhau (Dương và Lee , 2011) cũng sử ụng phương pháp này d
Trang 31CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
II.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN C U Ứ
Địa điểm l y m u t i Quấ ẫ ạ ảng Ninh được lự chọa n v i các lý do sau: ớ
- Quảng Ninh là 1 t nh ven bi n thuỉ ể ộc vùng Đông bắc Vi t Nam Theo quy hoệ ạch phát tri n kinh t , Qu ng Ninh v a thu c vùng kinh t ể ế ả ừ ộ ế trọng điểm phía b c vắ ừa thuộc vùng duyên h i B c Bả ắ ộ Đây là tỉnh khai thác than đá chính c a Vi t Nam và có ủ ệ
v nh H Long là di s n, k quan thiên nhiên th gi i Là m t t nh có ngu n tài nguyên ị ạ ả ỳ ế ớ ộ ỉ ồkhoáng s n, v ả ề trữ lượng than trên toàn Vi t Nam thì riêng Quệ ảng Ninh đã chiếm tới 90% Nguyên li u s n xu t v t li u xây d ng, cung c p vệ ả ấ ậ ệ ự ấ ật tư, nguyên liệu cho các ngành s n xuả ất trong nước và xu t khấ ẩu, đóng góp quan trọng cho s phát tri n kinh t , ự ể ếtăng trưởng GDP c a t nh Qu ng Ninh ủ ỉ ả
Tuy nhiên, đi kèm vớ ựi s phát triển đó, Quảng Ninh cũng đang phải đối m t v i 1 ặ ớthực trạng đó là ô nhiễm bụi đường do các nhà máy than, xi măng lớn, do mật độphương tiện v n tậ ải cao, … Bụ ừi t các ngu n này có kh ồ ả năng chứa hàm lượng kim loại
rất cao Do đó, trong nghiên cứu này, t p trung vào các khu vậ ực đường cao t c g n các ố ầkhuc m ỏthan, nhà máy xi măng, nhà máy nhiệt điện
I 1.1I Điều kiệ ựn t nhiên t nh Qu ng Ninh ỉ ả
a V ị trí địa lý, địa hình
Quảng Ninh n m trong d i hành lang bi n l n c a B c Bằ ả ể ớ ủ ắ ộ, trên đó có mạng lưới đường bộ, đường s t và c ng bi n lắ ả ể ớn đang được m r ng và phát tri n Cùng v i H i ở ộ ể ớ ảPhòng, Quảng Ninh gi vai trò c a m l n ra bi n cho c vùng B c B ữ ử ở ớ ể ả ắ ộ
b Đặc trưng khí hậu
1 Nhiệ ột đ
Quảng Ninh tuy n m trong khu v c khí hằ ự ậu ẩm nhiệt đới gió mùa song n n nhiề ệt chung c a tủ ỉnh không cao
Trang 32T nh thu c vùng khí hỉ ộ ậu Đông Bắc, do đó có sự thay đổi khác bi t gi a hai mùa ệ ữtrong năm: Mùa đông từ tháng 11- tháng 3, nhiệt độ trung bình dưới 20oC Mùa hè t ừtháng 4 - tháng 10, s ngày có nhiố ệt độ không khí trung bình trên 2 Mưa – độ ẩ m
Quảng Ninh được xem như một trong những vùng có mưa nhiều c a mi n B c v i ủ ề ắ ớlượng mưa trung bình 1800 2000mm/năm, nhưng phân bố- theo không gian lãnh th r t ổ ấkhác nhau Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10 (lượng mưa lớn hơn 100mm/tháng), mùa khô t ừ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Lượng mưa tập trung trong mùa hè chi m 75-ế 85% lượng mưa năm Số ngày mưa trong năm khoảng 110÷180 ngày
3 N ng ắ
S gi n ng tố ờ ắ rung bình năm củ ỉa t nh Qu ng Ninh là 1290 giả ờ/năm Tổng s gi ố ờ
nắng trong năm nằm trong kho ng 1000 ÷ 1700 gi , trung bình mả ờ ột ngày đạt 3,6 gi ờ
I 1.2 Tình tr ng ô nhi m không khí t i Qu ng Ninh I ạ ễ ạ ả
K t qu quan trế ả ắc giai đoạn 2011-2015 c a S ủ ở Tài nguyên và Môi trường Qu ng ảNinh cho th y có s khác bi t l n v ấ ự ệ ớ ề chất lượng không khí t i các khu v c khác nhau ạ ựtrên địa bàn t nh Quỉ ảng Ninh Môi trường không khí t i các khu v c ch u ạ ự ị ảnh hưởng t ừ
hoạt động khoáng s n, hoả ạt động xây d ng và s n xu t v t li u xây d ng, hoự ả ấ ậ ệ ự ạt động
s n xuả ất năng lượng, hoạt động giao thông có d u hi u ô nhi m bấ ệ ễ ụi lơ lửng nhi u ở ề
mức độ khác nhau, và có xu hướng gia tăng so với giai đoạn 2011-2015 Ngượ ạ ại c l i, tkhu v c nông thôn, ự miền núi, hải đảo, các khu du l ch, nị ồng độ ụi lơ lửng đề b u nằm trong GHCP của QCVN 05:2013/BTNMT Trong đó:
Khu v c nông thôn, mi n núi hự ề ải đảo và khu du l ch có chị ất lượng không khí đáp
ứng tiêu chu n: ẩ
Các khu v c này có chự ất lượng môi trường không khí tương đố ốt, chưa có dấi t u
hi u ô nhi m Nệ ễ ồng độ các thông s quan trố ắc đều nằm trong ngưỡng cho phép c a quy ủchuẩn và không biến động nhi u so về ới giai đoạn 2006-2010
Trang 33Riêng t i khu du l ch Bãi Cháy, bi u hi n ô nhi m b i trên tuyạ ị ể ệ ễ ụ ến đường giao thông
đã xu t hiấ ện trong năm 2014 và đầu năm 2015 do hoạt động c i tả ạo đang diễn ra t i ạkhu vực này Đặc biệt trong đầu năm 2015, nồng độ ụi lơ lửng tăng vọ b t trong quý I/2015 (279 g/m3), x p x ấ ỉ ngưỡng cho phép c a QCVN 05:2013/BTNMT (trung bình ủ
1 gi là 300 g/mờ 3)
Khu vự c các tuy n giao thông chính b ô nhi m bụi và tiếế ị ễ ng n: ồ
H u h t các tuyầ ế ến giao thông chính trên địa bàn tỉnh đều có d u hi u ô nhi m bấ ệ ễ ụi
và ti ng n, các thông s ô nhiế ồ ố ễm có xu hướng gi m so vả ới giai đoạn 2006-2010 do không còn hoạt động v n chuyậ ển than trên các tuy n giao th ng chính, tuy nhiên v n ế ố ẫvượt ngưỡng cho phép c a quy chu n Các khu vủ ẩ ực thường xuyên b ô nhi m bị ễ ụi lơ
l ng theo k t qu quan tr c bao gử ế ả ắ ồm: Ngã tư Mạo Khê, Qu c l 18A ố ộ – đoạn ngã 3 đường 10, Ngã tư Loong Toòng, Cầu Tr ng C t 8, Ngã 3 km 6 Quang Hanh, Ngã 3 ắ – ộ –
Cẩm Đông, Ngã 3 Mông Dương, Cọc 6 – đường ra c ng 10-10 Nả ồng độ ụi đo được b
t i các khu vạ ực này vượt t 1,02 4,36 lừ – ần ngưỡng cho phép c a QCVN ủ05:2013/BTNMT
Trong s ố các điểm quan tr c khu v c các tuy n giao thông chính, khu v c Móng ắ ự ế ựCái – Bưu điện có chất lượng t t, không b ô nhi m bố ị ễ ụi lơ lửng
Khu vực đô thị, khu dân cư tậ p trung, khu v c lân c n các KCN, CCN ự ậ
M t s ộ ố khu đô thị, khu dân cư tập trung trên địa bàn tỉnh đã có biểu hi n ô nhiệ ễm
bụi lơ lửng và ti ng ế ồn như: Khu vực Qu c l 18A n i thố ộ ộ ị, đoạn khu 6 phường Quang Trung, Tp Uông Bí; Khu v c B nh vi n Lao và ph i g n c u K67; Khu v c Ch Hà ự ệ ệ ổ ầ ầ ự ợ
Lầm – Tp H Long, nạ ồng độ ụi đo đượ ạ b c t i các khu vực này vượ ừt t 1,01 4,32 l n – ầngưỡng cho phép trong h u hầ ết các đợt quan tr c và có chiắ ều hướng gia tăng so với giai đoạn 2006-2010
Các khu dân cư tập trung t i các khu v c mi n núi c a tạ ự ề ủ ỉnh như thị ấ tr n Bình Liêu,
th trị ấn Tiên Yên, th ấịtr n Ba Ch có ch t lư ng không khí tẽ ấ ợ ốt
Trang 34Các KCN, CCN: Kim Sơn (Thị xã Đông triều), KCN Cái Lân (Tp H Long) gây ạtác động tiêu cực đến môi trường không khí khu v c lân c n Nự ậ ồng độ ụ b i trong không khí xung quanh tại hai KCN này vượt ngưỡng cho phép c a quy chu n t i h u h t các ủ ẩ ạ ầ ế
đợt quan tr c (307-504 µg/mắ 3 so với GHCP là 300 µg/m3 ),
Khu v c chự ịu tác động c a các hoủ ạt động khai thác, ch bi n, kinh doanh than và ế ếcác khoáng s n khác ti p t c b ô nhi m b i và ti ng n: Khu v c chả ế ụ ị ễ ụ ế ồ ự ịu tác động của
hoạt động khai thác khoáng sản trên địa bàn t nh nhỉ ững năm qua tiếp t c b ô nhiụ ị ễm
b i và ti ng ụ ế ồn Điển hình là t i khu v c khai thác than Hà Tu Núi Béo và khu vạ ự – ực
cảng than phường Hà Khánh, nồng độ ụ b i trung bình luôn m c cao (350 µg/mở ứ 3 600 –µg/m3) so với ngưỡng cho phép c a QCVN 05:2013/BTNMT (300 µg/mủ 3 )
Diễn biến ô nhi m bễ ụi lơ lửng
*/ Di n bi n ô nhi m không khí khu v c các tuy n giao thông chính ễ ế ễ ự ế
Ô nhi m b i trong không khí t i các khu v c tuyễ ụ ạ ự ến giao thông chính được phản ánh ch y u qua thông s bủ ế ố ụi lơ lửng S u quan tr c 2011-2015 cho th y tình tr ng ố liệ ắ ấ ạ
ô nhi m bễ ụi lơ lửng di n ra t i h u hễ ạ ầ ết các điểm quan tr c T i m t s ắ ạ ộ ốthời điểm m c ô ứnhiễm vượ ừt t 2-4 l n GHCP c a QCVN 05:2013/BTNMT (300 µg/mầ ủ 3 ) Các khu vực thường xuyên có d u hi u ô nhi m TSP bao gấ ệ ễ ồm: Ngã tư Mạo Khê, Qu c l 18A ố ộ –đoạn ngã 3 đường 10, Ngã tư Loong Toòng, C u Tr ng C t 8, Ngã 3 km 6 Quang ầ ắ – ộ –Hanh, Ngã 3 Cẩm Đông, Ngã 3 Mông Dương, Cọc 6 – đường ra c ng 10-10 Trong s ả ốcác điểm quan tr c khu v c các tuy n giao thông chính, ch riêng khu v c Móng Cái ắ ự ế ỉ ự –Bưu điện có ch t lư ng t t, không b ô nhi m bấ ợ ố ị ễ ụi lơ lửng
Trang 35Hình 2 Diễn biến bụi lơ lửng tạ i khu v c các tuy n giao thông chính ự ế [9]
+ Ngã tư Mạo Khê - Th ị xã Đông Triều: nồng độ ụi lơ lửng vượ ừ b t t 1,02 lần đến 2,28 l n so vầ ới GHCP, trung bình (TB) các đợt 487,81 μg/m3
+ Quố ộc l 18A Đo– ạn ngã 3 đường 10, Tp Uông Bí: vượ ừt t 1,03 lần đến 1,92 l n ầ
so với GHCP trong 16/18 đợt quan trắc, TB đợ ạt 439,90 μg/mt đ 3
+ Ngã tư Loong Toòng – Tp H ạ Long: vượ ừt t 1,04 l n lầ ần đến 4,36 l n so v i ầ ớGHCP trong 17/18 đợt quan tr c, TB ắ đợt đạt 860,72 μg/m3
+ C u Tr ng C t 8, Tp H ầ ắ – ộ ạ Long: vượ ừt t 1,34 l n lầ ần đến 4,10 l n so v i GHCP ầ ớtrong 18/18 đợt quan trắc, TB đợt đạt 985,80 μg/m3
+ Ngã 3 km 6 Quang Hanh, Tp C m Ph– ẩ ả: vượ ừt t 1,53 l n lầ ần đến 3,50 l n so ầvới GHCP trong 18/18 đợt quan trắc, TB đợ ạt đ t 812,11 μg/m3
+ Ngã 3 Cẩm Đông, Tp Cẩm Phả: vượ ừt t 1,02 l n lầ ần đến 3,04 l n so v i GHCP ầ ớtrong 17/18 đợt quan trắc, TB đợt đạt 642,73 μg/m3
+ Ngã 3 Mông Dương, Tp Cẩm Phả: vượ ừt t 1,15 l n lầ ần đến 3,75 l n so v i ầ ớGHCP trong 18/18 đợt quan trắc, TB đợt đạt 579,64 μg/m3
+ C c 6 ọ – Đường ra c ng 10-10, Tp.C m Phả ẩ ả: vượ ừt t 1,56 l n lầ ần đến 4,29 l n so ầvới GHCP trong 18/18 đợt quan trắc, TB đợ ạt đ t 758,64 μg/m3
Khu vực khu đô thị, khu dân cư tập trung
Trang 36K t qu quan tr c cho ế ả ắ thấy m t s khu vộ ố ực đô thị, khu dân cư tập trung có biểu
hi n ô nhi m bệ ễ ụi lơ lửng như: Khu vực Qu c l 18A n i thố ộ ộ ị, đoạn khu 6 phường Quang Trung -Tp Uông Bí có nồng độ ụi lơ lửng vượ ừ b t t 1,01 -1,45 l n trong 15/18 ầ
đợt quan tr c; Khu v c B nh vi n Lao và ph i g n c u K67 Tp H ắ ự ệ ệ ổ ầ ầ – ạ Long vượ ừt t 1,04 -4,32 lần trong 18/18 đợt quan tr c; Khu v c Ch Hà Lắ ự ợ ầm –Tp H Long t mạ ừ ức đạt ngưỡng gi i hớ ạn cho phép đến vượt 1,61 lần trong 12/18 đợt quan trắc Môi trường không khí t i các khu v c này chạ ự ịu tác động t ho t ng giao thông và s n xu t công ừ ạ độ ả ấnghiệp trên địa bàn
Hình 3 Di ễ n biến nồng độ ụi lơ lửng tạ b i m t s ộ ố khu v ực dân cư tậ p trung[9]
*/ Khu v c chự ịu tác động c a khai thác, ch ủ ếbiế n, kinh doanh than và khoáng s n ả
K t qu quan c cho th y t i các khu v c chế ả trắ ấ ạ ự ịu tác động c a các hoủ ạ ột đ ng khoáng
s n ti p t c b ô nhi m b i Nả ế ụ ị ễ ụ ồng độ ụi lơ lử b ng trung bình 1 gi tờ ại các điểm quan trắc đều vượt GHCP c a QCVN 05:2013/BTNMT ủ
Trang 37Hình 4 Di ễ n biến nồng độ ụi lơ ửng trung bình đợ ạ b l t t i khu v c ch ự ịu tác độ ng
c a các ho ủ ạ ộ t đ ng khoáng s n[9] ả
+ Khu v c khai thác than Hà Tu Núi Béo: nự – ồng độ ụi lơ lửng vượ ừ b t t 1,03 l n ầ
đến 3,82 l n so vầ ới GHCP trong 17/18 đợt quan tr c, nắ ồng độ ụi lơ lử b ng trung bình đợt là 576,43μg/m3
+ Khu v c cự ảng than phường Hà Khánh: vượ ừt t 1,19 lần đến 3,37 l n so vầ ới GHCP trong 16/18 đợt quan trắc, TB đợt là 651,66μg/m3
*/ Khu v c lân c n các cự ậ ụm, khu công nghiệ p
Các khu v c t p trung hoự ậ ạt động s n xu t công nghiả ấ ệp cũng là những nơi có nồng
độ ụi cao, vượt ngưỡ b ng cho phép của QCVN, điển hình như: CCN Kim Sơn (Thị xã Đông triều), KCN Cái Lân (Tp H Long) Nạ ồng độ ụ b i bụi lơ lửng t i các KCN này ạthường xuyên mở ức cao trong các năm 2012, 2013,vượt GHCP c a QCVN ủ05:2013/BTNMT; c ụthể:
+ CCN Kim Sơn có nồng độ ụi lơ lửng dao độ b ng t ừ 307 μg/m3-361 μg/m3, so với giới hạn 300 μg/m3
+ KCN Cái Lân có nồng độ ụi lơ lửng vượ b t GHCP trong h u h t các thầ ế ời điểm quan trắc (316μg/m3 -504μg/m3)
Trang 38I 1.3 Các ngu n phát sinh ô nhi m không khí tI ồ ễ ại Quảng Ninh
Theo Báo cáo hi n trệ ạng môi trường t nh Quỉ ảng Ninh giai đoạn 2011 2015–ngu n gây ô nhiồ ễm môi trường không khí chính tại Quảng Ninh bao gồm:
- Nguồ n gây ô nhiễm từ hoạ ột đ ng giao thông
Tại các đô thị ủ c a Qu ng Ninh, hoả ạt động giao thông v n t i là ngu n gây ô nhiậ ả ồ ễm
l n nhớ ất đối với không khí, đặc bi t là s phát th i các khí CO, NOệ ự ả x, SO2, hơi xăng
d u Khí th i phát sinh t xe máy ch yầ ả ừ ủ ếu là CO và VOC, trong đó đố ới v i xe t i và ả
xe khách l i th i nhi u SOạ ả ề 2 và NO2 Bên cạnh đó, một ph n l n b i gây ô nhi m môi ầ ớ ụ ễtrường không khí phát sinh t ừ đất đá bị cu n lên t mố ừ ặt đường hoặc rơi vãi từ các phương tiện v n tậ ải lưu thông trên đường (đặc bi t là các xe v n t i than và v t li u xây ệ ậ ả ậ ệ
d ng) ự
- Nguồ n gây ô nhiễm từ hoạ ột đ ng s n xu t công nghi p và v t li u xây d ng ả ấ ệ ậ ệ ự
Trong giai đoạn 2011 - 2014, mức tăng trưởng khu v c công nghi p - xây d ng ự ệ ự
c a t nh Quủ ỉ ảng Ninh luôn đạt hơn 3%/năm,đem lại nhi u l i ích kinh t -xã h i cho ề ợ ế ộ
t nh Tuy nhiên, hoỉ ạt động s n xu t công nghi p và v t li u xây d ng l i là m t trong ả ấ ệ ậ ệ ự ạ ộ
nh ng ngu n phát th i ô nhiữ ồ ả ễm chính vào môi trường không khí với đặc trưng là: bụi, khí thải như CO, SO2, NOx Một số ngu n ô nhi m chính g m sau: ồ ễ ồ
• Nguồn gây ô nhiễm từ hoạ ột đ ng s n xu t và khai thác than ả ấ
Hoạt động khai thác, ch bi n và kinh dế ế oanh than trên địa bàn t nh di n ra ch y u ỉ ễ ủ ế
t i 04 khu v c: th ạ ự ị xã Đông Triều, thành ph Uông Bí, thành ph H Long, thành ph ố ố ạ ố
QCVN05:2013 (TB 1 gi ) ờ
Trang 396 M o Khê - ạ Đông Triều 1,08 - 2 - - 0,1
7 H ng Thái - ồ Đông Triều 37,6 15,2 - 1,3
• Nguồn gây ô nhiễm từ ngành s n xuả ất vật liệu xây d ng ự
Các nhà máy xi măng trên địa bàn t nh là ngu n phát sinh khí th i l n t các lò ỉ ồ ả ớ ừnung xi măng, gồm: b i, NOụ 2, CO2 với hàm lượng cao
Các hoạt động khai thác đá (nổ mìn, khoan cắt đá vôi) và chế ến đá, sét gây phát bisinh ô nhiễm bụi, ti ng ế ồn và độ rung và một số khí độ như NOc x, SO2, CO,
• Nguồn gây ô nhiễm từ ngành nhiệt điện
Hoạt động c a các nhà máy nhiủ ệt điện này s làm phát sinh khí th i ch a khí SOẽ ả ứ 2
và NO2với lưu lượng l n, tiớ ềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm không khí l n ớ
- Hoạ ột đ ng xây d ng và dân sinh ự
Vi c phát tán bệ ụi từ các hoạ ột đ ng này v n là ngu n gây ô nhi m không khí cẫ ồ ễ ục bộ
tại các đô thị, điển hình như các dựán: Tổ ợ h p d ự án Công viên Đại dương Hạ Long tại khu du l ch Bãi cháy, khu h t ng khu công nghi p c ng bi n H i Hà ị ạ ầ ệ ả ể ả
Việc qu n lý, s a ch a h th ng ả ử ữ ệ ố đường xá, h th ng cệ ố ấp thoát nước, h th ng ệ ốthông tin, cáp điện không t t, luôn x y ra hiố ả ện tượng đào và lấp đường thường xuyên cũng gây ô nhiễm b i t i khu v c xây d ng Các máy móc, thi t b hoụ ạ ự ự ế ị ạt động trên khu
vực công trường cũng là nguồn phát sinh khí thải chứa SO2, NOx, CO và ti ng ế ồn
Trang 40Đố ới v i khu vực dân cư, vẫ ồ ạn t n t i hoạt động đun nấu s d ng nhiên li u than t ử ụ ệ ổong, gây ô nhi m cễ ục bộ trong phạm vi hộ gia đình hoặc vài h xung quanh ộ
- Nguồ n ô nhiễm từ hoạ ột đ ng nông nghi p ệ
T i các khu v c nông thôn, mi n núi c a tạ ự ề ủ ỉnh như các thị xã Đông Triều, huy n Ba ệChẽ, huy n H i Hà, v n t n t i hoệ ả ẫ ồ ạ ạt động đốt rơm rạ sau m i v thu ho ch gây hi n ỗ ụ ạ ệtượng khói mù c c b cho các khu v c lân c n Thành ph n khói này ngoài ch a b i ụ ộ ự ậ ầ ứ ụcòn có các khí CO2, CO, NOx Trong m t s ộ ố trường hợp, rơm rạ cháy không h t có th ế ể
t o ra các h p chạ ợ ất anđêhit và bụi m n gây ị ảnh hưởng xấu đến s c kho ứ ẻ con ngườ ếi n u
tiếp xúc Ho t đạ ộng đố ớt l p th c bì đ ồự ểtr ng rừng cũng tạo ra khí độc và b ụi
- Nguồ n gây ô nhiễm từ hoạ ột đ ng chôn l p và x ấ ửlý chấ t th i ả
Trên địa bàn t nh Qu ng Ninh, các ch t th i sinh hoỉ ả ấ ả ạt không được phân lo i t i ạ ạnguồn và thường b l n v i các ch t th i xây d ng, ch t th i nguy h i và ch yị ẫ ớ ấ ả ự ấ ả ạ ủ ếu v n ẫđược x lý theo hình th c chôn l p ử ứ ấ
T i các bãi chôn l p rác th i, chạ ấ ả ất thả ắi r n v i thành ph n hớ ầ ữu cơ cao, dưới tác
động của điều ki n nhiệ ệt độ, độ ẩ m, thi u khí, các vi sinh v t s phân h y các ch t h u ế ậ ẽ ủ ấ ữ
cơ sinh ra các chất khí như CH4, CO2 và m t s ộ ố khí khác Quá trình thu gom, lưu giữ,
v n chuy n các ch t thậ ể ấ ải rắn này cũng làm phát sinh mùi t quá trình phân h y các chừ ủ ất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường không khí
II.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
II.2.1 Chọn địa điểm l y m u ấ ẫ
Để đánh giá ô nhiễm bụi đường và thành ph n kim lo i n ng trong bầ ạ ặ ụi đường tại Quảng Ninh, đồng thời đánh giá về mức độ phơi nhiễm tới người dân, trước khi l y ấ
m u, ti n hành nghiên c u, lẫ ế ứ ựa chọn 1 s ố điểm l y m u theo tiêu chí: ấ ẫ
Tiêu chí 1: G n các nhà mầ áy xi măng, khu mỏ khai thác than, tuy n v n chuyế ậ ển than, tuyến có lưu lượng giao thông l n Có kh ớ → ả năng xuất hi n nệ ồng độ kim lo i cao ạ