Trong các nhà máy xử lý nước thải XLNT, mặc dù hàm lượng các hợp chấtcVMS ở trong nước thải ở trước XLNT cao hơn rat nhiều so với nước thai sau nhàmáy XLNT, tuy nhiên các hợp chất cVMS h
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Nguyễn Nữ Mỹ Hà
NGHIÊN CỨU PHAN TÍCH, DANH GIÁ SỰ HIỆN DIỆN
TRONG MOT SO DOI TƯỢNG MOI TRƯỜNG TẠI HÀ NỘI
LUẬN ÁN TIEN SĨ HÓA HỌC
Hà Nội — 2022
Trang 2ĐẠI HOC QUOC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Nguyễn Nữ Mỹ Hà
Chuyên ngành: Hóa môi trường
Mã số: 9440112.05
LUẬN AN TIEN SĨ HOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HỌC:
1.PGS.TS TRAN MANH TRÍ
2.PGS.TS DO QUANG TRUNG
Hà Nội — 2022
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu được thực hiện bởi chính
nghiên cứu sinh trong khoảng thời gian học tập Các số liệu và kết quả nghiên cứutrong luận án là trung thực, khoa học và chưa được công bé trong bat kỳ công trìnhkhoa học nào bởi một tác giả khác không thuộc nhóm nghiên cứu Việc sử dụng sỐliệu trong luận án đều được sự đồng ý của các đồng tác giả của các công trình đãcông bồ và có nguôồn gốc rõ ràng
Luận án được sự tài trợ bởi Quỹ Phát triển Khoa học va Công nghệ Quốc gia
(NAFOSTED) đề tài mã số 104.01-2018.314 và sự tài trợ bởi Dai học Quốc gia HàNội đề tài mã số QG 19.17 do PGS.TS Trần Mạnh Trí làm chủ nhiệm
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Nữ Mỹ Hà
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cám ơn chân thành và sự biết ơn sâu sắc nhất tớiPGS.TS Trần Mạnh Trí, PGS.TS Đỗ Quang Trung cùng PGS.TS Bùi Duy Cam
Trong thời gian qua bằng sự tâm huyết, Thầy đã không chỉ giúp đỡ, tận tình hướng
dẫn mà còn động viên, chia sẻ, kích lệ tinh thần dé em có thé vượt qua những khó
khăn trong quá trình nghiên cứu cũng như hoàn thành luận án.
Em xin chân thành cảm ơn các Thay giáo, Cô giáo trong Khoa Hóa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội; đặc biệt là cácThầy giáo, Cô giáo bộ môn Hóa môi trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em
-trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị em cộng sự và các đồng nghiệp
đến từ các Trung tâm, các Viện nghiên cứu đã nhiệt tình giúp đỡ để em hoàn thành
công trình nghiên cứu này.
Em xin gửi đến đến các tất cả các bạn học viên lớp cao học K26, cùng các bạn
sinh viên ở Bộ môn Hóa hữu cơ, Hóa môi trường của Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên lời cám ơn chân thành Xin cám ơn các bạn vì cùng nhau trải qua những niềm
vui và sự sẻ chia, giúp đỡ trong những ngày tháng học tập ở Trường.
Em cũng xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến các Thầy Cô giáo, anh chị em, bạn bè,đồng nghiệp ở Trường Đại học Hà Tĩnh, nơi tác giả công tác, đã tạo điều kiện thuậnlợi trong công tác để em có thê thuận lợi học tập nghiên cứu và hoàn thành luận án
Và em xin gửi lời cảm ơn đến bố mẹ, chồng, các con, anh chị em, những
người thân trong gia đình luôn ủng hộ, động viên và tạo mọi điều kiện để em hoàn
thành luận án.
Cuối cùng, em xin trân trọng cám ơn một lần nữa bởi kết quả này không thể có
được nếu không có sự giúp đỡ của mọi người
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Nữ Mỹ Hà
il
Trang 51.1.2 Một số tính chất hóa lý của €VÌMS s-csccsscssesserserserssesserserssrse 4
1.1.3 Độc tinh của các hợp chất cVMS đối với môi trường, động thực vật và
1.2.2 Sự xuất hiện, nguồn gốc phát tán các hợp chất cVMS trong môi trường
1.2.3 Sự xuất hiện và nguồn gốc phát tán các hợp chất cVMS trong môitrường trầm tích s- <2 s8 ©s£©s£ESsEEs£Ese E34 E33EE5EEsE39E33E2575813903502575959 52 15
1.2.4 Con đường phơi nhiễm, mức độ phơi nhiễm các hợp chất cVMS 17
1.3 TONG QUAN PHƯƠNG PHAP LAY MAU, PHAN TÍCH HOP CHAT cVMSTRONG MOI TRUONG 0.ccscsssesssessssssesssesssessuessesssecssesssessesssesssessesssesssessuesseseseessess 19
1.3.1 Phương pháp lấy mẫu va xử ly mẫu phân tích các hợp chat cVMS trong
môi trường không ÌkhÍ d ó6 5% 9 59 9 9.9.9 0 0000090009650 20
1.3.2 Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu phân tích các hợp chất cVMS trong
môi fFưÒnØ TƯỚC o5 < 5< 9 8 9 99 6.0.9.0 4 8004.060946609089096 24
1.3.3 Phương pháp lay mẫu và xử lý mẫu trong phân tích các hợp chất cVMS
ở môi trường trầm tích/bùn thải - 2s sssss£ssevssEssessesserserssrsser 28
11
Trang 61.3.4 Phương pháp phân tích các hợp chất cVMS trên h thống sắc kí khí ghép
MOL 108) 1 5” 30
CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM 2© 2£ ©+£+EE2EE+EEE£EEEEEEEEECEEEerkerrkrrrrree 36
2.1 DOI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN CỨU ¿2¿©<+sz+z+z2sze‡ 36
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu -. -° 2s ssssss+sseEss+ssexserseEssrsserserssrssrssre 36
2.3 PHƯƠNG PHÁP LAY MẪU VA BAO QUAN MẪU 5 5:c5 552 40
2.3.1 Phương pháp lay mẫu và bao quản mẫu không khí 40
2.3.2 Phương pháp lấy mẫu bụi sa lắng 5-5 s<sessessessessesessess 422.3.3 Phương pháp lấy mẫu nước se «se sess£+see+seexseeseetseexsees 432.3.4 Phương pháp lay mẫu bùn thải -s- 5< 2s sse=ssessessesssessessse 462.4 DIEU KIEN PHAN TÍCH SAC KÝ ¿- 2+ ©2+©x++Ex2EEtEExerkeerkrrrrees 482.4.1 Thông số, giá trị cài đặt máy GC-MS -s-sccsscsscsseesersscssess 482.4.2 Tính toán kết quả phân tích: -s- 2s s2 se s sessessessessesseseesesse 492.4.3 Đánh giá độ On định của tín hiệu - 5-5 se sessessesseseseesesse 512.4.4 Xác định giới han phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị 512.5 CHUAN BI MAU oiceececcssessesssessessesssessessssecsssssessessessussseesessessussisssessessssseeseeseees 52
2.5.1 Chuẩn bị mẫu trang ccsssssessescsssssssescessesssssessessessssssessessssssssscsscsasesessesseees 52
2.5.2 Chuẩn bị mẫu thực - se se +ssssevseEseEserssrrserssrsserssrrssrssrssrre 542.6 XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍNH XÁC CUA PHƯƠNG PHÁP 5- 5252 57
2.6.1 Tính đặc hiệu d6 G6 9 9999.59.99.58 099804.00.08099009894808996 57
2.6.2 DO 106i NA 57
2.6.2 Độ chính xác phương pháp (độ đúng và độ lặp lại) .s < s« 58
1V
Trang 72.6.3 Xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp phân
2.8.2 Đánh giá rủi ro môi trUVONG d G5 5 5 969.59 595 59509958999589956 62
2.9 XỬ LÝ THONG KẼ 2-2: 5£ ©S29SE‡EEEEE2E2E122121211211271 7121121121, 64CHƯƠNG 3 KET QUA VÀ THẢO LUẬN -2- 25s 52+Et+E£Ec£Eerkerxerxeree 653.1 XÁC NHẬN GIA TRI SỬ DUNG CUA PHƯƠNG PHÁP PHAN TÍCH 653.1.1 Xác nhận giá tri sử dụng của thiết bị GC-IMS .s sccsscsscss 65
3.1.2 Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp phân tích trên mẫu thực 68
3.2 SỰ XUẤT HIỆN, PHAN BO VÀ NGUON GÓC PHÁT SINH CÁC HỢPCHAT cVMS TRONG MAU KHONG KHÍ - 22 2 5£ 5E2Ec2E+E+zxerxezez 783.2.1 Sự xuất hiện các hợp chất cVMS trong các mẫu khí . - 78
3.2.2 Tỉ lệ hàm lượng các hợp chất cVMS trong nhà/ngoài trời trong không
3.2.3 Sự phân bố các hợp chất cVMS trong môi trường không khí trong nhà
3.3.3 Đánh giá nguồn gốc phat sinh các hợp chất cVMS trong môi trường bụi
Trang 83.4 SỰ XUẤT HIỆN, PHAN BO VA NGUON GÓC PHÁT SINH CÁC HỢPCHAT cVMS TRONG MOI TRƯỜNG NƯỚC -2+2+2+ESt+E+ESEEzEvEsrsrsrree 953.4.1 Sự xuất hiện cVMS trong môi trường nước (nước hồ, nước thải) 95
3.4.2 Sự xuất hiện cVMS trong nước thải chưa xử lý và sau xử lý ở nhà máy xử
lý nước thải YEN SỞ 0 G5 sọ cọ TT T010 00096000 97
3.4.3 Sự xuất hiện cVMS trong nước hồ tại Hà Nội 5-5 <¿ 100
3.4.4 Sự phân bố cVMS trong môi trường nước s-s-s se ss©ssesse 105
3.4.5 Đánh giá nguồn gốc phát sinh các hợp chất cVMS trong môi trường
0) 0107077 104
3.5 SỰ XUẤT HIỆN, PHAN BO VÀ NGUỎN GOC PHÁT SINH CÁC HỢPCHAT cVMS TRONG BUN THẢI - 2-2-2 5522S£+SE£EE£EE£EEE2EEEEEerEerrerrerrxee 1063.5.1 Sự xuất hiện CVMS trong bùn thải 5 s << se se csessessessesees 1063.5.2 Sự phân bố eVMS trong bùn (hải 5-5 5s sssecse=sessessessesses 1093.5.3 Đánh giá nguồn gốc phát sinh các hợp chất cVMS trong bùn thải 110
3.6 RỦI RO PHƠI NHIEM DOI VỚI CON NGƯỜI VÀ RỦI RO MOI
USA ©) C00122 0111111225511 1 111112251111 k kh 2T n2 nen cày 111
3.6.1 Rủi ro phơi nhiễm đối với con người ° 5s scsscssessessecsee 111
3.6.2 Đánh giá rủi ro đối với cVMS trong môi trường nước và bùn thải 116NHUNG DONG GÓP MỚI CUA LUẬN AN -©¿+c++cx+rxzrzrsersee 122DANH MỤC CONG TRÌNH KHOA HỌC CUA TAC GIẢ - 123LIÊN QUAN DEN LUẬN ÁN - 5k SE E1 EEE111E111111 1.111 EErei 123TÀI LIEU THAM KHẢO 2-52 5S 2S2EE‡EE‡EEEE2EEEEEEEEEEEEEEEEEEerkrrkrrrrervee 124
PHU LUC ce ccccsscssesssessessessessusssesscsessussussusssessessessessussssesecsessussusesessessessessesssesseeseeees 142
vi
Trang 9DANH MỤC BANG
Bảng 1.1 Danh pháp, công thức phân tử, công thức cấu tạo cVMS 4
Bang 1.2 Một số tính chat lý hóa quan trọng của cVMS . - 5
Bảng 1.3 Thời gian bán phân hủy các cVMS trong môi trường nước ở nhiệt h0 00 5 15
Bang 1.4 Phương pháp xử lý mẫu khí trong phân tích các hợp chất cVMS 21
Bang 1.5 Phương pháp xử lý mẫu bụi sa lắng trong phân tích các hợp chat À2 S077 4 23
Bảng 1.6 Phương pháp xử lý mẫu nước trong phân tích các hợp chất cVMS. ¬ 26
Bảng 1.7 Phương pháp xử lý mẫu trầm tích/bùn thải trong phân tích 29
Bang 1.8 Điều kiện tách các hợp chất cVMS băng sắc kí khí 31
Bang 1.9 Chế độ ion và mảnh m/z quan sát của các hợp chất cVMS bang sắc 0i 33
Bảng 2.1 Thành phan, địa điểm, số lượng mẫu trong nghiên cứu 36
Bang 2.2 Thông tin về điều kiện GC-MS đối với các cVMS 48
Bảng 2.3 Manh pho định lượng va quan sát của €VMS -. - 49
Bảng 2.4 Giá trị tỉ số thời gian, tốc độ hít thở, cân nặng trung bình 61
Bảng 2.5 Giá trị AF được sử dụng dé đánh giá PNECnước [22| 63
Bang 2.6 Giá trị AF được sử dụng dé đánh giá PNECtrầm tích [22] 63
Bảng 3.1 Manh phô định lượng và thời gian lưu của cVMS 65
Bang 3.2 Độ lệch chuẩn tương đối của tin hiệu cVMS 5-5-2 66 Bảng 3.3 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị đối với À2 S007 ẢẢ 67
Bang 3.4 Diện tích peak tương ứng với hàm lượng của mỗi cVMS 67
Bảng 3.5 Phương trình đường chuẩn của các cVMS -5cc52¿ 68
Vil
Trang 10Bang 3.6 Bảng giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của cVMS 69
Bang 3.7 Độ thu hồi của các hợp chất cVMS và chất đồng hành M4Q 70
Bảng 3.8 Kết quả độ thu hồi, độ lặp lại cVMS và M4Q trên quy trình bụi sa
5 71 Bang 3.9 Độ thu hồi (giá trị trung bình), độ lặp lại của M4Q và cVMS 72 Bang 3.10 Độ thu hồi của chất đồng hành M4Q 2 2- 555555: 75 Bảng 3.11 Độ không đảm bảo đo đối với mẫu không khí, bụi, nước và trầm
00:0 76
Bảng 3.12 Hàm lượng các cVMS trong mẫu trắng ¬ ỐỒ 77
Bang 3.13 Hàm lượng cVMS ở pha khí (ng/M?) 5-2 +5 5s2s+s2s>s 78
Bang 3.14 Hàm lượng cVMS ở hạt bụi lo lửng (hg/g) - <<- S0
Bảng 3.15 Hàm lượng cVMS ở mẫu không khí (ng/m?) - S1
Bảng 3.16 Hàm lượng cVMS trong các mẫu bụi sa lang thu được ở Hà Nội
Bảng 3.17 Hàm lượng cVMS trong các mẫu nước thu được ở Hà Nội (ng/g)
¬— 96
Bảng 3.18 Hàm lượng cVMS trong mẫu nước thải và nước hồ tại Hà Nội 98
Bảng 3.19 Hàm lượng cVMS trong mẫu nước hồ tại Hà Nội 100
Bảng 3.20 Hàm lượng cVMS trong mau bùn thải ở sông Tô Lịch 107
Bảng 3.21 Liều lượng phơi nhiễm cVMS qua các con đường khác nhau từ những nghiên cứu trên thế giới -¿- 2 25s x+£++£E+£E++E++£++zxerxerxeee 115 Bang 3.22 Đánh giá rủi ro cVMS trong môi trường nước đối với loài thủy
Vili
Trang 11DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Khung liên kết các hợp chất siloxane và methylsiloxane 3
Hình 1.2 Con đường vận chuyền chính các cVMS trong môi trường 9
Hình 1.3 Khoảng ham lượng các cVMS (D3-D6) trong mẫu nước 14
Hình 1.4 Hàm lượng trung bình các cVMS (ng/g) trong trầm tích 16
Hình 1.5 Con đường phơi nhiễm các hợp chất cVMS đối với con người 18
Hình 1.6 Liều lượng phơi nhiễm các cVMS (ng/kg-bw/ngày) đối với con 021000 - 19
Hình 2.1 Ban đồ mô tả các vị trí lay mẫu không khí z2: 40 Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống thu mẫu không khí - 2-52 ©52+sz+£255+¿ 41 Hình 2.3 Ban đồ mô ta các vi trí lay mẫu bụi xxx se £e£eeeeeeeeseee 43 Hình 2.4 Bản đồ mô tả các vị trí lấy mẫu nước hồ -2- 52+: 45 Hình 2.6 Ban đồ mô tả các vị trí lay mẫu bùn thải sông Tô Lịch 47
Hình 2.7 Quy trình phân tích hàm lượng cVMS trong mẫu không khí 55
Hình 2.8 Quy trình phân tích cVMS trong mẫu bụi sa lng -.- 56
Hình 3.1 Sắc ký đồ của chất chuẩn cVMS trên hệ thống máy GC/MS 65
Hình 3.2 Quy trình phân tích cVMS trong mẫu nước . -: 73
Hình 3.3 Quy trình phân tích cVMS trong mẫu bùn thải - 76
Hình 3.4 Hàm lượng trung bình các cVMS trong pha khí (ng/m?) 79
Hình 3.5 Hàm lượng trung bình các cVMS trong bụi lơ lửng (ug/8) 80
Hình 3.6 Hàm lượng trung bình cVMS trong không khí (ng/m?) 83
Hình 3.7 Ti lệ hàm lượng các hop chất cVMS không khí trong nhà/ngoài trời ¬ 85 Hình 3.8 Sự phân bố cVMS trong môi trường không khí trong nhà và ngoài "U20 87
Hình 3.9 Phân tích CA theo địa điểm lấy mẫu không khí -. - 89
1X
Trang 12Hình 3.10 Hàm lượng trung bình hợp chất cVMS trong bụi sa lắng (ng/g) 91
Hình 3.11 Sự phân bố về hàm lượng các cVMS trong bụi sa lang (%) 92
Hình 3.12 Phân tích CA theo địa điểm lấy mẫu bụi - 95 Hình 3.13 Hàm lượng trung bình của cVMS trong nước hồ và nước thải 96
Hình 3.14 Hàm lượng trung bình cVMS trong nước thải (ng/L) trước và sau nhà máy xử lý nước thải YEN SỞ - - 5+ St k**EESEEEsekerrsrkeresrke 99
Hình 3.15 Hàm lượng trung bình cVMS trong nước hồ (ng/L) thu được tại
Trang 13DANH MỤC VIET TAT
Kí hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt
AF Assessment factor Hệ số đánh giá
Association of Offical Analytical | Hiệp hội các nhà Hóa phân tích
AOAC ; F
Chemists chinh thong
BW Body weight Khối lượng co thé trung bình
CA Cluster analysis Phan tich cum
cVMS Cyclic volatile methylsiloxane Methylsiloxane mạch vòng debay hơi
EC European Comission Ủy ban châu Âu
The half maximal effective | Nồng độ ảnh hưởng đến 50%
EC50 ` ˆ _—=
concentration sinh vật phơi nhiễm
ECB European Chemicals Bureau Văn phòng hóa chất châu Âu
ECHA European Chemicals Agency Cơ quan hóa chất châu Âu
Federal environmental quality | Hướng dẫn chất lượng môi
FEQGs ca as ` LẠ
Guidelines trường liên bang
FT Faction of time Ti số thời gian
GC-MS Gas chromatography tandem mass Sắc ký khí ghép nói khối phổ
Spectrometry
GSC Global Silicones Council Hiệp hội silicone toàn cầu
HSDB Hazardous Substance Data Bank ` hàng dữ liệu các chat độc
ïC50 The half maximal inhibitory | Nồng độ ức chế 50% đối tượng
concentration thử nghiệm
IDL Instrumental detection limit Giới han phát hiện cua thiết bị
IMARC International Market Analysis | Nhóm nghiên cứu và tư van
Research and Consulting group phân tích thi trường quôc tê
IQL, Instrumental quantification Limit | Giới hạn định lượng của thiết bị
XI
Trang 14IR Mean air inhalation rate Tốc độ hit thở trung bình
: Nong độ độc chất gây tử vong
LC50 Lethal concentration 50% sinh vật phòng thí nghiệm
LLE Liquid—liquid extraction Chiết lỏng-lỏng
Lowest observed adverse effect |Mức độ thấp nhất quan sát được
LOAEL › l ar
level ảnh hưởng có hại
LOD Limit of detection Giới han phat hiện
Lowest observed effect | Hàm lượng thấp nhất quan sát
LOEC , ,
concentration được anh hưởng
LOQ Limit of quantification Giới han định lượng
IVMS Linear volatile methylsiloxane Methylsiloxane mach thang
MDL Method detection limit Giới hạn phát hiện phương pháp
MEC Measurcd environmental Hàm lượng môi trường đo được
concentrationMQL Method quantification limit Giới hạn định lượng phương
pháp
No observerd adverse effect | Hàm lượng không quan sát thấy
NOAEC or aa
concentration hiệu ứng có hại
The organization for Economic | Tổ chức hợp tác va phát triển
OECD wk
Co-operation and development kinh té
P&T Purge and trap method Phương pháp bay và thôi khí
PCP Personal care products Sản pham chăm sóc cá nhân
PDMS Polydimethylsiloxane Polydimethylsiloxane
PEC Predict effect environmental Hàm lượng môi trường dự báo
concentration
PEMS Polyethermethylsiloxane Polyethermethylsiloxane
PNEC Predict no effect environmental Nong độ được dự đoán gây ảnh
concentration hưởng đên môi trường
RQ Risk quotient Hệ số rủi ro
RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối
Silicones environmental, health, | Trung tâm An toàn, sức khỏe và SEHSC ney vy
and safety center môi trường silicone
SIAJ Society for Industrial and Applied | Hội Toán học Công Nghệ và
XI
Trang 15SPE Solid-phase extraction Chiết pha rắn
TCVN Vietnamese Standard Tiêu chuẩn Việt Nam
US EPA An Protection iy quan bao vệ môi trường Hoa
VMS Volatile methylsiloxane Methylsiloxane dé bay hoi
WWTP Wastewater treatment plants Nhà máy xử ly nước thai
Xili
Trang 16MỞ ĐẦU
Siloxane là nhóm các hợp chất organosilicone chứa các liên kết Si-O, được sửdụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như là chất tạo dẻo hóa trong polymer,nhựa, đồ gia dụng, mỹ phẩm, được phẩm và các sản phâm chăm sóc cá nhân Cácứng dụng của siloxane xuất phát từ những đặc tính riêng biệt độc đáo của chúng
như áp suất hơi cao, sức căng bề mặt thấp, Theo dit liệu tổ chức Skin Deep, hiện
tại có hơn 75.000 sản phẩm chăm sóc cá nhân, trong đó các sản phẩm chứamethysiloxane mạch vòng chiếm tới gần 20%, đặc biệt là methylsiloxane mạch
vòng: decamethylcyclopentasiloxane (D5) được sử dụng phổ biến hơn ca [30].Trong ước tính của Rucker và Kummerer (2015), tổng lượng sản xuất silicone năm
2017 nằm ở mức 6,5 triệu tan và hàng năm tăng 6,5% [103] Hầu hết dir liệu tậptrung vào các methylsiloxane mạch vòng dễ bay hơi (cyclic volatile methylsiloxane: cVMS) Số liệu đó cho thấy lượng cVMS được sản xuất, tiêu thụ hàngnăm tương đối lớn
Do khối lượng sản xuất lớn cũng như ứng dụng rộng rãi, cộng với tính chất đặc
biệt như tinh sức căng bề mặt thấp, độ bền tương đối lớn, các hợp chất cVMS đi vào
trong tất cả các môi trường khác nhau, thậm chí trong các chuỗi thức ăn Điều nàydây lên sự lo ngại về ảnh hưởng các hợp chất siloxane đối với sức khỏe con ngườicũng như môi trường, đặc biệt là khi có những nghiên cứu về độc tính các siloxaneđối với động vật phòng thí nghiệm Cụ thé những nghiên cứu về độc tính cVMS đốivới chuột bị phơi nhiễm qua đường hô hấp và đường miệng cho thấy những ảnh
hưởng như hội chứng gan to, ung thư nội mạc tử cung, ức chế khả năng rụng trứng
ở chuột cái và gây tinh hoàn to chuột đực [52-53, 61, 84, 99] Mặc dù chưa có
những minh chứng cụ thé về độc tính với con người, tuy nhiên các nhà khoa hocđang nỗ lực tìm kiếm mối liên hệ giữa mức độ phơi nhiễm và những ảnh hưởng trựctiếp hoặc gián tiếp đến con người
Những nghiên cứu trên thế giới những năm gần đây cho thấy các hợp chấtcVMS được tìm thấy ở môi trường không khí với hàm lượng từ hàng trăm đến hàng
Trang 17nghìn ng/m? [37, 96, 121], và trong khoảng ng/L đến vài ug/L trong môi trườngnước [70, 139], ng/g trong trầm tích [71, 128], đất [115] và trong sinh vật [95,146] Trong các nhà máy xử lý nước thải (XLNT), mặc dù hàm lượng các hợp chấtcVMS ở trong nước thải ở trước XLNT cao hơn rat nhiều so với nước thai sau nhàmáy XLNT, tuy nhiên các hợp chất cVMS hầu như không bị phân hủy hoặc loại bỏ
hiệu quả mà chỉ hấp thụ vào bùn hoặc bay hơi trong các bề sục khí [127] Thiết bị
Sắc kí khí ghép nối khối phô (GC-MS) thường được sử dụng dé phân tích, định
lượng các hợp chất cVMS do tính chất cVMS dễ bay hơi và khả năng phân tích
được các hợp chất ở lượng vết của thiết bị này
Ở Việt Nam, nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đạihọc Quốc gia Hà Nội đã có những báo cáo về hợp chất siloxane trong sản phâm
chăm sóc cá nhân, môi trường không khí, bụi và bước đầu đánh giá về sự phơi
nhiễm đối với con người [119-124] Tuy nhiên những nghiên cứu về siloxane ởViệt Nam còn rất hạn chế Vì vậy, tác giả lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu phân tích,
đánh giá sự hiện diện của methylsiloxane mạch vòng dễ bay hơi (cVMS) trong một
số đối tượng môi trường tại Hà Nội”
Mục tiêu nghiên cứu luận án gồm:
- Đánh giá sự xuất hiện và nguồn gốc các hợp chất cVMS (D3, D4, D5 và D6)trong môi trường không khí, nước và trầm tích cũng như hệ thống nước thải sinh
hoạt đô thị Hà Nội.
- Bước đầu đánh giá rủi ro phơi nhiễm cVMS qua con đường hít thở đối với
con người cũng như mức độ rủi ro đối với sinh vật thủy sinh do sự phân bồ và tích
lũy của cVMS trong môi trường nước và trầm tích
Để thực hiện các mục tiêu nói trên, luận án đã thực hiện các nội dung
nghiên cứu sau đây:
- Khảo sát và hoàn thiện phương pháp xác định cVMS trong các môi trường
không khí, nước và trầm tích
- Lay mẫu và phân tích dé đánh giá sự xuất hiện, cũng như nguồn gốc các hợp
chất cVMS trong môi trường không khí, nước và bùn thải tại Hà Nội, Việt Nam
- Đánh giá mức độ rủi ro phơi nhiễm cVMS qua con đường hít thở đối với
con người và mức độ rủi ro đối với các sinh vật thủy sinh do sự tích lũy của cVMS
trong môi trường nước và trâm tích.
Trang 18CHƯƠNG 1 TONG QUAN
1.1 TONG QUAN CÁC HỢP CHAT SILOXANE
1.1.1 Giới thiệu các hợp chất siloxane
Siloxane (là nhóm hợp chất thuộc họ silicone), là các phân tử có chứa bộkhung liên kết oxy-silic (Si — O — Si) trong đó mỗi nguyên tử Si mang hai gốchydrocarbon, chủ yếu là các nhóm methyl, ethyl hoặc phenyl Tùy thuộc vào trọng
lượng phân tử, siloxane phân chia: methylsiloxane mạch hở (linear methylsiloxane
-LMS), methylsiloxane mach vòng (cyclic methylsloxane — CMS), polydimethylsiloxane (PDMS) va polyethylmethylsiloxane (PEMS) [36].
vòng dé bay hơi (cyclic volatile methylsiloxane — cVMS) thường được sử dụng
trong các ngành công nghiệp và trong các sản phâm phục vụ đời sống hằng ngày
con người như dau gội dau, sữa tắm, đồ chơi trẻ em và nhiều sản thương mại pham
khác cVMS là những methylsiloxane có khả năng bay hơi ở nhiệt độ thường, đa số
là chất khối lượng phân tử nhỏ (thường có từ 3 đến 6 nguyên tử Si) hoặc trung bình
(có 7 đến 12 nguyên tử Si) Methylsiloxane mạch vòng được ký hiệu bằng chữ D,chữ số theo sau chữ cái D dùng để chỉ số nguyên tử silic trong hợp chất Ngoài ra,
theo INCI (International Nomenclature for Cosmetic Ingredients — Danh pháp quốc
tế dành cho các thành phan trong mỹ phẩm), các cVMS còn có tên gọi thương mai
chung là cyclomethicone [36].
Tổng sản lượng silicone sản xuất mỗi năm trên thé giới khoảng hơn 2.000.000 tan vàonăm 2013, tuy nhiên tông sản lượng trung bình hằng năm của các chất cVMS lên tới800.000 tấn ở Trung Quốc và 470.000 tấn ở Hoa kỳ [112] Do khối lượng sản xuất hàng
Trang 19năm tương đối lớn, cùng với một số đặc tính bền vững trong môi trường, các hợp chấtcVMS gây ra lo ngại về nguy cơ tiềm tàng về sức khỏe môi trường và con người Một số
hop chất cVMS thường được sử dụng là: hexamethycyclotrisiloxane (D3),
1.1.2 Một số tinh chất hóa lý của cVMS
Đặc điểm chung của các cVMS phải kê đến là tính chat dé bay hơi va ki nước
Độ tan các chất từ D3 đến D6 giảm dan khi khối lượng phân tử tăng, cu thé độ tan
trong nước ở 25 °C của D3 là 1560 pg/L trong khi D4, D5 và D6 độ tan lần lượt là
56,2; 17,1 và 5,1 ug/L [96].
Trang 20Ở 20 °C, các chất từ D4 đến D6 tồn tại trạng thái lỏng, tuy nhiên D3 tồn tại
trạng thái rắn D3 là chất rắn (điểm nóng chảy 64 °C) có áp suất hơi cao 1160 Pa ở
25 °C [Ø7] Áp suất hơi cao và độ tan trong nước thấp của các cVMS là kết quả hệ
số phân tán khí/nước và hệ số phân tán octanol/nước cao; các giá trị logKow lớn chothấy khả năng tăng sinh (biomagnification) cao
Ngoài ra, cVMS là các chất lỏng không màu, có độ nhớt, sức căng bề mặt thấp
và do đó được áp dụng trong nhiều sản phẩm thương mại [48] Tuy nhiên, cVMS có
các đặc tính không mong muốn trong môi trường, chăng hạn như thời gian bán phânhủy tương đối lớn trong các môi trường [31-32], tính ưa béo (gây ra nguy cơ tích tụsinh học), áp suất hơi cao và đễ bay hơi ở điều kiện môi trường xung quanh (ảnhhưởng chất lượng không khí) Một số tính chất hóa lý của các cVMS được thê hiện
Hang sô Henry (25 °C kPa m3/mol) [97] 152 1210 3354 4945
Ap suat hoi (25 °C Pa) [19] 1160 141 27 3
Điểm sôi (101,3 kPa °C) [19] 135 176 210 245
Trang 211.1.3 Độc tính của các hợp chất cVMS đối với môi trường, động thực vật và
con người
Ké từ những năm 1950, khi các hợp chất cVMS được áp dụng lần đầu tiêntrong các sản phẩm chăm sóc cá nhân; từ đó khối lượng sản xuất các hợp chất nàyhằng năm tăng lên theo cấp số nhân, cùng với đó là sự xuất hiện của chúng đã đượctìm thấy trong tất cả các môi trường Mặc dù, ứng dụng các hợp chất cVMS đem lạinhiều hữu ích cho cuộc sống của con người, nhưng những năm gần đây các hợpchất cVMS mới được xem là các chất ô nhiễm mới nổi và gây những tác động đốivới đời sống con người và môi trường Đã có những nghiên cứu chỉ ra độc tính cácchất cVMS đối với động vật phòng thí nghiệm và môi trường thủy sinh, tramtích/đất; tuy nhiên dựa trên các tài liệu hiện có rất khó đánh giá độc tính rõ ràng của
các hợp chất này
Độc tính D4 và D5 đã được kiểm tra kĩ lưỡng, trong đó độc tính D4 thuộc loại
có nguy cơ về môi trường, trong danh mục gây nguy cơ “thủy sinh mãn tính 4”
(Aquatic Chronic 4) và trạng thái độc H413 nghĩa là có khả năng gây độc tính dài
hạn với môi trường thủy sinh theo Quy định của Nghị viện và Hội đồng châu Âu
vào năm 2008 (Regulation of the European Parliament and of Council - EC) [23].
Cũng theo EC, độc tính D4 được xếp vào loại nguy cơ “Repr.2” nghĩa là ảnh hưởngđến sức khỏe sinh sản Những nghiên cứu về độc tính D4 với môi trường thủy sinhđược nghiên cứu từ những năm 1990 được tài trợ bởi Hội đồng An toàn và Sứckhỏe Môi trường Silicones của Bắc Mỹ (SEHSC) dựa trên những nghiên cứu đánhgiá trước đây, nhìn chung các kết quả nghiên cứu cho thấy D4 gây ảnh hưởng vớisinh vật ở môi trường thủy sinh với hàm lượng thấp [112] Sousa và cộng sự (1995)xác định độc tính cấp tính và mãn tính với môi trường thủy sinh ở các sinh vật cáhỗồi vân (Oncorhyncus mykiss), cá nhám đầu cừu (Cyprinodon variegatus), ran nước(Daphia magna) và loài giáp xác nhỏ (Mysidopsis) [114] Những nghiên cứu về độctính trên chuột bị phơi nhiễm qua đường hô hấp và một số nghiên cứu hấp thụ qua
đường miệng, kết qua cho thấy việc hít phải D4 có thé gây hội chứng gan, thận to,
bệnh về mô ở phối, kích ứng đường hô hấp trên, đặc biệt là ung thư nội mạc tử
Trang 22cung, ức chế khả năng rụng trứng với chuột cái và gây tinh hoàn to ở chuột đực
[31-32, 53, 84] Đối với D5, trong thử nghiệm của Jane và cộng sự (2016) về độc tính
mãn tính và khả năng gây ung thư ở chuột Fischer 344 bằng cách hấp thụ qua quátrình hít thở (0, 10, 40, 160 ppm) trong 6 gid/ngay, 5 ngay/tuan, tối đa 104 tuần Kếtquả nhận thấy sự liên quan các loại khối u (ung thư biểu mô tuyến là một khối u tựphát phô biến ở chuột Fischer 344) với sự thay đổi chu kỳ động dục [53] Từ nhữngnghiên cứu trên, ECHA (2016) đã đưa ra khuyến nghị hạn chế đối với D4 và D5trong các sản phâm chăm sóc cá nhân trên thị trường với hàm lượng lớn hơn hoặcbăng 0,1% trọng lượng mỗi sản phẩm [31-32]
Số lượng nghiên cứu về độc tính hợp chất D3 và D6 hiện nay vẫn còn hạn chế,
do đó rất khó đưa ra kết luận cụ thể về độc tính của hai hợp chất này D3 được cho
là chất ít độc nhất, vì không gây kích ứng đối với da và mắt Từ những dữ liệu của
Ủy ban Hóa học châu Âu [31-32], đã có những kết quả về độc tính D3 trong môi
trường nước đáng tin cậy với cá nước ngọt (Cá hồi vân - Oncorhynchus mykiss),động vật không xương sống (Rận nước - Daphnia magna) và tảo
(Pseudokirchnerella subcapitata) [31-33] Độc tính D3 được thử nghiệm trên chuột
ở phòng thí nghiệm theo báo cáo OECD 413, 422 [117-118] Đặc biệt, theo báo cáo
OECD 422 (2002) nghiên cứu về độc tính với đường hô hấp kéo dài 90 ngày được
thực hiện trên chuột đực và chuột cái, xac định giá trị hàm lượng được ghi nhận là
có ảnh hưởng bat lợi (No observerd adverse effect concentration -NOAEC) là 150ppm (1,4 mg/L) ở chuột đực va chuột cái Độc tinh quá mức va anh hưởng đếntrọng lượng cơ thé thể hiện rõ ràng ở 601 ppm (5,5 mg/L) được xác định là mứcthấp nhất được ghi nhận có ảnh hưởng bat lợi (Lowest observed adverse effect level
— LOAEC) [118] Do đó, mức độ không gây ảnh hưởng (Derived no-effect level —
DNELs) được sử dụng dé mô tả đặc tính rủi ro cho người lao động là: DNEL (dài
hạn, hít phải): 64 mg/m? (7 ppm); DNEL (dài hạn, qua da): 9 mg/kg-bw/ngay Hiện
tại, D6 không có những dữ liệu về khả năng gây ung thư và độc tính mãn tính, và
chỉ có thông tin hạn chê vê ảnh hưởng của D6 đôi với sinh sản và độc tinh di truyên.
Trang 23Tuy nhiên, dữ liệu chủ yếu dựa trên sự tiếp xúc qua đường miệng và chưa có dit liệu
nào về sự tiếp xúc qua đường hô hấp và qua da
Đặc biệt, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một lượng nhỏ các cVMS
(D3-D6) trong túi độn ngực khi tiễn hành nâng ngực silicone được khếch tán từ bộ phậncay ghép một cách nguyên vẹn va di chuyền trong cơ thé con người Mặc dù chưa
có những nghiên cứu cụ thể nhưng đã có những thảo luận về sự an toàn của mô cayngực bang silicone do những nghiên cứu khả năng gây ung thư trên chuột [26, 51].Điều này gây nên những quan ngại bởi những hợp chất của silic vốn không có nhiều
tác dụng sinh học được biết, ngoại trừ những hợp chất độc tính cao như
phenylsilatrane sử dụng trong thuốc diệt loài gặm nham hay flusilazole trong thuốcdiệt nắm
Ngoài ra, các methylsiloxane trong khí sinh học giải phóng SiO2 trong qua
trình đốt tạo thành các vi tinh thể có kích thước micromet, những hạt tinh thể nàytích tụ trong phối và làm tốn thương hệ hô hap và được gọi bệnh bụi phổi silic, đây
là một trong những bệnh nghiêm trọng Ở Việt Nam, bệnh bụi phối silic chiêm tỉ lệcao nhất trong các loại bệnh nghề nghiệp ở Việt Nam, chỉ riêng năm 2009 trong gan
27 nghìn trường hợp bệnh nghé nghiệp được phát hiện thì bệnh bụi phối silic chiếmtới 75% hơn hăn vị trí thứ hai là bệnh điếc nghề nghiệp chiểm hơn 15% [89] Tỉ lệmắc bệnh bụi phôi có mối liên quan mật thiết với hàm lượng silic tự do chứa trongbụi hô hấp, tình trạng sử dụng phương tiện bảo hộ và thời gian phơi nhiễm [89].Bệnh bụi phối không xuất hiện ngay, mà thường do tiếp xúc lâu năm, và chủ yếuvới những người trên 40 tuổi Đây là căn bệnh tiến triển và không thể phục hồi,bệnh gây suy hô hap, nhiễm vi khuẩn lao, ung thư phối va tử vong
1.2 SỰ XUẤT HIỆN, NGUON GÓC PHAT TAN VÀ SỰ PHƠI NHIEM CAC
HOP CHAT cVMS TRONG MOI TRƯỜNG THEO CÁC NGHIÊN CỨU TREN
THE GIOI
Các hợp chất cVMS được sản xuất với khối lượng lớn va được ứng dụng trong
hầu hết các sản phâm chăm sóc cá nhân Ở Việt Nam, nghiên cứu của Tran và cộng
sự (2018) đã tìm thấy các hợp chất D4-D6 trong các sản phẩm như dau gội đầu, sữa
Trang 24tăm, Quá trình sản xuất công nghiệp, sử dụng các sản phẩm hàng ngày dẫn đến
việc các sản phẩm cVMS đi vào môi trường Hình 1.2 biểu diễn con đường vậnchuyền chính các cVMS trong môi trường Qua đó nhận thấy, cVMS phát thải vàokhí quyền từ các nguồn nhà máy, cơ sở sản xuất cVMS hay từ chính các hoạt động
của con người, cVMS đi vào trong môi trường nước qua quá trình rửa trôi từ các
nguồn nước thải như nước thải dân sinh, nước thải nha máy xử lý nước thải và mộtphan do quá trình lắng dong, phân vùng pha khí/nước Ngoài ra, cVMS còn xuấthiện trong môi trường bùn/trằầm tích và tích lũy sinh học qua chuỗi dinh dưỡng
1.2.1 Sự xuất hiện và nguồn gốc phát tán các hợp chất cVMS trong môi
trường không khí
1.2.1.1 Sự xuất hiện và nguồn gốc phát tán các hợp chất cVMS trong khí trong nha
và ngoài trời
Đặc trưng bởi tính dễ bay hơi, cVMS xuất hiện trong môi trường không khí,
bụi trong nhà và ngoài trời từ các nhà máy sản xuất silicone, từ các sản phẩm tiêudùng hằng ngày, thậm chí ở trong các bãi chôn lấp rác thải cũng như trong các nhà
máy xử lý nước thải.
Trong môi trường không khí trong nhà, hàm lượng cVMS chủ yếu từ việc sử
dung các sản phẩm chăm sóc cá nhân Hàm lượng cVMS trong pha hạt và pha khí
Trang 25thu được trong mẫu không khí tại nhà ở, xưởng xe, hiệu cắt tóc, phòng thí nghiệm
và văn phòng ở các tỉnh miền bắc Việt Nam trong thời gian 2016 — 2017 là tương
đối nhỏ với tổng hàm lượng trung bình các cVMS trong khoảng 1,91 đến 1500ng/m?, trong đó hàm lượng trung bình cao nhất của các cVMS được tìm thấy ở hiệucắt tóc ở Hà Nội và hàm lượng các cVMS được tìm thấy ở các mẫu không khí trongnhà ở Hà Nội lớn hơn rất nhiều lần so với các thành phố khác như Thái Bình, BắcNinh và Tuyên Quang [123] Kết quả này chỉ ra các sản phẩm chăm sóc tóc lànguồn phát thải chính cVMS trong các tiệm làm tóc
Một trong những nguồn phát thải cVMS trong không khí là từ các nhà máy xử
lý nước thải Shoeib và c.s (2016) đã đánh giá các nhà may xử lý nước thải như là
một nguồn phát tán siloxane khi nghiên cứu sự xuất hiện các hợp chất cVMS
(D3-D6 và L3-L5) từ tám nhà máy xử lý nước thải tại Ontario, Canada [111] Ham
lượng phát thải vào không khí các hợp chất được chứng minh là có liên quan đến
tốc độ dòng chảy đầu vào đối với các công trình xử lý băng sục khí Tương tự,Cheng và c.s (2011) đã ước lượng phát thải hằng năm ở nhà máy xử lý nước thải vàkhu vực chôn lấp rác thải, lượng phát thải cVMS trong nhà máy xử lý nước thải từ
60 kg/năm cho tới 2100 kg/năm [21].
Khí sinh học được tạo ra từ quá trình xử lý bùn thải, cũng như từ các bãi chôn
lấp có chứa các cVMS [91] Cheng và c.s (2011) đã báo cáo lượng phát thải cVMSkhu vực chôn lấp rác thải là trong khoảng 80 đến 250 kg/năm [21] Garcia và c.s.(2016) đã nghiên cứu các hợp chất cVMS trong khí sinh học tại nhà máy xử lý nướcthải ở Alicante, Tây Ban Nha [38] Kết quả cho thấy tấn suất phát hiện và hàm
lượng khác nhau của các cVMS, tuy nhiên D5 là chất có hàm lượng cao nhất so với
tong hàm lượng các cVMS trong khí sinh học
Hàm lượng cVMS thu được ở mẫu không khí ngoài trời nhỏ hơn nhiều lần sovới các mẫu không khí thu được trong nhà [140] Mặc dù vậy, điểm tương đồng Ởcác mẫu không khí thu được ở trong nhà và ngoài trời là D5 là chất chiếm ưu thếnhất trong hầu hết các nghiên cứu Hàm lượng cVMS có sự khác nhau đáng kể giữa
không khí thu được tại các khu đô thị, công nghiệp và tại vùng nông thôn [16, 37,
10
Trang 2639, 140] Hàm lượng các cVMS ngoài trời thu được tại một số điểm nóng ở khu vực
đô thị ở Tây Ban Nha có hàm lượng trung bình D5 tương đối cao, lên đến gần
15.000 ng/mỶ trong khi hàm lượng D5 tại các khu vực đô thị dao động trong khoảng 87-1942 ng/m? [37] So sánh với hàm lượng cVMS ngoài trời thu được tại các khu
đô thị ở Mỹ, Bồ Dao Nha, Thuy Sĩ [16, 37, 100] hàm lượng các cVMS tại Tay BanNha [37] cao hơn rất nhiều lần Điều này được giải thích do sự có mặt các khu côngnghiệp gần khu vực nghiên cứu ở Tây Ban Nha, chăng hạn như nhà máy xử lý nướcthải hóa dầu do cVMS được sử dụng chủ yếu dé cải thiện năng suất, kiểm soát việctạo bọt quá mức trong sản xuất và tách [37]
So sánh với hàm lượng cVMS trong mẫu môi trường thu được tại khu vực thành thị, thường cao hơn hàm lượng cvMS trong mẫu thu tại các vùng nông thôn.
Trong không khí ngoài trời thu ở Mỹ vào năm 2013, kết quả chỉ ra tổng hàm lượngtrung bình cVMS giảm dan từ 280 ng/m? ở khu vực thành phố lớn (Chicago), đến
73 ng/m ở khu vực đô thị trung bình (Cedar Rapids) và 29 ng/m? ở khu vực nông
thôn (West Branch) [140] Nghiên cứu chỉ ra việc sử dụng các sản phẩm chăm sóc
cá nhân là một nguồn chính phát sinh cVMS trong môi trường không khí [140]
Một số nghiên cứu đã chỉ ra sự xuất hiện cVMS trong khí quyền ở Bắc Cực
xác nhận quá trình vận chuyển tầm xa [39, 62] Một nghiên cứu không khí ở đàiquan sát Zeppelin ở Bắc Cực vào cuối mùa hè đầu mùa đông năm 2011 đã chỉ rahàm lượng trung bình của D5 va D6 vào cuối mùa hè lần lượt là 0,73 + 0,31 ng/m°
và 0,23 + 0,17 ng/m? và 2,94 + 0,46 ng/m? và 0,45 + 0,18 ng/m? tương ứng vào đầu
mùa đông [62] Các phép đo D5 phủ hợp tốt với các dự đoán từ mô hình vận chuyển
hóa học trong khí quyền Eulerian, và sự biến thiên theo mùa được giải thích bởihàm lượng sốc OH [61]
Các nghiên cứu đã chỉ ra sự xuất hiện cVMS trong môi trường không khí ởnhiều quốc gia trên thế giới, cũng như sự khác biệt giữa các vùng khác nhau, thậmchí cVMS xuất hiện ở cả vùng Bắc Cực Tuy nhiên, cVMS có thể loại bỏ khỏikhông khí bởi quá trình lắng đọng và quá trình quang hóa gián tiếp với gốc OH’
11
Trang 271.2.1.2 Sự xuất hiện và nguồn sốc phát tán các hợp chất cVMS trong bụi sa lắng
Một số nghiên cứu đã chỉ ra sự xuất hiện cVMS trong các mẫu bụi ở trong nhà
và ngoài trời [20, 76, 78, 85, 122, 124] Nhìn chung, sự có mặt cVMS trong các
mẫu bụi trong nhà lớn gấp nhiều lần cVMS trong các mẫu bụi ngoài trời, điều này
có thể giải thích do trong nhà có nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân cũng như khônggian trong nhà bé hơn ngoài trời, cũng như ít có sự vận chuyên tầm xa Hơn nữa,điều này cho thấy nguồn gốc phát tán chính của các hóa chất cVMS là từ các vật
dụng trong nhà.
Cụ thể, khảo sát về sự phân bố các hóa chất này trong bụi đường năm 2019xung quanh nhà máy sản xuất silicone tại Trung Quốc, kết quả chỉ ra tổng hàmlượng 4 cVMS (D3-D6) va 13 IVMS (L4-L16) trong khoảng 47,3 đến 3160 ng/g;
trong đó phần trăm về hàm lượng các cVMS chiếm ưu thế lần lượt là D3 (65,3%),
D4 (17,9%), DS (6,36%) và D6 (2,16%) [20] Hàm lượng được báo cáo này nhỏ
hơn nhiều lần so với hàm lượng cVMS thu được trong các mẫu bụi trong nhà tạiTrung Quốc năm 2018 [76]; cũng như mẫu bụi trong nhà tại nhiều quốc gia trên thếgiới [120] Ngoài ra, trong nghiên cứu của Cheng năm 2021, không xuất hiện hàm
lượng cao trong các mẫu bụi đường từ các xưởng sản xuất silicone, do đó tác giả
đánh giá siloxane trong bụi ngoài trời bi ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố [20] Điểm đặcbiệt nữa ở nghiên cứu này là hàm lượng D3 cao nhất trong số các siloxane và chiếmđến hơn 65%, điều đó phản ánh thành phần sản xuất các silicone tại các nhà máy ở
khu vực khảo sát [20].
Sự xuất hiện cVMS (D4—D7) cũng như 11 siloxane mach hở (L9—L14) trong
100 mẫu bụi trong nhà ở Trung Quốc đã được Lu và các cộng sự phân tích và chỉ ravào năm 2010, trong đó tổng hàm lượng bụi dao động từ 21,5 đến 21000 (trungbình: 1540 + 2850) ng/g với tong hàm lượng cVMS thấp hơn một đến hai lần so vớitổng hàm lượng IVMS [21] Hàm lượng siloxane trong mẫu bụi được giải thích liênquan đến số lượng thiết bị điện, điện tử, số người cư trú và số người hút thuốc lásong trong khu vực đó [21].Một khảo sát diện rộng với trên 300 mẫu bụi trong nhà
thu thập từ 12 quốc gia nhằm đánh giá mức độ các siloxane, cụ thé là 5 cVMS (D3—
12
Trang 28D7) va 11 siloxane mạch hở (L4-L14) đã chi ra tong hàm lượng trung bình các
siloxane giảm dần theo thứ tự sau: Hy Lạp (2970 ng/g), Kuwait (2400), Hàn Quốc
(1810), Nhật Ban (1500), Mỹ (1220), Trung Quốc (1070), Romania (538),Colombia (230), Việt Nam (206), A Rap Saudi (132), An Độ (116) va Pakistan
(68,3) [120].
Nghiên cứu các tac giả [76, 123] cũng da chi ra sự khác nhau giữa ham lượng
các cVMS thu được ở mẫu bụi tại các vị trí khác nhau trong nhà như nhà tắm,phòng ngủ, phòng thí nghiệm, văn phòng, tiệm cắt tóc, Ngoài ra, các tác giả đãước tính mức hấp thụ hằng ngày các siloxane của con người thông qua con đườnghấp thu bụi [76, 123]
1.2.2 Sự xuất hiện, nguồn gốc phat tán các hợp chất cVMS trong môi trường
nước
Phan lớn các cVMS trong các sản phẩm hằng ngày phát thải vào không khí,một phần đi vào môi trường nước thông qua quá trình rửa trôi Kết quả một sốnghiên cứu về sự xuất hiện các hợp chất cVMS trong môi trường nước từ nước thải
ở các nhà máy sản xuất cho đến nước sông hồ được thé hiện như Hình 1.3 [11, 42,
49, 72, 107, 132].
13
Trang 29& h Tr, ha cus HAC fe cH,
Nước vịnh Tokyo, Nhật Bản sno) g ons Seo f
Khoảng nồng độ cVMSs trong mẫu nước (ng/L)
Hình 1.3 Khoảng hàm lượng các cVMS (D3-D6) trong mẫu nước
trong các nghiên cứu khác nhau trên thé giới (ng/L)
Hàm lượng các cVMS được tim thấy ở nước bề mặt tại các sông, hồ [42, 49,
107, 132] Guo và c.s (2019) đã bước đầu đánh giá sự xuất hiện của cVMS D6) ở hồ Dian, một hồ lớn phía tây nam Trung Quốc [42] Kết quả nghiên cứu chỉ
(D3-ra D6 là chất có hàm lượng trung bình cao nhất trong nước và trầm tích; trong đó,
hàm lượng trung bình trong nước của D6 là 20,8 + 5,8 ng/L vào mùa đông và 20,4 +
5,8 ng/L vào mùa hè Tác giả cũng đưa ra một mô hình hóa số phận các chất dựa
trên cân bằng khối lượng và độ bền (The fugacity-based multimedia lake model —
QWASI) được sử dụng dé so sánh phép đo và số phận của cVMS)
Hàm lượng cVMS trong nước thải đầu vào lớn hơn nước thải đầu ra nhiều lần
ở hầu hết các nghiên cứu ở nhà máy xử lý nước thải (WWTP) [11, 73, 107] Hàm
lượng D4, D5 và D6 ở nước thải đầu vào của mười một nhà máy xử lý nước thải,đại diện cho những nhà máy được tìm thấy ở Nam Ontario và Nam Quebec,Canada, lần lượt nằm trong khoảng 282-6690 ng/L, 7750-13500 pg/L và 153—
14
Trang 3026900 ng/L [128] Tỷ lệ loại bỏ cVMS trong nhà máy xử lý nước thải lớn hơn 90%,
bat kế loại xử lý với hàm lượng D4, D5 và Dó trong nước thải đầu ra lần lượt là
<9,00-45 ng/L, <27—1560 ng/L và <22-93 ng/L So với các giá trị hàm lượng
không gây ảnh hưởng (NOEC) và IC50 (hàm lượng gây ức chế 50% phản ứng), do
đó các nguy cơ tiềm ấn đối với sinh vật dưới nước, sinh vật sống trong tram tích và
trên cạn từ các hàm lượng được báo cáo này là thấp
Ở trong môi trường nước, các cVMS có thể diễn ra các quá trình như phân tánvào môi trường không khí, lang đọng vào tram tích và thủy phân Thời gian bánphân hủy trong nước của các chất cVMS được thể hiện ở Bảng 1.3
Bảng 1.3 Thời gian bán phân hủy các cVMS trong môi trường nước ở nhiệt độ 25 °C
| Hợpchất | pH | Thời gian bán phân hủy (ngày) | Tài liệu tham khảo |
1200 -3100 ngày và gần 540 ngày [32, 97]
15
Trang 31Nồng độ trung bình các cVMSs (ng/g)
Hình 1.4 Hàm lượng trung bình các cVMS (ng/g) trong trầm tích
từ các nghiên cứu trên thế giới
Hàm lượng trung bình các cVMS trong tram tích sông và bién thé hiện Hình1.4 Trong nghiên cứu Lee và c.s (2019), 6 hợp chất cVMS (D4—D9) và 13 hopchất IVMS (L3-L15) trong tram tích ven biển thu thập từ các vịnh phía đông namtiếp giáp với các khu công nghiệp ở Hàn Quốc (Busan, Ulsan, Jinhae vàGwangyang) đã được phân tích [70] Kết quả cho thấy tong hàm lượng (219) củasiloxane nam trong khoảng 11,6-3877 (trung bình: 305; trung vị: 133) ng/g-dw;trong đó hàm lượng trung bình cao nhất của 19 siloxane được tìm thay ở Busan(trung binh/trung vi: 580/233 ng/g dw), tiếp theo là Ulsan (316/ 209), Jinhae
(266/125), và Gwangyang (33/27) Các khu công nghiệp ở xung quanh khu vực
nghiên cứu được cho là một trong những nguyên nhân chính cho sự xuất hiện cácsiloxane Việc đánh giá rủi ro môi trường cho thấy rằng không có nguy cơ đối vớisinh vật thủy sinh trong các khu vực nghiên cứu; tuy nhiên, cần phải giám sát thêmcác ma trận môi trường khác nhau dé đánh giá đầy đủ các rủi ro sinh thái tiềm an
[70].
Ngoài những nghiên cứu về cVMS trong tram tích, những nghiên cứu sự xuấthiện của các hợp chất trên ở đất là khá it ỏi [24, 107] Sanschez-Brunete và c.s.(2010) đã đề xuất phương pháp xác định mức độ của các hợp chat cVMS này trong
16
Trang 32các loại mẫu đất khác nhau được thu thập từ các địa điểm khác nhau ở Tây Ban Nha[107] Các cVMS bao gom D5 va D6 được phát hiện trong tất cả các mẫu đất được
phân tích ở hàm lượng từ 9,2 đến 56,9 ng/g đối với D5 và từ 5,8 đến 27,1 ng/g đốivới D6 trong đất nông nghiệp và từ 22 đến 184 ng/g đối với D5 và từ 28 đến 483
ng/g đối với D6 đối với dat công nghiệp [107]
1.2.4 Con đường phơi nhiễm, mức độ phơi nhiễm các hợp chất cVMS
Con người phơi nhiễm cVMS thông qua ba con đường: hít thở (không khí,bụi), bằng đường miệng (hấp thu bụi, nước, ) và hấp thụ qua da (tiếp XÚC trực tiếpcác PCPs lên da) Hình 1.5 biểu diễn con đường phơi nhiễm các cVMS từ sản phẩm
mỹ phẩm va sản phẩm tiêu dùng hằng ngày đến con người
Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ đã báo cáo tỷ lệ hít vào (hít phải) và tỷ lệ
hấp thu phải bụi (hấp thu khói bụi) Pieri và c.s (2013) cho thấy liều lượng phơinhiễm VMS qua đường hô hấp ở các nhóm tuổi khác nhau (người lớn-trẻ em) ở
Anh và Ý lần lượt dao động 1880-3190 và 1260-1560 ug/ngày [96] Liều phơinhiễm qua đường hô hấp với cVMS đối với người lớn-trẻ sơ sinh tương ứng là 270—
3180 ng/kg-bw/ngày đối với người Mỹ [122] và 27,7-991 ng/kg-bw/ngay cho
người Việt [123] Trong khi đó, liều phơi nhiễm do hít phải cVMS cao hơn đáng ké
so với các hợp chất khác trong không khí trong nhà Nhìn chung, không khí trongnhà là một nguồn tiếp xúc đáng kể đối với cVMS Liều lượng phơi nhiễm của conngười với cVMS thông qua việc ăn phải bụi thấp hơn so với liều lượng được tínhcho việc hít phải [122-123] Lu và c.s (2010) đã báo cáo liều lượng phơi nhiễm vớicVMS thông qua việc hap thu bụi đối với người lớn và trẻ mới biết di Trung Quốc
trong khoảng 15,9-131 ng/ngày [79] Liều phơi nhiễm cho trẻ sơ sinh từ mười hai
quốc gia dao động từ 0,26 ng/kg-bw/ngày (Pakistan) đến 11,1 ng/kg-bw/ngày (HyLạp) [122] Do đó, hít thở là con đường tiếp xúc chính với cVMS trong môi trường
trong nhà.
17
Trang 33Các sản phẩm hàng ngày Cơ thê người
Không khí
Đi vào chuỗi thức ăn
Nhìn chung, có một số nghiên cứu hạn chế đánh giá và so sánh liều lượng
tiếp xúc với siloxane thông qua các con đường khác nhau, đặc biệt là sự hấp thụ qua
da Tỷ lệ hít vào (hít phải) và ty lệ hấp thu bụi (hap thu phải khói bụi) đã được ướctính khá chính xác, hệ số hấp thụ qua da vẫn chưa được nghiên cứu rõ ràng đối vớitat cả các siloxane và cần có các nghiên cứu sâu hơn Các sản phẩm chăm sóc da
như chất khử mùi và chất chống mồ hôi có chứa hàm lượng cVMS cao, vì vậy cầnđánh giá hệ số hấp thụ của da khi sử dụng các sản phẩm đó Hơn nữa, các nghiên
cứu ảnh hưởng đến sức khỏe và liều tham chiếu là cần thiết dé đánh giá rủi ro củacVMS Các nghiên cứu về vận chuyên môi trường là cần thiết dé hiểu rõ hơn về sốphận môi trường của các hợp chất này
18
Trang 34Liều lượng phơi nhiễm thông qua các con đường tiêu hóa và hô hấp
= a
Columbia, Hilap, ÁnĐộ, NhậtBản Kuwait, Pakistan, Romani, ẢRập HànQuốc, My, Việt Nam,
2015 [121] 2015 [121] 2015 [121] 2015 [121] 2015 [121] 2015 [121] 2015 [121] 2015 [121] 2015 [121] 2015 [121] 2015 [121]
Hình 1.6 Liều lượng phơi nhiễm các cVMS (ng/kg-bw/ngay) đối với con người
thông qua con đường hô hap và tiêu hóa từ các nghiên cứu trên thé giới
1.3 TONG QUAN PHƯƠNG PHAP LAY MAU, PHAN TÍCH HOP CHAT cVMS
TRONG MOI TRƯỜNG
Trong những năm gan đây, những nghiên cứu về hợp chất cVMS ngày càngnhiều, đi cùng với đó là các phương pháp lấy mẫu, phân tích cVMS trong tất cả cácmôi trường: không khí [37, 96, 123], bụi [76, 122], nước [42, 49, 139] và trầm tích,bùn thải [128, 143] Do hàm lượng các chất phân tích thường thấp, do đó việc lựachọn kết hợp việc chiết với sắc ký khí kết hợp với khối phố (GC-MS) thường được
sử dụng Mặc dù chưa có quy trình chuẩn hóa để phân tích VMS, đa số các nghiêncứu khá giống nhau Tuy nhiên, đối với hợp chất cVMS, việc đảm bảo quá trình xử
lý mẫu và phân tích dé không làm ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng do sự phân bốphô biến của VMS là cần thiết
19
Trang 351.3.1 Phương pháp lay mẫu và xử lý mẫu phân tích các hợp chất cVMS trong
môi trường không khí
1.3.1.1 Phương pháp lay mẫu
cVMS thường sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân, do đó dé hạnchế nhiễm ban người làm thí nghiệm cần tránh sử dụng mỹ phẩm trong suốt quá
trình làm thí nghiệm và phân tích [122, 141] Các dụng cụ thủy tinh được nung ở nhiệt độ cao (> 400 °C) [140] Companioni-Damas và c.s (2014) xử lý dụng cụ thủy
tinh bằng acid sulfuric và làm khô ở 200 °C [24] Một số nghiên cứu sử dụng chấttây rửa đặc biệt trong quá trình rửa dụng cụ [21, 37] và tất cả các vật liệu phòng thínghiệm nói chung thường được tráng rửa bằng dung môi thích hợp Ngoài ra, cácống hấp thụ được nung ở nhiệt độ khác nhau từ 250 đến 400 °C trong 20 phút, sau
đó được nắp kín bằng nắp Swagelok và đặt trong ống PTFE và bảo quản trong tủ
lạnh [37] Với Yucuis và c.s (2013), các ống hấp thụ SPE được ngâm qua đêm vớin-hexane rồi làm khô bằng khí nitrogen lạnh [141]
Đối với mẫu khí, hai phương pháp lấy mẫu thường được áp dụng là phươngpháp lay mẫu chủ động (Active air sampling: AAS) và phương pháp lấy mẫu thụđộng (Passive air sampling: PAS) Việc lay mau chủ động thường dùng cột catridgenhư Tenax, ENV+, XAD hoặc than [16, 35, 59, 74, 96] Với phương pháp lay mauthụ động, PUF (polyurethane foam) thường được sử dụng, một số sử dụng PUFngâm tâm chất hấp phụ XAD hoặc than hoạt tính hay SIP, PAS [21, 96, 11] Cộtcatridge sau khi lay mẫu được gói trong giấy alumium foil, sau đó là túi đựng bang
ni-lông.
Đối với mẫu bụi, phương pháp lay mẫu đơn giản hon lay mẫu không khí Hauhết việc lay mẫu được thực hiện bằng cách quét bằng chối, máy hút bụi hoặc bằnglược chải tóc từ các bề mặt các vật dụng trong gia đình hoặc từ sàn nhà [20, 76, 86,122] Meng và c.s (2021) đã nghiên cứu mẫu bụi đường ở Trung Quốc bằng cáchquết bang lược chai tóc bản to va dụng cụ hót rac băng sắt [86]
20
Trang 361.3.1.2 Phương pháp xử lý mau
Đối với mẫu khí, do dé bay hơi nên hầu hết cVMS có mặt trong pha khí, tuy
nhiên một phan tôn tại trong pha hạt Ngoài ra, do các hợp chất cVMS có mặt ởtrong hầu hết các sản phẩm hằng ngày do đó quá trình phân tích, xử lý mẫu dễ bịnhiễm ban, chính vì vậy mà những yêu cầu phân tích mẫu không khí khá phức tạp
Thứ nhất là quy trình phân tích mẫu khí được tiến hành như hấp thụ trực tiếpvào máy sắc kí khí [35, 74] hoặc quy trình lay mẫu chủ động (AAS) [16, 59, 141].Trong các quá trình hấp thụ trực tiếp vào máy GC-MS, nhiệt độ trong khoảng từ
270 đến 320°C [35, 37, 74]
Thứ hai, phương pháp chiết thường được sử dụng như chiết pha rắn (SPE),
chiết lỏng rắn, chiết Soxhlet và chiết lắc dung môi [101, 111, 122, 123] Phươngpháp chiết Soxhlet với thời gian dai trong 6 tiếng hoặc 18 tiếng [8, 21], tuy nhiên
phương pháp chiết lỏng rắn trong thời gian ngắn hơn trong khoảng từ 5 đến 30 phútmỗi lần chiết và lặp lại khoảng 2 đến 3 lần [122].
Thứ ba, dung môi dùng để chiết các hợp chất cVMS thường là n-hexane,
dichloromethane, ethylacetate, acetone hoặc hỗn hợp các dung môi với tỉ lệ thích
Soxhlet với hỗn hợp petroleum
ˆ = ether/acetone (v:v, 1:1) trong 18 giờ., cô Không khí ở x
Trang 37Nền mẫu Vị trí VMSs Phương pháp xử ly mẫu tham
khảo Không khí
Qua cột ENVI-Carb, 4mL DCM/hexane
(1:4), cô quay và cô nitrogen về 0,5 mL
Hấp thụ ở 300 °C với lưu lượng 50
Việt Nam
D3-D6 L4-L5
SLE
Lắc trong máy 2 lần với DCM va hexane
(3:2, v:v) trong 30 phút lần lượt 100, 80
mL Các chất chiết được cô trong thiết bị
cô quay ở 40 °C đến 5mL Dung dịch chuyên vào ống và cô nitrogen đến 1 mL.
Mẫu hạt chiết bộ lọc sợi thạch anh với
AES
Dung dịch chiết ether dau hỏa/AXE (2 lần, 83/17:v/v), lặp lại 2 lần ở 100 °C, chu kỳ trình 5 phút Dịch chiết cô quay xuống sau
PUF được chiết trong máy lắc, dung môi
DCM: hexane (3:1; v:v) trong 30 phút Lap
2 lần với 100 và 80 mL Chất chiết cô quay
40 °C đến 5 mL, sau đó cô nito về 1 mL.
Mẫu hạt dung dịch DCM: hexane (3/1:v/v)
20 mL trong 3 lần Cô quay và cô nitrogen
về I mL.
[122]
22
Trang 38Tài liệu
Nền mẫu Vị trí VMSs Phương pháp xử lý mẫu tham
khảo Không khí | Zurich, Thụy SPE
ae + D4-D6 R ee [16]
ngoai troi Si Cot SPE rửa giải 1,5-1,8 mL hexane
SPE Không khí " D3-D6 ˆ ¬ aa
ae Thuy Dién Cot SPE rửa giải 1,3 mL hexane + 1,3 mL | [59]
thích hợp [76, 122] Các loại cột làm sạch mẫu thường là cột chứa NazSO¿, silicagel
[76], ngoài ra trong nghiên cứu Wang và c.s (2015) sử dụng màng lọc cellulose Các
điều kiện xử lý mẫu bụi sa lang cho quá trình các hợp chất cVMS được thể hiện ở
x Thượng _ :Ấy Txe 1a! 2 TÀ
văn Hải D4-D7 Rây hạt qua Chiết lặp lại 3 lần 5 mL EA/HEX
phong, ; sàng có kích (v:v, 1:1) Cô quay dung dịch vé 1 | [78]
` Trung L4-L14 l
phòng L thước 500 um | —2 mL.
thí Quốc Lam sạch qua cột SPE: 0,2 g
nghiệm NazSO, và 0,5 g silicagel, rửa giải
6 mL HEX va 5 mL DCM/HEX
Cô Np về 0,5 mL
Mau bui | Son D4-D6 | Ray hat qua SLE - [134]
ở khu Đông, L3-L16 | sàng có kích 0,2 g mau
23
Trang 39A Tai liéu
Nen W Rae Ấ Âm
mẫu Vị trí VMS_ | Chuan bị mau Phương pháp xử lý mau tham
khảo vực sản | Trung thước 500 um Quay 10 mL EA/HEX (v:v, 1:1) 5
xuât Quôc phút, lặp lại 2.
siloxane Cô No về 2 mL, làm sạch với 1 g
N2SOsg rửa giải với 5 mL EA/HEX (v:v, 1:1)
Cô N› về 1 mL
SLE
0,2 g
Mau bui Thiên - Quay 10 mL EA/HEX (v:Y, 1:1)
ở hiệu Tân D3-D7 Ray hat qua trong 5 phút, sau đó qua bề rung
cắt tóc, , sàng có kích siêu âm với tốc độ 2500 vòng/phút | [76]
., _,| Trung L4-L14 eer
nha ở, kí L thước 150 um | 15 phút, lặp lại 3 lân
túcxá | CUỐC Lam sạch với 1 g N;SO; rửa giải
với 5 mL EA/HEX (v:v, 1:1)
Cô N› về 1 mL
SLE
0.3—0,5g mẫu
Mẫu bụi Lắc trên máy lắc với 5 mL hỗn
ở văn 12 nước: Rây hạt qua hợp DCM/HEX (v:v, 3:1) trong 5
phòng, Hoa Ky, | D4-D6 sàng có kích phút, ly tâm 700 vòng/phút trong 5 [122]
phòng Việt L4-L16 ; phút, lặp lại 2 lan với lân lượt 3
EA: ethyl acetate, DCM: diclomethane, HEX: hexane, v:v: tỉ lệ về thê tích, SLE: chiết lỏng ran.
1.3.2 Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu phân tích các hợp chất cVMS trong
môi trường nước
1.3.2.1 Phương pháp lấy mẫu
Tương tự mẫu không khí và bụi sa lắng, để tránh nhiễm ban người làm thí
nghiệm cân tránh sử dụng các sản phâm chăm sóc cá nhân trong cả quá trình lây
mẫu và xử lý mau [24, 42, 45] Thiết bi sử dụng trong quá trình phân tích đều không
chứa silicone [77, 139] và các dụng cụ thủy tinh được tráng bằng acetone và nung ở
24
Trang 40300 °C [76] Các mẫu nước đựng trong bình thủy tinh được dé đầy dé tránh sự bay
hơi [139].
Đối với mẫu nước, mẫu thường đựng trong bình thủy tinh [46, 73, 130, 137,142] Nắp đậy bình thủy tinh đựng mau bằng teflon [46, 142] hoặcpolytetraflourethylene (PTFE) [62] Binh được đồ day dé tránh sự bay hơi của cácchất phân tích [49-50] Dụng cụ lấy mau pho biến là kiểu gầu Van Ven hoặc theokiêu Ekman-Bridge hoặc có thé dùng xô [46, 137, 130] Ngoài ra, Zhang và c.s
(2018) đã dùng xẻng ở vùng nước nông [142].
1.3.2.2 Phương pháp xử lý mẫu
Đối với mẫu nước, một số phương pháp thường được sử dụng như chiết lỏng
lỏng (liquid-liquid extraction: LLE) [46, 142]; chiết bằng dung môi gắn màng
(membrane-assisted solvent extraction: MASE) [61, 129]; phương pháp purge and
trap (P&T) [49] Phương pháp vi chiết pha ran (solid-phase microextraction) [134]
và vi chiết long lỏng (dispersive liquid — liquid extraction) [25] cũng được sử dung
Ngoài ra, Guo và c.s (2019) phát triển phương pháp phân tích chiết pha ran
(solid-phase extraction) [42] Dung môi chiết thường được sử dụng trong các phương phápchiết là n-hexane, dichloromethane, acetone và hỗn hợp dung môi
Phương pháp LLE thường được sử dụng, nhược điểm sử dụng lượng dung môilớn, thời gian chiết dai, tuy nhiên, độ thu hồi phương pháp này trong khoảng 2l—
134 %, trung bình 80% và giới hạn phát hiện thấp khoảng 0,1 đến 13 ng/L Phương
pháp MASE được sử dụng mẫu nước chứa nhiều hạt lơ lửng, độ thu hồi tốt hơnphương pháp LLE trong khoảng 70 đến 110 % và thé tích dung môi sử dụng ít; tuynhiên giới hạn phát hiện cao trong khoảng 9 đến 27 ng/L Phương pháp lấy mẫu tự
động Purge and trap cho độ thu hồi trong khoảng 70-90% và giới hạn phát hiện0,3-60 ng/L Phương pháp này có ưu điểm không sử dụng dung môi, độ nhạy cao
và thé tích mẫu lớn Phương pháp SPME cũng được sử dụng, cho độ thu hồi cao từ
75 đến 93% và giới hạn phát hiện 2,6 đến 7,8 ng/L, phương pháp này cũng cho độ
thu hồi tương tự phương pháp Purge-and-trap nhưng có giới hạn phát hiện thấphơn, trong khoảng 2,6 đến 7,8 ng/L, phương pháp này cũng không sử dụng dung
25