ô nhiễm VOCs và kiểm soát VOCs

Nhiều nghiên cứu nồng độ VOCstrong nhà có thể cao hơn 10 lần so với bên ngoài, và có khi còn tăng cao đến hơn 1000 lần sau khisơn mới được sơn lên tường… Bài tiểu luận của nhóm em sẽ trì

TIỂU LUẬN

Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ

Đề tài: Ô nhiễm VOCs và Kiểm soát phát thải VOCs

trong nhà

MỞ ĐẦU

Không khí cần thiết cho sự sống của con người cũng như các sinh vật trên thế giới, nó bao quanhcuộc sống hằng ngày của chúng ta Chính vì vậy, không khí khi bị ô nhiễm sẽ làm tác động tới mọihoạt động trong đời sống xã hội Con người là một trong những yếu tố hàng đầu dẫn đến việc khôngkhí bị ô nhiễm nghiêm trọng Chính vì vậy việc kiểm soát ô nhiễm không khí đang là vấn đề quantrọng và nan giải đối với chúng ta Đặc biệt là vấn đề ô nhiễm không khí trong nhà, bởi nó tác độngtrực tiếp và ảnh hưởng rất lớn đối với con người Một trong những nguồn ô nhiễm không khí trongnhà gây hậu quả nghiêm trọng tới sức khỏe con người là VOCs Nhiều nghiên cứu nồng độ VOCstrong nhà có thể cao hơn 10 lần so với bên ngoài, và có khi còn tăng cao đến hơn 1000 lần sau khisơn mới được sơn lên tường…

Bài tiểu luận của nhóm em sẽ trình bày và làm rõ các nội dung về VOCs:

- Khái niệm, tính chất lý hóa, phân loại, tác hại của VOCs

- Thực trạng của VOCs tại Việt Nam

- Các phương pháp lấy mẫu, đo đạc VOCs

- Các biện pháp kiểm soát ô nhiễm VOCs

M c L c ục Lục ục Lục

MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ VOCs 3

1.1 VOCs 3

1.1.1 Khái niệm 4

1.1.2 Phân loại, tính chất hóa lý 4

1.2 Nguồn phát sinh VOCs 4

1.3 VOCs trong nhà dân sinh/phi dân sinh 5

1.3.1 VOCs trong nhà dân sinh 5

1.3.2 VOCs trong nhà phi dân sinh 5

1.4 Tác hại sức khỏe của VOCs 6

1.5 Thực trạng ô nhiễm VOCs tại Việt Nam 7

CHƯƠNG 2: QUAN TRẮC, ĐO ĐẠC VOCS TRONG NHÀ 9

2.1 Phương pháp lấy mẫu 9

2.1.1 Lấy mẫu chủ động 9

2.1.2 Lấy mẫu thụ động 10

2.1.3 Các phương pháp khác 11

2.2 Phương pháp phân tích 18

CHƯƠNG 3: KIỂM SOÁT VOCS TRONG NHÀ 19

3.1 Kiểm soát tại nguồn 19

3.1.1 Lựa chọn những sản phẩm thích hợp nhất để sử dụng trong nhà 19

3.1.2 Giải pháp lựa chọn đồ 21

3.1.3 Tối ưu thông gió tự nhiên để ngôi nhà thoáng đãng 21

3.1.5 Trồng cây xanh 22

3.1.6 Sử dụng máy lọc không khí 22

3.1.7 Giảm thiểu ÔNKK ở các gian thờ cúng trong nhà 22

3.2 Làm sạch 23

3.2.1 Các phương pháp xử lý mùi 23

3.2.2 Xử lý khí 24

3.3 Các nỗ lực kiểm soát ô nhiễm VOCs trên thế giới và Việt Nam 28

Tài liệu kham khảo: 31

DANH MỤC BẢNG:

Bảng 1: Các nguồn phát sinh VOCs trong nhà

Bảng 2: Nồng độ trung bình và tối đa của 12 VOCS được quan sát ở nồng độ cao nhất trong nghiên cứu cơ sở USEPA của 56 tòa nhà văn phòng được chọn ngẫu nhiên

Bảng 3: Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi phổ biến với dữ liệu quang phổ khối lượng

Biểu đồ kiểm soát ô nhiễm VOCs qua các năm của Trung Quốc

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ VOCs

1.1 VOCs

Hợp chất hữu cơ bay hơi (Voltal Organic Compounds – VOCs) là dạng hợp chất hữu cơ quantrọng trong tự nhiên, đóng vai trò tạo mùi hương – như một công cụ giao tiếp giữa động vật và thựcvật, ví dụ: chất hấp dẫn côn trùng tới thụ phấn ở hoa Bên cạnh đó, VOCs là một nhóm lớn các hóachất được tìm thấy trong nhiều sản phẩm sử dụng trong xây dựng nhà cửa Khi các hóa chất này ởtrong nhà, chúng được giải phóng hoặc thoát khỏi (off-gas) vào không khí trong nhà mà con người hítthở Chúng có thể hoặc không thể ngửi thấy, và ngửi được không phải là một chỉ số tốt đối với nguy

cơ sức khỏe

Các ví dụ phổ biến về VOCS có thể có trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta là: benzen,ethylene glycol, formaldehyd, methylene clorua, tetrachloretylen, toluene, xylene và 1,3-butadiene(Department of Heath, 2022) [1]

1.1.2 Phân loại, tính chất hóa lý

Có thể tìm thấy nhiều loại hợp chất hữu cơ tự nhiên và tổng hợp trong môi trường trong nhà.Chúng bao gồm các hợp chất hữu cơ rất dễ bay hơi (VVOC) có điểm sôi nằm trong khoảng từ <0°Cđến 50–100°C, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) có điểm sôi nằm trong khoảng từ 50–100°Cđến 240–260°C, chất bán bay hơi các hợp chất hữu cơ (SVOC) có nhiệt độ sôi nằm trong khoảng từ240–260°C đến 380–400°C và các hợp chất hữu cơ rắn (POM) có nhiệt độ sôi trên 380°C Trongtrường hợp cuối cùng, POM có thể là thành phần của bụi trong không khí hoặc bụi bề mặt (ThadGodish, 2001) [1]

1.2 Nguồn phát sinh VOCs

Bảng 1: Các nguồn phát sinh VOCs trong nhà

(Nguồn: (Department of Heath, 2022, Volatile Organic Compounds in Your Home)[2]

chăm sóc cá nhân

Các hoạt động khác

phẩm làm sạch, chống côn trùng

Hút thuốc

photocopy, máy in, giấy than

Thuốc trừ sâu

Keo dính, giấy than, mực bút xóa, bút đánh dấu vĩnh viễn

Các chất phân cực thường được sử dụng trong nhiều loại sản phẩm chăm sóc cá nhân và gia đìnhnhư nước hoa, chất khử mùi, xà phòng, chất tẩy rửa, dầu gội đầu, xịt khử mùi và mỹ phẩm Trongmột nghiên cứu về những vật liệu này, USEPA đã quan sát thấy rằng các hợp chất phân cực nhưetanol, benzaldehyde, α terpineol và benzyl axetat được tìm thấy trong hơn 50% trong số 31 sảnphẩm được thử nghiệm Trong một nghiên cứu chuyên sâu về năm sản phẩm (hai loại cologne, mộtloại perfume, một loại xà phòng và một loại xịt khử mùi), USEPA đã xác nhận sự hiện diện của bốnhợp chất trên cũng như α-pinene, β-pinene, camphene, myacene, limonene, diethylene glycolmonomethyl ether, linalool, rượu β-phenethyl, rượu benzyl, estragole và menetyl axetat trong mộthoặc nhiều sản phẩm, với limonene và linalool được tìm thấy trong cả năm sản phẩm được thửnghiệm

1.3 VOCs trong nhà dân sinh/phi dân sinh

1.3.1 VOCs trong nhà dân sinh

VOCS được phát hiện và định lượng tại các khu dân cư Hoa Kỳ bao gồm các hydrocacbon thơmnhư toluene, ethyl benzen, m- và p- đồng phân của xylene, naphthalene và methyl naphthalene, cácankan như nonane, decan, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, và hexadecane,cũng như các hợp chất như mesithylene, cumene, limonene và benzaldehyde Toluene được quan sátthấy ở nồng độ cao nhất (45 đến 160 µg/m3) Ngoại trừ toluene, xylene và benzaldehyde, nồng độtrung bình của các VOCS riêng lẻ khác là <20 µg/m3 Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và mức độ củachúng đã được mô tả trong hàng trăm ngôi nhà ở Đức được chọn ngẫu nhiên 57 VOCS riêng lẻ đượcxác định bao gồm các ankan mạch thẳng (n-), mạch nhánh và vòng, hydrocacbon thơm, hydrocacbonclo hóa, tecpen, cacbonyl và rượu Phạm vi nồng độ của các hợp chất riêng lẻ thay đổi theo ba bậc độlớn Ngoại trừ toluene, nồng độ trung bình là <25 µg/m3, với hầu hết <10 µg/m3 (phạm vi ppbv thấpđược biểu thị bằng tỷ lệ pha trộn) Tổng trung bình của VOCS được xác định là khoảng 0,4 mg/m3,với phạm vi từ 0,07 đến 2,67 mg/m3 Trong một nghiên cứu về các căn hộ mới và cũ có người ở, cácnhà điều tra Đan Mạch đã báo cáo tổng nồng độ VOCS trong các căn hộ mới hơn trung bình là 6,2mg/m3 và 0,4 mg/m3 ở các căn hộ cũ hơn

1.3.2 VOCs trong nhà phi dân sinh

Một số cuộc điều tra đã được tiến hành để xác định đặc điểm của VOCS trong các tòa nhà phidân cư như văn phòng, trường học và các môi trường thể chế khác Nồng độ của các VOCS riêng lẻtrong các tòa nhà văn phòng ở California đã được báo cáo là nằm trong khoảng từ 3 đến 319 µg/m3.Các hợp chất chính được xác định bao gồm các ankan thẳng, mạch nhánh và vòng, tiếp theo là nhiềuloại hydrocacbon thơm, với toluene là VOCS phổ biến và phong phú nhất Hydrocacbon clo hóa,chẳng hạn như tetrachloroethylene, 1,1,1-trichloroethane và trichloroethylene, cũng thường được đo

Trong các phân tích định tính và định lượng các mẫu không khí được thu thập từ các tòa nhà tiếpcận công cộng, USEPA đã xác định được hàng trăm hydrocacbon béo cũng như khoảng 200 hợp chấthữu cơ khác Chúng bao gồm hydrocacbon thơm, hydrocacbon halogen hóa, este, rượu, phenol, ete,xeton, aldehyde và epoxit Nồng độ trong các tòa nhà mới thường cao hơn nhiều so với trong các tòanhà lâu đời hoặc lâu đời hơn, thường ở mức độ lớn hơn hoặc nhiều hơn

Là một phần của nghiên cứu BASE (Building Assessment Survey Evaluation - Đánh giá Khảosát Đánh giá Tòa nhà), USEPA đã tiến hành các phép đo VOC/SVOCS trong 56 tòa nhà văn phòng

tư nhân được chọn ngẫu nhiên Ba mươi bốn VOCS được phát hiện trong hơn 81% mẫu được thuthập Nồng độ của 12 VOCS quan sát được ở nồng độ cao nhất được tóm tắt trong Bảng 2 Nồng độtrung bình cao nhất được quan sát thấy đối với acetone, toluene, d-limonene, xylenes, 2-butoxyethanol và n-undecane Ngoại trừ d-limonene (được sử dụng làm hương thơm), những chấtnày thường được sử dụng làm dung môi và có xu hướng ở nồng độ cao nhất

Bảng 2: Nồng độ trung bình và tối đa của 12 VOCS được quan sát ở nồng độ cao nhất trong nghiên cứu cơ sở USEPA của 56 tòa nhà văn phòng được chọn ngẫu nhiên.

>0.15.24.53.73.73.63.53.23.12.9

220.0360.0140.096.078.058.017.0450.072.012.07.921.0

Nồng độ trung bình của VOCS của các hợp chất riêng lẻ trong các tòa nhà phi dân cư có xuhướng dưới 50 µg/m3, với hầu hết dưới 5 µg/m3 Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi trong các tòa nhàkhông phải là nhà ở dân sinh có số lượng ít hơn so với các hợp chất được tìm thấy trong các khu dân

cư nhưng tương tự nhau về chất Nồng độ có xu hướng thấp hơn (từ 50% trở lên) cả trên cơ sở cánhân và mức TVOCS (tổng chất hữu cơ dễ bay hơi)

1.4 Tác hại sức khỏe của VOCs

Nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe từ việc hít phải bất kỳ hóa chất nào phụ thuộc vào mức độtrong không khí, thời gian tiếp xúc và tần suất mà người đó hít vào

Hít thở ở mức độ thấp của VOCs trong thời gian dài có thể làm tăng nguy cơ mắc các vấn đề sứckhỏe của mọi người Một số nghiên cứu cho thấy việc tiếp xúc với VOCs có thể làm cho các triệuchứng tồi tệ hơn đối với những người mắc bệnh hen suyễn hoặc những người đặc biệt nhạy cảm vớihóa chất Đây là nhiều phơi nhiễm khác nhau so với phơi nhiễm nghề nghiệp

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng việc tiếp xúc với các VOCs hoặc SVOCs riêng lẻ trong môi trườngtrong nhà không có khả năng gây ra các triệu chứng cấp tính được báo cáo bởi các cá nhân trong cáctòa nhà Nồng độ thường thấp hơn hai bậc trở lên so với giới hạn phơi nhiễm cho phép (PEL) củaOSHA và các giá trị giới hạn ngưỡng (Threshold Limit Values - TLV) của Hội nghị các nhà vệ sinhcông nghiệp chính phủ Hoa Kỳ (ACGIH), được phát triển để bảo vệ hầu hết người lao động khỏi cáctác động xấu đến sức khỏe (bao gồm kích ứng) liên quan đến phơi nhiễm trong không khí

Tuy nhiên, VOCs đã và tiếp tục bị nghi ngờ là nguyên nhân của (hoặc yếu tố nguy cơ đối với)các triệu chứng mắc hội chứng tòa nhà (SBS - sick building syndrome) Lý do cho điều này bao gồm:(1) nhiều VOCs có khả năng gây kích ứng các giác quan và các triệu chứng hệ thần kinh trung ươngđặc trưng của SBS, (2) nồng độ, mặc dù thấp, nhưng cao hơn đáng kể so với không khí xung quanh

và (3) tiềm năng gây ra hiệu ứng cộng và nhân (hiệp đồng) do sự có mặt cùng lúc của nhiều VOCs

Ảnh hưởng sức khỏe có thể bao gồm: Kích ứng mắt, mũi và họng, nhức đầu, mất phối hợp vàbuồn nôn, tổn thương gan, thận và hệ thần kinh trung ương Một số chất hữu cơ có thể gây ung thư ởđộng vật, một số bị nghi ngờ hoặc được biết là gây ung thư ở người (EPA, 2022) [3]

Các dấu hiệu hoặc triệu chứng chính liên quan đến việc tiếp xúc với VOCs bao gồm: kích ứngkết mạc, mũi và cổ họng khó chịu, đau đầu, phản ứng da dị ứng, khó thở, giảm nồng độcholinesterase huyết thanh, buồn nôn, gây nôn, Chảy máu cam, mệt mỏi, chóng mặt (EPA, 2022) [3]

Khả năng gây ảnh hưởng sức khỏe của các hóa chất hữu cơ rất khác nhau, từ những hóa chất cóđộc tính cao đến những hóa chất không có ảnh hưởng đến sức khỏe

Cũng như các chất ô nhiễm khác, mức độ và bản chất của ảnh hưởng sức khỏe sẽ phụ thuộc vàonhiều yếu tố bao gồm mức độ phơi nhiễm và thời gian tiếp xúc Trong số các triệu chứng tức thời màmột số người đã trải qua ngay sau khi tiếp xúc với một số chất hữu cơ bao gồm: Kích ứng mắt vàđường hô hấp, nhức đầu, chóng mặt, rối loạn thị giác và suy giảm trí nhớ (EPA, 2022) [3]

Hiện tại, không có nhiều thông tin về những ảnh hưởng sức khỏe xảy ra từ mức độ chất hữu cơthường thấy trong nhà

1.5 Thực trạng ô nhiễm VOCs tại Việt Nam

Vấn đề ô nhiễm môi trường, đặc biệt là sự suy giảm chất lượng không khí hiện tại là mối quantâm hàng đầu trên thế giới, nhất là các quốc gia có nền công nghiệp phát triển Một lượng lớn các hợpchất hữu cơ dễ bay hơi khác nhau VOC được thải ra khí quyền hàng ngày Trong những năm gầnđây, ngưỡng cho phép của hàm lượng VOCs trong khí thải đã được giảm xuống rất nhiều nhờ nhữngtích cực của thế giới trong việc bảo vệ môi trường Chính phủ các nước đang ngày càng thắt chặt cácquy định liên quan đến hàm lượng các chất gây ô nhiễm trong các nguồn khí thải ra môi trường.VOCs là một trong những chất quan trọng cần được kiểm soát chặt chẽ

Tại thị trường Việt Nam hiện nay, nhiều loại sơn có tác hại xấu đến sức khỏe và môi trường sốngvẫn đang được sử dụng để sơn nhà ở, nơi làm việc, các tòa cao ốc, các căn hộ cao cấp Đó là nhữngloại sơn có hàm lượng VOC rất cao như sơn dầu, sơn Polyurethane (PU), sơn Nitro Cellulose (NC) Thậm chí, nhiều thương hiệu sơn có tên tuổi vẫn sản xuất những dòng sơn dầu hoặc sơn nước độc hạigây ô nhiễm môi trường.[4]

Nhiều nghiên cứu cho thấy lượng VoC bên trong nhà có thể cao hơn 10 lần so với bên ngoài, và

có khi tăng cao đến hơn 1.000 lần sau khi một lớp sơn mới được sơn lên tường Đây là vấn đề chúng

ta nên lưu tâm khi có quyết định chọn mua sơn Bởi lẽ bên cạnh cái đẹp, yếu tố an toàn sức khỏeđang trở thành mối quan tâm hàng đầu của con người hiện nay Điều này có ý nghĩa hơn đối vớingười lớn tuổi, trẻ em và phụ nữ sắp làm mẹ [4]

Trong các hoạt động sinh hoạt chúng ta vẫn đang thải các chất hữu cơ dễ bay hơi ra môi trường.Nhưng do mặt bằng về sự hiểu biết đối với sự nguy hại của các hợp chất này nên người dân vẫn hàngngay tiếp xúc với chất độc hại này Các cơ quan chức năng cũng đánh giá được mức độ nguy hiểmcủa VOCs nhưng cũng chưa có biện pháp nào để hạn chế phát thải các chất này, vì nguồn hàng tiêudùng vào nước ta tất phức tạp do không có sự quản lý chặt chẽ hàng nhập khẩu nên sự phát thải cácchất gây ô nhiễm môi trường cũng khó có thể kiểm soát

Trong nghành y tế của Việt Nam cũng đã hiểu rõ về tác hại của các hợp chất nay và đưa ranhững khuyến cáo cho người dân như sau khi làm nhà sơn mới đồ vật thì nên để cho bay hết mùi rồihãy sử dụng và nói cho họ biết nguyên nhân là từ VOCs (hợp chất hữu cơ dễ bay hơi).[4]

Ngoài ra các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi thường có trong công trình xây dựng như: Formaldehyd– sản phẩm gỗ được sản xuất (OSB, gỗ dán, ván ép) và ván dăm, được sử dụng làm vật liệu xây dựng

và trong đồ nội thất (ví dụ: bàn, giá sách, tủ); Butoxyethanol – sơn, sơn phủ bề mặt, vecni; Benezene– sơn, nhiên liệu, sáp đồ nội thất và keo, Styrene – vật liệu cách nhiệt, ống nhựa…

Theo hướng dẫn của Tổ chức Y tế thế giới (WHO Guidelines for Indoor Air Quality: SelectedPollutants) có quy định về nồng độ các chất trong khoảng cho phép đối với Formaldehyde: nồng độ <0,1 mg/m3; Naphthalene: nồng độ < 0,01 mg/m³; Tetrachloroethylene: nồng độ < 0,25 mg/m3 Còntheo tiêu chuẩn Well (International Well Building Institute) cũng đưa ra các quy định vớiFormaldehyde: nồng độ < 27 ppb; TVOC: nồng độ 500 μg/m³.[4]g/m³.[4]

Cũng giống như bất kỳ chất gây ô nhiễm không khí khác, mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe củacon người trong ngắn và dài hạn sẽ khác nhau về số lượng và thời gian khi tiếp xúc với VOC Đượcbiết, các tác động ngắn hạn đáng chú ý nhất của VOC đối với sức khỏe của con người đó là tình trạngnhức đầu, buồn nôn, chóng mặt, mệt mỏi, chảy máu cam, các vấn đề về hô hấp, dị ứng da…

Nếu con người tiếp xúc thường xuyên và lâu dài với VOC sẽ gây ra các ảnh hưởng sức khỏe củaphơi nhiễm như: tổn thương gan, rối loạn thận, ung thư, giảm trí nhớ, mất thị giác, tổn thương hệ thầnkinh trung ương, gây thay đổi hành vi…

Ngoài ra còn có một số VOCs độc hại khác như:

 Ethanol: Được tìm thấy trong chất tẩy rửa thủy tinh, chất tẩy rửa máy rửa chén, …

 Butanal: Hình thành khi nướng thịt, đốt nến, đốt bếp lò hoặc châm thuốc lá

chúng trong thời gian dài

 Terpen: Có mặt trong xà phòng và chất tẩy rửa

sơn nội thất

cháy hóa học.[5]

CHƯƠNG 2: QUAN TRẮC, ĐO ĐẠC VOCS TRONG NHÀ

2.1 Phương pháp lấy mẫu

Mục tiêu chính của việc lấy mẫu không khí trong nhà là xác định chất lượng không khí trong nhàvới mục đích đánh giá bất kỳ rủi ro nào đối với sức khỏe của người dân và cá nhân do ô nhiễm khôngkhí trong nhà Giám sát cũng hữu ích trong việc kiểm tra hiệu quả của các hành động khắc phục,chẳng hạn như sửa đổi tòa nhà, hệ thống hoặc thiết bị của tòa nhà, nhằm giảm ô nhiễm không khítrong nhà Các phép đo để kiểm tra hiệu quả của chúng là các phép đo so sánh trước và sau các hànhđộng khắc phục Nó cũng quan trọng để ghi lại các xu hướng trung gian và dài hạn về nồng độ ônhiễm không khí trong nhà Phân tích tương ứng các xu hướng sẽ giúp duy trì, cải thiện và thiết lậpcác quy trình giảm thiểu hoặc quản lý rủi ro Cuối cùng, bên cạnh các phép đo sàng lọc, có thể rấthữu ích để đánh giá nồng độ không khí trong nhà ở các điều kiện bất thường hoặc "trường hợp xấunhất" của khí hậu trong nhà (nhiệt độ, độ ẩm, thông gió, v.v.) và trong các hoạt động cụ thể Phươngpháp lấy mẫu và phân tích cũng có thể được sử dụng để xác nhận các mô hình ô nhiễm trong nhà

Để xác định giá trị tham chiếu của các chất ô nhiễm không khí trong nhà, các yếu tố sau củachiến lược lấy mẫu phải được sử dụng ngoài thông tin cơ bản mô tả mọi phương pháp lấy mẫu (EN

14412, 2004 ·):

 Thời gian lấy mẫu: để loại trừ bất kỳ tác động theo mùa nào, các sự kiện lấy mẫu riêng lẻ sẽđược phân bổ đều trong năm Thời gian lấy mẫu riêng lẻ phải được cố định theo cách có thể đánh giácác giá trị nồng độ đại diện Tuy nhiên, đối với việc lấy mẫu trong ≥ một tuần, việc lựa chọn thời gianlấy mẫu có xu hướng ít quan trọng hơn

 Thời gian lấy mẫu và tần suất lấy mẫu: thời gian lấy mẫu phải được đặt theo cách vượt quágiới hạn xác định cho tất cả các hợp chất quan tâm và thu được số đọc đại diện Cần duy trì thời gianlấy mẫu là một hoặc nhiều tuần để đạt được mức đại diện tối đa cho mỗi địa điểm lấy mẫu Điều này

là để đánh giá tất cả các tải lượng ô nhiễm khác nhau xảy ra vào các ngày khác nhau trong tuần ítnhất một lần Một lần lấy mẫu cho mỗi địa điểm là đủ

Vị trí lấy mẫu và xác định với độ phân giải trong không gian Địa điểm lấy mẫu phải là đại diện,

ví dụ: trung tâm của căn phòng có nhiều người ở nhất sẽ được sử dụng

2.1.1 Lấy mẫu chủ động

Lấy mẫu không khí chủ động cần có máy bơm để lấy mẫu không khí Sử dụng máy bơm, có thểthu khí và hơi bằng cách bơm không khí qua một ống có chứa lớp chất hấp thụ hoặc có thể thu cáchạt (bình xịt) bằng cách bơm không khí qua bộ lọc đặt trong băng cassette hoặc dụng cụ lấy mẫuchọn lọc kích thước

Tốc độ dòng chảy thường nằm trong khoảng mililit trên phút đối với khí và hơi hoặc lít trên phútđối với bình xịt Tốc độ dòng chảy cần được đặt và xác minh bằng cách sử dụng bộ hiệu chuẩn đượcthiết kế phù hợp mục đích này

Thuận lợi:

Một số ưu điểm chính của lấy mẫu chủ động bao gồm:

Biến đổi tốc độ dòng chảy: Vì máy bơm có tốc độ thay đổi nên có thể lấy mẫu cần thiết trongkhoảng thời gian bạn muốn Tuy nhiên, hiệu suất tối ưu của bộ lấy mẫu sol khí chọn lọc kích thướcyêu cầu tốc độ dòng chảy cố định

Các phương pháp được chính phủ xác nhận: Có rất nhiều phương pháp lấy mẫu tích cực đã đượccác cơ quan chính phủ xác nhận và công bố.

Nhược điểm:

Mặc dù quy trình lấy mẫu này là cơ sở của phần lớn các phương pháp, nhưng vẫn có một sốnhược điểm của việc lấy mẫu không khí chủ động đối với khí và hơi có thể thúc đẩy một số ngườichọn lấy mẫu thụ động thay thế Lấy mẫu không khí chủ động là:

Ít thân thiện với người dùng hơn: Dụng cụ lấy mẫu khuếch tán nhẹ hơn và ít gây khó chịu hơn sovới dụng cụ lấy mẫu chủ động, vì vậy người đeo thích chúng hơn Bộ lấy mẫu khuếch tán không yêucầu cài đặt và đo tốc độ dòng chảy, vì vậy người quản lý mẫu và nhân viên vệ sinh thích chúng hơn

Tốn kém hơn: Trong hầu hết các trường hợp, yếu tố cản trở lớn hơn là chi phí của máy bơm và

bộ hiệu chuẩn Tất nhiên, chi phí này rất đáng để đầu tư nếu bạn cần thu thập nhiều mẫu, khi chi phícho máy bơm và bộ hiệu chuẩn sẽ được phân bổ giữa chúng

Bộ lấy mẫu khuếch tán có nhiều loại khác nhau, nhưng chúng đều có thiết kế cơ bản giống nhau

Ở một đầu của thùng chứa là bề mặt khuếch tán, nơi các phân tử khí và hơi đi vào Ở đầu kia là môitrường hấp phụ, nơi các phân tử được thu thập Mỗi chất phân tích — tức là chất được đo — có hệ sốkhuếch tán hoặc tốc độ hấp thụ riêng Với thông tin này kết hợp với lượng thời gian phơi nhiễm, bạn

có thể xác định nồng độ mẫu trung bình theo thời gian cho chất phân tích Lấy mẫu khuếch tán hoạtđộng đặc biệt tốt cho thử nghiệm dài hạn

Thuận lợi:

Một số lý do để chọn lấy mẫu không khí khuếch tán bao gồm:

Chi phí: Lấy mẫu không khí khuếch tán sử dụng thiết bị kiểm tra tối thiểu, đặc biệt phải chăng

Do chi phí liên quan thấp, lấy mẫu không khí thụ động có thể là lựa chọn thực tế hơn để tiến hànhgiám sát không khí liên tục

Phương pháp kiểm tra này cũng thuận tiện vì việc thiết lập chính xác thiết bị kiểm tra đòi hỏi rất

ít chuyên môn và quá trình kiểm tra không yêu cầu bất kỳ sự giám sát hoặc giám sát nào

Nhược điểm:

Lấy mẫu không khí khuếch tán cũng có một số nhược điểm:

Giới hạn đối với khí và hơi: Nếu bạn cần lấy mẫu sol khí và hạt, lấy mẫu khuếch tán không phải

là một lựa chọn vì các hạt không tuân theo nguyên tắc khuếch tán giống như khí và hơi Bạn phải sửdụng lấy mẫu chủ động để lấy mẫu hạt và sol khí

Rất ít phương pháp của chính phủ đã được kiểm chứng: Viện Quốc gia về An toàn và Sức khỏeNghề nghiệp (NIOSH) chỉ có hai phương pháp đã được kiểm chứng bằng cách sử dụng các bộ lấymẫu khuếch tán, toluene (Phương pháp 4000) và nitơ điôxit (Phương pháp 6700) Tuy nhiên, Cơ

quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA) có nhiều phương pháp khác — ví dụ,Phương pháp 1014 đối với styrene Các nhà sản xuất cũng có các phương pháp đã được xác nhận.

Tốc độ hấp thụ không thay đổi: Không giống như bộ lấy mẫu ống hấp thụ hoạt động, bộ lấy mẫukhuếch tán có tốc độ hấp thụ cố định theo thiết kế Tốc độ hấp thụ quá cao có thể dẫn đến quá tải ởnồng độ cao, trong khi tốc độ hấp thụ quá thấp có thể không lấy đủ mẫu để phân tích khi nồng độthấp

2.1.3 Các phương pháp khác

Các phương pháp khác đã được công bố để xác định các hợp chất cụ thể trong không khí bằngcách giải hấp nhiệt / sắc ký khí [1-3] Một trong những khác biệt chính trong các phương pháp này làchất hấp thụ được sử dụng trong các ống giải hấp nhiệt

THUỐC THỬ:

1 Không khí, khô

2 Heli, độ tinh khiết cao

3 Các hợp chất hữu cơ quan tâm để xác minh khối phổ (Xem Bảng 2)

4 Dung môi để điều chế các dung dịch tăng đột biến: carbon disulfide (cấp sắc ký benzen thấp),methanol, v.v (độ tinh khiết 99 +%)

THIẾT BỊ:

LẤY MẪU VÀ ĐO LƯỜNG

SAMPLER:

ỐNGGIẢI HẤP NHIỆT (ỐNG HẤP THỤ NHIỀU GIƯỜNG CHỨA CACBON GRAPHIT HÓA VÀ CHẤT HẤP THỤ SÀNG PHÂN TỬ CARBON [Xem Phụ lục])

(thậm chí nhiều hơn đối với môi trường phi công nghiệp)

KHỐI LƯỢNG TIÊM: Được xác định bởi các luồng phân tách giải hấp (Xem Phụ lục)

μg/m³.[4]m (hoặc tương đương)

giải thích phổ hàng loạt và tìm kiếm thư viện trên máy tính

Phương pháp NIOSH 2549: các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (biến đổi)

1 Bộ lấy mẫu: Ống lấy mẫu nhiệt, ống 1/4 "s.s., chất hấp thụ nhiều giường có khả năng bẫy cáchợp chất hữu cơ trong C3-C16 phạm vi Cấu hình bộ lấy mẫu chính xác phụ thuộc vào hệ thống khửnhiệt được sử dụng Xem Hình 1 làm ví dụ

2 Bơm lấy mẫu cá nhân, 0,01 đến 0,05 L / phút, với ống linh hoạt

3 Container vận chuyển cho ống lấy mẫu khử nhiệt

4 Thiết bị đo đạc: hệ thống giải hấp nhiệt, khả năng lấy nét, nhiệt độ giải hấp thích hợp với chấthấp thụ trong ống (~ 300 ° C) và giao tiếp trực tiếp với hệ thống GC-MS

5 Sắc ký khí với kim phun được trang bị bộ chuyển đổi cột 1/4 ", đai ốc Swagelok 1/4" vàferrules Teflon (hoặc tương đương)

6 Ống tiêm: 1-μg/m³.[4]L, 10-μg/m³.[4]L (chất lỏng); 100-μg/m³.[4]L, 500-μg/m³.[4]L (kín khí)

7 Bình thể tích, 10-mL

8 Bóng đèn gas, 2 L

CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA ĐẶC BIỆT: Một số dung môi dễ cháy và cần được xử lý

thận trọng trong mui xe khói Cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa để tránh hít phải hơi từ dungmôi Nên tránh tiếp xúc với da

MẪU:

LƯU Ý: Trước khi sử dụng tại hiện trường, hãy làm sạch tất cả các ống giải hấp nhiệt kỹ lưỡngbằng cách làm nóng bằng hoặc cao hơn nhiệt độ giải hấp ống dự định trong 1-2 giờ với khí mangchảy với tốc độ ít nhất 50 mL / phút Luôn lưu trữ các ống có gắn nắp lưu trữ lâu dài hoặc trong cácthùng chứa ngăn ngừa ô nhiễm Xác định mỗi ống duy nhất với một số vĩnh viễn trên ống hoặc hộpđựng ống Trong mọi trường hợp, băng keo hoặc nhãn phải được dán trực tiếp vào các ống giải hấpnhiệt

1 Hiệu chỉnh từng máy bơm lấy mẫu cá nhân với một bộ lấy mẫu đại diện trong dòng

2 Tháo nắp của bộ lấy mẫu ngay trước khi lấy mẫu Gắn bộ lấy mẫu vào bơm lấy mẫu cá nhânvới ống linh hoạt

3 LƯU Ý: Với ống hấp thụ nhiều giường, điều cực kỳ quan trọng là lấy mẫu theo đúng hướng,

từ chất hấp thụ cường độ tối thiểu đến tối đa

4 Để sàng lọc chung, lấy mẫu ở 0,01 đến 0,05 L/phút cho thể tích mẫu tối đa là 6 L Thay nắpngay sau khi lấy mẫu Luôn giới hạn khoảng trống trường Các ống có thể hoạt động như các bộ lấymẫu khuếch tán nếu không được đóng gói trong môi trường bị ô nhiễm

5 Thu thập mẫu "kiểm tra độ ẩm" để xác định xem các ống hấp phụ nhiệt có nền nước cao haykhông

LƯU Ý: Ở khối lượng mẫu cao hơn, có thể thu thập thêm chất phân tích và nước (từ độ ẩm) trênống lấy mẫu Ở mức độ phân tích hoặc nước đủ cao trong mẫu, máy quang phổ khối lượng có thể bịtrục trặc trong quá trình phân tích dẫn đến mất dữ liệu cho một mẫu nhất định

6 Thu thập một mẫu "kiểm soát" Đối với các mẫu không khí trong nhà, đây có thể là mẫu bênngoài tại cùng một vị trí hoặc mẫu trong nhà được lấy trong khu vực không khiếu nại

7 Vận chuyển trong các thùng chứa mẫu ở nhiệt độ môi trường xung quanh Bảo quản ở -10°C

3 Nếu độ ẩm cao, hãy làm khô các ống bằng heli tinh khiết ở 50 đến 100 mL/phút trong tối đa 3

L ở nhiệt độ môi trường xung quanh trước khi phân tích

4 Để bộ lấy mẫu vào bộ khử nhiệt Giải nén theo hướng ngược lại với dòng lấy mẫu

HIỆU CHUẨN VÀ KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG:

1 Điều chỉnh máy quang phổ khối lượng theo hướng dẫn của nhà sản xuất để hiệu chuẩn

2 Thực hiện ít nhất một lần chạy trống trước khi phân tích bất kỳ mẫu trường nào để đảm bảorằng hệ thống TD-GC-MS tạo ra nền sắc ký sạch Đồng thời thực hiện một cuộc chạy trống sau khiphân tích các mẫu tập trung nhiều để ngăn chặn bất kỳ sự chuyển giao nào trong hệ thống Nếu quansát thấy quá trình chuyển giao, hãy thực hiện các lần chạy trống bổ sung cho đến khi ô nhiễm được xả

ra khỏi hệ thống khử nhiệt

3 Duy trì nhật ký sử dụng ống khử nhiệt để ghi lại số lần sử dụng và các hợp chất được tìmthấy Nếu các chất phân tích bất ngờ được tìm thấy trong các mẫu, nhật ký có thể được kiểm tra đểxác minh xem ống có thể đã tiếp xúc với các chất phân tích này trong quá trình sử dụng lấy mẫutrước đó hay không

4 Chạy các mẫu có gai cùng với các mẫu sàng lọc để xác nhận các hợp chất quan tâm Để chuẩn

bị các mẫu có gai, hãy sử dụng quy trình được nêu trong Phụ lục

KÍCH THƯỚC:

1 Xem Phụ lục để biết các điều kiện Phạm vi quét MS nên bao gồm các ion quan tâm, thường

từ 20 đến 300 đơn vị khối lượng nguyên tử (amu) Khối phổ có thể được xác định bằng cách tìm kiếmthư viện hoặc bằng cách giải thích thủ công (xem Bảng 2) Trong mọi trường hợp, các kết quả phùhợp với thư viện cũng cần được kiểm tra để nhận dạng chính xác và xác minh bằng gai tiêu chuẩnnếu cần

kể đến sự phục hồi của các chất phân tích trên mẫu.[6]

BPb (°C)

VPc @ 25

°C

mm Hg kPa

Các ion đặc trưng, m / z