Nguén gçc cąa băi mán PM2.5 có thß đ°āc phát sinh tĉ phát thÁi trực tiÁp hoặc sinh ra do ô nhiám thć cÃp hay do sự lan truyÃn các chÃt ô nhiám trong không khí đ°a băi tĉ n¢i này đÁn n¢i
Trang 1B Þ GIÁO DĀC
VÀ ĐÀO T¾O KHOA H VI âC VÀ CÔNG NGHÞ VN ÞN HÀN LÂM
H âC VIÞN KHOA HâC VÀ CÔNG NGHÞ
Ph¿m Thá Hßng
CATION, ANION C ĂA BĀI MàN (PM 2.5) T ¾I HÀ NÞI TRÊN
S ÂC KÝ ION (IC)
LUÂN VN TH¾C S) HÓA HâC
Hà N ội – 2021
Trang 2BÞ GIÁO DĀC
VÀ ĐÀO T¾O KHOA HâC VÀ CÔNG NGHÞ VN VIÞN HÀN LÂM
H âC VIÞN KHOA HâC VÀ CÔNG NGHÞ
Ph ¿m Thá Hßng
CATION, ANION C ĂA BĀI MàN (PM 2.5) T ¾I HÀ NÞI TRÊN
S ÂC KÝ ION (IC)
Chuyên ngành: Hoá phân tích
Mã sç: 8440118
LU ÀN VĂN TH¾C SĨ HÓA HâC
NG¯äI H¯âNG DÀN KHOA HâC : TS PHAN QUANG THNG
Hà N ội – 2021
Trang 3LàI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu trong luận văn này là công trình nghiên c ứu của tôi dựa trên những tài liệu, số liệu do chính tôi tự tìm hiểu và nghiên cứu Chính vì vậy các kết quả nghiên cứu đảm bảo trung thực và khách quan nh ất Đồng thời, kết quả này chưa từng xuất hiện trong bất kỳ một nghiên
c ứu nào Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực nếu sai sót tôi hoàn toàn ch ịu trách nhiệm
Hà Nái, ngày 30 tháng 9 nm 2021
Tác giÁ
Ph¿m Thá Hßng
Trang 4
LàI CÀM ¡N
Tôi xin đ°āc bày tå lòng kính trãng và biÁt ¢n sâu sÅc tãi TS PHAN QUANG THNG, Viãn Công nghã môi tr°ång, Viãn Hàn lâm Khoa hãc và Công nghã Viãt Nam đã tÃn tình h°ãng dÁn và quan tâm giúp đÿ tôi trong suçt quá trình thực hiãn và hoàn thành luÃn vn này
Tôi xin trân trãng cÁm ¢n các thÅy cô công tác t¿i Hãc Viãn Khoa hãc
và Công nghã đã giúp đÿ tôi trong thåi gian hãc tÃp t¿i tr°ång
Tôi xin chân thành cÁm ¢n tãi toàn thß cán bá cąa Phòng phân tích đác chÃt môi tr°ång, Viãn Công nghã Môi tr°ång đã t¿o điÃu kiãn và giúp đÿ tôi trong quá trình thực hiãn luÃn vn
Tôi xin trân trãng cÁm ¢n Quỹ phát trißn khoa hãc công nghã Quçc gia (Nafosted) đã tài trā cho nghiên cću này (mã sç đà tài 104.04-2020.20)
Tôi xin bày tå lòng biÁt ¢n sâu sÅc tãi gia đình, b¿n bè, đéng nghiãp đã giúp đÿ và đáng viên đß tôi có đą nghá lực, quyÁt tâm hoàn thành luÃn vn
Hà Nái, ngày 30 tháng 9 nm 2021 Hãc viên
Ph¿m Thá Hßng
Trang 5DANH M ĀC CÁC KÝ HIÞU VÀ CHĀ VI¾T TÂT
T ừ vi¿t tÃt T ừ ti¿ng Anh T ừ ti¿ng Vißt
Spectrometric Ph°¢ng pháp phë hÃp thă
nguyên tử
AQI Air Quality Index Chß sç chÃt l°āng môi
tr°ång không khí
CV Coefficient of Variation Hã sç biÁn thiên
HULIS Humic-like substances Các chÃt giçng nh° mùn
tử Plasma
Trang 6IEC Ion Exclusion
chromatography SÅc ký ion lo¿i trĉ
Organization for Standardization
Të chćc tiêu chu¿n hoá
PAHs Polycyclic hydrocarbon Hidrocacbon nhân vòng
th¢m PCA Main ingredient analysis Phân tích thành phÅn
chính PCBs Polychlorinated biphenyl Hāp chÃt clo hữu c¢ clo
biphenyl
aerosol
Sol khí hữu c¢ thć cÃp
compounds Hāp chÃt hữu c¢ dá bay
h¢i
Trang 7WHO World Organization Health Të chćc Y tÁ ThÁ giãi WSOC Water-soluble carbon organic Cacbon hữu c¢ hòa tan
trong n°ãc
Trang 8DANH M ĀC BÀNG
BÁng 3 1 KhÁo sát sự phân tách anion cąa pha đáng vãi néng đá khác nhau
28
BÁng 3 2 KÁt quÁ đá phân giÁi peak R t¿i các néng đá khÁo sát 28
BÁng 3 3 Đá phân giÁi các peak khi sử dăng CH3SO3H ç nhiãt đá 40ºC 31
BÁng 3 5 Dung dách cąa các anion chÃt chu¿n 34
BÁng 3 6 Dung dách cąa các Cation chÃt chu¿n 35
BÁng 3 7 Thçng kê phân tích các ion trong mÁu băi các ngày trong tháng 5-2021 35
BÁng 3 8 Khçi l°āng trung bình băi PM2.5 và néng đá khçi l°āng các ion (µg/ m3) cąa mát sç thành phç trên thÁ giãi 42
BÁng 3 9 KÁt quÁ đánh giá rąi ro cąa néng đá băi PM2.5 đçi vãi con ng°åi 45
Trang 9DANH M ĀC HÌNH
Hình 1 1 Phân tách các ion hoặc các phân tử phân cực 11
Hình 1 2 Hình Ánh trao đëi cation và anion 12
Hình 1 3 Thành phÅn cát trao đëi ion đ°āc cÃu t¿o hāp chÃt polymer hữu c¢ 13
Hình 1 4 CÃu trúc cationit 15
Hình 3 1 Xu h°ãng néng đá PM2.5 t¿i Hé Chí Minh và Hà Nái trong giai đo¿n 2016–2020 Néng đá trung bình hàng tháng không theo mùa cąa PM2.5 25
Hình 3 2 Sự thay đëi theo thåi gian và néng đá trung bình cąa PM2.5 t¿i Hé Chí Minh và Hà Nái trong giai đo¿n 2016–2020 26
Hình 3 3 Mçi t°¢ng quan cąa thåi gian l°u anion khi tçc đá dòng thay đëi 29
Hình 3 4 Mçi t°¢ng quan cąa thåi gian l°u cation khi tçc đá dòng thay đëi 32
Hình 3 5 KhÁo sát hiãu quÁ tách chiÁt cation và anion trong băi bằng siêu âm 33
Hình 3 6 Tỷ lã thành phÅn 6 ion trong mÁu băi PM2.5 36
Hình 3 7 Sự biÁn thiên néng đá băi PM2.5 ngày và đêm 37
Hình 3 8 Sự biÁn thiên néng đá ion NH4+ ngày và đêm 38
Hình 3 9 Sự biÁn thiên néng đá ion K+ ngày và đêm 38
Hình 3 10 BiÁn thiên néng đá ion Na+ ngày và đêm 39
Hình 3 11 BiÁn thiên néng đá ion SO4 2- ngày và đêm 39
Hình 3 12 BiÁn thiên néng đá ion Cl- ngày và đêm 40
Hình 3 13 BiÁn thiên néng đá ion NO3- ngày và đêm 41
Hình 3 14 Thành phÅn các ion trong băi PM2.5 t¿i các thành phç trên thÁ giãi 43 Hình 3 15 Tỷ lã thành phÅn 3 ion NH4+, NO3-, SO42- t¿i 2 thành phç lãn Hà
Nái- Viãt Nam, Th°ång Châu-Trung Quçc [34]biÁn đëi theo ngày và đêm 44
Trang 10M ĀC LĀC
Mæ ĐÄU 1
CH¯¡NG 1 TêNG QUAN NGHIÊN CĆU 3
1.1 VÂNĐÂÔNHIàMPM2.5TRONGKHÔNGKHÍ 3
1.2 TÌNHHÌNHNGHIÊNCĆUBĂIPM2.5TRONGN¯âCVÀNGOÀI N¯âC 6
1.2.1 Tình hình nghiên cću băi PM2.5 trên thÁ giãi 6
1.2.2 Tình hình nghiên cću băi PM2.5 trong n°ãc 9
1.3 PH¯¡NGPHÁPSÄCKÝION 10
1.3.1 SÅc ký ion 10
1.3.2 Nguyên tÅc sÅc ký ion 11
1.3.3 BÁn chÃt cąa quá trình sÅc ký ion 11
1.3.4 ChÃt trao đëi ion (ionit) 12
1.3.5 Các yÁu tç Ánh h°çng đÁn sÅc ký ion 16
CH¯¡NG 2 ĐæI T¯ĀNG VÀ PH¯¡NG PHÁP NGHIÊN CĆU 18
2.1.ĐæIT¯ĀNGNGHIÊNCĆU 18
2.2.THIÀTBàVÀHÓACHÂT 18
2.2.1 ThiÁt bá 18
2.2.2 Hoá chÃt 18
2.3.PH¯¡NGPHÁPNGHIÊNCĆU 19
2.3.1 Ph°¢ng pháp lÃy mÁu và xử lý mÁu băi 19
2.3.2 Ph°¢ng pháp thu thÃp dữ liãu 20
2.3.3 Ph°¢ng pháp phân tích sÅc ký ion – IC 20
2.3.4 Ph°¢ng pháp xử lý sç liãu và phân tích thçng kê 21
2.3.5 Ph°¢ng pháp đánh giá đá rąi ro tãi sćc khåe con ng°åi 22
CH¯¡NG 3 KÀT QUÀ VÀ THÀO LUÂN 24
Trang 11MINHTĈNM2016–2020 24
3.2. KÀTQUÀKHÀOSÁTĐIÂUKIâNPHÂNTÍCHTæI¯UTRÊN THIÀTBàSÄCKÝION 27
3.2.1 KhÁo sát néng đá pha đáng và tçc đá pha đáng rửa giÁi anion cÅn phân tích qua cát anion Simpark SA2 27
3.2.2 KhÁo sát điÃu kiãn tçi °u thiÁt lÃp các thông sç cho ph°¢ng pháp phân tích cation 30
3.3KÀTQUÀTæI¯UĐIÂUKIâNLÂYMÀUVÀTÁCHCHIÀTMÀU BĂIPM2.5 32
3.3.1 KÁt quÁ khÁo sát quy trình tách chiÁt, làm s¿ch mÁu 32
3.3.2 Xây dựng đ°ång chu¿n, đánh l°āng và sự phù hāp cąa ph°¢ng pháp 33
3.4PHÂNTÍCH,ĐÁNHGIÁTHÀNHPHÄNBĂIMàN(PM2.5) 35
3.4.1 Néng đá thành phÅn 6 cation và anion trong băi mán PM2.5 35
3.4.2 So sánh đánh giá néng đá các cation và anion trong băi mán PM2.5 ç Hà Nái và các thành phç khác trên thÁ giãi 41
3.5ĐÁNHGIÁRĄIROCĄANèNGĐàBĂIPM2.5TÁCĐàNGTâISĆC KHäECONNG¯äI 44
KÀT LUÂN VÀ KIÀN NGHà 47
1 KÀTLUÂN 47
2 KIÀNNGHà 47
TÀI LIâU THAM KHÀO 49
Trang 12bá giÁm trông giçng nh° s°¢ng mù Băi mán PM2.5 có thß dá dàng xâm nhÃp vào c¢ thß con ng°åi thông qua đ°ång hô hÃp và gây nên mát sç bãnh nguy hißm nh° đát quỵ, tim m¿ch, ung th°& Ng°åi th°ång xuyên phÁi tiÁp xúc vãi băi mán có thß gặp phÁi các vÃn đà và sćc khåe nh° hÅt h¢i, së mũi, khó thç, khô mÅt& Khi tiÁp xúc lâu dài thì s¿ làm gia tng tỷ lã giÁm chćc nng phëi, viêm phÁ quÁn mãn tính và tng tỷ lã tử vong do ung th° phëi và bãnh tim ç ng°åi bãnh Theo thçng kê thì mßi nm, băi mán có thß tng 10 μg/m3, đéng ngh*a vãi viãc sç bãnh nhân cÃp cću vì bãnh cao huyÁt áp s¿ tng 8% và các bãnh và tim m¿ch cũng tng lên đáng kß Ngoài những mçi nguy hißm kß trên thì băi mán PM2.5 còn đ°āc mãnh danh là sát thą có thß thúc đ¿y, làm đ¿y nhanh quá trình tiÁn trißn cąa bãnh x¢ gan và làm tng nguy c¢ mÅc bãnh chuyßn hóa
và rçi lo¿n chćc nng gan, góp phÅn vào sự phát trißn cąa bãnh tißu đ°ång
Trang 13Nghiên cću t¿i Hà Nái cho thÃy mçi liên quan giữa bãnh đ°ång hô hÃp
ç trẻ em vãi ô nhiám băi Nghiên cću thực hiãn tĉ tháng 9/2010 đÁn 9/2011, sç liãu néng đá băi PM10, PM2.5 và PM1 đ°āc đo đ¿c, đánh giá mçi t°¢ng quan vãi sç liãu bãnh nhân nhÃp viãn t¿i bãnh viãn nhi Trung ¯¢ng, kÁt quÁ cho thÃy trong cùng thåi gian ph¢i nhiám khi néng đá PM10, PM2.5 và PM10tng lên 10 µg/m3thì sç trẻ mÅc bãnh tng lÅn l°āt là 1,4; 2,2 và 2,5% Tĉ kÁt quÁ này cho chúng ta thÃy néng đá băi càng nhå, nguy c¢ gây ra các bãnh đçi vãi trẻ em càng lãn Nghiên cću cũng cho thÃy không có sự khác biãt và giãi tính cąa bãnh nhân, tuy nhiên sç l°āng trẻ s¢ sinh mÅc bãnh nhiÃu h¢n là trẻ em trong
đá tuëi nghiên cću tĉ 0-5 tuëi [5]
Băi mán có đ°ång kích nhå h¢n 2,5 µm (PM2.5) trong không khí ngày càng thu hút sự quan tâm cąa các nhà khoa hãc và c¢ quan quÁn lý cąa Viãt Nam nói chung và thÁ giãi nói riêng Nguén gçc cąa băi mán PM2.5 có thß đ°āc phát sinh
tĉ phát thÁi trực tiÁp hoặc sinh ra do ô nhiám thć cÃp hay do sự lan truyÃn các chÃt ô nhiám trong không khí đ°a băi tĉ n¢i này đÁn n¢i khác Thành phÅn hóa hãc trong băi mán PM2.5 gém các cation, anion, kim lo¿i, hāp chÃt hữu c¢, sol khí[6, 7] Đß phân tích đ°āc các thành phÅn kim lo¿i trong băi, thiÁt bá AAS, ICP th°ång đ°āc sử dăng, các thành phÅn hữu c¢ nh° PAHs, PCBs s¿ dùng thiÁt
bá GCMS, còn các ion hòa tan trong n°ãc phë biÁn nhÃt là sử dăng sÅc ký ion (IC) Xử lý mÁu cho phân tích các ion trên IC có °u đißm là không tçn thåi gian
và chi phí thÃp vì không cÅn đÁn dung môi hóa chÃt đß tách chiÁt
Qua đánh giá tëng quan các nghiên cću trong và ngoài n°ãc cho thÃy, nghiên cću và thành phÅn, đặc tính và nguén phát thÁi cąa băi PM2.5 đã đ°āc thực hiãn nhiÃu ç trên thÁ giãi Tuy nhiên, nghiên cću và thành phÅn các cation, anion trong băi PM2.5ç Viãt Nam vÁn còn h¿n chÁ, đặc biãt là khu vực Hà Nái, n¢i tÃp trung đông dân c°, có nhiÃu ho¿t đáng giao thông, các công trình xây dựng, Đà tài nghiên cću này thực hiãn s¿ tÃp trung giÁi quyÁt vÃn đà sau: Xây dựng ph°¢ng pháp đánh giá thành phÅn cation, anion cąa băi PM2.5t¿i Hà Nái trên sÅc ký ion (IC)
Do vÃy, măc tiêu cąa đà tài là xây dựng ph°¢ng pháp phân tích thành phÅn cation (NH4+, Na+, K+) và 3 anion (NO3-, SO42-, Cl-), b°ãc đÅu xác đánh nguén gçc ô nhiám băi PM2.5 t¿i Hà Nái
Trang 14Ch°¢ng 1 TàNG QUAN NGHIÊN CĄU
1.1 VÂN ĐÂ Ô NHIàM PM2.5 TRONG KHÔNG KHÍ
PM là mát chÃt gây ô nhiám không khí, bao gém hßn hāp các h¿t rÅn và h¿t lång, chúng l¢ lửng trong không khí
Chß sç PM th°ång đ°āc dùng đß đà cÃp đÁn các h¿t có đ°ång kính nhå h¢n 10 μm (PM10) và nhå h¢n 2,5 μm (PM2.5) Những h¿t này th°ång đ°āc gãi chung là băi mán, băi siêu mán có kích th°ãc nhå h¢n 1 μm Theo đó, băi mán
PM2.5 là lo¿i băi mán có đ°ång kính nhå h¢n 2,5 μm Nguén gçc cąa băi mán chą yÁu sinh ra tĉ khí thÁi giao thông (các lo¿i xe c¢ giãi nhÃt là xe ch¿y bằng dÅu diesel), nhà máy công nghiãp, nhà máy điãn, công tr°ång xây dựng, khói
do đçt rác, đçt gß, phÃn hoa, chÃt thÁi công trùng,&
Tác hại của bụi PM 2.5 : Băi siêu mán 2,5 Ánh h°çng trực tiÁp tãi tÃt cÁ mãi ng°åi Trong đó, băi mán Ánh h°çng nghiêm trãng tãi những ng°åi lãn tuëi và trẻ em Do hã mián dách ch°a phát trißn đÅy đą, trẻ em cháu tác đáng nhiÃu nhÃt cąa ô nhiám không khí Cùng mát néng đá khí ô nhiám hít phÁi, l°āng chÃt trực tiÁp đi vào c¢ thß trẻ em có thß cao gÃp 2 lÅn ng°åi lãn
Gây dá ćng: æ mćc đá nhẹ nhÃt, băi PM2.5 mang theo vi khu¿n bám vào
bà mặt cąa c¢ thß Gây cÁm giác ngća ngáy, khó cháu, dá ćng Mát sç tr°ång hāp nặng h¢n s¿ gây đau mÅt, viêm mũi, các bãnh và tai mũi hãng Theo thçng
kê cąa Bá Y tÁ, hiãn nay ô nhiám không khí chính là nguyên nhân chą yÁu dÁn đÁn các bãnh và tai, mũi, hãng PM2.5gây suy giÁm hã mián dách: Băi PM2.5 có thß hÃp thă chÃt đác, đéng thåi mang theo vi khu¿n và virus ngoài môi tr°ång Theo đó, khi xâm nhÃp vào c¢ thß chúng l¿i thÁi đác tç ngÃm vào c¢ thß làm suy giÁm hã mián dách
Gây viêm phëi, tÅc ngh¿n phëi mãn tính: Băi PM2.5 có xâm nhÃp vào c¢ thß ng°åi thông qua ho¿t đáng hít thç Sau đó, chúng theo đ°ång dÁn khí, bám
và tích tă vào khí quÁn và bà mặt phëi Theo thåi gian, l°āng băi này tích tă càng nhiÃu, gây Ánh h°çng càng lãn tãi phëi Đặc biãt PM2.5có kích th°ãc siêu nhå có thß xâm nhÃp sâu Khi l°āng băi tích tă đą lãn s¿ có thß dÁn đÁn tử vong
Trang 15PM 2.5 xâm nhÃp vào máu gây nhéi máu c¢ tim: Nghiên cću mãi nhÃt cąa khoa tim m¿ch bãnh viãn Nhân dân thuác đ¿i hãc BÅc Kinh cũng đã chia
sẻ những tác h¿i cąa PM2.5 nh° sau: <Trong khoÁng thåi gian ngÅn băi mán
PM2.5 có thß khiÁn chß tÅc m¿ch máu bình th°ång không nghiêm trãng đát nhiên bá vÿ, t¿o ra ngh¿n m¿ch, gây nên nhéi máu c¢ tim cÃp tính=
Thực trạng ô nhiễm: Tình tr¿ng ô nhiám không khí toàn cÅu đã lên tãi
mćc báo đáng Cũng theo WHO, tĉ nm 2016, ô nhiám không khí đã làm trên 4,2 triãu ng°åi chÁt sãm Trong sç này 91% ç các n°ãc nghèo đông dân thuác Đông Nam Á và Tây Thái Bình D°¢ng
Trong báo cáo th°ång niên nm 2018, Viãn Health Effects Institute (HEI)
ghi nhÃn, h¢n 95% dân sç thÁ giãi đang phÁi hít thç bÅu không khí ô nhiám, trên 60% phÁi sçng ç những khu vực không đáp ćng đ°āc tiêu chu¿n c¢ bÁn nhÃt cąa WHO Theo đó, ô nhiám môi tr°ång không khí gây tử vong cao Riêng Trung Quçc và Ân Đá đã chiÁm tãi 50% sç ca tử vong do ô nhiám không khí toàn cÅu Trong nm 2016, Trung Quçc có 1,1 triãu ng°åi chÁt vì ô nhiám không
Cho dù nhÃn thćc và môi tr°ång sçng và ô nhiám không khí đ°āc cÁi thiãn, song tình hình vÁn trÅm trÅm trãng h¢n khi 2/3 dân sç thÁ giãi phÁi hćng
cháu n¿n ô nhiám khąng khiÁp t¿i Châu Á, Trung Đông và Châu Phi vãi chß sç
h¿t băi PM2.5 cao trên mćc 35 µg/m3 không khí Dân sç tng lên quá nhanh và các nß lực giÁm thißu ô nhiám không khí không theo káp là nguyên nhân chą
yÁu cąa tình tr¿ng này
Dữ liãu cąa WHO còn cho thÃy, 97% thành phç ç các n°ãc thu nhÃp thÃp và trung bình vãi dân sç tĉ 100.000 ng°åi không đáp ćng đ°āc tiêu chu¿n chÃt l°āng không khí s¿ch, đã trç thành gánh nặng cąa hã thçng y tÁ toàn cÅu Theo të chćc Giám sát chÃt l°āng không khí (AirVisual) và Të chćc Hòa bình xanh (Greenpeace), vào nm 2018, Gurugram là thành phç có mćc đá ô nhiám nặng nhÃt thÁ giãi 18 trong sç 20 thành phç ô nhiám nhÃt trên thÁ giãi thuác các n°ãc Nam Á
T¿i Australia, khói tĉ h¢n 150 đám cháy hoành hành ç cÁ bå Đông và
bå Tây đã bąa vây thành phç Sydney, khiÁn chÃt l°āng không khí n¢i đây xuçng thÃp trÅm trãng Châu Âu cũng không phÁi là ngo¿i lã Nm 2017,
Trang 16Bulgaria là n°ãc thành viên đÅu tiên cąa Liên minh châu Âu (EU) bá tòa án châu Âu kÁt tái không tuân thą các quy đánh và đÁm bÁo chÃt l°āng không khí
Ô nhiám không khí là vÃn đà đ°āc nhÅc đÁn tĉ cÁ gÅn 100 nm tr°ãc t¿i Anh, song đÁn nay London vÁn luôn là mát trong những thành phç ô nhiám hàng đÅu mặc dù đã có nhiÃu giÁi pháp tiÁp cÃn nhằm khÅc phăc vÃn đÃ
Trong báo cáo th°ång niên và chß sç hiãu suÃt môi tr°ång (The Environmental Performance Index-EPI) do të chćc môi tr°ång Mỹ thực hiãn, Viãt Nam đćng trong nhóm 10 n°ãc ô nhiám không khí hàng đÅu Châu Á Đáng l°u ý là tëng l°āng băi ç Hà Nái và TP Hé Chí Minh đÃu liên tăc tng cao, khiÁn chß sç chÃt l°āng không khí (AQI) luôn ç mćc báo đáng
Theo GreenID, tĉ nm 2016, chß sç AQI trung bình cąa Hà Nái đã lên
tãi 121 vãi néng đá băi PM2.5 gÃp trên 2 lÅn tiêu chu¿n quçc gia (25 µg/m3) và
5 lÅn so vãi khuyÁn nghá tĉ WHO (10 µg/m3) T°¢ng tự, AQI trung bình và
néng đá băi PM2.5 ç thành phç Hé Chí Minh (Tp.HCM) cũng cao h¢n nhiÃu
so vãi tiêu chu¿n quçc gia và gÃp 3 lÅn khuyÁn nghá cąa të chćc WHO
Thåi gian gÅn đây,Tëng căc Môi tr°ång Viãt nam cho biÁt, tĉ 13 đÁn 20 tháng 3 nm 2020, Thą đô Hà Nái đã có 4 trên 7 ngày bá ô nhiám băi mán PM2.5, nhiÃu ngày AQI đã v°āt giãi h¿n cho phép cąa tiêu chu¿n Quçc gia QCVN 05:2013/BTNMT KÁt quÁ tính toán chß sç AQI t¿i các tr¿m quan trÅc cũng cho thÃy, chÃt l°āng không khí nhiÃu ngày ç mćc kém (AQI tĉ 101 đÁn 150) và xÃu (tĉ 151 đÁn 200) Xét tãi yÁu tç thåi tiÁt các nhà phân tích đÃu nhÃn thÃy, những Ánh h°çng rõ rãt cąa thåi tiÁt đÁn chÃt l°āng không khí NhiÃu tuÅn lá
đã có tãi 3 ngày ngày tråi âm u, s°¢ng mù nặng, nhiãt đá giữa ngày và đêm chênh lãch khá lãn và giá trá thông sç PM2.5 quan trÅc đ°āc cũng tng
Nguén băi ô nhiám ç các đô thá lãn hÅu hÁt là tĉ khí thÁi giao thông, công trình xây dựng, đ°ång sá và sÁn xuÃt công nghiãp và ho¿t đáng sinh ho¿t cąa con ng°åi Mćc đá ô nhiám cąa Hà Nái chß sau New Delhi (Ân Đá), là n¢i
ô nhiám không khí hàng đÅu thÁ giãi vãi néng đá băi PM2.5 lên tãi 124 µg/m3
không khí Đçi vãi khu vực nông thôn, mćc đá ô nhiám chą yÁu bá tác đáng căc bá bçi các ho¿t đáng sÁn xuÃt cąa các làng nghÃ, ho¿t đáng xây dựng, đçt r¢m r¿, rác thÁi và đun nÃu
Trang 171.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CĆU BĂI PM2.5 TRONG N¯âC VÀ NGOÀI N¯âC
1.2.1 Tình hình nghiên c ąu bāi PM 2.5 trên th ¿ gißi
Các nghiên cću và băi PM2.5 đã đ°āc nhiÃu công trình trên thÁ giãi đà cÃp đÁn Các đißm nóng và ô nhiám băi mán trên thÁ giãi có thß kÁ đÁn nh° BÅc Kinh - Trung Quçc, Bombay - Ân Đá, Kathmandu – Bangladesh các nghiên cću này th°ång tÃp trung đÁn phân tích thành phÅn hóa hãc trong băi, sau đó
áp dăng các ph°¢ng pháp thçng kê và mô hình nguén phát thÁi đß tìm ra mçi liên hã giữa néng đá băi, thành phÅn băi vãi nguén phát thÁi Mát sç nghiên cću và các đißm nóng ô nhiám này nh°: sự lan truyÃn băi trong không khí [8,
9], hoặc xu thÁ néng đá băi trong thåi gian dài th°ång tĉ 5 nm đÁn 10 nm [10, 11] Mát h°ãng nghiên cću khác đß cÃp đÁn ô nhiám thć cÃp hình thành
tĉ các muçi vô c¢ d°ãi d¿ng các sol khí làm gia tng néng đá PM2.5 Các ion này th°ång đ°āc gãi là các ion hòa tan (F-, Cl-, NO3-, SO42-, Na+, NH4+, Mg2+,
Ca2+ ), phát thÁi vào không khí do sÁn xuÃt công nghiãp, nông nghiãp, ho¿t đáng cąa con ng°åi và cÁ tự nhiên [7, 12, 13]
Nhóm nghiên cću đã sử dăng mô hình WRF-CAMx (Weather Research
& Forecasting Mode - Comprehensive Air Quality model with Extensions) đß đánh giá sự liên quan đÁn đóng góp cąa khí NH3 đÁn hàm l°āng băi PM2.5 KÁt
quÁ cho thÃy NH3đóng góp tĉ 31% đÁn 40% vào sự hình thành lên cation NH4+
và l°āng cation này chiÁm 10% trong thành phÅn băi PM2.5 Đéng thåi nghiên
cću cũng chß ra rằng, mặc dù ho¿t đáng công nghiãp ít thÁi ra NH3nh°ng l¿i là nguén chính phát thÁi ra NH4+ trong không khí [2, 14]
Hai mô hình RSM (Response Surface Model) và CMAQ (Community Multiscale Air Quality Model) đ°āc phát trißn bçi EPA đã đ°āc sử dăng đß đánh giá Ánh h°çng cąa sự phát thÁi khí NH3 lên sol khí vô c¢ (Inorganic Aerosol) ç phía tây Trung Quçc [4, 15] KÁt quÁ cąa nghiên cću này chß ra rằng
NH3 đóng góp tĉ 8-11% vào néng đá băi PM2.5 trong khi đó SO2 (9-11%) và
NOx (5-11%) Tuy nhiên, sự Ánh h°çng đÁn néng đá băi PM2.5 là không tuyÁn tính do các tiÃn chÃt ô nhiám luôn có xu h°ãng dách chuyßn tĉ n¢i có néng đá cao và n¢i có néng đá thÃp KÁt quÁ nghiên cću này cũng cho thÃy tĉ nm 1990 – 2005 l°āng NH3đã tng lên 90%, kèm theo đó thì l°āng NO3- và SO42- cũng
Trang 18tng lên khoÁng 50-60% Vì vÃy, các biãn pháp làm giÁm néng đá băi PM2.5 cÅn phÁi thực hiãn đéng bá giÁm NH3, SO2 và NOx
Nm 2013, Abdus Salam và nhóm nghiên đã tiÁn hành lÃy mÁu băi PM2.5 t¿i nóc tòa Khundkur Mukarram Hussain Khoa hãc, Đ¿i hãc Dhaka, Bangladesh trong 2 tháng (1/2013 và 2/2013) MÁu PM2.5đã đ°āc thu thÃp trên th¿ch anh bá lãc sāi vào ban ngày và ban đêm Các ion hòa tan trong n°ãc (sunfat, nitrat, photphat, clorua, bromua, natri, kali và canxi) đ°āc phân tích bằng SÅc ký ion (Model 881, Metrohm Ltd., Thăy S*) và quang kÁ ngãn lửa (Model PFP7, Jenway, Anh) KÁt quÁ cho thÃy khçi l°āng PM2.5 trung bình là 136,1μg/m3 vào ban ngày và 246,8 μg/m3 vào ban đêm vãi tëng khçi l°āng trung bình là 191,4 μg/m3 Néng đá PM2.5 vào ban đêm cao gÃp đôi so vãi ban ngày do nhiãt đá môi tr°ång thÃp vãi l°āng khí thÁi cao tĉ các ph°¢ng tiãn vÃn tÁi h¿ng nặng Tëng néng đá trung bình cąa sunfat, nitrat, photphat, bromua, clorua, natri, kali và canxi lÅn l°āt là 5,30; 7,75; 0,62, 0,16; 1,19; 1,30; 8,11 và 3,09 μg/m3 Néng đá cąa các ion hòa tan trong n°ãc vào ban đêm cao h¢n nhiÃu
so vãi ban ngày ngo¿i trĉ nitrat, bromua và kali Các thành phÅn ion hòa tan trong n°ãc ç Dhaka đóng góp khoÁng 15% khçi l°āng PM2.5 Phân tích tỷ lã cho thÃy natri và clorua chą yÁu tĉ muçi bißn Kali có nhiÃu nguén khác nhau ngoài đçt sinh khçi Sunfat và nitrat chą yÁu có nguén gçc tĉ nhiên liãu hóa th¿ch Đây là nghiên cću đÅu tiên và sự biÁn đëi ngày và đêm cąa các loài ion hòa tan trong n°ãc ç các chÃt d¿ng h¿t mán PM2.5 ç Bangladesh[16]
Mát sç đáa đißm ç L¿c D°¢ng, Tránh Châu và Bình S¢n ç Hà Nam, Trung Quçc đã đ°āc chãn đß khÁo sát các thành phÅn hóa hãc cąa vÃt chÃt d¿ng h¿t mán PM2.5 trong nghiên cću cąa Nan Jiang, Yue Guo và các cáng sự nm 2016 Tëng cáng 165 mÁu PM2.5 tĉ ba đáa đißm đã đ°āc thu thÃp tĉ tháng 10 nm
2014 đÁn tháng 7 nm 2015 Các ion vô c¢ hòa tan trong n°ãc, cacbon nguyên
tç và cacbon hữu c¢, và các nguyên tç khác trong PM2.5 đ°āc phân tích bằng sÅc ký ion, máy phân tích cacbon, và t°¢ng ćng là khçi phë plasma ghép cÁm ćng KÁt quÁ cho thÃy néng đá trung bình hàng nm cąa PM2.5 ç ba đáa đißm này cao h¢n đáng kß so vãi tiêu chu¿n chÃt l°āng không khí xung quanh quçc gia cąa Trung Quçc Néng đá PM2.5 trung bình theo mùa thay đëi vãi néng đá
PM2.5 thÃp nhÃt vào mùa hè Trong sç các đáa đißm này, néng đá ion SO4 2– và
NH4+ cao nhÃt đ°āc quan sát thÃy ç L¿c D°¢ng vãi néng đá NO3 – cao nhÃt
Trang 19đ°āc phát hiãn ç Tránh Châu Các ion SO4 2–, NO3 – và NH4+xuÃt hiãn d°ãi d¿ng (NH4)2SO4 và NH4NO3 Đçi vãi sự thay đëi theo mùa, néng đá Al, Fe và Ca cao nhÃt đã đ°āc quan sát thÃy vào mùa xuân ç Pingdingshan và mùa thu ç Tránh Châu và L¿c D°¢ng [17, 18]
Trong mát nghiên cću công bç gÅn đây nm 2020, Seokwon Kang và nhóm cáng sự đã nghiên cću đặc tr°ng cąa cacbon hữu c¢ hòa tan trong n°ãc (WSOC) và các thành phÅn ion cąa PM2.5 tĉ tháng 4 đÁn tháng 6/2016 t¿i đÁo Baengnyeong Nghiên cću sử dăng thiÁt bá lÃy mÁu h¿t thành chÃt lång (PILS) kÁt hāp vãi máy phân tích tëng cacbon hữu c¢ (TOC) và sÅc ký ion (IC) Néng
đá trung bình PM2.5 trong nghiên cću này là 23,8 ± 16,7 µg/m3, và giá trá trung bình cąa néng đá WSOC là 1,6 ± 1,5 µg/m3 Các hāp chÃt ion tng 3,8%, t¿o
ra bçi các phÁn ćng hóa hãc và phát thÁi tĉ nguén chính trong khu vực đô thá gÅn đó [19]
Nghiên cću Hui-hui Zhang và các đéng nghiãp nm 2018, các mÁu PM2.5 đ°āc thu thÃp vào mùa đông và mùa hè t¿i Hàng Châu, Trung Quçc Tính chÃt
và thành phÅn hóa hãc cąa PM2.5 đ°āc phân tích nhằm măc đích chß ra đác tính cąa PM2.5 đçi vãi tÁ bào phÁ quÁn cąa con ng°åi Các ion dung dách n°ãc đ°āc phân tích bằng sÅc ký ion Mát phÅn t° cąa mßi bá lãc mÁu đ°āc cÅt thành nhiÃu mÁnh và cho vào çng ly tâm làm s¿ch vãi 20 ml n°ãc siêu tinh khiÁt Sau
đó, các çng này đ°āc đặt trong bß n°ãc siêu âm trong 1 giå Dung dách chiÁt xuÃt đ°āc lãc qua bá lãc kích th°ãc 0,22 m và đ°āc phân tích bằng SÅc ký ion đa chćc nng ICS-3000 (Dionex ICS-3000, Thermo Scientific, USA) đß kißm tra 8 ion hòa tan trong n°ãc (Cl-, SO42-, NO3- , Na+, NH4+, K+, Mg2+ và
Ca2+) KÁt quÁ cho thÃy trong cÁ mùa đông và mùa hè, các hāp chÃt chính trong
các mÁu PM2.5 là các ion hòa tan trong n°ãc, đặc biãt là SO4 2−, NO3- và NH4+, tiÁp theo là các thành phÅn hữu c¢, trong khi các kim lo¿i nặng có mặt ç mćc thÃp h¢n [20, 21]
Nm 2019, tác giÁ Li Bai và các cáng sự đã tiÁn hành nghiên cću đặc đißm cąa các ion tén t¿i trong PM2.5 trong nhà khi dián ra Lá hái mùa xuân ç thành phç Tr°ång Xuân, đ°āc phân tích bằng ph°¢ng pháp sÅc ký ion KÁt quÁ cho thÃy các thành phÅn ion chính hòa tan trong n°ãc trong giai đo¿n trong nhà
và không đçt cháy là SO42- và Ca2+, và néng đá cąa Na+, K+, Mg2+, F-, Cl- NO3tng trong thåi đißm pháo hoa và pháo Mçi t°¢ng quan giữa NH4+ và SO42-
Trang 20-trong thåi kỳ phóng điãn và không đçt cháy lãn h¢n mçi t°¢ng quan giữa NH4+
và NO3-, NH4+đ°āc °u tiên kÁt hāp vãi SO42-, và các ion thć cÃp là chą yÁu ç d¿ng (NH4)2SO4 và NH4NO3 Phân tích căm và phân tích t°¢ng quan chß ra rằng các nguén ion hòa tan trong n°ãc trong PM2.5 trong nhà trong Lá hái mùa xuân có thß đ°āc phân thành bçn lo¿i Nguén đçt sinh khçi, nguén khí thÁi ô tô,nguén phát thÁi nhiãt điãn than và băi đÃt [20]
Nm 2019, Alex Huamán và các cáng sự tiÁn hành xác đánh néng đá
PM2.5 và các nguyên tç vi l°āng, các ion hòa tan trong n°ãc trong các mÁu đ°āc thu thÃp bên trong khu vực Thą đô Huancayo PM2.5 đ°āc xác đánh bằng ph°¢ng pháp trãng l°āng, và m°åi lm nguyên tç vi l°āng, và bÁy ion hòa tan trong n°ãc đ°āc phát hiãn bằng ph°¢ng pháp khçi phë plasma ghép cÁm ćng (ICP – MS), IC, t°¢ng ćng KÁt quÁ cho thÃy néng đá trung bình hàng nm cąa néng đá khçi l°āng PM2.5 dao đáng tĉ 3,4 đÁn 36,8 µg /m3(16,6 ± 6,8 µg/m3) t¿i các tr¿m giám sát PCA và HCA đã minh hãa rằng các nguén nguyên tç vÁt quan trãng nhÃt có nguén gçc tĉ nguén gçc tự nhiên (đÃt tái huyÃn phù) và các nguén ph°¢ng tiãn (đçt nhiên liãu, mài mòn lçp xe, mài mòn các thành phÅn cąa ô tô)[22, 23]
Trong nghiên cću và đặc đißm néng đá cąa các ion hòa tan trong n°ãc trong khí quyßn vÃt chÃt h¿t PM2.5 ç thành phç Th¿m D°¢ng cąa BAI Xue-yu
tĉ 4/2018 đÁn 1/2019 Phân tích t°¢ng quan đã đ°āc thực hiãn trên các thành phÅn bằng máy sÅc ký ion ICS - 5000 KÁt quÁ cho thÃy ion SO42- và NO3- trong néng đá PM2.5 t¿i thành phç Th¿m D°¢ng Ba vá trí ion NH4+chiÁm tëng sç cao h¢n néng đá ion lÅn l°āt chiÁm 35,2%; 34,7% và 11,6% Ng°åi ta thÃy rằng do đáa hình và khí hÃu đác đáo cąa Th¿m D°¢ng, mùa xuân ô nhiám nghiêm trãng h¢n Phân tích t°¢ng quan cho thÃy các d¿ng ion hòa tan chính trong PM2.5 ç Th¿m D°¢ng, thành phç là NH4NO3, KNO3, MgSO4, CaSO4, v.v.[24]
1.2.2 Tình hình nghiên c ąu bāi PM 2.5 trong n°ßc
Nhóm nghiên cću cąa GS Nghiêm Trung Dũng, Tr°ång Đ¿i hãc Bách Khoa Hà Nái đã sử dăng cÁm biÁn đo băi PM2.5 cąa hãng Panasonic đß đánh giá đặc tính cąa băi theo thåi gian Sau 1 nm đo néng đá băi t¿i Hà Nái tĉ tháng 7/2016 đÁn 6/2017, kÁt quÁ thu đ°āc tĉ cÁm biÁn có hã sç t°¢ng quan tçt
Trang 21vãi tr¿m quan trÅc tự đáng liên tăc (R2= 0.73), néng đá băi trung bình thu đ°āc cao nhÃt vào tháng 12 (62 µg/m3), thÃp nhÃt tháng 6 (19 µg/m3) KÁt quÁ nghiên cću cũng chß ra có 13 lÅn xuÃt hiãn s°¢ng mù vãi néng đá PM2.5 trong không khí cao h¢n 100 µg/m3 trong mùa khô (10/2016 – 7/2017) [25]
Nguén gçc ô nhiám băi cąa Hà Nái trong thåi gian lÃy mÁu đ°āc cho rằng liên quan trực tiÁp đÁn các ho¿t đáng phát thÁi tĉ đáa ph°¢ng Nghiên cću khác và thành phÅn hóa hãc cąa băi PM0.1, PM2.5 và PM10t¿i Hà nái [20, 22] cho thÃy các bon hữu c¢, nguyên tç cácbon và ô nhiám thć cÃp Ánh h°çng đÁn néng đá băi t¿i Hà Nái Thåi gian đçt r¢m r¿ quanh khu vực ngo¿i thành cũng làm gia tng néng đá băi
1.3 PH¯¡NG PHÁP SÄC KÝ ION
1.3.1 S Ãc ký ion
IC là mát phÅn cąa sÅc ký lång (LC) SÅc ký trao đëi ion dựa trên sự khác biãt cąa các phân tử gÅn nhau trao đëi ion vãi nhau trong chÃt phân tích NÁu các ion vô c¢ đ°āc tách ra và có thß đ°āc phát hiãn bçi các máy đo đá dÁn hoặc bằng các tia UV phát hiãn gián tiÁp sau đó cũng gãi là sÅc ký ion Nguyên tÅc cąa sự phân tách áp dăng trong sÅc ký trao đëi ion: trao đëi ion, hình thành cặp ion, ion lo¿i trĉ
Ph°¢ng pháp sÅc ký ion đ°āc xác đánh bçi c¢ chÁ tách t*nh hoặc tách đáng đ°āc sử dăng Ngày nay, sÅc ký trao đëi ion chß đ¢n giÁn là đ°āc gãi là sÅc ký ion, trong khi cặp sÅc ký ion (IPC) và sÅc ký ion lo¿i trĉ (IEC) đ°āc coi nh° là các ćng dăng chuyên sâu h¢n
IC là mát quá trình cho phép phân tách các ion hay các phân tử phân cực dựa trên tính chÃt cąa chúng SÅc ký trao đëi ion dựa trên hiãn t°āng trao đëi thuÃn nghách giữa các ion linh đáng cąa pha t*nh rÅn vãi các ion trong dung dách phân tích, khi cho dung dách này đi qua cát đ°āc n¿p đÅy pha t*nh Các pha t*nh trong tr°ång hāp này đ°āc gãi là chÃt trao đëi ion
Ion càng bá giữ m¿nh bçi pha t*nh thì càng ra muán h¢n Gradient: tng néng đá/điãn tích cąa dung môi rửa giÁi
Trang 22Hình 1 1 Phân tách các ion hoặc các phân tử phân cực
1.3.2 Nguyên t Ãc sÃc ký ion
Nguyên tÅc phân tách dựa trên sự trao đëi thuÃn nghách cąa các ion giữa các ion có trong mÁu và các ion có sẵn trong nhựa trao đëi ion Chą yÁu, quá trình phân tách trao đëi ion dián ra trong mát cát đ°āc phą bằng chÃt trao đëi ion
Các dạng sắc ký ion : Dựa vào điãn tích trên các phçi tử trao đëi ion, sÅc
ký trao đëi ion đ°āc chia thành hai lo¿i chính
- SÅc ký trao đëi anion: sÅc ký trao đëi anion sử dăng nhựa trao đëi ion tích điãn d°¢ng có ái lực vãi các phân tử điãn tích bà mặt âm tëng thß
- SÅc ký trao đëi cation: trong sÅc ký trao đëi cation, nhựa trao đëi ion tích điãn âm đ°āc sử dăng có ái lực vãi các phân tử có tëng điãn tích bà mặt d°¢ng
1.3.3 B Án ch¿t căa quá trình sÃc ký ion
SÅc ký ion dựa trên hiãn t°āng trao đëi thuÃn nghách giữa các ion linh đáng cąa phân tử t*nh rÅn vãi các ion trong dung dách phân tích, khi cho dung dách này đi qua cát đ°āc n¿p đÅy pha t*nh
IC đ°āc dựa trên mát phÁn ćng hóa hãc stoichiometric giữa các ion trong mát m¿ng l°ãi và mát chÃt rÅn thông th°ång mang theo các nhóm chćc nng
mà có thß sửa chữa các ion nh° là mát kÁt quÁ cąa điãn cực Trong tr°ång hāp đ¢n giÁn trong sÅc ký cation đây là những nhóm axit sulfonic, anion sÅc ký là amoni nhóm bÃc bçn Trong các ion lý thuyÁt vãi cùng bÁn chÃt có thß đ°āc
Trang 23trao đëi hoàn toàn thuÃn nghách giữa hai giai đo¿n Quá trình trao đëi ion dÁn đÁn mát điÃu kiãn cân bằng
Trao đëi Ion thông th°ång bao gém các giai đo¿n vững chÅc trên bà mặt
có các nhóm ion đ°āc cç đánh Bçi vì các điÃu kiãn cąa electroneutrality luôn luôn có mát điãn tích trái dÃu khi nhÃn ion trong vùng lân cÃn cąa các nhóm chćc nng Ion nhÃn th°ång bÅt nguén tĉ giai đo¿n di đáng và do đó còn đ°āc gãi là eluent ion NÁu mÁu đ°āc bë sung, trong đó có hai ion chÃt phân tích A-
và B- sau đó mát thåi gian ngÅn thay eluent ion E- và đ°āc giữ l¿i cç đánh tr°ãc khi chúng lÅn l°āt trao đëi ion eluent Đçi vãi anion sÅc ký kÁt quÁ này trong cân bằng thß héi phăc sau đây:
Resin – N+R3E- + A- ↔ resin -N+R3A- + E- (1) Resin – N+R3E- + B- ↔ resin -N+R3B- + E- (2)
Hình 1 2 Hình Ánh trao đëi cation và anion
1.3.4 Ch ¿t trao đái ion (ionit)
Ionit là các hāp chÃt polymer vô c¢ và hữu c¢ không tan có chća nhóm ho¿t đáng, bao gém ionit vô c¢ tự nhiên (nhóm zeolite, nhóm đÃt sét, nhóm glauconit, ) ionit vô c¢ tëng hāp (các aluminosilicate nh° permunit, zeolite)
và các ionit hữu c¢ tự nhiên (cellulose, lông thú, than bùn, than nâu ) và các ionit hữu c¢ tëng hāp, đ°āc gãi là nhựa trao đëi ion Các ionit vô c¢ và hữu c¢
tự nhiên ít đ°āc sử dăng trong thực tÁ vì có đá bÃn c¢ và đá bÃn hóa và khÁ nng trao đëi ion thÃp đ°āc sử dăng nhiÃu nhÃt là các ionit hữu c¢ tëng hāp chća nhựa trao đëi ion
Nhựa trao đổi ion
Trang 24Nhựa trao đëi ion đ°āc cÃu t¿o hāp chÃt polymer hữu c¢ gém các s°ån hydrocarbon (polystyrene) có mang các nhóm chćc chća ion có khÁ nng trao đëi, các nhóm chćc này nçi vãi các ion linh đáng bằng lực hút t*nh điãn Các nhựa trao đëi ion đ°āc chÁ t¿o bçi sự đéng trùng hāp giữa stiren vãi divinylbenzene có hàm l°āng thay đëi tĉ 1 đÁn 16% đß tng mćc liên kÁt ngang cąa polymer, dÁn dÁn chß tr°¢ng nç nh°ng không hòa tan trong n°ãc Các nhân benzene sau đó đ°āc gÅn vào các nhóm –SO3H đß t¿o nhựa cationit hoặc các nhóm amin –NR3+ t¿o nhựa anionit NÁu axit metacrylic đ°āc dùng thay thÁ cho styrene thì nhựa cationit axit yÁu –COOH đ°āc t¿o thành
Có hai lo¿i nhựa chính: cation (nhựa trao đëi cation), anion (nhựa trao đëi anion) Ngoài ra còn có các lo¿i ionit đặc biãt nh° ionit l°ÿng tính (trao đëi
cÁ anion và cation) ionit có chća nhóm t¿o phćc, Ionit chća nhóm oxy hóa khử, ionit lång và cÁ màng trao đëi ion
Hình 1 3 Thành phÅn cát trao đëi ion đ°āc cÃu t¿o hāp chÃt polymer
hữu c¢
Tính chất của nhựa trao đổi ion
Đá bÃn: trong công nghiãp th°ång sÁn xuÃt ionit ç d¿ng h¿t đ°ång kính 0,3-0,8 mm Trong phân tích đánh l°āng phÁi dùng ionit có h¿t rÃt đéng nhÃt
có đ°ång kính h¿t không lãn quá 0,2 mm Nói chung các ionit bÃn đçi vãi các tác dăng cąa kiÃm m¿nh, axit m¿nh không bá oxi hóa bçi các chÃt oxi hóa thông th°ång Tuy vÃy các chÃt oxi hóa m¿nh nh° dicromat, permanganat, axit nitric đặc, nóng (2,5M) s¿ phá hąy các ionit Các nhựa phenolfomandehit ít bÃn đçi
Trang 25vãi các chÃt oxi hóa h¢n nhựa polystyrene Peroxit hydro tác dăng chÃm vãi
các ionit
HÃp thă n°ãc: sự tr°¢ng phéng khi có tác dăng n°ãc hoặc các dung môi
khác thì các ionit bá tng thß tích lên Đó là hiãn t°āng tr°¢ng phéng Nguyên nhân là do sự xuÃt hiãn áp suÃt th¿m thÃu cao do sự chênh lãch và néng đá các
ion trong nhựa và trong dung môi
BÁn chÃt cąa nÃn và liên kÁt ngang: khi tng sç liên kÁt ngang thì nhựa
ít bá tr°¢ng phéng Ví dă mát nhựa polystyrol d¿ng H+ có sç liên kÁt ngang t°¢ng ćng vãi 5% divinylbenzen hÃp thă 1,5gam n°ãc/1gam nhựa, còn lo¿i 10% divinylbenzen thì hÃp thă 0,9 gam n°ãc
BÁn chÃt và néng đá dung dách ngoài: trong các dung dách chÃt điãn ly néng đá cao thì sự tr°¢ng phéng ít h¢n trong n°ãc hoặc trong các dung dách loãng Trong các dung môi phân cực m¿nh (H2O) thì sự tr°¢ng phéng xÁy ra m¿nh h¢n khi sử dăng các dung môi ít phân cực (dung môi hữu c¢)
MÃt đá điãn tích: Sự tr°¢ng phéng cũng tng lên khi tng dung l°āng trao đëi (tng mÃt đá điãn tích) Các ionit chća các nhóm ho¿t đáng vãi các ion hai hay ba điãn tích bá tr°¢ng phéng m¿nh h¢n ionit vãi các ion mát điãn tích Khi tng điãn tích ion đçi thì tr°¢ng phéng cąa ionit giÁm xuçng
Trao đëi ion: Các ionit có khÁ nng trao đëi vãi mãi ion có mặt trong dung dách PhÁn ćng trao đëi ion có thß bißu dián d°ãi d¿ng:
RH + K+ + Cl- -> RR + H+ + Cl- (cationit) (1.1)
2RH +Ca2+ + 2Cl- -> CaR2 + 2H+ + 2Cl-(d¿ng H+) (1.2)
ROH + H+ + NO3 -> RNO3 + H2O (anionit d¿ng OH) (1.3)
Cationit
Cationit chća nhóm ho¿t đáng là các anion R-, ion linh đáng là M+ anion
R- có thß là nhóm sulphonate, nhóm phosphate, carboxylate hoặc amino
diacetate
Trang 26Hình 1 4 CÃu trúc cationit Nhựa trao đëi cation đ°āc trao tëng hāp bằng ph°¢ng pháp ng°ng tă đÃu
là sÁn ph¿m phÁn ćng ng°ng tự cąa phenol hoặc dÁn xuÃt phenol vãi formalin
Do phenol chća OH- nên sÁn ph¿m thu đ°āc có tính axit rÃt yÁu và chß thích hāp làm viãc trong môi tr°ång kiÃm Đß khÅc phăc nh°āc đißm này, ng°åi ta đ°a vào m¿ng l°ãi không gian cąa cation các nhóm chćc khác nhau đß thu đ°āc cation acid m¿nh h¢n Các nhóm chćc đó có thß là nhóm sulphonate, nhóm phosphate, nhóm carboxylate hoặc nhóm amino diacetate nh° đã nói ç trên Cationit chća nhóm chćc nçi vãi nhân benzen có tính acid m¿nh h¢n so vãi cationit có nhóm chćc ç m¿ch nhánh Cationit đ°āc tëng hāp bằng ph°¢ng
pháp ng°ng tă bÃn đçi vãi các tia nh°ng không bÃn trong môi tr°ång có chÃt oxy hóa SÁn ph¿m thu đ°āc ç d¿ng khçi to, đa chćc, khó điÃu chßnh mćc liên kÁt ngang
Các cationit tëng hāp bằng ph°¢ng pháp trùng hāp monomer đ°āc °a chuáng h¢n các cationit ng°ng tă vì có đá bÃn hóa hãc, c¢ hãc và bÃn nhiãt cao, l¿i chß chća mát lo¿i nhóm chćc nên rÃt dá điÃu chßnh mćc liên kÁt ngang SÁn ph¿m thu đ°āc là các h¿t tròn nhå nên rÃt thuÃn tiãn khi sử dăng PhÁn ćng trùng hāp phë biÁn nhÃt là trùng hāp styrene vãi divinylbenzene (DVB) Ngoài styrene, còn có thß trùng hāp acid metacrylic hay acid acrylic vãi divinylbenzene đß sÁn xuÃt các cationit acid yÁu Muçn thu đ°āc các sÁn ph¿m cationit acid m¿nh h¢n, tiÁp tăc sulpho hóa (hoặc photphate hóa ) các sÁn ph¿m cationit acid yÁu nói trên
Anionit: Anionit có d¿ng R+X- vãi nhóm ho¿t đáng R+ th°ång là nhóm
amin Do có nhóm amin gÅn trên m¿ng l°ãi cao phân tử nên anionit mang tính base Đá base phă thuác vào đá base cąa nhóm amin (amin thẳng > ammoniac
Trang 27> amin th¢m; amin bÃc 4 > amin bÃc 3 > amin bÃc 2 > amin bÃc 1).( Anionit phë biÁn th°ång chća amin bÃc 4)
Anionit có thß đ°āc tëng hāp bằng ph°¢ng pháp ng°ng tă hoặc ph°¢ng pháp trùng hāp Đß tëng hāp anionit bằng ph°¢ng pháp thć nhÃt, ng°åi ta ng°ng tă amin m¿ch thẳng hoặc amin th¢m vãi formalin hoặc vãi halogenepoxy Anionit ng°ng tă có tính base yÁu, đá bÃn hóa hãc kém, không bÃn trong môi tr°ång chća các chÃt oxy hóa
Anionit đ°āc tëng hāp bằng ph°¢ng pháp trùng hāp có tính base m¿nh, bÃn hóa và bÃn nhiãt tçt l¿i đ¢n chćc nên đ°āc sử dăng ráng rãi h¢n anionit ng°ng tă Quá trình sÁn xuÃt anionit bằng ph°¢ng pháp trùng hāp đ°āc tiÁn hành bằng cách trùng hāp styrene hoặc dÁn xuÃt cąa styrene vãi divinylbenzene DVB (đã đ°āc chlometyl hóa) và tiÁp tăc amin hóa vãi trimetylamin hoặc dimetyletanolamin đß thu đ°āc anionit base m¿nh
Ionit lưỡng tính: Trên m¿ng l°ãi không gian cąa ionit l°ÿng tính vĉa chća
nhóm chćc acid vĉa chća nhóm chćc base nên có khÁ nng trao đëi cÁ cation lÁn anion Ionit l°ÿng tính cũng đ°āc tëng hāp bằng hai ph°¢ng pháp trùng hāp và ng°ng tă Ví dă đß tëng hāp ionit l°ÿng tính bằng ph°¢ng pháp trùng hāp, đÅu tiên trùng hāp styren hoặc clorua vinyl vãi DVB réi sau đó tiÁp tăc amin hóa và sulpho hóa sÁn ph¿m thu đ°āc Trong các lo¿i ionit, cationit sulphonate (- SO3H)
là cationit acid m¿nh, anionit amin tć là anionit kiÃm m¿nh (ho¿t đáng tçt trong mãi môi tr°ång acid, base, trung tính); cationit carboxylate (- COOH) là cationit acid yÁu (ho¿t đáng tçt trong môi tr°ång kiÃm); anionit amin tam, nhá, nhÃt là các anionit kiÃm yÁu (ho¿t đáng tçt trong môi tr°ång acid)
Trang 28khác biãt vãi điÃu kiãn lúc gÅn hāp chÃt vào nhựa Các hāp chÃt bÅt đÅu tách råi khåi nhựa ç khoÁng 0,5 đ¢n vá pH so vãi đißm đẳng điãn cąa nhựa trao đëi
pK a và pI : Khi bÅt đÅu tiÁn hành sÅc ký , pha di đáng th°ång là mát dung dách đãm đß nó có thß rửa và hß trā các ionit đ¿t tr¿ng thái cân bằng, Có mát quy tÅc chãn pH cąa dung dách đãm là nó phÁi nằm giữa hằng sç pKa và đißm đẳng điãn pI bÃt kß nó là trao đëi anion hay cation
Gradient muçi và step gradient : Ngoài viãc sử dăng pH nh° là pha đáng, thì các gradient muçi cũng cung cÃp néng đá muçi tuyÁn tính tng dÅn đß phân tách các thành phÅn Step gradient là mát ph°¢ng pháp cÁi tiÁn mà ta có thß sử dăng ph°¢ng đ¢n giÁn nh°ng hiãu quÁ đß giÁi rửa các mÁu khác nhau tùy thuác vào néng đá muçi đ°āc xác đánh ç gradient tuyÁn tính
SÅc ký ion đ°āc coi là công că không thß thiÁu trong phòng thí nghiãm phân tích hiãn đ¿i Hßn hāp phćc t¿p cąa anion hoặc cation th°ång có thß đ°āc tách ra và đánh l°āng cąa các ion riêng lẻ đ°āc đo trong khoÁng thåi gian t°¢ng đçi ngÅn
Các chÃt d¿ng h¿t có thß hít phÁi là chÃt ô nhiám chính cąa môi tr°ång
đô thá Mặc dù vÃt chÃt d¿ng h¿t (PM2.5) vãi kích th°ãc h¿t f 2,5μm có hàm l°āng thÃp trong khí quyßn, nó giàu mát sç l°āng lãn các chÃt đác h¿i và có h¿i tén t¿i lâu trong bÅu khí quyßn và có khoÁng cách vÃn chuyßn dài PM2.5 có thành phÅn phćc t¿p, bao gém cÁ các h¿t sol khí chính và các h¿t sol khí thć cÃp đ°āc t¿o ra bçi các phÁn ćng hóa hãc trong khí quyßn cąa các phân tử khí khác nhau, chẳng h¿n nh° nitrat, sunfat, muçi amoni Các ion hòa tan trong n°ãc này là thành phÅn chính góp mặt tán x¿ ánh sáng nhìn thÃy, và cũng là yÁu tç chính làm tng l°āng h¿t néng đá vÃt chÃt, chiÁm tỷ trãng lãn trong
PM2.5 Nghiên cću các đặc đißm phân bç cąa các ion hòa tan trong n°ãc trong
PM2.5có ý ngh*a lãn đçi vãi viãc theo dõi nguén gçc cąa PM2.5 [20]
Trang 29Ch°¢ng 2 ĐàI T¯þNG VÀ PH¯¡NG PHÁP NGHIÊN CĄU
2.1 ĐæI T¯ĀNG NGHIÊN CĆU
Đçi t°āng nghiên cću trong luÃn vn này là 6 thành phÅn gém 3 cation (NH4+, K+ và Na+) và 3 anion (Cl-, NO3- và SO42-) cąa băi PM2.5 Các ion này còn đ°āc gãi là nhóm ion hòa tan trong n°ãc, nó đặc tr°ng cąa thành phÅn băi
có nguén gçc tĉ công nghiãp nh° NO3- và SO42- do ho¿t đáng đçt nhiên liãu sinh ra NO2 và SO2 Bằng chu trình N và S kÁt hāp vãi phÁn ćng quang hóa trong không khí s¿ t¿o ra NO3- và SO42- NH4+ có nguén gçc tĉ nông nghiãp và công nghiãp hóa chÃt phân bón, trong sç đó, khí NH3 phát thÁi tĉ ho¿t đáng nông nghiãp và chn nuôi đóng góp vào thành băi PM2.5 d°ãi d¿ng sol khí chća các muçi (NH4)2SO4, NH4Cl và NH4NO3 [18] Các ion K+, Na+ và Cl-đ°āc cho
là có liên quan đÁn đçt r¢m r¿ sau thu ho¿ch và h¢i muçi tĉ gió bißn Các cation
và anion này là những ion đặc tr°ng và chiÁm thành phÅn lãn đóng góp vào viãc gia tng néng đá băi PM2.5 trong không khí
Ph¿m vi nghiên cću: MÁu băi PM2.5 đ°āc lÃy t¿i tÅng 3 toà nhà A30 Viãn công nghã môi tr°ång, 18 Hoàng Quçc Viãt, Hà Nái Trong thåi gian tĉ 4/5 -1/6 đo liên tăc ban ngày và ban đêm
2.2 THIÀT Bà VÀ HÓA CHÂT
Trang 30- Axit HNO3
- Muçi Na2CO3, NaHCO3
- ChÃt chu¿n các anion Cl-, NO3-, SO42- và chÃt chu¿n các cation Na+,
NH4+, K + Các dung dách chu¿n đ°āc pha tĉ các muçi chu¿n chu¿n phân tích cąa hãng Merk, có đá tinh khiÁt cao
2.3 PH¯¡NG PHÁP NGHIÊN CĆU
2.3.1 Ph°¢ng pháp l¿y m¿u và xÿ lý m¿u bāi
MÁu băi PM2.5 đ°āc lÃy t¿i tÅng 3 toà nhà A30 Viãn công nghã môi tr°ång, 18 Hoàng Quçc Viãt, Hà Nái bằng thiÁt bá Sibata HV-500R Máy lÃy
mÁu băi thß tích lãn Sibata HV – 500R có khoÁng thß tích hút tĉ 200 – 800 l/phút, phă trā đÅu lÃy mÁu băi PM2.5, giÃy lãc băi tròn, đ°ång kính 110 mm Chąng lo¿i giÃy lãc sāi thuỷ tinh GB – 100R SIBATA Chßnh l°u l°āng b¢m hút 200 l/phút ĐÅu hút khí phÁi đ°āc đặt sao cho tránh xa đ°āc mãi ch°ãng ng¿i vÃt, đ°āc đặt trên bà mặt bằng phẳng
Ph°¢ng pháp lÃy mÁu và tiêu chu¿n lÃy mÁu đ°āc tham khÁo trên các nghiên cću và băi PM2.5 [26]
Chu¿n bá giÃy lãc tr°ãc khi lÃy mÁu: SÃy giÃy lãc ç 150ðC trong 2 giå sau đó bå ra đß nguái ç nhiãt đá phòng và đß trong bình hút ¿m 24 giå đÁn khçi l°āng không đëi GiÃy lãc đ°āc cân 2 lÅn vào 2 ngày khác nhau trên cân có đá chính xác 5 sç, lÃy giá trá trung bình tr°ãc khi lÃy mÁu Sau khi lÃy mÁu: GiÃy lãc đ°āc bãc bằng phoi nhôm và đß l¿i trong bình hút ¿m 24 giå Khi khçi l°āng giÃy băi không đëi, tiÁn hành cân t°¢ng tự nh° tr°ãc khi lÃy mÁu Khçi l°āng băi thu đ°āc s¿ tính bằng khçi l°āng trung bình cąa 2 lÅn cân) sau lÃy mÁu và tr°ãc khi lÃy mÁu Néng đá băi trong không khí đ°āc tính bằng µg/m3
tëng thß tích không khí đã hút
Sau thåi gian lÃy mÁu cÅn thiÁt, tÅt máy Dùng panh gÅp giÃy lãc vào bao Ghi chép thông tin lÃy mÁu: Các thông tin ghi trên biên bÁn lÃy mÁu bao gém thåi gian kÁt thúc và lÃy mÁu, l°u l°āng trung bình, nhiãt đá, áp suÃt khí quyßn, gió, h°ãng gió& phăc vă công tác tính toán kÁt quÁ và đánh giá kÁt quÁ nghiên cću
Trang 31Vận chuyển và bảo quản mẫu: TÅt máy khi kÁt thúc quá trình lÃy mÁu,
gÅp giữ giÃy lãc c¿n thÃn, tránh ch¿m hoặc gây h° hång bà mặt giÃy lãc, nÁu không có thß Ánh h°çng đÁn chÃt l°āng kÁt quÁ mÁu GiÃy lãc đ°āc bÁo quÁn trong tĉng gói giÃy b¿c và túi miÁt đựng háp riêng, có dán nhãn că thß và chçng băi b¿n Toàn bá mÁu đ°āc đặt vào háp đựng mÁu hiãn tr°ång đß tránh sự nhiám b¿n KÁt thúc tĉng ngày quan trÅc, mÁu cÅn đ°āc đ°a ngay và phòng thí nghiãm, tránh tçi đa rung lÅc và sự va ch¿m cąa mÁu vãi điÃu kiãn bÃt lāi bên ngoài Sau khi cân tính toán khçi l°āng băi, giÃy lãc cÅn đ°āc bÁo quÁn mÁu trong tą (-20ðC) phân tích thành phÅn cation và anion sãm nhÃt có thß
sç liãu đ°āc cung cÃp và đng tÁi mián phí
2.3.3 Ph°¢ng pháp phân tích sÃc ký ion – IC
Phân tích ion đ°āc thực hiãn bằng máy sÅc ký ion Shimadzu Phát hiãn cation đ°āc thực hiãn trên cát Shim Park SC Pha đáng là dung dách HNO3 0,02 mol/L, ç tçc đá dòng 0,75 ml/ phút Anion đ°āc phát hiãn bằng cách sử dăng cát tách Shim Park SA Pha đáng là hßn hāp dung dách 1mmol/l Na2CO3 và 2,7 mmol/l NaHCO3 vãi tçc đá dòng 0,75ml/phút Viãc xác đánh 6 ion hòa tan chính trong n°ãc trong bá lãc PM2.5 đ°āc thực hiãn riêng biãt (Na+, NH4+, K+,
Cl-, NO3-, SO42- )
Các bước chuẩn bị mẫu khi phân tích ion
- B°ãc 1: Sử dăng çng nhựa 10 ml s¿ch khô
- B°ãc 2: LÃy ½ mÁu giÃy băi thu đ°āc cho vào trong çng, sau đó thêm 10ml n°ãc cÃt 2 lÅn đã lãc qua màng lãc 0,45µm
- B°ãc 3: Mang çng mÁu thu đ°āc đi siêu âm trong thåi gian 30 phút, măc đích rung siêu âm làm hòa tan hoàn tan các ion tĉ băi trên giÃy lãc và n°ãc
Trang 32- B°ãc 4: Sau khi siêu âm çng mÁu xong, sử dăng màng lãc 0,45µm đß hút mÁu cho vào çng đựng trong khay mÁu (ghi rõ thć tự các mÁu đựng trong khay mÁu
đß tránh nhÅm lÁn sç liãu)
Các bước thực hiện khi phân tích trên thiết bị sắc ký ion
- B°ãc 1: Khçi đáng và cài đặt các điÃu kiãn cho thiÁt bá
- B°ãc 2: Hiãu chßnh điÃu kiãn cąa thiÁt bá (tuning): Viãc hiãu chßnh nhằm măc đích mang l¿i đá nh¿y tçi °u và tçi °u đá phân giÁi
- B°ãc 3: Phân tích mÁu: Sử dăng ph°¢ng pháp phân tích đã đ°āc cÃp nhÃt thåi gian l°u Phát hiãn các chÃt dựa trên thåi gian l°u, đánh l°āng bằng đ°ång chu¿n có sẵn trong c¢ sç dữ liãu Thực hiãn quá trình phân tích mÁu theo hai
cách: Đo mÁu đ¢n (Sample login) hoặc tự đáng đo nhiÃu mÁu theo thć tự (Batch Processing)
- B°ãc 4: XuÃt kÁt quÁ đo: Sau khi máy ch¿y xong mÁu và xuÃt ra file kÁt quÁ
2.3.4 Ph°¢ng pháp xÿ lý sá lißu và phân tích tháng kê
Sử dăng phÅn mÃm trā giúp Microsolf Excel 2007, Minitab 16® Statistical Software (Minitab Inc.) Ph°¢ng pháp xử lý sç liãu thçng kê đ°āc
dùng đß đánh giá đá lặp, đá tin cÃy cąa phép đo Mát sç đ¿i l°āng thçng kê sử
dăng trong xử lý sç liãu:
Trang 33LOQ = 3,33.LOD (2.5)
Đá chính xác cąa phép đo: Theo ISO, đá chính xác cąa phép đo đ°āc đánh giá qua đá đúng và đá chăm Đá chăm là mćc đá gÅn nhau cąa các giá trá riêng lẻ cąa các phép đo lặp l¿i Đá đúng là mćc đá gÅn nhau cąa giá trá phân tích vãi giá trá thực Đá đúng đ°āc bißu dián d°ãi d¿ng sai sç tuyãt đçi hoặc sai sç t°¢ng đçi Sai sç đ°āc tính theo công thćc:
%X = |þ�㕖 2þ�㕡|
þ�㕡 100% (2.6)
%�㕋�㕡�㕏 =∑Ā�㕖=1%Ā�㕖
�㕛 (2.7) Trong đó: %X: Sai sç phÅn trm t°¢ng đçi
Si: giá trá đo đ°āc t¿i mßi lÅn đo i
St: giá trá tìm đ°āc theo lý thuyÁt (đ°ång chu¿n)
Trong đó: Stb: Néng đá trung bình, n: sç lÅn đo, S: đá lãch chu¿n
CV: hã sç biÁn đáng cąa phép đo
+ KhoÁng tin cÃy: ñZ hay xñZ (2.10)
Vãi c¢ sç mÁu bé, σ chính là S hoặc SRD
Trong nghiên cću này vãi xác suÃt tin cÃy là 96%, t°¢ng ćng vãi Z = 2 (quy tÅc 2σ) đ°āc sử dăng đß đánh giá đá tin cÃy cąa phép đo
2.3.5 Ph°¢ng pháp đánh giá đß răi ro tßi sąc khße con ng°ái
Có nhiÃu ph°¢ng pháp phân tích đánh giá mćc đá rąi ro cho con ng°åi khi tiÁp xúc và ph¢i nhiám vãi đéng đá băi đã đ°āc áp dăng, phë biÁn nhÃt có thß kß đÁn ph°¢ng pháp tính toán l°āng hÃp thă vào c¢ thß hàng ngày DI và nguy c¢ mÅc các bãnh lý (không ung th°) HQs và nguy c¢ ung th° Rs đ°āc
Trang 34tính toán và đánh giá Chß sç DI đ°āc xác đánh theo đà xuÃt tĉ Besis và cáng
sự [27]
DIbăi (ng kg b/w/ngày) =ÿ.�㔼āĂ.�㔼ý.ýþ
þÿ (2.11) Trong đó: C là néng đá S ion trong băi ç các đáa đißm nghiên cću; EF là tß lã phÅn trm thåi gian ç t¿i nhà; IR và AB là tçc đá trung bình hít băi và khÁ nng hÃp thă các chÃt ô nhiám trong c¢ thß ng°åi BW là trãng l°āng trung bình cąa c¢ thß Tuy nhiên ph°¢ng pháp này cũng có mát sç yÁu đißm nh° trãng l°āng c¢ thß càng cao thì nguy c¢ rąi ro càng thÃp điÃu đó là ch°a hoàn toàn chính xác, vì những ng°åi có trãng l°āng c¢ thß lãn đéng ngh*a vãi viãc hít thç hay dung n¿p l°āng thćc n lãn h¢n
Trong nghiên cću này, l°āng mÁu thu thÃp đ°āc là không khí môi tr°ång xung quanh ç ngoài tråi Vì vÃy, ph°¢ng pháp tính Chß sç ELCR (Excess Lifetime Cancer Risk) rąi ro v°āt ng°ÿng có thß gây ung th° và HQ (Hazrad quotient) mćc đá rąi ro đçi vãi những chÃt không gây ung th° cho con ng°åi lao đáng, ho¿t đáng ngoài tråi bá rąi ro mÅc bãnh, Ánh h°çng đÁn sćc khåe trong điÃu kiãn néng đá băi mán PM2.5t°¢ng ćng [28]
Chß sç ELCR đ°āc tính toán dựa trên công thćc sau:
ELCR = LADD SF (2.12) Trong đó, LADD là l°āng trung bình hàng ngày (µg/kg – ngày), hã sç SF tính bằng đ¢n vá (kg – ngày/µg)
LADD = (C IR ED EF)
Trong đó: C là néng đá PM2.5 (µg/m3); IR tỷ lã hít thç (m3/ngày); ED thåi gian ph¢i nhiám (nm); EF là tÅn suÃt ô nhiám (ngày/nm); BW trãng l°āng c¢ thß (kg); AT thåi gian ph¢i nhiám trung bình
Các b°ãc tính toán chi tiÁt và đánh giá mćc đá rąi ro s¿ đ°āc trình bày că thß trong phÅn kÁt quÁ và biãn luÃn ç ch°¢ng 3 cąa luÃn vn này