Đánh giá mức Độ Ô nhiễm và Đánh giá rủi ro Đến sức khỏe con người của pahs trong bụi pm10 thu Được tại một số vị trí Ở tp hồ chí minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTTHÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG GVHD: NGUYỄN DUY ĐẠT SVTH: NGUYỄN ANH LỘC TRƯƠNG THỊ KIM THOA ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

GVHD: NGUYỄN DUY ĐẠT SVTH: NGUYỄN ANH LỘC

TRƯƠNG THỊ KIM THOA

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM VÀ ĐÁNH GIÁ RỦI RO ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƯỜI CỦA PAHs TRONG BỤI PM10 THU ĐƯỢC TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ Ở TP HỒ CHÍ MINH

PM 10 THU ĐƯỢC TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ

Ở TP HỒ CHÍ MINH

GVHD: TS Nguyễn Duy Đạt SVTH: Nguyễn Anh Lộc 20150078

Trương Thị Kim Thoa 20150100

Thành phố Thủ Đức, tháng 7 năm 2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

- -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM VÀ ĐÁNH GIÁ RỦI RO ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƯỜI CỦA PAHs TRONG BỤI

PM 10 THU ĐƯỢC TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ

Ở TP HỒ CHÍ MINH

GVHD: TS Nguyễn Duy Đạt SVTH: Nguyễn Anh Lộc 20150078

Trương Thị Kim Thoa 20150100

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trương Thị Kim Thoa MSSV: 20150100

1 TÊN ĐỀ TÀI: Đánh giá mức độ ô nhiễm và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người của PAHs trong PM10 thu được tại một số vị trí ở TP Hồ Chí Minh.

Lĩnh vực:

Nghiên cứu  Thiết kế ☐ Quản lý ☐

2 NỘI DUNG VÀ NHIỆM VỤ

- Mẫu PM10 được lấy tại 5 vị trí với các đặc trưng sử dụng năng lượng khác nhau tại khu vực TP Hồ Chí Minh

- Đánh giá đặc trưng ô nhiễm PM10 và PAHs tại 5 vị trí đặc trưng sử dụng năng lượng khác nhau

- Đánh giá nồng độ PM10 và PAHs trong và ngoài nhà tại một số vị trí lấy mẫu ở TP Hồ Chí Minh trong vòng một năm

- So sánh đặc trưng trong và ngoài nhà nhà tại một số vị trí đặc trưng (nhà nấu ăn bằng củi, gas, điện, giao thông, chùa) tại TP Hồ Chí Minh

- Sử dụng các công thức tính toán để đánh giá rủi ro sức khỏe con người thông qua PAHs trong PM10 được khuyến cáo bởi US EPA

3 THỜI GIAN THỰC HIỆN: từ 01/07/2023 đến 30/06/2024

4 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Duy Đạt

Đơn vị công tác: Khoa Công nghệ Hóa Học và Thực Phẩm – Trường Đại học Sư Phạm

Kỹ Thuật TP HCM

Tp Thủ Đức, ngày tháng năm 2024

TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

ĐÁNH GIÁ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đồ án: Đánh giá mức độ ô nhiễm và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người của PAHs trong PM 10 thu được tại một số vị trí ở TP Hồ Chí Minh

Sinh viên: Nguyễn Anh Lộc MSSV: 20150078

Trương Thị Kim Thoa MSSV: 20150100

Thời gian thực hiện từ 01/07/2023 đến 30/06/2023

Ngày Nội dung thực hiện Nội dung điều chỉnh Chữ ký

01/08/2023 Xử lý giấy lọc để tiến hành lấy

mẫu 10/07/2023 -

10/06/2024

Thực hiện lấy mẫu bằng thiết bị lấy mẫu bụi trong và ngoài nhà

15/10/2023 Báo cáo số liệu nồng độ bụi cho

giảng viên hướng dẫn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

08/04/2023 Báo cáo quy trình phân tích mẫu

theo kết quả mẫu lặp, mẫu trắng 08/04/2024 -

10/04/2024

Thực hiện phân tích lại các mẫu trắng, mẫu lặp và mẫu chuẩn 12/04/2024 -

20/04/2024

Tiền xử lý hóa chất, dụng cụ trước khi phân tích PAHs

10/04/2024-10/05/2024 Phân tích PAHs trong PM10

11/05/2024 Báo cáo tiến độ phân tích, kết quả

16/06/2024 Nộp luận văn sửa những phần đã

20/06/2024

-25/06/2024

Giải thích kết quả và biện luận kết quả phân tích của PAHs trong và ngoài nhà

Lập bảng và vẽ thêm nhiều biểu đồ khác

29/06/2024 Nộp luận văn cho giáo viên hướng

dẫn sửa, kiểm tra đạo văn

Sửa lỗi đạo văn

30/06/2024 Báo cáo luận văn trước giáo viên

hướng dẫn 01/07/2023 Nộp luận văn chính thức

Ngày tháng năm 2024

Giảng viên hướng dẫn

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

(Mẫu dùng cho cán bộ hướng dẫn ĐATN)

Người nhận xét (học hàm, học vị, họ tên): TS Nguyễn Duy Đạt

Cơ quan công tác: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh

Sinh viên được nhận xét: Nguyễn Anh Lộc MSSV: 20150078

Trương Thị Kim Thoa MSSV: 20150100

Tên đề tài: Đánh giá mức độ ô nhiễm và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người của PAHs trong PM10 thu được tại một số vị trí ở TP Hồ Chí Minh

2) Mục tiêu và nội dung (Làm rõ tính cấp thiết của đề tài; Mục tiêu, nội dung nghiên cứu phù hợp)

Mục tiêu nghiên cứu rõ ràng, tuy nhiên, cần làm rõ đã có nhiều nghiên cứu tương tự hay chưa

để nhấn mạnh tầm quan trọng của nghiên cứu này

Nội dung nghiên cứu nhiều, phù hợp với luận văn ĐH

3) Các ưu điểm chính của đồ án (Tổng quan tài liệu, cơ sở nghiên cứu, Phương pháp nghiên cứu, kết

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

Tổng quan tài liệu đầy đủ, cụ thể Phương pháp nghiên cứu phù hơp với mục tiêu nghiên cứu của đề tài Kết quả thảo luận phù hợp, có giải thích và trích dẫn liên hệ với các nghiên cứu khác có liên quan

Kết quả của đồ án đáng tin cậy và là kết quả nghiên cứu mới mà trước đây chưa thực hiện nên

có ý nghĩa về mặt khoa học

4) Các nhược điểm chính của đồ án (Tổng quan tài liệu, cơ sở nghiên cứu, Phương pháp nghiên cứu,

kết quả thảo luận, Kết luận kiến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục,…)

Tổng quan tài liệu còn nhiều chỗ chưa liên kết với nhau Phương pháp nghiên cứu cần trình bày cụ thể và rõ ràng hơn Kết luận kiến nghị chưa cụ thể

5) Thái độ, tác phong làm việc

Thái độ và tác phong làm việc tốt, tuy nhiên nhiều lúc chưa tập trung lắm vào việc làm luận văn

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

(Mẫu dùng cho cán bộ đọc phản biện đồ án thuộc lĩnh vực nghiên cứu/ quản lý)

Người đánh giá (học hàm, học vị, họ tên): TS Nguyễn Văn Trực

Cơ quan công tác: Khoa Môi Trường – Đại học Sài Gòn

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Lộc MSSV: 20150078

Trương Thị Kim Thoa 20150100

Tên đề tài: Đánh giá mức độ ô nhiễm và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người của PAHs

trong PM10 thu được tại một số vị trí ở TP Hồ Chí Minh

❖ Trang 2 cách trình bày từ viết tắt PAH

❖ Trang 6: mở đầu chương nên qua trang mới

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

3) Tổng quan (Tổng quan đầy đủ các vấn đề liên quan trực tiếp đến đề tài (chú ý tổng quan các nghiên cứu

trong và ngoài nước); Trình bày trích dẫn và liệt kê tài liệu tham khảo đúng quy định)

Nhận xét:

❖ Tổng quan các nghiên cứu trong nước còn khiêm tốn

❖ Các hình ảnh cần ghi rõ nguồn tài liệu tham khảo

Sau phần tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước cần rút ra nhận xét, kết luận

Chương 2, mục 2.1 trình bày lại, tác giả chưa thể hiện rõ nội dung nghiên cứu

5) Kết quả thảo luận (Kết quả thu được đáp ứng mục tiêu, nội dung của đề tài, Xử lý số liệu và thảo luận,

đánh giá số liệu, có nhận xét đối chiếu các nghiên cứu liên quan)

6) Kết luận – Kiến nghị và Tính khả thi của đề tài (Kết luận ngắn gọn, súc tích, đáp ứng được

mục tiêu, nội dung đề ra, phù hợp với kết quả thu được)

Nhận xét:

❖ Kết luận ngắn gọn, súc tích, đáp ứng nội dung đề ra Tuy nhiên cần trình bày rõ theo không gian trong nhà và ngoài nhà

❖ Đoạn 2 phần kết luận nêu kết quả, không cần giải thích chi tiết

❖ Mục kiến nghị: sử dụng văn phong viết

❖ Chỉnh sửa lại phần tóm tắt, bổ sung kết luận trong phần tóm tắt

❖ Phương pháp nghiên cứu cần trình bày lại

❖ Hình vị trí lấy mẫu bổ sung tọa độ

BÁO CÁO NỘI DUNG ĐƯỢC ĐIỀU CHỈNH

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Lộc MSSV: 20150078

Trương Thị Kim Thoa MSSV: 20150100

Tên đề tài: Đánh giá mức độ ô nhiễm và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người của PAHs trong PM10 thu được tại một số vị trí ở TP Hồ Chí Minh

NỘI DUNG CHI TIẾT

STT Nội dung được yêu cầu Trang

Báo cáo điều chỉnh

Có Không Nội dung – trang (dựa trên

báo cáo chính thức)

1 Lỗi chạy trang 3,4,9 ☒ ☐ Chỉnh sửa lại số trang

2 Lỗi đánh máy, font chữ PM10,

3 Mục lục, hình và bảng ☒ ☐ Chỉnh sửa mục lục

4 Bổ sung kết luận tổng quan

trong và ngoài nước 37 ☒ ☐ Đã bổ sung

5 Các hình ảnh cần bổ sung tài

6 Trình bày lại mục 2.1 40 ☒ ☐ Đã chỉnh sửa

7 Chỉnh sửa đoạn 2 kết luận và

Ngày tháng năm 2024

Giảng viên hướng dẫn Người viết

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp với đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người của PAHs trong PM 10 thu được tại một số vị trí ở TP Hồ Chí Minh” là kết quả không ngừng cố gắng của cả Thầy và trò chúng em đã cập bến an toàn Lời đầu tiên, chúng

em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy hướng dẫn TS Nguyễn Duy Đạt đã tận tình chỉ dạy, không ngại khó khăn để dìu dắt chúng em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Những lúc chúng em làm chưa đúng, chưa theo ý của Thầy, làm Thầy giận, chúng em thật sự xin lỗi Thầy nhiều Sự ân cần và nhiệt huyết của Thầy giúp chúng em có thêm động lực to lớn để vượt qua những lúc vấp ngã, nản lòng, muốn bỏ dỡ để hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Chúng em xin gửi lời cảm ơn với Thầy, Cô trong bộ môn Công nghệ Kỹ thuật Môi trường

đã hết lòng, tạo điều kiện tuyệt đối, dạy bảo, truyền đạt những kiến thức chuyên ngành quan trọng, những kinh nghiệm tích lũy để chúng em vững vàng kiến thức Trong quá trình học trên lớp các Thầy, Cô trong bộ môn còn vô cùng thân thiện và dễ gần khiến cho chúng em rất hứng thú trong những bài giảng để tiếp thu bài tốt nhất Ngoài giờ học, các Thầy, Cô còn định hướng công việc sau, hỗ trợ chúng em tìm kiếm chỗ thực tập, công ty tốt để sinh viên có một môi trường tốt nhất sau khi tốt nghiệp Xin cảm ơn hai cô Huệ và cô Lệ quản phòng Thí nghiệm ngành Môi trường và Hóa học đã tạo điều kiện cho chúng em làm thí nghiệm hoàn thành đúng hạn

Chúng em rất vô cùng biết ơn gia đình anh Thiên, anh Bắc và chị Trúc và sư thầy chùa Phước Tường đã cho chúng em đặt máy lấy mẫu trong suốt một năm làm đồ án tốt nghiệp Hai bạn Phan Minh Quân và Võ Thị Yến Linh đã đồng hành, giúp đỡ cùng chúng em từ những ngày đầu cho tới ngày bảo vệ luận văn, cùng vượt qua khó khăn Đặc biệt là em cảm ơn gia đình đã hỗ trợ và động viên chúng em trong suốt quá trình Trong quá trình hoàn thiện luận văn tốt nghiệp, không tránh khỏi những thiếu sót , chúng em rất mong muốn được sự góp ý và nhận xét để bài luận có thể hoàn chỉnh hơn Chúng em xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi là Nguyễn Anh Lộc (20150078) và Trương Thị Kim Thoa (20150100) là sinh

viên khóa 2020 chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Môi trường

Chúng tôi xin cam đoan, đồ án tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu của chúng tôi, do

chính chúng tôi thực hiện một cách nghiêm túc và trung thực dưới sự hướng dẫn và giám sát

của thầy TS Nguyễn Duy Đạt Tất cả các kết quả, dữ liệu phân tích được báo cáo trong nghiên

cứu này được trình bày một cách logic và minh bạch Giảng viên hướng dẫn của chúng tôi –

TS Nguyễn Duy Đạt được toàn quyền sử dụng kết quả của công trình nghiên cứu này

Các thông tin tham khảo trong đề tài này được thu thập từ những nguồn đáng tin cậy, đã

được kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được chúng tôi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng ở phần

Danh mục tài liệu tham khảo Các kết quả nghiên cứu trong đồ án này là do chính chúng tôi

thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác

Chúng tôi xin được lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này

TP Thủ Đức, ngày 01 tháng 07 năm 2024 Nhóm sinh viên

Nguyễn Anh Lộc Trương Thị Kim Thoa

TÓM TẮT

Hiện nay không khí tại TP Hồ Chí Minh đang bị ô nhiễm vô cùng nghiên trọng, đặc biệt là ô nhiễm PAHs Ô nhiễm không khí không chỉ ở ngoài nhà mà trong nhà cũng rất ô nhiễm nhưng lại ít được quan tâm đến Trong nghiên cứu này, để xác định được mức độ ô nhiễm không khí, nhóm đã thực hiện quá trình lấy mẫu bụi trong và ngoài nhà tại các vị trí

có những nguồn phát thải đặc trưng nhằm mục đích đánh giá sự ô nhiễm của PAHs và PM 10 Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ PM 10 đối với mẫu ngoài nhà cao nhất là BC và thấp nhất là KN, các mẫu trong nhà BC là cao nhất và thấp nhất là UTE Kết quả nồng độ PAHs tại các vị trí trong nhà là BC > UTE > KN rằm > BG > KN thường > BĐ, ngoài nhà là BC

> BĐ > KN rằm > UTE > BG > KN thường Độ độc TEQ của các vị trí trong nhà dao động

từ 62,9 ngBaP – TEQ/m 3 đến 1144 ngBaP – TEQ/m 3 được sắp theo thứ tự như sau BC > UTE

> KN > BG > BĐ Còn đối với mẫu ngoài nhà thì nồng độ TEQ thấp hơn và dao động từ 22,7 ngBaP – TEQ/m 3 đến 165 ngBaP – TEQ/m 3 có thứ tự là BC > BĐ > KN > UTE > BG Tùy thuộc vào vị trí đặc trưng mà nồng độ PM 10 và PAHs khác nhau Nồng độ PAHs trong nhà luôn cao hơn rất nhiều so với ngoài chứng tỏ rằng không khí trong nhà đang bị ô nhiễm và gây hại sức khỏe con người Hầu như tất cả vị trí đều bị ảnh hưởng bởi không khí ngoài nhà riêng đối với BG là không khi trong nhà ảnh hưởng tới bên ngoài Phân tích thống kê chỉ ra rằng sự phân bố PAHs ở các vị trí đặc trưng trong nhà có sự tương đồng ít hay nhiều tùy thuộc vào tần suất đốt nhiên liệu tại những nơi đó Sự đặc trưng của PAHs ngoài nhà đa phần đều giống nhau ở các vị trí và bị ảnh hưởng bởi nguồn giao thông Đánh giá rủi ro sức khỏe tại các vị trí nhà ở dựa trên TEQ của US – EPA PAHs và tổng PAHs cho thấy rằng rủi ro ung thư theo US – EPA là đáng kể và đối với tổng PAHs là mức ảnh hưởng cao Có thể thấy rằng phần lớn các PAHs gây độc cao không được quy định trong US – EPA nhưng lại chiếm tỉ lệ rất lớn tại các vị trí cả ở trong và ngoài nhà Rủi ro ung thư của trẻ em cũng cao hơn so với người lớn việc này xuất phát đến từ thể chất, cơ thể của trẻ em thường có xu hướng tích tụ độc tố Mặc dù ở các vị trí KN và UTE không có người dân ở và đến thường xuyên nhưng độ độc cũng rất cao gây ảnh hưởng đến sức khỏe Đây là nghiên cứu đầu tiên tại thành phố Hồ Chí Minh cung cấp được số liệu là bằng chứng khoa học cho thấy được sự ô nhiễm PAHs

MỤC LỤC

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC HÌNH vii

DANH MỤC VIẾT TẮT x

CHƯƠNG: MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Nội dung nghiên cứu 3

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

5 Phương pháp nghiên cứu 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 7

1.1 Tổng quan về PM10 7

1.1.1 Giới thiệu chung về PM10 7

1.1.2 Thành phần có trong PM10 7

1.1.3 Nguồn phát sinh PM10 7

1.1.4 Tác động của PM10 đối với con người và môi trường 12

1.2 Tổng quan về Hydrocacbon thơm đa vòng 15

1.2.1 Giới thiệu chung về PAHs 15

1.2.2 Đặc điểm của PAHs 17

1.2.3 Nguồn phát sinh PAHs trong PM10 24

1.2.4 Tác hại của PAHs đối với môi trường và sức khỏe con người 30

1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 32

1.3.1 Nghiên cứu ngoài nước 32

1.3.2 Nghiên cứu trong nước 37

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

2.1 Nội dung nghiên cứu 40

2.2 Khu vực nghiên cứu 41

2.2.1 Vị trí lấy mẫu 41

2.2.2 Phương pháp lấy mẫu và bảo quản 43

2.3 Phương pháp nghiên cứu 45

2.3.1 Quy trình phân tích mẫu 45

2.3.2 Phương pháp phân tích PAHs (phân tích dựa trên phương pháp TO-13A) 46

2.3.3 Phương pháp thống kê số liệu 46

2.3.4 Phương pháp tính rủi ro sức khoẻ con người khi tiếp xúc PAHs trong không khí 48

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ 51

3.1 Kết quả nồng độ PM10 trung bình tại các vị trí lấy mẫu 51

3.2 Kết quả nồng độ PAHs trong các mẫu PM10 tại các vị trí lấy mẫu 56

3.2.1 Nồng độ PAHs trung bình trong PM10 56

3.2.2 Nồng độ PAHs phân theo vòng tại các vị trí lấy mẫu 60

3.2.3 Nồng độ PAHs phân theo vòng tại vị trí KN 62

3.2.4 Đặc trưng PAHs tại từng vị trí lấy mẫu 64

3.3 Phân tích thống kê 69

3.4.2 Đánh giá rủi ro sức khỏe 75

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78

4.1 Kết luận 78

4.2 Kiến nghị 79

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO xi

PHỤ LỤC BẢNG xxxi

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1 1 a) Nguồn giao thông, b) Nguồn xây dựng, c) Nguồn nhà máy sản xuất công nghiệp,

d) Nguồn từ đốt phế phẩm nông nghiệp 8

Hình 1 2 Khói nhang tỏa ra khi thắp ở chùa……… ……….……9

Hình 1 3 Các loại bếp được sử dụng để nấu ăn: a), b) Bếp củi, c) Bếp điện, d) Bếp gas 11

Hình 1 4 Khói thải từ quá trình nấu ăn……… 24

Hình 1 5 Một số dạng nhang chính ……… … ….26

Hình 1 6 Tỷ lệ hút thuốc lá ở nam giới phân theo nhóm tuổi ở Việt Nam vào năm 2010 và năm 2015 27

Hình 1 7 Khói thuốc lá và tàn dư từ thuốc lá 28

Hình 1 8 Cảnh người đi lễ thắp hương trong dịp Tết Nguyên đán tại chùa Long-Shang Đài Bắc, Đài Loan, khói hương dày đặc gây khó chịu cho người đi lễ 32

Hình 1 9 Nồng độ trung bình PM10 của 10 điểm trường tiểu học tại Thủ đô Hà Nội 38

Hình 2 1 Sơ đồ thể hiện nội dung nghiên cứu 40

Hình 2 2 Bản đồ các vị trí lấy mẫu tại TP Hồ Chí Minh 41

Hình 2 3 a) Giấy lọc lấy mẫu ngoài nhà, b) Giấy lọc lấy mẫu trong nhà 43

Hình 2 4 a) Thiết bị thu mẫu trong nhà Paritisol, b) Thiết bị thu mẫu ngoài nhà HV –CW 44

Hình 2 5 a) Giấy lọc sau khi thu mẫu trong nhà, b) Giấy lọc mẫu trong nhà sau khi cắt, c) Giấy lọc sau khi thu mẫu ngoài nhà, d) Giấy lọc mẫu ngoài nhà sau khi cắt 45

Hình 3 1 Nồng độ trung bình PM10 trong và ngoài nhà tại 5 vị trí lấy mẫu 52

Hình 3 2 Nồng độ PAHs trong PM10 tại 5 vị trí lấy mẫu a) Trong nhà, b) Ngoài nhà 56

Hình 3 5 Phần trăm số vòng PAHs trong nhà tại ví trí KN a) Ngày thường, b) Ngày rằm 62 Hình 3 6 Phần trăm số vòng PAHs ngoài nhà tại ví trí KN a) Ngày thường, b) Ngày rằm 63 Hình 3 7 Nồng độ các đồng phân PAHs 3 – 4 vòng tại các vị trí a) Trong nhà, b) Ngoài nhà 64 Hình 3 8 Nồng độ các đồng phân PAHs 5 – 6 vòng tại các vị trí a) Trong nhà, b) Ngoài nhà 65 Hình 3.9 Sự phân bố tỷ lệ các đồng phân Pahs ngoài nhà và các vị trí trong nhà……….…….68 Hình 3 10 Kết quả phân tích cụm phân cấp của các vị trí 69 Hình 3.11 Kết quả phân tích PCA của các vị trí 71 Hình 3 12 Độ độc TEQ trong và ngoài nhà tại từng vị trí lấy mẫu ở TP Hồ Chí Minh 72 Hình 3 13 Phân bố độ độc của từng PAHs tại từng vị trí lấy mẫu ở TP Hồ Chí Minh a) Trong nhà, b) Ngoài nhà 73 Hình 3 14 Đánh giá rủi ro sức khỏe tại ba vị trí lấy mẫu BG, BC và BĐ so với tổng PAHs….75

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1 1 Tóm tắt các đặc trưng của một số PAHs……… ……… …….…… 19

Bảng 1 2 Tổng hợp nguồn chính ra các đồng phân PAHs 29

Bảng 1 3 Các nghiên cứu về PAHs ở khu dân cư các quốc gia trên thế giới…… 35

Bảng 2 1 Vị trí cụ thể từng vị trí lấy mẫu tại TP Hồ Chí Minh 42

Bảng 2 2 Các thông số tính toán mức độ ung thư của PAHs 50

Bảng 2 3 Các thông số tính toán mức độ ung thư của PAHs 50

Bảng 3 Nồng độ trung bình PM10 và tỷ lệ I/O tại 5 vị trí lấy mẫu TP Hồ Chí Minh……… 52

DANH MỤC VIẾT TẮT

Kí hiệu : Tên tiếng anh Tên tiếng việt

PM10 : Particulate Matter

TSP : Total Suspended Particles Tổng bụi lơ lửng

PAHs : Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Hydrocarbon đa vòng thơm

VOC : Volatile organic compound Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi

WHO : World Health Organization Tổ chức Y tế thế giới

AQG Global Air Quality Guidelines Hướng dẫn chất lượng không khí IAQ : Air Quality Index Hệ thống đảm bảo chất lượng bên

trong

EU – EPA : European Union - Environmental

Protection Agency

Cơ quan bảo vệ môi trường châu Âu

US – EPA : United States - Environmental

Protection Agency

Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ

LMW : Low molecular weight Trọng lượng phân tử cao

HMW : High molecular weight Trọng lượng phân tử thấp

PCA : Principal components analysis Phân tích thành phần chính

TEQ : Toxic equivalency quotients Độ độc tương đương

ILCR : Incremental Lifetime Cancer Risk Đánh giá rủi ro ung thư suốt đời

GC – MS Gas Chromatography – Mass

Spectometry

Sắc ký khí khối phổ

DNA : Deoxyribonucleic acid Gen di truyền

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

CHƯƠNG: MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay, vấn đề ô nhiễm môi trường không khí đang càng nghiêm trọng, là mối đe doạ rất lớn đối với toàn nhân loại Nguyên nhân gây ra ô nhiễm không khí, đặc biệt là ô nhiễm bụi mịn là từ phương tiện giao thông, đốt nhiên liệu rắn, hoạt động sản xuất công nghiệp, công trình xây dựng, cháy rừng,… Ô nhiễm không khí ngoài trời, đặc biệt là ở các thành phố lớn, được coi là một vấn đề sức khỏe môi trường lớn, ảnh hưởng đến mọi mặt của tất cả các quốc gia Vào năm 2019, ước tính trên thế giới có tổng 8,8 triệu người tử vong sớm, trong đó có 5,5 triệu ca là do nguyên nhân ô nhiễm không khí ngoài trời gây ra và 3,6 triệu ca do ô nhiễm không khí trong nhà (Leliveld và cộng sự, 2019) Tỷ lệ tử vong cao này là do con người tiếp xúc với các chất gây ô nhiễm khí (NOx, CO, O3, SO2), nhưng phần lớn là do tiếp xúc với các hạt bụi mịn lơ lửng (PM10, PM2.5) và gây ra các bệnh về đường hô hấp, tim mạch, ung thư, nguy cơ sảy thai cao ở phụ nữ mang thai Hơn thế nữa, ô nhiễm không khí còn gây giảm tầm nhìn có thể dẫn đến tai nạn cho người tham gia giao thông (Duan và cộng sự, 2014) Theo nhiều cuộc điều tra cho thấy mức độ ô nhiễm không khí trong nhà cao gần gấp đôi so với ngoài nhà Hầu hết, thời gian người dân ở trong nhà chiếm khoảng 80 - 90% thời gian so với ngoài nhà, cho thấy chất lượng không khí trong nhà ảnh hưởng lớn rất lớn đến sức khỏe con người (Papachristos và cộng sự, 2015) Tuy nhiên, chất lượng không khí trong nhà lại ít được người dân quan tâm đến Ô nhiễm không khí trong nhà xuất phát từ nhiều nguồn gốc khác nhau như hoạt động sinh hoạt nấu nướng hằng ngày, nguồn ô nhiễm từ bên ngoài đi vào,… Theo ước tính có khoảng 2,4 tỷ người trên toàn thế giới nấu ăn bằng lửa được đốt bằng nhiên liệu sinh khối như dầu hỏa, gỗ, phân động vật và chất thải cây trồng trong nhà bếp, với hệ thống thông gió kém đã tạo ra ô nhiễm không khí có hại trong nhà (Bernardini và cộng sự, 2020) Theo tính toán cho thấy rằng, ô nhiễm không khí trong nhà là nguyên nhân gây ra hơn

3 triệu ca tử vong sớm trên toàn cầu vào năm 2020, trong đó có hơn 237000 ca tử vong ở trẻ

em dưới 5 tuổi (Valavanidis, 2020) Ở Việt Nam, dựa trên báo cáo ước tính về tỷ lệ trẻ em mắc các bệnh liên quan đến đường hô hấp tăng cao trong nhiều năm trở lại đây, cứ 100 trẻ em nhập viện thì có 70 trẻ em mắc các bệnh về đường hô hấp Ô nhiễm không khí là thách thức lớn đối với các khu đô thị đông dân và đặc biệt là các thành phố lớn trên thế giới Không chỉ

riêng trên thế giới mà mức độ ô nhiễm không khí tại TP Hồ Chí Minh được phát hiện đang vượt quá tiêu chuẩn của WHO và hiện tại đang trở thành vấn đề cực kỳ nghiêm trọng ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người Tại TP Hồ Chí Minh có số phương tiện tham gia giao thông tăng rất cao, cơ sở hạ tầng không kịp đáp ứng dẫn đến dễ ùn tắc giao thông khiến cho không khí trở nên ô nhiễm nghiêm trọng, nồng độ các chất ô nhiễm tăng cao, vượt ngoài tầm kiểm soát Ngoài ra, các nguồn thải khác như đốt củi, đốt than, hoạt động xây dựng, cũng là những nguyên nhân đáng kể dẫn đến nồng độ các chất ô nhiễm trong khí tăng cao, đặc biệt là

PM10

Theo báo cáo gần đây của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) về ô nhiễm không khí xung quanh, nồng độ PM10 trung bình hằng năm tăng hơn 5% tại 720 thành phố trên khắp thế giới từ năm

2008 đến năm 2013 (Goel và Kumar, 2014) Có thể thấy ô nhiễm không khí do PM10 gây ra

là nguy hiểm, để lại hậu quả vô cùng nghiêm trọng Các thành phần trong PM10 gồm có khói, kim loại nặng, axit, muối, đặc biệt là hydrocacbon thơm đa vòng (PAHs) PAHs là hợp chất hữu cơ mạch vòng thơm có mặt khắp nơi trong môi trường nước, không khí, đất, trầm tích PAHs chủ yếu sinh ra từ quá trình đốt dầu, sinh khối và đốt than (Ambade và cộng sự, 2021)

Sự gia tăng nồng độ PAHs và nguy cơ độc tính tăng cao là mối lo ngại nghiêm trọng đối với môi trường không khí và gây nguy hiểm đối với sức khỏe con người Đặc biệt, các PAHs có nguồn gốc từ dầu mỏ gây bất lợi cho con người cũng như các thành phần sinh học khác (Imam

và cộng sự, 2022) PAHs còn được biết đến bởi thời gian tồn tại lâu dài trong môi trường và khả năng tích lũy sinh học cao Khi PAHs được đưa vào môi trường, chúng sẽ trải qua các quá trình biến đổi vật lý, hóa học hoặc sinh học khác nhau được gọi chung là các quá trình phong hóa Các PAHs sau quá trình phong hóa sẽ di chuyển và phân bố vào trong môi trường thông qua sự hấp phụ vào đất, trầm tích hoặc hòa tan trong nước, đặc biệt là bay vào khí quyển gây

ô nhiễm không khí và nguy hại đến sức khỏe con người (Eldos và cộng sự, 2022) Việc nâng cao hiểu biết về tác động tiêu cực của PAHs đối với hệ sinh thái và sức khỏe con người đã khuyến khích nhiều nhà nghiên cứu tập trung vào việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm này khỏi môi trường (

PAHs trong môi trường không khí xung quanh Có thể thấy những tác động nghiêm trọng và hậu quả to lớn mà PAHs trong PM10 gây ra là rất lớn Nhưng hiện nay lại có rất ít nghiên cứu

về PAHs trong PM10 đồng thời ở trong nhà và ngoài nhà Vì vậy đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người của PAHs trong PM10 thu được tại một số vị trí ở TP Hồ Chí Minh” được tiến hành Nghiên cứu này sẽ hướng tới việc có thể đánh giá được mức độ ô nhiễm của PAHs trong PM10 trong nhà và ngoài nhà tại các vị trí phát thải đặc trưng ở TP Hồ Chí Minh Từ đó đánh giá các rủi ro sức khoẻ con người và khả năng gây ung thư thông qua PAHs có trong PM10 Qua đó, con người có thêm hiểu biết thêm về PAHs và đánh giá một cách nghiêm túc về mức độ ô nhiễm PAHs có trong PM10 và hậu quả nghiêm trọng đối với sức khỏe con người khi tiếp xúc với PAHs Từ đó, đề ra những giải pháp phù hợp để hạn chế và giảm thiểu mức độ gây ô nhiễm của PAHs có trong PM10 tại TP Hồ Chí Minh

2 Mục tiêu nghiên cứu

 Lấy mẫu và phân tích được nồng độ PM10 và nồng độ của PAHs trong PM10 thu được trong và ngoài nhà tại các vị trí có đặc trưng sử dụng nguồn năng lượng khác nhau ở

TP Hồ Chí Minh

 Phân tích và đánh giá được đặc điểm của sự phân bố thành phần PAHs có trong PM10

tại các vị trí đặc trưng khác nhau ở TP Hồ Chí Minh

 Đánh giá được rủi ro sức khoẻ con người thông qua PAHs trong PM10 bằng các mô hình đánh giá sức khoẻ theo WHO

3 Nội dung nghiên cứu

 Lấy mẫu và phân tích mẫu PM10

- Mẫu PM10 được lấy tại 5 vị trí với các đặc trưng sử dụng năng lượng khác nhau tại khu vực TP Hồ Chí Minh

- Thực hiện quy trình xử lý, chiết, làm sạch và phân tích mẫu cho PAHs

 Đánh giá mức độ ô nhiễm PM10 và PAHs tại 5 vị trí đặc trưng sử dụng năng lượng khác nhau

- Đánh giá nồng độ PM10 và PAHs trong và ngoài nhà tại một số vị trí lấy mẫu ở TP

Hồ Chí Minh trong vòng một năm

- So sánh các đặc trưng trong và ngoài nhà tại một số vị trí đặc trưng (nhà nấu ăn bằng củi, gas, điện, giao thông, chùa) ở TP Hồ Chí Minh

 Thống kê nguồn thải của PAHs trong nhà và ngoài nhà tại các vị trí

- Sử dụng các công cụ phân tích dữ liệu như phân tích cụm, phân tích thành phần chính

để xác định sự giống nhau của đặc trưng phân bố PAHs trong PM10 trong nhà và ngoài nhà tại các vị trí

 Sử dụng các công thức tính toán để đánh giá rủi ro sức khỏe thông qua PAHs được khuyến cáo bởi US – EPA

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

25 PAHs được phân tích trong mẫu PM10 trong và ngoài nhà tại vị trí 5 đặc trưng ở TP Hồ Chí Minh trong thời gian một năm 5 vị trí đặc trưng gồm các vị trí có nguồn phát thải PAHs

từ khói thải từ giao thông, khói thải từ đốt nhang, nguồn thải từ đốt củi, đốt khí gas và điện năng để nấu ăn

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Các địa điểm đặc trưng ở trên địa bàn TP Hồ Chí Minh gồm 5 vị trí Các vị trí đặc trưng như gần đường giao thông, sử dụng nguồn nhiên liệu gas, điện, củi cho các hoạt động sinh hoạt, nấu ăn hằng ngày và cuối cùng là khu vực đốt nhang tại chùa Mẫu sau khi lấy được bảo quản và phân tích bằng các dụng cụ thiết bị của phòng thí nghiệm tại Trường Đại học Sư phạm

Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh

Lấy mẫu 4 quý trong năm, mỗi quý lấy 2 lần tại mỗi vị trí

5 Phương pháp nghiên cứu

 Phương pháp tổng quan tài liệu: Tìm kiếm, thu thập những bài báo khoa học, sách, tạp

 Phương pháp so sánh: dùng kết quả phân tích và xử lý được đem so sánh với các số liệu với các khu vực khác ở Việt Nam và các quốc gia khác trên thế giới để từ đó đánh giá nồng độ PAHs có trong PM10 ở trong và ngoài nhà tại vị trí ở TP Hồ Chí Minh

 Phương pháp thực nghiệm: Lựa chọn 5 vị trí lấy mẫu đặc trưng về nguồn thải: giao thông, khói nhang, đốt Sau đó, thực hiện việc lấy mẫu tại từng vị trí đặc trưng khác nhau bằng các thiết bị lấy mẫu thể tích lớn HV – CW Shibata đối với mẫu ngoài nhà,

và máy Mini Partisol (Model 2100) đối với mẫu trong nhà

 Phương pháp phân tích: Sử dụng GC – MS để phân tích PAHs có trong mẫu PM10

 Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Excel để tính toán số liệu, phần mềm Origin để thực hiện vẽ biểu đồ, và phần mềm SPSS để phân tích thống kê

6 Ý nghĩa đề tài

6.1 Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu “Đánh giá mức độ ô nhiễm và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người của PAHs trong PM10 thu được tại một số vị trí ở TP Hồ Chí Minh” cung cấp thêm các dữ liệu khác nhau liên quan đến PM10, PAHs có trong PM10 tại TP Hồ Chí Minh Đánh giá được mức

độ ô nhiễm và đặc trưng của từng nguồn thải gây tạo nên PM10 và PAHs có trong PM10 trong nhà và ngoài nhà tại một số vị trí lấy mẫu tại TP Hồ Chí Minh Xác định được các đặc điểm của nguồn phát thải PAHs trong PM10, các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành và tồn tại của

PM10, các đồng phân PAHs có trong PM10 tại các vị trí ở TP Hồ Chí Minh Đánh giá sự hình thành nên các chất gây ung thư theo các mức phát thải tại mỗi khu vực lấy mẫu Tại từng vị trí xác định được mức ô nhiễm theo từng quý của năm và khả năng gây ung thư khi tiếp xúc với các chất ô nhiễm có trong PM10

6.2 Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu về nồng độ PAHs có trong PM10 tại các vị trí ở TP Hồ Chí Minh sẽ đưa ra những đánh giá đúng về mức độ ô nhiễm không khí trong và ngoài nhà Từ đó, đưa ra được những khuyến cáo về rủi ro sức khoẻ con người khi tiếp xúc với PAHs, giúp người dân có thêm kiếm thức để nâng cao nhận thức về mức độ nguy hiểm mà PAHs gây ra đối với con người và môi trường Xác định được các mức độ tương quan của từng vị trí đặc trưng có sử

dụng nguồn năng lượng khác nhau, từ đó có thể tìm ra nguyên nhân ô nhiễm không khí và sự hình thành PAHs trong PM10 Qua đó có thể đưa ra các biện pháp phòng chống để bảo vệ sức khoẻ tuỳ theo mỗi khu vực với các đặc trưng phát thải khác nhau

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về PM10

1.1.1 Giới thiệu chung về PM10

Ô nhiễm môi trường không khí từ quá trình sản xuất công nghiệp, đốt nhiên liệu sinh khối,

sử dụng xăng dầu làm nhiên liệu chạy động cơ, cháy rừng, sinh ra các chất như CO, NOx,

CH, SOx, PM, đặc biệt là PM10 (Li và cộng sự, 2017; Qiao và cộng sự, 2020) PM10 có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và tác động đến môi trường Theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh QCVN 05:2023/ BTNMT, PM10 được định nghĩa là tổng các hạt bụi lơ lửng có đường kính khí động học nhỏ hơn hoặc bằng 10 µm Nồng độ trung bình PM10 trong nhà có thể cao tới vài miligam trên mét khối, với nồng độ cao hơn gấp nhiều lần so với ngoài nhà (Gall và cộng sự, 2013) PM10 tồn tại rất lâu trong không khí xung quanh, ảnh hưởng đến sức khỏe và tầm nhìn trong không khí của con người (Zhou và cộng sự, 2019)

1.1.2 Thành phần có trong PM10

Thành phần trong PM10 gồm có các PAHs, kim loại nặng, khói, muối, axit, (Jiménez và cộng sự, 2010) Vào năm 2006, các mẫu PM10 được lấy tại Bắc Kinh phát hiện có 29 nguyên

tố và 9 ion tan trong nước đã được xác định Các kim loại nặng Zn, Pb, Mn, Cu, As, Cr, Ni, V

và Cd được nghiên cứu sâu hơn và xem xét độ độc hại của chúng đối với con người (Duan và cộng sự, 2014) Đặc biệt, trong PM10 có thành phần PAHs, là hợp chất hữu cơ đa vòng thơm, nếu nồng độ PAHs trong PM10 cao sẽ là mối đe dọa đến sức khỏe cộng đồng (Lokorai và cộng

sự, 2021)

1.1.3 Nguồn phát sinh PM10

Ô nhiễm không khí do PM10 gây nên đã trở thành vấn đề nóng tại nhiều quốc gia trên thế giới Sự xuất hiện của PM10 ở khắp mọi nơi trong khí quyển, cả môi trường không khí trong nhà và ngoài nhà Nhiều nguyên nhân dẫn đến nồng độ PM10 ngày càng tăng như tốc độ đô thị hóa ngày càng tăng nhanh, nhu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng, phương tiện giao thông ngày càng nhiều, mức tiêu thụ năng lượng tăng không ngừng (Youn và cộng sự, 2021) PM10 sinh

ra nhiều từ nguồn ô nhiễm khác nhau và được tìm thấy trong nguồn tự nhiên như gió lốc, biến đổi khí hậu, các thảm họa thiên tai như phun trào núi lửa, cháy rừng (Guo và cộng sự, 2008)

Hình 1 1 a) Nguồn giao thông, b) Nguồn xây dựng, c) Nguồn nhà máy sản xuất công nghiệp, (d) Nguồn từ đốt phế phẩm nông nghiệp (Balakrishnan và cộng sự, 2011)

Từ Hình 1 1 cho thấy các nguồn nhân tạo sinh ra PM10 bên ngoài nhà như khói thải từ phương tiện giao thông, hoạt động xây dựng công trình, hoạt động công nghiệp sản xuất, đốt nhiên liệu rắn, đốt phế phẩm nông nghiệp, (Asbahi và cộng sự, 2019) Mỗi nguồn ô nhiễm

có những đặc trưng khác nhau riêng hình thành nên PM10 Tóm lại, PM10 chủ yếu được sinh

ra từ các nguồn nhân tạo Hiện nay, tại TP Hồ Chí Minh có các nguồn thải sinh ra PM10 bao gồm khói thải giao thông, đốt củi, đốt khí gas, đốt nhang, nấu ăn bằng bếp điện,

Hình 1 2 Khói nhang tỏa ra khi thắp ở chùa (Yadav và công sự, 2022)

Trên thế giới, hoạt động thắp hương các đền thờ, chùa chiềng diễn ra rất phổ biến ở bất kỳ tín ngưỡng văn hóa nào như Phật giáo, Ấn Độ giáo, Thần giáo, Thiên chúa giáo, đặc biệt là các quốc gia ở châu Á (Ấn Độ, Trung Quốc, Việt Nam,…) Ở Việt Nam, hầu hết các gia đình đều có bàn thờ tổ tiên trong nhà và thắp nhang vào những dịp khác nhau Thắp nhang thờ cúng

tổ tiên đã có từ thời xa xưa, trở thành nét văn hóa đặc trưng của dân tộc thể hiện sự biết ơn, lòng hiếu thảo, thành kính đối với ông bà, cầu mong gia đạo bình an, sức khỏe, may mắn Ngoài ra, việc đốt nhang trong nhà còn giúp thư giãn tinh thần, ngăn ngừa và hạn chế muỗi, con trùng bay vào trong nhà để phòng chống bệnh (Tran và cộng sự, 2021) Nhang có nhiều hình dạng như: dạng que cây, dạng bột, cuộn tròn, hình nón Thành phần làm nhan gồm: nhựa, tinh dầu, tre, hương hoa,… tùy vào nhu cầu sử dụng mỗi nơi mà thành phần có thể khác nhau Tuy nhiên, việc đốt nhang tạo ra bụi có nồng độ 45 mg/g cao gấp 4,50 lần so với đốt thuốc lá

10 mg/g (Fang và cộng sự, 2002) Theo Hình 1 2 để tạo ra hương thơm, nhang cháy ở nhiệt

độ 200 - 300ºC, quá trình đốt cháy không hoàn sinh ra lượng lớn chất ô nhiễm trong không

khí gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người như PM10, PM2.5, CO2, SO2, NO2,… đặc biệt là PAHs có nồng độ cao Tuy nhiên, sự khác biệt về tôn giáo và mê tín của một số nơi

mà việc đốt nhang trong nhà đã trở thành mối nguy đáng kể đối với chất lượng không khí xung quanh, một số nơi còn rải tro tàn của nhang xuống sông, hình thành một thói quen khiến cho nguồn nước cũng ô nhiễm theo Khi đốt nhang sẽ sinh ra một lượng tro có khối lượng rất cao

và không có lợi ích, thành phần của tro cũng khác nhau tùy thuộc vào nguyên liệu tạo nên nhang như dăm gỗ, chất tạo mùi thơm, bột nhang, chất kết sính, (Yadav và công sự, 2022) Dân số ngày càng tăng, nhu cầu đi lại của người dân cũng tăng theo, gây sức ép lớn đến môi trường, đặc biệt là môi trường không khí Tình trạng kẹt đường, ùn tắc giao thông tại các thành phố lớn ngày càng nghiêm trọng làm tăng lượng khí thải ra từ phương tiện giao thông Hơn thế nữa, các phương tiện xe gắn máy, ô tô có thời gian sử dụng quá lâu, hệ thống máy không còn hoạt động tốt sẽ gây tiêu hao nhiên liệu xăng dầu, khi cháy không hoàn toàn sinh

ra nhiều chất độc hại như PM10, PAHs, CO, VOC, Khí thải từ phương tiện giao thông là nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm bụi mịn phổ biến hiện nay (Vuai và cộng sự, 2011) Mỗi năm trên thế giới thải bỏ hàng trăm triệu tấn phế phẩm nông nghiệp Các chất thải nông nghiệp như rơm rạ, vỏ trấu, lá mía khô, thân cây, vỏ cà phê, vỏ hạt mắc ca, gáo dừa, được tận dụng làm thức ăn cho gia súc, làm nhiên liệu Đa phần, người dân vẫn trực tiếp đốt phế phẩm trên cánh đồng để tiết kiệm chi phí xử lý, hiện nay phế phẩm nông nghiệp đã được tận dụng nguồn chất đốt trong lò hơi để tạo ra nhiệt và điện Tuy nhiên, quá trình đốt cháy sinh ra một lượng lớn các chất gây ô nhiễm không khí (PM10, PAHs, ) và ảnh hưởng đến sức khỏe con người Ngoài ra, ô nhiễm không khí trong nhà do nấu nướng và sưởi ấm bằng nhiên liệu rắn cũng là tác nhân quan trọng gây ô nhiễm không khí ngoài nhà (Lamande và cộng sự, 2024)

Hình 1 3 Các loại bếp được sử dụng để nấu ăn: a), b) Bếp củi, c) Bếp điện, d) Bếp gas

(Ileperuma và cộng sự, 2020)

Tùy thuộc vào điều kiện kinh tế, khí hậu và phong tục tập quán ở mỗi vùng mà người dân

sử dụng nhiều nguồn khác nhau để làm chất đốt khi nấu ăn dẫn đến đặc tính mỗi nguồn thải

sẽ có những đặc tính riêng Hình 1 3 cho thấy hình ảnh của những loại bếp phổ biến được sửu dụng để nấu ăn Tùy theo loại bếp và nhiên liệu mà sẽ phát sinh lượng PM10 khác nhau Một phần ba dân số thế giới đốt nhiên liệu như gỗ, phân hoặc than củi, để nấu ăn, sưởi ấm, tập chung chủ yếu ở các nước có thu nhập thấp (Vicente và cộng sự, 2020) Quá trình đốt cháy không hoàn toàn sinh ra khói chứa một lượng lớn chất ô nhiễm như PM10, VOC, CO2, SO2, ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong nhà nghiêm trọng (Vicente và cộng sự, 2020) Tùy vào mỗi vùng miền mà hình dạng bếp cũng khác nhau như bếp lò, bếp gạch, bếp lộ thiên,…

Ở Nepal, việc sử dụng bếp lộ thiên với nhiên liệu sinh khối rắn để nấu ăn dẫn đến chất lượng

không khí trong nhà vượt tiêu chuẩn WHO và nằm trong phạm vi nguy hiểm cho sức khỏe con người (Bartington và cộng sự, 2017) Tại các vùng nông thôn ở miền Bắc Trung Quốc, người dân vẫn sử dụng rộng rãi nhiên liệu rắn (cành cây, gỗ, rơm rạ, tàn dư cây trồng và than đá, ) để sưởi ấm trong nhà Hơn nữa, vào mùa đông mọi người dành phần lớn thời gian ở trong nhà dẫn đến ô nhiễm nghiêm trọng không khí trong nhà (Du và cộng sự, 2017) Năm

2015, người dân Trung Quốc sử dụng hơn 95 triệu tấn than để làm nhiên liệu đốt, gấp hơn 2,7 lần so với mức sử dụng năng lượng sinh khối hàng năm (khoảng 35 triệu tấn than tiêu chuẩn) (He và cộng sự, 2021)

Ngoài ra, các hoạt động như xây nhà, sửa nhà, tháo dỡ phá bỏ nhà cũ, đào cống, đào vỉa hè, sửa đường, là các nguyên nhân xây dựng sinh ra PM10 phổ biến hiện nay Trong quá trình xây dựng, các công đoạn: thi công, đào móng, lan lấp, vận chuyển máy móc chuyên dụng, vật

tư xây dựng, sinh ra bụi lơ lửng có chứa các thành phần gây ô nhiễm môi trường không khí như PM10, SO2, NOx, Mặc dù, các đơn vị thi công đã thực hiện biện pháp che chắn khu vực xây dựng nhưng lượng bụi bay ra ngoài môi trường vẫn rất cao

1.1.4 Tác động của PM10 đối với con người và môi trường

1.1.4.1 Tác động của PM10 đối với con người

PM10 là nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí vì trong PM10 chứa nhiều thành phần độc hại, đặc biệt là PAHs có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người Hậu quả mà PM10 để lại là một vấn đề cấp thiết đối với cộng đồng và là mối nguy về môi trường lớn nhất dẫn đến tử vong sớm của con người Ô nhiễm không khí được biết đến nguy cơ chính gây ra các bệnh mãn tính không lây nhiễm và được ước tính góp phần gây ra tỷ lệ mắc bệnh

và tử vong trên toàn cầu nhiều hơn tất cả các yếu tố rủi ro môi trường đã biết khác cộng lại (Kindi và cộng sự, 2020) Tùy thuộc vào kích thước, bụi có thể lắng đọng ở các vùng khác nhau của hệ hô hấp, tương tác với dịch phổi và gây bệnh (Sánchez và cộng sự, 2021)

Khi con người tiếp xúc với bầu không khí có nồng độ PM10 cao gây ra nhiều bệnh nghiêm

nhiễm PM10, số người nhiễm có xu hướng tăng trong nhiều năm gần đây và không có dấu hiệu giảm (Petrowski và cộng sự, 2021) Ô nhiễm không khí cũng có thể tạo ra tác động tâm lý đến các cá nhân hoặc nhóm, ví dụ: làm giảm sức khỏe, gây lo lắng và trầm cảm, thậm chí làm tăng nguy cơ tự tử (Gustafsson và cộng sự, 2018)

PM10 xâm nhập vào cơ thể thông qua đường miệng, đường mũi bằng cách hít thở hoặc ăn những thực phẩm có chứa bụi PM10 khi vào phổi làm gia tăng các bệnh nhiễm trùng đường

hô hấp như: viêm phế quản, viêm phổi, viêm amidan, viêm mũi dị ứng và hen suyễn, ung thư phổi (đặc biệt là trẻ em, người cao tuổi, người làm công việc ngoài trời) Ngoài ra, còn gây ra các bệnh về gan và gây ra tình trạng kháng insulin, bệnh tiểu đường, rối loạn chức năng, chuyển hóa gan (Gordon và cộng sự, 2014) Việc tiếp xúc ngắn hạn với PM10 và tỷ lệ tử vong

do tim mạch, hô hấp và mạch máu não có mối tương quan với nhau (Orellano và cộng sự, 2020)

Nhiều nguyên cứu chỉ ra rằng ô nhiễm không khí do PM10 gây tổn thương tới não bộ cũng như sự suy giảm trí nhớ, trực tiếp tác động đến khả năng miễn dịch của cơ thể con người, khiến con người dễ bị nhiễm mầm bệnh hơn Vì vậy, ô nhiễm không khí được xác định là nguyên nhân môi trường lớn nhất gây ra các bệnh tật và tử vong sớm trên thế giới (Copat và cộng sự, 2020) Tiếp xúc lâu với môi trường không khí ô nhiễm còn tăng nguy cơ đột quỵ do cao huyết áp và các bệnh về tim mạch lên 8% Tỷ lệ mắc bệnh tim mạch đã tăng lên trong những thập kỷ gần đây và là nguyên nhân gây tử vong ở người trưởng thành Nhồi máu cơ tim

là một bệnh tim mạch cấp tính và nặng, thường có thể gây nguy hiểm đến tính mạng của bệnh nhân và đã trở thành một vấn đề sức khỏe cộng đồng nghiêm trọng Nguyên nhân dẫn đến nhồi máu cơ tim rất phức tạp và liên quan đến lối sống, cơ cấu chế độ ăn uống, yếu tố di truyền

và yếu tố môi trường, bao gồm cả ô nhiễm không khí Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc giảm các yếu tố nguy cơ có thể thay đổi góp phần ngăn ngừa và kiểm soát bệnh nhồi máu cơ tim, bệnh này có tầm quan trọng đáng kể đối với sức khỏe cộng đồng (Agrawal và cộng sự, 2012)

PM10 còn là nguyên nhân gây ức chế một số enzyme quan trọng Tỷ lệ người dân mắc bệnh ung thư phổi chủ yếu là do phơi nhiễm PM10, số người nhiễm có xu hướng tăng trong nhiều năm gần đây và không có dấu hiệu giảm (Petrowski và cộng sự, 2021)

Phụ nữ trong thời kì mang thai khi tiếp xúc với các chất gây ô nhiễm không khí, đặc biệt là

PM10 sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của cả mẹ và em bé như: sảy thai, chết lưu, làm giảm khả năng phát triển của nhau thai, gây ra dị tật bẩm sinh, sinh non, nhẹ cân, tự kỷ,…(Blanc và cộng sự, 2023) Đối với phụ nữ sống trong môi trường không khí ô nhiễm có thể bị hen suyễn,

hô hấp yếu, đặc biệt là viêm nhiễm tử cung cao Viêm nhiễm trong tử cung được cho rằng là nguyên nhân dẫn đến việc khó mang thai, sảy thai, dẫn đến vô sinh ở phụ nữ Chưa hết, đây cũng là nguyên nhân khiến trẻ em có xu hướng nhẹ cân, yếu ớt, chậm phát triển, dễ suy nhược thần kinh và phát triển các bệnh tâm lý như kích động, tự kỷ,… Theo một nghiên cứu, trẻ em

ở khu đô thị công nghiệp Ostrava có tỷ lệ mắc các bệnh cấp tính và dị ứng cao so với trẻ em

ở các vùng khác của Cộng hòa Séc (Dostal và cộng sự, 2013)

Hằng năm, trên toàn thế giới có hơn 1 triệu người chết vì bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính do tiếp xúc với khói trong nhà thường chứa nhiều chất gây ô nhiễm có hại cho sức khỏe, đặc biệt

là PM10 Việc sử dụng nhiên liệu rắn (sinh khối và than đá) để nấu ăn và sưởi ấm trong nhà được khoảng 3 tỷ người thực hiện ở các lò đốt lộ thiên và bếp lò, đặc biệt phổ biến ở những nước có thu nhập thấp, các nước đang phát triển Do đó, những ngôi nhà được thông gió kém

có thể có nồng độ PM trong nhà cao hơn 100 lần mức chấp nhận được Hầu hết phụ nữ và trẻ nhỏ đều phải tiếp xúc với những mức ô nhiễm cực kỳ cao này (Copat và cộng sự, 2020) Ô nhiễm không khí trong nhà là mối nguy hiểm cho sức khỏe của phổi tập trung ở các quốc gia đông dân Ô nhiễm không khí trong nhà do khói từ việc đốt nhiên liệu rắn sinh ra là yếu tố gây ra nhiễm trùng đường hô hấp cấp tính, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính, hen suyễn, ung thư phổi và bệnh lao Điều này chỉ ra rằng cần có những biện pháp chăm sóc sức khỏe, cải thiện

hệ thống thông gió trong gia đình và phân bổ khu vực, cải tiến bếp nấu và thay đổi nhiên liệu

để nấu ăn và sưởi ấm có thể làm giảm ô nhiễm không khí trong nhà (Hu và cộng sự, 2009) Khí thải từ quá trình đốt cháy từ gỗ có khả năng gây đột biến gen do sự hiện diện của các hợp chất thuộc nhiều nhóm hóa học khác nhau, bao gồm PM10, PAHs, và các chất có tính axit hoặc phân cực (Hernandez và cộng sự, 2004) Khoảng hơn một phần ba bệnh nhân ung thư

hô hấp rất cao Đặc biệt, khói thải từ đốt than gây ra nhiễm độc gen toàn thân cho người tiếp xúc Mối liên quan giữa ung thư phổi với việc tiếp xúc khói củi là rất cao Khói từ đốt củi gỗ sinh ra các chất độc tương tự như trong khói thuốc lá (Delgado và cộng sự, 2005)

1.1.4.2 Tác động của PM10 đối với môi trường

Ô nhiễm không khí do PM10 gây ra nhiều tác động xấu và để hậu quả cực kỳ nghiêm trọng đối với môi trường Ô nhiễm không khí làm giảm tầm nhìn, gây nguy hiểm cho người tham gia giao thông, hạn chế các hoạt động sinh hoạt và sản xuất Ô nhiễm cũng có thể làm cho bụi bám vào và làm hỏng đá, các vật liệu khác, phá hủy các công trình bao gồm các vật thể quan trọng về văn hóa PM10 có tác động gián tiếp và cả trực tiếp đến việc biến đổi khí hậu PM10

còn ảnh hưởng đến thực vật khi nồng độ quá cao dẫn đến giảm khả năng quang hợp Ngoài ra

PM10 cũng có thể bị cuốn trôi bởi mưa và thấm xuống lòng đất gây ô nhiễm do thành phần của nó Đối với môi trường nước PM10 có chứa các chất gây độc hại làm sinh vật không thể sống được, giảm khả năng sinh sản Khi sử dụng cây gỗ rừng để làm nhiên liệu đốt còn làm suy thoái môi trường do nạn phá rừng và gây ô nhiễm không khí ngoài trời Việc đốt các nguyên liệu này góp phần đáng kể vào việc gây ô nhiễm không khí trong nhà (Gurjar và cộng sự,2016) Trong sản xuất, bụi là một trong số những nguyên nhân làm hư hỏng máy móc, chất lượng hàng hóa, Bụi bám vào máy, tăng ma sát giữa các chi tiết, làm hao mòn máy, giảm hiệu suất làm việc, khi bám vào lâu ngày sẽ gây ra tình trạng cháy nổ, chập điện

1.2 Tổng quan về Hydrocacbon thơm đa vòng

1.2.1 Giới thiệu chung về PAHs

Hydrocacbon thơm đa vòng thơm (PAHs – Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) là một nhóm các hợp chất có chứa hai vòng thơm trở lên, phổ biến và tồn tại lâu trong môi trường PAHs tồn tại ở khắp mọi nơi, trong môi trường không khí, nước, đất đến từ nguồn tự nhiên (cháy rừng, núi lửa phun trào, ) hoặc nhân tạo (khí thải từ phương tiện giao thông, khói thuốc lá) Nguồn chính sinh ra PAHs là đốt nhiên liệu, quá trình đốt cháy nhiên liệu không hoàn toàn như gỗ, nhiên liệu hóa thạch, nhựa đường, diesel, dầu động cơ và chất thải công nghiệp (Liu

và cộng sự, 2009) PAHs có độc tính rất cao gây hại đối với sinh vật, đặc biệt có khả năng gây bệnh ung thư, biến đổi gen đối đối với sức khỏe con người (Marin-Morales và cộng sự, 2009;

Abdel-Shafy và cộng sự, 2016) Ngoài ra, PAHs còn gây hại đối với môi trường trầm tích, đất, nước (Anyahara, 2021)

PAHs xâm nhập vào môi trường thông qua sự lắng đọng trong khí quyển và giải phóng trực tiếp các chất thông qua sự cố tràn dầu, nhà máy xử lý nước thải đô thị, nước thải công nghiệp, nước mưa chảy tràn, nước rỉ rác bãi rác và dòng chảy bề mặt Các PAHs trong tự nhiên có thể được hình thành từ quá trình sinh học, một số loại thực vật và vi khuẩn tổng hợp nên PAHs hoặc từ quá trình phân hủy vật chất thực vật, phản ứng sinh tổng hợp, rò rỉ dầu mỏ, xói mòn trầm tích, cháy rừng, than đá, phun trào núi lửa và được phân bố rộng rãi vào khí quyển (Abdel

và cộng sự, 2016; Ameur và cộng sự, 2023) Các vụ cháy rừng trong tự nhiên sinh ra một lượng lớn chất ô nhiễm, đáng kể đến là PAHs Một số PAHs có độ độc cao chỉ được phát hiện trong không khí ngoài trời trong các vụ cháy rừng (Aguilera và cộng sự, 2021) Tại các nơi gần đám cháy rừng, nồng độ của các PAHs có trọng lượng phân tử nặng (HMW) rất cao (Ghetu và cộng sự, 2022)

Trong môi trường nước, PAHs là chất gây ô nhiễm rất được quan tâm, nó xâm nhập vào nước mặt chủ yếu thông qua bụi phóng xạ trong khí quyển, nước thải đô thị, nước thải công nghiệp và tràn hoặc rò rỉ dầu Bụi phóng xạ trong khí quyển bao gồm sự lắng đọng khô và ướt của các hạt và hơi Một lượng đáng kể PAHs được đưa vào nước mặt bằng hệ thống cống rãnh

có nguồn gốc từ dòng chảy đô thị bao gồm nước mưa từ các khu vực không thấm nước như đường giao thông, đường cao tốc, bãi đỗ xe trải nhựa, lò mổ, xưởng cơ khí, bãi rác thải,…(Manoli và cộng sự, 1999) Vì PAHs thường không tan trong nước nên thường được

hấp phụ dưới dạng hạt và kết tủa ở đáy sông hồ Theo một báo cáo, ước tính có 10 – 80%

lượng PAHs thải vào các đại dương trên thế giới là từ các nguồn khí quyển

PAHs tồn tại cả trong môi trường đất và chúng không có khả năng gây độc đối với động vật không có xương sống trên cạn, trừ trường hợp đất bị ô nhiễm (Peter và cộng sự, 2003) Nhưng thực vật có khả năng hấp thụ PAHs từ đất thông qua rễ cây, di chuyển đến các bộ phận khác trên cây Khả năng hấp thụ của cây bị chi phối bởi nồng độ, độ hòa tan trong nước và

dụng này, trong khi những loại khác có thể tổng hợp PAHs hoạt động như hormone tăng trưởng (ATSDR 2010)

1.2.2 Đặc điểm của PAHs

PAHs được chia thành hai nhóm chính là PAHs có trọng lượng phân tử cao (PAHs HMW)

có từ 4 đến 7 vòng và PAHs có trọng lượng phân tử thấp (PAHs LHW) có 2 đến 3 vòng PAHs (naphthalene, fluorene, phenanthren và anthracene, ) (Martinez và cộng sự, 2004; Anyahara

và cộng sự, 2021) Trong khí quyển, PAHs tồn tại ở cả pha khí và pha bụi trong không khí,

PAHs có trọng lượng phân tử thấp chủ yếu phân bố ở pha khí, trong khi PAHs có trọng lượng phân tử cao hầu hết tồn tại ở pha bụi (Ma và cộng sự, 2013; Zhan và cộng sự, 2022)

PAHs là các hợp chất hữu cơ bán bay hơi chủ yếu ở dạng chất rắn không màu, màu trắng hoặc vàng nhạt, có mùi thơm, mỗi loại có mùi khác nhau và chủ yếu sinh ra từ quá trình đốt cháy không hoàn toàn(Giesy và cộng sự, 2016) PAHs bền vững trong môi trường và có độc tính khác nhau PAHs thường ít hoặc không tan trong nước mà tan trong các dung môi hữu cơ

(Abdel-Shafy và cộng sự, 2016) Nhờ vào tính ưa mỡ cao mà PAHs dễ dàng được các sinh vật hấp thụ và tích lũy dưới nước, hấp phụ trên bề mặt chất lơ lửng, lắng đọng dưới đáy biển và được đưa vào chuỗi thức ăn ở biển (Anyahara và cộng sự, 2021) Đặc điểm chung của PAHs

là điểm nóng chảy cao, khả năng chịu nhiệt tốt, độ sôi cao, độ dẫn điện, độ sáng nhạy, khả năng chống ăn mòn, áp suất bay hơi thấp, độ hòa tan trong nước rất thấp Độ bay hơi, nhiệt độ sôi và khả năng oxy hóa khử của PAHs tăng lên khi tăng thêm số vòng, ngược lại độ hòa tan trong nước giảm dần sau khi tăng thêm vòng Mỗi PAHs có khả năng hấp thụ tia cực tím khác nhau, đặc điểm này giúp xác định PAHs trong môi trường (Anyahara, 2021)

Trong đề tài này sẽ nghiên cứu 25 PAHs trong đó có 16 PAHs được Cơ quan Bảo vệ Môi trường của Hoa kỳ (US - EPA) chỉ định làm tiêu chuẩn để đánh giá rủi ro sức khỏe con người môi trường không khí Ngoài ra còn nguyên cứu thêm 15 PAHs (EU - PAHs) của Liên minh Châu Âu và một số PAHs khác được thể hiện trong Bảng 1.1 Bảng 1.1 dưới đây trình bày tên, tên viết tắt, các thông số hóa học và những đặc trưng của từng loại PAHs thuộc EU –PAHs và US – EPA PAHs Hai đồng phân khác của PAHs Naphthalene (NAP) và 2-Methylnaphthalene (2MNAP) không được thêm vào đề tài nghiên cứu này vì nồng độ quá