Nghiên cứu thực trạng phát thải của một số chất hữu cơ Độc hại trong thành phần khí thải lò Đốt rác sinh hoạt quy mô nhỏ

Vì vậy, việc nghiên cứu, đánh giá ô nhiễm và phát thải của một số chất thải hữu cơ độc hại trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt nhằm khống chế và giảm thiểu lượng chất thải hữu

Tính cấp thiết của đề tài

Ô nhiễm chất thải rắn sinh hoạt tại Việt Nam đang gia tăng nghiêm trọng do dân số tăng và thói quen lãng phí tài nguyên Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp và y tế ngày càng lớn, đe dọa sự phát triển kinh tế - xã hội và tương lai của các thế hệ Để xử lý vấn đề này, nhiều địa phương đã đầu tư vào lò đốt chất thải rắn cỡ nhỏ Tuy nhiên, các chuyên gia môi trường cảnh báo rằng giải pháp này chỉ mang lại lợi ích ngắn hạn và có thể gây ra hậu quả lâu dài, vì hầu hết các lò đốt chưa xử lý triệt để bụi và khí thải, đặc biệt là các hợp chất hữu cơ trong khí thải.

Xu hướng xây dựng lò đốt công suất nhỏ để xử lý chất thải sinh hoạt tại các vùng nông thôn đang được chú trọng đầu tư Tuy nhiên, điều này đã gây ra khó khăn trong việc kiểm soát công nghệ đốt và các loại chất thải thứ cấp.

Theo thống kê chưa đầy đủ của Viện Chiến lược chính sách tài nguyên và môi trường –

Bộ Tài nguyên và Môi trường cho biết, tính đến cuối năm 2022, cả nước có hơn 400 lò đốt chất thải rắn sinh hoạt, chủ yếu là lò cỡ nhỏ (dưới 500kg/h), trong đó khoảng 2/3 được sản xuất và lắp ráp trong nước Nếu công nghệ đốt được thực hiện đúng quy trình từ phân loại chất thải đến nhiệt độ buồng đốt trên 1.000 oC, kèm theo xử lý khí thải và sử dụng tháp chứa chất hấp phụ, sẽ giảm thiểu nguy cơ tạo thành dioxin và các chất độc hại khác Tuy nhiên, nhiều công nghệ hiện tại không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, dẫn đến ô nhiễm môi trường thứ cấp, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng Việc phân loại rác thải sinh hoạt chưa được thực hiện hiệu quả, cùng với trình độ của người vận hành lò còn hạn chế và công nghệ xử lý khí thải không đủ hiệu quả, đã làm gia tăng tình trạng ô nhiễm.

Ô nhiễm thứ cấp từ lò đốt rác sinh hoạt loại nhỏ tại các vùng nông thôn của Việt Nam đang gia tăng đáng kể, với hai nguyên nhân chính là sự gia tăng lượng rác thải không được xử lý đúng cách và việc sử dụng lò đốt không đạt tiêu chuẩn Tình trạng này không chỉ ảnh hưởng đến môi trường sống mà còn tác động tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng.

Vĩnh Phúc và Nam Định đang nổi bật với tốc độ tăng dân số và phát triển công nghiệp, nông nghiệp, thương mại du lịch cao trong khu vực đồng bằng sông Hồng Để giảm thiểu lượng chất thải rắn sinh hoạt, hai tỉnh này đã đầu tư vào hệ thống lò đốt quy mô nhỏ, với nhiều huyện như Hải Hậu, Yên Lạc và Bình Xuyên đã triển khai các lò đốt Tuy nhiên, hầu hết các lò đốt này chưa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, dẫn đến ô nhiễm môi trường thứ cấp, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng Do đó, nghiên cứu và đánh giá ô nhiễm từ khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt là cần thiết để kiểm soát và giảm thiểu chất thải hữu cơ, góp phần vào phát triển bền vững và cải thiện chất lượng môi trường, đặc biệt tại các vùng nông thôn.

Chất thải sinh hoạt thường chứa nhiều thành phần độc hại, đặc biệt là các chất nhựa có halogen như Cl và Br Nếu hệ thống xử lý khí thải lò đốt không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật, sẽ phát sinh nhiều chất độc hại như các hợp chất hữu cơ thơm đa vòng (PAHs), Poly brom Diphenyl Ete và các hợp chất chứa Cl Những chất này có độc tính cao, khả năng lan truyền xa và tích tụ trong cơ thể, gây ra nhiều ảnh hưởng nguy hại đến sức khỏe con người.

Nghiên cứu sinh đã chọn đề tài "Nghiên cứu thực trạng phát thải của một số chất hữu độc hại trong thành phần khí thải lò đốt rác sinh hoạt quy mô nhỏ" nhằm giải quyết các vấn đề tồn tại liên quan đến ô nhiễm môi trường Đề tài này sẽ được triển khai trong khuôn khổ luận án tiến sĩ, góp phần cung cấp thông tin quý giá về tình hình phát thải khí độc hại từ lò đốt rác sinh hoạt.

Mục tiêu nghiên cứu

Các mục tiêu của luận án bao gồm:

- Đánh giá ô nhiễm của một số nhóm chất hữu cơ (được lựa chọn) trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ

Đánh giá rủi ro từ một số nhóm chất hữu cơ được lựa chọn là rất quan trọng để bảo vệ sức khỏe của công nhân vận hành lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ Các chất hữu cơ này có thể gây ra các tác động tiêu cực đến sức khỏe, bao gồm các vấn đề hô hấp, da liễu và thậm chí là các bệnh mãn tính Việc hiểu rõ mức độ rủi ro và các yếu tố ảnh hưởng sẽ giúp cải thiện điều kiện làm việc và giảm thiểu tác động xấu đến sức khỏe của người lao động Do đó, cần thực hiện các biện pháp an toàn và giám sát liên tục để đảm bảo an toàn cho công nhân trong quá trình vận hành lò đốt.

Xây dựng hệ số phát thải và tải lượng các chất ô nhiễm đặc trưng như PAH và BTEX trong không khí là cần thiết để đánh giá tác động từ hoạt động đốt chất thải rắn sinh hoạt Việc này giúp xác định mức độ ô nhiễm không khí và đưa ra các biện pháp kiểm soát hiệu quả.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp điều tra và thu thập số liệu bao gồm việc tiến hành khảo sát và thu thập dữ liệu từ các nghiên cứu trong và ngoài nước, nhằm phục vụ cho mục đích và đối tượng nghiên cứu cụ thể.

Phương pháp lấy mẫu khí thải và không khí xung quanh được quy định theo Thông tư số 24/2017/TT–BTNMT và Thông tư số 10/2021/TT–BTNMT, nhằm đảm bảo kỹ thuật quan trắc môi trường chính xác Các phương pháp phân tích này dựa trên quy trình đã được áp dụng trong các nghiên cứu uy tín trên thế giới, góp phần nâng cao hiệu quả trong việc kiểm soát ô nhiễm không khí.

Phương pháp đánh giá rủi ro được áp dụng theo hướng dẫn của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA) nhằm xác định mức độ ảnh hưởng của các chất hữu cơ độc hại như PAH và BTEX đến sức khỏe của công nhân vận hành lò đốt.

Phương pháp xác định tải lượng chất ô nhiễm từ lò đốt rác sinh hoạt quy mô nhỏ bao gồm việc quan trắc liên tục nguồn thải Các thông số cần được theo dõi bao gồm nồng độ chất ô nhiễm trong khí thải, lưu lượng dòng khí thải và thời gian phát thải của nguồn ô nhiễm.

- Phương pháp thống kê: Áp dụng để xử lý thống kê các kết quả điều tra, khảo sát, phân tích, quan trắc và loại bỏ các sai số.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học

Luận án đã phát triển một bộ hệ số phát thải cho các chất ô nhiễm không khí liên quan đến quá trình đốt chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu Bộ hệ số này bao gồm hai nhóm chính: (1) 16 hợp chất PAHs trong khí thải; (2) 04 hợp chất BTEX trong khí thải.

Luận án đã xác định tải lượng ô nhiễm không khí từ hoạt động đốt rác thải sinh hoạt và đánh giá tác động của các chất ô nhiễm này tại khu vực nghiên cứu.

Bộ số liệu về hệ số phát thải các chất hữu cơ độc hại từ khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ là nguồn thông tin quan trọng cho nghiên cứu và giảm thiểu ô nhiễm môi trường Dữ liệu này hỗ trợ các nhà quản lý đưa ra quyết sách cần thiết nhằm nâng cao năng lực quản lý và bảo vệ môi trường hiệu quả.

Ý nghĩa thực tiễn

Đã xây dựng bộ hệ số phát thải cho một số chất hữu cơ độc hại trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ, bao gồm 16 PAHs và 04 BTEX, có nguy cơ ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con người Bộ hệ số này có thể áp dụng trong các nghiên cứu, dự báo và đánh giá phát thải, nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và xử lý môi trường trong hoạt động đốt chất thải rắn.

Luận án đã xác định tỷ lệ PAH và BTEX đặc trưng giúp nhận diện nguồn gốc đốt chất thải rắn sinh hoạt Đồng thời, nghiên cứu cũng đánh giá tác động của hoạt động đốt chất thải rắn đến môi trường và những rủi ro đối với sức khỏe của công nhân vận hành lò đốt.

Cấu trúc luận án

Ngoài phần Mở đầu và Kết luận kiến nghị, luận án được trình bày trong 3 chương: Chương 1: Tổng quan

Nêu đặc điểm, tính chất và một số nghiên cứu về các chất hữu cơ độc hại ở Việt Nam và trên thế giới

Chương 2: Cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình thực hiện luận án, việc phân tích và lựa chọn các phương pháp nghiên cứu là rất quan trọng Các phương pháp được áp dụng bao gồm phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu và phân tích mẫu, nhằm đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của dữ liệu Bên cạnh đó, phương pháp đánh giá rủi ro cũng được sử dụng để xác định mức độ nguy hiểm của các chất ô nhiễm, cùng với phương pháp xác định tải lượng chất ô nhiễm trong môi trường Những căn cứ này giúp xây dựng một cơ sở vững chắc cho luận án.

Chương 3 trình bày kết quả nghiên cứu về ô nhiễm các chất hữu cơ độc hại như PAHs và BTEX trong khí thải và không khí xung quanh khu vực lò đốt chất thải rắn sinh hoạt Nghiên cứu đánh giá rủi ro của các chất này đối với sức khỏe của công nhân vận hành lò đốt, đồng thời xác định tải lượng và hệ số phát thải của PAHs và BTEX trong khí thải từ quá trình đốt chất thải.

TỔNG QUAN

Tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại Việt Nam và khu vực nghiên cứu 6

1.1.1 Tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn tại Việt Nam

Theo Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia năm 2019, tổng khối lượng chất thải rắn sinh hoạt trên toàn quốc đạt khoảng 64.658 tấn/ngày, trong đó khu vực đô thị chiếm 35.624 tấn/ngày và nông thôn là 28.394 tấn/ngày Các địa phương phát sinh trên 1.000 tấn/ngày chiếm 25%, với Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh mỗi nơi phát sinh hơn 6.000 tấn/ngày Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt gia tăng đáng kể tại các địa phương có tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa và du lịch cao như Thành phố Hồ Chí Minh (9.400 tấn/ngày), Hà Nội (6.500 tấn/ngày), Thanh Hóa (2.175 tấn/ngày), Hải Phòng (1.982 tấn/ngày), Bình Dương (2.661 tấn/ngày), Đồng Nai (1.885 tấn/ngày), Quảng Ninh (1.539 tấn/ngày), Đà Nẵng (1.080 tấn/ngày) và Bình Thuận (1.486 tấn/ngày).

Hiện nay, cả nước có 1.322 cơ sở xử lý chất thải rắn sinh hoạt, bao gồm 400 lò đốt, 37 dây chuyền chế biến compost và 904 bãi chôn lấp, nhiều trong số đó không đảm bảo vệ sinh (Bộ TNMT, 2019c) Khoảng 71% chất thải rắn (35.000 tấn/ngày) được xử lý bằng phương pháp chôn lấp, 16% (7.900 tấn/ngày) qua chế biến compost, và 13% (6.400 tấn/ngày) bằng đốt Đáng chú ý, 34,4% cơ sở chế biến compost và 31,8% bãi chôn lấp được xây dựng trước năm 2010, trong khi chỉ 4,5% lò đốt hoạt động trước thời điểm này, cho thấy phần lớn lò đốt được xây dựng sau năm 2014.

7 là lò Loshiho, Sankyo, ngoài ra còn sử dụng một số công nghệ khác như BD-Anfa, T- Tech, TH-15, Lodora, SH-300[1]

1.1.2 Thực trạng tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu

1.1.2.1 Thực trạng phát sinh và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại Vĩnh Phúc

Tại Vĩnh Phúc, tổng lượng rác thải phát sinh hàng ngày khoảng 920 tấn, với 350 tấn từ khu vực đô thị và 570 tấn từ khu vực nông thôn Cụ thể, Thị trấn Yên Lạc phát sinh 10,5 tấn/ngày và xã Tam Hợp là 6,3 tấn/ngày Tỷ lệ thu gom rác thải đạt trên 75% ở nông thôn và trên 95% ở đô thị.

Tại Vĩnh Phúc, phương pháp xử lý chất thải chủ yếu là chôn lấp thông thường (75%) và đốt rác bằng lò quy mô nhỏ (25%) Trong khu vực nông thôn, tỉnh có 37 lò đốt cấp xã và một nhà máy đốt rác thải tập trung tại thị trấn Hợp Hòa với công suất 75 tấn/ngày Tuy nhiên, việc đầu tư vào lò đốt nhỏ chỉ giải quyết tạm thời vấn đề, hiện tại hầu hết các lò đã xuống cấp, công nghệ lạc hậu và không đáp ứng các quy định về bảo vệ môi trường.

1.1.2.2 Tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại Nam Định

Tại Nam Định, tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh khoảng 846 tấn/ngày, trong đó khu vực nông thôn chiếm 660 tấn, riêng huyện Hải Hậu là 214 tấn/ngày Tỷ lệ thu gom chất thải đạt 94% tại khu vực đô thị và 88,4% tại khu vực nông thôn.

Tại Nam Định, phương pháp xử lý rác thải chủ yếu hiện nay là chôn lấp và đốt rác thải sinh hoạt ở cấp xã Tỉnh có 182/201 xã/thị trấn đã đầu tư xây dựng công trình xử lý chất thải rắn, trong đó 73 xã/thị trấn xây dựng bãi chôn lấp và 109 xã/thị trấn lắp đặt lò đốt Lò đốt rác thải ở khu vực nông thôn bao gồm 8 loại với công nghệ và vận hành tương tự nhau.

Các lò đốt rác hiện nay có công suất dao động từ 300 kg/h đến 500 kg/h, với một số lò đặc biệt có công suất lên đến 1000 kg/h Tại thành phố Nam Định, rác thải được vận chuyển về Khu liên hợp xử lý rác thải Lộc Hòa, nơi áp dụng công nghệ ủ lên men để sản xuất phân compost, kết hợp với lò đốt rác vô cơ có khả năng xử lý 250 tấn rác/ngày.

1.2 Đặc điểm của một số chất hữu cơ độc hại

Các chất ô nhiễm hữu cơ độc hại có độc tính cao, cấu trúc phức tạp và khó phân hủy, gây ảnh hưởng xấu đến môi trường và hệ sinh thái Chúng là nguyên nhân gây rối loạn nội tiết, ảnh hưởng đến quá trình phát triển, và có thể dẫn đến biến đổi gen ở con người và sinh vật Ô nhiễm này chủ yếu xuất phát từ các hoạt động của con người, bao gồm sản xuất, sinh hoạt và giao thông Các chất ô nhiễm xâm nhập vào cơ thể qua hô hấp, tiêu hóa và tiếp xúc, gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, thậm chí dẫn đến tử vong do tích tụ lâu dài.

Một số chất hữu cơ ô nhiễm độc hại phổ biến bao gồm PCB, PAHs, BTEX, PAE, PBDE, Sterol và PPCP Chúng có mặt trong nhiều sản phẩm và quá trình như dầu máy biến thế, vật liệu xây dựng, và quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch Những chất này đều chứa vòng thơm, với cấu trúc đa dạng và số lượng lên đến hàng trăm, hiện diện trong tất cả các thành phần môi trường Đặc biệt, nồng độ và số lượng của chúng đang có xu hướng gia tăng, gây ra mối nguy hại cho sức khỏe con người và hệ sinh thái.

Hiện nay, có 12 nhóm chất ô nhiễm bền vững gây hại cho môi trường và sức khỏe con người, trong đó PCB và PBDE là hai nhóm thuộc nhóm POPs Các nhóm như PAE, PAHs, PPCPs và Sterol, mặc dù không nằm trong nhóm POPs, nhưng đã được chứng minh có độ độc và bền vững cao đối với môi trường và sinh vật qua nhiều nghiên cứu đáng tin cậy Những chất này còn gây rối loạn nội tiết, dẫn đến thay đổi gen, ảnh hưởng đến sự phát triển của con người và có thể gây bệnh ung thư.

PAE, PAHs, PPCP và BTEX là những chất tồn tại lâu dài trong môi trường và rất khó để xử lý triệt để Sự gia tăng dân số dẫn đến nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao, làm cho vấn đề ô nhiễm môi trường trở nên nghiêm trọng hơn.

Việc phát thải các chất hữu cơ bền vững thuộc nhóm POPs ra môi trường ngày càng gia tăng theo thời gian Tiêu chuẩn đánh giá các chất này được trình bày chi tiết trong bảng 1.1.

Bảng 1 1 Các đặc điểm của chất hữu cơ ô nhiễm [4] Đặc điểm Qui định Độ bền vững

Thời gian bán hủy trong nước > 2 tháng Thời gian bán hủy trong trầm tích > 6 tháng Thời gian bán hủy trong đất > 6 tháng

Khả năng tích tụ sinh học lgKow > 5

Hệ số nồng độ sinh học (Bioconcentration factor) > 5000

Hệ số tích tụ sinh học (Bioaccumulation factor) > 5000 Khả năng di chuyển và phát tán xa

Thời gian bán hủy trong không khí > 2 ngày (hoặc có đủ các số liệu quan trắc để minh chứng so với nguồn thải) Ảnh hưởng xấu

Chất này gây ra tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người, với các phân tích độc tính cho thấy khả năng ảnh hưởng xấu đến cả hai yếu tố này.

Thời gian bán hủy của các chất hữu cơ trong môi trường là khá cao, dẫn đến việc gia tăng nồng độ và nguy cơ phát tán những chất này ra nhiều thành phần môi trường khác nhau Điều này có thể gây ra những tác động tiêu cực đến con người và hệ sinh thái.

Hình 1 1 Con đường xâm nhập của các chất hữu cơ độc hại vào cơ thể người

PAHs (Hydrocarbon thơm đa vòng) là một nhóm hợp chất hữu cơ bao gồm hơn 200 chất, được hình thành từ hai vòng thơm trở lên và kết hợp với nhau, chủ yếu cấu tạo từ các nguyên tử carbon (C) và hydro (H) Những PAH có nhiều vòng thơm hơn thường có độ bền cao và mức độ độc hại lớn đối với con người và môi trường.

Anthracene C14H10) Acenaphthene (C12H10) Benzo[a]pyrene(C20H12) Chrysene(C18H12)

Hình 1 2 Công thức cấu tạo của một số PAH điển hình Các chất hữu cơ độc hại

Ảnh hưởng của các chất hữu cơ độc hại đến môi trường

Bảng 1 3 Một số tính chất vật lý và hóa học của BTEX điển hình [16]

Ký hiệu Điểm sôi (0 c ) ở 760 mmHg Điểm nóng chảy

1.3 Ảnh hưởng của các chất hữu cơ độc hại đến môi trường

PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) có nguồn gốc phát thải từ cả tự nhiên và nhân tạo Các nguồn phát thải tự nhiên bao gồm cháy rừng và núi lửa phun trào, trong khi nguồn nhân tạo chủ yếu đến từ các hoạt động của con người như đốt cháy nhiên liệu trong nấu nướng, giao thông, đốt chất thải rắn, và hút thuốc Trong ngành công nghiệp, PAHs thường xuất hiện do quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch và một phần nhỏ từ sản xuất thuốc nhuộm và mực in Ngoài ra, trong nông nghiệp, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và đốt rơm rạ cũng là những nguồn phát thải PAHs đáng kể.

PAHs có khả năng lan truyền xa trong môi trường và có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua đường tiêu hóa, hô hấp hoặc tiếp xúc trực tiếp Độ độc của PAHs phụ thuộc vào con đường xâm nhập, thời gian tiếp xúc và nồng độ Chúng có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm tổn thương nội tạng, kích ứng da, biến đổi gen và thậm chí ung thư, đặc biệt là đối với những nhóm PAHs có cấu trúc từ 4 vòng thơm trở lên.

BTEX là nhóm các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, có khả năng phát tán xa trong không khí Khi ở nồng độ cho phép, BTEX không gây hại cho môi trường, nhưng khi vượt quá mức cho phép, chúng có thể gây ra những tác động tiêu cực.

Nồng độ cao của BTEX có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường, đặc biệt khi chúng xâm nhập vào hệ sinh thái do sự cố đổ vỡ hoặc rò rỉ từ các thùng chứa Khi BTEX hiện diện trong không khí, chúng phản ứng với các chất khác, làm tăng tính độc hại đối với cả môi trường và con người Hơn nữa, BTEX có khả năng liên kết để tạo ra nhiều chất ô nhiễm khác, liên quan đến quá trình hình thành ozon và gia tăng hàm lượng ozon trong không khí, đồng thời tham gia vào các phản ứng quang hóa gây ra sương mù quang hóa.

Con người có thể tiếp xúc với benzene qua đường hô hấp, tiêu hóa và da Khi hít phải benzene ở nồng độ cao, hơn một nửa lượng benzene sẽ đi vào máu qua phổi và tích tụ tại tủy xương và mô mỡ Tại đây, benzene được chuyển hóa thành các dẫn xuất như phenol, muconic axit và S-phenyl-N-acetyl cysteine (PhAC), có thể phát hiện trong nước tiểu trong vòng 48 giờ sau khi phơi nhiễm Nồng độ benzene trong không khí rất độc hại; phơi nhiễm trong 5-10 phút với nồng độ từ 10.000 đến 20.000 ppm có thể gây tử vong, trong khi nồng độ từ 700 đến 3.000 ppm có thể dẫn đến các triệu chứng như chóng mặt, nhức đầu và bất tỉnh Tuy nhiên, sau một thời gian không phơi nhiễm và hít thở không khí trong lành, các triệu chứng nhiễm độc sẽ dần giảm.

Benzene được Tổ chức Nghiên cứu Ung thư Thế giới (IARC) và Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA) phân loại vào nhóm I và nhóm A, là những chất gây ung thư nguy hiểm nhất cho con người Việc tiếp xúc với benzene có thể dẫn đến rối loạn sản xuất máu, làm giảm lượng hồng cầu và gây ra bệnh thiếu máu, chảy máu quá mức, cũng như ảnh hưởng tiêu cực đến hệ miễn dịch, tăng nguy cơ nhiễm trùng và giảm khả năng phòng chống bệnh ung thư.

Benzene là một chất gây ung thư, có thể dẫn đến các bệnh như bệnh bạch cầu và ung thư tủy cấp khi tiếp xúc lâu dài Tuy nhiên, quá trình sản xuất máu có khả năng phục hồi bình thường sau khi ngừng phơi nhiễm Đặc biệt, nếu phụ nữ mang thai tiếp xúc với benzene, điều này có thể ảnh hưởng đến thai nhi, khiến trẻ cũng gặp phải các tác động tương tự như mẹ.

Toluen có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua nhiều nguồn khác nhau như nước uống, thực phẩm, không khí, và các sản phẩm tiêu dùng chứa toluen Giao thông là một trong những nguồn chính phát thải toluen, đặc biệt từ khí thải của động cơ xe Ngoài ra, toluen cũng được sử dụng phổ biến trong xăng dầu, sơn và sơn mài, khiến những người tiếp xúc với các chất này có nguy cơ phơi nhiễm cao.

Toluene là một dung môi phổ biến trong nhiều sản phẩm như chất bóng móng tay, mỹ phẩm, sơn và mực in, cũng như trong xăng dầu và cao su Chúng ta có thể tiếp xúc với toluen cả trong nhà và ngoài trời, đặc biệt là từ khói thuốc lá với nồng độ cao Toluene xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, tiêu hóa và da, gây ra nhiều vấn đề sức khỏe như chậm phát triển bào thai, dị thường xương và thậm chí tử vong nếu nồng độ cao Mặc dù toluen không được phân loại là chất gây ung thư ở người bởi IARC và EPA, nhưng việc tiếp xúc với nó vẫn cần được hạn chế.

Etylbenzene là một chất hữu cơ dễ bay hơi, có thể gây tổn thương mắt, hệ hô hấp và da khi tiếp xúc ở nồng độ thấp Ở nồng độ cao, nó có thể dẫn đến hôn mê, ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương, gây tổn thương giác mạc, sưng phổi và giảm khả năng hô hấp, thậm chí gây tử vong Tiếp xúc thường xuyên với etylbenzene có thể gây mệt mỏi, chóng mặt, chảy máu da và niêm mạc, cũng như tổn thương thận Nhiễm độc ngắn hạn ở nồng độ cao có thể gây thương tổn mắt, tổn thương màng nhầy mũi và thanh quản, nhức đầu, choáng váng và bất tỉnh Etylbenzene trong cơ thể sẽ được chuyển hóa thành các hóa chất khác và được thải ra qua nước tiểu sau hai ngày phơi nhiễm, một phần nhỏ thải qua hô hấp và phân Tổ chức Nghiên cứu Ung thư Thế giới đã chỉ ra rằng phơi nhiễm etylbenzene lâu dài có thể dẫn đến ung thư ở người.

Xylen chủ yếu xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, ăn uống và một phần nhỏ qua da, với khoảng 12% so với hấp thu qua phổi Khi hít vào, 50-75% lượng xylen sẽ được hấp thu vào phổi, sau đó chuyển vào máu và phân tán khắp cơ thể, thải ra ngoài sau khoảng 18 giờ phơi nhiễm Tuy nhiên, xylen có thể tích trữ trong mỡ trong thời gian dài, với khoảng 4-10% lượng xylen hít vào vẫn còn lưu lại.

Xylen có tác động tiêu cực đến sức khỏe con người, đặc biệt khi tiếp xúc với hàm lượng cao Nó có thể gây tổn thương hệ thần kinh, dẫn đến triệu chứng như chóng mặt, rối loạn cân bằng cơ thể và thậm chí tử vong Ngoài ra, tiếp xúc ngắn hạn với xylen ở nồng độ cao có thể gây ra các vấn đề như kích ứng da, mắt, mũi và cổ họng, khó thở, suy giảm chức năng phổi, chậm phản ứng thị giác, giảm trí nhớ, đau dạ dày, cùng với những thay đổi ở gan và thận Tuy nhiên, theo Tổ chức Nghiên cứu Ung thư Thế giới và Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, xylen chưa được chứng minh là chất gây ung thư ở người qua các nghiên cứu trên cả con người và động vật.

Tổng quan về tình hình nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ trong không khí trên thế giới và tại Việt Nam

1.4.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu, phân tích các hợp chất hữu cơ trên thế giới

Trên thế giới hiện có khoảng 80,000 hợp chất hóa học đang được sử dụng rộng rãi cho các hoạt động sản xuất và sinh hoạt Tuy nhiên, một lượng lớn các chất hóa học đã bị thải bỏ và phát tán vào môi trường, dẫn đến ô nhiễm đất, nước và không khí Đáng chú ý, số lượng các chất hóa học được kiểm tra và đưa vào quy chuẩn vẫn còn rất hạn chế, đặc biệt là về khả năng gây ô nhiễm môi trường không khí.

Ô nhiễm không khí, đặc biệt là ô nhiễm bụi, đang ngày càng được chú ý do tác động nghiêm trọng đến sức khỏe con người Tại Tây Ban Nha, các hợp chất hữu cơ như PAHs, quinones, levoglucosan, và các axit dicarboxylic mạch ngắn (bao gồm malonic, succinic, glutaric, adipic, suberic, azelaic, malic và phthalic axit) đã được chiết tách và phân tích từ mẫu bụi tổng số trong không khí bằng thiết bị sắc ký.

Phương pháp chiết áp lực cao (HPLC) và sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) đều có hiệu quả tương đương, nhưng HPLC vượt trội hơn nhờ thời gian chiết tách nhanh và tiết kiệm dung môi hơn so với phương pháp chiết soxhlet Sử dụng dung môi dichloromethane/methanol (2:1) trong phương pháp chiết soxhlet, các hợp chất hữu cơ độc hại trong hạt bụi có kích thước < 0.5μm được phân tích bằng GC-MS cho thấy chúng có độc tính sinh học cao hơn so với các hạt bụi lớn hơn Nicotine, hopane và norhopane là những hợp chất hữu cơ có nồng độ cao trong bụi không khí ở khu vực đô thị.

Hình 1 4 Nồng độ của n-alkane và PAHs chiết tách bằng phương pháp

Soxhlet và áp lực cao

Nghiên cứu nồng độ PAHs trong không khí tại khu vực nội thị thành phố Bắc Kinh, Trung Quốc cho thấy nồng độ PAHs trong bụi tổng cao hơn nhiều so với khu vực ngoại thành và nông thôn Phương pháp chiết siêu âm với hỗn hợp dung môi dichloromethane/methanol (2:1) và phân tích bằng thiết bị GC-MS đã chỉ ra rằng các PAHs đa vòng như pyrene, fluoranthene, benz(a)anthracene, chrysene, benzo(k)fluoranthene và benzo(a)pyrene tích lũy nhiều trong bụi, gây rủi ro cao cho sức khỏe con người Ngoài ra, phương pháp chiết siêu âm với dung môi dichloromethane và hexane cũng được sử dụng để phân tích bụi tổng trong không khí từ cả khu vực nội thị và ngoại ô.

Nghiên cứu tại 18 thành phố Osaka, Nhật Bản cho thấy nồng độ PAHs trong bụi không khí tại khu vực đô thị (1.79 - 26.94 ng/m³) cao gấp đôi so với khu dân cư (1.64 - 15.52 ng/m³), đặc biệt nồng độ PAHs tăng cao vào mùa đông do khí thải từ phương tiện giao thông sử dụng dầu diesel Ngoài ra, các lò đốt chất thải rắn đô thị tại Nhật Bản cũng góp phần phát thải PAHs Quy trình hoạt động của các lò đốt này bao gồm ba giai đoạn: khởi động, duy trì cháy và dừng cháy Mẫu khí thải đã được lấy và phân tích ở bốn lò đốt khác nhau để đo nồng độ PAHs phát thải, với kết quả được trình bày trong các bảng dưới đây.

Bảng 1 4 Nồng độ PAHs trong khí thải từ lò đốt I [26]

Tỷ lệ phát thải (mg/10 3 kg)

Hàm lượng phát thải không khí từ lò đốt I cho thấy nồng độ PAHs cao nhất xảy ra trong giai đoạn khởi động do quá trình đốt chất thải rắn chưa đạt điều kiện tối ưu Trong lò đốt tầng sôi, tỷ lệ phát thải PAHs trong một giờ đốt dao động từ 0,31 đến 0,67 g/10³ kg, đặc biệt cao trong trường hợp đốt cháy kém, khi nồng độ CO trong khí thải vượt quá 2.000 ppm, có thể cao hơn 10 lần so với mức bình thường.

20 lần trong quá trình duy trì sự cháy và dừng cháy

Bảng 1 5 Nồng độ PAHs trong khí thải từ lò đốt II [26]

Theo Bảng 1.5, mức độ PAHs ở lò đốt I rất cao, với điều kiện đốt có thể không ổn định và nồng độ CO vượt quá 5.000 ppm Trong quá trình khởi động lò đốt II, tỷ lệ phát thải PAH đạt 2,51 g/10³ kg, gấp 5 lần so với lò đốt I Khi duy trì và dừng cháy ở lò đốt II, tỷ lệ phát thải lần lượt là 0,29 g/10³ kg và 1,36 g/10³ kg, đều cao hơn 10 lần so với lò đốt I.

Bảng 1 6 Nồng độ PAHs trong khí thải từ lò đốt III [26]

Dữ liệu về PAHs trong lò đốt III cho thấy rằng mức PAHs cao nhất xảy ra trong giai đoạn khởi động, trong khi nồng độ CO lại thấp hơn nhờ vào điều kiện đốt cháy ổn định hơn so với lò đốt tầng sôi Tỷ lệ phát thải PAHs dao động từ 0,01 đến 0,08 g/10³ kg, thấp hơn so với lò đốt I trong giai đoạn khởi động Trong quá trình đốt, tỷ lệ phát thải giảm xuống còn 1/30 đến 1/100 nhờ vào quá trình đốt cháy ổn định Tuy nhiên, trong giai đoạn duy trì sự cháy, PAHs vẫn cao, mặc dù nhiệt độ ngọn lửa giảm do việc ngừng nạp chất thải rắn sinh hoạt Điều này cho thấy PAHs được hình thành chủ yếu do quá trình đốt cháy không hoàn toàn, liên quan đến sự giảm nhiệt độ đốt cháy.

Bảng 1 7 Nồng độ PAHs trong khí thải từ lò đốt IV [26]

Nồng độ CO, O2 và PAHs cùng tỷ lệ phát thải trong lò đốt IV cho thấy rằng PAHs đạt mức cao nhất trong giai đoạn khởi động và đầu quá trình cháy, với tỷ lệ phát thải vượt quá 3,0 g/10³ kg, cao hơn so với lò tầng sôi Lò đốt IV, tương tự như lò III, có mức PAHs cao hơn do quá trình đốt cháy không ổn định Trong giai đoạn duy trì đốt cháy, PAHs vẫn tiếp tục hình thành sau khi kết thúc đốt chất thải rắn, chủ yếu do nồng độ CO cao trong khí thải so với các điều kiện vận hành khác.

21 lệ phát thải từ 0,05 đến 0,08 g /10 3 kg, giống như đối với lò đốt I trong quá trình duy trì sự cháy

Tại vùng nông thôn Jordan, việc sử dụng máy sưởi vào mùa đông đã dẫn đến sự phát thải các hợp chất BTEX vào không khí trong nhà Cụ thể, hàm lượng BTEX đo được từ các loại máy sưởi khác nhau là 120 µg/m³ đối với máy sưởi diesel có ống khói, 16 µg/m³ với máy sưởi điện, 84 µg/m³ từ máy sưởi gas không có ống xả, 290 µg/m³ từ máy sưởi dầu hỏa và 31 µg/m³ từ máy sưởi bằng gỗ.

Tại Kuala Lumpur, Malaysia, việc sử dụng thiết bị GC-MS để phân tích nồng độ BTEX trong không khí cho thấy nồng độ trung bình là 49,56±23,71 µg/m³, chủ yếu là toluene Nồng độ benzene dao động từ 0,69±0,45 µg/m³ đến 6,20±3,51 µg/m³ Ngoài ra, nồng độ BTEX cũng được ghi nhận cao hơn tại các khu vực ven đường (193,11±114,57 µg/m³), trạm xăng (73,08±30,41 µg/m³), khu công nghiệp (32,10±13,13 µg/m³) và sân bay (25,30±6,17 µg/m³).

Tại Iran, phân tích mẫu không khí tại các trạm xăng và khí nén tự nhiên cho thấy nồng độ trung bình của benzene, toluene, ethylbenzene và xylene lần lượt là 466,09±132,25 àg/m³, 873,13±233,51 àg/m³, 493,05±141,22 àg/m³ và 910,57±145,40 àg/m³ Sự ô nhiễm BTEX trong không khí xung quanh chủ yếu do sự bốc hơi từ nhiên liệu và lượng phát thải từ các trạm xăng và khí đốt.

1.4.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu, phân tích các hợp chất hữu cơ tại Việt Nam

Phương pháp phân tích đồng thời số lượng lớn hợp chất hữu cơ trong bụi không khí tại Việt Nam còn hạn chế, với một số nghiên cứu chủ yếu tập trung vào ô nhiễm các nhóm chất cơ bản như PAHs, ion vô cơ tan trong nước và kim loại nặng Hiện nay, Việt Nam có hơn 400 lò đốt chất thải quy mô nhỏ, chủ yếu ở nông thôn, đóng góp vào việc xử lý chất thải rắn sinh hoạt Tuy nhiên, những lò đốt này cũng đang gây ra ô nhiễm môi trường không khí do nhiều nguyên nhân khác nhau.

Tại thành phố Hồ Chí Minh, nồng độ PAHs trong bụi không khí được phân tích bằng phương pháp chiết siêu âm với dung môi benzene/ethanol (tỉ lệ 3/1) Kết quả cho thấy nồng độ PAHs 5 và 6 vòng chiếm tỉ lệ cao, lần lượt là 82% và 51% tổng nồng độ PAHs phát hiện (Bảng 1.8) Nguồn phát thải chính của PAHs tại Hồ Chí Minh được xác định là khí thải từ phương tiện giao thông công cộng.

Bảng 1 8 Nồng độ PAHs trong bụi (tổng) không khí tại TP Hồ Chí Minh [31] Thông số phân tich VNU (n = 60) ITTE (n = 46) DOSTE (n = 48) Fluoranthene 0,25 ± 0,12 0,24 ± 0,17 0,65 ± 0,28

Nồng độ PAHs trong mẫu bụi không khí tại Hà Nội được phân tích bằng thiết bị HPLC và GC-MS, với 15 chất PAHs và 11 chất nitro PAHs (NPAHs) được xác định Kết quả cho thấy các PAHs 6 vòng như benzo[ghi]perylene và indeno[1,2,3-cd]pyrene, cũng như PAHs 5 vòng như benzo[b]fluoranthene và BaP, cùng 3 nitro PAHs là 9-nitroanthracene, 1-nitropyrene, 7-nitrobenz[a]anthracene có tần suất phát hiện cao nhất Nguyên nhân chính gây ô nhiễm PAHs và NPAHs tại khu vực nội thị Hà Nội là do mật độ xe máy cao và phần lớn xe máy không được trang bị bộ xử lý khí thải.

Bảng 1 9 Nồng độ PAHs (pmol/m 3 ) trong bụi không khí tại Hà Nội [32]

Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông Fluoranthene 4 0,25±0,28 5,5±1,60 2,09±0,24 2,03±1,04

Benzo[b]fluoranthene 5 1,22±0,59 9,54±2,47 5,62±0,19 4,14±1,95 Benzo[k]fluoranthene 0,45±0,24 3,81±1,02 2,05±0,66 1,43±1,95 Benzo[a]pyrene 0,79±0,45 5,29±1,67 5,59±3,40 1,26±0,84 Dibenz[a,h] anthracence 0,48±0,63 1,60±0,37 0,97±0,36 0,99±0,48 Benzo[ghi]perylene 6 2,65±1,36 13,3±4,8 11’4±3,39 4,75±2,98 Indeno[1,2,3-cd]pyrene 2,57±1,98 9,24±2,55 4,99±2,12 3,07±2,34

Bảng 1 10 Nồng độ NPAHs (pmol/m 3 ) trong bụi (bụi tổng) không khí tại

Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông

7-nitrobenz[a]anthracene 41,2±36,2 214±105 167±45,8 94,2±43,1 1-nitroperylene 5 0,42±0,34 1,41±0,62 1,87±1,29 0,73±0,45 3-nitroperylene 1,71±0,94 6,61±0,87 11,2±2,32 3,7±1,59 6-nitrobenzo[a]pyrene 4,29±3,13 18,1±5,18 30,9±6,34 13,0±7,18

Trong đó: “-” phát hiện được nhưng không định lượng được

Tổng quan tình hình nghiên cứu về rủi ro trong và ngoài nước

1.5.1 Một số nghiên cứu về rủi ro của PAHs, BTEX trên thế giới

Hiện nay, nhiều nghiên cứu trên thế giới đã đánh giá rủi ro của các nhóm chất PAH và BTEX đối với sức khỏe con người Một trong những nghiên cứu tiêu biểu được thực hiện tại Malaysia.

Nghiên cứu về BTEX và tác động sức khỏe đã được thực hiện bởi Mohd Talib Latif và cộng sự vào năm 2019, cho thấy chỉ số rủi ro BTEX dao động từ 1x10^-5 đến 1x10^-4 Tại Thái Lan, một nghiên cứu năm 2012 chỉ ra rằng chỉ số rủi ro BTEX ở các cây xăng tại Bangkok nằm trong khoảng 1,82x10^-4 đến 2,5x10^-4 Năm 2018, nghiên cứu của Liu, J và cộng sự tại Trung Quốc cho thấy chỉ số rủi ro PAHs dao động từ 1,0x10^-6 đến 1,5x10^-5 Tại Iran, Abbas Norouzian Baghani và cộng sự đã công bố nghiên cứu vào năm 2019 về BTEX, với chỉ số rủi ro PAHs từ 2,11x10^-4 đến 1,82x10^-3 Năm 2020, Taraneh Mihankhaha và cộng sự cũng đã đánh giá ô nhiễm PAHs trong bụi đô thị tại Iran, với chỉ số rủi ro là 2,89x10^-4 Cuối cùng, nghiên cứu năm 2018 tại Nhật Bản của Khanal về hydrocarbon thơm đa vòng từ bụi đường đô thị ở Tokyo đã chỉ ra mối nguy hại của loại ô nhiễm này.

R và cộng sự, tổng lượng PAHs gây ung thư ở Tokyo là từ 0,02 – 0,6 mg/kg [50]; năm

Năm 2022, nhóm nghiên cứu do Zivancec J dẫn đầu tại Serbia đã tiến hành một nghiên cứu về rủi ro của hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs) trong bụi nhà của các hộ gia đình Kết quả cho thấy chỉ số rủi ro PAHs đối với trẻ nhỏ là 3,8 x10^-4, trong khi đối với người lớn là 3,73 x10^-4.

1.5.2 Một số nghiên cứu về rủi ro của PAH, BTEX tại Việt Nam

Hiện nay, Việt Nam đã tiến hành nhiều nghiên cứu về tình trạng phát thải các chất hữu cơ độc hại như PAHs và VOCs trong không khí và khí thải từ lò đốt chất thải rắn công nghiệp Năm 2014, Tổng cục Môi trường thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường đã phát hành sổ tay hướng dẫn kỹ thuật để kiểm kê và đánh giá rủi ro môi trường do phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy từ hoạt động sản xuất công nghiệp Một số nghiên cứu tiêu biểu bao gồm đánh giá rủi ro ô nhiễm BTEX trong không khí tại Quận Hai Bà Trưng, Hà Nội (Nguyễn Công Tập, 2015), đánh giá phơi nhiễm hợp chất BTEX tại các tầng hầm đỗ xe ở tòa nhà cao tầng Hà Nội (Võ Thị Lệ Hà và cộng sự, 2020), cùng với đánh giá rủi ro của PAH trong bụi không khí trong nhà (Hà Thị Hồng, 2022) và rủi ro sức khỏe của BTEX tại các trường học ở Hà Nội.

Nghiên cứu của tác giả Nghiêm Trung Dũng và cộng sự năm 2020 đã chỉ ra rằng chưa có nghiên cứu nào đánh giá ô nhiễm từ các chất thải hữu cơ độc hại trong khí thải từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ.

1.5.3 Một số phương pháp đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người của PAHs, BTEX

Hiện nay, trên thế giới và tại Việt Nam, có hai phương pháp chính để đánh giá rủi ro sức khỏe con người từ các chất hữu cơ độc hại Phương pháp đầu tiên là đánh giá nguy cơ ung thư qua đường hô hấp, trong khi phương pháp thứ hai là đánh giá liều lượng tiêu thụ trung bình hàng ngày thông qua đường ăn vào, hít phải, và tiếp xúc qua da, cùng với nguy cơ ung thư ILCR.

Phương pháp đánh giá nguy cơ ung thư qua đường hô hấp được tính toán dựa trên quy trình của Văn phòng Đánh giá Nguy cơ Sức khỏe Môi trường Phương pháp này giúp xác định các yếu tố nguy cơ tiềm ẩn liên quan đến ung thư phổi và các bệnh lý hô hấp khác, từ đó cung cấp thông tin hữu ích cho việc phòng ngừa và quản lý sức khỏe cộng đồng.

Cơ quan Bảo vệ Môi Trường California (CalEPA) sử dụng phương pháp tính toán độc tính của BaPeq bằng cách nhân nồng độ PAHs với hệ số độc tương đương (TEF) của từng hợp chất PAHs, theo công thức cụ thể.

ECR: Nguy cơ ung thư vượt mức

URBaP: Hệ số khả năng gây ung thư của BaP (là đơn vị tính rủi ro theo WHO trong suốt cuộc đời 70 năm); URBaP = 8,7 × 10 -5 ng/g

∑BaPeq là tổng nồng độ độc tính của BaP, được xác định bằng cách tính tổng nồng độ của từng chất trong PAH, nhân với hệ số tiềm năng gây ung thư của từng PAH.

Ci là nồng độ của từng chất trong PAHs

TEF là hệ số tiềm năng gây ung thư của từng chất trong PAHs

Phương pháp đánh giá liều lượng tiêu thụ trung bình hằng ngày được xác định theo tiêu chuẩn của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA 2011) Phương pháp này giúp tính toán nguy cơ ung thư gia tăng suốt đời (Incremental Lifetime Cancer Risk - ILCR), cung cấp những giá trị quan trọng cho việc đánh giá rủi ro sức khỏe.

ILCR nguy cơ ung thư dưới mức 1×10 -6 được cho là không gây ung thư, trong khi ILCR

Theo nghiên cứu, mức độ tiếp xúc với các tác nhân gây ung thư cao gấp 10 lần có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư Phương pháp này tính toán rủi ro dựa trên liều lượng tiếp xúc trung bình hàng ngày qua đường hô hấp, tiêu hóa và qua da trong suốt cuộc đời.

1.5.4 Một số mô hình đánh giá rủi ro phơi nhiễm

Mô hình Monte Carlo hiện nay được sử dụng rộng rãi trong phân tích và đánh giá rủi ro, đặc biệt trong lập mô hình đánh giá rủi ro xác suất (PRA) Phương pháp này cho phép đánh giá tính biến đổi, không đồng nhất và không chắc chắn của các thông số trong quy trình đánh giá rủi ro sức khỏe con người Là một trong những phương pháp toàn diện nhất về xác suất, mô hình Monte Carlo dự đoán xác suất của nhiều kết quả khác nhau khi có sự xuất hiện của các biến ngẫu nhiên Ứng dụng của Monte Carlo giúp làm rõ tác động của rủi ro và sự không chắc chắn trong các mô hình dự đoán và dự báo.

Việc sử dụng ứng dụng Monte Carlo trong việc đánh giá rủi ro tiếp xúc hóa chất theo

US EPA mô tả các đặc điểm, định lượng, độ không đảm bảo và sự biến thiên trong việc tính toán mức phơi nhiễm hoặc rủi ro Mục tiêu chính là xác định các nguồn biến thiên và độ không đảm bảo đo, đồng thời định lượng sự đóng góp tương đối của các nguồn này vào phương sai tổng thể và phạm vi kết quả.

Phân tích độ biến thiên và độ không đảm bảo đo cung cấp thông tin rõ ràng về sự thay đổi mức độ phơi nhiễm và rủi ro cá nhân, đồng thời đánh giá rủi ro cho dân số bị phơi nhiễm Kết quả này giúp xác định sự phân bố phơi nhiễm và rủi ro trong các nhóm dân cư nhạy cảm, như theo độ tuổi và giới tính Ngoài ra, nó còn mô tả định tính và định lượng sự không đảm bảo đo trong các mô hình, dữ liệu và ước tính rủi ro được sử dụng.

- Mô hình ước lượng và đánh giá mức độ phơi nhiễm (EASE)

Mô hình EASE là công cụ hữu ích để dự đoán mức độ tiếp xúc với các chất nguy hiểm tại nơi làm việc Nghiên cứu cho thấy, kết quả dự đoán của mô hình này gần giống với nồng độ thực tế đã được đo.

Tổng quan tình hình nghiên cứu về phát thải trong và ngoài nước

1.6 1 Tình hình nghiên cứu về phát thải trên thế giới

Năm 2011, nghiên cứu của Kenji Yasuda và Michimasa Takahashi tại Nhật Bản cho thấy hệ số phát thải PAHs trong lò đốt chất thải rắn dao động từ 0,03 mg/10³ kg đến 0,9 mg/10³ kg Tại Indonesia, năm 2013, Didin Agustian Permadi và Nguyễn Thị Kim Oanh ghi nhận hệ số phát thải PAHs từ quá trình đốt sinh khối là 7,0 g/kg Năm 2017, nghiên cứu của Wen-bu Shu và các cộng sự tại Trung Quốc chỉ ra rằng hệ số phát thải PAHs trong lò đốt chất thải rắn ở Thẩm Quyến là 35,2 µg/kg Tại Thái Lan, năm 2018, Arunrat và nhóm nghiên cứu đã phát hiện hệ số phát thải PAHs từ việc đốt chất thải nông nghiệp là 4,5 g/kg Năm 2021, Hisam Samae và các đồng nghiệp công bố hệ số phát thải PAHs từ quá trình đốt sinh khối dao động từ 0,005 mg/kg đến 0,044 mg/kg Cuối cùng, nghiên cứu tại Florida, Mỹ, của nhóm tác giả Hall và các cộng sự cho thấy hệ số phát thải PAHs từ quá trình đốt mía dao động từ 7,13 mg/kg đến 8,18 mg/kg.

1.6.2 Tình hình nghiên cứu về phát thải tại Việt Nam

Năm 2014, Tổng cục Môi trường thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam đã phát hành sổ tay hướng dẫn kỹ thuật về kiểm kê và đánh giá rủi ro môi trường liên quan đến phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy từ hoạt động sản xuất công nghiệp Hiện nay, một số nghiên cứu đã đánh giá thực trạng phát thải các chất hữu cơ độc hại như PAH và VOCs trong không khí và khí thải từ lò đốt chất thải rắn công nghiệp, nhưng chưa có nghiên cứu nào tập trung vào ô nhiễm từ khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ Các nghiên cứu về hệ số phát thải tại Việt Nam bao gồm các tác phẩm của Nguyễn Thị Kim Oanh và Nghiêm Trung Dũng (1999) về hydrocacbon thơm đa vòng, Hoàng Anh Lê và cộng sự (2013) về khí phát thải từ đốt rơm rạ, cùng nhiều nghiên cứu khác từ năm 2019 đến 2022, nhằm đánh giá mức độ phát thải và tác động đến chất lượng không khí từ hoạt động đốt rơm rạ ở các khu vực khác nhau của Việt Nam.

1.6.3 Một số phương pháp xác định hệ số phát thải

Hệ số phát thải là công cụ quan trọng giúp ước tính mức độ ô nhiễm không khí, được áp dụng rộng rãi trong kiểm kê phát thải toàn cầu Nhiều quốc gia đã sử dụng hệ số phát thải để theo dõi và quản lý ô nhiễm, và có nhiều tài liệu hướng dẫn, như AP, hỗ trợ trong việc áp dụng phương pháp này.

Tại Việt Nam, đã có nhiều nghiên cứu khoa học về hệ số phát thải từ các nguồn khác nhau như đốt rơm rạ, giao thông, chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt và đốt sinh khối Các tài liệu từ Tổ chức Y tế Thế giới và sách hướng dẫn của EEA cung cấp cái nhìn tổng quan về ô nhiễm đất, nước và không khí, giúp đánh giá nguồn gây ô nhiễm hiệu quả hơn.

Hiện nay, có 33 phương pháp tính toán hệ số phát thải chủ yếu, trong đó nổi bật là mô hình Gifford và Hanna (1973) cùng với công thức tính toán được phát triển bởi Guoliang và cộng sự.

Phương pháp tính toán hệ số phát thải chất ô nhiễm theo mô hình Gifford và Hanna (1973) dựa trên nồng độ trung bình của các chất ô nhiễm Mô hình này cung cấp công thức để xác định nồng độ trung bình của các chất gây ô nhiễm, giúp đánh giá chính xác mức độ phát thải.

Từ công thức trên đưa ra được công thức tính hệ số phát thải như sau:

 x 3.600 (1.4) Trong đó: u là vận tốc gió (m/s)

Cnen là nồng độ nền của chất ô nhiễm (mg/m 3 )

Cm là nồng độ của chất ô nhiễm tại điểm tính toán (mg/m 3 )

 là hệ số thực nghiệm

Q là hệ số phát thải chất ô nhiễm của nguồn mặt (mg/m 2 h)

- Hệ số phát thải tính theo công thức được phát triển bởi Guoliang và cộng sự:

+ Đối với khí, hệ số phát thải (EF) được tính theo công thức [74]:

Hệ số phát thải của chất i (EFi) được tính bằng gram trên kilogram (g/kg) Khối lượng mẫu (m fd) sử dụng trong thí nghiệm đốt là tính bằng kilogram (kg) Thời gian bắt đầu thí nghiệm đốt được ký hiệu là t 0 (phút) và thời gian kết thúc thí nghiệm là t f (phút).

A s : Diện tích ống khói (m 2 ); u: Tốc độ khí (m/phút);

C i : Nồng độ của chất i (mg/m 3 ); w i : Khối lượng phân tử của chất i

+ Đối với bụi, hệ số phát thải (EF) được tính theo công thức

EFi: Hệ số phát thải của bụi (g/kg); m ki : Khối lượng bụi trên giấy lọc sau khi lấy mẫu (kg);

V 0 : Lưu lượng khí (m 3 /phút); Η: Tỷ lệ sol khí trong bụi (%) – ηTSP = 100%;

T i : Nhiệt độ không khí xung quanh tuyệt đối (◦C);

T s : Nhiệt độ trong ống khói tuyệt đối (◦C)

Theo sổ tay hướng dẫn kỹ thuật của Tổng cục Môi trường về kiểm kê phát thải và bảo vệ môi trường trong hoạt động sản xuất công nghiệp, hệ số phát thải đối với các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy được tính toán theo quy định cụ thể.

- C: Nồng độ chất ụ nhiễm đo được trong khớ thải ống khúi (àg/m 3 )

- T: Thời gian lấy mẫu (giây)

- V: Tốc độ dòng khí (m/giây)

- M: Lượng chất thải rắn được đem đốt (kg)

Nghiên cứu về các chất hữu cơ độc hại trong không khí, đặc biệt là khí thải từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt, đang ngày càng trở nên quan trọng do ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe con người và môi trường Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu đánh giá ô nhiễm và rủi ro sức khỏe liên quan đến khí thải lò đốt, nhưng việc nghiên cứu đồng thời nhiều chất hữu cơ độc hại và tính toán tải lượng cũng như hệ số phát thải vẫn còn hạn chế Đặc biệt, chưa có nghiên cứu nào về lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ và việc xây dựng hệ số phát thải cho các hợp chất hữu cơ như PAHs và BTEX trong khí thải từ những lò đốt này.

Nghiên cứu đánh giá tổng thể ô nhiễm và rủi ro sức khỏe của công nhân vận hành lò đốt là cần thiết để giải quyết các vấn đề tồn đọng Việc xây dựng hệ số phát thải và tính toán chính xác sẽ giúp cải thiện điều kiện làm việc và bảo vệ sức khỏe người lao động.

Việc xác định tải lượng các chất hữu cơ độc hại như PAHs và BTEX trong khí thải từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ là rất quan trọng Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp dữ liệu thiết yếu cho việc dự báo phát thải và giảm thiểu ô nhiễm môi trường Đồng thời, thông tin này sẽ hỗ trợ các nhà quản lý trong việc đưa ra quyết định cần thiết nhằm nâng cao năng lực quản lý bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Cơ sở thực tiễn

2.1.1 Cơ sở thực tiễn cho việc nghiên cứu khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc và Nam Định

Theo thống kê chưa đầy đủ của Viện Chiến lược chính sách tài nguyên và môi trường –

Tính đến cuối năm 2022, cả nước có hơn 400 lò đốt chất thải rắn sinh hoạt, chủ yếu là lò đốt cỡ nhỏ dưới 500kg/h, trong đó khoảng 2/3 được sản xuất và lắp ráp trong nước Tỉnh Nam Định dẫn đầu với 109 lò đốt, theo sau là Vĩnh Phúc với 37 lò Các địa phương chủ yếu áp dụng công nghệ Loshiho và Sankyo, bên cạnh một số công nghệ khác như BD-Anfa, T-Tech, TH-15, Lodora, và SH-300.

Vĩnh Phúc và Nam Định là hai tỉnh có sự tăng trưởng dân số và phát triển công nghiệp, nông nghiệp, thương mại du lịch nổi bật trong khu vực đồng bằng sông Hồng Gần đây, cả hai tỉnh đã chú trọng đầu tư vào hệ thống lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ để xử lý lượng chất thải phát sinh Cụ thể, Nam Định đã ban hành Quyết định số 2081/QĐ-UBND vào ngày 20/8/2020 nhằm quản lý và xử lý chất thải rắn sinh hoạt giai đoạn 2020 – 2025 Trong khi đó, Vĩnh Phúc cũng đã phê duyệt Đề án thu gom và xử lý chất thải rắn sinh hoạt thông qua Quyết định số 3235/QĐ-UBND ngày 26/11/2021, với mục tiêu đến năm 2025 và định hướng đến năm 2030.

Hiện nay, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định đã đầu tư 29 lò đốt chất thải rắn sinh hoạt, trong khi huyện Yên Lạc có 9 lò và huyện Bình Xuyên có 7 lò Tuy nhiên, nhiều lò đốt này chưa đạt yêu cầu kỹ thuật, gây ô nhiễm môi trường thứ cấp và ảnh hưởng đến sức khỏe người dân Do đó, việc nghiên cứu và đánh giá ô nhiễm, cũng như phát thải các chất thải hữu cơ độc hại từ bụi khí thải của các lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ tại tỉnh Vĩnh Phúc và Nam Định là rất cần thiết để kiểm soát và giảm thiểu ô nhiễm.

2.1.2 Cơ sở lựa chọn lò đốt chất thải rắn sinh hoạt khu vực nghiên cứu

Nam Định và Vĩnh Phúc hiện đang dẫn đầu cả nước về số lượng lò đốt chất thải rắn sinh hoạt Theo quy hoạch thu gom và xử lý chất thải rắn của tỉnh, hai địa phương này sẽ tiếp tục được đầu tư để tăng cường số lượng lò đốt, nhằm nâng cao hiệu quả quản lý chất thải.

Kết quả điều tra tại Nam Định và Vĩnh Phúc cho thấy, tại Nam Định, 66% lò đốt chất thải rắn sử dụng là lò Losiho, trong khi Vĩnh Phúc chủ yếu áp dụng công nghệ lò SANKYO với tỷ lệ lên đến 89% Do đó, luận án đã chọn hai công nghệ lò đốt này để tiến hành nghiên cứu.

2.1.2.1 Đặc điểm lò đốt SANKYO trên địa bàn thị trấn Yên Lạc, huyện Yên Lạc và xã Tam Hợp, huyện Bình Xuyên, tỉnh Vĩnh Phúc

Lò đốt chất thải rắn SANKYO là cải tiến mới nhất của lò đốt chất thải rắn NAFCL New

Năm 2016, lò đốt đã được điều chỉnh kỹ thuật để phù hợp với QCVN61-MT:2016/BTNMT, với thiết kế nhỏ gọn sản xuất tại Thái Lan theo công nghệ Nhật Bản được bảo hộ độc quyền toàn cầu Thiết bị này không chỉ tiết kiệm chi phí vì không tiêu thụ điện và nhiên liệu mà còn dễ dàng di chuyển và kết nối với các thiết bị phụ trợ Nhờ công nghệ SANKYO, lò đốt có khả năng xử lý triệt để hàng tấn chất thải rắn liên tục trong 24 giờ mỗi ngày.

Hình 2 1 Nguyên lý hoạt động của lò đốt chất thải rắn SANKYO Ống khói

- Đốt điện phân: Không sử dụng nhiên liệu

- Kích thước thân lò: Dài 2860mm x Rộng 1530mm x Cao 2830 mm

- Tổng chiều cao lò (bao gồm ống khói): 20m

- Công suất lò đốt: 150 - 500 kg/h

- Buồng sơ cấp (2 buồng: Buồng 1 và buồng 2)

+ Nhiệt độ trong buồng sơ cấp: 650 0 C - 750 0 C

- Buồng thứ cấp (2 buồng: Buồng 3 và buồng 4)

+ Nhiệt độ trong buồng thứ cấp: >950 0 C

+ Thời gian lưu khí: 2 giây

- Nhiên liệu đốt bổ sung: Không dùng bất kỳ nhiên liệu dầu hay gas

- Hệ thống xử lý khí thải: Hệ thống hạ nhiệt, Cyclone tách bụi, Tháp rửa ướt và quạt hút khí Năm hoạt động: Tháng 6 năm 2013

2.1.2.2 Đặc điểm lò đốt LOSHIHO tại huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định

Lò đốt chất thải rắn LOSIHO sử dụng công nghệ xử lý hiệu quả các loại chất thải sinh hoạt thông qua phương pháp đốt tự nhiệt phân và tự sinh năng lượng Thiết kế của lò bao gồm buồng sơ cấp với không gian sấy và buồng cháy chính, nơi nhiệt độ dao động từ 450°C đến 650°C, cùng với buồng đốt thứ cấp có không gian cháy kiệt và khoang lưu khí với nhiệt độ từ 650°C đến 1000°C Lò được xây dựng từ các vật liệu chịu nhiệt như gạch chịu lửa, gạch cách nhiệt, xi măng chịu nhiệt và bông gốm, có khả năng chịu nhiệt độ lên tới 1450°C.

Hình 2 2 Nguyên lý hoạt động của lò đốt chất thải rắn LOSIHO

- Đốt điện phân: Không sử dụng nhiên liệu

- Kích thước thân lò: Dài 3.900mm x Rộng 5.500mm x Cao 2.200mm

- Tổng chiều cao lò (bao gồm ống khói): 22 m

- Công suất lò đốt: 300kg/h - 500 kg/h

+ Nhiệt độ trong buồng sơ cấp: 450 0 C - 650 0 C

+ Nhiệt độ trong buồng thứ cấp: 650 0 C - 1050 0 C

+ Thời gian lưu khí: 2,5 giây

- Nhiên liệu đốt bổ sung: Không dùng bất kỳ nhiên liệu dầu hay gas

- Hệ thống xử lý khí thải: Silo thu bụi, Silo hạ nhiệt, Silo hấp thụ và hệ thống dẫn dung dịch lên xuống

Năm hoạt động: Tháng 8 năm 2018

Buồng xử lý khí thải C1 Ống khói Ống dẫn khí

Hệ thống cấp liệu tự động

Hệ thống xử lý khói, bụi C2

Cửa cấp chất thải rắn thủ công Hệ thống ra xỉ bằng vít tự động

2.1.3 Cơ sở cho việc lấy mẫu, các thông số nghiên cứu

Chất thải sinh hoạt thường chứa nhiều thành phần độc hại, đặc biệt là các chất nhựa có chứa halogen như Cl và Br Nếu hệ thống lò đốt không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, có thể phát sinh các chất độc hại như PAHs, BTEX và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi khác, ảnh hưởng đến sức khỏe con người Những chất này có độc tính cao, khả năng lan truyền xa và tích tụ trong cơ thể, gây ra nhiều tác động xấu Để đánh giá nồng độ và tác động của các chất hữu cơ độc hại này, mẫu khí thải và không khí xung quanh sẽ được thu thập tại vị trí ống khói và các khu vực lân cận Kết quả phân tích sẽ cho thấy nồng độ ô nhiễm của các hợp chất độc hại trong khí thải và không khí xung quanh lò đốt.

Khí thải từ lò đốt và không khí xung quanh chứa nhiều hợp chất hữu cơ độc hại, cùng với các chất ô nhiễm vô cơ và các thông số vật lý, hóa học Trong nghiên cứu này, tác giả đã chọn hai nhóm chất hữu cơ độc hại, khó phân hủy để đánh giá, bao gồm nhóm PAHs và nhóm BTEX Hai nhóm chất này được quy định trong QCVN 05:2013/BTNMT, hiện đã được thay thế bằng QCVN 05:2023/BTNMT, cùng với các quy chuẩn quốc tế khác về các chất hữu cơ độc hại.

Khung logic thực hiện luận án được thể hiện trong hình 2.3

- Khái quát những kết quả đạt được

- Nhưng đóng góp mới của luận án

- Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp theo

- Đặc điểm của một số chất hữu cơ độc hại

- Ảnh hưởng của các chất hữu cơ đến độc hại đến môi trường

- Một số nghiên cứu về S-VOC trong không khí trong và ngoài nước

- Một số nghiên cứu về phát thải chất hữu cơ trong thành phần khí thải lò đốt chất thải rắn trong và ngoài nước

KHẢO SÁT, LẤY MẪU, PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ

- Lựa chọn khu vực nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu

- Xác định thành phần chất thải rắn khu vực nghiên cứu

- Lấy mẫu phân tích khí thải đối với nhóm PAH, BTEX

- Lấy mẫu phân tích không khí xung quanh đối với nhóm chất PAH, BTEX

- Phân tích PAH, BTEX trong khí thải lò đốt

- Phân tích nhóm chất PAH, BTEX trong không khí xung quanh

- Đánh giá và dự báo diễn biến ô nhiễm khí thải và không khí xung quanh khu vực lò đốt chất thải rắn khu vực nghiên cứu

- Đánh giá rủi ro của nhóm chất PAH, BTEX đến công nhân vận hành lò đốt

XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÁT THẢI VÀ TẢI

LƯỢNG CHẤT Ô NHIỄM PAH, BTEX

Xác định hệ số phát thải của nhóm PAH, BTEX

Xác định tải lượng các chất ô nhiễm PAH, BTEX trong khí thải lò đốt

Hình 2 3 Khung logic nội dung thực hiện luận án

Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp điều tra và thu thập số liệu

Phương pháp này nhằm thu thập dữ liệu về tình hình thu gom, phân loại và xử lý chất thải rắn sinh hoạt trong khu vực nghiên cứu, bao gồm nguồn phát sinh chất thải, thành phần, tính chất, cũng như tình hình thu gom và xử lý Đồng thời, đây cũng là phương pháp được áp dụng để tổng hợp các nghiên cứu liên quan đến luận án cả trên thế giới và tại Việt Nam.

2.2.2 Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu

Mục đích của việc lựa chọn các điểm lấy mẫu khí thải và không khí xung quanh khu vực nghiên cứu là để đảm bảo tính đại diện cho khu vực này, dựa trên các tiêu chí về thời gian và địa điểm Tổng cộng, 20 điểm đã được xác định để tiến hành lấy mẫu trong phạm vi nghiên cứu, như thể hiện trong Hình 2.1.

KT là khí thải ống khói và KK là không khí xung quanh

Nghiên cứu được thực hiện tại khu vực lò đốt chất thải rắn sinh hoạt ở Thị trấn Yên Lạc, huyện Yên Lạc, xã Tam Hợp, huyện Bình Xuyên, tỉnh Vĩnh Phúc và tại lò đốt ở thị trấn Cồn, xã Hải Lý, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định Việc lấy mẫu diễn ra vào các tháng 4, 6, 9 và 11 của các năm 2020, 2021 và 2022 Số lượng và vị trí mẫu được lựa chọn dựa trên đặc điểm của nguồn thải, đảm bảo tính đại diện cho không gian nghiên cứu.

Hình 2 4 Vị trí lấy mẫu không khí tại khu vực nghiên cứu

Mẫu được thu thập từ 04 lò đốt (mỗi xã, thị trấn 01 lò), thực hiện bốn lần trong năm cho mỗi tỉnh Mỗi lần thu mẫu tại 10 điểm, bao gồm 05 điểm tại lò và 05 điểm xung quanh khu vực, trong đó có 01 điểm tại ống khói Việc lựa chọn số lượng và vị trí lấy mẫu cần đảm bảo tính đại diện cho khu vực nghiên cứu, nhằm phân tích và đánh giá tác động của nguồn thải đến môi trường cũng như sức khỏe của công nhân vận hành lò đốt.

Khí thải (KT): Mẫu khí ống khói, đây là vị trí phát thải các chất ô nhiễm từ lò đốt ra môi trường xung quanh

Khí xung quanh (KK): Môi trường không khí xung quan khu vực lò đốt, tọa độ lấy mẫu: KK1: 21 0 17’40’’N; 105 0 38’43’’E KK2: 21 0 17’39.95’’N; 105 0 38’43.05’’E KK3: 21 0 17’40’’N; 105 0 38’44’’E KK4: 21 0 17’39.5’’N; 105 0 38’43.75’’E

Hướng gió chủ đạo: Đông Nam

Nhiệt độ khói lò: 70 o C – 120 o C Độ cao lấy mẫu: 4,5 m (mẫu ống khói) và 1,5 m (mẫu xung quanh)

2.2.2.2 Hóa chất phục vụ phân tích

- Dung môi loại dùng cho sắc ký: methanol, acetonitril, dichloromethane, cyclohexane (Merck, Đức)

- Dung môi hóa chất tinh khiết phân tích gồm: magie sunfat khan, natri clorua khan đã sấy ở 450 0 C trong vòng 2 giờ, n- hexan (Merck, Đức)

- Các chất hấp phụ: Primary secondary amin (PSA), octadecylsilan C18 (Aligent, Mỹ),

- Khí N2 độ tinh khiết 99,999%, Nước cất hai lần thu được từ hệ thống Hamilton,

- Dung dịch axit Na2SO4, HCl, HNO3 của Merck

The standard solution consists of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) sourced from Cambridge Isotope Laboratories and Supelco in Switzerland, featuring a purity of 99.5% The PAHs included are Naphthalene, Acenaphthylene, Acenaphthene, Fluorene, Phenanthrene, Anthracene, Fluoranthene, Pyrene, Benz[a]anthracene, Chrysene, Benzo[b]fluoranthene, Benzo(k)fluoranthene, Benzo[a]pyrene, Dibenzo(a,h)anthracene, Benzo[ghi]perylene, and Indeno[1,2,3-cd]pyrene, each at a concentration of 500 µg/mL.

- Dung dịch chuẩn đồng hành: Naphthalene-d8, acenaphthylene-d8, phenanthrene- d10, fluoranthene-d10, pyren-d10, benzo[a]pyrene-d12, và benzo[g,h,i] perylene-d12, nồng độ 200 àg/mL mỗi chất

- Dung dịch nội chuẩn: Chr d12, nồng độ 200 àg/mL

Các chất chuẩn gốc cũng như chuẩn làm việc được bảo quản trong bình kín, lạnh ở nhiệt độ ≤ 6 o C

- Chất chuẩn gồm 04 BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene và Xylen) của Merck, độ tinh khiết 99,5%

- Dung môi CS2 tinh khiết dùng cho sắc khí

- Hóa chất pha chuẩn được bảo quản trong tủ, giữ ở 5-6°C Sử dụng trong 6 tháng

2.2.2.3 Thiết bị phục vụ phân tích

- Máy sắc ký khí ghép nối khối phổ GCMS- QP2010, detector MS nguồn ion hoá EI

- Cột mao quản DB5-MS (30mx0,32mmx0,25um) và phần mềm xử lý số liệu

- Thiết bị siêu âm Super RK510 của Nhật Bản

- Thiết bị cất quay chân không Buchi Model R-200, Đức

- Thiết bị làm giàu mẫu bằng khí nitơ Model N-EVAP, Mỹ

- Thiết bị ly tâm lạnh Rotina420r, Đức

- Thiết bị thổi khí: Reacti-therm III #TS-18829, hãng Thermo, Mỹ

- Máy đồng nhất mẫu Vortex Orbit – 300, Mỹ

- Các loại ống đong, cốc 250mL, cân phân tích, bình định mức, pipets các cỡ được sử dụng trong quá trình nghiên cứu, chuẩn bị mẫu

- Hệ chiết soxhlet dùng để chiết mẫu

- Bình vial nhỏ 1,5 mL với nắp PTFE

- Máy sắc ký khí ghép nối khối phổ GCMS- QP2010, detector MS nguồn ion hoá EI

- Cột mao quản DB5-MS (30mx0,32mmx0,25um) và phần mềm xử lý số liệu

- Pipet 100 àL, 1 mL, xy lanh 10 àL, 25 àL và 50 àL

- Máy siêu âm, máy rung Voltex, máy ly tâm.

2.2.2.4 Phương pháp lấy mẫu phân tích

➢ Lấy mẫu chất thải rắn sinh hoạt

Trong nghiên cứu, mẫu khí thải từ mỗi lò đốt được thu thập 04 lần mỗi năm vào các tháng 4, 6, 9 và 11 trong 3 năm từ 2020 đến 2022 Quy trình lấy mẫu và phân tích tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật tham chiếu theo Thông tư 40/2017/TT-BTNMT Kết quả được đánh giá dựa trên hướng dẫn tại Thông tư 10/2021/TT-BTNMT về quy trình kỹ thuật quan trắc khí thải.

PAHs trong khí thải được xác định theo phương pháp US EPA Method 0010, trong đó PAHs dạng hạt rắn và khí được thu thập đồng thời từ ống thải của lò đốt Quá trình này sử dụng nguyên tắc đẳng động lực để hút khí và bụi vào hệ thống lưu giữ mẫu, bao gồm bộ lọc thủy tinh hoặc thủy tinh thạch anh và bộ hấp phụ bằng vật liệu nhựa polyme xốp Các thành phần dạng hạt rắn như bụi vô cơ và hữu cơ được giữ lại trong giấy lọc, trong khi các chất hữu cơ dạng khí và hơi được hấp phụ vào ống polyme PAHs trong hai pha rắn và khí sau đó được xử lý và phân tích đồng thời.

Sơ đồ hệ thống hút mẫu khí thải được trình bày trong hình 2.5, trong đó khí thải từ ống khói được dẫn qua đường ống có bộ phận gia nhiệt bằng điện trở đến bộ lọc bụi trong buồng sấy Để đảm bảo nước trong khí thải hoàn toàn ở thể hơi, nhiệt độ cần duy trì ở khoảng 120 o C khi nhiệt độ khí thải dưới 100 o C; ngược lại, nếu nhiệt độ khí thải từ 100 o C trở lên, việc gia nhiệt là không cần thiết Sau khi qua bộ lọc bụi, luồng khí thải sẽ đi đến bộ phận hấp phụ, nơi các thành phần khí và hơi hữu cơ được giữ lại.

Thiết bị 2 vỏ (hình 2.6) có luồng khí di chuyển qua phần lõi trong, trong khi nước làm mát tuần hoàn được lấy từ thùng chứa nước đá Bộ phận hấp phụ gồm hai phần chính: phần điều hòa khí với cấu trúc ống xoắn ruột gà giúp hạ nhiệt độ luồng khí thải xuống ≤ 20 o C, và phần hấp phụ chứa khoảng 20g vật liệu nhựa polyme XAD-2 có khả năng hấp phụ các chất hữu cơ bán bay hơi Hiệu quả hấp phụ phụ thuộc vào nhiệt độ và tốc độ luồng khí; khi giảm nhiệt độ và tốc độ, hiệu suất hấp phụ tăng Sau khi qua bộ hấp phụ, luồng khí tiếp tục đến hệ thống 04 ống hấp thụ, trong đó ống thứ 1 là ống trống, ống 2 và 3 chứa khoảng 200mL nước hấp thụ các thành phần hữu cơ và vô cơ, còn ống cuối cùng chứa 200g silicagel giúp làm khô khí trước khi đo bằng đồng hồ đo khí khô (DGM) Các ống hấp thụ được đặt trong thùng chứa nước đá để đảm bảo hiệu quả hấp thụ và hạ nhiệt độ luồng khí.

Hình 2 5 Sơ đồ lấy mẫu PAHs, BTEX trong khí thải

Vị trí lấy mẫu khí thải được xác định theo phương pháp US EPA Method 1, trong khi quy trình hút mẫu tuân thủ US EPA Method 5 Quá trình hút mẫu được chia thành các khoảng thời gian nhỏ từ 3-10 phút để theo dõi và ghi nhận các thông số vận hành Chỉ số Isokinetic, tỷ lệ giữa thể tích khí hút được và thể tích khí di chuyển trong ống khói trong cùng một khoảng thời gian, cần đảm bảo nằm trong khoảng 90 – 110% tại mỗi điểm quan sát Tất cả thông tin và dữ liệu trong quá trình vận hành sẽ được ghi chép cẩn thận vào biên bản lấy mẫu.

Lưu lượng hút mẫu: 10 - 30 L/phút

Thể tích hút mẫu tối thiểu: 3 m 3

Hệ thống thiết bị lấy mẫu: sử dụng bộ lấy mẫu ISOKINETIC C5000

BTEX trong khí thải được xác định theo phương pháp PD CEN/TS 13649:2014, trong đó sử dụng than hoạt tính để hấp phụ các khí này Khác với PAHs, BTEX chủ yếu tồn tại ở pha khí trong khí thải lò đốt, không có mặt ở pha rắn hay lỏng Do đó, quá trình phân tích chỉ tiến hành trên mẫu thu được từ bộ hấp phụ bằng than hoạt tính.

Sơ đồ nguyên lý lấy mẫu BTEX trong khí thải tương tự như quy trình lấy mẫu PAHs, như thể hiện trong hình 2.6, với sự khác biệt là phần hấp phụ sử dụng XAD-2 trong bộ phận hấp phụ.

Hình 2 6 Cấu trúc bộ phận hấp phụ PAHs trong khí thải

48 bằng ống than hoạt tính tiêu chuẩn (100mg ở phần trước, 50mg ở phần sau, ngăn cách bằng bông thủy tinh)

Hình 2 7 Ống hấp phụ bằng than hoạt tính tiêu chuẩn

Thiết bị hút mẫu: sử dụng bộ lấy mẫu VOCs (VOST)

Lưu lượng hút mẫu: 250 – 500 mL/phút

Sau khi hoàn tất quá trình lấy mẫu, các mẫu PAHs từ giấy lọc, mẫu trong bộ phận hấp phụ và mẫu BTEX trong ống than hoạt tính được thu thập riêng biệt và bảo quản trong điều kiện thích hợp Sau đó, các mẫu này được chuyển đến phòng Phân tích và Kiểm tra chất lượng sản phẩm của Viện Khoa học Công nghệ và Môi trường – Liên minh Hợp tác xã Việt Nam để tiến hành phân tích.

Thể tích mẫu khí được xác định bằng biểu thức sau:

- ΔH: Chênh lệch áp suất khối khí và khí quyển, mmH2O

- Pbar: áp suất khí quyển tại điểm hút mẫu, mmHg

- Pstd: áp suất tại điều kiện tiêu chuẩn 25oC, 760 mmHg

- Tm: nhiệt độ trung bình tuyệt đối tại DGM, oK

- Tstd: nhiệt độ tuyệt đối tại điều kiện chuẩn, 298 o K

- Δt: thời gian hút khí, phút

- v: Tốc độ hút khí, L/phút

- Vm(std): thể tích mẫu khí xác định bằng DGM ở điều kiện tiêu chuẩn, Nm 3

- Y: hệ số hiệu chuẩn của đồng hồ đo khí khô a) Lấy mẫu không khí xung quanh

Mẫu khí không khí được thu thập 04 lần mỗi năm, cùng với các mẫu khí thải vào các tháng 4, 6, 9 và 11 trong ba năm từ 2020 đến 2022 Quá trình lấy mẫu, phân tích và đánh giá kết quả được thực hiện theo các tiêu chuẩn kỹ thuật tham chiếu và hướng dẫn tại Thông tư 10/2021/TT-BTNMT về quy trình kỹ thuật quan trắc khí thải.

PAHs trong không khí được thu thập theo phương pháp NIOSH Method 5515: 1994 Quá trình lấy mẫu bao gồm hai pha: pha rắn và pha khí Đối với pha rắn, sử dụng giấy lọc PTFE với kích thước lỗ 2μm và đường kính 7mm, trong khi pha khí được thu thập bằng ống hấp phụ XAD-2 tiêu chuẩn, với 100 mg ở phần trước và 50 mg ở phần sau.

Hình 2 8 Ống hấp phụ bằng XAD-2 tiêu chuẩn và màng lọc PTFE

Sơ đồ hút mẫu PAHs trong không khí được minh họa trong hình 2.8

Hình 2 9 Sơ đồ hút mẫu PAHs trong không khí

Lưu lượng hút khí: 2 L/phút

Thiết bị lấy mẫu: sử dụng máy hút mẫu thể tích nhỏ SKC 224-PCXR4KD

Thời gian hút mẫu: 240 phút

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Thành phần, đặc điểm chất thải rắn khu vực nghiên cứu

Để xác định thành phần chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu, luận án đã tiến hành khảo sát và phân loại chất thải rắn trong các năm 2020, 2021 và 2022, với 04 mẫu/lò/năm tại khu vực tập kết chất thải chuẩn bị đốt Việc xác định các thành phần chất thải cần đốt sẽ giúp nhận diện thành phần khí thải phát sinh từ quá trình đốt, từ đó cho phép lựa chọn các nhóm chất ô nhiễm chính để phân tích và đánh giá ô nhiễm.

Thành phần trung bình của chất thải rắn sinh hoạt được tổng hợp trong các bảng 3.1 và 3.2

Bảng 3 1 Thành phần trung bình của chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn Thị trấn

Yên Lạc và xã Tam Hợp

TT Thành phần chất thải rắn sinh hoạt Tỷ lệ (%)

TT Yên Lạc xã Tam Hợp

1 Thành phần hữu cơ (Thức ăn thừa, lá cây, bã trà, hoa quả, rau củ hỏng, cành cây, vải vụn,…) 68,11 60,8

2 Giấy vụn, thuỷ tinh, kim loại 5,9 5,73

3 Bao ni lông, chai nhựa các loại, giả da 4,0 4,9

4 Các chất độc hại ( pin, sơn ) 0,01 0,01

5 Sành sứ, bê tông, gạch đá, xỉ than, vỏ sò, ốc, săm lốp, 21,98 28,56

Bảng 3 2 Thành phần trung bình của chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn thị trấn

Cồn và xã Hải Lý, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định

TT Thành phần chất thải rắn sinh hoạt Tỷ lệ (%)

Thị trấn Cồn xã Hải Lý

1 Thành phần hữu cơ (Thức ăn thừa, lá cây, bã trà, hoa quả, rau củ hỏng, cành cây, vải vụn,…) 62,16 52,8

2 Giấy vụn, thuỷ tinh, kim loại 11,80 25,73

Rác hữu cơ (Thức ăn thừa, vỏ cây,…) Giấy vụn, thủy tinh, kim loại Nilon, nhựa, giả da Pin,ắc quy, Sành sứ, bê tông,…

Thành phần chất thải rắn khu vực nghiên cứu

Thị trấn Cồn Xã Hải Lý TT Yên Lạc Xã Tam Hợp

3 Bao ni lông, chai nhựa các loại, giả da 7,0 2,9

4 Các chất độc hại ( pin, sơn ) 0,02 0,01

5 Sành sứ, bê tông, gạch đá, xỉ than, vỏ sò, ốc, săm lốp, 19,02 18,56

Hình 3 1 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt khu vực nghiên cứu

Theo khảo sát, chất thải rắn sinh hoạt tại Vĩnh Phúc chủ yếu là thành phần hữu cơ, chiếm từ 60,8% đến 68,11%, trong khi tại Nam Định, tỷ lệ này dao động từ 52,8% đến 62,16% Bên cạnh đó, thành phần sành sứ, bê tông, gạch đá cũng chiếm tỷ lệ đáng kể, với tỷ lệ từ 18,93% đến 19,56% tại Nam Định và từ 21,98% đến 29,1% tại Vĩnh Phúc.

Thành phần chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu chủ yếu bao gồm chất hữu cơ như thức ăn thừa, cánh cây và rau quả hỏng, cùng với chất vô cơ như bao nilon, chai nhựa, giả da, giấy vụn, thủy tinh và kim loại Hiện nay, túi nilon đang trở thành mối quan tâm lớn đối với các nhà quản lý môi trường do tính khó phân hủy và tác động tiêu cực mà nó gây ra Ngoài ra, các chất không thể tái chế còn chiếm một tỷ lệ đáng kể trong tổng lượng chất thải.

Thị trấn Cồn Xã Hải Lý TT Yên Lạc Xã Tam Hợp

Diễn biến thành phần chất thải rắn qua các năm

2020 Rác hữu cơ (Thức ăn thừa, vỏ cây,…) 2020 Giấy vụn, thủy tinh, kim loại

2020 Nilon, nhựa, giả da 2020 Khác (Sành sứ, bê tông,…

Hình 3.2 Diễn biến thành phần chất thải rắn qua các năm

Thành phần và tính chất của chất thải rắn sinh hoạt phụ thuộc vào nguồn phát sinh và điều kiện sống của người dân Kết quả khảo sát cho thấy tỷ lệ chất thải hữu cơ tại Vĩnh Phúc giảm từ 70,1% và 65,6% năm 2020 xuống còn 66,1% và 56% năm 2022 Tương tự, tại Nam Định, tỷ lệ chất thải hữu cơ cũng giảm từ 65,32% và 54,8% năm 2020 xuống còn 59% và 5,7% năm 2022.

3.1.2 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt khu vực nghiên cứu và một số địa phương khác

Bảng 3 3 Tỷ lệ các thành phần có trong chất thải rắn khu vực nghiên cứu và một số địa phương khác (%) [85,1,86]

TT Thành phần chất thải rắn sinh hoạt

Thành phần hữu cơ (Thức ăn thừa, lá cây, bã trà, hoa quả hỏng, rau củ hỏng, cành cây, vải vụn,…)

2 Giấy vụn, thuỷ tinh, kim loại 5,9 5,73 11,80 25,73 9,0 6,73 4,1 5,0

3 Bao ni lông, chai nhựa các loại, giả da 4,0 4,9 7,0 2,9 28,0 4,26 4,3 13,8

4 Các chất độc hại ( pin, sơn ) 0.01 0,01 0,02 0,01 - - - -

5 Sành sứ, bê tông, gạch đá, xỉ than, vỏ sò, ốc,

Bảng 3.3 cho thấy thành phần chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu không có sự chênh lệch lớn so với một số địa phương khác Chất thải rắn hữu cơ tại các khu đô thị như Hải Phòng và Hà Nội có tỷ lệ thấp hơn khu vực nông thôn, dao động từ 47,7% đến 51,9%, trong khi ở nông thôn như Nông Cống và Kim Bảng, tỷ lệ này từ 54% đến 66,75% Tại khu vực nghiên cứu, tỷ lệ chất thải hữu cơ dao động từ 52,8% đến 68,11% Đối với chất thải không cháy như sành sứ và bê tông, khu vực nghiên cứu thấp hơn Hà Nội từ 28,1% đến 54,3% và Hải Phòng từ 14,75% đến 44,6% Về giấy bìa, bao nilon và vỏ chai nhựa, khu vực nghiên cứu có giá trị cao hơn so với các đô thị khác, với giấy vụn và thuỷ tinh cao hơn Hải Phòng và Hà Nội từ 25,5% đến 83,4% và từ 13,8% đến 79,8% Đối với nilông và chai nhựa, khu vực nghiên cứu tương đương với Hà Nội và Hà Nam nhưng thấp hơn Hải Phòng và Nông Cống.

3.2 Đánh giá ô nhiễm PAHs trong khí thải và không khí xung quanh

Khí thải từ hoạt động sản xuất, đặc biệt là từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt, là nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí hiện nay Những khí thải này thường chứa nhiều thành phần độc hại như Cl và Br có trong nhựa, và nếu hệ thống xử lý khí thải không đạt yêu cầu kỹ thuật, sẽ phát sinh các chất độc hại như PAHs, BTEX, và các hợp chất chứa Br và Cl Các chất này có độc tính cao, khả năng lan truyền xa và tích tụ trong cơ thể, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người Để đánh giá ô nhiễm PAHs trong khí thải từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt, nghiên cứu đã tiến hành 12 đợt lấy mẫu trong năm, với 4 đợt vào các tháng 4, 6, 9 và 11.

2020, 2021 và 2022 tại 02 lò đốt chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định

Kết quả phân tích các đợt lấy mẫu được tổng hợp trong bảng sau

Bảng 3 4 Kết quả phân tích PAHs năm 2020 trong mẫu khí thải ống khói LĐRSH tại Nam Định

TT Thông số Đơn vị Tháng 4 Tháng 6 Tháng 9 Tháng 11

- (a) Giá trị nhỏ nhất – Lớn nhất (Trung bình ± độ lệch chuẩn);

- Giá trị nồng độ PAHs năm 2021 và 2022 được tổng hợp trong phụ lục

14 Indeno[1,2,3-cd] pyrene àg/Nm 3

Hình 3 3 Nồng độ và tỷ lệ % của L-PAHs, M-PAHs và H-PAHs tại Nam Định

Tất cả 16 PAH đại diện đã được phát hiện trong các mẫu, với nồng độ ô nhiễm không có sự chênh lệch đáng kể giữa các đợt lấy mẫu Tỷ lệ phần trăm của L-PAHs, M-PAHs và H-PAHs tại khu vực nghiên cứu lần lượt là 56%, 19% và 25%.

- Tỷ lệ trung bình nồng độ các nhóm PAHs có xu hướng giảm dần theo trật tự: L-PAHs

> M- PAHs > H-PAHs Điều này phù hợp với đặc điểm riêng của PAHs phát thải từ các nguồn đốt kín, có kiểm soát

Trong số 16 PAH, BaP là chất có độc tính cao nhất với nồng độ dao động từ 1,09 – 3,05 àg/Nm³ Tuy phần trăm của BaP trong tổng số 16 PAH là khá nhỏ, nhưng ảnh hưởng của nó đến sức khỏe con người tại khu vực lò đốt chất thải rắn sinh hoạt trong nghiên cứu này được đánh giá là không đáng kể Tại Việt Nam, chưa có nghiên cứu nào về nồng độ PAHs trong khí thải lò đốt, tuy nhiên, nồng độ PAH trong nghiên cứu này cao hơn nhiều so với các kết quả nghiên cứu ở một số quốc gia khác, như Đài Loan (5.860 ng/Nm³) và Bỉ (390 ng/Nm³).

Nồng độ ô nhiễm của các chất trong rác thải sinh hoạt không có sự biến động lớn theo mùa, điều này chỉ ra rằng thành phần và tính chất của chất thải rắn được đốt tại các lò đốt vẫn giữ ổn định.

L-PAH M-PAH H-PAH Tổng 8-PAH Tổng 16-PAH àg /Nm 3

3.2.2 Đánh giá ô nhiễm PAHs trong khí xung quanh lò đốt chất thải rắn sinh hoạt Để đánh giá ô nhiễm PAHs trong không khí xung quanh khu vực lò đốt, luận án đã tiến hành 12 đợt lấy mẫu (04 đợt/năm) tại các lò đốt tại Nam Định, kết quả phân tích ô nhiễm PAHs được tổng hợp trong bảng 3.5

Bảng 3 5 Kết quả phân tích PAHs trung bình năm 2020 trong mẫu khí xung quanh LĐRSH

- Giá trị nồng độ PAHs năm 2021, 2022 được tổng hợp trong phụ lục

L-PAH M-PAH H-PAH Tổng 8-PAH Tổng 16-PAH àg /m 3

Hình 3 4 Nồng độ PAHs trong không khí xung quanh lò đốt CTRSH

Kết quả phân tích cho thấy toàn bộ 16 PAH đại diện được tìm thấy trong tất cả các mẫu không khí xung quanh, cho thấy nồng độ các PAHs phát thải từ ống khói của lò đốt chất thải rắn đã lan truyền đến môi trường không khí xung quanh Trong đó, BaP là PAH có độc tính cao nhất, với nồng độ trung bình dao động từ 0,97 – 2,91 µg/m3 Tuy nhiên, phần trăm của BaP trong tổng 16 PAH là khá nhỏ, chỉ chiếm từ 0,16 đến 0,19%, do đó ảnh hưởng của BaP đến con người tại khu vực lò đốt chất thải rắn sinh hoạt là tương đối nhỏ.

Nồng độ ô nhiễm PAHs theo mùa không thay đổi nhiều, với mức cao nhất vào tháng 11 và thấp nhất vào tháng 4 Tại Việt Nam, chưa có nghiên cứu nào về PAHs trong lò đốt chất thải rắn sinh hoạt, nhưng tổng nồng độ Σ16PAHs ở đây cao hơn đáng kể so với các nghiên cứu quốc tế, chẳng hạn như nồng độ trong PM10 từ các chung cư ở Thẩm Quyến, Trung Quốc (175,9 – 201,1 àg/m³) và tại Đài Loan (36,81±20,45 àg/m³) Nồng độ PAHs xung quanh các lò đốt ở Thẩm Quyến và Đài Loan bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như gió, nhiệt độ và ánh sáng mặt trời, trong khi nồng độ PAHs trong mẫu bụi từ lò đốt chất thải rắn quy mô nhỏ không bị ảnh hưởng bởi những yếu tố này Một số PAHs có khả năng gây ung thư cho người tiếp xúc, tuy nhiên, quy chuẩn an toàn vẫn cần được xem xét.

PAH Tháng 4 PAH Tháng 6 PAH Tháng 9 PAH Tháng 11 àg /m 3

Trong giai đoạn 2020-2022, Việt Nam chưa có tiêu chuẩn về nồng độ PAHs trong lò đốt chất thải rắn sinh hoạt Mức nồng độ Σ16 PAHs cao nhất ghi nhận vào tháng 11, dao động từ 848,3 đến 1028,73 àg/m³, với giá trị trung bình là 937,6±37,3 àg/m³, trong khi nồng độ thấp nhất vào tháng 4, dao động từ 770,02 đến 894,49 àg/m³, trung bình là 832,25±49,4 àg/m³ Sự biến đổi nồng độ các chất ô nhiễm phụ thuộc vào nguyên liệu đốt, độ ẩm và công nghệ đốt Nồng độ PAHs trong các đợt lấy mẫu không có sự chênh lệch đáng kể, cho thấy thành phần chất thải rắn và quá trình vận hành lò đốt khá ổn định Đặc biệt, nồng độ PAHs có xu hướng giảm từ nhóm PAHs trọng lượng phân tử thấp đến cao, điều này cho thấy điều kiện đốt đơn giản thuận lợi cho quá trình phân hủy PAHs có trọng lượng phân tử thấp hơn Tổng lượng hợp chất PAHs gây ung thư, bao gồm BaA, Chr, BbF, BkF, BaP, Ind, BghiP và DahA, dao động từ 184,5 đến 221,81 àg/m³.

3.2.3 Diến biến ô nhiễm PAHs trong không khí khu vực lò đốt chất thải rắn sinh hoạt Để đánh giá diễn biến ô nhiễm môi trường không khí do quá trình hoạt động của lò đốt chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu, luận án đã tiến hành các đợt lấy mẫu, phân tích với tần suất 04 đợt/năm Các thông số quan trắc gồm: 16 PAHs (Naphthalene, Acenaphthylene, Acenaphthene, Fluorene, Phenanthrene, Anthracene, Pyrene, Fluoranthene, Benzo(a) anthracene, Chrysene, Benzo[b]fluoranthene, Benzo[k]fluoranthene, Benzo[a]pyrene, Indeno[1,2,3-cd] pyrene, Benzo[g,h,i] perylene, Dibenz [a,h]anthracen)

3.2.3.1 Diễn biến nồng độ PAHs trong khí thải ống khói

Hình 3 5 Diễn biến PAHs trung bình 03 năm trong khí thải lò đốt

PAH Tháng 4 PAH Tháng 6 PAH Tháng 9 PAH Tháng 11 àg /m 3

Kết quả quan trắc hàng năm cho thấy nồng độ trung bình của nhóm PAH có xu hướng tăng dần, mặc dù sự thay đổi không đáng kể Nguyên nhân chính có thể là do gia tăng lượng chất thải rắn sinh hoạt cần đốt và hiệu suất xử lý khí thải của lò đốt đối với các hợp chất hữu cơ còn thấp Hệ thống xử lý hiện tại của các lò đốt chủ yếu hiệu quả với các chất thông thường như bụi, CO, SO2, nhưng chưa đạt hiệu quả đối với các hợp chất hữu cơ như PAHs và BTEX.

3.2.3.2 Diễn biến nồng độ PAHs trong không khí xung quanh lò đốt

Hình 3 6 Diễn biến nồng độ PAHs trung bình 03 năm trong không khí xung quanh lò đốt

Đánh giá ô nhiễm BTEX trong khí thải và không khí xung quanh

Tương tự như PAHs, để đánh giá ô nhiễm nhóm BTEX, luận án cũng tiến hành 12 đợt lấy mẫu vào các tháng 04, tháng 06, tháng 9 và tháng 11 của các năm 2020, 2021 và

Năm 2022, trên địa bàn huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định, đã triển khai 04 lò đốt chất thải rắn sinh hoạt Đồng thời, thị trấn Yên Lạc, huyện Yên Lạc và xã Tam Hợp, huyện Bình Xuyên, tỉnh Vĩnh Phúc cũng tham gia vào hoạt động này.

3.3.1 Đánh giá ô nhiễm BTEX trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

Kết quả phân tích BTEX trung bình năm tại khu vực nghiên cứu được thể hiện trong bảng 3.8 và 3.9

Bảng 3 8 Kết quả phân tích BTEX trung bình năm 2020 trong khí thải ống khói LĐRSH tại Vĩnh Phúc

- Giá trị nồng độ BTEX năm 2021, 2022 được tổng hợp trong phụ lục

Kết quả từ bảng 3.8 cho thấy nồng độ BTEX có sự biến đổi theo mùa Cụ thể, nồng độ BTEX đạt mức cao nhất vào tháng 6, với giá trị dao động từ 127,8 đến 368,0 µg/Nm³, trong khi đó mức thấp nhất được ghi nhận vào tháng khác.

Giá trị nồng độ BTEX dao động từ 98,6 đến 157,1 àg/Nm³, cho thấy sự chênh lệch lớn giữa nồng độ cao nhất và thấp nhất trong các đợt lấy mẫu Sự biến động này có thể được giải thích bởi quá trình vận hành và vị trí lấy mẫu.

Bảng 3 9 Kết quả phân tích BTEX trung bình năm 2020 trong khí thải ống khói

Theo bảng 3.9, nồng độ BTEX tại Nam Định biến đổi theo mùa, với mức cao nhất vào tháng 11 (68,6 – 267,9 àg/Nm³) và thấp nhất vào tháng 4 (34,1 – 112,2 àg/Nm³) Sự chênh lệch nồng độ giữa các đợt lấy mẫu cũng tương tự như tại Vĩnh Phúc, cho thấy sự biến động lớn Để xác định chính xác nồng độ BTEX, cần thực hiện nhiều đợt lấy mẫu phân tích nhằm đánh giá đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng đến ô nhiễm BTEX trong khí thải từ lò đốt rác thải sinh hoạt.

Hình 3 11 Nồng độ BTEX trong khí thải lò đốt tại Nam Định và Vĩnh Phúc

- Nồng độ các nhóm BTEX có xu hướng giảm dần theo trật tự: Toluene > Benzene > m,p-Xylene > o-Xylene > Ethylbenzene

Nồng độ BTEX trong lũ đốt tại Vĩnh Phúc dao động từ 62,78 đến 368,18 àg/Nm³, trong khi tại Nam Định, nồng độ này nằm trong khoảng từ 34,10 đến 267,91 àg/Nm³ Tháng 11 ghi nhận nồng độ BTEX cao nhất tại Nam Định với giá trị từ 68,64 đến 267,91 àg/Nm³, và thấp nhất vào tháng 4 với khoảng từ 34,10 đến 112,14 àg/Nm³ Tại Vĩnh Phúc, nồng độ BTEX cũng có sự biến động đáng kể theo thời gian.

87 thỏng 11 và thấp nhất vào thỏng 9, nồng độ lần lượt dao động từ 62,78 – 280,3 àg/Nm 3 và từ 98,58 – 157,13 àg/Nm 3

Benzene, thành phần độc hại nhất trong nhóm BTEX, có nồng độ dao động từ 10,19 đến 48,83 àg/Nm³ tại lò đốt ở Vĩnh Phúc, trong khi tại Nam Định, nồng độ này nằm trong khoảng từ 6,6 đến 25,49 àg/Nm³.

Nồng độ các chất ô nhiễm BTEX tại lò đốt chất thải rắn ở Vĩnh Phúc cao hơn so với Nam Định, mặc dù hai công nghệ đốt và hệ thống xử lý khí thải tương đồng Sự chênh lệch này có thể xuất phát từ sự khác nhau về thành phần chất thải rắn cần đốt và quy trình vận hành lò đốt.

3.3.2 Đánh giá ô nhiễm BTEX trong không khí xung quanh lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

Không khí xung quanh khu vực lò đốt chất thải rắn sinh hoạt đóng vai trò quan trọng đối với môi trường và sức khỏe của công nhân Luận án đã tiến hành lấy mẫu không khí xung quanh lò đốt để phân tích và đánh giá nồng độ các chất ô nhiễm Kết quả phân tích nồng độ các chất ô nhiễm BTEX trong năm 2020 được tổng hợp trong bảng 3.10 và 3.11.

Bảng 3 10 Kết quả phân tích BTEX trung bình năm 2020 trong mẫu khí xung quanh LĐRSH tại Vĩnh Phúc

Theo bảng 3.10, nồng độ BTEX trong không khí xung quanh biến đổi theo mùa, với mức cao nhất vào tháng 6 (118,3 – 340,7 àg/m³) và thấp nhất vào tháng 11 (58,1 – 259,5 àg/m³) Sự chênh lệch giữa giá trị nồng độ lớn nhất và nhỏ nhất là đáng kể Toluene là chất ô nhiễm có nồng độ cao nhất, dao động từ 35,6 – 230,8 àg/m³, trong khi Ethylbenzene có nồng độ thấp nhất, từ 2,8 – 20,1 àg/m³.

Bảng 3 11 Kết quả phân tích BTEX trung bình năm 2020 trong mẫu khí xung quanh LĐRSH tại Nam Định

Theo phân tích từ bảng 3.12 và 3.13, Toluene là chất có nồng độ cao nhất, tiếp theo là benzene, m, p-xylenes (p, m-X), ethylbenzene và o-xylene Tại Nam Định, nồng độ các chất này dao động từ 5,5–20,73 àg/m³ (benzene), 16,04–125,38 àg/m³ (toluene), 1,14–14,47 àg/m³ (ethylbenzene), 3,98–11,43 àg/m³ (m, p-xylene) và 2,11–7,90 àg/m³ (o-xylene) Tại Vĩnh Phúc, nồng độ tương ứng là 15,31–45,22 àg/m³ (benzene), 35,64–230,76 àg/m³ (toluene), 2,08–20,31 àg/m³ (ethylbenzene), 6,38–24,37 àg/m³ (m, p-xylene) và 3,78–20,33 àg/m³ (o-xylene) Nồng độ BTEX cao nhất được ghi nhận vào tháng 6 So với QCVN:05/2023/BTNMT, nồng độ benzene tại Nam Định và Vĩnh Phúc đã vượt quy chuẩn cho phép trong một số đợt lấy mẫu.

Hình 3 12 Nồng độ BTEX trong không khí xung quanh tại Vĩnh Phúc và Nam Định

Nồng độ ΣBTEX tại Vĩnh Phúc dao động từ 43,48 đến 345,35 àg/m³, trong khi tại Nam Định, nồng độ này từ 27,0 đến 242,69 àg/m³ BTEX tại Vĩnh Phúc có xu hướng cao hơn so với Nam Định, với sự chênh lệch nồng độ giữa các đợt lấy mẫu khá lớn Cụ thể, tại Nam Định, nồng độ cao nhất vào tháng 6 gấp 2,2 lần nồng độ đo được trong tháng 9, và tại Vĩnh Phúc, nồng độ cao nhất vào tháng 11 gấp 1,8 lần so với tháng 9.

Tại Việt Nam, hiện chưa có nghiên cứu cụ thể nào về nồng độ các chất BTEX trong không khí xung quanh khu vực lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ So với các nghiên cứu quốc tế, tổng nồng độ Σ5 BTEX ở đây thấp hơn đáng kể.

Nồng độ BTEX tại trạm khí đốt và khí nén tự nhiên ở Iran thấp hơn nhiều so với mức ô nhiễm BTEX tại 20 thành phố lớn trên thế giới So với các thành phố khác và các nút giao thông, nồng độ BTEX trong nghiên cứu này cũng thấp hơn đáng kể so với một số khu vực tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh Quá trình cháy thải ra nhiều loại chất thải sinh hoạt như thực phẩm thừa, lá cây, bã chè, vỏ trái cây, cùng với các vật liệu như giấy, thủy tinh, kim loại, túi và chai nhựa, cũng như bê tông và gạch Do đó, nếu hệ thống xử lý khí thải của lò đốt không hiệu quả, các khí độc hại sẽ được thải trực tiếp vào môi trường.

3.3.3 Diến biến ô nhiễm BTEX trong không khí khu vực lò đốt chất thải rắn sinh hoạt Để đánh giá diến biến ô nhiễm môi trường không khí do quá trình hoạt động của lò đốt chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu, luận án đã tiến hành các đợt lấy mẫu, phân tích với tần suất 04 lần/năm, trong đó mùa mưa quan trắc với tần suất 2 lần tại 04 điểm (đợt 2 và đợt 3), còn mùa khô quan trắc với tần suất 2 lần tại 04 điểm (đợt 1 và đợt

4) Các thông số quan trắc gồm: Benzene, Toluene, m, p-xylenes (p, m-X), ethylbenzene và o-xylene

3.3.3.1 Diễn biến nồng độ BTEX trong khí thải ống khói

Hình 3 13 Diễn biến BTEX trong khí thải lò đốt chất thải rắn

Kết quả quan trắc hàng năm cho thấy nồng độ BTEX trung bình có sự biến động đáng kể qua các đợt lấy mẫu Cụ thể, tại Nam Định, nồng độ BTEX trong tháng năm 2020 đã ghi nhận sự thay đổi rõ rệt.

Xác định hệ số phát thải của một số chất hữu cơ độc hai (PAH, BTEX) trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

Để xác định hệ số phát thải của các chất PAH và BTEX, nghiên cứu sinh đã áp dụng phương pháp chuyên gia kết hợp với quan trắc trực tiếp Phương pháp này giúp đánh giá chính xác hệ số phát thải từ khí thải của ống khói LĐRSH quy mô nhỏ, dựa vào nồng độ của PAH và BTEX trong mẫu khí thải thu được.

Các yếu tố anh hưởng đến phương sai

110 số của quá trình đốt trong LĐRSH, tính toán hệ số phát thải một số chất hữu cơ độc hại hại trong không khí

3.4.1 Hệ số phát thải của nhóm chất PAH

Trên cơ sở nồng độ của nhóm PAH trong khí thải ống khói thu thập được trong các năm

2020, 2021 và 2022, nghiên cứu sinh bước đầu đã tính toán và đưa ra được hệ số phát thải của nhóm chất PAH trong các năm như sau:

Bảng 3 22 Hệ số phát thải PAH tại Nam Định

Min Max Min Max Min Max Min Max

3 Indeno[1,2,3-cd] pyrene mg/kg 0,03 0,04 0,04 0,10 0,03 0,04 0,04 0,09

Hệ số phát thải tổng 16 PAH trong nghiên cứu này tại Nam Định dao động từ 7,72 đến 10,07 mg/kg So với các nghiên cứu khác, hệ số phát thải từ đốt chất thải rắn sinh hoạt nằm trong khoảng trung bình, thấp hơn so với nghiên cứu của Phạm Thị Hồng Phương với 12,8± 1,2 mg/kg và Nghiêm Trung Dũng với 13,4 mg/kg cho gỗ và 6,5 mg/kg cho than bánh Đồng thời, hệ số này cao hơn so với một số lò đốt chất thải rắn tại Nhật Bản, nơi hệ số phát thải PAH trong quá trình duy trì cháy chỉ từ 0,3 mg/10³ kg đến 0,9 mg/10³ kg, và thấp hơn so với hệ số phát thải đốt rơm rạ ngoài trời của Phạm Châu Thùy.

Hiện tại, chưa có thông tin công bố về hệ số phát thải của PAH đối với lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ tại Việt Nam.

3.4.2 Hệ số phát thải của nhóm chất BTEX

Bảng 3 23.Hệ số phát thải của BTEX trong mẫu khí thải ống khói tại Vĩnh Phúc

TT Thông số Đơn vị

Tháng 4 Tháng 6 Tháng 9 Tháng 11 Min Max Min Max Min Max Min Max

∑ BTEX mg/kg 0,45 2,04 0,85 3,13 0,63 1,62 0,39 2,89 Bảng 3 24 Hệ số phát thải của BTEX trong mẫu khí thải ống khói tại Nam Định

Hình 3 29 Hệ số phát thải phát thải BTEX tại Vĩnh Phúc và Nam Định Đánh giá chung

Hệ số phát thải tổng hợp của 05 BTEX trong nghiên cứu này dao động từ 0,45 đến 3,13 mg/kg tại Vĩnh Phúc và từ 0,3 đến 3,28 mg/kg tại Nam Định, với xu hướng phát thải ở Nam Định cao hơn so với Vĩnh Phúc Hiện tại, Việt Nam chưa có công bố nào về hệ số phát thải BTEX trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt So với các nghiên cứu khác, hệ số phát thải BTEX trong nghiên cứu này thấp hơn đáng kể so với các nghiên cứu về đốt rơm rạ của Phạm Châu Thùy, đốt sinh khối của Andreae Meinrat O, và đốt bã ngô của Zhang Libo.

Xác định tải lượng của các PAH, BTEX trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt 114 1 Xác định tải lượng của PAH trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt tại

3.5.1 Xác định tải lượng của PAH trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu

Kết quả xác định tải lượng PAH trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt được tổng hợp trong bảng từ 3.24

Bảng 3 25 Tải lượng của PAH trong mẫu khí thải tại lò đốt chất thải rắn Nam Định

3 Indeno[1,2,3-cd]pyrene mg/giờ 0,28 0,57 0,48 3,85 0,26 0,44 0,45 2,39

Hình 3 30 Tải lượng PAH tại Nam Định Đánh giá chung:

Tải lượng PAHs trong khí thải từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu có giá trị cao, với kết quả cho thấy tại Nam Định, tải lượng PAHs dao động từ 1.748 mg/giờ đến 5.062 mg/giờ.

Tải lượng PAHs có sự biến động không lớn giữa các mùa, với mức cao nhất vào mùa thu (tháng 11) và thấp nhất vào mùa xuân (tháng 4) Cụ thể, tại Nam Định, tải lượng PAHs trong tháng 11 dao động từ 1.938 mg/giờ đến 5.062 mg/giờ, và từ 2.739 mg/giờ đến 8.038 mg/giờ.

Tại Việt Nam, chưa có công bố về tải lượng ô nhiễm hữu cơ trong khí thải từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt Việc xác định kết quả này sẽ giúp đánh giá tác động môi trường, từ đó cung cấp cơ sở cho việc phát triển các giải pháp quản lý và kỹ thuật môi trường hiệu quả cho lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ.

3.5.2 Xác định tải lượng của BTEX trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu

Kết quả tính toán tải lượng BTEX trong khí thải lò đốt được tổng hợp trong các bảng 3.25 đến 3.26

Bảng 3 26 Tải lượng của BTEX trong khí thải tại lò đốt chất thải rắn Vĩnh Phúc

∑ BTEX mg/giờ 29,6 699,7 104,4 1.675 60,9 480,7 22,2 1.660 Bảng 3 27.Tải lượng của BTEX trong khí thải tại lò đốt chất thải rắn Nam Định

Hình 3 31 Tải lượng BTEX tại Nam Định và Vĩnh Phúc

Tải lượng của 05 BTEX trong bụi phát thải từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ rất cao, cho thấy mức độ độc hại và tác động tiêu cực của các lò đốt này đối với môi trường và sức khỏe con người Kết quả nghiên cứu này cung cấp minh chứng quan trọng về những rủi ro liên quan đến việc xử lý chất thải rắn.

Khác với nhóm PAHs, tải lượng nhóm BTEX cho thấy sự chênh lệch đáng kể giữa giá trị thấp nhất và cao nhất trong các đợt lấy mẫu Tại Nam Định, nồng độ BTEX dao động từ 11,64 mg/giờ đến 2.013 mg/giờ, trong khi tại Vĩnh Phúc, mức độ ô nhiễm của nhóm BTEX nằm trong khoảng từ 22,15 mg/giờ đến 1.675 mg/giờ.

Tải lượng các chất ô nhiễm BTEX tại lò đốt chất thải rắn ở Nam Định cao hơn so với tải lượng tại Vĩnh Phúc, cho thấy sự khác biệt trong mức độ ô nhiễm môi trường giữa hai địa điểm này.

- Tải lượng của các chất trong nhóm BTEX có xu hướng giảm dần theo trật tự: Toluene>Benzene>o-Xylene>EthylBenzene>m,p-Xylene

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Luận án đã phân tích nồng độ PAHs và BTEX trong khí thải và không khí xung quanh khu vực lò đốt chất thải rắn, từ đó đánh giá rủi ro đối với sức khỏe công nhân vận hành lò đốt Ngoài ra, nghiên cứu cũng đã xây dựng bộ hệ số phát thải và tải lượng của PAHs và BTEX trong khí thải từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt.

Nồng độ ô nhiễm không khí tại khu vực nghiên cứu cho thấy, tại Nam Định, nồng độ PAH dao động từ 770,02 đến 1.028,73 àg/m³ và BTEX từ 29,54 đến 179,84 àg/m³; trong khi tại Vĩnh Phúc, PAH không được đề cập nhưng BTEX dao động từ 62,63 đến 259,54 àg/m³ Trong khói thải, nồng độ PAH tại Nam Định là từ 855,58 đến 1.194,33 àg/m³, BTEX từ 34,1 đến 267,91 àg/m³, và tại Vĩnh Phúc, BTEX dao động từ 67,64 đến 280,3 àg/m³ Hệ số phát thải ô nhiễm không khí cho lò đốt chất thải rắn sinh hoạt đã được xác định, với tại Nam Định, hệ số phát thải PAHs và BTEX lần lượt là 7,43 đến 12,07 mg/kg và từ 0,3 đến 3,05 mg/kg; còn tại Vĩnh Phúc, hệ số phát thải BTEX từ 0,39 đến 3,13 mg/kg, với mức phát thải cao nhất vào tháng 11 và thấp nhất vào tháng 4.

Tải lượng PAHs trong khí thải từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu có giá trị cao, với kết quả tại Nam Định dao động từ 1.748 mg/giờ đến 5.062 mg/giờ Đồng thời, tải lượng nhóm BTEX tại Nam Định cũng dao động từ 11,64 mg/giờ đến 2.013 mg/giờ, trong khi tại Vĩnh Phúc, tải lượng BTEX ghi nhận từ 22,15 mg/giờ đến 1.675 mg/giờ.

Rủi ro từ các chất hữu cơ độc hại như PAHs và BTEX trong không khí tại khu vực lò đốt chất thải rắn đang ở mức cao, với chỉ số ILCRPAHs đạt 10^-4 và ILCRBTEX đạt 10^-2, cho thấy nguy cơ ung thư đáng kể đối với công nhân vận hành lò đốt.

Kiến nghị

Luận án mới đã khởi đầu việc xây dựng hệ số phát thải và tải lượng của nhóm chất PAHs và BTEX trong khí thải từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ Điều này là cần thiết để phát triển các biện pháp quản lý chất thải hiệu quả hơn.

Để xây dựng và hoàn thiện hệ số phát thải cho các hợp chất hữu cơ độc hại, cần có thời gian tiếp tục nghiên cứu và phát triển.

Những đóng góp mới của luận án

Luận án đã phát triển một bộ hệ số phát thải cho các chất hữu cơ độc hại trong khí thải từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ tại khu vực nghiên cứu Bộ hệ số này bao gồm hai nhóm chất chính gây ô nhiễm không khí và có độc tính, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người: (1) 16 PAHs trong không khí; (2) 04 BTEX trong không khí.

Luận án đã tiến hành đánh giá ban đầu về rủi ro môi trường liên quan đến nhóm chất PAH và BTEX đối với công nhân vận hành lò đốt chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu.

- Luận án đã xác định được tỷ lệ PAH và BTEX đặc trưng để nhận dạng nguồn phát thải đốt chất thải rắn sinh hoạt

CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

1 Nguyen Tien Dung, Vu Duc Toan, Ngo Tra Mai, Nguyen Ngoc Anh “Assessing the level of air pollution at some small-scale household waste incinerators in Hai Hau district, Nam Dinh province”, Vietnam Journal of Hydrometeorology, 2023, 17, 77-84;

2 Nguyen Tien Dung, Vu Duc Toan, Nguyen Thi Lan Huong, Ngo Tra Mai, Nguyen

A recent study by Nu My Ha published in Environmental Contamination and Toxicology explores the levels of BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene) in areas surrounding domestic waste incinerators in Northern Vietnam The research provides a comprehensive assessment of contamination levels, the chemical composition of BTEX, and the associated human health risks The findings highlight significant environmental concerns related to waste management practices and their impact on public health in the region For more detailed insights, refer to the full article at https://doi.org/10.1007/s0012-023-03724-6.

3 Nguyen Tien Dung, Vu Duc Toan, Ngo Tra Mai, Nguyen Nu My Ha, Nguyen Thi Lan Huong “Polycyclic Aromatic Hydrocarbons from Domestic Solid Waste Incinerators in Nam Dinh Province, Northern Area of Viet Nam: AComprehensive Assesment of Emision, Source Markers and Human Health Risk;” Environmental Contamination and Toxicology, 2023, https://doi.org/10.1007/s00128-203-03774-w

4 Vu Duc Toan and Nguyen Tien Dung “Assessment of Btex Organic Pollution in the Air and Risks to Human Health in the Area of Domestic Waste Incinerators in Hai Ly Commune, Hai Hau District, Nam Dinh Province, Viet Nam”, Pollution research, 2022 http://doi.org/10.53350/PR.2022.v41i02.010

5 Hoàng Thị Quỳnh, Nguyễn Tiến Dũng, Phạm Nguyệt Ánh, Vũ Đức Toàn, “Nghiên cứu lan truyền một số chất ô nhiễm từ khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt thị trấn Yên Lạc, huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc” Hội nghị Khoa học thường niên Đại học Thủy lợi

6 Nguyễn Tiến Dũng, Ngô Trà Mai, Vũ Đức Toàn, “Mô phỏng phát thải bụi lò đốt chất thải rắn sinh hoạt thị trấn Yên Lạc, huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc” Hội nghị Khoa học thường niên Đại học Thủy lợi - 2020

7 Nguyễn Tiến Dũng, Ngô Trà Mai, Vũ Đức Toàn, “Đánh giá hiện trạng ô nhiễm khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt thị trấn Yên Lạc, huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc và

122 bước đầu đề xuất biện pháp giảm thiểu” Hội nghị Khoa học thường niên Đại học Thủy lợi - 2018

8 Nguyễn Tiến Dũng, Ngô Trà Mai, Vũ Đức Toàn, “Bước đầu đánh giá hiện trạng xử lý khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt cỡ nhỏ trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc” Hội thảo

Khoa học thường niên Đại học Thủy lợi - 2017

[1] Bộ Tài Nguyên và Môi trường, “Báo cáo hiện trạng môi trường Quốc gia năm 2019”, Nhà xuất bản Dân Trí, 2020.

UBND tỉnh Vĩnh Phúc đã triển khai "Đề án thu gom, xử lý rác thải sinh hoạt và vệ sinh môi trường trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc đến năm 2025, định hướng đến năm 2030" Mục tiêu của đề án này là cải thiện công tác quản lý rác thải, bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng sống cho người dân Các giải pháp cụ thể sẽ được thực hiện nhằm đảm bảo vệ sinh môi trường bền vững, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh trong tương lai.

[3] UBND tỉnh Nam Định “Đề án quy hoạch, xử lý rác thải sinh hoạt trên địa bàn tỉnh Nam Định giai đoạn 2020 – 2025”, 2020

[4] U N E Programe, “Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants”,

[5] B M Tu et al, “Persistent Organic Pollutants in Vietnam: Levels, Patterns, Trends, and Human Health Implications”, Developments in Environmental Science, vol.7, pp.515 – 555, 2007

[6] F Gagne et al., "“Evidence of coprostanol estrogenicity to the freshwater mussel

Elliptio complanata”, Environ Pollut, vol 115, pp 97-106, 2001

[7] EU-RAR, “European Union Risk Assessment Report on Dibutyl Phthalate.”,

Institute of Health and Consumer Protection (IHCP), Luxembourg, vol.29, CAS:

[8] Vũ Đức Toàn, Tồn lưu và ảnh hưởng đến sinh thái của các chất hữu cơ ô nhiễm khó phân hủy, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 2015

Nguyễn Mạnh Hùng trong luận văn Thạc sĩ kỹ thuật năm 2010 tại Trường Đại học Xây dựng Hà Nội đã đề xuất các giải pháp xử lý ô nhiễm môi trường đất do tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật Nghiên cứu điển hình được thực hiện tại huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh, nhằm tìm ra những phương pháp hiệu quả để cải thiện tình trạng ô nhiễm đất, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường.

[10] Registry Agency for toxic Subtances and Disease, Toxicological profile for

Polybrominated diphenyl ethers, Atlanta, GA: US: Deparment of Health and Human Services, Public Health Service, vol.67, no.31, pp.6931- 6933, 2002

[11] H I Abdel-Shafy and M S.M.Mansour, “A review on Polycyclic Aromatic

Hydrocarbons: Soure, Environmental impact, effect on human heath and remeiation”, Egyptian Petroleum Reseach Institute, vol 25, pp 107-123, 2016

[12] S.K.Sarkar et al, “Quantiffication and Soure Indentiffication Of Polycyclic

Aromatic Hydrocarbons in Core sediments from Sudanrban Mangrove Wetland, India”, Archives of Environmental Contamination & Toxicology, vol 59, pp 49-

[13] WHO, "Selected Non - Heterrocyclic Polycyclic Acromatic Hydrocacbons",

[14] L T Giang and Đ H Yến, Độc chất trong thực phẩm và một số phương pháp định tính, định lượng, Hà Nội: Nhà xuất bản khoa học tự nhiên và công nghệ,

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường đã tiến hành nghiên cứu về tác động sức khỏe của việc sử dụng bếp than tổ ong của người dân tại thành phố Hà Nội Nghiên cứu này được thực hiện bởi Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội vào năm 2018, nhằm đánh giá ảnh hưởng của bếp than tổ ong đến sức khỏe cộng đồng.

Nghiên cứu của Nguyễn Xuân Trường (2019) tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐH Quốc Gia Hà Nội tập trung vào đặc trưng nguồn phát thải các chất BTEX trong không khí trong nhà tại khu vực Hà Nội Bài luận văn đánh giá ảnh hưởng của các chất này tới sức khỏe con người, nhấn mạnh sự cần thiết phải kiểm soát ô nhiễm không khí trong môi trường sống.

[17] U.S Department of Health and Human Services, “Toxicological Profile for

Benzene” US: Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2007

Toluene” US: Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2007

EthylBenzene” US: Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2007

Xylene”, US: Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2007

[21] Schaider, L.A., Rudel, A., Ackerman, J.M., Dunagan, S.C., Brody, J.G.,

“Pharmaceuticals, perfluorosurfactants, and other organic wastewater compounds in public drinking water wells in a shallow sand and gravel aquifer”, Sci Total Environ, vol.468–469, pp.384–393, 2014

[22] Fontal, M., van Drooge, B.L., López, J.F., Fernández, P., Grimalt, J.O., “Broad spectrum analysis of polar and apolar organic compounds in submicron atmospheric particles”, J Chromatogr A vol.1404, pp.28-38, 2015

[23] Mesquita, S.R , van Drooge, B.L., Oliveira, E., Grimalt, J.O., Barata, C., Vieira,

N., Guimaraes, L., Piủa, B., “Differential embryotoxicity of the organic pollutants in rural and urban air particles”, Environ Pollut, vol.206, pp.535-542, 2015

[24] Gao, Y., Guo, X., Ji, H., Li, C., Ding, H., Briki, M., Tang, L., Zhang, Y., “Potential threat of heavy metals and PAHs in PM2.5 in different urban functional areas of Beijing”, Atmospheric Research, vol.178–179, pp.6–16, 2016

A study conducted by Kishida et al (2011) investigated the concentrations of atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in both urban and residential areas of Osaka, Japan The research highlighted the influence of atmospherically stable layers on the temporal variations of PAH levels and their associated particulate matter The findings, published in the Journal of Hazardous Materials, underscore the environmental implications of PAH distribution in urban settings.

[26] Kenji Yasuda, Michimasa Takahashi, “The Emission of Polycyclic Aromatic

Hydrocarbons from Municipal Solid Waste Incinerators during the Combustion Cycle”, Journal of the Air & Waste Management Association, vol.48, pp.441 -

[27] Eid M Alsbou a, Khaled W Omari, “BTEX indoor air characteristic values in rural areas of Jordan: Heaters and health risk assessment consequences in winter season”, Environmental Pollution, vol.267:115464, 2020

[28] Mohd Talib Latif, Haris Hafizal Abd Hamid, Fatimah Ahamad, Md Firoz Khan,

Tiêu đề	Nghiên Cứu Thực Trạng Phát Thải Của Một Số Chất Hữu Cơ Độc Hại Trong Thành Phần Khí Thải Lò Đốt Rác Sinh Hoạt Quy Mô Nhỏ
Tác giả	Nguyễn Tiến Dũng
Người hướng dẫn	GS.TS Vũ Đức Toàn, PGS.TS Ngô Trà Mai
Trường học	Trường Đại Học Thủy Lợi
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Môi Trường
Thể loại	Luận Án Tiến Sĩ Kỹ Thuật
Năm xuất bản	2025
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	157
Dung lượng	3,48 MB