Tính toán mức đóng góp của bụi PM2 5 PM1 trong bụi PM10 tại khu vực Long Biên Hà Nội và khả năng ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe con người Tính toán mức đóng góp của bụi PM2 5 PM1 trong bụi PM10 tại khu vực Long Biên Hà Nội và khả năng ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe con người luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Phạm Ngọc Hóa TÍNH TỐN MỨC ĐÓNG GÓP CỦA BỤI PM2.5, PM1 TRONG BỤI PM10 TẠI KHU VỰC LONG BIÊN, HÀ NỘI VÀ KHẢ NĂNG ẢNH HƢỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƢỜI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Phạm Ngọc Hóa TÍNH TỐN MỨC ĐĨNG GĨP CỦA BỤI PM2.5, PM1 TRONG BỤI PM10 TẠI KHU VỰC LONG BIÊN, HÀ NỘI VÀ KHẢ NĂNG ẢNH HƢỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƢỜI Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS Hoàng Xuân Cơ Hà Nội - 2015 Lời cảm ơn Qua luận văn này, xin đƣợc bày tỏ lời cảm ơn đến thầy cô giáo Khoa Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội), tận tình giảng dạy giúp đỡ tơi trình học tập rèn luyện năm học vừa qua Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc lịng biết ơn tới GS.TS Hồng Xuân Cơ, giảng viên Khoa Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên tận tình hƣớng dẫn suốt q trình thực luận văn tốt nghiệp Tơi vô biết ơn Ban Giám đốc Trung tâm Quan trắc Môi trƣờng, Tổng cục Môi trƣờng đơn vị chủ quản vận hành Trạm quan trắc chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí đặt số 556 Nguyễn Văn Cừ, phƣờng Gia Thụy, quận Long Biên, thành phố Hà Nội đồng ý cung cấp số liệu quan trắc bụi PM10, PM2.5 PM1 để luận văn đƣợc hồn thiện Ngồi ra, tơi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn tới cán y bác sỹ Trạm Y tế cán phƣờng 03 phƣờng: Bồ Đề, Ngọc Lâm Gia Thụy thuộc quận Long Biên, thành phố Hà Nội cung cấp thông tin, số liệu cho công tác khảo sát, điều tra; với cán cơng tác tịa nhà số 556 Nguyễn Văn Cừ, phƣờng Gia Thụy, quận Long Biên, thành phố Hà Nội hợp tác, trả lời vấn để luận văn đƣợc hoàn thành Cuối cùng, để hoàn thành luận văn tơi cịn nhận đƣợc ủng hộ, động viên nhiệt tình gia đình bạn bè Xin chân thành cảm ơn! Mục lục DANH MỤC HÌNH I DANH MỤC BẢNG III DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT V MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan bụi PM (PM10, PM2.5 PM1) 1.1.1 Khái niệm bụi PM 1.1.2 Sự hình thành bụi PM 1.2 Tình hình nghiên cứu bụi PM (PM10, PM2.5 PM1) 1.2.1 Tình hình nghiên cứu bụi PM giới 2.1.2 Tình hình nghiên cứu bụi PM Việt Nam 13 1.3 Ảnh hƣởng bụi PM tới sức khoẻ ngƣời 19 1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu – quận Long Biên 20 1.4.1 Vị trí địa lý quận Long Biên 20 1.4.2 Điều kiện kinh tế - xã hội quận Long Biên 21 1.5 Giới thiệu Trạm quan trắc chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí tự động, cố định đặt số 556 Nguyễn Văn Cừ, Long Biên, Hà Nội 22 1.5.1 Giới thiệu chung Trạm quan trắc tự động 22 1.5.2 Giới thiệu Trạm Nguyễn Văn Cừ 22 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 26 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 26 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 26 2.2 Nội dung nghiên cứu 26 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 26 2.3.1 Thu thập xử lý số liệu thứ cấp 26 2.3.2 Phƣơng pháp đo đạc số liệu 27 2.3.3 Phƣơng pháp thu thập, phân tích tài liệu 28 2.3.4 Phƣơng pháp phân tích xử lý số liệu 28 2.3.5 Phƣơng pháp điều tra, khảo sát 29 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30 3.1 Kết điều tra, khảo sát vấn 30 3.1.1 Kết điều tra, khảo sát 30 3.1.2 Kết điều tra vấn 34 3.2 Đánh giá diễn biến hàm lƣợng bụi PM qua 04 năm từ 2010 – 2013 38 3.2.1 Đánh giá diễn biến hàm lƣợng bụi PM theo biến trình ngày 38 3.2.2 Đánh giá diễn biến hàm lƣợng bụi PM theo biến trình năm 44 3.3 Tính tốn mức đóng góp bụi PM2.5 PM1 cho bụi PM10 04 năm từ 2010 – 2013 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 Kết luận 62 Kiến nghị 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC 67 DANH MỤC HÌNH Hình 2: Mơ tả kích thƣớc bụi PM10, PM2.5 PM1 [16] Hình 3: Giá trị bụi PM10 theo trung bình ngày năm 2010 27 quốc gia thuộc Liên minh Châu Âu [30] 12 Hình 5: Bản đồ hành quận Long Biên, thành phố Hà Nội 21 Hình 6: Hình ảnh tổng thể thiết bị Trạm Nguyễn Văn Cừ 23 Hình 7: Mơ hình truyền liệu Trạm Nguyễn Văn Cừ 25 Hình 8: Hình ảnh hiển thị số chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí AQI cổng thơng tin Trung tâm Quan trắc môi trƣờng 25 Hình 8: Mơ tả phƣơng pháp phân tích bụi PM theo nguyên lý đo trực giao 27 Hình 9: Bản đồ mơ tả 03 phƣờng nằm dọc theo đƣờng Nguyễn Văn Cừ Trạm Nguyễn Văn Cừ 31 Hình 10: Biểu đồ tổng hợp đánh giá chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí khu vực số 556 Nguyễn Văn Cừ, Gia Thụy, Long Biên, Hà Nội 36 Hình 11: Biểu đồ thể tỷ lệ nhiễm bệnh liên quan đến đƣờng hô hấp tim mạch 12 tháng qua 100 ngƣời đƣợc vấn 37 Hình 12: Diễn biến hàm lƣợng bụi PM theo biến trình ngày năm 2010 38 Hình 13: Diễn biến hàm lƣợng bụi PM theo biến trình ngày năm 2011 40 Hình 14: Diễn biến hàm lƣợng bụi PM theo biến trình ngày năm 2012 41 Hình 15: Diễn biến hàm lƣợng bụi PM theo biến trình ngày năm 2013 43 Hình 16: Biểu đồ mơ tả diễn biến hàm lƣợng bụi PM qua tháng năm 2010 44 Hình 17: Biểu đồ mơ tả diễn biến hàm lƣợng bụi PM qua tháng năm 2011 45 Hình 18: Biểu đồ mơ tả diễn biến hàm lƣợng bụi PM qua tháng năm 2012 47 Hình 19: Biểu đồ mơ tả diễn biến hàm lƣợng bụi PM qua tháng năm 2013 49 i Hình 20: Biểu đồ mơ tả diễn biến hàm lƣợng bụi PM trung bình qua năm từ 2010 2013 51 Hình 21: Diễn biến hàm lƣợng bụi PM10 tỷ lệ % bụi PM2.5 PM1 theo trung bình tháng năm 2010 53 Hình 22: Tỷ lệ % bụi PM2.5 PM1 theo trung bình tháng năm 2010 53 Hình 23: Diễn biến hàm lƣợng bụi PM10 tỷ lệ % bụi PM2.5 PM1 theo trung bình tháng năm 2011 55 Hình 24: Tỷ lệ % bụi PM2.5 PM1 theo trung bình tháng năm 2011 55 Hình 25: Diễn biến hàm lƣợng bụi PM10 tỷ lệ % bụi PM2.5 PM1 theo trung bình tháng năm 2012 56 Hình 26: Tỷ lệ % bụi PM2.5 PM1 theo trung bình tháng năm 2012 56 Hình 27: Diễn biến hàm lƣợng bụi PM10 tỷ lệ % bụi PM2.5 PM1 theo trung bình tháng năm 2013 57 Hình 29: Biểu đồ mơ tả xu hƣớng đóng góp bụi PM2.5 bụi PM1 cho bụi PM10 qua 04 năm từ 2010 đến 2013 59 Hình 30: Biểu đồ box plot (tứ phân vị) tỷ lệ bụi PM2.5 60 Hình 31: Biểu đồ box plot (tứ phân vị) tỷ lệ bụi PM1 60 ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Đặc tính hình thành bụi PM10 bụi PM2.5 Bảng 2: Tổng quan tiêu chuẩn chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí quốc gia dành cho bụi PM từ 1971 đến 2006 Mỹ Bảng 3: Giá trị tiêu chuẩn dành cho bụi PM10 PM2.5 Châu Âu 13 Bảng 4: Giá trị giới hạn thông số không khí xung quanh quy định theo QCVN05:2009/BTNMT 16 Bảng 5: Giá trị giới hạn thông số khơng khí xung quanh quy định theo QCVN05:2013/BTNMT 16 Bảng 6: Tổng hợp số lƣợng ngƣời mắc phải bệnh liên quan đến đƣờng hô hấp tim mạch 03 phƣờng Bồ Đề, Ngọc Lâm Gia Thụy 33 Bảng 7: Tổng hợp số năm công tác trụ sở tòa nhà số 556 Nguyễn Văn Cừ 100 ngƣời đƣợc vấn 35 Bảng 8: Tổng hợp câu trả lời ngƣời đƣợc vấn hiểu biết bụi PM 35 Bảng 9: So sánh dao động ngày hàm lƣợng bụi PM năm 2010 2011 41 Bảng 10: So sánh dao động hàm lƣợng bụi PM 03 năm 2010, 2011 2012 42 Bảng 11: So sánh dao động hàm lƣợng bụi PM 04 năm 2010, 2011, 2012 2013 44 Bảng 12: So sánh dao động hàm lƣợng bụi PM qua tháng 02 năm 2010 2011 46 iii Bảng 13: So sánh dao động hàm lƣợng bụi PM qua tháng 03 năm 2010, 2011 2012 48 Bảng 14: So sánh dao động hàm lƣợng bụi PM qua tháng 04 năm từ 2010 đến 2013 50 Bảng 15: So sánh giá trị trung bình năm bụi PM10 PM2.5 04 năm từ 2010 đến 2013 với giá trị quy chuẩn cho phép theo QCVN 05:2013/BTNMT 51 Bảng 16: Thống kê tỷ lệ % bụi PM2.5 PM1 bụi PM10 từ 2010 đến 2013 61 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BBC British Broadcasting Corporation Đài thông xã quốc gia Vƣơng quốc Liên hiệp Anh Bắc Ireland EPA Environmental Protection Agency Cục Bảo vệ Môi trƣờng PM Particles matter Vật chất hạt PMF Positive Matrix Factorization Phần tử ma trận dƣơng TSP Total Suspended Particles Tổng bụi lơ lửng WHO World Health Organization Tổ chức Y tế Thế giới v ... GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Phạm Ngọc Hóa TÍNH TỐN MỨC ĐÓNG GÓP CỦA BỤI PM2. 5, PM1 TRONG BỤI PM10 TẠI KHU VỰC LONG BIÊN, HÀ NỘI VÀ KHẢ NĂNG ẢNH HƢỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN SỨC...hiều 3.3 Tính tốn mức đóng góp bụi PM2. 5 PM1 cho bụi PM10 04 năm từ 2010 – 2013 3.3.1 Tỷ lệ đóng góp bụi PM2. 5 PM1 cho bụi PM10 năm 2010 52 Tỷ lệ % bụi PM2. 5/ PM10 PM1/ PM10 đƣợc tính theo số liệu t...rung bình cho năm 2010, tỷ lệ bụi PM2. 5 chiếm 56 ,5% tổng bụi PM10 3.3.2 Tỷ lệ đóng góp bụi PM2. 5 PM1 cho bụi PM10 năm 2011 Tỷ lệ đóng góp bụi PM2. 5 PM1 cho bụi PM10 qua 12 tháng năm 2011 đƣợc thể q