Thông tin tài liệu
VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 1-10 Original article Concentration and Health Risk Assessment of Heavy Metals in Airborne Particles at Nursery Schools in Hanoi Tran Dinh Trinh*, Nguyen Thi Thuy Men Faculty of Chemistry, VNU University of Science, 19 Lê Thanh Tong, Hanoi, Vietnam Received 03 september 2018 Revised 29 November 2018; Accepted 25 December 2018 Abstract: Indoor air quality is increasingly important as people spend more and more time for indoor activities A sampling campaign was conducted to sample airborne particles at nursery schools in Hanoi in May and June 2018 The sampling strategy was performed dur ing lessons and in absence of children in classrooms Heavy metals and trace elements ( Cu, Pb, Cd, Zn, Ni, As, Mn, Cr, Hg, Fe…) were quantified by using ICP-MS method Emission sources of heavy metals were estimated using statistical analyses such as facto r analysis while cancer risk assessment was conducted using chronic daily intake (CDI) and slop factor (SF) In the presence of children, indoor concentrations of heavy metals and trace elements were within the range from 1,7-3,2 ng/m3 (Cd) to 1588-3238 ng/m3 (Zn), while these corresponding values obtained when the rooms were empty were in the ranges of 0,6-0,9 and 746,2-2011 ng/m3 Indoor/outdoor ratios of studied elements varied from school to school and ranged from 0.25 to 2.88, implying presence of indoor emission sources The calculated cancer risks ranged from 4.8x10 -6 to 5.0x10 -4, being hihgher than limit values set by USEPA, implying significant health risk to young children Keywords: Indoor air quality, heavy metals, ICP-MS, health risk, young children, Hanoi Corresponding author Email address: trinhtd@vnu.edu.vn https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4783 VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 1-10 Nghiên cứu xác định nồng độ đánh giá rủi ro phơi nhiễm kim loại nặng từ hạt bụi khơng khí trường mầm non địa bàn Hà Nội Trần Đình Trinh*, Nguyễn Thị Thúy Mến Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 19 Lê Thánh Tông, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 03 tháng 09 năm 2018 Chỉnh sửa ngày 29 tháng 11 năm 2018; Chấp nhận đăng ngày 25 tháng 12 năm 2018 Tóm tắt: Chất lượng khơng khí nhà ngày quan tâm người dành nhiều thời gian cho hoạt động nhà Các mẫu bụi hô hấp thu thập trường mầm non địa bàn Hà Nội tháng năm 2018 Mẫu bụi lấy đồng thời lớp học sân trường thời điểm học buổi tối Nồng độ kim loại nặng (Cu, Pb, Cd, Zn, Ni, As, Mn, Cr, Hg, Fe…) mẫu bụi xác định phương pháp ICP-MS Việc đánh giá rủi ro phơi nhiễm rủi ro ung thư kim loại nặng trẻ em ước tính thơng qua mơ hình USEPA WHO Kết thu cho thấy, nồng độ kim loại nặng hạt bụi lớp học có mặt trẻ em nằm khoảng từ 1,7-3,2 ng/m3 (Cd) đến 1588-3238 ng/m3 (Zn), giá trị thay đổi từ 0,6-0,9 đến 746,2-2011 ng/m3 khơng có người phòng học Tỷ lệ I/O nguyên tố trường học khác trường học dao động từ 0,25 đến 2,88, cho biết phát thải từ nguồn nhà Rủi ro ung thư tính tốn dao động từ 4,8.10 -6 đến 5,0.10-4 (cao nhiều so với giới hạn cho phép quan môi trường Mỹ), rủi ro gây ung thư trẻ em lớn Từ khóa: Chất lượng khơng khí nhà, kim loại nặng, ICP-MS, rủi ro phơi nhiễm, trẻ em, Hà Nội Giới thiệu nhà tác động trực tiếp nên sức khỏe người, đặc biệt trẻ em thời gian trẻ nhà nhiều trọng lượng thể trẻ thấp người lớn nên lượng bụi hít vào so với trọng lượng thể nhiều so với người lớn Hơn nữa, hệ thống miễn dịch hệ hơ hấp trẻ em chưa hồn thiện nên có nguy bị nhiễm độc cao [1, 2] Khơng khí nhà đóng vai trị quan trọng người dành nhiều thời gian họ nhà hơn, chất lượng khơng khí Tác giả liên hệ Địa email: trinhtd@vnu.edu.vn https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4783 T.D Trinh, N.T.T Men / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 1-10 Các nghiên cứu gần ngày tập trung vào hạt bụi có kích thước nhỏ (PM2,5 PM1 hạt siêu nhỏ) thành chúng tác nhân quan trọng bậc ảnh hưởng đến sức khỏe người môi trường Bảng tổng kết số kết nghiên cứu nồng độ bụi PM2,5 không khí nhà địa điểm khác giới Từ số liệu cơng bố nhận thấy nồng độ bụi hô hấp PM2,5 nước khác có giá trị khác có xu hướng nước phát triển Mỹ, Châu Âu, nồng độ hạt PM2,5 nhà thường thấp so với nước phát triển Trung Quốc, Ấn Độ Nguồn phát thải kim loại nặng khơng khí nhà chia thành hai loại nhà trời Các nguồn phát thải nhà tạo hoạt động người nhà việc nấu nướng, hút thuốc, đốt hương, sản phẩm tiêu dùng, vật liệu xây dựng trang trí Nguồn phát thải ngồi trời bao gồm phát thải giao thông, bụi đường phố, hoạt động xây dựng, khí thải cơng nhiệp, đốt sinh khối [3] Kim loại nặng từ lâu chứng minh chất gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường độc tính khơng phân hủy chúng Các nghiên cứu trước báo cáo kim loại nặng Pb Cd có khả gây ung thư gây số tác dụng phụ sức khỏe người tim mạch, hệ thần kinh, bệnh máu xương [4] Các kim loại nặng hạt bụi xâm nhập vào thể người thông qua đường hô hấp, đường ăn uống tiếp xúc qua da [5] Chất lượng khơng khí thành phố Hà Nội ngày giảm sút q trình thị hóa mật độ dân số ngày tăng Mặc dù vậy, chưa có nghiên cứu cụ thể nồng độ kim loại nặng hạt bụi khơng khí nhà ảnh hưởng chúng tới sức khỏe người thành phố Vì mục tiêu nghiên cứu xác định nồng độ số kim loại nặng, tìm nguồn phát thải đánh giá rủi ro phơi nhiễm kim loại nặng, nguy ung thư trẻ nhỏ - đối tượng dễ bị tác động ô nhiễm khơng khí trường mầm non Hà Nội Bảng So sánh nồng độ khối lượng PM2,5 khơng khí nhà nơi giới (μg/m3) TT 10 11 Tác giả Keeler cộng Li cộng Adgate cộng Cao cộng Fromme cộng Coombs cộng Branco cộng Yang cộng Goyal Khare Branis cộng Trần cộng Vị trí Michigan, Mỹ Trung Quốc Mỹ Hong Kong Đức Ohio, Mỹ Bồ Đào Nha Hàn Quốc Ấn Độ Cộng Hòa Séc Cộng Hịa Pháp Nồng độ PM2.5 nhà (µg/m3) 8,0–16,4 125 ± 51 1,3 - 130 39,6 – 73,6 12,7 – 19,8 25 - 62 20,5 – 26,5 101.25–115.25 71–359.9 24,03 11,9-63,5 TLTK [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [[13] [14] [15] [16] TLTK: Tài liệu tham khảo Thực nghiệm 2.1 Hóa chất Các loại hóa chất sử dụng nghiên cứu hóa chất siêu tinh khiết dành cho phân tích lượng vết phương pháp ICP Cụ thể, dung dịch HNO3 (65% Merck Suprapure) H2O2 (30% Sigma-Aldrich TraceSelect Ultra) sử dụng để hòa tan mẫu bụi chuyển kim loại vào dung dịch; dung dịch chất chuẩn 33 nguyên tố Trace CERT (SigmaAldrich) sử dụng để lập đường chuẩn đo nồng độ kim loại dung dịch Các chất T.D Trinh, N.T.T Men / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 1-10 chuẩn NIST 1684 (National Institute of Standards and Technology, USA) NIST 2584 dùng để xác định hiệu suất thu hồi kim loại hạt bụi khơng khí xung quanh khơng khí nhà sử dụng phương pháp ICP-MS thiết lập nghiên cứu Nước cất siêu tinh khiết có độ cách điện 18 MΩ.cm sử dụng để pha loãng dung dịch lập đường chuẩn 2.2 Chiến dịch lấy mẫu Để nghiên cứu ảnh hưởng kim loại nặng trẻ nhỏ thực chiến dịch lấy mẫu 15 trường mầm non hai tháng (5 – 6/2018) khu vực khác địa bàn Hà Nội (hình 1) Các trường mầm non lựa chọn cho mang tính đại diện vị trí địa lý (nằm quận khác nhau), khoảng cách với trục giao thơng (gần đường giao thơng), đặc trưng trường (trường quốc lập xây dựng sửa chữa năm gần đây) Các mẫu lấy đồng thời bên lớp học thời điểm: Trong học (có mặt trẻ nhỏ), kéo dài ngày, từ sáng đến 16 chiều học (12h) – tất buổi tối (khơng có người lớp) Mục đích việc lấy mẫu học (có mặt trẻ nhỏ) buổi tối (khơng có người lớp học) để đánh giá ảnh hưởng hoạt động lớp học nguồn phát thải nhà đến nồng độ kim loại nặng hạt bụi nhà [16] Các thiết bị sử dụng để thu mẫu bụi khơng khí MiniVol Model 5.0 –TAS (Mỹ), sử dụng để lấy hạt PM2,5 chuẩn tốc độ dòng trước tiến hành thu mẫu Cuối cùng, trường lấy mẫu bụi (2 mẫu bụi nhà mẫu trời), tương ứng với khoảng thời gian học buổi tối Tổng số mẫu bụi hô hấp lấy từ trường mầm non 60 Hình Các điểm lấy mẫu (chấm màu đỏ) Hà Nội 2.3 Chuẩn bị phân tích mẫu Các mẫu thu giấy lọc Teflon (đường kính 47 mm, kích thước lỗ µm) Teflon khơng hút ẩm trơ mặt hóa học Mẫu chuyển vào ống phá mẫu teflon chịu nhiệt áp suất cao tác dụng hỗn hợp dung dịch phá mẫu HNO3 H2O2 theo tỉ lệ 4/1 thể tích để chuyển kim loại vào dung dịch Sau đó, mẫu đưa vào lị vi sóng để phân hủy 200oC Sau q trình hòa tan hạt bụi vào dung dịch, mẫu chuyển sang đo máy ICP-MS với qui trình tiêu chuẩn trình bày phần 2.4 Đảm bảo kiểm soát chất lượng kết phân tích Các dung dịch mẫu trắng (chỉ chứa nước cất siêu tinh khiết) đo lặp lại sau dãy T.D Trinh, N.T.T Men / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 1-10 phân tích (10 mẫu) để định lượng tín hiệu và/hoặc khả nhiễm bẩn mẫu Rủi ro nhiễm bẩn mẫu trắng mẫu giấy lọc trắng phịng thí nghiệm ngồi trường cho phép đánh giá giới hạn phát thiết bị (IDL) giới hạn phát phương pháp (MDL) Các kết phân tích mẫu trắng cho thấy, giấy lọc trắng phịng thí nghiệm trường có mức độ nhiễm bẩn kim loại nhỏ 10% hàm lượng chúng mẫu bụi lấy Độ xác phép đo kiểm tra thường xuyên cách phân tích lượng xác chất tiêu chuẩn có chứa nguyên tố mẫu bụi hô hấp khơng khí xung quanh (NIST 1648) nhà (NIST 2584) Viện Tiêu chuẩn Công nghệ Quốc gia Mỹ Hầu hết nguyên tố phân tích cho tỷ lệ thu hồi tốt (từ 85 đến 113%) Việc kiểm soát chất lượng (QC) dựa pha loãng chất chuẩn đa nguyên tố NIST chứa lượng xác nguyên tố dạng vết (400 ppt) axit HNO3 phân tích sau dãy đo (gồm mẫu) Độ ổn định máy chấp nhận độ chênh lệch giá trị chuẩn giá trị đo không vượt 8% Cuối cùng, 25 nguyên tố (Al, Ag, As, Ba, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, La, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Sb, Se, Sr, Ti, V Zn) chọn kết đầy đủ chúng IDL MDL, tỷ lệ thu hồi nồng độ đủ lớn chúng hạt bụi khơng khí Kết thảo luận 3.1 Nồng độ kim loại nặng trường mầm non địa bàn Hà Nội Do khối lượng hạt bụi lấy tương đối địi hỏi phải có cân phân tích có độ xác cao (độ phân giải phải đạt μg đến ng) phải có phịng thí nghiệm chuẩn đáp ứng độ ổn định nhiệt độ, độ ẩm, độ rung, dòng điện để cân giấy lọc trước sau lấy mẫu, chúng tơi chưa có điều kiện nên kết nồng độ khối lượng hạt bụi ngồi trường học khơng đề cập đến viết Tuy vậy, cần ý kết thu nồng độ kim loại nặng hạt PM2,5 khơng khí khơng bị ảnh hưởng việc thiếu số liệu nồng độ khối lượng PM2,5 Bên cạnh đó, chúng tơi cơng bố nồng độ khối lượng thông số ảnh hưởng công bố khác với hợp tác đối tác quốc tế Đối với mẫu thu nhà: Kết cho thấy Zn, Fe nguyên tố có nồng độ cao nhiều so với nguyên tố khác Nồng độ Zn trung bình học ngồi học 2234 ng/m3 (khoảng nồng độ trường 46,3˗205 ng/m3) 1515 ng/m3 (khoảng nồng độ trường 746˗2011 ng/m3); nồng độ Fe học, học 795,2 ng/m3 (khoảng nồng độ trường 94,2˗1297 ng/m3) 237,4 ng/m3 (khoảng nồng độ trường 45,8˗397,9 ng/m3) Trong đó, nồng độ Cd thấp nhất, học học 2,2 ng/m3 0,7 ng/m3 (Bảng 2) Tương tự kết thu nhà, Zn, Fe nguyên tố có nồng độ cao nhiều so với nguyên tố khác khơng khí ngồi trời (Bảng 3) Nồng độ Zn học học 2250 ng/m3 (khoảng nồng độ trường 1440˗2976 ng/m3) 1697 ng/m3 (nồng độ trường 742,3˗3308 ng/m3); nồng độ Fe trời thời điểm học học 1332 ng/m3 218,6 ng/m3 Bên cạnh đó, nồng độ Cd có giá trị thấp tương ứng 3,5 ng/m3 2,8 ng/m3 Kết so sánh hàm lượng kim loại nặng bụi khơng khí nhà trường mầm non nghiên cứu nghiên cứu khác thực trường mầm non nước khu vực cho thấy: Tùy theo kim loại vị trí lấy mẫu mà nồng độ chúng so sánh khác đáng kể nghiên cứu (Bảng 4) 6 T.D Trinh, N.T.T Men / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 1-10 Bảng Nồng độ kim loại nặng nhà trường mẫu giáo Hà Nội (ng/m3) GTNN Cu Pb Cd Zn Ni Mn Cr Hg As Mg Fe 46,3 25,8 1,7 1588 7,0 12,8 6,0 18,9 0,8 43,5 94,2 Cu Pb Cd Zn Ni Mn Cr Hg As Mg Fe 71,9 17,8 0,6 746,2 0,0 3,0 3,4 1,9 0,6 737,3 45,8 GTLN GTTB Trong học 205,0 102,0 1341 69,0 3,2 2,2 3238 2234 65,9 30,7 35,2 21,5 89,9 35,0 81,1 51,3 28,0 11,3 2166 1164 1297 795,2 Ngoài học 200,2 139,1 62,9 35,8 0,9 0,7 2011 1515 73,0 40,8 34,7 17,6 49,9 19,0 117,0 54,9 8,3 4,6 1301 890,3 397,9 237,4 Bảng Nồng độ kim loại nặng mẫu bụi trời trường mẫu giáo Hà Nội (ng/m3) Độ lệch GTNN Trong học Cu 18,6 Pb 26,3 Cd 0,6 Zn 1440 Ni 0,3 Mn 1,0 Cr 31,5 Hg 0,6 As 6,0 Mg 1517 Fe 193,2 Ngoài học Cu 14,4 Pb 5,7 Cd 0,7 Zn 742,3 Ni 0,3 Mn 3,4 Cr 4,0 Hg 6,6 As 1,4 Mg 439,5 Fe 43,5 61,7 47,7 0,6 641,4 25,0 8,7 33,1 27,0 10,2 985 440,8 48,5 17,9 0,1 514,3 28,4 12,2 19,4 45,0 3,0 232,2 176,0 GTNN, GTLN, GTTB: Lần lượt giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ giá trị trung bình GTLN GTTB Độ lệch 230,9 94,0 7,1 2976 91,3 45,8 220,0 111,3 41,5 4103 2883 89,1 49,4 3,5 2250 29,5 21,1 96,3 39,2 21,6 2702 1332 83,8 27,3 3,2 658,0 37,4 18,1 72,4 43,0 15,5 1039 1231 127,5 79,7 6,4 3308 36,0 45,5 38,8 64,2 6,7 1778 403,9 60,9 44,3 2,8 1697 17,1 25,7 20,5 20,3 3,1 920,1 218,6 56,3 35,2 2,3 1143 16,0 17,3 14,6 24,7 2,1 552,4 163,1 GTNN, GTLN, GTTB: Lần lượt giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ giá trị trung bình Bảng So sánh nồng độ kim loại nặng (ng/m3) bụi khơng khí nhà trường mầm non nghiên cứu khu vực Nguyên tố Cu Pb Cd Zn Ni Mn Cr Hg As Mg Fe TLTK Hồng Kông 247 200 8,5 2294 ˗ 224 ˗ ˗ ˗ ˗ ˗ [17] Trung Quốc1 ˗ 254 0,23 145 ˗ ˗ 11,9 ˗ ˗ ˗ 4801 [18] Malaysia 30,2 31,2 ˗ 149 ˗ ˗ 16,9 ˗ ˗ ˗ 4225 [1] Trung Quốc2 74,2 176 ˗ 463 36,2 565 160 ˗ 14,5 ˗ ˗ [19] TLTK: Tài liệu tham khảo Hà Nội (nghiên cứu này) 102 69,0 2,2 2234 30,7 21,5 35,0 51,3 11,3 1164 795 T.D Trinh, N.T.T Men / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 1-10 3.2 Đánh giá nguồn phát thải 3.2.1 Tỷ lệ nồng độ nhà/ngoài trời kim loại nặng (I/O) Tỷ lệ I/O thường sử dụng để nguồn phát thải chất gây ô nhiễm nhà Trong báo này, chúng tơi tính tốn tỷ lệ I/O cho kim loại nặng kết trình bày bảng Tỷ lệ I/O kim loại khác tỷ số nồng độ nhà kim loại nghiên cứu nồng độ ngồi trời lấy khoảng thời gian (trong học buổi tối khơng có người lớp) Bảng Tỷ số I/O nguyên tố Nguyên Tỷ số I/O Tỷ số I/O tố học học Cu 1,14 2,28 Pb 1,40 0,81 Cd 0,63 0,25 Zn 0,99 0,89 Ni 1,04 2,39 Mn 1,02 0,68 Cr 0,36 0,93 Hg 1,31 2,70 As Fe 0,52 0,60 0,87 0,90 Kết tỷ số I/O Pb học lớn (1,4), gợi ý nguồn phát thải Pb chủ yếu nguồn lớp học, phát thải từ đồ chơi, bút màu, Tỷ số I/O nguyên tố (Cu, Hg, Ni) học học lớn nên thấy nguyên tố có nguồn phát thải chủ yếu lớp học, phát thải từ vật dụng sử dụng lớp bàn ghế, quạt, điều hòa, sơn tường,… từ hoạt động diễn lớp học Nguyên tố Cd có tỷ lệ I/O thấp (0,25), gợi ý nguồn phát thải chủ yếu từ trời Tỷ lệ I/O nguyên tố (As, Cd, Cr, Fe, Zn) học học nhỏ cho thấy nguồn phát thải chúng chủ yếu từ ngồi trời, phát thải đường phố, từ phương tiện giao thơng, cơng trình xây dựng 3.2.2 Tương quan kim loại nặng mẫu bụi không khí Hệ số tương quan Pearson thiết lập để đánh giá mối liên hệ nguồn phát thải khác kim loại nặng (Bảng 6) Trong lớp học, nguyên tố kim loại có hệ số tương quan lớn với với nhiều nguyên tố như: As, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn (R2>0,85) Điều cho thấy chúng có nguồn gốc phát thải nhà từ hạt bụi trời thâm nhập vào lắng xuống nhau, tạo nên thành phần chung hạt bụi nhà [[20]] Đối với khơng khí ngồi trời, Cu, Mn, Ni, Zn có hệ số tương quan lớn (0,80), gợi ý chúng có chung nguồn gốc phát thải giao thơng: Từ ăn mịn phận xe giới, đặc biệt má phanh [2] Cũng giống mẫu nhà Cd, Hg có mối tương quan âm với hầu hết kim loại khác Ngoài Cr, As, Fe (trừ As, Cd) có mối tương quan âm tương quan với nguyên tố khác Điều cho thấy chúng có nguồn gốc phát thải khác so với nguyên tố lại mẫu bụi mẫu Bảng Hệ số tương quan nguyên tố Cu Trong nhà Cu Pb 0,52 -0,68 Cd Zn 0,96 Pb Cd Zn -0,76 0,51 -0,81 Ni Mn Cr Hg As Fe T.D Trinh, N.T.T Men / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 1-10 Ni 0,92 Mn 0,91 Cr 0,68 0,16 Hg As 0,97 Fe 0,97 Ngoài trời Cu 0,41 Pb 0,15 Cd Zn 0,88 Ni 0,80 Mn 0,85 -0,11 Cr -0,49 Hg -0,47 As -0,40 Fe 0,76 0,25 0,01 0,08 0,39 0,58 -0,90 -0,60 -0,51 0,33 -0,69 -0,81 0,93 0,95 0,81 -0,13 0,98 0,97 0,78 0,56 0,01 0,88 0,97 0,92 -0,15 0,98 0,88 -0,48 0,84 0,67 -0,05 0,07 0,95 1 -0,16 0,56 0,69 0,76 0,36 0,10 -0,65 -0,82 -0,33 -0,35 -0,11 0,11 -0,91 0,41 0,63 0,97 0,92 -0,17 -0,01 -0,73 -0,74 0,97 -0,20 0,08 -0,86 -0,86 -0,13 -0,12 -0,82 -0,78 -0,14 0,45 0,03 -0,34 -0,49 0,87 3.3 Đánh giá rủi ro sức khỏe Chất ô nhiễm vào thể chủ yếu qua ba đường (ăn uống, hít thở hấp thụ qua da) Trong khuôn khổ nghiên cứu này, tập trung đánh giá phơi nhiễm đánh giá rủi ro ung thư trẻ em qua đường hơ hấp đối tượng chịu tác động nhiễm khơng khí nghiêm trọng đối tượng khác Đánh giá rủi ro phơi nhiễm xác định theo công thức (1): Pi = ΣCmi.ti(m) (1) Đối với trẻ em: ti 8/24 (thời gian phơi nhiễm lớp học/ngày) Từ thông số công thức (1) xác định rủi ro phơi nhiễm trẻ em Lượng chất ô nhiễm thường xuyên hít vào thể ngày CDI (ng/kg/ngày) xác định theo công thức sau [20]: ( ) ( ) (2) C nồng độ kim loại khơng khí lớp học (ng/m3); với trẻ em từ đến tuổi tốc độ hít thở IR 1,26 m3/giờ; trọng lượng thể trung bình (BW) trẻ em Việt Nam từ đến tuổi 13,6 kg [21] E (ngày) số ngày phơi nhiễm kim loại nặng trẻ nhỏ, xác định tích số ngày trẻ đến trường (5/tuần) số tuần học năm (40 tuần) thời gian học năm trường mầm non Tổng số ngày năm nghiên cứu xác định tích số năm (3) số ngày năm (365) Nguy gây ung thư xác định việc lấy hệ số mức độ nguy hại chất ô nhiễm nghiên cứu nhân với CDI [22] Từ công thức 2, ta tính tốn mức độ phơi nhiễm trẻ em nguyên tố Zn lớn (744,7 ng/m3), nhỏ Cd (0,73 ng/m3), tương ứng với lượng chất ô nhiễm thường xuyên hít vào thể ngày trẻ em, số CDI nguyên tố Zn cao 780,9 ng/m3/ngày, nhỏ Cd 0,77 ng/m3/ngày (Bảng 7) Bảng Đánh giá rủi ro phơi nhiễm Nguyên tố Nồng độ Mức độ phơi CDI (ng/m3/ (ng/m3) nhiễm ngày) (ng/m3) Cu Pb Cd Zn Ni Mn Cr Hg As Fe 102 69 2,2 2234 30,7 21,5 35 51,3 11,3 795 34 23 0,73 744 10,2 7,2 11,6 17,1 3,8 265 35,6 24,1 0,77 781 10,7 7,5 12,2 17,9 4,0 278 T.D Trinh, N.T.T Men / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 1-10 Rủi ro ung thư trẻ em Cd nhỏ 4,8.10-6, lớn Cr, với giá trị 5.10-4 Kết thể bảng Bảng Đánh giá rủi ro ung thư trẻ em Nguyên tố As Cd Cr Ni Hệ số (mg/m3/ngày) 15 6,3 41 0,84 Rủi ro ung thư 59.10-6 4,8.10-6 5,0.10-4 9,0.10-6 Các kết từ bảng cho thấy mức độ rủi ro ung thư trẻ em Bên cạnh đó, giá trị đánh giá rủi ro ung thư As, Cd, Ni, Cr mẫu khơng khí nhà cao nhiều so với giới hạn cho phép (>1x10-6) theo tiêu chuẩn EPA, Mỹ [[20]] Đặc biệt, rủi ro ung thư Cr lớn lớn (gấp 500 lần so với giá trị cho phép) Vì vậy, Crom nguyên tố có mức độ gây ung thư lớn với trẻ em sống môi trường khơng khí Hà Nội thu phù hợp với phân tích tương quan Peterson; theo nguyên tố Cu, Mn, Ni, Zn có nguồn phát thải giao thông, nguyên tố As, Cd, Hg Cr, Fe không sinh từ nguồn phát thải Nồng độ hạt bụi hô hấp nhà thành phần nguyên tố kim loại, đặc biệt kim loại nặng phụ thuộc không vào khoảng cách với nguồn phát thải, hướng gió, điều kiện thời tiết mà phụ thuộc vào nguồn thải nhà, cấu trúc tình trạng tịa nhà Các thông số phát triển nghiên cứu thời gian tới Từ kết tính tốn rủi ro mắc ung thư tiếp xúc với khơng khí nhà rường mầm non địa bàn Hà Nội cho thấy rủi ro gây ung thư kim loại nặng trẻ em tương đối cao, đặc biệt Crom có tiềm gây ung thư mạnh trẻ nhỏ, với mức độ rủi ro lên đến 100 lần so với tiêu chuẩn EPA, Hoa Kỳ Lời cảm ơn Kết luận Kết nghiên cứu kim loại nặng từ hạt bụi khơng khí nhà khơng khí cung quanh trường mầm non địa bàn Hà Nội cho thấy diện trẻ em trường học hoạt động lớp học làm thay đổi tương đối lớn nồng độ kim loại nặng khơng khí nhà Các mẫu bụi nhà có nồng độ kim loại nặng tương đối lớn số trường hợp lớn trời, đặc biệt 02 nguyên tố Fe Zn có nồng độ cao nhiều so với nguyên tố khác (giá trị trung bình lớp học 2234 ng/m3 với Zn 795 ng/m3 với Fe), Cd có nồng độ thấp khơng khí nhà, với nồng độ khoảng ng/m3 Tỷ số I/O học nguyên tố (Cu, Pb, Ni, Mn, Hg) lớn 1, gợi ý phát thải chúng chủ yếu từ nguồn nhà Các nguyên tố As, Cd, Cr, Fe, Zn cho số I/O nhỏ 1, cho thấy chúng có nguồn gốc phát thải từ trời Các kết Nghiên cứu tài trợ Quỹ Phát triển khoa học công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) đề tài mã số 104.992016.67 Tài liệu tham khảo [1] Latif, M T., Yong, S M., Saad, A., Mohamad, N., Baharudin, N H., Mokhtar, M B., & Tahir, N M, Composition of heavy metals in indoor dust and their possible exposure: a case study of preschool children in Malaysia Air Quality, Atmosphere and Health, 2014, 7(2), 181–193 [2] Perihan B.K.K Determination of heavy metals in indoor dust from Istanbul, Turkey: Estimation of the health risk Environment International, 2012, 50, 47–55 [3] Kamkar A., Noudoost B., Bidhendi G., et al Monitoring of heavy metals in raw milk of vet husbandries in industrial regions of Isfahan Province of Iran Asian J Chem, 2010, 22 (10), 7927–7931 [4] Darus F.M., Nasir R.A., Sumari S.M., et al Heavy metals composition of indoor dust in nursery 10 [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] G g T.D Trinh, N.T.T Men / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 1-10 schools building Procedia Soc Behav Sci, 2012, 38, 169–175 Nazaroff W.W Indoor particle dynamics Indoor Air, 2004, 14, 175–183 Keeler, G.J., Dvonch, J.T., Yip, F.Y., et al Assessment of personal and community-level exposures to particulate matter among children with asthma in Detroit, Michigan, as part of Community Action Against Asthma (CAAA) Environ Health Perspect, 2002, 110, 173 Li T., Cao S., Fan D et al Household concentrations and personal exposure of PM2.5 among urban residents using different cooking fuels Science of the Total Environment, 2016, 548–549, 6–12 Adgate, J.L., Ramachandran, G., Pratt, G.C et al Longitudinal variability in outdoor, indoor, and personal PM2.5 exposure in healthy non–smoking adults Atmospheric Environment, 2003, 37, 993– 1002 Cao, J.J., Lee, S.C., Chow, J.C et al Indoor/outdoor relationships for PM2.5 and associated carbonaceous pollutants at residential homes in Hong Kong Indoor Air, 2005, 15, 197– 204 Fromme, H., Twardella, D., Dietrich, S et al Particulate matter in the indoor air of classrooms—exploratory results from Munich and surrounding area Atmos Environ, 2007, 41 (4), 854–866 Coombs, K.C., Chew, G.L., Schaffer, C et al Indoor air quality in green-renovated vs nongreen low-income homes of children living in a temperate region of US (Ohio) Total Environ, 2016, 554–555, 178–185 Branco, P.T.B.S., Alvim-Ferraz, M.C.M., Martins, F.G., Sousa, S.I.V Indoor air quality in urban nurseries at Porto city: particulate matter assessment Atmos Environ, 2014, 84, 133–143 Yang, W.H., Sohn, J., Kim, J.W., Son, B., and Park, J Indoor air quality investigation according to age of the school buildings in Korea J Environ Manage, 2009, 90, 1962 [14] Goyal, R., and Khare, M Indoor-outdoor concentrations of RSPM in classroom of a naturally ventilated school building near an urban traffic roadway Atmos Environ, 2009, 43, 6026 [15] Branis, M., Safranek, J., and Hytychova, A Exposure of children to airborne particulate matter of different size fractions during indoor physical education at school Build Environ, 2009, 44, 1246 [16] Tran D.T., Alleman L.Y., Coddeville P., Galloo J.C Elemental characterization and source identification of size resolved atmospheric particles in French classrooms Atmospheric Environment, 2012, 54, 250–259 [17] Susanna T.Y., Tong U., Kin C.L Are nursery schools and kindergartens safe for our kids? The Hong Kong study The Science of the Total Environment, 1998, 216, 217–225 [18] Xinwei L., Xiaolan Z., Loretta Y L., Hao C Assessment of metals pollution and health risk in dust from nursery schools in Xi’an, China Environmental Research, 2014, 128, 27–34 [19] Zhangxiong H., Dejun W., Jinsong Y., Xingqi L Heavy Metal Pollution in Settled Dust Associated with Different Urban Functional Areas in a Heavily Air-Polluted City in North China Environmental Research and Public health, 2016, 13, 50–63 [20] Tran D.T., Alleman L.Y., Coddeville P., Galloo J.C Indoor-outdoor behavior and sources of sizeresolved airborne particles in French classrooms Building and Environment, 2014, 81, 183–191 [21] U.S EPA Exposure Factors Handbook 2011 Edition (Final Report) U.S Environmental Protection Agency, Washington, DC, EPA/600/R09/052F, 2011 [22] Sousa S.I.V., Ferraz C., Alvim-Ferraz M.C.M., Vaz L.G., Marques A.J and Martins F.G Indoor air pollution on nurseries and primary schools: impact on childhood asthma – study protocol BMC Public Health, 2012, 12, 435 ... (2019) 1-10 Nghiên cứu xác định nồng độ đánh giá rủi ro phơi nhiễm kim loại nặng từ hạt bụi khơng khí trường mầm non địa bàn Hà Nội Trần Đình Trinh*, Nguyễn Thị Thúy Mến Khoa Hóa học, Trường Đại... nghiên cứu kim loại nặng từ hạt bụi khơng khí nhà khơng khí cung quanh trường mầm non địa bàn Hà Nội cho thấy diện trẻ em trường học hoạt động lớp học làm thay đổi tương đối lớn nồng độ kim loại. .. nồng độ đủ lớn chúng hạt bụi khơng khí Kết thảo luận 3.1 Nồng độ kim loại nặng trường mầm non địa bàn Hà Nội Do khối lượng hạt bụi lấy tương đối địi hỏi phải có cân phân tích có độ xác cao (độ
Ngày đăng: 18/03/2021, 10:27
Xem thêm:
