Thông tin tài liệu
B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NỌNG NGHI P VÀ PTNT I H C TH Y L I TH LAN CHI NGHIểN C U S T N L U VÀ R I RO MỌI TR NG C CÁC CH T H U C TH M VọNG P Hs TRONG T R NG NG P M N NG RUI HUY N TIểN YểN T NH QU NG NINH LU N ÁN TI N S K THU T HÀ N I, N M 2018 B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NỌNG NGHI P VÀ PTNT I H C TH Y L I TH LAN CHI NGHIểN C U S T N L U VÀ R I RO MỌI TR NG C CÁC CH T H U C TH M VọNG P Hs TRONG T R NG NG P M N NG RUI HUY N TIểN YểN T NH QU NG NINH NG IH Chuyên ngành: M i tr Mƣ s : 62.44.03.03 NG D N KHOA H C ng t vƠ N PGS TS V c c ToƠn TS Nguy n Th Thu Hi n HÀ N I, N M 2018 L IC M O N Tác gi xin cam đoan đơy lƠ c ng trình nghiên c u c a tác gi Các k t qu nghiên c u vƠ k t lu n lu n án lƠ trung th c, kh ng chép t b t k m t ngu n nƠo vƠ d i b t k hình th c nƠo Vi c tham kh o ngu n tƠi li u đƣ đ d n vƠ ghi ngu n tham kh o quy đ nh Tác gi lu n án Th Lan Chi i c th c hi n trích L IC M N Tác gi xin bƠy t l i cám n chơn thƠnh đ i v i PGS TS V c ToƠn, TS Nguy n Th Thu Hi n đƣ t n tình h ng d n tác gi su t trình th c hi n b n lu n án Tác gi xin bƠy t l i cám n chơn thƠnh đ i v i Giáo s Minoru Yoneda vƠ cán b c a Lab Environmental Rick Analysis, khoa Environmental Systems Engineering, Tr ng đ i h c Kyoto, Nh t B n đƣ ch p nh n vƠ giúp đ tác gi sang nghiên c u t i Lab Tác gi xin cám n th y c Khoa M i tr ng, Ph ng Ơo t o i h c vƠ Sau đ i h c, Ban Giám Hi u - Tr ng đ i h c Th y L i, Vi n Khoa h c vƠ c ng ngh m i tr ng- Tr ng đ i h c Bách khoa HƠ N i, ph ng Th nghi m m i tr ng vƠ h a ch t- Trung tơm QUATEST - T ng c c tiêu chu n đo l ng, ch t l ng Vi t Nam, y ban nhơn dơn xƣ ng Rui, S TƠi nguyên m i tr ng t nh Qu ng Ninh, Khoa a lý- Tr ng i h c Khoa h c T nhiên- i h c Qu c Gia HƠ N i vƠ m t s chuyên gia khác đƣ giúp đ tác gi r t nhi u trình lƠm lu n án Tác gi xin trơn tr ng c m n Ban Giám Hi u- Tr ng i h c C ng đoƠn vƠ Lƣnh đ o Khoa B o h lao đ ng, c ng nh b n bè đ ng nghi p đƣ ng h vƠ t o m i u ki n thu n l i giúp tác gi hoƠn thƠnh lu n án Tác gi xin c m n gia đình, b n bè đƣ đ ng viên, ng h tác gi su t trình lƠm lu n án ii M CL C DANH M C CÁC HÌNH NH vi DANH M C B NG BI U viii DANH M C CÁC T M VI T T T VÀ GI I THệCH THU T NG x U Tính c p thi t c a đ tƠi M c tiêu nghiên c u it ng vƠ ph m vi nghiên c u Cách ti p c n vƠ ph ng pháp nghiên c u ụ ngh a khoa h c vƠ th c ti n C u trúc lu n án CH NG 1.1 T NG QUAN V N NGHIểN C U Khái quát chung v PAHs 1.1.1 M t s tính ch t h a lỦ c a PAHs .5 1.1.2 Ngu n phát th i PAHs 1.1.3 c tính c a PAHs 1.2 Các nghiên c u vƠ ngoƠi n n c v s t n l u c a PAHs đ t .12 1.2.1 Các nghiên c u c ngoƠi v s t n l u 12 1.2.2 Các nghiên c u s t n l u PAHs n c 19 1.3 Các nghiên c u vƠ ngoƠi n c v r i ro m i tr ng t n l u PAHs đ t .22 1.3.1 Các nghiên c u n 1.3.2 Các nghiên c u n 1.4 c ngoƠi v r i ro m i tr c v r i ro m i tr ng 22 ng 26 Các nghiên c u v m hình phơn b PAHs m i tr ng 28 1.4.1 Các nghiên c u ngoƠi n c v m hình phơn b 28 1.4.2 Các nghiên c u n c v m hình phơn b .31 1.5 Gi i thi u v đ a m nghiên c u 31 1.5.1 i u ki n t nhiên .32 1.5.2 i u ki n kinh t , xƣ h i 33 1.5.3 a hình .33 1.5.4 Khí h u 34 iii 1.5.5 Th y v n 35 1.5.6 H i v n 35 1.6 CH K t lu n Ch NG 2.1 Ph ng 37 PH NG PHÁP NGHIểN C U 39 ng pháp kh o sát, l y m u, b o qu n m u .39 2.1.1 L y m u đ t .39 2.1.2 L y m u b i kh ng khí 40 2.1.3 M un 2.1.4 M u tr m tích 42 2.2 Ph c 42 ng pháp x lỦ vƠ phơn tích m u 43 2.2.1 M u đ t, tr m tích .43 2.2.2 M un 2.2.3 M u khí .49 2.2.4 Phơn tích TOC đ t 51 2.2.5 Phơn tích pH đ t .53 c 47 2.3 Ph ng pháp th 2.4 Ph ng pháp ch s r i ro ung th (Cancer Risk - CR) 55 2.5 Ph ng pháp m hình phơn b , tích l y ch t 2.5.1 Ph ng s r i ro (Risk quotient - RQ) .54 ng pháp m hình phơn b ch t nhi m m i tr nhi m m i tr ng 58 ng .58 2.5.2 Ph ng pháp m ph ng s tích l y ch t nhi m m i tr ng theo th i gian 70 CH NG K T QU VÀ BÀN LU N 74 3.1 S t n l u c a PAHs đ t r ng ng p m n xƣ ng Rui, huy n Tiên Yên, t nh Qu ng Ninh 74 3.1.1 S t n l u c a PAHs b m t đ t 74 3.1.2 S t n l u c a PAHs theo th i gian 83 3.1.3 S t n l u c a PAHs theo đ sơu phơn b 88 3.1.4 M i liên h gi a tính ch t đ t v i kh n ng t n l u PAHs .95 3.1.5 Xác đ nh t l gi a nh m PAHs v i đ c m ngu n th i 98 3.2 Nghiên c u đánh giá r i ro m i tr ng t n l u PAHs m i tr ng đ t r ng ng p m n xƣ ng Rui, huy n Tiên Yên, t nh Qu ng Ninh 101 iv 3.2.1 m n Kh n ng tác đ ng đ n m i tr 101 ng t n l u PAHs đ t r ng ng p 3.2.2 Nguy c r i ro tác đ ng đ n ng i tích l y PAHs đ t r ng ng p m n 105 3.3 Nghiên c u kh n ng phơn b vƠ tích l y PAHs n hình m i tr ng đ t r ng ng p m n xƣ ng Rui, huy n Tiên Yên, t nh Qu ng Ninh b ng m hình Fugacity c p III vƠ c p IV 112 3.3.1 Rui M ph ng s phơn b BaP m i tr 113 ng đ t r ng ng p m n xƣ ng 3.3.2 Rui M ph ng s tích l y BaP m i tr 126 ng đ t r ng ng p m n xƣ ng K T LU N VÀ KI N NGH 133 K t qu đ t đ c c a lu n án 133 Nh ng đ ng g p m i c a lu n án 133 Nh ng t n t i vƠ h Ki n ngh 134 ng nghiên c u ti p 134 TÀI LI U THAM KH O 136 v DANH M C CÁC HÌNH NH Hình1.1 Cơng th c c u t o c a 16 PAHs [9] Hình Quy trình đánh giá r i ro m i tr ng d báo [20] 23 Hình1.3 M c đ r i ro su t trình đánh giá Sarajevo[52] 25 Hình 1.4 D báo PAHs đ t đ th c a B c Kinh giai đo n 1978- 2048 [43] 26 Hình 1.5 V trí khu v c nghiên c u [56] .32 Hình Các v trí l y m u 40 Hình 2 Quy trình phơn tích PAHs đ t .44 Hình 2.3 ng chu n BaP 45 Hình 2.4 S c kỦ đ c a m u chu n PAHs GC/MS 46 Hình Quy trình phơn tích PAHs n c 48 Hình Quy trình phơn tích PAHs khí .50 Hình Các b c m ph ng s phơn b ch t nhi m m i tr ng 60 Hình Các b c m ph ng s tích l y ch t nhi m m i tr ng 71 Hình 3.1 N ng đ trung bình 16 PAHs c a 12 m u đ t t i th i m 8/ 2014 .75 Hình N ng đ PAHs vƠ 16 PAHs đ t vƠo 20 77 Hình 3.3 T l phơn b PAHs theo s v ng benzen đ t vƠo 20 78 Hình T l gi a nh m PAHs đ t vƠo 20 79 Hình 3.5 N ng đ PAHs m u khí 80 Hình 3.6 N ng đ PAHs m t s m u đ t r ng tháng 1/2015 81 Hình 3.7 N ng đ PAHs m u tr m tích .82 Hình 3.8 N ng đ trung bình 16 PAHs đ t vƠ đ l ch chu n theo th i gian l y m u 83 Hình 3.9 N ng đ trung bình PAHs thƠnh ph n đ t theo th i gian 84 Hình 3.10 N ng đ trung bình 8PAHs đ t theo th i gian 85 Hình 3.11 M i quan h gi a PAHs gơy ung th v i 16 PAHs đ t .86 Hình Bi n thiên n ng đ theo s v ng PAHs đ t theo th i gian 86 Hình 3.13 N ng đ trung bình 16PAHs đ t theo m a .87 Hình 3.14 N ng đ trung bình 16PAHs đ t theo n m 88 Hình 3.15 N ng đ trung bình 16PAHs đ t theo đ sơu phơn b vƠo 20 89 Hình 3.16 N ng đ PAHs đ t theo đ sơu phơn b v trí R5 20 90 Hình 3.17 N ng đ Ace vƠ Phe đ t theo đ sơu phơn b vƠo 20 91 Hình 3.18 N ng đ trung bình PAHs đ t theo đ sơu phơn b vƠ đ l ch chu n tháng 20 92 Hình 3.19 N ng đ PAHs đ t t i v trí R5 đ sâu 0- cm theo th i gian .93 Hình 3.20 N ng đ PAHs đ t t i v trí R5 đ sâu 5- 10 cm theo th i gian .93 vi Hình 3.21 N ng đ PAHs đ t t i v trí R5 đ sâu 10- 15 cm theo th i gian 94 Hình 3.22 N ng đ PAHs đ t t i v trí R5 đ sâu 15- 20 cm theo th i gian 94 Hình 3.23 Bi u đ m i quan h gi a 16PAHs vƠ TOC đ t r ng ng p m n .96 Hình 3.24 Bi u đ m i quan h gi a 16PAHs vƠ pH đ t r ng ng p m n 97 Hình 3.25 T l BaA (BaA Chyr vƠ Ind (Ind BghiP đ t 99 Hình 3.26 T l Ant (Ant Phe vƠ Flt/ (Flt + Pyr) đ t 100 Hình 3.27 Giá tr RQ trung bình c a PAH theo th i gian 104 Hình 3.28 N ng đ BaP tích l y theo th i gian 131 vii DANH M C B NG BI U B ng M t s tính ch t v t lỦ c a PAHs B ng M t s tính ch t h a h c c a PAHs B ng Kh n ng gơy ung th vƠ đ t bi n gen c a PAHs 11 B ng 1.4 N ng đ PAHs đ t t i m t s khu v c th gi i 13 B ng 1.5 N ng đ PAHs đ t RNM t i m t s khu v c th gi i 14 B ng M t s nghiên c u v s t n l u c a PAHs đ t theo đ sơu phơn b 15 B ng 1.7 M i liên quan gi a t l c a m t s PAH vƠ đ c m ngu n th i .16 B ng M t s nghiên c u v t n l u PAHs đ t r ng ng p m n th gi i 18 B ng 1.9 Th ng kê m t s k t qu nghiên c u v PAHs Vi t Nam 21 B ng 1.10 Nh ng nghiên c u v r i ro m i tr ng Vi t Nam 27 B ng 2.1 T a đ m l y m u đ t m u khơng khí 41 B ng 2.2 T a đ m l y m u n c m u tr m tích 43 B ng 2.3 Quan h gi a hai bi n ng u nhiên d a h s t ng quan Pearson 53 B ng 2.4 Các m c đánh giá r i ro m i tr ng 55 B ng 2.5 Phân lo i m c đ r i ro ung th theo CR 56 B ng 2.6 H s đ c t ng đ ng 57 B ng 2.7 Cơng th c tính đ t p trung 62 B ng C ng th c tính trình v n chuy n ch t nhi m t khí vƠo n c .66 B ng 2.9 Cơng th c tính q trình v n chuy n ch t nhi m t khí vƠo đ t 67 B ng 2.10 Cơng th c tính q trình v n chuy n ch t nhi m t n c vào tr m tích .68 B ng So sánh n ng đ PAHs đ t RNM v i tiêu chu n c a M 76 B ng 3.2 N ng đ PAHs đ t m t s khu v c r ng ng p m n th gi i .77 B ng 3.3 K t qu phơn tích m u n c 82 B ng 3.4 N ng đ c a PAHs đ t t i th i m l y m u ( g kg 84 B ng 3.5 H s t ng quan Pearson gi a TOC 16PAHs .95 B ng 3.6 H s t ng quan Pearson gi a đ pH 16PAHs .97 B ng 3.7 Giá tr RQ đ t l y m u 102 B ng 3.8 Giá tr RQ đ t l y m u 103 B ng 3.9 Các giá tr c a ch s công th c tính ch s r i ro ung th (CR 106 B ng 3.10 Giá tr TEQ c a đ t l y m u đ u 107 B ng 3.11 Giá tr TEQ c a đ t l y m u sau .108 B ng 3.12 Ch s CR tháng 8/ 2014 109 B ng 3.13 Ch s CR tháng 1/ 2015 109 B ng 3.14 Ch s CR tháng 7/ 2015 110 B ng 3.15 Ch s CR tháng 1/ 2016 110 B ng 3.16 Ch s CR tháng 7/ 2016 111 viii 154 155 156 157 158 159 Gi i ph S d ng ch ng trình vi phân cho mơ hình igacity c p IV ng trình macro "m ph ng" c a t p tin "SimulationProgram.xls đ tính tốn k t qu Gi đ nh r ng u ki n ban đ u c a H s khu ch tán c a m i ng n lƠ: Ci(t) = fi(t) *Zi Cit : n ng đ ch t nhi m khoang i t i th i m t fi(t) = Ci(t)/ Zi fi(0) = Ci(0)/ Zi V i ma tr n h ng s sau: [MA] = {P}= f(0)= -0,041047575 0,000040537 2,44997E-06 7,84513E-06 -0,162670338 0,181957825 0,000237853 1,41E-08 4,80E-04 -4,08E-04 0 4,37705E-06 -2,20315E-06 2,25E-10 0,00E+00 0 5,51E-09 5,67E-10 4,77E-09 3,70E-09 1,21E-03 Zi= constank 2,19E+01 1,34E+05 7,75E+04 160 gi i h ph ng trình v i nhi u bi n l p, ta vi t code cho m hình VBA Excel, C th nh sau: Sub simulation() Dim MA() As Double, P() As Double, ft() As Double Dim Dt As Double, MB() As Double Dim VA() As Double, Z() As Double ' ns = 4: 'so khoang Dt = 0.1: 'do rong thoi gian ' ReDim MA(ns, ns), P(ns), ft(ns), ftd(ns), MI(ns, ns), MB(ns, ns), VA(ns), Z(ns) ' For i = To ns For j = To ns MA(i, j) = Cells(i + 16, + j): 'dau vao gia tri cua ma tran he so Next j Next i For i = To ns P(i) = Cells(i + 21, 3): 'dau vao gia tri vec to dau vao Next i For i = To ns For j = To ns 161 MI(i, j) = Next j MI(i, i) = 1: 'Xac dinh ma tran don vi Next i For i = To ns ft(i) = Cells(i + 27, 3): 'Dau vao gia tri fugacity ban dau moi khoang Next i ' For i = To ns For j = To ns MB(i, j) = MI(i, j) + Dt * MA(i, j): 'Xac dinh ma tran he so de tinh Next j Next i ' For itn = To 20: 'itn x it x Dt =tong thoi gian For it = To 1800: 'Khoang thoi gian cua so thoi gian de viet fugacity For i = To ns VA(i) = For j = To ns: 'tinh toan cac san pham cua ma tran he so, VA(i) = VA(i) + MB(i, j) * ft(j): 'và vecto fugacity o thoi gian t Next j Next i 162 For i = To ns ftd(i) = VA(i) + Dt * P(i): ft(i) = ftd(i): 'them dieu kien dau vao cua chat o nhiem 'thay the fugacity cu bang fugacity moi= thoi gian tang cua delta t Next i Next it Cells(20 + itn, 11) = Dt * itn * 1800: 'viet khoang cach tren chuong trinh For i = To ns Cells(20 + itn, 11 + i) = ft(i): 'viet fugacity cua moi khoang o moi khoang thoi gian Next i Next itn End Sub 163 D NH M C CÁC THI T B D NG STT PHỂN TệCH TểN THI T B DANH M C THI T B D NG CHO M U X ng l y m u Túi nilon đ ng m u đ t ng nh a l y m u Th ng b o qu n l nh Thi t b nghi n m u Cân Gi y l c B ng th y tinh B chi t shoclet 10 B c quay 11 Máy th i khí nit T H th ng thi t b GC MS ậ Agilent Technologies 7890A vƠ 12 5975C DANH M C THI T B D NG CHO M U N GƠu múc n Chai nh a c 164 C ng th y tinh Th ng b o qu n l nh Ph u chi t B c quay C t lƠm s ch Máy th i khí nit H th ng thi t b GC MS ậ Agilent Technologies 7890A vƠ 5975C DANH M C THI T B D NG CHO M U TR M TệCH GƠu xúc Túi nilon đ ng m u tr m tích Th ng b o qu n l nh Thi t b nghi n m u Cân Gi y l c B ng th y tinh B chi t shoclet B c quay 10 Máy th i khí nit 165 H th ng thi t b GC MS ậ Agilent Technologies 7890A vƠ 11 5975C DANH M C THI T B D NG CHO M U B I Máy hút chơn kh ng Gi y l c Túi đ ng m u Cân B ng th y tinh B chi t shoclet B c quay Máy th i khí nit H th ng thi t b GC MS ậ Agilent Technologies 7890A vƠ 5975C DANH M C H A CH T D NG CHO PHỂN TệCH PAHs -N c c t hai l n - Na2SO4 tinh t đƣ gia nhi t t i 400OC 4h - Acetone - Dichloromethane - Cyclohexane 166 - Pentane - Silica gel 100 200 mesh đƣ gia nhi t t i 30OC 16h - Chu n PAHs DANH M C THI T B D NG CHO PHỂN TệCH TOC Thi t b Cân Bình n n Pipet Buret H a ch t N Axit sunfuric, (d = 1,84) Axit phosphoric, (H3PO4) c c t hai l n S t (II amoni sunfat (Mu i Mohr , (FeSO4 (NH4)2SO4.6H2O Kali dicromat, (K2Cr2O7) Natri cacbonat, (Na2CO3) Bari diphenylamine sunfonat (C24H20BaN2O6S2), N Phenyllantranilic (C13H11O2N), 167 Dung d ch Kali dichromat (K2Cr2O7 chu n 0, 667 mol l DANH M C THI T B D NG CHO PHỂN TệCH pH Thi t b Máy l c Máy đo pH Bình n n B u nhi t H a ch t N cc t2l n Dung d ch kali clorua, c(KCl) = mol/l Dung d ch chu n pH 4,0; 7,0; 0,0 168 ... ngoƠi n c v r i ro m i tr ng t n l u PAHs đ t .22 1.3.1 Các nghiên c u n 1.3.2 Các nghiên c u n 1.4 c ngoƠi v r i ro m i tr c v r i ro m i tr ng 22 ng 26 Các nghiên c u v m... 1.2 Các nghiên c u vƠ ngoƠi n n c v s t n l u c a PAHs đ t .12 1.2.1 Các nghiên c u c ngoƠi v s t n l u 12 1.2.2 Các nghiên c u s t n l u PAHs n c 19 1.3 Các nghiên c u vƠ...B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NỌNG NGHI P VÀ PTNT I H C TH Y L I TH LAN CHI NGHIểN C U S T N L U VÀ R I RO MỌI TR NG C CÁC CH T H U C TH M VọNG P Hs TRONG T R NG NG P M N NG RUI
Ngày đăng: 04/06/2021, 15:26
Xem thêm: