Nghiên cứu mức độ ô nhiễm của các polyclo biphenyl (PCBs) trong mẫu bụi mặt đường tại một số khu vực ở miền Bắc Việt Nam

Trong nghiên cứu này, hàm lượng của 7 polyclo biphenyl (PCBs) được xác định trong 18 mẫu bụi mặt đường lấy tại 3 khu vực đại diện ở miền Bắc Việt Nam là Hà Nội, Thái Nguyên và Bắc Giang. Kết quả đánh giá rủi ro sức khỏe con người liên quan đến bụi đường phố bị ô nhiễm bởi PCBs tại các khu vực trong nghiên cứu của chúng tôi là tương đối thấp.

Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.000230 NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ Ô NHIỄM CỦA CÁC POLYCLO BIPHENYL (PCBS) TRONG MẪU BỤI MẶT ĐƢỜNG TẠI MỘT SỐ KHU VỰC Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM Nguyễn Thị Quỳnh Hoa1*, Nguyễn Thị Ánh Hường2, Lê Như Đa3, Bùi Minh Hiển2, Đinh Lê Minh2, Từ Bình Minh2, Hồng Quốc Anh2* Khoa Cơng nghệ Hóa học Mơi trường, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, Khoái Châu, Hưng Yên, Email: hoameo2011@gmail.com Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 19 Lê Thánh Tơng, Hà Nội, Email: hoangquocanh1990@gmail.com Viện Hóa học Các hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, 18 Hồng Quốc Việt, Hà Nội, Email: dalenhu@gmail.com TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, hàm lượng polyclo biphenyl (PCBs) xác định 18 mẫu bụi mặt đường lấy khu vực đại diện miền Bắc Việt Nam Hà Nội, Thái Nguyên Bắc Giang Hàm lượng PCBs cao phát mẫu bụi Thái Nguyên (trung vị 5,8; khoảng dao động 2,1-22 ng/g), mẫu bụi Hà Nội (3,5; 2,4-9,7 ng/g) thấp mẫu bụi Bắc Giang (0,060; 0,01-0,33 ng/g) Các kết phân tích phản ánh mối liên hệ hàm lượng PCBs bụi mặt đường với mức độ cơng nghiệp hóa thị hóa Kết đánh giá rủi ro sức khỏe người liên quan đến bụi đường phố bị ô nhiễm PCBs khu vực nghiên cứu tương đối thấp Tuy nhiên, nghiên cứu tồn ảnh hưởng tiêu cực PCBs chất ô nhiễm hữu khác mẫu bụi mặt đường Việt Nam cần thiết Từ khóa: PCBs, bụi mặt đường, khu vực đô thị, khu công nghiệp, đánh giá rủi ro GIỚI THIỆU Các chất polyclo biphenyl (PCBs) liệt kê vào Phụ lục A Phụ lục C Cơng ước Stockholm, nhóm hoá chất nhân tạo sử dụng rộng rãi trước [1] Có 209 đồng loại phân tử PCBs có cấu trúc tượng tự Trong đó, đồng loại gồm PCB 28, -52, -101, -118, -138, -153 -180 (7PCBs) thường phát mẫu môi trường, chúng thường sử dụng làm số cho ô nhiễm PCB môi trường gọi PCBs thị [2] Dư lượng PCBs đối tượng môi trường sinh học Việt Nam nghiên cứu từ năm 1990 [2, 4] Trong nghiên cứu này, tiến hành khảo sát, lấy mẫu phân tích hàm lượng PCBs mẫu bụi mặt đường khu vực đại diện cho đô thị, khu công nghiệp nông thôn tương ứng Hà Nội, Thái Nguyên Bắc Giang, với mục tiêu đánh giá hàm lượng, đặc trưng tích lũy, đưa dự đốn nguồn phát thải, đánh giá rủi ro sức khỏe người thông qua tiếp xúc với bụi đường bị ô nhiễm 7PCBs PHƢƠNG PHÁP 2.1 Thu thập mẫu bụi mặt đƣờng Nghiên cứu thực với 18 mẫu bụi mặt đường thu thập tháng tháng năm 2016 tỉnh miền Bắc Việt Nam, gồm: Hà Nội (HN), Thái Nguyên (TN) Bắc Giang (BG) 2.2 Phân tích PCBs mẫu bụi Các PCBs phân tích hệ thống GC-MS (GC 7890B - MS 5977A, Agilent Technologies) với cột tách DB-5MS (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm, Agilent Technologies) chế độ ion hóa va đập electron (EI) quan sát chọn lọc ion (SIM) Chất chuẩn cung cấp 665 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” Wellington Laboratories, hóa chất dung mơi tinh khiết cho phân tích dư lượng PCBs Wako Pure Chemical Industries KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Hàm lƣợng PCBs mẫu bụi mặt đƣờng Kết phân tích hàm lượng chất PCBs bao gồm PCB-28, -52, -101, -118, -138, -153, -180 cho thấy, mẫu lấy Thái Nguyên có hàm lượng tổng PCBs (Σ7PCBs) cao (giá trị trung vị 5,8; khoảng hàm lượng 2,1-22 ng/g), tiếp đến mẫu Hà Nội (3,5; 2,4-9,7 ng/g), mẫu lấy khu vực Bắc Giang có hàm lượng Σ7PCBs thấp (0,06; 0,01-0,33 ng/g) Thứ tự cho thấy hàm lượng Σ7PCBs mẫu bụi mặt đường có liên quan chặt chẽ đến mức độ cơng nghiệp hóa thị hóa Một số nghiên cứu mối liên hệ số đồng loại PCBs với hàm lượng tổng Σ209PCBs [4, 5] Trong đó, hàm lượng Σ209PCBs ước tính từ Σ7PCBs nhân với hệ số trầm tích [5] cá [4] Áp dụng cách tính này, ngoại suy Σ209PCBs mẫu bụi Bắc Giang, Hà Nội Thái Nguyên tương ứng (0,24; 0,04-1,32 ng/g), (14; 9,6-38,8 ng/g) (24; 8,4-88 ng/g) 3.2 Đặc trƣng tích lũy nguồn phát thải 7PCBs Đặc trưng tích lũy PCBs mẫu bụi mặt đường thể Hình cho thấy, nồng độ đồng loại chứa 5, clo (PCB-101, -118, -138, -153 -180) mẫu bụi mặt đường Hà Nội chiếm tỉ lệ cao so với PCB-28 PCB-52 Tỉ lệ phù hợp với kết nghiên cứu trước Việt Nam [4, 5] tương đồng với thành phần hỗn hợp PCB nhập từ Nga (Sovol) Trung Quốc (PCB5) vào Việt Nam giai đoạn 19601990 [2] Trong đó, nhóm đồng loại chứa 3, clo (PCB-28 PCB-52) có hàm lượng cao mẫu bụi đường khu công nghiệp Thái Nguyên với tỉ lệ PCB-28 lên đến 51%, PCB-52 chiếm 13%, cho thấy phát thải PCBs gần nguồn liên tục khu cơng nghiệp [3] Các PCBs có khối lượng phân tử thấp chứa 3, clo, nhìn chung bền dễ bay so với PCBs chứa 5, 6, clo, tồn PCBs Thái Nguyên phản ánh phát thải từ hoạt động công nghiệp tiếp diễn [3] Hình Đặc trưng tích lũy PCBs mẫu bụi mặt đường Thái Nguyên (TN), Hà Nội (HN) Bắc Giang (BG) Các mẫu bụi từ Bắc Giang có hàm lượng PCBs thấp nhất, cho thấy hoạt động nông nghiệp nguồn phát thải PCBs khu vực Tuy nhiên, số PCBs PCB101, -118, -138 phát mẫu bụi đường khu vực nông thôn, chứng tỏ phân bố rộng rãi chất ô nhiễm môi trường Việt Nam Nhìn chung, nguồn phát thải PCBs bụi mặt đường từ dầu cách điện thiết bị điện cũ, dầu bôi trơn xe giới, vật liệu có chứa PCBs sử dụng xây dựng, sơn, lớp phủ bề mặt, phụ gia nhựa,… Bên cạnh đó, phát thải q trình xử lý khơng quy cách chất thải có chứa PCBs nguyên nhân đáng lưu ý 666 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 3.3 Rủi ro phơi nhiễm PCBs bụi Liều lượng hấp thụ hàng ngày (ID, ng/kg/ngày) ước tính dựa cơng thức sau: ID = (C × F × IR) / Trọng lượng Trong đó: C hàm lượng tổng 7PCBs bụi đường, F thời gian làm việc/tiếp xúc đường IR lượng bụi hấp thụ ngày Đối với nhóm đối tượng phơi nhiễm nghề nghiệp, bao gồm người quét đường, người bán hàng phố cảnh sát giao thơng,… F có giá trị 10/24 bao gồm làm việc di chuyển Trong đó, đối tượng khác có giá trị F 2/24, chủ yếu liên quan đến hoạt động di chuyển đường [6] Đối với nhóm đối tượng phơi nhiễm nghề nghiệp, giá trị IR 0,16 g/ngày, với đối tượng khu vực nông thôn giá trị IR tương ứng với trẻ em người lớn 0,05 0,02 g/ngày, giá trị đối tượng khu vực đô thị công nghiệp tương ứng 0,2 0,05 g/ngày [6] Các giá trị IR sử dụng nghiên cứu lựa chọn mức kịch phơi nhiễm xấu Trọng lượng thể trung bình đối người lớn trẻ em tương ứng 60 15 kg người Việt Nam Từ đó, giá trị ID 7PCBs mẫu bụi đường ước tính cho người lớn thuộc đối tượng phơi nhiễm nghề nghiệp khu vực đô thị, công nghiệp nằm khoảng 4,2.10-3 đến 2,3.10-1 ng/kg/ngày, cao đáng kể so với mức người lớn khơng thuộc nhóm (từ 2,3.10-4 đến 1,3.10-2 ng/kg/ngày) Hệ số độc hại (HI) 7PCBs bụi tỉ lệ liều lượng hấp thụ tính giá trị liều lượng tham chiếu (RfD), RfD = 20 ng/kg/ngày [6] tính theo cơng thức: HI = ID / RfD Nếu hệ số độc hại HI nhỏ rủi ro sức khỏe không đáng kể mức chấp nhận So sánh giá trị ID thu từ với giá trị RfD cho thấy, giá trị HI nhỏ nhiều nên bước đầu kết luận rủi ro sức khỏe liên quan đến PCBs bụi đường Việt Nam thấp Tuy nhiên, cần có nghiên cứu sâu rộng để đánh giá xác nguy rủi ro KẾT LUẬN Nghiên cứu cho thấy tồn PCBs môi trường khu vực nghiên cứu có liên quan chặt chẽ đến hoạt động cơng nghiệp mức độ thị hóa Đặc trưng tích lũy PCBs phản ánh nguồn phát thải phức tạp chúng môi trường Việt Nam Rủi ro sức khỏe liên quan đến hấp thụ bụi đường ô nhiễm PCBs đánh giá cho số nhóm đối tượng, mức độ ảnh hưởng thấp Tuy nhiên, để kết luận xác nữa, cần thiết phải tiến hành nghiên cứu mức độ ô nhiễm, nguồn phát thải môi trường tác động đến sức khỏe người chất độc bụi đường Việt Nam Lời cảm ơn Nghiên cứu tài trợ Quỹ Phát triển khoa học công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) đề tài mã số 104.04-2017.310 đề tài mã số CRRP2019-10MY-Le Quỹ Châu Á - Thái Bình Dương Nghiên cứu biến đổi toàn cầu (APN) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M Erickson, R.G Kaley II., (2011) Applications of polychlorinated biphenyls Environmental Science and Pollution Research, 18, 135-151 [2] T.B Minh, H Iwata, S Takahashi, P.H Viet, B.C Tuyen, S Tanabe, (2008) Persistent Organic Pollutants in Vietnam: Environmental Contamination and Human Exposure Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 193, 213-285 [3] IARC, 2016 IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risk to humans Volume 107 polychlorinated biphenyls and polybrominated biphenyls IARC publications [4] Froescheis, O., Looser, R., Cailliet, G.M., Jarman, W.M., Ballschmiter, K., (2000) The deep-sea as a final global sink of semivolatile persistent organic pollutants? Part I: PCBs in surface and deep-sea 667 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” dwelling fish of the North and South Atlantic and the Monterey Bay Canyon (California) Chemosphere 40, 651-660 [5] Hoai, P.M., Ngoc, N.T., Minh, N.H., Viet, P.H., Berg, M., Alder, A.C., Giger, W., (2010) Recent levels of organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls in sediments of the sewer system in Hanoi, Vietnam Environ Pollut, 158, 913-920 [6] H.Q Anh, I Watanabe, K Tomioka, T.B Minh, S Takahashi, (2019) Characterization of 209 polychlorinated biphenyls in street dust from northern Vietnam: Contamination status, potential sources, and risk assessment Science of the Total Environment 652, 345-355 STUDY ON STREET DUST CONTAMINATION BY POLYCHLORINATED BIPHENYLS IN SOME AREAS, NORTHERN VIETNAM Nguyen Thi Quynh Hoa1*, Nguyen Thi Anh Huong2, Le Nhu Da3, Bui Minh Hien2, Dinh Le Minh2, Tu Binh Minh2, Hoang Quoc Anh2* Faculty of Chemical Technology and Environment, Hung Yen University of Technology and Education, Khoai Chau, Hung Yen, Vietnam, Email: hoameo2011@gmail.com Faculty of Chemistry, VNU University of Science, Vietnam National University, 19 Le Thanh Tong, Hanoi, Vietnam, Email: hoangquocanh1990@gmail,com Institute of Natural Product Chemistry, Vietnam Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet, Hanoi, Vietnam, Email: dalenhu@gmail.com ABSTRACT Concentrations and congener-specific profiles of indicator polychlorinated biphenyls (PCBs) were examined in street dust samples collected from an industrial park in Thai Nguyen Province, an urban area in Ha Noi City, and a rural area in Bac Giang Provine, northern Vietnam Concentrations of PCBs in our street dust samples decreased in the order: industrial (median 5.8; range 2.1-22 ng/g) > urban (3.5; 2.4-9.7 ng/g) > rural samples (0.06; 0.01-0.33 ng/g) These observations suggest a current emission of PCBs in the industrial park together with historical releases from electric and electronic equipment in the urban area, indicating the relationship between environmental levels of PCBs and degree of industrialization and urbanization in northern Vietnam Occupationally exposed persons (e.g., street sweepers, salesmen, and traffic policemen) and children in the industrial and urban areas were estimated to receive higher exposure doses of dust-bound PCBs compared to general population; however, human health risks related to street dust contaminated by PCBs in the studied areas were relatively low Keywords: PCBs, street dust, urban area, industrial area, risk assessment 668 ... hoạt động nông nghiệp khơng phải nguồn phát thải PCBs khu vực Tuy nhiên, số PCBs PCB101, -118, -138 phát mẫu bụi đường khu vực nông thôn, chứng tỏ phân bố rộng rãi chất ô nhiễm mơi trường Việt Nam. .. tượng, mức độ ảnh hưởng thấp Tuy nhiên, để kết luận xác nữa, cần thiết phải tiến hành nghiên cứu mức độ ô nhiễm, nguồn phát thải môi trường tác động đến sức khỏe người chất độc bụi đường Việt Nam. .. PCBs bụi đường Việt Nam thấp Tuy nhiên, cần có nghiên cứu sâu rộng để đánh giá xác nguy rủi ro KẾT LUẬN Nghiên cứu cho thấy tồn PCBs mơi trường khu vực nghiên cứu có liên quan chặt chẽ đến hoạt động