a) Nồng độ PAHs trong môi trường nền
Nồng độ của PAHs trên bụi trong mẫu nền và trong mẫu đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng được trình bày trong Bảng 3.2. Nồng độ trung bình của ∑ 16PAHs trên TSP trong mẫu nền là 3,18 ± 0,81 ng/m3 tại Vĩnh Long và 3,84 ± 0,96 ng/m3 tại Cần Thơ, trong khi chúng là 2,71 ± 0,71 ng/m3 tại Vĩnh Long và 2,54 ± 0,85 ng/m3 tại Cần Thơ trên PM10 (Hình 3.6 và Hình 3.7). Một nghiên cứu được thực hiện trong vụ xuân hè ở miền Bắc Việt Nam cũng cho kết quả tương tự [17]. Kết quả so sánh cho thấy, không có sự khác biệt đáng kể về nồng độ của các PAHs tại các vị trí lấy mẫu khác nhau. Các địa điểm lấy mẫu trong nghiên cứu này được đặt ở giữa cánh đồng, không bị ảnh hưởng bởi các cơ sở công nghiệp và khu dân cư. Như phần trên đã trình bày, 16 PAHs được liệt kê theo danh mục của US-EPA và được chia thành hai nhóm. Nhóm 1 được định nghĩa là PAHs gây ung thư (cPAHs), bao gồm B[a]A, Chry, B[b]F, B[k]F, B[a]P, D[ah]A và I [1,2, 3-cd] P. Nhóm 2 được định nghĩa là các PAHs không gây ung thư (ncPAHs) với Nap, Acy, Ace, Flu, Phe, Ant, Fth, Pyr và
góp của PAHs từ quá trình đốt sinh khối thì B[a]A, Chry, D[ah]A và I[1,2,3-cd]P, thuộc nhóm cPAHs và được xác định là các hợp chất PAHs chiếm ưu thế trên bụi. Xét về khả năng độc hại đối với sức khỏe con người, B[b]F và B[a]P được quan tâm nhiều nhất [149]. Nồng độ trung bình của cPAHs và ncPAHs trong mẫu nền lần lượt là 0,75
± 0,30 ng/m3 (22%) và 2,71 ± 0,72 ng/m3 (78%) đối với TSP; 0,54 ± 0,25 ng/m3
(21%) và 2,01 ± 0,70 ng/m3 (79%) đối với PM10. Trong nhóm cPAHs, nồng độ của B[b]F và B[a]P chiếm ưu thế trên cả TSP và PM10. B[b]F chiếm 34% của nhóm cPAHs trên TSP và 38% của nhóm cPAHs trên PM10, trong khi B[a]P chiếm 28% của nhóm cPAHs trên TSP và 32% của nhóm cPAHs trên trên PM10
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Hình 3.6. Nồng độ của PAHs đơn lẻ trên PM đối với mẫu nền tại Cần Thơ
Nồ ng độ (µg /m 3)
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Hình 3.7. Nồng độ của PAHs đơn lẻ trên PM đối với mẫu nền tại Vĩnh Long
b) Nồng độ PAHs trên bụi trong mẫu đốt
Nồng độ của ∑ 16PAHs trong các mẫu đốt tại Vĩnh Long và Cần Thơ lần lượt là 2749,58 ± 225,41 ng/m3 và 2866,90 ± 497,42 ng/m3 trên TSP và 2402,28 ± 322,13
ng/m3 và 2582,72 ± 585,77 ng/m3 trên PM10 (Bảng 3.11, Bảng 3.12). Từ Hình 3.8, Hình 3.9 cho thấy, tương tự nồng độ PAHs trong môi trường nền, đó là không có sự khác biệt đáng kể về nồng độ của ∑ 16PAHs trong quá trình đốt giữa các vị trí lấy mẫu khác nhau đối với cả TSP và PM10. Nồng độ trung bình của ∑ 16PAHs trên PM trong mẫu đốt cao hơn lần lượt là 809 lần và 974 lần so với nồng độ của chúng trong mẫu nền đối với TSP và PM10 (Bảng 3.12 và Bảng 3.13, Hình 3.8 và Hình 3.9). Nồng độ trung bình của nhóm cPAHs và ncPAHs lần lượt là 894,38 ± 142,05 ng/m3 (32%) và 1905,47 ± 233,02 ng/m3 (68%) đối với TSP; trong khi chúng là 825,66 ± 171,55 ng/m3 (33%) và 1653,95 ± 275,71 ng/m3 (67%) trên PM10. Đối với nhóm ncPAHs, các PAHs có 2 và 3 vòng benzen chiếm tỷ lệ rất thấp (5% ở TSP và 7% ở PM10). Các PAHs này tồn tại ở pha khí nhiều hơn ở pha bụi [150, 151]. Nồng độ của nhóm cPAHs tăng đáng kể trong quá trình đốt so với mẫu nền, từ 22%
Nồ ng độ (µg /m 3)
trong mẫu nền và 32% trong mẫu đốt trên TSP; 21% trong mẫu nền và 33% trong mẫu đốt trên PM10. Các cPAHs
có bốn và năm vòng benzen tăng nhiều nhất trên cả TSP và PM10, lần lượt là B[b]F> Chry> B[a]P> B[a]A (Hình 3.10). Mặc dù B[a]P không phải là chất có tỷ lệ phần trăm tăng nhiều nhất của đốt rơm rạ so với mẫu nền, nhưng hợp chất này rất nguy hiểm đối với sức khỏe vì B[a]P có độc tính gây ung thư rất cao do cấu trúc phân tử góc cạnh của nó [150].
Bảng 3.12. Nồng độ trung bình của PAHs trên TSP
PAH
Nồng độ PAHs trên TSP, ng/m3, (250C, 1 atm)
Vĩnh Long (n= 4) Cần Thơ (n= 3) Nền Đốt Nền Đốt Nap 0,28 ± 0,02 25,21 ± 3,23 0,36 ± 0,08 33,77 ± 6,60 Acy 0,19 ± 0,02 28,38 ± 26,12 0,25 ± 0,08 25,75 ± 10,44 Ace 0,35 ± 0,2 34,74 ± 3,36 0,43 ± 0,12 34,61 ± 6,66 Flu 0,05 ± 0,01 5,20 ± 1,13 0,08 ± 0,01 6,51 ± 0,57 Phe 0,45 ± 0,06 33,25 ± 4,88 0,45 ± 0,05 33,57 ± 7,55 Ant 0,28 ± 0,12 15,23 ± 2,68 0,37 ± 0,11 20,73 ± 8,21 Fth 0,35 ± 0,05 1538,66 ± 84,04 0,51 ± 0,6 1448,26 ± 204,72 Pyr 0,51 ± 0,1 213,31 ± 23,35 0,46 ± 0,07 285,27 ± 67,83 B[a]A 0,08 ± 0,03 145,66 ± 19,74 0,04 ± 0,02 149,87 ± 25,10 Chry 0,08 ± 0,01 209,23 ± 19,18 0,07 ± 0,01 232,43 ± 33,39 B[b]F 0,24 ± 0,04 240,42 ± 36,40 0,27 ± 0,11 302,02 ± 65,89 B[k]F 0,03 ± 0,00 37,69 ± 6,15 0,06 ± 0,05 46,07 ± 9,90 B[a]P 0,18 ± 0,06 174,64 ± 9,74 0,25 ± 0,11 185,93 ± 34,39 D[a,h]A 0,02 ± 0,01 34,08 ± 2,65 0,06 ± 0,01 39,97 ± 11,6 B[g,h,i]P 0,03 ± 0,01 12,77 ± 4,38 0,09 ± 0,05 18,29 ± 3,81 I[1,2,3-cd]P 0,07 ± 0,05 3,35 ± 0,43 0,08 ± 0,02 3,85 ± 0,75 Tổng 3,18 ± 0,81 2749,58 ± 225,41 3,84 ± 0,96 2866,90 ± 497,42
Bảng 3.13. Nồng độ trung bình của PAHs trên PM10 PAH Nồng độ PAHs trên PM10, ng/m3, (250C, 1 atm) Vĩnh Long (n= 4) Cần Thơ (n= 3) Nền Đốt Nền Đốt Nap 0,13 ± 0,04 22,43 ± 4,67 0,22 ± 0,10 32,02 ± 7,16 Acy 0,09 ± 0,03 27,25 ± 4,52 0,11 ± 0,07 23,12 ± 6,70 Ace 0,27 ± 0,12 28,31 ± 1,77 0,31 ± 0,05 31,98 ± 8,27 Flu 0,02 ± 0,00 4,10 ± 0,51 0,03 ± 0,02 5,07 ± 1,32 Phe 0,24 ± 0,06 30,29 ± 3,8 0,43 ± 0,13 34,75 ± 8,92 Ant 0,25 ± 0,08 14,20 ± 2,20 0,36 ± 0,02 18,06 ± 8,07 Fth 0,34 ± 0,08 1290,48 ± 115,74 0,48 ± 0,04 1286,01± 335,07 Pyr 0,37 ± 0,09 200,04 ± 17,42 0,40 ± 0,20 240,50 ± 32,82 B[a]A 0,04 ± 0,02 130,48 ± 28,71 0,01 ± 0,00 145,32 ± 25,99 Chry 0,06 ± 0,01 159,51 ± 53,60 0,06 ± 0,02 208,97 ± 48,58 B[b]F 0,20 ± 0,06 242,77 ± 49,47 0,22 ± 0,10 285,22 ± 55,29 B[k]F 0,01 ± 0,01 34,27 ± 7,17 0,03 ± 0,03 45,54 ± 12,92 B[a]P 0,16 ± 0,04 170,93 ± 23,16 0,19 ± 0,12 172,89 ± 21,86 D[a,h]A 0,01 ± 0,01 32,16 ± 5,36 0,02 ± 0,01 34,63 ± 8,15 B[g,h,i]P 0,02 ± 0,01 12,23 ± 3,51 0,03 ± 0,02 15,26 ± 3,55 I[1,2,3-cd]P 0,03 ± 0,03 2,83 ± 0,53 0,04 ± 0,03 3,37 ± 1,10 Tổng 2,71 ± 0,71 2402,28 ± 322,13 2,54 ± 0,85 2582,72 ± 585,77
Ghi chú: Chữ viết tắt của PAHs: naphthalene (Nap), acenaphthylene (Acy), acenaphthene
(Ace), fluorene (Flu), phenanthrene (Phe), anthracene (Ant), fluoranthene (Fth), pyrene (Pyr), benzo[a]anthracene (BaA), chrysene (Chry), benzo[b]fluoranthene (BbF), benzo[k]fluoranthene (BkF), benzo[a]pyrene (BaP), dibenz (a,h)anthracene (DahA), benzo (g,h,i)perylene (BghiP) and ideno[1,2,3-c,d]pyrene (I(1,2,3-cd)P).
2000
1500
1000
500
0
Hình 3.8. Nồng độ của PAHs đơn lẻ trên PM đối với mẫu đốt tại Cần Thơ
2000
1500
1000
500
0
Hình 3.9. Nồng độ của PAHs đơn lẻ trên PM đối với mẫu đốt tại Vinh Long
N ồn g độ (µ g/ m Nồ ng độ (µ g/ m3
Hình 3.10. Sự chênh lệch nồng độ của PAHs trên bụi trong mẫu nền và mẫu đốt
Hình 3.10 cũng chỉ ra sự gia tăng đáng kể nồng độ của PAHs trên bụi trong quá trình đốt so với môi trường nền, do đó luận án cũng xem xét đến khả năng gia tăng của hàm lượng PAHs trên các dải bụi khác nhau của mẫu đốt so với mẫu nền. Kết quả được trình bày trong mục tiếp theo.