3.7.1. Kết quả đánh giá lượng chất ô nhiễm mà trẻ em hít vào trong một ngày (CDI)
Sử dụng công thức 2.3 cùng với các gí trị tương ứng đã nêu. Chúng tôi đã tính toán lượng hấp thụ (hít vào) đi vào cơ thể mỗi ngày của trẻ em, kết quả thể hiện trong bảng 3.11:
Bảng 3.11: Lượng chất ô nhiễm mà trẻ em hít vào trong một ngày.
Trong nhà CDI (ng.m-3.ngày-1)
S1 S2
PM0.1 Min Max Mean Min Max Mean
As 0.004 0.012 0.01 0.009 0.024 0.012 Cd 0.002 0.024 0.011 0.004 0.01 0.007 Ni 0.012 0.134 0.085 0.061 0.073 0.061 PM2.5 As 0.037 1.267 0.585 0.049 0.061 0.061 Cd 0.012 0.5 0.207 0.024 0.037 0.024 Ni 0.28 3.801 1.84 0.219 0.341 0.28 Xung quanh S1 S2
Min Max Mean Min Max Mean
PM0.1 As 0.085 0.317 0.171 0.110 0.171 0.146 Cd 0.073 0.122 0.097 0.024 0.073 0.049 Ni 0.487 0.853 0.731 0.366 0.609 0.487 PM2.5 As 0.487 4.873 2.071 2.680 3.290 3.046 Cd 0.244 0.731 0.487 0.731 1.097 0.853 Ni 2.193 7.067 4.386 7.067 7.067 7.067
Ở đây tôi lựa chọn các kim loại trong 2 loại hạt bụi PM0.1 và PM2.5 vì đây là những hạt bụi siêu mịn và mịn mà khi con người hít vào chúng đi sâu vào trong cơ thể nhất.
Kết quả ở bảng 3.11 cho ta thấy giá trị CDI của trẻ em cao nhất với Ni tại cả 2 trường: Với không khí trong nhà, lượng Ni mà trẻ em hít phải trong 1 ngày tại S1 là 0.085 ng/m3 (PM0.1) và 1.84 ng/m3 (PM2.5), tại S2 là 0.06 ng/m3
(PM0.1) và 0.28 ng/m3 (PM2.5). Giá trị CDI của trẻ em thấp nhất với Cd ở cả 2 trường S1 và S2. Điều này cũng xảy ra tương tự với không khí xung quanh.
Sử dụng công thức 2.4 cùng với các giá trị tương ứng đã nêu. Chúng tôi đã tính toán nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe con người, thể hiện trong bảng 3.12 và 3.13.
Bảng 3.12: Đánh giá ảnh hưởng gây ung thư bởi các kim loại trong không khí
trong nhà.
Kim loại Ảnh hưởng gây ung thư (LCR)
Trường S1 S2
Max Min Min Max Min Min
PM0.1 As 2x10-7 1x10-7 1x10-7 4x10-7 1x10-7 2x10-7 C d 2x10-7 1.5x10-8 1x10-7 1x10-8 1x10-8 5x10-8 Ni 1x10-7 1x10-8 1x10-7 1x10-7 1x10-7 1x10-7 PM2.5 As 1.9x10-5 5x10-7 8.8x10-6 9x10-7 7x10-7 9x10-7 C d 3.1x10-6 1x10-7 1.3x10-6 2x10-7 2x10-7 2x10-7 Ni 3.2x10-6 2x10-7 1.5x10-6 3x10-7 2x10-7 2x10-7
Bảng 3.13: Đánh giá ảnh hưởng gây ung thư bởi các kim loại trong không khí
xung quanh.
Kim loại Ảnh hưởng gây ung thư (LCR)
Trường S1 S2
Max Min Min Max Min Min
PM0.1 As 4.8x10-6 1.3x10-6 2.6x10-6 2.6x10-6 1.6x10-6 2.2x10-6 C d 8x10-7 5x10-7 6x10-7 5x10-7 2x10-7 3x10-7 Ni 7x10-7 4x10-7 6x10-7 5x10-7 3x10-7 4x10-7 PM2.5 As 7.3x10-5 7.3x10-6 3.1x10-5 4.9x10-5 4x10-5 4.6x10-5 C d 4.6x10-6 1.5x10-6 3.1x10-6 6.9x10-6 4.6x10-6 5.4x10-6 Ni 5.9x10-6 1.8x10-6 3.7x10-6 5.9x10-6 5.9x10-6 5.9x10-6 Trong nghiên cứu này có các hệ số mức độ nguy hại của 4 nguyên tố As, Cd, Ni. Theo USEPA thì giá trị này cao hơn 10-6 được xem là có rủi ro ung thư. Từ các thông số ta xác định được rủi ro ung thư dối với trẻ em. Kết quả được trình bày ở bảng 3.12. Từ kết quả tính toán được, rủi ro ung thư của các kim loại As, Cd, Ni trong các mẫu khí trong nhà tại S1 và xung quanh cả 2 trường đều cao hơn so với giới hạn cho phép (>1x10-6) theo khuyến cáo
của WHO. Như vậy, có nguy cơ gây ra rủi ro ung thư bởi các kim loại khi tiếp xúc lâu dài với không khí trong nhà tại S1 và với không khí xung quanh 2 trường mầm non khảo sát. Đặc biệt khi hít phải bụi PM2.5, với rủi ro gây ung thư của As trong PM2.5 xung quanh cao gấp 460 đến 580 lần giới hạn khuyến cáo của WHO.
KẾT LUẬN
Nghiên cứu này được thực hiện tại các trường mầm non trên địa bàn Thành phố Hà Nội với mục đích 1) đánh giá chất lượng không khí trong và ngoài lớp học, 2) xác định nguồn phát thải các hạt bụi hô hấp và kim loại nặng, và 3) đánh giá ảnh của kim loại nặng đến sức khỏe của trẻ nhỏ tại trường học. Một số kết luận chính thu được như sau:
1. Các hoạt động của trẻ nhỏ trong lớp học làm tăng nồng độ hạt bụi, qua đó làm tăng nồng độ các kim loại trên các hạt bụi.
2. Nhìn chung các nguyên tố phân bố chủ yếu trong các hạt PM1 và PM2.5, trong khi trên các hạt siêu mịn PM0.1 và các hạt bụi thô PM2.5-10 chúng chiếm ít hơn 20%. Các hạt bụi siêu mịn PM0.1 được làm giàu đáng kể các nguyên tố dạng vết như As, Cd, Pb, Bi, Mo, Ni, Sb. Các nguyên tố kiềm, kiềm thổ chiếm nhiều hơn trong cấc hạt bụi thô so với các nguyên tố dạng vết.
3. Việc tính tỷ số I/O của các nguyên tố chứng minh rằng: không có nguồn phát thải các kim loại một cách đáng kể trong lớp học ở các trường mầm non được khảo sát. Sự hiện diện của các kim loại trong nhà có thể liên quan đến việc phát thải của các vật dụng có trong lớp học và sự sâm nhập từ bên ngoài vào… Bên cạnh đó, các kim loại có nguồn gốc từ hoạt động của các phương tiện giao thông, tự nhiên, bụi đường, các quá trình xây dựng,…
4. Lượng chất ô nhiễm mà trẻ em hít vào mỗi ngày (CDI) là cao nhất đối với Ni và thấp nhất với Cd tại cả 2 trường mầm non khảo sát. Rủi ro gây ung thư (LCR) của các kim loại nặng này trong không khí trong nhà tại S1 và không khí xung quanh cả 2 trường S1, S2 đều vượt qua giá trị khuyến cáo của WHO (như As cao gấp 460 đến 580 lần giá trị khuyến cáo). Kết quả cho thấy: có nguy cơ gây ra rủi ro ung thư bởi các kim loại nặng khi tiếp xúc lâu dài với không khí của các trường mầm non khảo sát. Cần chú ý rằng, ở Việt Nam chưa có tiêu chuẩn cho chất lượng không khí trong nhà. Các kết quả của nghiên cứu này có thể được sử dụng tham khảo cho việc xây dựng chất lượng không khí trong nhà.
KIẾN NGHỊ: Để có đánh giá tổng quan hơn về ảnh hưởng của các kim loại nặng tới sức khỏe con người. Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu mong muốn tiến
hành đối với nhiều đối tượng khác nhau (người già, nhân viên văn phòng, học sinh trung học…), với các địa điểm khác nhau (bệnh viện, văn phòng, trường trung học…) với số lượng mẫu nhiều hơn, nghiên cứu kĩ hơn, chạy các mô hình PMF, CMB, nghiên cứu động học của quá trình chuyển các chất ô nhiễm từ ngoài vào trong nhà.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (1995) (2015), Các tiêu chuẩn nhà
nước Việt Nam về môi trường, tập 2: Chất lượng không khí, Hà Nội.
2. Trần Hồng Côn, Đồng Kim Loan (2015), Cơ sở công nghệ xử lý khí thải, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
3. Dương Hữu Huy, Tô Thị Hiền (2011), “Xác định một số kim loại nặng trong bụi không khí bằng phương pháp Von-ampe hòa tan ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh”, Tạp chí phát triển KH & CN, 14, tr.29.
4. Trần Thanh Nhãn, Trương Thị Tường Linh, Ph. Thanh Trang, Nguyễn Thị Minh Thuận (2011), Độc chất học, NXB Giáo dục, Việt Nam.
5. Hoàng Nhâm (1998), Hoá vô cơ, tập 2, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội.
6. Thái Hà Phi, Phạm Minh Chính, Nguyễn Thế Hưng, Lương Thị Mai Ly (2015), “Nghiên cứu áp dụng phương pháp đo nhanh hàm lượng kim loại nặng trong bụi đường ở Việt Nam bằng thiết bị huỳnh quang tia X cầm tay”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2, tr.7.
7. Trần Mạnh Trí (2017), “Đánh giá rủi ro phơi nhiễm phthalates từ không khí trong nhà từ một số thành phố phía Bắc của Việt Nam và những liên quan của chúng đến rủi ro phơi nhiễm của con người”, Science of the Total
Environment, 601-602, tr.1695-1701.
Tiếng Anh
8. Abdul-Wahab SA, Yaghi B (2004), “Total suspended dust and heavy metal levels emitted from a workplace compared with nearby residential houses”, Atmos Environ 38(5), pp.745–750.
9. Aditi Kulshrestha, David D. Massey, Jamson Masih, Ajay Taneja (2014), “Source Characterization of Trace Elements in Indoor Environments at Urban, Rural and Roadside Sites in a Semi Arid Region of India”, Aerosol
and Air Quality Research, 14, pp.1738–1751.
10. Anna Mainka and Elwira Zajusz-Zubek (2015), “Indoor Air Quality in Urban and Rural Preschools in Upper Silesia,
Poland: Particulate Matter and Carbon Dioxide”, Environ.
Res. Public Health,12, pp.234-247.
11.A. Kamkar et al (2010), “Monitoring of heavy metals in Raw Milk of Vet Husbandries in industrial regions of Isfahan province of Iran”, Asian Journal of Chemistry, 22 (10), pp.7927-7931.
12. Arif Tasleem Jan, Mudsser Azam, Kehkashan Siddiqui, Arif Ali, Inho Choin and Qazi Mohd. Rizwanul Haq(2015), “Heavy Metals and Human Health: Mechanistic Insight into Toxicity and Counter Defense System of Antioxidants”, International Journal of Molecular Sciences, 16(12), pp. 29592–29630.
13. ASHRAE standard 62.1 (2014), The IAQ produce and Leed. CIAQ Webinar.
14. Braniš, Řezáčová, Domasová (2005), “The effect of outdoor air and indoor human activity on mass concentrations of PM10, PM2.5, and PM1 in a classroom”, Environ. Res, 99, pp.143–149.
15. Butte W, Heinzow B (2002), “Pollutants in house dust as indicators of indoor contamination”, Rev Environ Contam Toxicol, 175, pp.1–46.
16. Canha N, Almeida S.M, Freitas M.D.C, Wolterbeek H.T, Cardoso J, Pio C, Caseiro A (2014), “Impact of wood burning on indoor PM2.5 in a primary school in rural Portugal”, Atmospheric Environment, 94, pp.663– 670.
17. Christof Lanzerstorfer (2017), “Variations in the composition of house dust by particle size”, Journal of environmental science and health, 0 (0), pp.1–8.
18. Dinh Trinh Tran, Laurent Y. Alleman, Patrice Coddeville, Jean-Claude Galloo (2012), “Elemental characterization and source identification of size resolved atmospheric particles in French classrooms”, Atmospheric
Environment, 54, pp.250-259.
19. EPA (2011), Highlights of the Exposure Factors Handbook. USA.
20. Gaudry A, Moskura M, Mariet C, Ayrault S, Denayer F, Bernard N (2008), “Inorganic Pollution in PM10 Particles Collected Over Three
French Sites Under Various Influences: Rural Conditions, Traffic and Industry”, Water Air Soil Poll, 193(1–4), pp.91–106.
21. H. Yongming (2006), “Multivariate Analysis of Heavy Metal Contamination in Urban Dusts of Xi'an, Central China”, Science of The
Total Environment, 355(1-3), pp.176-86.
22. Järup L., Rogenfelt A., Elinder C.G., Nogawa K., Kjellström T (1983), “Biological half-time of cadmium in the blood of workers after cessation of exposure”, Scand J Work Environ Health, 9, pp.327–31.
23. Lai, A.C.K (2002), “Particle deposition indoors: a review”. Indoor Air, 12, pp.211–214.
24.Long, C.M., Suh, H.H., Koutrakis, P (2000), “Characterization of indoor particle sources using continuous mass and size monitors”, Air Waste
Manage, 50, pp.1236–1250.
25. Luca Tofful and Cinzia Perrino (2015), “Chemical Composition of Indoor and Outdoor PM2.5 in Three Schools in the City of Rome”, Atmosphere, 6, pp.1422-1443.
26. Luoma, M., Batterman, A (2001), “Characterization of particulate emissions from occupant activities in offices”, Indoor Air, 11, pp.35–48.
27. Madany, I.M., Akhter, S. and Jowder, O.A.A (1994), “The Correlations between Heavy Metals in Residential Indoor Dust and Outdoor Street Dust in Bahrain”, Environ. Int, 20, pp.483–492.
28.Mainka A., Zajusz-Zubek E and Kaczmarek K, (2015), “PM2.5 in Urban and Rural Nursery Schools in Upper Silesia, Poland: Trace Elements Analysis”, International Journal of Environmental Research and Public
Health, 12, pp.7990 –8008.
29. Marta Oliveira, Klara Slezakova, Cristina Delerue-Matos, Maria Carmo Pereira, Simone Morais (2016), “Assessment of air quality in preschool environments (3-5 years old children) with emphasis on elemental composition of PM10 and PM2.5”, Environmental Pollution, 214, pp.430- 439.
30. Miri M., Shendi M. R. A., Ghaffari H. R., Aval H. E., Ahmadi E., Taban E., et al (2016), "Investigation of outdoor BTEX: concentration, variations,
sources, spatial distribution, and risk assessment", Chemosphere, 163, pp.601-609.
31. Monn, C., Fuchs, A., Hogger, D., Junker, M., Kogelschatz, D., Roth, N., Wanner, H.-U (1997), “Particulate matter less than 10 µm (PM10) and fine particles less than 2.5µm (PM2.5): relationships between indoor, outdoor and personal concentrations”. Total Environ, 208, pp.15–21.
32. M. Viana, I. Rivas, X. Querol , A. Alastuey, M. Alvarez- Pedrerol, L. Bouso, C. Sioutas f, J. Sunyer (2015), “Partitioning of trace elements and metals between quasi- ultrafine, accumulation and coarse aerosols in indoor and outdoor air in schools”, Atmospheric Environment, 106, pp.392-401.
33.N. H. Yongming, D. peixuan, C. Junji and E. S. Posmentier (2006), “Multivariate analysis of heavy metal contamination in urban dusts of Xi’an, central China’, Science of the Total Environment, 335 (1-3), pp.176- 186.
34.Oliveira, M.; Slezakova, K.; Delerue-Matos, C.; Pereira, M.C.; Morais, S. Assessment of air quality in preschool environments (3-5 years old children) with emphasis on elemental composition of PM10 and PM2.5
(2016), Environ. Pollut, 214, pp.430–439.
35. Paul B Tchounwou,Clement G Yedjou, Anita K Patlolla, and Dwayne J Sutton (2012), “Heavy Metals Toxicity and the Environment”, HHS Public
Access, 101, pp.133–164.
36.Perihan Binnur Kurt-Karakus (2012), “Determination of heavy metals in indoor dust from Istanbul, Turkey: Estimation of the health risk”,
Environment International, 50, pp.47–55.
37.Schweizer C, Edwards R.D, Bayer-Oglesby, Gauderman W.J, Ilacqua, V., Jantunen M.J, Lai H.K, Nieuwenhuijsen M, Kunzli N (2007), “Indoor time micro environment-activity patterns in seven regions of Europe”, Journal ofExposure Science and Environmental Epidemiology, 17, pp.170-181.
38.Sousa S.I.V, Ferraz C, Alvim-Ferraz M.C.M, Vaz L.G, Marques A.J and Martins F.G (2012), “Indoor air pollution on nurseries and primary schools:
impact on childhood asthma – study protocol”, BMC Public Health, 12,
pp.435.
39. Susana Pallares a, EvaTrinidad Gomeza, Africa Martínez Manuel Miguel Jordan (2019), “The relationship between indoor and outdoor levels of PM10 and its chemical composition at schools in a coastal region in Spain”,
Heliyon, 3(4), pp.15-18.
40.Tran D.T, Alleman L.Y, Coddeville P, Galloo J.C (2014), “Indoor-outdoor
behavior and sources of size-resolved airborne particles in French classrooms”, Build. Environ, 81, pp.183–191.
41.Tran D.T, Alleman L.Y, Coddeville P, Galloo J.C (2015), “Indoor particle
dynamics in schools: Determination of air exchange rate, size-resolved particle deposition rate and penetration factor in real-life conditions”,
Indoor Built Environ, 0(0), pp.1–16.
42. USEPA (2009), Integrated Risk Information System (IRIS) Online
Database, http://cfpubepagov/ncea/iris/indexcfm.
43.V. S. Chithra1 and Shiva Nagendra Saragur Madanayak (2018), “Source Identification of Indoor Particulate Matter and Health Risk Assessment in School Children”, Toxic Radioact. Waste, 22(2), pp.04018002.
44. WHO (1992, 2015), Environmental Health Criteria, Geneva, pp.134.
45. World Health Organization (WHO) (2014), “Indoor air pollution”.
46. Z.L.L. Yeunga, R.C.W. Kwokb, K.N. Yua (2003), “Determination of multi element profiles of street dust using energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF)”, Applied Radiation and Isotopes, 58, pp.339–346.
PHU LỤC Phụ lục 1: Mẫu phiếu thu thập thông tin
PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN
ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI 1. Thông tin về trường học
- Ký hiệu trường: S1 - 2019
- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non - Địa chỉ: Quận Đống Đa– Thành phố Hà Nội
- Ngày lấy mẫu: 18/11/2019
- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …) Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 7 năm
Vị trí: trường đặt giữa khu khu đô thị và cách đường lớn khoảng 500m – nơi có mật độ phương tiện giao thông lớn.
- Bếp ăn trong trường: có không có
2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: 45m2
- Số lượng học sinh: 30 - Phòng học đặt ở tầng: 1
- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 4 cửa sổ (02 cửa sổ được mở, 02 cửa sổ đóng), 01 cửa chính (mở)
- Chất liệu sàn nhà: Sàn gỗ
- Sử dụng điều hòa (số lượng, có sử dụng hay không sử dụng): 02 điều hòa ở tình trạng tắt.
- Hoạt động diễn ra tại thời điểm đo: Trẻ học tiếng anh và nhận biết đồ vật - Mô tả khác: Sàn nhà lớp học được lau 3 lần/ngày vào các thời điểm 7h30, 11h
3. Bên ngoài lớp học
PHIẾU THU THẬP THONG THÔNG TIN
ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI 1. Thông tin về trường học
- Ký hiệu trường: S2 - 2019
- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non - Địa chỉ: Quận Hoàng Mai – Thành phố Hà Nội
- Ngày lấy mẫu: 14/12/2019
- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …) Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 14 năm
Vị trí: trường đặt giữa khu khu đô thị và cách đường lớn khoảng 300m – nơi có mật độ phương tiện giao thông lớn.
- Bếp ăn trong trường: có không có