Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu đặc trưng nguồn phát thải các chất BTEX trong không khí trong nhà tại khu vực Hà Nội và đánh giá ảnh hưởng của chúng tới sức khỏe con người

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

Nguyễn Xuân Trƣờng

NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG NGUỒN PHÁT THẢI CÁC CHẤT

HỌ BTEX TRONG KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ TẠI KHU VỰC HÀ

NỘI VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN SỨC KHỎE

CON NGƢỜI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

Nguyễn Xuân Trƣờng

NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG NGUỒN PHÁT THẢI CÁC CHẤT

HỌ BTEX TRONG KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ TẠI KHU VỰC HÀ

NỘI VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN SỨC KHỎE

CON NGƢỜI

Chuyên ngành: Hóa môi trường

Mã số: 60440120

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. Trần Đình Trinh

TS. Nguyễn Thị Thu Hiền

Hà Nội – Năm 2019

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới

TS. Trần Đình Trinh và TS Nguyễn Thị Thu Hiền đã giao đề tài, trực tiếp hướng

dẫn, đóng góp ý kiến và tạo mọi điều kiện tốt nhất về cơ sở vật chất trong suốt quá

trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong phòng thí nghiệm Hóa Môi

trường, khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc Gia Hà

Nội, đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, giúp tôi hoàn thành chương trình học tập và

tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn.

Xin gửi lời cảm ơn tới các thành viên trong nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa

học & Công nghệ môi trường – Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong

suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

Tôi cũng xin bày tổ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và những

người luôn động viện, khích lệ tôi trong quá trình hoàn thiện luận văn.

Hà Nội, tháng 9 năm 2019

Học viên

Nguyễn Xuân Trƣờng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU..................................................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ..................................................................................................... 3 1.1. Ô nhiễm không khí ........................................................................................................... 3 1.1.1. Khái niệm .................................................................................................................. 3

1.1.2. Các nguồn gây ô nhiễm không khí ............................................................................ 3 1.2. Ô nhiễm không khí trong nhà ........................................................................................... 5 1.2.1. Khái niệm .................................................................................................................. 5 1.2.2. Các chất ô nhiễm BTEX trong nhà ............................................................................ 6

1.3. Ảnh hưởng của BTEX đến sức khỏe con người ............................................................. 10 1.3.1. Benzen ..................................................................................................................... 11 1.3.2. Toluen ...................................................................................................................... 12 1.3.3. Etyl benzen .............................................................................................................. 12 1.3.4. Xylen ....................................................................................................................... 13 1.4. Các nghiên cứu trên thế giới và trong nước về ô nhiễm BTEX trong không khí. .......... 13 1.4.1. Tổng quan hai phương pháp lấy mẫu trên thế giới .................................................. 13

1.4.2. Các nghiên cứu trên thế giới về ô nhiễm BTEX trong không khí trong nhà và ngoài trời ..................................................................................................................................... 15 1.4.3. Các nghiên cứu ở Việt Nam về ô nhiễm BTEX trong không khí trong nhà ........... 19 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM .............................................................................................. 23

2.1. Mục đích nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu .............................................................. 23 2.1.1. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................... 23 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................................. 23 2.3. Thiết bị, dụng cụ lấy mẫu ............................................................................................... 24

2.4. Phương pháp và chiến dịch lấy mẫu tại các trường học ................................................. 25 2.4.1. Phương pháp lấy mẫu .............................................................................................. 25 2.4.2. Các bước lấy mẫu và vận chuyển ............................................................................ 26 2.5. Phân tích BTEX .............................................................................................................. 27

2.5.1. Phương pháp phân tích sắc ký khí khối phổ (GC – MS) ......................................... 27 2.5.2 Hóa chất, dụng cụ phân tích ..................................................................................... 29 2.5.3. Chuẩn bị dung môi CS2 ........................................................................................... 31 2.5.4. Quy trình phân tích BTEX bằng GC-MS ................................................................ 34

2.3.6. Xác định nguồn phát thải ......................................................................................... 38 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................................... 45 3.1. Nồng độ các chất ô nhiễm BTEX trong không khí tại các trường mầm non ở Hà Nội theo mùa ................................................................................................................................ 45

3.1.1. Nồng độ các chất ô nhiễm BTEX tại các trường mầm non ở Hà Nội vào mùa đông. ........................................................................................................................................... 45

3.1.2. Nồng độ các chất ô nhiễm BTEX tại các trường mầm non ở Hà Nội vào mùa hè. . 49 3.1.3. So sánh kết quả thu được ở hai mùa: mùa đông và mùa hè..................................... 51 3.1.3. So sánh với kết quả trên thế giới ............................................................................. 52 3.2. Nhận diện nguồn phát thải .............................................................................................. 57 3.2.1. Tỷ lệ I/O (indoor/outdoor) của các hợp chất BTEX ................................................ 57 3.2.2. Tỷ lệ giữa các hợp chất BTEX và mối tương quan ................................................. 60 3.3. Đánh giá rủi ro sức khỏe ................................................................................................. 64 KẾT LUẬN .............................................................................................................................. 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................... 68 PHỤ LỤC ................................................................................................................................. 73

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Các nguồn và các chất gây ô nhiễm không khí chủ yếu ............................. 4

Bảng 1.2: Tính chất vật lý của BTEX ......................................................................... 7

Bảng 1.3: Nguồn phát sinh các hợp chất BTEX ........................................................ 8

Bảng 1.4: Bảng so sánh các phương pháp lấy mẫu. .................................................. 14

Bảng 1.5: Tổng hợp một số nghiên cứu BTEX trên thế giới .................................... 17

Bảng 1.6: Nồng độ các chất BTEX ban ngày giữa các ngày trong tuần và cuối tuần

từ tháng 12/2007 đếm tháng 1/2008.......................................................................... 20

Bảng 1.7: So sánh nồng độ BTEX ở Thành phố Hồ Chính Minh với một số thành

phố khác trên thế giới ................................................................................................ 21

Bảng 1.8: Bảng so sánh giá trị nồng độ BTEX trong không khí trong nhà ở các khu

chung cư ở thành phố Hà Nội với các thành phố khác trên thế giới. ........................ 21

Bảng 2.3: Nồng độ các chất chuẩn BTEX ................................................................ 30

Bảng 2.4: So sánh kết quả diện tích pic trên sắc ký đồ ............................................. 33

Bảng 2.5: Nồng độ các chất chuẩn BTEX ................................................................ 37

Bảng 2.6: Phương trình đường ngoại chuẩn của các hợp chất BTEX ...................... 37

Bảng 2.7: Giá trị hệ số rủi ro ung thư và nồng độ tham chiếu của các hợp chất

BTEX ........................................................................................................................ 44

Bảng 3.1: Nồng độ tối đa cho phép của các hợp chất BTX đối với không khí ngoài

trời trong một giờ và một năm. ................................................................................. 45

Bảng 3.2: Nồng độ các hợp chất BTEX trong không khí trong nhà ở 9 trường mầm

non ở Hà Nội được thu thập vào mùa đông .............................................................. 46

Bảng 3.3: Nồng độ các hợp chất BTEX trong không khí trong nhà ở 8 trường mầm

non ở Hà Nội được thu thập vào mùa đông sau khi loại bỏ trường S8 ..................... 48

Bảng 3.4: Nồng độ các hợp chất BTEX trong không khí trong nhà ở 7 trường mầm

non tại Hà Nội được thu thập vào mùa hè................................................................. 49

Bảng 3.5: So sánh giá trị trung bình và trung vị của các hợp chất BTEX theo mùa

khác nhau................................................................................................................... 51

Bảng 3.6: So sánh nồng độ trung bình của các hợp chất BTEX trong không khí

ngoài trời và trong nhà giữa các nghiên cứu trên thế giới ........................................ 53

Bảng 3.7: Tỷ lệ I/O của các chất BTEX khi có mặt trẻ em trong lớp học ................ 58

Bảng 3.8: Tỷ lệ giữa các hợp chất BTEX theo mùa ................................................. 60

Bảng 3.9: Hệ số tương quan Spearman giữa các hợp chất BTEX theo mùa ............ 62

Bảng 3.10: Đánh giá ảnh hưởng không gây ung thư và nguy cơ gây ung thư bởi các

hợp chất BTEX trong không khí trong nhà vào mùa đông (trong dấu ngoặc đơn là

mùa hè). ..................................................................................................................... 64

Bảng 3. 11: Đánh giá ảnh hưởng không gây ung thư và nguy cơ gây ung thư bởi các

hợp chất BTEX trong không khí ngoài trời vào mùa đông (trong dấu ngoặc đơn là

mùa hè) ...................................................................................................................... 64

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Các hợp chất thơm BTEX ........................................................................... 6

Hình 1.2: Sơ đồ vận chuyển BTEX trong cơ thể con người ..................................... 10

Hình 1.3: Tỷ lệ các chất BTEX trong hỗn hợp ......................................................... 16

Hình 2.2: Dụng cụ lấy mẫu chủ động ....................................................................... 14

Hình 2.1: Vị trí phân bố các điểm lấy mẫu (chấm đỏ) .............................................. 23

Hình 2.3: Máy hút khí Sibata Ʃ 30MP ghép nối ống than hoạt tính SKC ................ 24

Hình 2.4: Dụng cụ lấy không khí trong nhà và ngoài trời được lắp hoàn chỉnh ....... 25

Hình 2.5: Mẫu BTEX ngay sau khi thu thập ............................................................. 27

Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống sắc ký khí ......................................................................... 29

Hình 2.7: Máy GC ghép nối với detector MS ........................................................... 31

Hình 2.8: Bộ dụng cụ đun hồi lưu CS2 ...................................................................... 32

Hình 2.9: Bộ dụng cụ chưng cất CS2 ........................................................................ 32

Hình 2.10: So sánh sắc ký đồ của dung môi CS2 trước (1) và sau khi loại bỏ benzen

(2) .............................................................................................................................. 33

Hình 2.11: Giải hấp mẫu thực chứa BTEX bằng dung môi CS2 .............................. 35

Hình 2.12: Chương trình nhiệt độ GC-MS ............................................................... 35

Hình 2.13: Đường ngoại chuẩn của benzen .............................................................. 38

Hình 2.14: Quy trình đánh giá rủi ro theo US-EPA .................................................. 40

Hình 3.1: Tỷ lệ I/O của các hợp chất BTEX vào mùa đông, trong khoảng thời gian

học tập của trẻ em ..................................................................................................... 59

Hình 3.2: Tỷ lệ I/O của các hợp chất BTEX vào mùa hè, trong khoảng thời gian học

tập của trẻ em ............................................................................................................ 59

DANH MỤC VIẾT TẮT

BTEX: Benzene, Toluene, Etylbenzene, Xylene

BTX: Benzene, Toluene, Xylene

FID: Flame Ionization Detector (Đầu dò ion hóa điện tử)

GC: Hệ thống sắc ký khí (Gas Chromatography)

IAQ: Chất lượng không khí trong nhà (Indoor Air Quality)

IARC: Cơ quan Nghiên cứu ung thư quốc tế (International Agency for

Research on Cancer)

MS: Đầu dò khối phổ (Mass Spectrometry)

NIOSH: Viện quốc gia về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp (National Institue

for Occupational Safety and Health)

OECD: Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (Organization for Economic

Co-operation and Development)

PAHs: Các hidrocacbon thơm đa vòng (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)

PID: Đầu dò quang hóa (Photoionization Detector)

TEX: Toluen, Etylbenzen, Xylen

US-EPA: Cơ quan Bảo vệ Môi Trường Hoa Kỳ (United State Environmental

Protection Agency)

VOCs: Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (Volatile organic compounds)

WHO: Tổ chức y tế thế giới (World Health Organization)

MỞ ĐẦU

Ngày nay, vấn đề ô nhiễm không khí, đặc biệt là ô nhiễm không khí trong

nhà không chỉ còn là vấn đề riêng của quốc gia hay khu vực mà nó đã trở thành vấn

đề toàn cầu. Những loại khí ô nhiễm gây hại cho sức khỏe con người như bụi, CO2,

NO2, CO, SO2 và các loại hợp chất hữu cơ dễ bay hơi đã gây ra 1,6 triệu ca tử vong

mỗi năm. Trong đó, hầu hết những ca nhiễm độc cấp tính là trẻ em dưới 5 tuổi [37].

Ở các nước đang phát triển, tỷ lệ tử vong đến từ nguyên nhân ô nhiễm không

khí trong nhà là khoảng 3,7% khiến ô nhiễm không khí trong nhà trở thành nguyên

nhân gây tử vong nguy hiểm nhất sau suy dinh dưỡng, quan hệ tình dục không an

toàn, thiếu nước sạch và không có hệ thống vệ sinh đầy đủ, sạch sẽ [37].

Con người dành khoảng 90% cho các hoạt động ở trong nhà như: làm việc,

học tập, nghỉ ngơi, vui chơi, giải trí, thể thao …. Do đó, chất lượng không khí trong

nhà trở thành yếu tố quan trọng đối với sức khỏe và sự phát triển bền vững của mỗi

cá nhân và cộng đồng nói chung [37]. Bên cạnh đó, hệ hô hấp của trẻ em chưa phát

triển một cách đầy đủ nên các em là nhóm đối tượng nhạy cảm với các chất ô nhiễm

không khí hơn so với người trưởng thành, phần lớn thời gian hoạt động học tập, vui

chơi của trẻ diễn ra tại các trường học [36]. Hiện nay, chất lượng không khí trong

các trường học ngày càng thu hút được sự quan tâm của các nhà nghiên cứu, trong

một số trường hợp, kết quả chỉ ra rằng không khí trong nhà ô nhiễm hơn không khí

ngoài trời[7]. Trong các loại khí gây ô nhiễm, BTEX (benzen, toluen, etyl benzen,

xylen) là họ các hợp chất hữu cơ điển hình thuộc nhóm các hợp chất hữu cơ dễ bay

hơi (VOCs), có khả năng gây rủi ro đến sức khỏe của con người. Các hợp chất này

có thể gây ra các ảnh hưởng sức khỏe khác nhau như: kích thích mắt, mũi và họng,

đau đầu, buồn nôn, tổn thương gan, thận và hệ thần kinh trung ương. Cơ quan

Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) đã phân loại bezen là chất gây ung thư cho

người người (nhóm 1) và etyl benzen có khả năng gây ung thư cho người (nhóm

2B) [37]

Đến nay, mức độ ô nhiễm BTEX trong nhà và ngoài trời chưa được nghiên

cứu rộng rãi tại Hà Nội. Nguy cơ sức khỏe của người dân khi tiếp xúc với BTEX

chưa được quan tâm đầy đủ. Vì vậy, việc nghiên cứu đặc điểm ô nhiễm không khí

trong nhà tại Hà Nội là rất cần thiết, là căn cứ để các nhà khoa học đề xuất các giải

pháp làm giảm ô nhiễm BTEX trong không khí, bảo vệ sức khỏe người dân. Với

mục đích đó, đề tại được lựa chọn là: “Nghiên cứu đặc trƣng nguồn phát thải các

chất BTEX trong không khí trong nhà tại khu vực Hà Nội và đánh giá ảnh

hƣởng của chúng tới sức khỏe con ngƣời”.

Nội dung nghiên cứu bao gồm:

 Lập bảng câu hỏi khảo sát cấu trúc các tòa nhà và các thông số ảnh hưởng

đến chất lượng không khí trong nhà tại các trường mầm non trên địa bàn Hà

Nội.

 Thiết lập kế hoạch và thực hiện chiến dịch lấy mẫu không khí trong nhà và

không khí ngoài trời tại các trường mầm non trên địa bàn Hà Nội.

 Kết quả phân tích nồng độ BTEX trong không khí trong nhà và không khí

ngoài trời tại các trường mầm non trên địa bàn Hà Nội. Biện luận kết quả so

với các nghiên cứu tương tự ở Việt Nam và trên Thế giới.

 So sánh nồng độ các chất BTEX theo 2 mùa: mùa đông và mùa hè

 Nhận dạng nguồn phát thải các chất ô nhiễm tìm thấy trong lớp học.

 Đánh giá rủi ro về sức khỏe.

 Kết luận và kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp theo.

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Ô nhiễm không khí

1.1.1. Khái niệm

Trong bầu khí quyển của trái đất thì tầng đối lưu là gần mặt đất nhất - tầng

của gió bão. Tại tầng này, các chất ô nhiễm thường xuyên được rửa sạch bởi mưa và

tuyết rơi. Ô nhiễm không khí được hiểu chủ yếu như là sự thay đổi bất thường thành

phần và nồng độ của các chất trong tầng không khí gần mặt đất - tầng đối lưu [4].

Do đó, ta có thể chấp nhận một định nghĩa về ô nhiễm không khí như sau:

“Ô nhiễm không khí có nghĩa là đã có mặt một hoặc nhiều chất gây ô nhiễm

trong bầu không khí xung quanh như bụi, khói, hơi, khí hay mùi...với khối lượng,

tính chất và thời gian đủ để gây hại đối với sự sống của người hay động, thực vật,

hoặc tác hại tới của cải vật chất hoặc cản trở quá mức đối với sự tồn tại bình yên

của sự sống và của cải vật chất trên trái đất” [4].

Trong một định nghĩa tương tự: “Ô nhiễm không khí có nghĩa là sự có mặt

của một hay nhiều chất ô nhiễm hoặc sự phối hợp của chúng trong không khí ngoài

trời với khối lượng và thời gian đủ để gây hại hoặc có chiều hướng gây hại đối với

sự sống của người, động, thực vật hoặc của cải vật chất” [4].

1.1.2. Các nguồn gây ô nhiễm không khí

Trong thực tế, có hai nguồn gây ra ô nhiễm không khí, đó là nguồn ô nhiễm

tự nhiên và nguồn ô nhiễm nhân tạo ngắn liền với các hoạt động của con người [4].

Nguồn ô nhiễm tự nhiên: [4]

- Gió lốc, bão sa mạc: làm tăng hàm lượng bụi ở một thời điểm và một không

gian nào đó.

- Núi lửa phun, cháy rừng …: phát tán vào bầu khí quyển một lượng bụi và

khí khổng lồ.

- Hiện tượng phân hủy, thối rữa xác động thực vật xảy ra thường xuyên sẽ

đưa vào trong không khí các khí độc hại, thường nằm ở giới hạn nền. Nếu

xảy ra sau một thảm họa không thường xuyên sẽ thải ra không khí một lượng

khí độc hại vượt quá giới hạn nền sẽ gây ra sự ô nhiễm không khí xung

quanh khu vực xảy ra thảm họa.

Nguồn ô nhiễm nhân tạo: [4]

Thường xảy ra hiện tượng cục bộ với nồng độ cao, gây tác hại cho con người

và các sinh vật và của cải vật chất trong vùng ô nhiễm. Dưới đây là khái quát

các nguồn và các chất gây ô nhiễm không khí nhân tạo:

Bảng 1.1: Các nguồn và các chất gây ô nhiễm không khí chủ yếu

Chất ô nhiễm Nguồn ô nhiễm

- Các nhà máy nhiệt điện

- Các ngành công nghiệp đốt làm nhiên liệu Oxit cacbon - Giao thông vận tải (CO, CO2) - Các lò đốt rác và dân dụng

- Phân hủy, lên men yếm khí

- Các cơ sở luyện kim

Hợp chất chứa - Các cơ sở sản xuất hóa chất

các kim loại có - Các cơ sở sản xuất thuốc trừ dịch hại

độc tính cao - Sử dụng các sản phẩm thuốc trừ dịch hại

- Giao thông vận tải

- Thuốc trừ sâu

Các hợp chất cơ - Các cơ sở sản xuất hóa chất

clo - Các cơ sở sản xuất giấy và bột giấy

- Khử trùng bằng clo và các hợp chất chứa clo hoạt động.

- Đốt nhiên liệu

Hydrocacbon - Công nghiệp sơn và vật liệu phủ

- Các cơ sở sản xuất linh kiện điện tử cần làm sạch bằng dung

môi hữu cơ

- In ấn, sơn, vẽ…

- Các cơ sở sản xuất hóa chất hữu cơ

- Luyện cốc...

- Các cơ sở sản xuất hóa chất

- Các nhà máy nhiệt điện Lưu huỳnh oxit - Luyện kim

- Các công đoạn đốt nhiên liệu khác

Các hợp chất cơ - Các cơ sở sản xuất thuốc trừ dịch hại

phot pho - Sử dụng thuốc trừ dịch hại

- Các cơ sở sản xuất hóa chất Hơi kiềm, hơi - Xử lý bề mặt kim loại axit - Các cơ sở sử dụng axit và kiềm trong sản xuất

Trong bảng phân loại các hợp chất gây ô nhiễm không khí nêu trên, BTEX

thuộc nhóm các hợp chất hydrocacbon.

1.2. Ô nhiễm không khí trong nhà

1.2.1. Khái niệm

- Chất lượng không khí trong nhà

Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA): Chất lượng không khí

trong nhà (Indoor Air Quality - IAQ) đề cập đến chất lượng không khí bên trong các

tòa nhà và công trình, đặc biệt là khi điều đó liên quan đến sức khỏe và sự tiện nghi

của người dân sinh sống trong tòa nhà. Sự hiểu biết và kiểm soát các chất ô nhiễm

có thể giúp giảm rủi ro của các vấn đề về sức khỏe do ô nhiễm không khí trong nhà

[3].

- Ô nhiễm không khí trong nhà

Theo Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD): Ô nhiễm không khí

trong nhà đề cập đến ô nhiễm hóa học, sinh học và vật lý của không khí ở trong nhà.

Điều đó có thể gây ra nhiều ảnh hưởng bất lợi cho sức khỏe. Các nguồn chính gây ô

nhiễm không khí trong nhà là bụi PM5, nitơ đioxit (NO2), sulfur đioxit (SO2),

cacbon monoxit (CO), focmaldehit và các hợp chất hydrocacbon đa vòng thơm

(PAHs). Ở các nước công nghiệp phát triển, ngoài NO2, CO và focmaldehit, còn có

amiăng, radon, thủy ngân, các loại sợi khoáng nhân tạo, các hợp chất hữu cơ dễ bay

hơi, chất gây dị ứng, khói thuốc lá, vi khuẩn và virut là các nhân tố chính gây ô

nhiễm[3].

1.2.2. Các chất ô nhiễm BTEX trong nhà

1.2.3.1. Tính chất hóa lý của BTEX

BTEX là cụm từ viết tắt của benzen, toluen, etyl benzen và xylen – là một

phần nhỏ của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), thường được tìm thấy trong

thành phần của dầu khí như xăng, dầu thô, dầu diesel hoặc khí thải từ núi lửa và

cháy rừng. Các chất hữu cơ BTEX có cấu tạo như hình 1.1:

Hình 1.1: Các hợp chất thơm BTEX

Tính chất vật lý của các hợp chất BTEX được thể hiện trong bảng 1.2 [29-32]

Bảng 1.2: Tính chất vật lý của BTEX

Etyl TT Đặc tính Benzen Toluen m-Xylen o-Xylen p-Xylen benzen

m- p- o- Công thức 1 C6H6 C7H8 C8H8 CH3C6H4C CH3C6H4C CH3C6H4C phân tử H3 H3 H3

Khối lượng

2 phân tử 87,12 92,15 106,17 106,17 106,17 106,17

(g/mol)

80,1 110,6 136,2 139,1 144 138 3 Điểm sôi (oC)

5.5 -95 -95 -47,9 -25 13 4 Điểm nóng chảy (oC)

0,877 0,867 0,867 0,864 0,88 0,86 5 Tỷ trọng (g/cm3)

6 Độ phân cực 3,0 2,3 2,4 2,4 2,4 -

Tính trộn lẫn Không Không Không Không Không 7 - với nước

0,232- 0,232- 0,225 0,224 - 0,232-0,248 8 0,248 0,248 Hệ số K’H (25oC)

Nồng độ

ngửi thấy 34 – 119 2 – 2,6 8 ppm 0,08 – 3,7 ppm 9 trong không ppm ppm

khí

Là hợp chất không màu, ở điều kiện bình thường tồn tại ở dạng Một số tính 10 thể lỏng, dễ cháy, có mùi đặc trưng của hydrocacbon thơm, tan chất chung. trong ancol, clorofom, ête, cacbon disunfua...

1.2.3.1. Nguồn phát sinh các hợp chất BTEX

Nguồn phát sinh hợp chất BTEX được chia ra làm 2 loại: nguồn tự nhiên và

nguồn nhân tạo và được trình bày qua bảng 1.3 [29-32]:

Bảng 1.3: Nguồn phát sinh các hợp chất BTEX

TT Hợp Loại Nguồn phát sinh

chất nguồn

- Phát hiện và phân lập từ hắc ín từ năm 1800.

Tự nhiên - Phát sinh từ núi lửa và cháy rừng.

- Có trong dầu thô, xăng dầu và khói thuốc lá.

- Benzen được tạo ra chủ yếu từ dầu mỏ, được sử

dụng trong công nghệ sản xuất một số loại cao su,

dầu nhờn, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa, thuốc bảo vệ

1 Benzen thực vật.

- Benzen hiện diện trong không khí là do đốt than đá, Nhân tạo dầu, khí thải từ phương tiện giao thông, các trạm

xăng và khói thuốc lá. Đối với không khí trong nhà,

khói thuốc lá cũng là nguồn cung cấp benzen đáng

kể. Trung bình, 1 điếu thuốc lá thải ra từ 6 – 73 μg

benzen.

Tự nhiên - Từ dầu thô và cây olu.

- Toluen được thêm vào trong quá trình sản xuất

xăng dầu và các nhiên liệu khác từ dầu thô, quá trình 2 Toluen sản xuất than cốc từ than đá và là một sản phẩm phụ Nhân tạo

trong quá trình sản xuất styren.

- Toluen có thể tìm thấy trong chất làm bóng móng

TT Hợp Loại Nguồn phát sinh

chất nguồn

tay, mỹ phẩm, cao su, xi măng, sơn, chất tẩy rửa sơn,

phẩm màu, thuốc nhuộm, mực in, chất làm sạch bộ

chế hòa khí, chất pha loãng trong sơn mài.

- Toluen vào môi trường nước mặt thông qua sự cố

tràn dầu, rò rỉ kho dung môi, rò rỉ từ các bể chứa

xăng dầu ở các trạm xăng dầu.

Tự nhiên - Được tìm thấy trong dầu thô.

- Etylbenzen ứng dụng trong sản xuất stiren ở Mỹ và

Trung Quốc dùng làm monome để sản xuất nhựa Etyl 3 polystiren, nó được tổng hợp từ benzen và etylen với benzen Nhân tạo xúc tác axit. Một số sản phẩm có chứa etylbenzen:

xăng dầu, sơn, mực, thuốc bảo vệ thực vật, véc - ni,

thuốc lá.

- Dầu mỏ, nhựa than đá và nồng độ nhỏ trong quá Tự nhiên trình cháy rừng.

- Xylen phát sinh từ sản xuất công nghiệp: làm bao

bì, đóng tàu, nhiên liệu cho máy bay và các ngành

sản xuất có sử dụng xylen. Ngoài ra, xylen còn được 4 Xylen phát hiện trong một loạt các sản phẩm tiêu dùng, bao Nhân tạo gồm xăng, sơn, sơn dầu, đồ gỗ mới, thuốc chống gỉ

sắt và khói thuốc lá. Một lượng khá lớn xylen đi vào

môi trường do sự rò rỉ của các kho chứa và bãi chôn

chất thải công nghiệp.

1.3. Ảnh hƣởng của BTEX đến sức khỏe con ngƣời

BTEX có thể nhiễm vào các môi trường không khí, nước và đất. Con người

tiếp xúc với hợp chất BTEX có thể xảy ra do ăn (tiêu thụ nước bị ô nhiễm hợp chất

BTEX), hít vào (tiếp xúc với hợp chất BTEX trong không khí) hoặc hấp thụ qua da.

Phơi nhiễm cấp tính với lượng lớn xăng dầu và các thành phần của hợp chất BTEX

của xăng gây kích ứng da, suy yếu trung ương hệ thần kinh và gây ảnh hưởng đến

hệ thống hô hấp. Tiếp xúc kéo dài với các hợp chất này có ảnh hưởng đến thận, gan,

hệ thống của máu và ung thư. Hiện chưa có nghiên cứu về mối nguy hiểm của sức

khỏe với liều lượng đáp ứng của hỗn hợp BTEX, thay vào đó là nghiên cứu ảnh

hưởng của từng chất riêng lẻ đối với sức khỏe của con người. [29-32]

Sơ đồ vận chuyển BTEX trong cơ thể con người được mô tả trong hình 1.2 [5].

Hình 1.2: Sơ đồ vận chuyển BTEX trong cơ thể con người

1.3.1. Benzen

Benzen xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, tiêu hóa và da. Khi bị phơi

nhiễm benzen ở liều lượng cao trong không khí, khoảng hơn nửa hàm lượng benzen

do hít vào sẽ qua màng phổi và đi vào máu. Trong máu, benzen di chuyển khắp cơ

thể và tích tụ trong tủy xương và mỡ. Trong gan và tủy xương, benzen bị chuyển

hóa thành các dẫn xuất như là phenol, muconic axit, S-phenyl-N-acethyl cysteine

(PhAC). Hầu như chúng ta có thể tìm thấy các chất chuyển hóa này trong nước tiểu

của người bị nhiễm sau khi bị phơi nhiễm trong vòng 48 giờ. Phơi nhiễm benzen

trong không khí trong khoảng thời gian 5-10 phút ở liều lượng 10.000-20.000 ppm

sẽ bị tử vong và ở liều lượng 700-3.000 ppm sẽ bị đờ đẫn, chóng mặt, tim đập

nhanh, nhức đầu, run, bấn loạn hoặc bất tỉnh. Trong hầu hết các trường hợp, các

triệu chứng trên sẽ mất đi sau một thời gian dài không bị phơi nhiễm và hít thở

không khí trong lành [32].

Tổ chức Nghiên cứu Ung thư Thế giới (IARC) và Cơ quan Bảo vệ Môi

trường Hoa Kỳ (US EPA) đã lần lượt liệt kê benzen thuộc nhóm I và nhóm A,

nhóm các chất gây ung thư nguy hiểm nhất đối với con người. Những người hít thở

benzen trong thời gian dài có thể bị gây tác hại cho mô, sự hình thành tế bào máu và

đặc biệt là xương tủy. Những ảnh hưởng này phá vỡ quá trình sản xuất máu bình

thường và giảm một số thành phần quan trọng trong máu. Lượng hồng cầu giảm

gây ra bệnh thiếu máu, bị chảy máu quá mức. Quá trình sản xuất máu có thể trở lại

bình thường sau khi ngưng phơi nhiễm benzen. Phơi nhiễm benzen quá mức có thể

gây hại cho hệ thống miễn dịch, làm tăng khả năng nhiễm trùng và giảm khả năng

phòng chống bệnh ung thư. Phơi nhiễm benzen thời gian dài có thể gây ung thư

những bộ phận hình thành máu còn gọi là bệnh bạch cầu. Việc phơi nhiễm benzen

có liên quan đến sự phát triển của một loại bệnh ung thư gọi là ung thư tủy cấp.

Ngoài ra, benzen có thể đi từ máu của người mẹ đến bào thai và tác động đến bào

thai và có các tác động giống với các tác động khi phơi nhiễm với người lớn [32].

1.3.2. Toluen

Con người có thể bị phơi nhiễm toluen từ nhiều nguồn như nước uống, thực

phẩm, không khí, những sản phẩm tiêu dùng có chứa toluen, hít thở không khí trong

môi trường làm việc, hít mùi từ keo và dung môi sử dụng. Khí thải thử động cơ xe

cũng đóng góp một lượng toluen đáng kể vào không khí. Những người tiếp xúc với

xăng dầu, dầu lửa, sơn, sơn mài có rủi ro phơi nhiễm cao nhất.

Toluen là một dung môi thường được sử dụng trong các sản phẩm tiêu dùng

nên chúng ta có thể bị phơi nhiễm kể cả ở trong nhà và ngoài trời khi sử dụng xăng

dầu, chất làm bóng móng tay, mỹ phẩm, cao su, xi măng, sơn, chất tẩy rửa sơn,

phẩm màu, thuốc nhuộm, mực in, chất làm sạch bộ chế hòa khí, chất pha lỏng trong

sơn mài.

Những người hút thuốc lá bị nhiễm một lượng nhỏ toluen trong khói thuốc.

Một người hút một gói thuốc lá/ngày sẽ bị nhiễm 1000 μg toluen. Một người làm

việc ở nơi có sử dụng toluen, nếu nồng độ trung bình trong không khí là 50 ppm,

người đó sẽ bị nhiễm 1000 mg/ngày với tốc độ hít thở bình thường, nếu tiếp túc với

không khí ở nồng độ 4000 ppm sẽ gây tử vong. Toluen cũng có thể gây suy giảm

phát triển và dị thường bẩm sinh ở người, làm chậm phát triển bào thai, dị thường

xương, gây nhẹ cân ỏ trẻ. Toluen xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, tiêu hóa,

da và vào máu. Tổ chức Nghiên cứu Ung thư Thế giới (IARC) và Cơ quan Bảo vệ

Môi trường Hoa Kỳ (US EPA) đều không phân loại toluen là hóa chất gây ra ung

thư ở người [31].

1.3.3. Etyl benzen

Triệu chứng nhiễm độc cấp tính etylbenzen khi ở nồng độ thấp là gây tổn

thương mắt, hệ thống hô hấp và da, ở nồng độ cao gây hôn mê và tác động lên hệ

thần kinh trung ương, làm tẩy chất nhờn ở da, gây tổn thương giác mạc, khi hít vào

có thể làm sưng phổi và giảm khả năng hô hấp dẫn đến chết. Phơi nhiễm thường

xuyên làm mệt mỏi, chóng mặt, da và niêm mạc chảy máu và hư hại thận. Trong cơ

thể, etylbenzen sẽ bị chuyển hoá thành các hóa chất khác và thải qua đường nước

tiểu sau hai ngày phơi nhiễm, số ít thải ra qua đường hô hấp và phân. Phơi nhiễm

etylbenzen trong thời gian ngắn ở liều lượng cao có thể gây tổn thương mắt, gây tổn

thương màng nhầy ở mũi và thanh quản, nhức đầu, choáng váng, bất tỉnh. Tổ chức

Nghiên cứu Ung thư Thế giới đã xác định phơi nhiễm etylbenzen trong thời gian dài

có thể gây ra bệnh ung thư ở người [30].

1.3.4. Xylen

Xylen xâm nhập vào cơ thể người phần lớn qua đường hô hấp, qua đường ăn

uống và qua da thì ít hơn (chỉ khoảng 12% so với hấp thu vào phổi). Khi hít phải

xylen, khoảng 50-75% sẽ được hấp thu vào phổi. Sau đó, xylen vào máu và đi khắp

cơ thể. Hầu hết xylen sẽ được thải ra ngoài cơ thể sau 18 giờ kết thúc phơi nhiễm.

Khoảng 4-10% xylen có thể bị giữ lại trong mỡ một thời gian dài trước khi thải ra

ngoài [29].

Phơi nhiễm xylen ở hàm lượng cao trong thời gian ngắn có thể gây kích ứng

da, mắt, mũi, cổ họng, khó thở, suy giảm chức năng phổi, làm chậm các phản ứng

của thị giác, giảm trí nhớ, đau dạ dày và có thể một số thay đổi ở gan và thận. Đối

với xylen, khi bị phơi nhiễm ở liều lượng cao thì cho dù trong thời gian ngắn hay

dài đều ảnh hưởng đến hệ thần kinh, thiếu vận động cơ, chóng mặt, rối loạn và thay

đổi sự cân bằng của cơ thể. Một số trường hợp nhiễm xylen ở hàm lượng rất cao

trong thời gian ngắn đã bị tử vong, giảm trọng lượng và chậm phát triển xương, phụ

nữ mang thai khi nhiễm xylen ở liều lượng cao sẽ ảnh hưởng lên thai nhi. Tổ chức

Nghiên cứu Ung thư Thế giới và Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ đều không đủ

bằng chứng sau khi nghiên cứu thực nghiên cả trên người và xúc vật để chứng minh

xylen là chất gây ung thư ở người [29].

1.4. Các nghiên cứu trên thế giới và trong nƣớc về ô nhiễm BTEX trong không

khí.

1.4.1. Tổng quan hai phương pháp lấy mẫu trên thế giới

Các phương pháp lấy mẫu và phân tích hợp chất BTEX trong không khí được

dùng phổ biến trên thế giới là các phương pháp NIOSH 1501, phương pháp TO của

EPA ... [5]. Nhìn chung, có 2 phương pháp lấy mẫu chính là phương pháp lấy mẫu

chủ động và phương pháp lấy mẫu thụ động.

Bảng 1.4: Bảng so sánh các phƣơng pháp lấy mẫu.

Phƣơng pháp lấy mẫu chủ động Phƣơng pháp lấy mẫu thụ động

Cần có bơm hút khí Không cần bơm, khí tự khuếch tán

Hệ thống tương đối phức tạp Dụng cụ đơn giản

Khí được hút vào ống chứa chất hấp Khí khuếch tán vào ống chứa chất

thu rắn hay nén vào hộp nhỏ. hấp thu rắn do chênh lệch áp suất

Lấy mẫu cho chu kì ngắn (ngày, giờ) Lấy mẫu cho chu kỳ dài (tuần, tháng)

Trong luận văn này, tác giả lựa chọn phương pháp lấy mẫu chủ động và được

mô tả ở trong phần tiếp theo.

Phương pháp lấy mẫu chủ động được sử dụng để xác định các hợp chất dễ bay

hơi trong không khí, trong đó có nhóm các chất chứa vòng thơm BTEX. Phương

pháp lấy mẫu chủ động sử dụng trong luận văn là một hệ thống gồm: máy bơm hút

không khí với tốc độ thấp (0,2 lít/phút); mẫu khí được hút vào trong ống hấp phụ

chứa cacbon hoạt tính do hãng SKC, Mỹ sản xuất.

Hình 2.1: Dụng cụ lấy mẫu chủ động

Nguyên tắc hoạt động: mẫu không khí thực có chứa chất ô nhiễm họ BTEX

được hút vào trong ống thủy tinh có sẵn chất hấp thụ, ống than hoạt tính. Đồng thời,

điều chỉnh lưu lượng kế để lựa chọn tốc độ dòng phù hợp với mục đích nghiên cứu.

1.4.2. Các nghiên cứu trên thế giới về ô nhiễm BTEX trong không khí trong nhà

và ngoài trời

Theo thống kê, con người tại các thành phố lớn và tại các nước phát triển

ngày nay dành khoảng hơn 90% thời gian để làm việc và sinh hoạt trong các tòa nhà

[37]. Do đó, ô nhiễm không khí trong nhà có thể gây ra những rủi ro, tác động lâu

dài tới sức khỏe của con người. Hiện nay, trên thế giới có nhiều nghiên cứu được

công bố liên quan đến ô nhiễm không khí trong nhà như: Trung Quốc, Hồng Kông,

Mỹ, Canada, Tây Ban Nha …

Các nghiên cứu về chất lượng không khí ở các quốc gia đều phát hiện ra

nồng độ của hợp chất BTEX trong không khí trong nhà và nguồn phát sinh BTEX

gồm: quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch, sử dụng khí gas, công nghiệp và hơi từ xe

cộ, sử dụng các chất khử mùi, chất đốt, tiêu thụ các sản phẩm có mùi thơm, sử dụng

tranh, các chất bám dính, hút thuốc lá hay từ các hoạt động giao thông. [29-32]

Theo một nghiên cứu của EPA cho 6 cộng đồng dân cư ở nhiều nơi khác

nhau trên lãnh thổ Hoa Kỳ cho thấy nồng độ của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi

trong nhà cao gấp 10 lần so với ngoài trời, ngay cả ở địa điểm có nguồn ô nhiễm

không khí ngoài trời đáng kể như gần nhà máy hóa dầu [35].

Năm 2012, BTEX được nghiên cứu tại 210 căn hộ ở Bắc Kinh, Trung Quốc,

các mẫu khí được đo đạc từ tháng 11 đến tháng 12 năm 2009 đã phát hiện ra nồng

độ của BTX. Trong giai đoạn này, benzen đã được sử dụng rộng rãi như một dung

môi công nghiệp sơn, vecni, chất pha loãng sơn mài và xăng cho nên việc tìm thấy

nồng độ benzen trong phòng ở trong nhà là điều tất yếu. Toluen đã được sử dụng

như một dung môi trong một loạt các sản phẩm gia dụng như sơn, cao su và chất kết

dính. Vì vậy, toluen hầu như luôn luôn hiện diện trong không khí trong nhà ở nồng

độ phát hiện cao (0.3 – 358 μg/m3). Xylen (o, m, p-xylen) ngoài việc được sử dụng

rộng rãi trong công nghiệp hóa chất làm dung môi cho các sản phẩm như sơn, cao

su và chất kết dính. Xylen cũng được phát hiện do kết quả của hút thuốc lá. Theo

nghiên cứu, benzen và toluen trong nhà (tuổi của nhà nhỏ hơn 5 năm) được phát

hiện ra chủ yếu từ các vật liệu trang trí và các dung môi của chất kết dính. Cũng

theo nghiên cứu này, nồng độ đo được của các hợp chất BTEX là không khác biệt

đáng kể trong cả sinh hoạt và nấu ăn trong phòng, điều đó cho thấy rằng không khí

trong nhà nói chung đều di chuyển không ngừng. Tuy nhiên, nồng độ hợp chất

BTEX khác nhau rõ rệt được tìm thấy giữa những ngôi nhà có thời gian sử dụng

dưới 5 năm và ngôi nhà có thời gian sử dụng trên 5 năm cho thấy các dung môi hữu

cơ từ các chất kết dính và vật liệu trang trí là có thể nguồn gây ô nhiễm trong nhà cho formaldehyde, acetaldehyde (lần lượt là 16,3 μg/m3 và 9,7 μg/m3) và benzen, toluen (với các giá trị lần lượt là 45,2 μg/m3, 26,4 μg/m3) [16].

Theo nghiên cứu tại Valencia – Tây Ban Nha, phần trăm của các chất BTEX

benzen, toluen, etylbenzen, m,p-xylen, o-xylen đã xác định tỉ lệ các chất trong hỗn

hợp, trong nội thất của các ngôi nhà có trẻ em. Toluen là hợp chất có nhiều nhất ở

tất cả các ngôi nhà, tiếp theo m, p-xylen. Các hợp chất BTEX trong nhà trung bình

cao hơn khoảng 2,5 lần so với ngoài trời [12].

Hình 1.3: Tỷ lệ các chất BTEX trong hỗn hợp

Tại Hồng Kông, ở một loạt nghiên cứu ở các địa điểm trong nhà khác nhau

gồm có nhà ở, trường học, nhà hàng, trung tâm thương mại và văn phòng, chỉ có

nhà ở là có sự khác biệt lớn nhất về nồng độ hợp chất BTEX ở trong nhà và ngoài

trời và hợp chất BTEX xuất hiện chủ yếu là trong nhà [14].

Một số nghiên cứu trên thế giới được tổng hợp trong bảng 1.4

Bảng 1.5: Tổng hợp một số nghiên cứu BTEX trên thế giới

Phƣơng Tài Kết quả nồng độ BTEX trung bình Phƣơng Địa điểm pháp liệu TT pháp lấy lấy mẫu phân tham mẫu tích khảo Trong nhà (μg/m3) Ngoài trời (μg/m3)

65 - Lấy mẫu - Benzen: 1,6 - Benzen: 2,3

trường chủ động - Toluen: 26,2 - Toluen: 26,5

học ở được thiết - Etyl benzen: 0,7 - Etyl benzen:

thành kế riêng cho GC-MS - m+p-Xylen: 1,1 0,73 1 [9] phố mỗi cá nhân - o-Xylen: 4,7 - m+p-Xylen:

Eskişehir trong 24h 1,1

, Thổ Nhĩ vào mùa - o-Xylen: 0,83

Kỳ đông

06 trường - Lấy mẫu - Benzen: 3,0 - Benzen: 4,9

học tại khí chủ - Toluen: 17,3 - Toluen: 31,5

Hồng động bằng - Etyl benzen: 4,1 - Etyl

2 Kông các GC-FID - m+p-Xylen: 3,1 benzen:11,3 [14]

Canisters - o-Xylen: 1,7 - m+p-Xylen:

trong 8h 5,7

- o-Xylen: 0,99

Các khu - Lấy mẫu - Benzen: 33,3 - Benzen: 29,0

dân cư chủ động - Toluen: 58,1 - Toluen: 47,2

3 thuộc bằng ống GC-FID - Ethyl benzen: - Etyl benzen: [17]

vùng hấp thụ 18,7 17,3

Kolkata - cacbon với - m+p-Xylen: 43,4 - m+p-Xylen:

Phƣơng Tài Kết quả nồng độ BTEX trung bình Phƣơng Địa điểm pháp liệu TT pháp lấy lấy mẫu phân tham mẫu tích khảo Trong nhà (μg/m3) Ngoài trời (μg/m3)

Ấn Độ máy bơm - o-Xylen: 18,9 41,2

- o-Xylen: 18,6 khí tốc độ

0,1 l/phút

trong

khoảng 3 –

4h vào mùa

hè

08 trường - Lấy mẫu GC-MS - Benzen: - Benzen:

học tại chủ động có giải 0,1 – 5,9 0,4 – 1,0

Bari – bằng thiết bị hấp thụ - Toluen: - Toluen:

Italia khuếch tán, bằng 0,7 – 6,8 0,7 – 5,6

phù hợp với nhiệt - Etyl benzen: - Etyl benzen: [8] 4 đầu giải hấp 0,1 – 2,4 0,2 – 1,7

thụ bằng - m+p-Xylen: 0,25 - m+p-Xylen:

nhiệt - 21 0,41 – 2,4

- o-Xylen: không - o-Xylen:không

phát hiện phát hiện

09 trường - Lấy mẫu GC-MS - Benzen: 1,8 – 5,7 - Benzen:

học tại chủ động có giải - Toluen: 5,6 – 369 3,2 – 11,2

Porto và bằng thiết bị hấp thụ - Etyl benzen: 1,3 – - Toluen: 6,4 –

Viseu – khuếch tán, bằng 20,4 40,6 [18] 5 Bồ Đào phù hợp với nhiệt - m+p-Xylen: 3,2 – - Etyl benzen:

Nha đầu giải hấp 75,4 1,8 – 9,0

thụ bằng - o-Xylen: không - m+p-Xylen:3,8

nhiệt phát hiện – 48,3

Phƣơng Tài Kết quả nồng độ BTEX trung bình Phƣơng pháp liệu Địa điểm pháp lấy TT phân tham lấy mẫu mẫu tích khảo Trong nhà (μg/m3) Ngoài trời (μg/m3)

- o-Xylen:

không phát hiện

37 trường - Lấy mẫu GC-MS - Benzen: 0,5 - Benzen: 0,5

học tại 04 khí VOC có giải - Toluen: 1,8 - Toluen: 1,0

bang tại chủ động sử hấp thụ - Etyl benzen: 0,2 - Etyl benzen:

Mỹ dụng ống tự động - m+p-Xylen: 0,9 0,1

hấp thụ bằng - o-Xylen: không - m+p-Xylen:

6 cacbon bằng nhiệt phát hiện 0,4 [38]

thép không - o-Xylen: 0,1

gỉ

(160 mg

60/80 mesh

Tenax-GR)

1.4.3. Các nghiên cứu ở Việt Nam về ô nhiễm BTEX trong không khí trong nhà

Hiện nay, xu hướng nghiên cứu ô nhiễm không khí trong nhà trở nên phổ

biến. Tuy nhiên, tại Việt Nam, các nghiên cứu về không khí trong nhà chưa nhận

được nhiều sự quan tâm, đặc biệt là các hợp chất BTEX chưa được công bố rộng

rãi. Các nghiên cứu về BTEX chủ yếu tập trung vào không khí ngoài trời, đặc biệt

là ở các nút giao thông trọng điểm, nơi có mật độ phương tiện lưu thông lớn. Dưới

đây là một số nghiên cứu tại Việt Nam.

Năm 2004, tại 3 tuyến phố chính ở Hà Nội là Trường Chinh, Điện Biên Phủ

và Nguyễn Trãi đã được chọn để xác định lượng khí BTEX phát thải. Các điểm lấy

mẫu được đặt trên cả hai mặt của một con đường ở khoảng cách 3 m từ làn giao

thông. Nồng độ benzen tối đa theo các giờ khác nhau (ở 25 độ C và 1 atm) tại các

tuyến đường Nguyễn Trãi, Trường Chinh, và Điện Biên Phủ lần lượt là 10170; 3120; và 93 μg/m3. Hàm lượng benzen cao bất thường tại Nguyễn Trãi có thể do lưu

lượng giao thông cao kết hợp cùng với sự phát thải của các khu công nghiệp như

cao su, thuốc lá. Vào ngày thường, nồng độ BTEX trong giờ cao điểm cao hơn so

với thời gian khác trong ngày cho benzen, toluen, etylbenzen, m,p-xylen, và o-xylen

lần lượt là 67%, 52%, 58%, 54% và 53%. Vào ngày Chủ nhật, sự khác biệt giữa

nồng độ giờ cao điểm và nồng độ giờ thấp điểm lần lượt là 33%, 41%, 40%, 38% và

32% [28].

Năm 2007, một nghiên cứu mô tả nồng độ PM2.5 và BTEX đã được thực hiện

tại đường Hoàng Văn Thụ ở thành phố Hồ Chí Minh, thời gian diễn ra từ tháng 12

năm 2007 đến tháng 1 năm 2008, ở các ngày trong tuần và cuối tuần. Kết quả được

mô tả dưới bảng 1.5 [28]:

Bảng 1.6: Nồng độ các chất BTEX ban ngày giữa các ngày trong tuần và cuối

tuần từ tháng 12/2007 đếm tháng 1/2008

m+p- Etyl o-Xylen Xylen Benzen (μg/m3) Toluen (μg/m3) (μg/m3) benzen (μg/m3) (μg/m3)

Ban ngày, trong 6 – 53 18 – 170 3 – 24 5 – 59 2 – 21 tuần

Ban ngày, cuối 8 – 34 14 – 122 3 – 12,5 4 – 34 2 – 12 tuần

Năm 2012, các quan trắc BTEX trong không khí ở Thành phố Hồ Chí Minh

tại các vị trí nằm ven trục giao thông, không có cơ sở sản xuất và kho bãi lưu trữ

hóa chất đã cho thấy BTEX trong khu vực này chủ yếu do phát thải của các phương

tiện giao thông. Đồng thời, nồng độ BTEX trong không khí ở đây cao hơn một số

thành phố khác như Ioannia (Hy Lạp), Hồng Kông, Yokohama (Nhật Bản), thể hiện

ở bảng 1.6 [2, 5].

Bảng 1.7: So sánh nồng độ BTEX ở Thành phố Hồ Chính Minh với một số

thành phố khác trên thế giới

TP Hồ Chí Ioannia Hồng Kông Yokohama Koltaca

Minh (Hy Lạp) (Ấn Độ) (μg/m3) (Nhật Bản)

(μg/m3) (μg/m3) (μg/m3) (μg/m3)

Benzen 25,5–40,8 11,3–40,5 2,8–15,1 0,38–1,13 91,9

Toluen 82,8–106 19,7–101,1 4,6–139,4 1,23 – 8,95 158,7

12,7–24,4 Không phát 2,2–24,7 0,12–0,88 61,1 Etyl

hiện benzen

Xylen 58–156 12,5–52,0 4,2–41,3 0,26–0,64 133,6

Năm 2017, nghiên cứu chất lượng không khí trong nhà của 29 căn hộ nằm

trong 29 tòa chung cư thuộc 10 quận trực thuộc địa phận thành phố Hà Nội đã được

triển khai, kết quả thu được đem so sánh với một số tòa nhà tại một số địa điểm

khác trên thế giới, thể hiện ở bảng 1.7 [3]:

Bảng 1.8: Bảng so sánh giá trị nồng độ BTEX trong không khí trong nhà ở các

khu chung cƣ ở thành phố Hà Nội với các thành phố khác trên thế giới.

Địa điểm Benzen (μg/m3) Toluen (μg/m3) Xylen (μg/m3) Etylbenzen (μg/m3)

Bắc Kinh, Trung Nhà dân 1 - 47,5 1,3 - 552,6 0,2-150,6 Quốc

Edmonton, Nhà dân 0,41 - 10 0,39 - 383 0,18-552 0,11-783,5

Canada

Nhà dân - 47 - 84 30 - 51 - Hy Lạp

0,52 – Tây Ban Nha Nhà dân 0,09 –175,5 0,03 – 40,9 0,19 – 57 88,7

199- Khu Hà Nội [3] 5,3-31,2 3,38-384,73 < 2,8 1590,5 chung cư

Các nghiên cứu trên đã chứng minh sự tồn tại của hợp chất BTEX trong

không khí ngoài trời tại các thành phố lớn của Việt Nam [2, 3, 5] và bước đầu đã

có một số nghiên cứu về chất lượng không khí trong nhà [3]. Điều đó đã trở

thành tiền đề để tiếp tục nghiên cứu về nồng độ của hợp chất này trong môi

trường không khí trong nhà. Tuy nhiên, vẫn chưa có nghiên cứu về BTEX được

thực hiện trong các tòa nhà, đạc biệt tại các trường mầm non – nơi có nhiều trẻ

nhỏ và thuộc nhóm đối tượng nhạy cảm, dễ bị mắc các bệnh liên quan đến ô

nhiễm không khí. Vì vậy, luận văn này tập trung làm rõ về vấn đề ô nhiễm

BTEX trong không khí tại các trường mầm non.

CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1. Mục đích nghiên cứu và đối tƣợng nghiên cứu

2.1.1. Mục đích nghiên cứu

Đánh giá chất lượng không khí dựa trên chỉ số nồng độ các hợp chất hữu cơ

họ BTEX trong không khí trong nhà và ngoài trời tại các trường mầm non trên địa

bàn Hà Nội.

Đánh giá ảnh hưởng của các hoạt động trong lớp học đến nồng độ các chất ô

nhiễm họ BTEX.

Xác định các nguồn phát thải chính của các hợp chất hữu cơ họ BTEX trong

không khí trong nhà.

Đánh giá rủi ro phới nhiễm và rủi ro ung thư của các hợp chất hữu cơ họ

BTEX đối với sức khỏe của con người, đặc biệt là các trẻ nhỏ.

2.1.2. Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là các hợp chất hữu cơ họ BTEX gồm: benzen, toluen,

etylbeenzen và xylen.

Địa điểm lấy mẫu: 9 trường mầm non ở 5 quận thuộc thành phố Hà Nội gồm:

Cầu Giấy, Ba Đình, Đống Đa, Thanh Xuân và Hai Bà Trưng. Vị trí lấy mẫu của các

trường được mô tả trong hình 2.1:

Hình 2.2: Vị trí phân bố các điểm lấy mẫu (chấm đỏ)

Đặc điểm chính của 9 trường mầm non được lấy mẫu phân tích được trình

bày trong phụ lục 2.

2.3. Thiết bị, dụng cụ lấy mẫu

Máy lấy mẫu không khí tốc độ thấp: Sibata Ʃ 30MP do Nhật Bản sản xuất.

Ống than hoạt tính của hãng SK CANASORB 747, dài 7 cm, đường kính

ngoài 6 mm, đường kính trong 4 mm, có chứa 2 phần than hoạt tính (phần trước:

100 mg, phần sau: 50mg) được ngăn cách bởi 2 mm xốp urethane. Nguyên tắc của

phương pháp là cho các chất có khả năng hấp phụ tiếp xúc với không khí có chứa

hợp chất BTEX. Hợp chất BTEX sẽ hấp phụ lên than hoạt tính.

Ống nối silicon để kết nối máy bơm khí và ống than hoạt tính.

Chân đế có chiều cao tùy chỉnh trong khoảng 0,6 m – 1,5 m so với mặt đất để

có thể tùy chỉnh chiều cao của máy hút khí ở mức 0,8 m (là mức khí thở của trẻ

nhỏ) hoặc ở mức 1,5 m (là mức khí thở của người lớn).

Dùng kìm bấm mở hai đầu ống thủy tinh của than hoạt tính, nối ống than với

máy hút khí bằng ống nối silicon, điều chỉnh tốc độ máy hút khí đạt 0,2 L/phút.

Hình 2.3: Máy hút khí Sibata Ʃ30MP ghép nối ống than hoạt tính SKC

b. Mẫu khí ngoài trời Mẫu khí trong nhà

Hình 2.4: Dụng cụ lấy không khí trong nhà và ngoài trời được lắp hoàn chỉnh

2.4. Phƣơng pháp và chiến dịch lấy mẫu tại các trƣờng học

2.4.1. Phương pháp lấy mẫu

Để nghiên cứu tác động của các yếu tố: kiến trúc, tình trạng xây dựng, tình

trạng giao thông tới nồng độ BTEX ở không khí trong nhà, nhóm nghiên cứu đã tiến

hành lấy mẫu như sau:

- Trong khoảng thời gian 2 tháng mùa đông (từ tháng 11/2017 đến tháng

12/2017), tiến hành lấy mẫu tại 9 trường mầm non với hệ thống thông gió tự nhiên

được đặt tại các địa điểm khác nhau tại Hà Nội

- Trong khoảng thời gian 1 tháng mùa hè (tháng 5/2018) nhóm nghiên cứu

tiếp tục lấy mẫu tại 7 trường mầm non (thuộc 9 trường mầm non đã lấy mẫu trong

chiến dịch lấy mẫu mùa đông năm 2017).

Với mục đích nghiên cứu ảnh hưởng lâu dài của các nguồn phát thải BTEX

đối với không khí trong các phòng học; ở mỗi trường mầm non, nhóm nghiên cứu

đã tiến hành lấy mẫu không khí trong nhà và ngoài trời theo 2 khoảng thời gian:

- Ban ngày, trong khoảng thời gian từ 8:00 đến 16:00 (8 h): là khoảng thời

gian diễn ra hoạt động giáo dục của giáo viên và trẻ trong lớp học. Lấy đồng

thời 02 mẫu khí: trong phòng học và ngoài phòng học. Mẫu khí ngoài phòng

học được đặt ở sân trường, vị trí an toàn, hạn chế tối đa nguy cơ phá hủy

thiết bị hoặc gây chú ý tới người khác.

- Buổi tối, đêm và cuối tuần: trong khoảng thời gian từ 18h đến 6h00 của

ngày kế tiếp (12h), là khoảng thời gian tĩnh, không có bất kỳ hoạt động nào

diễn ra trong lớp học. Lấy đồng thời 02 mẫu khí: trong phòng học và ngoài

phòng học (sân trường), trùng với vị trí lấy mẫu ban ngày nhưng với thời

gian đã được trình bày ở phần trên.

Mẫu khí được thu thập bằng máy hút không khí cỡ nhỏ với tốc độ thấp (0,2 mL.phút-1). Máy hút không khí thường xuyên được hiệu chỉnh trong suốt chiến dịch

lấy mẫu.

Thể tích mẫu khí được xác định theo công thức sau:

V = v × t (2.1)

Trong đó: V: Thể tích lấy mẫu (lít);

v: Tốc độ hút (lít/phút);

t: Thời gian lấy mẫu (phút).

2.4.2. Các bước lấy mẫu và vận chuyển

Các bước chi tiết thực hiện quá trình lấy mẫu được thể hiện như sau:

- Bước 1: Lắp đặt máy Sibata lên chân đỡ. Đảm bảo chiều cao của máy

bơm khoảng 80 cm tính từ mặt đất tới miệng ống hút. Máy bơm được cố định

bằng dây thít.

- Bước 2: Dùng kìm bẻ gãy 2 đầu của ống than hoạt tính SKC.

- Bước 3: Lắp ống than hoạt tính SKC phần đầu không chứa than vào chiều

vào của máy Sibata. Tại vị trí lấy mẫu miệng ống than đặt cách mặt đất với khoảng

cách không đổi là 0,8 m.

- Bước 4: Bật máy lấy mẫu, điều chỉnh máy được tốc độ 0,2 lít/phút và hẹn

giờ tắt máy, cụ thể:

+ Đặt thời gian hẹn giờ là mốc 17:00 đối với mẫu ban ngày.

+ Đặt thời gian hẹn giờ là mốc 7:00 ngày kế tiếp đối với mẫu ban tối và đêm.

Hình 2.5: Mẫu BTEX ngay sau khi thu thập

- Bước 5: Sau khi lấy mẫu, tháo tuýp than hoạt tính, dùng nắp nhựa để bịt kín

2 đầu ống than, quấn bằng parafin, bọc kín bằng giấy giấy bạc dán nhãn, ghi kí hiệu mẫu và bỏ vào hộp bảo quản lạnh ở 4±2 oC. Sau đó, mẫu được đưa về phòng phân tích, bảo quản lạnh ở 4±2 oC. Các mẫu được phân tích trong thời gian ngắn nhất có

thể (thường nhiều nhất 2 ngày sau khi lấy mẫu).

- Bước 6: Ghi chép đầy đủ thông tin vào biên bản lấy mẫu khí, phiếu điều tra

các thông số, đặc trưng của nơi lấy mẫu.

2.5. Phân tích BTEX

2.5.1. Phương pháp phân tích sắc ký khí khối phổ (GC – MS)

Việc định lượng các chất hữu cơ nhóm BTEX trong không khí là một thách

thức lớn đối với các nhà phân tích vì:

+ BTEX có khả năng bay hơi cao.

+ Nồng độ các hợp chất BTEX trong không khí thường ở lượng vết nên rất

khó phát hiện.

+ Thành phần của mẫu thực thường có lẫn nhiều hợp chất hữu cơ khác.

Hiện nay, trên thế giới và ở Việt Nam, các hợp chất BTEX thường được

phân tích bằng phương pháp GC – FID [2, 5, 21, 34] và một số các nghiên cứu gần

đây đã sử dụng phương pháp GC – MS [9, 23, 26]. Trong luận văn này, tác giả và

nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp GC – MS, đóng góp vào sự phát triển

phương pháp, góp phần đa dạng hóa việc sử dụng GC-MS trong phân tích môi

trường.

Thiết bị GC – MS (Gas Chromatography – Mass Spectometry) cấu tạo gồm 2

phần: phần sắc ký khí (GC) dùng để phân tách hỗn hợp các chất và tìm ra chất cần

phân tích, phần khối phổ (MS) mô tả các hợp phần riêng lẻ bằng cách mô tả số khối.

Hệ thống sắc ký ghép nối với khối phổ gồm các bộ phận sau:

- Nguồn cung cấp khí mang: đóng vai trò là pha động.

- Lò cột: dùng để điều khiển nhiệt độ cột phân tích.

- Bộ phận tiêm mẫu: dùng để đưa mẫu vào cột phân tích theo với thể tích

bơm có thể thay đổi. Khi đưa mẫu vào cột, có thể sử dụng chế độ chia dòng

(split) và không chia dòng (splitless). Có 2 cách đưa mẫu vào cột: bằng tiêm

mẫu thủ công và tiêm mẫu tự động (Autosamper – có hoặc không có bộ phận

hóa hơi - headspace).

- Cột phân tích: trong luận văn sử dụng cột mao quản (capillary): pha tĩnh

được phủ mặt trong (bề dày 0,2-0,5 µm), cột có đường kính trong 0,1-0,5

mm và chiều dài 30 -100 m.

- Đầu dò (detector): khối phổ (MS-Mass Spectrometry).

Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống sắc ký khí

Hai bộ phận quan trọng nhất của thiết bị sắc ký khí là cột phân tích và

detectơ. Nhờ có khí mang, mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào cột phân tích nằm

trong lò cột – là nơi xảy ra quá trình sắc ký. Sau khi rời khỏi cột phân tích tại các

thời điểm khác nhau, các cấu tử lần lượt đi vào detectơ, tại đó phát sinh thành tín

hiệu điện. Tín hiệu này được khuếch đại rồi chuyển sang bộ ghi, tích phân kế hoặc

máy vi tính. Các tín hiệu được xử lý rồi chuyển sang bộ phận in và lưu kết quả.

Trên sắc đồ nhận được, sẽ có các tín hiệu ứng với các cấu tử được phát hiện gọi là

píc. Thời gian lưu của píc là đại lượng đặc trưng định tính cho chất cần xác định.

Còn diện tích của píc là thước đo định lượng cho từng chất trong hỗn hợp cần

nghiên cứu. Để phân tích BTEX, nhóm nghiên cứu chúng tôi sử dụng detectơ khối

phổ (MS).

2.5.2 Hóa chất, dụng cụ phân tích

2.5.2.1 Hóa chất

Dung môi: CS2, hãng Kanto đã loại bỏ benzen.

Chất chuẩn: 1 mL dung dịch hỗn hợp BTEX trong CS2 được pha từ các

chuẩn đơn với thể tích cụ thể trong bảng 2.4.

Bảng 2.1: Nồng độ các chất chuẩn BTEX

Thể tích (µL) Khối lƣợng (gam) Nguồn gốc Nồng độ (ppm)

970 1,21501 Merck CS2

Benzen 5 0,00446 Merck 4460

Toluen 5 0,00253 Merck 2530

Etyl benzen 5 0,00458 Merck 4580

p-xylen 5 0,00435 Merck 4340

o-xylen 5 0,00434 Merck 4350

m-xylen 5 0,00380 Merck 3800

Dung môi n-hexan để tráng rửa kim khi chạy GC: Merck

Dung môi axeton để tráng rửa kim khi chạy GC: Merck

Dung môi axeton để tráng rửa dụng cụ: Trung Quốc

2.5.2.2. Dụng cụ

Máy GC: Agilent 6890 Detector: 5973N mass selective detector

Bộ phận bơm mẫu: auto sampler, liner: splitless (bơm mẫu không chia

dòng)

Thông tin về cột mao quản: DB-wax (serial No: US2160913H), dài 30m, ID

0,25mm, lớp phin pha tĩnh 0,25μm.

Micro xylanh: 25 µL; 50 µL; 100 µL; 1000µL.

Máy lắc: Labnet, Model VX100.

Vial đựng mẫu: 2mL, 5mL.

Cốc đựng dung môi: 40 mL × 2 chiếc.

Tất cả dụng cụ thủy tinh trước khi đem sử dụng được rửa bằng bể rửa sạch

trong bể siêu âm, tráng rửa bằng nước cất, dung môi axeton, sau đó tráng bằng

chính dung môi CS2 rồi đem sấy khô trong tủ sấy.

Hình 2.7: Máy GC ghép nối với detector MS

2.5.3. Chuẩn bị dung môi CS2

2.5.2.1 Hóa chất

- Dung môi CS2 Kanto 99,99%

- dung môi n-hexan: Merck

- dung môi axeton Merck dùng để tráng rửa đầu kim trước khi tiêm mẫu vào

GC.

- dung môi axeton PA để tráng rửa dụng cụ, Trung Quốc

- Dung dịch H2SO4 đặc 98% PA, Merck

- Dung dịch HNO3 đặc 63% Merck

2.5.2.2 Dụng cụ

- Bộ dụng cụ đun hồi lưu.

- Bộ chưng cất đơn.

Trộn lẫn 5 mL H2SO4 đặc 98%, 2 mL HNO3 đặc 63% và 300 mL dung dịch

CS2 Kanto 99,99% vào bình cầu, cho vài hạt đá bọt rồi ghép nối với bộ dụng cụ đun

hồi lưu. Cho vài hạt đá bọt vào trong bình cầu. Tiến hành đun hồi lưu trong ba giờ.

Dung dịch thu được sau quá trình đun hồi lưu được cho vào bình cầu đã được

tráng rửa kỹ và tiến hành chưng cất đơn ở 50oC.

Hình 2.8: Bộ dụng cụ đun hồi lưu CS2

Hình 2.9: Bộ dụng cụ chƣng cất CS2

2.5.2.3 Kết quả quá trình loại bỏ benzen ra khỏi dung dịch CS2

Sau khi tiến hành loại bỏ benzen, tác giả đã tiến hành phân tích hàm lượng

benzen trên máy GC-MS với các thông số của máy như sau:

- Máy GC: Agilent 6890, detector: 5973N mass selective detector.

- Bộ phận bơm mẫu: auto sampler, liner: splitless (bơm mẫu không chia dòng)

- Cột mao quản: DB-WAX, dài 30m, ID 0,25mm, lớp phin pha tĩnh 0,25μm.

Kết quả phân tích trong cùng điều kiện đối với mẫu thu được đem so sánh

mẫu dung môi CS2 ban đầu như sau:

Hình 2.10: So sánh sắc ký đồ của dung môi CS2 trước (1) và sau khi loại bỏ

benzen (2)

So sánh diện tích pic trên sắc ký đồ thu được kết quả như sau:

Bảng 2.2: So sánh kết quả diện tích pic trên sắc ký đồ

CS2 Kanto 99,99% trƣớc CS2 Kanto sau khi loại bỏ

khi loại bỏ benzen benzen

2385 130388 Diện tích pic benzen

(area)

Kết quả phân tích cho thấy, dung môi CS2 sau chưng cất có hàm lượng

benzen giảm 54,7 lần so với dung môi CS2 Kanto ban đầu, tương đương với hàm

lượng benzen trong dung môi CS2 (Meck) đã công bố. Với kết quả nêu trên, nhóm

nghiên cứu đã sử dụng CS2 sau chưng cất để chạy sắc ký khí, lượng benzen có trong

dung môi CS2 sẽ được loại trừ khi tính toán kết quả phân tích.

2.5.4. Quy trình phân tích BTEX bằng GC-MS

2.5.4.1 Quy trình phân tích

Phạm vi áp dụng: Phương pháp dùng để xác định các hydrocacbon thơm như

benzen, toluen, etylbenzen, xylen (bao gồm các đồng phân p-, m-, o-) trong môi

trường không khí.

Phương pháp tham chiếu: Phương pháp phân tích này tham chiếu theo

NIOSH 1501.

Quy trình xử lý mẫu khí thực: Mẫu thực thu được trong các ống than hoạt

tính SKC được giải hấp bằng 1mL dung dịch cacbon đisunfua (CS2). Các bước giải

hấp gồm:

+ Bước 1: Dùng kìm bẻ vỡ ống than, cho nhanh toàn bộ lượng than hoạt tính

vào lọ đựng mẫu dung tích 5mL chứa sẵn 1 mL dung môi CS2 rồi đậy bằng

nắp PTFE.

+ Bước 2: Lắc nhẹ lọ đựng mẫu bằng máy lắc Labnet VX100 trong 3 phút

rồi để yên trong 30 phút (Hình 2.11).

+ Bước 3: Sử dụng xilanh 1mL hút dung dịch sau giải hấp và đựng trong lọ

dung tích 1mL rồi đậy bằng nắp PTFE, cuốn giấy parafin để tránh thất thoát

mẫu rồi đem phân tích bằng GC-MS.

Hình 2.11: Giải hấp mẫu thực chứa BTEX bằng dung môi CS2

 Chương trình chạy sắc ký GC – MS

+ Nhiệt độ buồng bơm mẫu: 220oC

+ Chương trình nhiệt độ: 40oC (8 phút), 10oC/phút, 120oC, post run time 220oC (5 min). Thời gian cắt dung môi: 3 phút.

250

220

200

)

150

120

C o ( ộ đ

100

t ệ i h N

10 Thời gian (phút)

Chương trình nhiệt độ

Hình 2.12: Chương trình nhiệt độ GC-MS

+ Khí mang: He, tốc độ dòng khí qua cột 1,5 mL/phút

+ Thể tích tiêm mẫu: 3 μL

+ Chế độ bơm mẫu: không chia dòng.

 Độ tin cậy của phương pháp lấy mẫu

Qua các thông số thu được, phương pháp xác định BTEX là có đủ điều kiện

về kỹ thuật để xác lượng vết hợp chất BTEX trong mẫu môi trường không khí. Các

thông số xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp được tổng hợp như sau:

+ Tính đặc hiệu: Tại thời gian lưu của benzen có tín hiệu nhiễu do hàm lượng

benzen có trong dung môi CS2 và sẽ được loại trừ khi tính toán kết quả phân tích.

Tại thời gian lưu của Toluen, etyl benzen, p-xylen, m-xylen, o-xylen không có hiệu

tượng nhiễu đường nền đối với mẫu khảo sát.

+ Tính tuyến tính: R2 = 0,998.

+ Độ thu hồi: lớn hơn 90%.

+ Độ lặp lại: Hệ số biến thiên CV nhỏ hơn 10%.

+ Độ không đảm bảo đo: nhỏ hơn 10%.

+ Giới hạn phát hiện của thiết bị (Intrument limit of detection – IDL): trong

khoảng 0,02 ÷ 0,07 ng.

+ Giới hạn phát hiện của mẫu (Sample limit of detction – SDL): trong

khoảng 2,7 ÷ 11 ng.

 Thời gian lưu của các chất BTEX trong mẫu chuẩn và mẫu thực

Trong điều kiện phân tích, thời gian lưu của từng chất riêng rẽ được dùng để

định lượng từng chất trong hỗn hợp BTEX chuẩn và trong mẫu thực. Trên sắc đồ

phân tích hỗn hợp chuẩn BTEX, thời gian lưu của các chất lần lượt là: Benzen (3,78

phút), Toluen (5,72 phút), Etyl benzen (8,98 phút), p-Xylen 9,18 phút, o-Xylen 9,40

phút; m-Xylen 10,70 phút.

2.5.4.2 Dựng đường chuẩn

Tiến hành pha loãng chất chuẩn BTEX bằng dung môi CS2 ta thu được nồng

độ các chất chuẩn BTEX trong bảng 2.6:

Bảng 2.3: Nồng độ các chất chuẩn BTEX

Nồng độ M1 M2 M3 M4 M5 M6 (ppb)

46,8 156,1 356,8 557,5 936,6 1561,0 Benzen

26,6 88,6 202,4 316,2 531,3 885,5 Toluen

48,1 160,3 366,4 572,5 961,8 1603,0 Etyl benzen

151,9 347,2 542,5 911,4 p-Xylen 45,6 1519,0

152,3 543,8 913,5 o-Xylen 45,7 348,0 1522,5

133,0 304,0 475,0 798,0 m-Xylen 39,9 1330,0

Phân tích 6 mức chuẩn BTEX trong các mẫu nêu trong bảng 2.5 để xây dựng

đường ngoại chuẩn. Sau khi chiết mẫu thực trong 1 mL CS2, bơm 3μL mỗi mức

chuẩn trên vào hệ thống GC-MS. Kết quả thu được dùng để xây dựng đường ngoại

chuẩn y = b + ax. Trong đó y là số đếm diện tích pic, x là nồng độ chất chuẩn:

benzen, toluen, etylbenzen, xylen. Dựa trên đường ngoại chuẩn sẽ xác định được

nồng độ của mỗi chất BTEX trong mẫu thực.

Bảng 2.4: Phƣơng trình đƣờng ngoại chuẩn của các hợp chất BTEX

TT Tên chất Phƣơng trình đƣờng chuẩn R2

1 Benzen y = 90,0x + 6474,6 0,9982

2 Toluen y = 2204,8x + 4376,2 0,9986

3 Etyl benzene y = 1454,4x - 22308,0 0,9993

4 p-xylene y = 1168,2x – 14208,0 0,9992

5 o-xylene y = 1085,4x – 414,0 0,9999

6 m-xylene y = 1173,3x – 11092,0 0,9993

Dưới đây là đồ thị đường ngoại chuẩn benzen

160000

140000

y = 90.032x + 6474.6 R² = 0.9982

120000

100000

80000

a e r a

60000

40000

20000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

nồng độ (ppb)

Đường ngoại chuẩn của benzene

Hình 2.13: Đường ngoại chuẩn của benzen

Đường ngoại chuẩn của các hợp chất khác trong họ các chất BTEX được mô

tả ở phần phụ lục.

2.3.6. Xác định nguồn phát thải

2.3.6.1. Tỷ số I/O (Indoor/Outdoor)

Tỷ số I/O là tỷ số tổng nồng độ BTEX trong nhà với ngoài trời tại một địa

điểm lấy mẫu, trong cùng thời điểm, cùng phương pháp lấy mẫu, phân tích [8].

Tỷ số I/O = (2.2)

Trong đó: Cin, Cout lần lượt là nồng độ chất khí trong nhà và ngoài trời của cùng một

chất ô nhiễm. Nếu tỷ số I/O > 1 thì khẳng định có nguồn phát thải BTEX trong nhà, trong

khitỷ số I/O < 1 thì khẳng định có nguồn phát thải BTEX ngoài trời.

2.3.6.2. Tỷ lệ nồng độ của các hợp chất BTEX

Tỷ lệ nồng độ của các hợp chất BTEX trong không khí ngoài trời là một giá

trị quan trọng giúp xác định nguồn phát thải và tuổi quang hóa của chúng [19, 20].

a. Tỷ lệ Toluen/Benzen (T/B)

Benzen và toluen là các thành phần chính của khí thải từ ống xả của ô tô, các

khoảng giá trị về tỷ lệ nồng độ Toluen/benzen (T/B) thường được sử dụng để chỉ ra

nguồn phát thải của chúng từ giao thông [19]. Tỷ lệ T/B trong không khí ngoài trời

nằm trong khoảng 1,95 – 6,07 xác nhận nguồn phát thải của chúng từ các phương

tiện giao thông [10]. Nếu tỷ lệ T/B ≥ 10 thì nguồn phát thải của chúng liên quan tới

các hoạt động công nghiệp đặc trưng [10].

Nồng độ của toluen và benzen bị giảm trong không khí thông qua phản ứng của chúng với các gốc HO• với hằng số tốc độ của toluen lớn hơn khoảng 5 lần so

với benzen [13]. Do đó, tỷ lệ T/B trong không khí ngoài trời thấp hơn đáng kể so

với tỷ lệ của chúng tại thời điểm được phát thải từ các động cơ đốt trong và sẽ giảm

dần theo thời gian; khi đó nếu tỷ lệ T/B càng cao sẽ phản ánh vị trí lấy mẫu càng ở

gần nguồn phát thải trực tiếp (fresh sources) [13, 15].

b. Tỷ lệ T/E

Toluen và etylbenzen thoát ra từ sự bay hơi nhiên liệu và các quá trình đốt cháy trong động cơ, do đó chúng thể hiện mối tương quan tốt (R2 ~ 0,94) trong các

mẫu khí từ nguồn giao thông [24]. Mặc dù toluen và etylbenzen có tuổi thọ trong

khí quyển là tương đương nhau (lần lượt là 1,9 ngày và 1,6 ngày), nhưng nếu mối

tương quan giữa toluen và etylbenzen thấp thì có thể có các nguồn phát thải toluen

khác trong các thành phố như: kiến trúc bề mặt sơn, vẽ tranh nghệ thuật, dung môi

công nghiệp và nguyên liệu hóa chất [24].

c. Tỷ lệ m-Xylen/Etyl benzen (m-X/E)

m-Xylen và etyl benzen có mối tương quan rất tốt đối với các mẫu nhiên liệu

lỏng và khí phát ra từ hoạt động giao thông. Bằng việc đốt cháy hơn 700 mẫu nhiên

liệu và phân tích kết quả thu được, nhóm nghiên cứu do Monod phụ trách đã thu

được tỷ lệ m-X/E là 2,24 ± 0,33. Đồng thời, nhóm này đã chứng minh được m-xylen

và etyl benzen cùng phát ra từ một nguồn [21]. Bên cạnh đó, tuổi thọ khí quyển của

m-xylen (11,8 giờ) ngắn hơn so với etylbenzen (1,6 ngày) dẫn đến sự suy giảm tỷ lệ

m-X/E theo thời gian bởi các phản ứng quang hóa. Vì vậy, sự giảm tỷ lệ m-X/E là

công cụ để đánh giá tuổi của khối khí [27].

d. Tỷ lệ m-Xylen/p-Xylen (m/p-Xylen)

Thành phần có trong nhiên liệu động cơ rất khác nhau tùy theo thành phố và

loại xăng dầu. Tuy nhiên, Monod và các cộng sự đã tìm thấy một mối tương quan

rất tốt (R2 = 0,97 – 1,00) giữa nồng độ của m-xylen và p-xylen trong các mẫu không

khí ngoài trời được lấy ở 19 thành phố khác nhau ở châu Âu, châu Á và Nam Mỹ

[21]. Nghiên cứu của Monod đã tiến hành đốt cháy 706 mẫu nhiên liệu và thu được

tỷ lệ m-Xylen/p-Xylen là 2,33 ± 0,30. Đồng thời, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng: p-

Xylen và m-Xylen có trong không khí chủ yếu do sự bay hơi từ nhiên liệu [21].

e. Tỷ lệ m-Xylen/o-Xylen (m/o-Xylen)

Tỷ lệ giữa m-Xylen/o-Xylen cho mối tương quan tốt đối với không khí ở

trong các đô thị, khí phát ra từ hoạt động giao đông, đốt sinh khối và sử dụng nhiên

liệu [21]. Năm 2001, nhóm nghiên cứu của Monod đã đốt 706 mẫu nhiên liệu và thu

được tỷ lệ m-Xylen/o-Xylen là 1,84 ± 0,25 [21].

2.3.7. Đánh giá rủi ro môi trường của hợp chất BTEX

Đánh giá rủi ro môi trường của hợp chất BTEX là đánh giá khả năng gây hại

cho sức khỏe do tiếp xúc của con người với các chất BTEX theo thời gian. Theo US

EPA, việc đánh giá rủi ro sức khỏe thường tuân theo 4 bước cơ bản như sau:

• Các chất gây ung thư • Các chất không gây ung thư Nhận biết mối nguy hại

• Tính toán liều lượng phơi nhiễm qua các con đường tiếp xúc

Đánh giá phơi nhiễm

• Xác định hệ số ung thư (SF) • Xác định mức hấp thụ có thể chấp nhận được mỗi ngày (TDI) Đánh giá độc tính

• Đánh giá khả năng gây nguy hại sức khỏe con người

Đặc tính rủi ro • Rủi ro ung thư (LCR) • Rủi ro không gây ung thư (HQ)

Hình 2.14: Quy trình đánh giá rủi ro theo US-EPA

2.3.7.1. Nhận biết mối nguy hại

Xác định sự có mặt và mối nguy hại của hợp chất BTEX trong không khí

trong nhà.

2.3.7.2. Đánh giá phơi nhiễm

Đánh giá rủi ro về sức khỏe được tính toán đối với các con đường tiếp xúc

khác nhau bao gồm tiếp xúc qua da, tiêu hóa và hô hấp. Các công thức tính toán liều

lượng phơi nhiễm hàng ngày được tham khảo theo US-EPA (2004)

Đánh giá nguy cơ phơi nhiễm nhằm xác định mức độ (cường độ, tần số, thời

gian hoặc liều) mà con người tiếp xúc với một hóa chất trong môi trường. Trong

quá trình đánh giá nguy cơ phơi nhiễm, đặc tính của sự phơi nhiễm, con đường phơi

nhiễm và định lượng nồng độ phơi nhiễm được xác định. Thông thường, định lượng

nồng độ phơi nhiễm tiến hành với các bước sau đây:

Lượng hấp thụ (hít vào) đi vào cơ thể mỗi ngày của một người được tính toán theo

công thức 2.3:

(2.3)

trong đó:

CDI: Lượng hấp thụ đi vào cơ thể mỗi ngày thông qua hít thở mỗi ngày của một người bị nhiễm độc mãn tính sống trên 70 năm (mg/kg.ngày-1)

Ci: Nồng độ của chất ô nhiễm trong không khí (mg.m-3).

CF: Hệ số chuyển đổi (mg.µg−1).

IR: Tỷ lệ hít vào (m3.ngày-1)

ED: Thời gian phơi nhiễm (năm)

EF: Tần suất phơi nhiễm (ngày.năm-1)

BW: Trọng lượng cơ thể (kg)

AT: Thời gian trung bình (ngày)

Để tính CDI, các giá trị IR, ED, EF, BW và AT của phương trình 2.3 đã được tìm ra bởi Miri và các cộng sự [20] với các giá trị lần lượt là: 0.75 m3.giờ−1, 70 năm, 350 ngày.năm−1, 70 kg, và 25,500 ngày. Các thông số trong phương trình 2.1 được

dùng để tính toán cho trẻ em ở độ tuổi dưới 6 tuổi. Cụ thể, theo USEPA, giá trị tiêu chuẩn về tốc độ hít vào (m3.giờ - 1) mỗi giờ là 1,26 m3 không khí đối với trẻ từ 3 đến

6 tuổi. Ở Việt Nam, vì trẻ nhỏ thường học 4 năm tại các trường mầm non nên giá trị ED được đặt ở 4 (năm -1). Giả sử trẻ em đi học 5 ngày/tuần và 40 tuần/năm, tần suất phơi nhiễm là 200 (ngày.năm -1). Trọng lượng cơ thể (BW) là 13,6 kg đối với trẻ từ

3 – 6 tuổi (theo USEPA) [11]. Thời gian trung bình (AT) là 1460 ngày (tương

đương với 4 năm học ở trường mầm non) và có 365 ngày/năm.

2.3.7.3. Đánh giá độc tính

Việc đánh giá độc tính đối với các chất gây ung thư được xác định thông qua

hệ số ung thư (Slope factor – SF) và tương ứng với các chất không gây ung thư là

mức hấp thụ có thể chấp nhận được mỗi ngày (Tolerable Daily Intake – TDI). Các

thông số này được tra theo tài liệu của Tổ chức Y tế Canada (Health Canada 2010).

2.3.7.4. Đặc tính rủi ro

Trong quá trình đánh giá rủi ro đối với sức khỏe con người, mô tả đặc tính

rủi ro là bước cuối cùng để tính toán định lượng ảnh hưởng gây ung thư và không

ung thư đối với một nhóm đối tượng cụ thể [2].

a. Ảnh hưởng gây ung thư

Đối với các chất gây ung thư, nguy cơ mà mỗi cá nhân phát triển bệnh trong

suốt thời gian phơi nhiễm cả đời được tính toán bằng cách sử dụng chỉ số CDI và

thông tin liều lượng – đáp ứng của từng hóa chất cụ thể.

Đối với các chất có lượng hấp thụ thấp như BTEX, giả thiết rằng mối quan

hệ giữa liều lượng – đáp ứng sẽ là tuyến tính. Vì vậy, mức độ rủi ro gây ung thư

được tính bằng cách sử dụng phương trình 2.4.

(2.4)

trong đó:

LCR: Mức độ rủi ro gây ung thư suốt đời

CDI: Lượng hấp thụ đi vào cơ thể mỗi ngày thông qua hít thở mỗi ngày của một người bị nhiễm độc mãn tính sống trên 70 năm (mg/kg.ngày-1)

CSF: Hệ số rủi ro gây ung thư (mg.kg-1.ngày-1)

Theo IRIS, hệ số rủi ro gây ung thư của benzen là 0,029 (mg.kg-1.ngày-1) [33].

Cần lưu ý rằng, không có giá trị CSF cho các hợp chất TEX, do đó, không thể đánh

giá nguy cơ gây ung thư đối với với các hợp chất TEX

Trong luận văn này, giá trị CDI được tính cho 02 trường hợp, cụ thể:

1. Nồng độ trung bình của các hợp chất BTEX ở phòng học để ước tính giá

trị LCR trong suốt thời gian học tập của trẻ.

2. Nồng độ trung bình của các hợp chất BTEX ở bên ngoài lớp học để ước

tính giá trị LCR trong không khí ngoài trời.

b. Ảnh hưởng không gây ung thư

Khác với mức độ rủi ro gây ung thư suốt đời, mức độ rủi ro không gây ung

thư (HQ) được đánh giá bằng cách so sánh nồng độ tiếp xúc trong một thời gian cụ

thể với liều lượng tham chiếu (RfC) có nguồn gốc, thời gian tiếp xúc tương tự. Tỷ lệ

này được gọi là thương số rủi ro của ảnh hưởng không gây ung thư. Đối với chất

khí, thương số rủi ro của ảnh hưởng không gây ung thư được tính toán theo phương

trình 2.5

(2.5)

trong đó:

LEC: Nồng độ trung bình của chất gây ô nhiễm trong không khí ngoài trời

(mg.m-3).

RfC: Nồng độ tham chiếu của chất gây ô nhiễm (mg.m-3).

Chỉ số rủi ro của ảnh hưởng không gây ung thư (HI) được tính theo phương

trình 2.6.

(2.6)

trong đó:

HI (hazard index): Chỉ số rủi ro của ảnh hưởng không gây ung thư

HQi : Thương số rủi ro của ảnh hưởng không gây ung thư của chất thứ i, i từ

1 đến n.

Theo IRIS, Giá trị RfC và CSF của benzen, toluen, etyl benzen và xylen

được mô tả trong bảng 2.8:

Bảng 2.5: Giá trị hệ số rủi ro ung thƣ và nồng độ tham chiếu của các hợp chất BTEX Ảnh hưởng gây ung thư Ảnh hưởng không gây ung thư

Chất ô nhiễm

Nồng độ tham chiếu RfC (mg.m-3)

Hệ số rủi ro ung thư CSF (mg/kg-ngày)-1 5,45×10 – 5 Benzen 0,03

Toluen 5

Etyl benzen 1 - 1,75×10 – 5

Xylen 0,1 -

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Nồng độ các chất ô nhiễm BTEX trong không khí tại các trƣờng mầm non

ở Hà Nội theo mùa

Theo QCVN6:2009/BTNMT, nồng độ tối đa cho phép của các chất: benzen,

toluen, tổng xylen trong thời gian một giờ và một năm [1] được mô tả bởi bảng 3.1:

Bảng 3.1: Nồng độ tối đa cho phép của các hợp chất BTX đối với không khí ngoài trời trong một giờ và một năm.

Thời gian trung bình Nồng độ tối đa cho phép (µg.m–3)

22 1 giờ Benzen 10 1 năm

500 1 giờ Toluen 190 1 năm

1000 1 giờ Tổng xylen - 1 năm

Cần chú ý rằng, tại Việt Nam chưa có qui chuẩn đối với chất lượng không

khí trong nhà.

3.1.1. Nồng độ các chất ô nhiễm BTEX tại các trường mầm non ở Hà Nội vào

mùa đông.

Các kết quả phân tích nồng độ BTEX trong không khí bên trong và bên

ngoài lớp học tại 9 trường nầm non trên địa bàn Hà Nội được thu thập vào mùa

đông thể hiện dưới bảng 3.2.

Bảng 3.2: Nồng độ các hợp chất BTEX trong không khí trong nhà ở 9 trƣờng mầm non ở Hà Nội đƣợc thu thập vào mùa đông

Trong khoảng thời gian diễn ra hoạt động học tập (8h – 16h)

GTNN (µg.m–3) GTLN (µg.m–3) Trung bình (µg.m–3) Trung vị (µg.m–3) Độ lệch (µg.m–3)

Benzen 1,22(0,86) 6,01(4,93) 3,58(2,59) 3,33(2,39) 1,85(1,37)

Toluen 1,59(0,26) 63,39(129,3) 13,78(19,13) 7,92(4,82) 19,1(44,4)

Etyl benzen 0,94(0,24) 6,34(2,77) 3,12(1,39) 3,29(1,36) 1,69(0,99)

m+p-xylen 1,93(0,57) 7,31(17,28) 3,94(3,86) 4,24(2,49) 2,19(5,23)

o-xylen 0,65(0,11) 3,25(1,66) 1,81(0,98) 2,03(1,20) 0,88(0,69)

Trong khoảng thời gian không có hoạt động học tập (18h – 6h ngày hôm sau)

GTNN (µg.m–3) GTLN (µg.m–3) Trung bình (µg.m–3) Trung vị (µg.m–3) Độ lệch (µg.m–3)

Benzen 1,62(0,03) 6,86(3,82) 3,79(1,84) 3,28(1,92) 1,54(1,13)

Toluen 1,19(0,20) 125,3(195,4) 21,57(25,4) 7,13(4,40) 39,33(63,9)

Etyl benzen 0,58(0,16) 25,12(32,6) 4,72(4,79) 2,73(1,31) 7,62(10,50)

m+p-xylen 1,27(0,35) 15,23(18,1) 4,96(3,60) 4,31(1,92) 4,07(5,54)

o-xylen 0,53(0,09) 4,71(5,79) 1,81(1,31) 1,67(0,90) 1,19(1,75)

* Ghi chú: Số liệu đặt trong ngoặc đơn là nồng độ các chất ô nhiễm trong không

khí ngoài trời.

GTLN, GTNN: lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất

Vào mùa đông, trong khoảng thời gian học tập của trẻ (từ 8h – 16h), tại các phòng học, nồng độ của benzen thay đổi trong khoảng giá trị từ 1,22 – 6,01 μg.m-3, đạt giá trị trung bình là 3,51 μg.m-3. Bên cạnh đó, ban tối và ban đêm (từ 18h – 6h

ngày hôm sau) là thời điểm không có người làm việc và học tập tại các trường mầm non, nồng độ của benzen dao động từ 1,62 – 6,86 μg.m-3 với giá trị trung bình đạt 3,79 μg.m-3 (bảng 3.2). Điều này chứng tỏ, sự có mặt của trẻ ở trường và các hoạt

động của các em trong giờ học không làm tăng nồng độ của benzen trong lớp học.

Bên cạnh đó, các giá trị nồng độ benzen ngoài trời thu được thấp hơn giới hạn phơi nhiễm trong 1 giờ (22 μg.m-3) theo quy chuẩn quốc gia QCVN6:2009/BTNMT áp

dụng cho không khí ngoài trời.

Tương tự, các giá trị nồng độ của etylbenzen và xylen trong lớp học vào khi

không có người học có giá trị tương đương so với thời gian có trẻ em học tập, cho

thấy không có nguồn phát thải đáng kể nào của etylbenzen và xylen từ hoạt động

của trẻ. Cụ thể, vào ban ngày, nồng độ trung bình của etylbenzen và m + p - xylen và o - xylen tương ứng là 3,09 μg.m-3, 4,10 μg.m-3, và 1,79 μg.m-3 trong khi các giá trị này thu được vào ban đêm lần lượt là 4,72 μg.m-3, 4,96 μg.m-3 và 1,81 μg.m-3.

Đối với toluen, giá trị nồng độ trung bình trong giờ học nhỏ hơn so với nồng độ thu được trong khoảng thời gian không có hoạt động của trẻ (13,71 μg.m-3 so với 21,57 μg.m-3). Điều này có thể liên quan tới việc cải tạo lại trường: sơn lại lan can bằng

sắt trong trường, mua bàn ghế mới, đồ chơi mới ở trường số 08 (S8), khi nhóm

nghiên cứu tiến hành lấy mẫu khí. Hoạt động tu sửa có thể là nguyên nhân gây ra sự

gia tăng nồng độ toluen trong không khí trong nhà. Khi tiến hành loại trừ tất cả các

kết quả của trường số 8 (S8) khỏi tập số liệu, nồng độ trung bình của toluen trong

giờ học giảm đáng kể và có giá trị gần với các mẫu khí thu được trong thời gian không có hoạt động học tập (7,58 μg.m-3 so với 8,16 μg.m-3 trong bảng 3.3). Điều

này tái khẳng định: sự có mặt của trẻ em trong lớp học không làm thay đổi nồng độ

của các hợp chất BTEX.

Bảng 3.3: Nồng độ các hợp chất BTEX trong không khí trong nhà ở 8 trƣờng

mầm non ở Hà Nội đƣợc thu thập vào mùa đông sau khi loại bỏ trƣờng S8

Trong khoảng thời gian diễn ra hoạt động học tập (8h – 16h)

GTNN (µg.m–3) GTLN (µg.m–3) Trung bình (µg.m–3) Trung vị (µg.m–3) Độ lệch (µg.m–3)

Benzen 1,22(0,86) 6,01(4,93) 3,71(2,57) 3,60(2,00) 1,94(1,48)

Toluen 1,59(0,26) 14,11(10,56) 7,58(4,22) 7,30(4,45) 4,49(4,02)

Etyl benzen 0,94(0,24) 6,34(2,77) 3,01(1,39) 3,23(1,27) 1,77(1,06)

m+p-xylen 1,93(0,57) 7,31(17,28) 3,90(3,77) 4,45(1,99) 2,34(5,59)

o-xylen 0,65(0,11) 3,25(1,66) 1,82(0,90) 2,04(0,95) 0,94(0,69)

Trong khoảng thời gian không có hoạt động học tập (18h – 6h ngày hôm sau)

GTNN (µg.m–3) GTLN (µg.m–3) Trung bình (µg.m–3) Trung vị (µg.m–3) Độ lệch (µg.m–3)

Benzen 1,62(0,03) 6,86(3,82) 3,89(1,78) 3,68(1,92) 1,61(1,19)

Toluen 1,19(0,20) 17,94(12,55) 8,16(4,10) 6,64(4,40) 6,25(4,07)

Etyl benzen 0,58(0,16) 3,78(3,54) 2,50(1,32) 2,67(1,31) 1,16(1,10)

m+p-xylen 1,27(0,35) 5,66(3,79) 3,67(1,79) 3,92(1,92) 1,41(1,17)

o-xylen 0,53(0,09) 2,16(1,41) 1,45(0,75) 1,54(0,90) 0,52(0,52)

* Ghi chú: Số liệu đặt trong ngoặc đơn là nồng độ các chất ô nhiễm trong không

khí ngoài trời.

GTLN, GTNN: lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất

Kết quả trong bảng 3.2 đã chỉ ra rằng: nồng độ của toluen và xylen trong

không khí ngoài trời các lớp học ở 9 trường mầm non đều có giá trị thấp hơn đều

thấp hơn giới hạn phơi nhiễm trong 1 giờ và 1 năm theo quy chuẩn quốc gia

QCVN6:2009/BTNMT (bảng 3.1) áp dụng cho không khí ngoài trời.

3.1.2. Nồng độ các chất ô nhiễm BTEX tại các trường mầm non ở Hà Nội vào

mùa hè.

Với mục tiêu nghiên cứu nồng độ các hợp chất BTEX theo mùa, chúng tôi đã

tiếp tục tiến hành lấy các mẫu không khí tại 7 trường mầm non trước đó để làm căn

cứ so sánh với kết quả đã đạt được ở mùa đông (bảng 3.2). Các kết quả phân tích

nồng độ BTEX trong không khí bên trong và bên ngoài lớp học tại 7 trường nầm

non trên địa bàn Hà Nội được thu thập vào mùa hè tiếp tục thể hiện dưới bảng 3.4.

Bảng 3.4: Nồng độ các hợp chất BTEX trong không khí trong nhà ở 7 trường mầm non tại Hà Nội được thu thập vào mùa hè

Trong khoảng thời gian diễn ra hoạt động học tập (8h – 16h)

GTNN (µg.m–3) GTLN (µg.m–3) Trung bình (µg.m–3) Trung vị (µg.m–3) Độ lệch (µg.m–3)

Benzen 0,66(0,12) 7,11(5,59) 2,39(1,99) 1,15(1,48) 2,64(1,79)

Toluen 1,98(0,26) 48,0(32,3) 21,9(7,17) 18,7(2,44) 15,0(11,40)

Etyl benzene 0,80(0,48) 29,6(7,87) 16,3(2,20) 19,3(0,90) 12,2(2,89)

m+p-xylen 0,93(0,56) 31,0(7,86) 14,4(2,17) 14,1(1,35) 11,2(2,66)

o-xylen 0,60(0,18) 10,0(5,20) 5,22(1,73) 5,56(0,84) 3,65(2,11)

Trong khoảng thời gian không có hoạt động học tập (18h – 6h ngày hôm sau)

GTNN (µg.m–3) GTLN (µg.m–3) Trung bình (µg.m–3) Trung vị (µg.m–3) Độ lệch (µg.m–3)

Benzen 0,45(0,12) 5,15(1,85) 1,87(0,95) 1,49(1,00) 1,57(0,67)

Toluen 5,99(0,28) 38,6(39,1) 19,7(7,7) 17,6(1,96) 11,2(14,1)

Ethyl benzen 1,34(0,35) 26,6(3,35) 13,3(1,65) 17,1(1,22) 8,63(1,24)

m+p-xylen 1,60(0,27) 25,9(6,03) 11,3(2,44) 13,4(1,31) 8,01(2,44)

o-xylene 0,62(0,18) 7,12(4,20) 3,89(1,75) 4,48(0,92) 2,06(1,75)

* Ghi chú: Số liệu đặt trong ngoặc đơn là nồng độ các chất ô nhiễm được thu thập

ở ngoài trời.

Đối với không khí trong lớp học, trong khoảng thời gian học tập của trẻ (từ

8h00 – 16h00), nồng độ của benzen, toluen, etylbenzen, m + p – xylen lần lượt nằm trong khoảng 0,86 – 4,93 μg.m-3, 0,26 – 129,2 μg.m-3, 0,24 – 2,77 μg.m-3, 0,57 – 17,3 μg.m-3 và 0,11 – 1,66 μg.m-3. Trong khi đó, các giá trị này thu được vào

khoảng thời gian không có hoạt động của con người (từ 18h ngày hôm trước tới 6h ngày hôm sau) lần lượt là: 0,03 – 3,82 μg.m-3, 0,2 – 195,4 μg.m-3, 0,16 – 32,6 μg.m- 3, 0,34 – 18,1 μg.m-3 và 0,09 – 5,79 μg.m-3.

Vào mùa hè, khi so sánh nồng độ trung bình của các hợp chất BTEX trong

không khí trong lớp học ở hai thời điểm (8h – 16h và 18h – 6h ngày hôm sau),

người ta thu được các kết quả tương tự với mùa đông. Cụ thể, nồng độ trung bình

của các hợp chất benzen, toluen, etylbenzen và m + p - xylen và o - xylen thu thập được trong giờ học tương ứng là 2,39 μg.m-3, 21,9 μg.m-3, 16,3 μg.m-3, 14,4 μg.m-3 và 5,22 μg.m-3 trong khi các giá trị này thu được khi không có hoạt động dạy học lần lượt là 1,87 μg.m-3, 19,7 μg.m-3, 13,3 μg.m-3, 11,3 μg.m-3 và 3,89 μg.m-3. Do đó,

ta có thể tiếp tục khẳng định: ở các thời điểm khác nhau, sự có mặt của trẻ em

không làm tăng nồng độ của các hợp chất BTEX.

Đối với không khí ngoài trời các lớp học, các kết quả trong bảng 3.3 cho

thấy: vào mùa hè, nồng độ của benzen, toluen và xylen trong không khí ngoài trời

các lớp học ở 7 trường mầm non đều có giá trị thấp hơn giới hạn phơi nhiễm trong 1

giờ theo quy chuẩn quốc gia QCVN6:2009/BTNMT.

Như vậy, ở hai mùa chính trong năm (mùa hè và mùa đông), nồng độ của các

hợp chất BTX trong không khí ngoài trời của các trường khảo sát đều có giá trị thấp

hơn giới hạn phơi nhiễm trong 1 giờ và 1 năm theo quy chuẩn quốc gia

QCVN6:2009/BTNMT (bảng 3.1).

Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng, các nguồn phát thải ngoài trời, đặc

biệt là các nguồn từ hoạt động của các phương tiện giao thông có thể so sánh giữa

các mùa khác nhau, điều này sẽ được phân tích kỹ hơn trong phần tiếp theo của luận

văn.

3.1.3. So sánh kết quả thu được ở hai mùa: mùa đông và mùa hè

Theo tổng cục thống kê Việt Nam, nhiệt độ không khí trung bình trong tháng

11 và 12/2017 lần lượt là 22,7oC và 18,1oC; tháng 5/2018 lần lượt là 29,5oC.

Từ các kết quả thu được trong bảng 3.2 và 3.3, ta thấy rằng giá trị trung bình

và trung vị của các chất mùa đông/mùa hè của các chất BTEX trong không khí

ngoài trời cho kết quả sau:

Bảng 3.5: So sánh giá trị trung bình và trung vị của các hợp chất BTEX theo mùa khác nhau

Mùa hè (μg.m-3) Mùa đông (μg.m-3)

Trong khoảng thời gian diễn ra học tập của trẻ (8h – 16h)

1,99 (1,48) B 2,59 (2,39)

7,17 (2,44) T 19,13 (4,82)

2,20 (0,90) E 1,39 (1,36)

2,17 (1,35) m+p-xylen 3,86 (2,49)

1,73 (0,84) o-xylen 0,98 (1,20)

Trong khoảng thời gian không có hoạt động học tập (18h – 6h ngày hôm sau)

0,95 (1,00) B 1,84 (1,92)

7,7 (1,96) T 25,4 (4,04)

1,65 (1,22) E 4,79 (1,31)

2,44 (1,31) m+p-xylen 3,60 (1,92)

1,75 (0,92) o-xylen 1,31 (0,90)

* Ghi chú: Số liệu đặt trong ngoặc đơn là giá trị trung vị của nồng độ các

chất ô nhiễm được thu thập ở ngoài trời.

Dễ dàng nhận thấy rằng, nồng độ các hợp chất benzen, toluen, etylbenzen và

tổng xylen trong không khí ngoài trời ở mùa đông có xu hướng cao hơn so với mùa

hè. Kết quả thu được trong nghiên cứu này phù hợp với các công trình đã công bố

[15, 22, 25]. Điều này có thể giải thích bởi các nguyên nhân sau:

+ Vào mùa đông, do nhiệt độ không khí thấp nên tốc độ khuếch tán không

khí chậm hơn so với mùa hè, làm cản trở sự quá trình pha loãng không khí, dẫn đến

sự tích tụ các chất ô nhiễm trong không khí [25].

+ Các phản ứng phân hủy các hợp chất BTEX bằng gốc OH diễn ra nhanh

hơn vào mùa hè (so với mùa đông) bởi cường độ bức xạ nhiệt lớn, nhiệt độ cao và

thời gian ban ngày dài hơn [25].

+ Do động cơ của các phương tiện giao thông bị lạnh hơn so với mùa hè nên

quá trình khởi động của động cơ sẽ phát ra nhiều các hợp chất VOCs hơn (trong đó

có các hợp chất BTEX) [25].

Để nghiên cứu một cách đầy đủ, toàn diện hơn về xu hướng của nồng độ các

hợp chất BTEX theo mùa, cần tiến hành thêm các mẫu phân tích vào mùa xuân và

mùa thu.

3.1.3. So sánh với kết quả trên thế giới

Để chỉ ra đặc điểm nguồn phát thải, nồng độ của các hợp chất BTEX trong

nhà của nghiên cứu này được sử dụng để so sánh với các nghiên cứu khác nhau trên

thế giới thông qua bảng 3.6.

Bảng 3.6: So sánh nồng độ trung bình của các hợp chất BTEX trong không khí

ngoài trời và trong nhà giữa các nghiên cứu trên thế giới

Tài Etyl m+p- Benzen Toluen o-xylen liệu benzen Xylen Trường học tham (µg.m–3) (µg.m–3) (µg.m–3) (µg.m–3) (µg.m–3) khảo

Không khí trong nhà (Indoor)

65 trường tiểu học ở trung 0,24-6,12 4,03 - 0,14-2,47 0,31 - 4,13 0,04-

tâm và ngoại ô thành phố 196,5 3,51 [9]

Eskişehir, Thổ Nhĩ Kỳ

Các trường tiểu học, khu 0,2-1,68 0,36-17,1 0,09-2,11 0,12-2,67 0,08- [23]

vực thành thị, Mỹ 1,05

Các trường mầm non, khu 0,34 ± 3,61 ± 1,01 ± 2,01 ± - [34]

vực nông thôn, Tây Ban 0,09 3,64 0,97 2,72

Nha*

Các trường mầm non khu 0,49±0,1 2,19±0,9 0,57±0,8 1,65±2,75 - [34]

vực thành thị, Tây Ban 1 0 9

Nha*

Trường mầm non và tiểu 0,68- 5,55- 1,01- 0,88-11,88 1,01- [14]

học thuộc khu vực thành 12,22 49,02 17,42 2,55

thị và công nghiệp, Hồng

Kông

Các trường tiểu học, khu 10,4 18,7 0,7 [26]

vực thành thị và nông

thôn, Thổ Nhĩ Kỳ (***)

Các trường trung học cơ 0,1-5,9 0,7-6,8 0,1-2,4 0,25-21,0 [8]

sở, khu vực thành thị và

nông thôn Italia

Các trường học, khu vực 1,8-5,7 5,6-369 1,3-20,4 3,2-75,4 [18]

thành thị, Bồ Đào Nha

(**)

Các trường tiểu học, khu 0,5 1,8 0,2 0,9 0,3 [38]

vực thành thị, USA (*)

Các trường tiểu học, khu 0,6 1,6-2,9 0,3-0,6 1,2-2,3 0,4-0,8 [6]

vực thành thị, USA

các trường mầm non, 0,7 – 7,1 1,2-125 0,6-25,1 1,3-15,1 0,5-4,7 luận

thành phố Hà Nội, Việt văn

nam này

Không khí ngoài trời (Outdoor)

65 trường tiểu học ở trung 0,34-3,00 0,01- 0,01-0,95 0,12-1,37 0,02- [9]

tâm và ngoại ô thành phố 23,09 0,83

Eskişehir, Thổ Nhĩ Kỳ

Trường mầm non và tiểu 0,42- 7,47- 0,26- 0,18-32,56 0,26- [14]

học thuộc khu vực thành 24,51 140,6 66,88 2,51

thị và công nghiệp, Hồng

Kông

Các trường tiểu học, khu 0,21-2,41 0,2-8,21 0,10-1,55 0,12-4,24 0,10- [34]

vực thành thị, USA 1,66

Các trường trung học cơ 0,4-1,0 0,7-5,6 0,2-1,7 0,41-2,4 [8]

sở, khu vực thành thị và

nông thôn Italia

Trường học, khu vực 3,2-11,2 6,4-40,6 1,8-9,0 3,8-43,8 [18]

thành thị, Bồ Đào Nha

(**)

Trường tiểu học, khu vực 0,5 1,0 0,1 0,4 0,1 [38]

thành thị, USA (*)

Trường tiểu học, khu vực 1,1-1,3 2,6-2,7 0,5-0,6 2,0-2,3 0,7-0,8 [6]

thành thị, USA

Trường tiểu học, khu vực 1,0-12,0 0,5-22,0 0,2-5,0 0,1-9,0 0,2-1,0 [26]

thành thị và nông thôn,

Thổ Nhĩ Kỳ.

Trường mầm non, khu vực 0,2-0,3 0,3-0,7 <0,1 <0,2 [34] -

nông thôn, Tây Ban Nha

Các trường mầm non, khu 0,5-0,8 1,0-1,4 0,1-0,2 0,2-0,4 [34] -

vực thành thị, Tây Ban

Nha

các trường mầm non, 0,0-4,9 0,2-195 0,2-32,6 0,3-18,1 0,1-5,8 luận

thành phố Hà Nội, Việt văn

nam này

* Các giá trị trung bình (Mean)

** Không có thông tin về loại trường (mầm non, tiểu học …)

*** Các giá trị trung vị (Median)

3.1.3.1. Đối với không khí ngoài trời (outdoor)

Đối với không khí ngoài trời, trong nghiên cứu này, nồng độ benzen trong khoảng 0,0 – 4,9 µg.m–3 tương đương với nồng độ benzen thu được tại 65 trường

học ở Eskisehir, Thổ Nhĩ Kỳ (từ 0,34 – 3,00 µg.m–3) [9] và cao hơn nồng độ quan sát được tại 8 trường học ở Italia (từ 0,4 – 1,0 µg.m–3) [8], 37 trường học ở Hoa Kỳ (đạt giá trị trung bình là 0,5 µg.m–3) [38], các trường mầm non ở khu vực nông thôn, và thành thị ở Tây Ban Nha (lần lượt là 0,2 – 0,3 µg.m –3 và 0,5 – 0,8 µg.m –3)

[34]. Tuy nhiên, nồng độ benzen trong nghiên cứu này thấp hơn so với ở Hồng Kông (từ 0,42 – 24,51 µg.m–3) [14], ở Thổ Nhĩ Kỳ (từ 1,0 - 12,0 µg.m–3) [26] và ở Bồ Đào Nha (3,2 – 11,2 µg.m–3) [18].

Cùng với benzen, toluen là một hóa chất được phát ra chủ yếu từ các hoạt

động giao thông [31]. Trong luận văn này, nồng độ toluen thu được trong không khí ngoài trời (từ 0,2 – 195 µg.m–3) tương đương các kết quả thu được tại Hồng Kông (từ 7,47 – 140,6 µg.m–3) [14] và cao hơn các kết quả thu được ở Italy (từ 0,7 – 5,6 µg.m–3) [8], ở Mỹ (giá trị trung bình đạt 1,0 µg.m–3) [38], ở Thổ Nhĩ Kỳ (từ 0,01 – 23,09 µg.m–3) [9] và ở khu vực thành thị Tây Ban Nha (từ 1,0 – 1,4 µg.m–3) [34].

Một cách tương tự, từ số liệu bảng 3.4 cho thấy, nồng độ các chất etyl benzen,

m+p-xylen và o-xylen trong không khí ngoài trời thu được ở luận văn này cho các

giá trị thấp hơn so với các trường mầm non ở Hồng Kông (là nơi có địa điểm lấy

mẫu đặt gần các khu công nghiệp) nhưng cao hơn so với các trường đến từ Châu Âu

(Italia, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha …) và Mỹ.

Nhìn chung, nồng độ các hợp chất BTEX trong không khí ngoài trời ở các

trường mầm non trong khu vực Hà Nội cao hơn so với nhiều thành phố khác trên

thế giới, và chỉ thấp hơn ở Hồng Kông nhưng vẫn thấp hơn giới hạn phơi nhiễm

trong 1 giờ và 1 năm theo quy chuẩn quốc gia QCVN6:2009/BTNMT (Bảng 3.1).

Điều này có thể liên quan đến mật độ các phương tiện giao thông lớn và nạn kẹt xe

diễn ra thường xuyên ở thành phố Hà Nội.

3.1.3.1. Đối với không khí trong nhà (indoor)

Đối với không khí trong nhà, nồng độ benzen ở nghiên cứu này nằm trong khoảng 0,7 – 7,1 (µg.m–3) tương đương với nồng độ benzen thu được tại 65 trường

học ở Eskisehir, Thổ Nhĩ Kỳ (từ 0,24 – 6,12 µg.m–3) [9]; các trường học ở Bồ Đào Nha (từ 1,8 – 5,7 µg.m–3) [18], các trường học ở Italia (từ 0,1 – 5,9 µg.m–3) [8].

Đồng thời, nồng độ benzen thu được thấp hơn so với 6 trường ở Hồng Kông (từ 0,68 – 12,22 µg.m–3) [14]; các trường tiểu học ở Thổ Nhĩ Kỳ (có giá trị trung vị đạt 10,4 µg.m–3) [26], và cao hơn so với các trường học ở Mỹ (từ 0,2 – 1,68 µg.m–3)

[23], các trường mầm non ở nông thôn và thành thị Tây Ban Nha (giá trị trung bình lần lượt đạt 0,34 ± 0,09 µg.m–3 và 0,49 ± 0,11 µg.m–3) [34].

Trong nghiên cứu này, nồng độ toluen trong không khí trong lớp học đạt giá trị từ 1,2 – 125 µg.m–3, chỉ thấp hơn so với kết quả thu được tại 65 trường học ở Eskisehir, Thổ Nhĩ Kỳ (từ 4,03 – 196,5 µg.m–3) [9] và cao hơn tất cả các trường còn

lại (kết quả thể hiện tại bảng 3.4).

Đối với các chất etyl benzen, m+p-xylen, o-xylen nồng độ thu được trong lớp học lần lượt có giá trị là 0,6 – 25,1 µg.m–3, 1,3 – 15,1 µg.m–3, 0,5 – 4,7 µg.m–3, đạt

giá trị cao nhất so với các trường so sánh (thể hiện trong bảng 3.4).

Cần lưu ý rằng, các so sánh này mang tính thời điểm và có tính tương đối do

số lượng mẫu thu thập còn ít. Để so sánh đầy đủ, chính xác, cần phải có nhiều

nghiên cứu hơn với số lượng mẫu phân tích lớn hơn, tần số lấy mẫu nhiều hơn (theo

4 mùa trong năm). Đồng thời, xem xét kỹ ảnh hưởng của các nguồn cục bộ (hút

thuốc lá, hoạt động cải tạo trường lớp …) tới nồng độ các chất BTEX trong lớp học.

3.2. Nhận diện nguồn phát thải

3.2.1. Tỷ lệ I/O (indoor/outdoor) của các hợp chất BTEX

Tỷ lệ I/O thường được dùng để xác định nguồn phát thải chất ô nhiễm trong

bầu không khí trong nhà. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tính toán tỷ lệ I/O của

các hợp chất BTEX khi có mặt trẻ em trong lớp học và các kết quả được trình bày

trong bảng 3.7:

Bảng 3.7: Tỷ lệ I/O của các chất BTEX khi có mặt trẻ em trong lớp học

Trường S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

Tỷ lệ I/O của các hợp chất thu đƣợc ở mùa đông

Benzen 1,22 3,29 1,22 3,87 2,19 1,30 0,93 1,48

Toluen 1,13 1,50 1,24 14,25 13,35 6,12 0,49 1,34

Etyl benzene 1,41 1,96 1,40 13,00 6,38 3,85 2,14 2,99 1,39

m+p-xylen 0,27 8,07 1,57 2,16 5,66 0,93 1,38 3,39 1,40

o-xylen 1,22 2,22 1,32 12,30 11,17 6,12 1,46 1,09 1,35

Tỷ lệ I/O của các hợp chất thu đƣợc ở mùa hè

Benzen - 1,73 5,15 1,15 1,86 0,53 1,32 1,27 -

Toluen 51,71 34,43 3,05 1,21 6,10 12,71 0,76 - -

Etyl benzene 31,67 52,04 1,10 1,86 5,96 24,58 3,04 - -

m+p-xylen 58,88 48,85 1,22 1,01 6,16 12,38 0,90 - -

o-xylen 30,19 29,67 0,92 0,58 1,13 5,02 1,41 - -

Khoảng trắng: là các mẫu đo không phát hiện được nồng độ các chất

Dấu “ - ”: không tiến hành lấy mẫu khí

Các kết quả từ bảng 3.7 được xử lý thống kê và mô tả như hình 3.1 và 3.2.

Hình 3.1: Tỷ lệ I/O của các hợp chất BTEX vào mùa đông, trong khoảng thời

gian học tập của trẻ em

Hình 3.2: Tỷ lệ I/O của các hợp chất BTEX vào mùa hè, trong khoảng thời gian

học tập của trẻ em

Kết quả phân tích ở mùa đông cho thấy: nồng độ benzen ở trong lớp học và

ngoài trời có rất gần nhau (giá trị I/O gần với 1) đã cho thấy nguồn phát thải trong

nhà của các hợp chất này là không đáng kể. Đối với toluen và o-xylen, giá trị trung

vị I/O của hợp chất này cao hơn một chút so với benzen và điểm tứ phân vị thứ 3

(75%) của tập số liệu lớn hơn 6, điều này cho thấy, nguồn phát thải toluen và o-

xylen từ các nguồn trong nhà là đáng kể. Đặc biệt, giá trị lớn nhất của giá trị I/O của

Toluen đạt được đạt giá trị 0,49 ở tại một trường học (S8) có diễn ra các hoạt động

tu sửa: sơn lại hành lang trường, thay bàn ghế mới. Điều này cho thấy, Toluen chủ

yếu ở bên ngoài trời và có thể thoát ra từ hoạt động sơn lại hành lang trường.

Toluen và o-xylen có thể được giải phóng qua các dung môi sơn [29, 31]. Bên cạnh

đó, etyl benzen và các đồng phân khác của xylen đã được phân tích và cho thấy ít

có mối liên hệ với các hợp chất có thể tìm thấy trong dung môi sơn [29, 30]. Bên

cạnh đó, giá trị I/O của toluen, etylbenzen, o-xylen ở trường (S3) và giá trị I/O của

toluen ở trường (S5) đạt trong khoảng 12 – 14, có thể liên quan đến hoạt động vẽ

tranh của các học sinh trong giờ học.

Ngược lại, vào mùa hè, tỷ lệ I/O của benzen hầu hết có giá trị lớn hơn 1 và

gần với 1, ngụ ý rằng nguồn phát thải benzen từ nguồn trong nhà là không đáng kể..

Đối với toluen, etylbenzen và các đồng phân của xylen cho thấy nguồn phát thải của

các chất này là nguồn từ trong nhà. Tỷ lệ I/O lớn trong khi nồng độ của các chất

TEX ở mùa hè thấp hơn mùa đông có thể liên quan đến phản ứng phân hủy các hợp

chất TEX trong không khí ngoài trời, dẫn đến nồng độ của chúng giảm và làm tăng

tỷ lệ I/O.

3.2.2. Tỷ lệ giữa các hợp chất BTEX và mối tương quan

3.2.2.1. Tỷ lệ giữa các hợp chất BTEX

Tỷ lệ nồng độ giữa các hợp chất BTEX là một thông số quan trọng để xác

định nguồn gốc phát thải của các hợp chất BTEX [21]. Các tỷ lệ nồng độ tương ứng

giữa các chiến dịch lấy mẫu gồm toluen/benzen (T/B), toluen/etylbenzen (T/E), m-

xylen/etylbenzen (m-X/E), m-xylen/p-xylen (m-X/p-X), m-xylen/o-xylen(m-X/o-X)

được thể hiện trong bảng 3.6.

Bảng 3.8: Tỷ lệ giữa các hợp chất BTEX theo mùa

Không khí ngoài trời

Thời gian diễn ra hoạt động dạy học Thời gian không có hoạt động dạy học

Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông

4,42±8,33 1,62±0,96 10,35±15,57 2,58±1,90 T/B

6,74±12,80 2,30±1,23 3,64±5,30 3,16±1,94 T/E

0,83±0,30 0,96±0,21 0,91±0,47 0,97±0,30 m-X/E

2,46±0,14 1,22±0,71 2,43±0,13 1,95±0,20 m/p-X

1,20±0,48 1,62±0,96 1,15±0,51 2,58±1,90 m/o-X

a. Tỷ lệ T/B

Đối với không khí ngoài trời, vào mùa đông, tỷ lệ T/B lần lượt là 1,62±0,96 và

2,58±1,90 ngụ ý rằng: nguồn phát thải benzen và toluen có nguồn gốc từ hoạt động

giao thông, kết quả này phù hợp với các công trình đã công bố [10]. Mặt khác, vào

mùa hè, tỷ lệ T/B cao hơn vào ban tối, khi không có hoạt động dạy học cao hơn so

với ban ngày (10,35±15,57 so với 4,42±8,33). Điều này có thể liên quan đến các

hoạt động xây dựng các công trình đặt sát cạnh các trường S8, S5. Cần chú ý rằng,

các hoạt động xây dựng vẫn diễn ra liên tục vào thời gian ban đêm, hoạt động của

các phương tiện xây dựng có thể đóng góp một lượng không nhỏ toluen và benzen

vào trong không khí ngoài trời.

Đối với không khí trong nhà, tỷ lệ T/B ở hai mùa thu được đều cao hơn so với

tỷ lệ T/B ngoài trời. Điều này có thể giải thích bởi các nguồn phát bên trong nhà

cung cấp một lượng toluen, benzen ổn định. Đồng thời, không khí trong nhà bị oxi

hóa ít hơn so với ngoài trời nên có thể dẫn tới tới tỷ lệ T/B trong nhà cao hơn so với

ngoài trời.

b. Tỷ lệ T/E

Đối với không khí ngoài trời, dễ dàng nhận thấy ở tỷ lệ T/E trung bình ở mùa

hè (6,74±12,80) có sự khác biệt so với tất cả các giá trị còn lại. Nguyên nhân của sự

khác biệt này có thể đến từ việc sơn lại tường và cải tạo các hành lang của trường học số 8, vì vậy nồng độ toluen tương ứng đạt 129 µg/m3. Khi bỏ qua tỷ lệ T/E của

trường học số 8, tỷ lệ T/E trung bình ở ngoài trời là 2,3±1,23 – phù hợp với các giá

trị 2,83±3,57 quan sát được đối với không khí trong nhà (bảng 3.6).

c. Tỷ lệ m-X/E

m-xylen và etyl benzen đều có mối tương quan tốt trong các mẫu khí thải từ

nguồn giao thông [21]. Trong khi đó, tỷ lệ m-X/E trung bình trong không khí ngoài

trời của cả hai mùa đều gần với 1 và đều ở giá trị thấp, phù hợp với các kết quả thu

được đối với không khí trong nhà. Điều đó chứng tỏ rằng, các khí thải từ hoạt động

giao thông khuếch tán tới các vị trí đo đã bị già hóa.

d. Tỷ lệ m/p-X

Tỷ lệ m/p-X trung bình trong không khí ngoài trời đều phù hợp với các giá trị

quan sát được trong không khí trong nhà. Hệ số tương quan giữa m-xylen và p- xylen cho kết quả tốt (R2 = 0,88) đã cho thấy chúng cùng phát ra từ hoạt động giao

thông. Kết quả thu được trong nghiên cứu này cũng phù hợp với các giá trị đã công

bố bởi nghiên cứu của Monod [21]

e. Tỷ lệ m/o-X

Tỷ lệ m/o-X ở cả hai mẫu khí trong nhà và ngoài trời (bảng 3.6) đều tương

đương với các giá trị đã công bố bởi Monod và các cộng sự [21]. Cùng với hệ số

tương quan cao giữa o-xylen và m-xylen được thể hiện trong bảng 3.7, đã cho thấy

o-xylen và m-xylen được phát thải từ nguồn chính là hoạt động giao thông.

3.2.2.2. Mối tương quan giữa các hợp chất BTEX

Để phân tích nguồn ngốc của các chất ô nhiễm BTEX, các kết quả phân tích

về mối tương quan giữa chúng được trình bày trong bảng 3.7.

Bảng 3.9: Hệ số tương quan Spearman giữa các hợp chất BTEX theo mùa

(giá trị ngoài dấu ngoặc đơn là mùa đông, trong dấu ngoặc đơn là giá trị mùa hè)

Không khí ngoài trời

T p-X m-X o-X B E

1(1) B

T 0,13(0,10) 1

E 0,14(0,83) 0,82(0,17) 1

p-X 1 0,40(0,57) 0,84(0,50) 0,94(0,85)

m-X 1 0,19(0,58) 0,73(0,50) 0,87(0,86) 0,88(1)

o-X 1 0,16(0,64) 0,75(0,20) 0,89(0,92) 0,89(0,82) 0,99(0,82)

Không khí trong nhà

B T p-X m-X o-X E

1 B

T 0,18(0,81) 1

E 1 0,04(0,56) 0,91(0,73)

p-X 1 0,28(0,76) 0,81(0,85) 0,95(0,94)

m-X 1 0,26(0,76) 0,83(0,86) 0,96(0,93) 1(1)

o-X 1 0,40(0,71) 0,71(0,85) 0,85(0,95) 0,97(0,99) 0,95(0,98)

Lưu ý: cả hai giá trị đều ở độ tin cậy thống kê > 0,95

Đối với không khí ngoài trời, toluen, etylbenzen, m-xylen, p-xylen, o-xylen có mối tương quan với nhau một các đáng kể (R2 = 0,75 – 1,00), như vậy, nguồn

phát thải chúng có thể từ các nguồn thải phổ biến: phương tiện giao thông… Tương

tự, đối với không khí trong nhà, mối tương quan của các chất trên tốt hơn so với

không khí ngoài trời (bảng 3.6).

Bên cạnh đó, tỷ lệ m-xylen và p-xylen có giá trị thay đổi từ 0,15 đến 2,33 đối với các mẫu khí ngoài trời, cùng mối tương quan giữa chúng cho kết quả tốt (R2 =

0,88), điều này cho thấy chúng được phát ra từ cùng một nguồn thải [21].

Với các mẫu khí trong nhà và ngoài trời, xylen và etylbenzen đều có mối tương quan rất tốt, giá trị R2 lần lượt dao động từ 0,85 – 0,96 và 0,87 – 0,94. Tỷ lệ

trung bình của m-xylen/etylbenzen (m-X/E) thu được trong giờ học và khi không có

trẻ em ở trường tương đương nhau đối với cả hai loại mẫu khí trong nhà và ngoài

trời, ngoài trời ở giá trị 1,00±0,20 (bảng 3.6). Kết quả này đã chỉ ra rằng, m-xylen

và etyl benzen được phát ra chủ yếu từ hoạt động của các phương tiện giao thông.

Kết quả trên được giải thích bởi: vị trí đặt mẫu không gần với nguồn phát thải trực

tiếp là các con đường và tuổi thọ trong khí quyển của m-xylen (11,8 giờ) ngắn hơn

đáng kể so với etylbenzen (1,6 ngày) [21]. Hai yếu tố trên đã dẫn đến việc giảm tỷ

lệ m-xylen và etylbenzen ở các tất cả các trường được nghiên cứu.

Tỷ lệ toluen/etylbenzen (T/E) dao động từ 1,24 – 6,76 kết hợp với mối tương quan tốt đối với các mẫu ngoài trời (R2 = 0,82) đã xác nhận nguồn phát thải giống

nhau (đều từ phương tiện giao thông) bởi chúng có tuổi thọ trong khí quyển là

tương đương nhau (1,9 ngày đối với toluen và 1,6 ngày đối với etylbenzen) [21].

Toluen và benzen không tương quan với nhau trong tất cả các mẫu trong lớp

và khi không có hoạt động dạy học trong khi tỷ lệ T/B trong mẫu các mẫu khí ngoài

trời nằm trong khoảng 0,71 – 5,76 và 0,73 – 5,48. Mối tương quan yếu giữa benzen

và toluen đã cho thấy có thể có những nguồn bổ sung khác ngoài hoạt động của giao

thông hoặc đốt cháy nhiên liệu, thậm chí có thể vì sự khác nhau về tuổi thọ trong

khí quyển của toluen và benzen đối với các gốc OH [13, 21].

3.3. Đánh giá rủi ro sức khỏe

Sử dụng công thức 2.4 và 2.5 cùng với các giá trị tương ứng đã nêu trong

mục 2.3.7.4. Tác giả đã tính toán nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe con người, thể

hiện trong bảng 3.8 và 3.9.

Bảng 3.10: Đánh giá ảnh hƣởng không gây ung thƣ và nguy cơ gây ung thƣ bởi

các hợp chất BTEX trong không khí trong nhà vào mùa đông (trong dấu ngoặc

đơn là mùa hè).

Ảnh hƣởng không gây ung Ảnh hƣởng gây ung thƣ Hợp Khoảng nồng độ (μg m−3) thƣ (HQ) (LCR) chất Max Min Mean

1,22-6,01 B

Max 4,0×10-5 (4,7×10-5) Min 8,1×10-6 (4,4×10-6) Mean 2,3×10-5 (1,6×10-5) (0,66-7,11)

1,59-63,4 0,013 0,000 0,003 T

(1,98 -48,0) (0,010) (0,000) (0,001)

0,94-6,34 0,006 0,001 0,003 E

(0,63-29,6) (0,030) (0,000) (0,004)

1,93-7,30 0,049 0,006 0,028 (m+p)

(0,93-30,9) (0,310) (0,009) (0,144) -X

0,65-3,25 0,033 0,013 0,018 o-X

(0,57-10,0) (0,010) (0,006) (0,052)

Bảng 3. 11: Đánh giá ảnh hƣởng không gây ung thƣ và nguy cơ gây ung thƣ

bởi các hợp chất BTEX trong không khí ngoài trời vào mùa đông (trong dấu

ngoặc đơn là mùa hè)

Khoảng Ảnh hƣởng không gây Ảnh hƣởng gây ung thƣ

ung thƣ (HQ) (LCR) Hợp chất

nồng độ (μg m−3) Max Min Mean

0,05-4,93 B

(0,09-5,59) Max 3,6×10-5 (16,2×10-5) Min 2,5×10-7 (26×10-7) Mean 1,3×10-5 (4,3×10-5)

0,20-195,4 0,039 0,000 0,004 T

(0,18-39,1) (0,008) (0,000) (0,001)

0,16-32,6 0,033 0,001 0,001 E

(0,32-7,87) (0,008) (0,000) (0,002)

0,34-18,1 0,181 0,002 0,012 (m+p)-X

(0,23-7,86) (0,08) (0,002) (0,023)

0,10-5,79 0,058 0,003 0,010 o-X

(0,10-5,20) (0,052) (0,001) (0,017)

Theo WHO, rủi ro gây ung thư (LCR) của benzen nằm trong khoảng từ 1×10-6 đến 1×10-5 trong khi giá trị khuyến cáo của USEPA < 10 – 6. Theo kết quả

trong bảng 3.6, LCR trung bình của bezen khi trẻ em tiếp xúc với không khí trong lớp học của các trường mầm non tại Hà Nội là 2,3×10-5, cao hơn giá trị khuyến nghị

của USEPA và WHO. Kết quả cho thấy: có nguy cơ gây ra rủi ro ung thư bởi

benzen khi tiếp xúc lâu dài với không khí của các trường mầm non khảo sát.

Giá trị HQ của các hợp chất TEX được thể hiện trong bảng 3.8. Nếu chỉ số

HQ cho các hợp chất này lớn hơn 1, có thể nói rằng nồng độ của chúng cao hơn

nồng độ tham chiếu của chất ô nhiễm đó (RfC) và sẽ gây hại cho con người khi tiếp

xúc. Khi đó, cần phải đánh giá rủi ro và xác định những người đã tiếp xúc với khí

thải chứa các hợp chất đó. Nếu chỉ số HQ nhỏ hơn 1, người tiếp xúc sẽ không bị

ảnh hưởng sức khỏe khi tiếp xúc với bầu không khí đó. Trong nghiên cứu này, chỉ

số HQ của tất cả các hợp chất TEX đều thấp hơn 1. Điều này cho thấy nguy cơ

không gây ung thư (HQ) của các hợp chất TEX là không đáng kể đối với các trẻ em

tại các trường mầm non đã được khảo sát trên địa bàn Hà Nội.

KẾT LUẬN

Nghiên cứu này được thực hiện ở trong và bên ngoài lớp học tại 9 trường

mầm non trên địa bàn Thành phố Hà Nội với mục đích tìm ra nguồn phát thải của

các hợp chất BTEX và đánh giá ảnh của chúng đến sức khỏe của trẻ mầm non đang

học tập và hoạt động tại đây. Đề tài đã thu được một số kết quả như sau:

1. Đã tiến hành phân tích các hợp chất BTEX bằng phương pháp sắc ký khí

kết hợp với đầu dò phổ khối (GC-MS) với dung môi là CS2.

2. Nồng độ các chất BTEX ở các trường mầm non tại Hà Nội ở mùa đông có

xu hướng cao hơn so với mùa hè

3. Tất cả các giá trị nồng độ benzen trong không khí ngoài trời lớp học đều

thấp hơn giới hạn phơi nhiễm trong 1 giờ và 1 năm theo quy chuẩn quốc gia

QCVN6:2009/BTNMT. Rủi ro gây ung thư (LCR) của benzen trong không khí lớp học của các trường mầm non tại Hà Nội là 2,3×10-5 cao hơn giá trị khuyến nghị của

USEPA và WHO. Kết quả cho thấy: có nguy cơ gây ra rủi ro ung thư bởi benzen

khi tiếp xúc lâu dài với không khí của các trường mầm non khảo sát. Mặt khác, kết

quả phân tích rủi ro không gây ung thư (HQ) của các hợp chất TEX là không đáng

kể. 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.

4. Sử dụng phương pháp phân tích thống kê và các hệ số tỷ lệ giữa các hợp

chất để chứng minh rằng: không có nguồn phát thải benzen một cách đáng kể trong

lớp học ở tất cả các trường mầm non được khảo sát. Sự hiện diện của toluen,

etylbenzen và xylen trong nhà có thể liên quan đến các dung môi từ hoạt động sửa

chữa: cải tạo hành lang trường, … Bên cạnh đó, toluen, etylbenzen và xylen có

nguồn gốc chủ yếu từ hoạt động của các phương tiện giao thông.

5. Để có đánh giá tổng quan hơn về ảnh hưởng của các hợp chất BTEX 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.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Ban soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí, Bộ tài

nguyên và môi trường (2009), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất độc

hại trong không khí xung quanh. QCVN 06:2009/BTNMT.

2. Nguyễn Công Tập (2015), Luận văn Thạc Sĩ, Đánh giá mức độ ô nhiễm BTEX

trong không khí khu vực dân cư thuộc quận Hai Bà Trưng, thành phố Hà Nội,

Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đại Học Quốc Gia Hà Nội.

3. Nguyễn Thu Hương (2017), Đồ án tốt nghiệp, Nghiên cứu sự hiện diện các hợp

chất BTEX trong môi trường không khí trong nhà tại các tòa chung cư tại Hà

Nội và bước đầu đánh giá rủi ro sức khỏe, Đại học Bách Khoa Hà Nội.

4. Trần Hồng Côn, Đồng Kim Loan (2015), Cơ sở công nghệ xử lý khí thải: NXB

Đại học Quốc gia Hà Nội.

5. Trần Thị Hiền (2012), Luận Văn thạc Sĩ, Diễn biến nồng độ BTEX trong không

khí ven các trục giao thông chính ở TP. Hồ Chí Minh năm 2010, Đại Học Quốc

Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh.

Tiếng Anh

6. Adgate J. L., Church T. R., Ryan A. D., Ramachandran G., Fredrickson A. L.,

Stock T. H., et al. (2004), "Outdoor, indoor, and personal exposure to VOCs in

children", Environmental health perspectives, 112, 1386-1392.

7. Braniš M., Safránek J., Hytychová A. (2010), "Indoor and outdoor sources of

size-resolved mass concentration of particulate matter in a school gym-

implications for exposure of exercising children", Environ Sci Pollut Res, 18, 598

- 609.

8. de Gennaro G., Farella G., Marzocca A., Mazzone A., Tutino M. (2013), "Indoor

and outdoor monitoring of volatile organic compounds in school buildings:

Indicators based on health risk assessment to single out critical issues",

International journal of environmental research and public health, 10, 6273-

6291.

9. Demirel G., Özden Ö., Döğeroğlu T., Gaga E. O. (2014), "Personal exposure of

primary school children to BTEX, NO2 and ozone in Eskişehir, Turkey:

Relationship with indoor/outdoor concentrations and risk assessment", Science of

the total environment, 473, 537-548.

10. El-Hashemy M. A., Ali H. M. (2018), "Characterization of BTEX group of

VOCs and inhalation risks in indoor microenvironments at small enterprises",

Science of The Total Environment, 645, 974-983.

11. EPA (2011), Highlights of the Exposure Factors Handbook. USA.

12. Esplugues A., Ballester F., Estarlich M., Llop S., Fuentes-Leonarte V., Mantilla

E., et al. (2010), "Indoor and outdoor air concentrations of BTEX and

determinants in a cohort of one-year old children in Valencia, Spain", Science of

the total environment, 409, 63-69.

13. Gelencsér A., Siszler K., Hlavay J. (1997), "Toluene− benzene concentration

ratio as a tool for characterizing the distance from vehicular emission sources",

Environmental Science & Technology, 31, 2869-2872.

14. Guo H., Lee S., Li W., Cao J. (2003), "Source characterization of BTEX in

indoor microenvironments in Hong Kong", Atmospheric Environment, 37, 73-82.

15. Ho K., Lee S., Guo H., Tsai W. (2004), "Seasonal and diurnal variations of

volatile organic compounds (VOCs) in the atmosphere of Hong Kong", Science

of the Total Environment, 322, 155-166.

16. Liu Q., Liu Y., Zhang M. (2013), "Personal exposure and source characteristics

of carbonyl compounds and BTEXs within homes in Beijing, China", Building

and Environment, 61, 210-216.

17. Majumdar D., Mukherjee A., Mukhopadhaya K., Sen S. (2012), "Variability of

BTEX in residential indoor air of Kolkata metropolitan city", Indoor and Built

Environment, 21, 374-380.

18. Martins A. O., Silva G. V., Fernandes E. O., Nunes T., Valente J., Costa A. M.,

et al., "Indoor/Outdoor environment in Portuguese schools," presented at the 11th

International Conference on Indoor Air Quality and Climate, Copenhaga,

Denmark - Paper ID: 678, 2008.

19. Miller L., Xu X., Wheeler A., Atari D. O., Grgicak-Mannion A., Luginaah I.

(2011), "Spatial variability and application of ratios between BTEX in two

Canadian cities", The Scientific World Journal, 11, 2536-2549.

20. 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, 601-609.

21. Monod A., Sive B. C., Avino P., Chen T., Blake D. R., Rowland F. S. (2001),

"Monoaromatic compounds in ambient air of various cities: a focus on

correlations between the xylenes and ethylbenzene", Atmospheric Environment,

35, 135-149.

22. Na K., Kim Y. P. (2001), "Seasonal characteristics of ambient volatile organic

compounds in Seoul, Korea", Atmospheric Environment, 35, 2603-2614.

23. Raysoni A. U., Stock T. H., Sarnat J. A., Chavez M. C., Sarnat S. E., Montoya

T., et al. (2017), "Evaluation of VOC concentrations in indoor and outdoor

microenvironments at near-road schools", Environmental pollution, 231, 681-

693.

24. Sigsby J. E., Tejada S., Ray W., Lang J. M., Duncan J. W. (1987), "Volatile

organic compound emissions from 46 in-use passenger cars", Environmental

science & technology, 21, 466-475.

25. Singh R., Gaur M., Shukla A. (2016), "Seasonal and spatial variation of BTEX

in ambient air of Delhi", Journal of Environmental Protection, 7, 670.

26. Sofuoglu S. C., Aslan G., Inal F., Sofuoglu A. (2011), "An assessment of indoor

air concentrations and health risks of volatile organic compounds in three primary schools", International journal of hygiene and environmental health,

214, 36-46.

27. Tiwari V., Hanai Y., Masunaga S. (2010), "Ambient levels of volatile organic

compounds in the vicinity of petrochemical industrial area of Yokohama, Japan",

Air Quality, Atmosphere & Health, 3, 65-75.

28. Truc V. T. Q., Oanh N. T. K. (2007), "Roadside BTEX and other gaseous air

pollutants in relation to emission sources", Atmospheric Environment, 41, 7685-

7697.

29. U.S Department of Health and Human Services (2007), Toxicological Profile

for Xylene. US: Agency for Toxic Substances and Disease Registry.

30. U.S Department of Health and Human Services (2007), Toxicological Profile

for Ethylbenzene. US: Agency for Toxic Substances and Disease Registry.

31. U.S Department of Health and Human Services (2007), Toxicological Profile

for Toluene. US: Agency for Toxic Substances and Disease Registry.

32. U.S Department of Health and Human Services (2007), Toxicological Profile

for Benzene. US: Agency for Toxic Substances and Disease Registry.

33. USEPA (2009), Integrated Risk Information System (IRIS) Online Database.

http://cfpubepagov/ncea/iris/indexcfm.

34. Villanueva F., Tapia A., Lara S., Amo-Salas M. (2018), "Indoor and outdoor air

concentrations of volatile organic compounds and NO2 in schools of urban,

industrial and rural areas in Central-Southern Spain", Science of the Total

Environment, 622, 222-235.

35. Wallace L. A., Pellizzari E. D., Hartwell T. D., Whitmore R., Sparacino C.,

Zelon H. (1986), "Total Exposure Assessment Methodology(TEAM) study:

Personal exposures, indoor-outdoor relationships, and breath levels of volatile

organic compounds in New Jersey", Environment International, 12, 369-387.

36. WHO-Euro (2004), Health aspects of air pollution results from the WHO

project: systematic review of health aspects of air pollution in Europe.

37. World Health Organization (2004), Indoor Air Thematic Briefing 1.

Switzerland: Marketing and Dissemination.

38. Zhong L., Su F.-C., Batterman S. (2017), "Volatile organic compounds (VOCs)

in conventional and high performance school buildings in the US",

International journal of environmental research and public health, 14, 100.

PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Xây dựng đƣờng chuẩn

2500000

2000000

y = 2204.8x + 4376.2 R² = 0.9986

1500000

a e r a

1000000

500000

200

400

600

800

1000

nồng độ (ppb)

Đường ngoại chuẩn của Toluene

Hình 2.15: Đường ngoại chuẩn của Toluen

2500000

2000000

y = 1454.4x - 22308 R² = 0.9992

1500000

a e r a

1000000

500000

500

1000

1500

2000

nồng độ (ppb)

Đường ngoại chuẩn của Ethyl benzene

Hình 2.16: Đường ngoại chuẩn của Etyl benzen

2000000

1500000

y = 1168.2x - 14208 R² = 0.9992

1000000

a e r a

500000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

nồng độ (ppb)

Đường ngoại chuẩn của p-xylene

Hình 2.17: Đường ngoại chuẩn của p-xylene

y = 1173.3x - 11092 R² = 0.9993

a e r a

1800000 1600000 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0

200

400

600

800

1000

1200

1400

nồng độ (ppb)

Đường ngoại chuẩn của m-xylene

Hình 2.18: Đường ngoại chuẩn của m-xylene

y = 1085.4x - 404.41 R² = 0.9999

a e r a

1800000 1600000 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0

500

1000

1500

2000

nồng độ (ppb)

Đường ngoại chuẩn của o-xylene

Hình 2.19: Đường ngoại chuẩn của o-xylene

Phụ lục 2: Mẫu phiếu thu thập thông tin

2.1. Mẫu phiếu thu thập mẫu thực vào mùa đông (Tháng 11-12/2017)

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S1 - 2017

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Hoàng Mai – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 15/11/2017

- 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: 40m2

- Số lượng học sinh: 18

- Phòng học đặt ở tầng: 2

- 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 và hành lang lớp học được lau 3 lần/ngày vào các thời điểm

7h30, 11h và 17h00

3. Bên ngoài lớp học

- Tầng 1: Diễn ra hoạt động vẽ tranh của học sinh

- Sân trường: Diễn ra hoạt động của trẻ tại khu vui chơi.

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S2 - 2017

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Hoàng Mai – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 16/11/2017

- 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

2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: 45m2

- Số lượng học sinh: 25

- Phòng học đặt ở tầng: 1

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 01 cửa sổ (đóng),

02 cửa chính (đóng)

- 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 tô màu và nghe kể chuyện

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau trước, và sau giờ học của trẻ (7h30 và 16h30)

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: Diễn ra hoạt động vui chơi tại vườn trẻ vào giờ ra chơi

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S3 - 2017

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Thanh Xuân – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 17/11/2017

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 30 năm

Vị trí: trường đặt giữa khu khu dân cư và cách đường lớn khoảng 150m – nơi

có mật độ phương tiện giao thông lớn. Gần công ty Thuốc lá Thăng Long

Tại thời điểm đo, nhà trường vừa trang bị toàn bộ bàn ghế (gỗ) mới cho các

lớp học.

- Bếp ăn trong trường:  có  không có

2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: 40 m2

- Số lượng học sinh: 20

- Phòng học đặt ở tầng: 2

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 02 cửa sổ (đóng),

02 cửa chính (đóng)

- 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 nghe kể chuyện, vẽ tranh trong lớp.

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau vào lúc 7h15 và 17h00

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: không có hoạt động

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S4 – 2017

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Thanh Xuân – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 21/11/2017

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 30 năm

Vị trí: trường đặt giữa khu khu dân cư và cách đường lớn khoảng 800m – nơi

có mật độ phương tiện giao thông lớn. Gần công ty Thuốc lá Thăng Long

Tại thời điểm đo, nhà trường vừa thay toàn bộ bàn ghế (gỗ) mới cho các lớp

học, sơn lại tường ở bên trong và bên ngoài các lớp học (tháng 8/2017)

- Bếp ăn trong trường:  có  không có

2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: khoảng 40 m2

- Số lượng học sinh: 25

- Phòng học đặt ở tầng: 2

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 02 cửa sổ (đóng),

02 cửa chính (đóng)

- 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 học tiếng anh, cắt dán thủ công.

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau vào lúc 7h00 và 17h00

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: không có hoạt động

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S5 – 2017

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Đống Đa – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 22/11/2017

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 20 năm

Vị trí: trường đặt giữa khu khu đô thị và cách phố Tây Sơn khoảng 250m –

nơi có mật độ phương tiện giao thông lớn.

Trường được đặt giữa khu dân cư, không có sân chơi cho trẻ em, sát cạnh

trường là công trình xây dựng đang thi công

- Bếp ăn trong trường:  có  không có

2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: khoảng 30 m2

- Số lượng học sinh: 15

- Phòng học đặt ở tầng: 1

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 01 cửa sổ (đóng),

02 cửa chính (đóng)

- Chất liệu sàn nhà: Sàn đá hoa được phủ các tấm xốp.

- 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 học tiếng anh, vẽ tranh

- Mô tả khác: ................................................................................................................

3. Bên ngoài lớp học

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S6 – 2017

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Cầu Giấy – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 23/11/2017

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 16 năm

Vị trí: trường đặt giữa khu khu dân cư và cách đường Hoàng Quốc Việt

khoảng 100m – 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: khoảng 40 m2

- Số lượng học sinh: 22

- Phòng học đặt ở tầng: 1

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 02 cửa sổ (đóng),

01 cửa chính (đóng)

- 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 bài, cắt ghép thủ công, chơi trò chơi

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau vào khoảng 7h00 và 17h00

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: không có hoạt động

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S7 – 2017

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Hoàng Mai – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 21/12/2017

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 5 năm

Vị trí: trường đặt giữa khu khu dân cư và cách đường Tam Trinh khoảng

100m – 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: khoảng 30 m2

- Số lượng học sinh: 15

- Phòng học đặt ở tầng: 2

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): Toàn bộ cửa bằng

kính (đóng)

- Chất liệu sàn nhà: Sàn gỗ

- Sử dụng điều hòa (số lượng, có sử dụng hay không sử dụng): 01 điều hòa ở tình

trạng tắt.

- Hoạt động diễn ra tại thời điểm đo: Trẻ học tạo hình bằng đất nặn, chuẩn bị cho

hoạt động đón Giáng sinh

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau vào khoảng thời gian: 7h30, 11h, 17h

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: không có hoạt động

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S8 – 2017

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Hai Bà Trưng – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 22/12/2017

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 1 năm, toàn bộ bàn ghế và dụng

cụ học tập đều mới được trang bị

Vị trí: trường đặt giữa khu khu dân cư và cách đường lớn khoảng 100m – nơi

có mật độ phương tiện giao thông lớn.

Sát cạnh trường là công trình xây dựng nhà cao tầng đang thi công.

- Bếp ăn trong trường:  có  không có

2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: khoảng 30 m2

- Số lượng học sinh: 10

- Phòng học đặt ở tầng: 2

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): Toàn bộ cửa bằng

kính (đóng)

- Chất liệu sàn nhà: Sàn gỗ

- Sử dụng điều hòa (số lượng, có sử dụng hay không sử dụng): 02 điều hòa hai

chiều ở tình trạng bật để giữ ấm cho phòng.

- Hoạt động diễn ra tại thời điểm đo: Trẻ học học tiếng anh, học thủ công, trang trí

lớp học để chào đón giáng inh

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau khoảng 2h/lần, bắt đầu từ 7h00

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: không có hoạt động

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S9 – 2017

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Ba Đình – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 25/12/2017

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 10 năm,

Vị trí: trường đặt giữa khu khu dân cư và cách đường lớn khoảng 200m

- Bếp ăn trong trường:  có  không có

2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: khoảng 30 m2

- Số lượng học sinh: 25

- Phòng học đặt ở tầng: 1

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 02 cửa chính

(đóng), 02 cửa sổ (đóng)

- Chất liệu sàn nhà: Sàn gỗ

- Sử dụng điều hòa (số lượng, có sử dụng hay không sử dụng): 01 điều hòa hai

chiều ở tình trạng bật để giữ ấm cho phòng.

- Hoạt động diễn ra tại thời điểm đo: Trẻ học học tiếng anh, tổ chức trò chơi trong

lớp học.

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau vào các thời điểm 7h00, 11h00 và 17h00

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: không có hoạt động

2.2. Mẫu phiếu thu thập mẫu thực vào mùa hè (Tháng 5/2018)

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S2 – 2018

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Hoàng Mai – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 17/05/2018

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 15 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

2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: 45m2

- Số lượng học sinh: 25

- Phòng học đặt ở tầng: 1

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 01 cửa sổ (đóng),

02 cửa chính (đóng)

- 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 bật.

- Hoạt động diễn ra tại thời điểm đo: Trẻ học tập tô và tập viết

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau trước, và sau giờ học của trẻ (7h30 và 16h30)

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: Diễn ra hoạt động vui chơi tại vườn trẻ vào giờ ra chơi

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S3 – 2018

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Thanh Xuân – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 15/5/2018

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 31 năm

Vị trí: trường đặt giữa khu khu dân cư và cách đường lớn khoảng 150m – nơi

có mật độ phương tiện giao thông lớn. Gần công ty Thuốc lá Thăng Long

- Bếp ăn trong trường:  có  không có

2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: 40 m2

- Số lượng học sinh: 20

- Phòng học đặt ở tầng: 2

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 02 cửa sổ (đóng),

02 cửa chính (đóng)

- 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 hoạt động.

- Hoạt động diễn ra tại thời điểm đo: trẻ tập viết chữ, chơi trò chơi tập thể.

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau vào lúc 7h15 và 17h00

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: không có hoạt động

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S4 – 2018

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Thanh Xuân – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 16/5/2018

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 31 năm

Vị trí: trường đặt giữa khu khu dân cư và cách đường lớn khoảng 800m – nơi

có mật độ phương tiện giao thông lớn. Gần công ty Thuốc lá Thăng Long

- Bếp ăn trong trường:  có  không có

2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: khoảng 40 m2

- Số lượng học sinh: 23

- Phòng học đặt ở tầng: 2

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 02 cửa sổ (đóng),

02 cửa chính (đóng)

- 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 hoạt động.

- Hoạt động diễn ra tại thời điểm đo: Trẻ tập viết, tập hát, nặn đồ chơi.

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau vào lúc 7h00 và 17h00

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: không có hoạt động

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S5 – 2018

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Đống Đa – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 15/5/2018

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 21 năm

Vị trí: trường đặt giữa khu khu đô thị và cách phố Tây Sơn khoảng 250m –

nơi có mật độ phương tiện giao thông lớn.

Trường được đặt giữa khu dân cư, không có sân chơi cho trẻ em. Ở sát cạnh

trường là công trình xây dựng đang tiếp tục thi công

- Bếp ăn trong trường:  có  không có

2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: khoảng 30 m2

- Số lượng học sinh: 20

- Phòng học đặt ở tầng: 1

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 01 cửa sổ (đóng),

02 cửa chính (đóng)

- Chất liệu sàn nhà: Sàn đá hoa

- Sử dụng điều hòa (số lượng, có sử dụng hay không sử dụng): 02 điều hòa ở tình

trạng sử dụng.

- Hoạt động diễn ra tại thời điểm đo: Trẻ làm đồ chơi

- Mô tả khác: ................................................................................................................

3. Bên ngoài lớp học

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S6 – 2018

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Cầu Giấy – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 18/05/2018

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 17 năm

Vị trí: trường đặt giữa khu khu dân cư và cách đường Hoàng Quốc Việt

khoảng 100m – 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: khoảng 40 m2

- Số lượng học sinh: 20

- Phòng học đặt ở tầng: 1

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 02 cửa sổ (đóng),

01 cửa chính (đóng)

- 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 hoạt động.

- Hoạt động diễn ra tại thời điểm đo: Trẻ học bài, cắt ghép thủ công, chơi trò chơi

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau vào khoảng 7h00 và 17h00

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: không có hoạt động

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S7 – 2018

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Hoàng Mai – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 21/5/2018

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 6 năm

Vị trí: trường đặt giữa khu khu dân cư và cách đường Tam Trinh khoảng

100m – 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: khoảng 30 m2

- Số lượng học sinh: 22

- Phòng học đặt ở tầng: 1

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): Toàn bộ cửa bằng

kính (đóng)

- 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 hoạt động.

- Hoạt động diễn ra tại thời điểm đo: Trẻ tập viết, tập hát

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau vào khoảng thời gian: 7h30, 11h, 17h

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: không có hoạt động

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S8

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Hai Bà Trưng – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 21/05/2018

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 2 năm, toàn bộ bàn ghế và dụng

cụ học tập đều mới.

Vị trí: trường đặt giữa khu khu dân cư và cách đường lớn khoảng 100m – nơi

có mật độ phương tiện giao thông lớn.

Sát cạnh trường là công trình xây dựng nhà cao tầng đang thi công.

- Bếp ăn trong trường:  có  không có

2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: khoảng 30 m2

- Số lượng học sinh: 15

- Phòng học đặt ở tầng: 2

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): Toàn bộ cửa bằng

kính (đóng)

- Chất liệu sàn nhà: Sàn gỗ

- Sử dụng điều hòa (số lượng, có sử dụng hay không sử dụng): 02 điều hòa đang

hoạt động

- Hoạt động diễn ra tại thời điểm đo: Trẻ học học tiếng anh, học thủ công, trang trí

lớp học để chào đón giáng inh

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau khoảng 2h/lần, bắt đầu từ 7h00

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: không có hoạt động

PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN

ĐỊA ĐIỂM THU THẬP CÁC MẪU THỰC TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1. Thông tin về trƣờng học

- Ký hiệu trường: S8

- Cấp học: (THPT, THCS, Tiểu học, mầm non): Mầm non

- Địa chỉ: Quận Ba Đình – Thành phố Hà Nội

- Ngày lấy mẫu: 25/12/2017

- Mô tả vị trí trường: (khuôn viên, vị trí so với đường lớn, …)

Trường được xây dựng và đưa vào sử dụng 10 năm,

Vị trí: trường đặt giữa khu khu dân cư và cách đường lớn khoảng 200m

- Bếp ăn trong trường:  có  không có

2. Bên trong lớp học (Indoor) - Diện tích phòng học: khoảng 30 m2

- Số lượng học sinh: 25

- Phòng học đặt ở tầng: 1

- Số lượng cửa và tình trạng sử dụng tại thời điểm đo (đóng/mở): 02 cửa chính

(đóng), 02 cửa sổ (đóng)

- Chất liệu sàn nhà: Sàn gỗ

- Sử dụng điều hòa (số lượng, có sử dụng hay không sử dụng): 02 điều hòa đang

hoạt động.

- Hoạt động diễn ra tại thời điểm đo: Trẻ học học tiếng anh, tổ chức trò chơi trong

lớp học.

- Mô tả khác: Sàn nhà được lau vào các thời điểm 7h00, 11h00 và 17h00

3. Bên ngoài lớp học

- Sân trường: không có hoạt động

Phụ lục 3: Kết quả phân tích mẫu thực

3.1. Kết quả phân tích nồng độ các hợp chất BTEX trong nhà và trong không khí ngoài trời ở 9 trường mầm non vào mùa đông

Benzen Toluen Etyl benzen m+p-Xylen o-Xylen

(µg.m–3) (µg.m–3) (µg.m–3) (µg.m–3) (µg.m–3)

Trong khoảng thời gian diễn ra hoạt động học tập (8h – 16h)

S1 6,01(4,93) 8,91(7,90) 3,90(2,77) 4,69(17,28) 2,03(1,66)

S2 5,69(1,73) 6,67(4,45) 3,29(1,68) 5,38(2,49) 2,67(1,20)

S3 3,87(3,18) 6,44(5,18) 3,59(2,56) 4,20(3,05) 2,05(1,55)

S4 3,33(0,86) 12,91(0,91) 6,34(0,49) 7,31(091) 3,25(0,26)

S5 1,36(0,16) 1,4(0,64) 0,69(0,46) 1,42(1,15) 0,48(0,21)

S6 1,22(2,00) 1,59(0,26) 0,94(0,24) 1,93(0,57) 0,65(0,11)

S7 1,78(1,37) 7,92(nd) 1,83(0,86) 2,33(1,49) 1,02(0,70)

2,57(2,78) 63,39(129,24) 4,06(1,36) 4,24(4,58) 1,76(1,61) S8

5,75(3,89) 14,11(10,56) 3,18(2,29) 5,38(3,84) 2,18(1,62) S9

Trong khoảng thời gian không có hoạt động học tập (18h – 6h ngày hôm sau)

4,59(2,58) 6,14(4,86) 2,15(1,69) 3,07(2,46) 1,41(1,22) S1

4,09(1,92) 5,03(2,03) 2,73(1,24) 4,53(1,92) 1,79(0,90) S2

6,86(1,31) 7,13(4,40) 3,40(1,31) 5,66(1,76) 2,16(0,90) S3

2,56(1,32) 12,72(0,94) 3,78(0,39) 1,40(0,26) 3,26(0,50 S4

3,22(0,73) 2,56(0,57) 1,14(0,35) 2,37(0,64) 0,88(0,16) S5

1,62(0,03) 1,19(0,20) 0,58(0,16) 1,27(0,34) 0,53(0,09) S6

4,95(3,82) 16,17(6,28) 3,61(3,54) 3,79(2,33) 1,41(1,02) S7

2,98(2,35) 125,29(195,35) 25,12(32,59) 15,23(18,08) 4,71(5,79) S8

3,28(2,53) 17,94(12,55) 2,61(1,86) 3,52(2,62) 1,41(1,09) S9

* Ghi chú: - nd: non-detect: không phát hiện

- trong ngoặc đơn là nồng độ các chất tương ứng trong không khí ngoài trời

3.2. Kết quả phân tích nồng độ các hợp chất BTEX trong nhà và trong không khí

ngoài trời ở 7 trường mầm non vào mùa hè

Benzen Toluen Etyl benzen m+p-Xylen o-Xylen

(µg.m–3) (µg.m–3) (µg.m–3) (µg.m–3) (µg.m–3)

Trong khoảng thời gian diễn ra hoạt động học tập (8h – 16h)

S2 1,15(2,83) 18,69(3,84) 19,25(4,45) 14,12(2,80) 5,56(4,27)

S3 0,01(1,48) 26,96(1,59) 29,18(0,97) 21,68(1,35) 7,74(0,84)

S4 0,66(5,59) 10,06(9,16) 10,17(7,87) 8,83(7,86) 3,48(5,20)

S5 7,11(1,66) 47,99(0,56) 32,67(0,20) 30,97(0,36) 9,99(0,10)

S6 5,19(0,09) 30,83(0,26) 29,61(0,19) 22,41(0,38) 8,15(0,11)

S7 0,66(0,91) 1,98(2,44) 0,63(0,48) 0,93(0,65) 0,57(0,39)

S8 1,17(1,39) 16,68(32,31) 1,56(0,90) 1,77(1,76) 1,03(1,24)

Trong khoảng thời gian không có hoạt động học tập (18h – 6h ngày hôm sau)

S2 0,97(1,85) 17,32(2,84) 17,23(2,89) 13,43(2,18) 4,48(3,97)

S3 0,01(0,72) 18,65(1,47) 17,27(0,70) 13,42(1,08) 4,63(0,92)

S4 0,45(0,24) 9,60(7,92) 6,22(3,35) 5,83(5,77) 2,44(4,20)

S5 5,15(1,00) 38,56(0,49) 26,54(0,32) 25,89(0,51) 7,12(0,13)

S6 2,26(0,04) 17,58(0,18) 17,10(0,12) 13,43(0,23) 4,83(0,11)

S7 1,83(1,59) 5,99(1,96) 1,34(1,22) 1,60(1,31) 0,62(0,67)

S8 1,49(1,17) 29,83(39,07) 7,61(2,50) 5,44(6,03) 3,14(2,33)

* Ghi chú:

- nd: non-detect: không phát hiện

- trong ngoặc đơn là nồng độ các chất tương ứng trong không khí ngoài trời

Phụ lục 4: Hình ảnh một số điểm lấy mẫu thực

Một số hình ảnh thu thập mẫu khí ngoài trời (outdoor)

Một số hình ảnh thu thập mẫu khí trong lớp học (indoor)

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu đặc trưng nguồn phát thải các chất BTEX trong không khí trong nhà tại khu vực Hà Nội và đánh giá ảnh hưởng của chúng tới sức khỏe con người

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

Nguyễn Xuân Trƣờng

NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG NGUỒN PHÁT THẢI CÁC CHẤT

HỌ BTEX TRONG KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ TẠI KHU VỰC HÀ

NỘI VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN SỨC KHỎE

CON NGƢỜI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

Nguyễn Xuân Trƣờng

NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG NGUỒN PHÁT THẢI CÁC CHẤT

HỌ BTEX TRONG KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ TẠI KHU VỰC HÀ

NỘI VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN SỨC KHỎE

CON NGƢỜI

Chuyên ngành: Hóa môi trường

Mã số: 60440120

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. Trần Đình Trinh

TS. Nguyễn Thị Thu Hiền

Hà Nội – Năm 2019

3.1.1. Nồng độ các chất ô nhiễm BTEX tại các trường mầm non ở Hà Nội vào mùa đông. ........................................................................................................................................... 45

Hình 2.9: Bộ dụng cụ chƣng cất CS2

khitỷ số I/O < 1 thì khẳng định có nguồn phát thải BTEX ngoài trời.

Có thể bạn quan tâm

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok