BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
Đ TH L N CHI
NGHI N CỨU S TỒN
U VÀ RỦI RO ÔI TR
NG CỦ CÁC
CHẤT H U C TH
Đ V NG (PAHs TRONG ĐẤT RỪNG NG P
N
ĐỒNG RUI HU ỆN TI N
N TỈNH QUẢNG NINH
Chuyên ngành: M i tr ng Đ t v N
Mã số chuyên ng nh: 62 44 03 03
c
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI, NĂM 2018
C ng trình đ ợc ho n th nh tại Trường Đại học Thủy lợi
Ng
Ng
ih
ih
ng dẫn khoa học 1: PGS TS V Đức To n
ng dẫn khoa học 2: TS Nguy n Th Thu Hi n
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận án sẽ đ ợc bảo vệ tr c Hội đồng ch m luận án họp tại
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
vào lúc
gi
ng y
tháng
năm
Có thể tìm hiểu luận án tại th viện:
- Th viện Quốc gia
- Th viện Tr ng Đại học Thủy lợi
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong tiến trình h
nạn
ng t i phát triển b n v ng, con ng
i đang phải đối m t v i
nhi m các ch t hóa học Trong đó, các ch t h u c khó ph n hu
nói chung v
hợp ch t h u c
th m đa v ng
Polycyclic
POPs
romatic
Hydrocarbons- P Hs nói riêng đ ợc biết đến vì nh ng tác động có hại của nó
đến m i tr
ng v con ng
i nh tồn l u l u d i trong m i tr
ng, có khả năng
tích l y sinh học th ng qua chuỗi thức ăn, tác động x u đến sức khỏe con
ng
i Đi u đáng lo ngại l P Hs tích tụ trong đ t, n
c, kh ng khí, động vật,
th c vật trong h ng thập k v có khả năng phát tán rộng
khoảng cách h ng
trăm km so v i nguồn thải Do vậy, nghiên cứu v P Hs đã v đang đ ợc tiến
h nh
nhi u quốc gia trên thế gi i, trong đó có Việt Nam
Nằm trong mối t
ng tác gi đ t li n v biển, r ng ngập m n l sinh cảnh quan
trọng v qu giá v khả năng thích nghi M i tr
ng sinh thái của r ng ngập
m n l n i chuyển tiếp gi a biển v đ t li n do vậy s tồn tại ph n b , phát
triển của các lo i trong r ng ngập m n ch u ảnh h
ng của nhi u nh n tố sinh
thái T ng diện tích r ng ngập m n trên thế gi i trong năm 2000 l 137 760
km2
118 quốc gia v lãnh th
Hiện r ng ngập m n
n
c ta đang b phá hủy
nghiêm trọng, v i tốc độ bình qu n khoảng 3% năm l m tăng diện tích đ t
hoang, tăng x m nhập m n, xói l b biển v s ng, g y
m i tr
nhi m v suy thoái
ng [1] [2].
Quảng Ninh l t nh có r t nhi u lợi thế đối v i quá trình phát triển kinh tế do
hoạt động khai thác than r t l n t trăm năm tr
c v m i tr
ng n i đ y đã
phải ch u nh ng tác động n ng n của các loại ch t thải R ng ngập m n vùng
cửa s ng Tiên Yên
các xã Đồng Rui, Hải Lạng đ ợc coi l hệ sinh thái r ng
ngập m n điển hình của khu v c phía bắc Việt Nam Hệ sinh thái r ng ngập
m n
đ y r t đa dạng v phong phú v số l ợng lo i c y, v hệ sinh thái, v
n i c trú của các lo i thủy sinh có giá tr kinh tế cao, có tác dụng l n trong
1
việc ph ng hộ, chống bão, l , đi u h a khí hậu, nu i d ỡng các nguồn hải sản
v đem lại nguồn lợi v sinh kế tốt cho ng
i d n đ a ph
ng
R ng ngập m n RNM Đồng Rui đ ợc bao quanh b i 3 con s ng Voi L n,
Voi Bé, Ba Chẽ v khu v c cửa biển, đã đ ợc các chuyên gia, nh khoa học
chú , nghiên cứu. Năm 2007, RNM Đồng Rui đ ợc xác đ nh l một trong 12
hệ sinh thái đ c thù b suy thoái nghiêm trọng nh t [3] Một số nghiên cứu g n
đ y đã cho th y s tồn tại của P Hs trong m i tr
ng n
c v tr m tích
khu
v c Cửa Lục, Tr C v vùng v nh Hạ Long [4] [5] l nh ng khu v c g n v i
RNM Đồng Rui Việc nghiên cứu P Hs trong đ t, đ c biệt l đ t r ng ngập
m n c n hạn chế
tr
Việt Nam Do vậy, việc nghiên cứu tồn l u, rủi ro đến m i
ng đ t RNM Đồng Rui do tác động của P Hs l r t c n thiết v có tính
th i s , tác giả đã chọn: Nghiên cứu s tồn l u v rủi ro m i tr
ng của các
ch t h u c th m đa v ng P Hs trong đ t r ng ngập m n xã Đồng Rui, huyện
Tiên Yên, t nh Quảng Ninh” l m đ t i nghiên cứu của mình
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá khả năng tồn l u của P Hs theo kh ng gian b m t, độ s u ph n
bố v th i gian trong m i tr
ng đ t r ng ngập m n t đó xác đ nh mức độ rủi
ro của P Hs.
- Đánh giá s ph n bố v xu thế tích l y theo th i gian của P Hs điển hình
BaP trong m i tr
ng trong đ t r ng ngập m n bằng m hình Fugacity c p III
v c p IV
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối t ợng nghiên cứu l các hợp ch t h u c th m đa v ng giáp cạnh điển
hình: Tập trung v o 16 P Hs theo ph n loại của Cục Bảo vệ m i tr
ng M , l
nh ng P Hs điển hình đại diện cho nhóm P Hs có khối l ợng ph n tử t th p
đến cao v có nhi u trong m i tr
ng, c ng l đối t ợng nghiên cứu của ph n
l n các c ng trình v P Hs đ ợc c ng bố trên thế gi i, cụ thể nh
sau:
naphthalene (Nap), acenaphthene (Ace), acenaphthylene (Acy), phenanthrene
2
(Phe), fluorene (Flu), anthracene (Ant), benzo(a)anthracene (BaA), chrysene
(Chr),
pyrene
(Pyr),
fluoranthene
(Flt),
benzo(b)fluoranthene
(BbF),
benzo(k)fluoranthene (BkF), benzo(a)pyrene (BaP), indeno(1,2,3-cd)pyrene
(Ind), benzo(g,h,i)perylene (BghiP), dibenzo(a,h) anthracene (DahA).
- Phạm vi nghiên cứu: khu v c r ng ngập m n xã Đồng Rui trong khoảng th i
gian l m luận án 11 2013- 11/2017).
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
4.1 Ý nghĩa khoa học
Các nghiên cứu v P Hs
th
Việt nam đã đ ợc th c hiện trong th i gian g n đ y,
ng tập trung trong m i tr
ng kh ng khí, tr m tích thậm chí trong sinh vật
Tuy nhiên, trong đ t r ng ngập m n các nghiên cứu v P Hs ch a thật đ y đủ
Do đó nghiên cứu v tồn l u v rủi ro của PAHs trong đ t r ng ngập m n sẽ
cung c p thêm th ng tin, số liệu khoa học v P Hs cho việc quản l m i
tr
ng đ t
khu v c có hệ sinh thái nhạy cảm nh Đồng Rui
Đánh giá s ph n bố v xu thế tích l y P Hs điển hình BaP trong m i tr
ng
đ t r ng ngập m n bằng m hình Fugacity c p III v IV có ngh a khoa học tốt
v ih
ng nghiên cứu v ph n bố ch t nhi m trong m i tr
ng
Việt Nam
4.2 Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu l t i liệu khoa học cho đ o tạo v nghiên cứu các l nh v c
liên quan.
6. Cấu trúc luận án
Ngo i ph n m đ u v kết luận, luận án đ ợc trình b y trong 3 ch
Ch
ng 1: T ng quan v n đ nghiên cứu
Ch
ng 2: Ph
Ch
ng 3: Kết quả v b n luận
ng pháp nghiên cứu
3
ng:
CH
NG 1
TỔNG QU N VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
h i qu t chung về P Hs
1.1
P Hs l một nhóm các hợp ch t h u c ch chứa cacbon v hydro, c u th nh
b i hai hay nhi u v ng hydrocarbon th m liên kết giáp cạnh v i nhau, kh ng
chứa các d tố ho c mang theo nhóm thế hợp nh t v i nhau P Hs đ ợc coi l
các ch t
nhi m h u c b n P Hs đ ợc hình th nh t hai nguồn: nguồn t
nhiên v nguồn nh n tạo Trong hoạt động của con ng
i, P Hs hình th nh do
quá trình cháy kh ng ho n to n các loại nguyên, nhiên liệu. Trong m i tr
P Hs đ ợc tìm th y
Con ng
khắp n i: kh ng khí, n
i tiếp xúc v i P Hs qua 3 con đ
ng,
c, tr m tích, đ t v sinh vật
ng: qua tiêu hóa, qua h h p v qua
qua da. Khi v o c thể, P Hs b biến đ i th nh nhi u ch t khác nhau
t t cả
các m trong c thể Một số các ch t có hại nhi u h n v một số ít độc hại h n
so v i P Hs gốc Con ng
i v động vật b ph i nhi m b i P Hs th
ng sau
một th i gian tiếp xúc d i v i li u l ợng nhỏ R t nhi u P Hs có khả năng g y
ung th v đột biến gen
1.2
C c nghi n cứu trong v ngo i nư c về sự tồn lưu của PAHs trong
đất.
Các nghiên cứu v P Hs trong đ t l ph biến b i khả năng tích tụ cao và việc
truy tìm d u vết P Hs trong đ t d th c hiện h n so v i các m i tr
ng th nh
ph n khác. Các nghiên cứu v tồn l u P Hs trong đ t trên thế gi i khá đa dạng,
t tồn l u trên b m t, tồn l u theo độ s u ph n bố, xác đ nh nguồn phát thải
đến mối quan hệ gi a nồng độ P Hs v i th nh ph n c gi i đ t đến khả năng
phân hủy sinh học của P Hs
Các nghiên cứu cho th y nồng độ tích l y P Hs trong đ t r ng ngập m n trên
thế gi i dao động trong một khoảng khá l n t v i trăm g kg đến h ng nghìn
g kg, thậm chí có n i c n cao h n tích l y trong đ t
ph n bố P Hs theo độ s u th
trình tích l y P Hs
khác nhau. Ng
khu c ng nghiệp V
ng đ ợc sử dụng để tìm kiếm l ch sử của quá
khu v c S ph n đoạn theo độ s u
các nghiên cứu khá
i ta d a v o đ c điểm v t lệ các đồng ph n của P Hs nh
4
Flt/(Flt + Pyr), Ant/(Ant + Phe), BaA/(BaA + Chyr), Ind/(Ind + BghiP) có trong
m i tr
ng để d đoán v đ c điểm nguồn thải
Việt Nam, các nghiên cứu v P Hs c ng đã đ ợc th c hiện trong nh ng năm
g n đ y Nguy n Thúy Ngọc v cộng s
2003 đã có nh ng nghiên cứu v
P Hs trong kh ng khí tại một số điểm nút giao th ng quan trọng
Nghiên cứu của D
ng Thanh Ngh v cộng s
PAHs trong môi tr
ng n
H Nội
2009 đã cho th y có tích l y
c, tr m tích v sinh vật
V nh Hạ Long Có thể nói
rằng, nghiên cứu v P Hs vẫn c n l một v n đ khá m i
Việt Nam Tuy
nhiên, các nghiên cứu v tồn l u P Hs trong đ t RNM ch a đ ợc th c hiện
Việt Nam
C c nghi n cứu trong v ngo i nư c về rủi ro môi trường do tồn lưu
1.3
P Hs trong đất
Rủi ro m i tr
ng l khả năng m đi u kiện m i tr
động của con ng
Các ph
ng b thay đ i b i hoạt
i, có thể g y ra tác động có hại cho một đối t ợng n o đó.
ng pháp đánh giá rủi ro có mức độ t đ n giản đến phức tạp, tùy
thuộc theo l a chọn v đi u kiện nghiên cứu của các tác giả Có thể kể đến một
v i ph
tr
Ph
ng pháp sau: Ph
ng; Ph
ng pháp so sánh v i các ng ỡng tác động đến m i
ng pháp th
ng số rủi ro; Ph
ng pháp t ng ch số nguy hại;
ng pháp ch số rủi ro ung th .
Đánh giá rủi ro m i tr
ng đã đ ợc Việt Nam tiếp cận trong nh ng năm g n
đ y Tuy nhiên nh ng nghiên cứu đã c ng bố m i ch d ng lại
ph
ng pháp
luận v việc áp dụng v o đối t ợng cụ thể l s l ợc Nghiên cứu của Lê Th
Hồng Tr n đã sử dụng ph
ng pháp th
ng số rủi ro RQ v ph
ng pháp ma
trận rủi ro để đánh giá rủi ro của n
c thải c ng nghiệp [54] Nghiên cứu của
Nguy n H o Quang đã sử dụng ph
ng pháp li u tham chiếu để đánh giá mức
độ rủi ro đối v i sức khỏe đối v i ng
i d n [55]. Các ph
rủi ro m i tr
ng
Việt Nam c n khá đ n giản th
trong m i tr
ng v i li u l ợng tham chiếu
5
ng pháp đánh giá
ng so sánh nồng độ P Hs
1.4
Các nghiên cứu về mô hình phân bố P Hs trong môi trường
Trong th i gian g n đ y, việc sử dụng m hình để nghiên cứu s ph n bố v
tích l y các ch t
nhi m trong m i tr
ng đã tr nên ph biến nh m hình
Fugacity, m hình Dynamic Fugacity Modeling in Environmental Systems, m
hình Integrated Environmental Modeling M hình kh i đ u cho xu h
ng n y
là mô hình toán học Fugacity” đ ợc đ xu t b i Mackay 1979 ; là mô hình
ph biến nh t v i nhi u nghiên cứu điển hình th nh c ng v số phận của các
ch t h u c nh P Hs
quy m vùng Trong m hình Fugacity, nồng độ của
hóa ch t trong m i tr
ng đ ợc m
tả b i ph
ng trình: C = Z x f
(1.1). Trong đó: C: nồng độ mol m ; f: độ khuếch tán Pa ; Z: độ tập trung
3
(mol/m3.Pa).
M hình toán học Fugacity có bốn c p độ, mỗi c p độ có giả thuyết đi u kiện
ban đ u khác nhau Ưu điểm của m hình Fugacity m tả đ ợc một cách s
l ợc s ph n bố ch t
nhi m trong các khoang m i tr
đ a ra một con số d báo v khả năng tích l y của ch t
tr
ng Đồng th i c ng
nhi m trong m i
ng theo th i gian Hạn chế của m hình Fugacity l c n kết quả nghiên cứu
của nhi u l nh v c
hình l m i tr
một khu v c Đồng th i do khu v c nghiên cứu trong m
ng th c nên thể tích th c tế khá rộng v đi u n y l m nảy sinh
việc tồn l u ch t
nhi m
các điểm l ho n to n khác nhau, nh ng trong mô
hình lại ch sử dụng một con số đại diện th
ng l giá tr trung bình Do vậy
m hình chủ yếu ứng dụng cho mục đích mang tính m phỏng l thuyết
Việt nam đã có một số nghiên cứu ứng dụng m hình Fugacity để đánh giá
s
nhi m m i tr
ng Nghiên cứu của Đỗ Thanh Bái v c ng s đã ứng dụng
m hình Fugacity để đánh giá
nhi m m i tr
ng do sử dụng hoá ch t bảo vệ
th c vật trên đ a b n H Nội Nghiên cứu n y đã sử dụng m hình Fugacity c p
1, 2 v 3 [65] Nghiên cứu của H Lan
l ợng Chlorpyrifos CP trong m i tr
nh 2011 đã xem xét ph n bố d
ng n
c bằng m hình Fugacity c p I
[66]. Tuy nhiên nh ng nghiên cứu n y ch a đ cập đến khu v c r ng ngập m n
v ch t
nhi m P Hs
6
CH
NG 2
PH
NG PHÁP NGHI N CỨU.
Phương ph p khảo sát, lấy mẫu, bảo quản mẫu
2.1
- Lấy mẫu đất:
Tiến h nh l y các mẫu đ t theo kh ng gian v th i gian Theo kh ng gian, mẫu
đ t đ ợc l y
b m t v theo độ s u Theo v trí l y mẫu b m t, 12 v trí đ ợc
l a chọn đại diện , các mẫu đ ợc đ t tên l n l ợt t ĐR1 đến ĐR12 Theo độ
sâu phân bố, tại 3 v trí ĐR4, ĐR5, ĐR6 l y theo độ sâu
các ph n độ 0- 5 cm,
5- 10 cm, 10- 15 cm và 15- 20 cm. Theo th i gian, các mẫu đ t b m t l y trong
6 đợt gồm các đợt tháng 8/2014, tháng 1/2015, tháng 7/2015, tháng 1/2016,
tháng 7/2016 và 1/2017. T ng số mẫu đ t b m t l y cho 6 đợt một đợt 12
mẫu l 72 mẫu v t ng số mẫu đ t theo độ s u l y cho 5 đợt một đợt 3 v trí,
mỗi v trí 4 mẫu l 60 mẫu
i t ong kh ng kh
- Lấy mẫu
Để xem xét s hiện diện của P Hs trong m i tr
5 mẫu bụi trong kh ng khí
ng kh ng khí, luận án đã l y
các v trí có k hiệu t KK1 đến KK5 tại th i điểm
tháng 1/2015.
-
ẫu n
c
L y 5 mẫu n
-
ẫu t
c tại th i điểm tháng 1 2015, có k hiệu NS1 đến NS5.
t ch
L y 05 mẫu tr m tích tại th i điểm tháng 1 2015, k hiệu TT1 đến TT5, v trí
trùng v i v trí l y mẫu n
2.2
c
Phương ph p xử lý và phân tích mẫu
Các mẫu đ ợc xử l v ph n tích tại Ph ng thử nghiệm m i tr
Trung t m K thuật Tiêu chuẩn Đo l
Đo l
ng v hóa ch t,
ng Ch t l ợng 1, T ng cục Tiêu chuẩn
ng Ch t l ợng Việt Nam
7
Hình 2.1 Các v trí l y mẫu
2.3
Phương ph p thương số rủi ro (Risk quotient - RQ)
RQ đ ợc tính bằng c ng thức:
(2-1)
Trong đó:
MECi - nồng độ ch t nhi m tồn l u trong mẫu
C - giá tr gi i hạn trong các tiêu chuẩn ch t l ợng m i tr
8
ng
2.4
Phương ph p chỉ số rủi ro ung thư (Cancer Risk - CR)
Ch số CR, đ ợc th c hiện th ng qua việc đánh giá mức độ các ph i nhi m ch t
nhi m ti m năng qua các đ
ng h p thụ chủ yếu đ
ng tiêu hóa, h h p, qua
da...) Các c ng thức gồm:
√(
)
(2-2)
√(
)
(2-3)
√(
)
(2-4)
2.5
Ph
Phương ph p mô h nh ph n ố chất ô nhiễm trong môi trường
ng pháp m phỏng s tích l y ch t
gian Ph
nhi m trong m i tr
ng pháp m phỏng s tích l y ch t
ng theo th i
nhi m trong m i tr
ng theo
th i
M phỏng s ph n bố các ch t
nhi m trong các th nh ph n m i tr
hình Fugacity c p III đ ợc sử dụng Giả đ nh rằng các ch t
tr
ng v i d ng chảy n đ nh Ph
ng, m
nhi m đi v o m i
ng trình c n bằng gi a các khoang:
T ng
khối l ợng đ u v o = T ng khối l ợng đ u ra
Kết quả m hình Fugacity c p III sẽ m phỏng s ph n bố ch t
các th nh ph n m i tr
2.6
nhi m trong
ng
Phương ph p mô ph ng sự t ch l y chất ô nhiễm trong môi trường
theo thời gian.
M phỏng s tích l y ch t
nhi m trong m i tr
ng theo th i gian, luận án sử
dụng m hình Fugacity c p IV Nguyên l c bản của m hình l d a v o đ nh
luật bảo to n khối l ợng: T ng khối l ợng đ u v o = t ng khối l ợng đ u ra
9
Tuy nhiên, do trạng thái đ u v o của ch t
c n bằng nên ph
nhi m l kh ng n đ nh v kh ng
ng trình c n bằng tại một khoang phải viết d
i dạng vi ph n
nh sau:
T ng khối l ợng tích l y = T ng khối l ợng v o
T ng khối l ợng vận
chuyển - T ng khối l ợng ra
Kết quả của m hình Fugacity c p IV l xem xét khả năng tích l y của ch t
nhi m trong m i tr
CH
3.1
NG 3
ng xác đ nh
KẾT QUẢ VÀ THẢO LU N.
Sự tồn lưu của P Hs trong đất rừng ngập mặn xã Đồng Rui, huyện
Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh
3.1.1
ự tồn
uc aP
t n ề mặt đất
Đ t r ng ngập m n xã Đồng Rui đ ợc phát hiện đã có tích l y P Hs Hiện nay,
Việt nam ch a có quy đ nh v gi i hạn P Hs
trong đ t, m i ch có quy đ nh
v gi i hạn P Hs trong tr m tích Do vậy ch a có giá tr ng ỡng để đánh giá
mức độ tồn l u của Σ16P Hs v các P Hs th nh ph n trong m i tr
sánh v i tiêu chuẩn của M
ng đ t So
Bảng 3 1 cho th y nồng độ BaP trong đ t RNM
Đồng Rui cao h n tiêu chuẩn cho phép c n các ch t khác đ u nằm trong tiêu
chuẩn cho phép Đồng th i có 3 ch t m tiêu chuẩn của M c ng kh ng đ a ra
đ ợc giá tr gi i hạn, đó l : Acy, Phe, BghiP v trong tiêu chuẩn của M
kh ng có gi i hạn v nồng độ Σ16PAHs Đi u n y cho th y việc xác đ nh giá tr
gi i hạn của P Hs trong m i tr
ng đ t l khó khăn.
Trong 16 P Hs nghiên cứu, có 8 P Hs: BaA, Chr, BbF, BkF, BaP, Ind, BghiP,
DahA đ ợc xác đ nh l nh ng ch t có khả năng g y ung th
Ʃ8PAHs v i Ʃ16P Hs
Xem xét t lệ gi a
các điểm l y mẫu trong tháng 8 2014 cho th y h u hết
Ʃ8PAHs chiếm t lệ cao so v i Ʃ16PAHs. Xem xét s tích l y P Hs theo c u tạo
số v ng benzen trong tháng 8 2014 cho th y, t lệ P Hs 4 v ng chiếm u thế
10
32% trong khi đó, P Hs 2 v ng chiếm t lệ th p nh t 3% Kết quả n y c ng
phù hợp v i nghiên cứu của Ishwar Chandra Yadav v cộng s
2017 trong đ t
Kathmandu Nepan [82] v i t lệ P Hs 4 v ng > 5 v ng > 3 v ng > 6 v ng
> 2 v ng
Trong tháng 8 2014, nhóm HMW có t lệ ph n trăm cao nh t
t t cả các mẫu
v chiếm t 36,63% đến 56,76%, t lệ nhóm MMW nằm trong khoảng 17,3%
đến 39,77% v nhóm LMW chiếm t lệ th p nh t, nằm trong khoảng 17,79%
đến 31,52%
Trong tháng 1 2015, tác giả đã l y mẫu đ t, đồng th i l y thêm các mẫu bụi để
xem xét s tồn tại của P Hs trong m i tr
ng kh ng khí V trí l y mẫu bụi
trùng v i một số v trí l y mẫu đ t Kết quả ph n tích các mẫu bụi trong kh ng
khí
khu v c đ t r ng ngập m n xã Đồng Rui cho th y nồng độ P Hs nằm
trong khoảng t 14,7 đến 18,9 ng m3. Nh vậy, đã có s tồn l u của P Hs
trong m i tr
ng kh ng khí Nồng độ P Hs trong bụi l n nh t
khu v c RNM t đ
điểm KK1,
ng quốc lộ 18 đi v o xã đảo Đi u n y cho th y có thể có
tác động t nguồn thải giao th ng trong khu v c đến tích l y P Hs trong không
khí.
Đồng th i, luận án c ng l y mẫu n
c v tr m tích v o th i điểm 1 2015 để
xem xét s tồn tại của P Hs trong các m i tr
mẫu n
ng n y Nồng độ PAHs trong
c sông nằm trong khoảng t 28,1- 49,20 ng/l. Trong tr m tích nồng độ
PAHs vào tháng 1/ 2015 có giá tr l n l ợt trong khoảng t 190,6- 457,9 µg/kg
và nồng độ PAHs trong các mẫu đ t r ng vào tháng 1/ 2015
nh t v i v trí l y mẫu n
c sông và tr m tích có giá tr t
1292,70µg/kg. Nh vậy, các m i tr
P Hs
nh ng v trí g n
ng th nh ph n
334,10 đến
Đồng Rui đ u tồn tại
các nồng độ khác nhau trong tháng 1 2015 Đi u n y có thể ch p nhận
đ ợc vì có tồn tại nguồn thải P Hs
nh máy nhiệt điện M ng D
khu v c xung quanh RNM Đồng Rui nh
ng I, II; nh máy gi y, sinh hoạt của ng
d ng chảy t bãi thải than Cửa ng theo s ng đến đ t RNM
11
id nv
3.1.2
ự tồn
uc aP
theo th i gian
Tại các th i điểm l y mẫu t tháng 8 2014 đến 1 2017, nồng độ trung bình của
Ʃ16P Hs nằm trong khoảng t 692,64 g kg
985,91 g kg
l u P Hs
độ lệch chuẩn 361,36 g kg đến
độ lệch chuẩn 488,18 g kg Các giá tr n y cho th y có s tồn
mức độ đáng kể v
phạm vi rộng trong khu v c nghiên cứu
Đồng th i, giá tr trung bình Ʃ16P Hs tăng theo th i gian tại các v trí l y mẫu
Đối v i các P Hs th nh ph n, nồng độ c ng gia tăng theo th i gian Trong đó
nồng độ trung bình của BaP l l n nh t
độ của Dah
t t cả các th i điểm l y mẫu v nồng
l th p nh t Theo th i gian, nồng độ của P Hs theo số v ng
benzen tăng d n Trong đó, tại mỗi th i điểm, P Hs 4 v ng vẫn có nồng độ cao
nh t v P Hs 2 v ng l th p nh t Đánh giá s biến đ i P Hs theo mùa, trong
năm 2015, 2016 Nồng độ trung bình Ʃ16PAHs của mùa đ ng 1 2016 l 866,87
g kg v mùa hè tháng 7 2016 l 912,83 g kg Nồng độ của P Hs g y ung
th trong tháng 1 2016 có giá tr l 505,14 g kg nhỏ h n so v i tháng 7 2016
là 22,52 µg/kg. Trong cùng một năm, nồng độ Ʃ16P Hs trong mùa đ ng có giá
tr th p h n mùa hè Nồng độ t ng của mùa hè năm 2015 nhỏ h n so v i năm
2016 Nồng độ t ng của mùa đ ng năm 2015 nhỏ h n so v i năm 2016
3.1.3
ự tồn
uc aP
theo đ
u ph n
L a chọn các ph n đoạn độ s u theo chi u th ng đứng l : 0-5 cm, 5- 10 cm, 1015 cm, 15- 20 cm Xác đ nh khả năng ph n bố của các P Hs theo độ s u,
nghiên cứu n y đã l a chọn nh ng điểm có nồng độ Σ16P Hs cao nh t tại các
th i điểm để xem xét, cụ thể l v trí các v trí ĐR4, ĐR5, ĐR6
Xem xét s ph n bố ch t
nhi m
các điểm l y mẫu cho th y
10 cm nồng độ trung bình của Ʃ16P Hs l l n nh t
độ s u t 5-
cả 3 v trí l y mẫu, sau đó
đến độ s u 10- 15 cm, tiếp theo đến độ s u 0-5 cm cuối cùng
độ s u 15- 20
cm nồng độ P Hs tích l y nhỏ nh t Nồng độ trung bình của các ch t theo độ
s u trong tháng 1 2015 cho th y
các độ s u khác nhau, các ch t tích l y v i
nồng độ khác nhau v độ lệch chuẩn của Ba
nh t
12
l l n nh t v của Dah
l nhỏ
Tại điểm ĐR5 v o tháng 1 2015 cho th y h u hết các P Hs ph n bố theo quy
luật nh đối v i nồng độ trung bình của Ʃ16PAHs. Tuy nhiên có 2 hợp ch t l
Phe v
ce thì nồng độ
độ s u 10- 15 cm lại cao h n
Qua kết quả ph n tích theo độ s u l y mẫu
các P Hs th nh ph n
độ s u 5- 10 cm.
các điểm ĐR4, ĐR5, ĐR6, giá tr
các độ s u khác nhau có giá tr thay đ i theo quy luật,
tức l tại điểm sát b m t đ t 0-5cm nồng độ P H th p sau đó nồng độ thay đ i
l n d n theo độ s u ph n bố v đạt c c đại th
nồng độ xuống th p nh t
ng
độ s u 5-10 cm sau đó
độ s u 15-20 cm V n đ n y c ng phù hợp v i
nghiên cứu của khu v c r ng ngập m n
Hồng K ng Domi nguez v c ng
s , 2010 v đã đ ợc các nh nghiên cứu đ a ra giải thích theo nguồn phát thải
l do quá trình tích tụ ch t
nhi m trong đ t r ng ngập m n [13] Có thể hiểu
nh sau nguồn lan truy n ch t
yếu qua hai con đ
nhi m trong đ t r ng ngập m n Đồng Rui chủ
ng, một l tích tụ theo d ng chảy của thủy tri u s ng Ba
Chẽ, s ng Voi L n v s ng Voi Bé ho c khu v c cửa biển, hai l tích tụ do quá
trình lắng P Hs t kh ng khí v o m i tr
đ t r ng chúng sẽ đ ợc gi
ch t
ng
lại khi thủy tri u rút; khi thủy tri u lên, một ph n
nhi m tích tụ sẽ đ ợc n
c đẩy đi xa h n theo s vận chuyển của các hạt
c n Do vậy, l p trên cùng l l p th
P Hs l nhỏ
ng đ t Ch t nhi m v o m i tr
ng b xáo trộn nhi u nh t nên nồng độ
độ s u h n, l p đ t n đ nh h n, các hạt c n kh ng b xáo trộn
nên tích tụ P Hs l n h n Đồng th i, do quá trình lan truy n P Hs trong đ t
chậm nên
độ s u 15- 20 cm, nồng độ ch t
nhi m l nhỏ nh t
3.1.4
i i n h gi a t nh chất đất v i kh n ng tồn
uP
- Ảnh h ởng c a TOC đến sự t ch ũy P
Để xác đ nh mối quan hệ gi a TOC v nồng độ Ʃ16PAHs, giá tr TOC v nồng
độ Ʃ16PAHs của 72 mẫu đ t r ng ngập m n tại các th i điểm nghiên cứu t
tháng 8 2014 đến tháng 1 2015 đã đ ợc sử dụng Hệ số t
ng quan Pearson
đ ợc tính toán bằng các h m có sẵn trong ph n m m Excel Hệ số t
Pearson gi a TOC v Ʃ16PAHs
ng quan
các th i điểm nghiên cứu v i R bằng 0,07
2
Nh vậy, s tích l y của P Hs trong đ t r ng ngập m n phụ thuộc v o nhi u
13
quá trình v liên quan đến nhi u th ng số của m i tr
th y có mối quan hệ d
r ng ngập m n
ng
ng đ t B
c đ u đã tìm
mức độ yếu gi a TOC v i Ʃ16PAHs trong đ t
Đồng Rui Nh vậy có thể th y rằng,
khu v c n y, tồn l u
P Hs ch u s tác động của nhi u yếu tố v tác động của TOC đến P Hs kh ng
phải l yếu tố chính
- Ảnh h ởng c a pH kh n ng t ch ũy P
Tác động của pH trong đ t lên các ch t có thể đáng kể ho c kh ng đáng kể, phụ
thuộc v o đ c điểm m i tr
ng đ t các loại vi sinh vật có khả năng tham gia
v o quá trình ph n hu ch t nghiên cứu , các quá trình di n ra trong khu v c
nghiên cứu quá trình rửa tr i, quá trình bay h i c ng nh tính ch t hoá học,
vật l của mỗi ch t, dẫn t i s khác nhau trên
Mối quan hệ gi a pH v nồng độ Ʃ16P Hs, giá tr pH v nồng độ Ʃ16P Hs của
các mẫu đ t r ng ngập m n tại các khoảng th i gian nghiên cứu t tháng 8
2014 đến tháng 1 2017 đã đ ợc sử dụng Hệ số t
ng quan Pearson đ ợc tính
toán bằng các h m có sẵn trong ph n m m Excel Kết quả cho th y hệ số t
ng
quan Pearson gi a pH v Ʃ16P Hs tại các th i điểm nghiên cứu l 0,07 Nh
vậy, mối quan hệ gi a TOC v pH trong đ t r ng ngập m n v i khả năng tích
l y P Hs trong đ t r ng ngập m n l mối quan hệ yếu Tức l quá trình tích l y
P Hs trong đ t b ảnh h
trong tr
ng b i nhi u yếu tố khác nhau Đối v i TOC v pH
ng hợp n y ảnh h
ng kh ng l n đến khả năng tích l y P Hs trong
đ t Để tìm hiểu k h n mối liên hệ n y c n có các nghiên cứu tiếp theo
3.1.5
Xác định tỉ l gi a các nh
P
v i đặc đi
nguồn th i
Mối quan hệ gi a các P Hs th nh ph n v nguồn phát thải đã đ ợc xem xét t
việc ph n tích t lệ của các P Hs trong mẫu Trong nghiên cứu n y, t lệ một
số P Hs đã đ ợc tính toán để xác đ nh nguồn thải : Ind/ (Ind + BghiP),
BaA/(BaA + Chyr), Ant/ (Ant + Phe), Flt Flt
Pyr Kết quả cho th y, tại các
điểm ĐR2, ĐR3, ĐR4, ĐR5, ĐR6, ĐR7, ĐR8, ĐR9, ĐR10 nguồn phát thải chủ
yếu l do quá trình đốt các nguyên liệu nh than, gỗ, cỏ
C n tại các điểm
ĐR1, ĐR11, ĐR12 có thể nguồn phát thải l do hoạt động giao th ng l chủ
14
yếu Đi u n y phù hợp v i th c tế
ĐR11, ĐR12 g n quốc lộ 18 v đ
Đồng Rui, khi các điểm l y mẫu ĐR1,
ng giao th ng trong xã; c n các điểm khác
ch u tác động chủ yếu t tích tụ ch t thải P Hs t khí thải của quá trình đốt
ho c lan truy n dọc theo s ng Ba Chẽ ho c phát thải do hoạt động khai thác
than lan truy n theo s ng Voi L n v s ng Voi Bé v các nguồn phát thải khác,
chúng có nguồn gốc t than v gỗ nhi u h n
3.2
Nghiên cứu đ nh gi rủi ro môi trường do tồn lưu P Hs trong môi
trường đất rừng ngập mặn xã Đồng Rui, huyện Tiên Yên, tỉnh
Quảng Ninh
3.2.1
Kh n ng tác đ ng đến môi t
ng do tồn
uP
t ong đất rừng
ngập mặn
Trong nghiên cứu n y, do Việt Nam ch a có quy chuẩn ho c tiêu chuẩn v giá
tr gi i hạn của P Hs trong đ t Do vậy, luận án l y giá tr gi i hạn trong tiêu
chuẩn ch t l ợng đ t của M [85] Trong số giá tr nồng độ ng ỡng các P Hs
trong đ t của M có 3 PAHs là Acy, Phe và BghiP l kh ng đ a ra đ ợc giá tr
ng ỡng, do vậy kh ng tính đ ợc ch số RQ.
Kết quả tính toán giá tr RQ cho th y, giá tr RQ gia tăng theo th i gian, trong
đó BaP có giá tr l n nh t, khác biệt so v i các giá tr khác H u hết các giá tr
nồng độ của các PAH trong các đợt khảo sát nằm
mức rủi ro r t th p. Tuy
nhiên, có 4 PAHs là BaA, BbF, BaP, DahA gây rủi ro cao
nh t v nguy c g y rủi ro trung bình
mức nồng độ l n
nồng độ trung bình. Duy ch có BaP v i
ch số RQ cao có nguy c g y rủi ro đến m i tr
ng sinh thái ngay cả khi
nồng độ nhỏ nh t.
3.2.2
Nguy cơ
i o tác đ ng đến con ng
i do t ch ũy P
t ong đất
rừng ngập mặn
Để đánh giá nguy c g y rủi ro đến con ng
i do tích l y P Hs trong đ t r ng
ngập m n, trong nghiên cứu n y đã sử dụng ch số rủi ro ung th
cứu đã chia đối t ợng ng
CR Nghiên
i b tác động ra l m 2 nhóm: nhóm 1 0- 10 tu i ,
15
nhóm 2 (11- 70 tu i Trong 3 ch số CR thành ph n thì ch số CR tiêu hóa là
cao nh t, sau đó đến tiếp xúc qua da và ch số CR hít th là th p nh t Nh vậy
nguy c rủi ro ung th do tiêu hóa l cao nh t trong các con đ
ng tiếp xúc.
Thuộc nhóm 1 trong tháng 8/ 2014 giá tr t ng CR th p nh t là 5,93E-06 và cao
nh t là 6,082E-06, trong khi đó v i nhóm 2 giá tr t ng CR th p nh t trong
tháng 8/2014 là 1,12E-05 và cao nh t là 1,156E-05 Nh vậy, v i tồn l u P Hs
trong đ t r ng ngập m n thì nhóm 2 có nguy c ung th cao h n nhóm 1 Đi u
n y c ng có thể đ ợc giải thích do th i gian tiếp xúc của nhóm 2 h n Trong 3
con đ
ng tiếp xúc, v i nhóm 1 nguy c rủi ro qua đ
ng tiêu hóa là cao nh t
khoảng 63,09 % nhóm 2 l 54,54 % , v i tiếp xúc qua da ch có 36,91 %
nhóm 1 l 45,46 % Nguy c rủi ro chủ yếu qua đ
đ
ng tiếp xúc qua da; nguy c rủi ro qua đ
ng tiêu hóa (trên 50%) và
ng hít th thì h u nh kh ng
đáng kể. Ch số t ng rủi ro ung th bằng t ng các ch số: rủi ro do tiêu hóa, rủi
ro do tiếp xúc và rủi ro do hít th . So sánh v i giá tr ng ỡng cho th y nhóm ít
ch u tác động rủi ro nh t thuộc v nhóm trẻ em v i giá tr CR nhỏ nh t là
5,87E-06 và giá tr CR l n nh t là 6,31E-06. Nhóm ch u tác động rủi ro cao
h n l nhóm ng
i l n v i giá tr CR nhỏ nh t là 1,11E-05 và giá tr CR l n
nh t là 1,19E-05. Nh vậy, qua ph n xác đ nh nguy c rủi ro ung th bằng
cách xác đ nh ch số CR cho th y t t cả các giá tr đ u nằm trong khoảng 10− 6
đến 10− 4 nh vậy, các nhóm đ u có nguy c rủi ro ung th
mức 2 – mức nguy
c rủi ro ung th th p Nhóm trẻ em ch u tác động b i nguy c rủi ro ung th
th p h n v i ng
i l n Tuy nhiên, nghiên cứu n y m i ch d ng lại
d a trên th i gian v li u l ợng c ng nh con đ
cách tích
ng tiếp xúc m ch a ph n
tích các yếu tố mang tính sinh hóa nh khả năng đáp ứng li u của t ng nhóm
đối t ợng nghiên cứu, c ng nh các c chế độc học liên quan đến phản ứng,
đ o thải, tích tụ trong c thể đối v i t ng nhóm đối t ợng M c dù vậy, nghiên
cứu n y c ng l một th ng tin c n thiết để các nh quản l có các ch
quản l m i tr
con ng
ng trình
ng đ ợc tốt h n v tránh các nguy c rủi ro ung th đối v i
i do tồn l u P Hs trong đ t r ng ngập m n
16
Nghiên cứu khả năng ph n ố và tích l y P Hs điển hình trong môi
3.3
trường đất rừng ngập mặn xã Đồng Rui, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng
Ninh thông qua việc sử ụng mô h nh ugacity cấp III v cấp IV.
BaP l ch t đại diện cho nhóm các ch t P Hs l tác nh n g y
tr
nhi m m i
ng, đ ợc chủ yếu tạo ra t các hoạt động c ng nghiệp, giao th ng v sinh
hoạt của con ng
i Các đ c điểm đáng lo ngại của BaP gồm độc tính cao, khả
năng lan truy n xa so v i nguồn thải, khó ph n hủy trong m i tr
ng v có khả
năng tích tụ l u trong sinh vật sống
Qua nghiên cứu s rủi ro đến m i tr
ch t P Hs trong m i tr
ng sinh thái v con ng
i do tồn l u hợp
ng đ t r ng ngập m n đã cho th y ch t BaP có nồng
độ trung bình cao nh t trong 16 P Hs đ ợc khảo sát v đã có d u hiệu g y rủi
ro đến m i tr
ng sinh thái v con ng
ro của P Hs đến m i tr
i Để đánh giá h n n a v nguy c rủi
ng, luận án đã sử dụng m hình fugacity nhằm tìm
hiểu khả năng ph n bố của BaP trong các th nh ph n m i tr
ng v tích l y
ch t nhi m BaP theo th i gian
ph ng ự ph n
3.3.1
aP t ong
it
ng đất ừng ngập
ặn
ồng ui
Để m phỏng s ph n bố BaP trong m i tr
ng, giả đ nh rằng m i tr
v c nghiên cứu chia l m 4 khoang l n: kh ng khí, n
ng khu
c, đ t, tr m tích Trong 4
khoang l n bao gồm 11 tiểu khoang Cụ thể nh sau: Khoang không khí bao
gồm 2 tiểu khoang: các hạt bụi v kh ng khí Khoang n
khoang: n
c lỏng tinh khiết, ch t l lửng v sinh vật thủy sản Khoang đ t b
m t bao gồm 3 tiểu khoang: n
gồm 2 tiểu khoang: n
Ta có ph
c bao gồm 3 tiểu
c, kh ng khí v hạt rắn Khoang tr m tích bao
c v các hạt rắn
ng trình c n bằng cho các khoang nh sau:
Đối v i khoang khí:
0 = GA1 CB1 + f2, D21 + f3,D31 – f1, (D13 + D12 + DR1 + DA1)
f1x 2064538,478 = f2, 1040,872134 + f3, 156,6391276 + 0,006592152
17
Đối v i khoang n
c:
0 = GA2 CB2 + f1D12 + f3D32 + f4D42 - f2 (D21 + D23 + D24 + DR2 + DA2)
f2, 82092471778 = f1, 1043,21823 + f3 , 37114211050 + f4 12182451167 +
0,00019
Đối v i khoang đ t:
0 = f1 D13 + f2 D23 - f3(D31 + D32 + DR3)
f3 4,9791E+11 = f1 2006,685013 + f2 35037446278
Đối v i khoang tr m tích:
0 = f2 D24- f4 ( D42 + DR4)
f4 4,63167E+11 = f2 33907821209
Giải hệ ph
ng trình 4 ẩn bậc 1, kết quả tính toán ph n bố BaP trong các
khoang m i tr
ng cho th y khối l ợng ch t
nhi m ph n bố
khoang đ t l
l n nh t, sau đó đến khoang tr m tích, khoang khí v cuối cùng l khoang
n
c Đi u n y phù hợp v i ch t
nhi m BaP
khu v c r ng ngập m n Đồng
Rui khi có nguồn thải khí l ống khói nh máy nhiệt điện M ng D
nguồn đối l u khác Trong khi đó, nguồn n
c thì chủ yếu l n
ng v các
c s ng Ba
Chẽ, s ng Voi L n, s ng Voi Bé v thủy tri u t cửa biển đi v o
So sánh t ng tải l ợng đ u v o v t ng tải l ợng đ u ra,
T ng tải l ợng đ u v o = G 1, CB1
G 2 ,CB2 = 0,162677765 mol h
T ng tải l ợng đ u ra = T ng tải l ợng do ph n hủy
l u = 0,693074911 mol h
Nh vậy m hình tính toán hợp l
18
T ng tải l ợng do đối
- Xem thêm -
.PDF 
28 
138 
54 
