ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Nguyễn Thị Thúy Mến
NGHIÊN CỨU XÁC ĐINH
̣
NỒNG ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ RỦ I
RO PHƠI NHIỄM CÁC KIM LOẠI NẶNG TỪ CÁC HẠT BỤI
TRONG KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2020
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Nguyễn Thị Thúy Mến
NGHIÊN CỨU XÁC ĐINH
̣
NỒNG ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ RỦ I
RO PHƠI NHIỄM CÁC KIM LOẠI NẶNG TỪ CÁC HẠT BỤI
TRONG KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ
Chuyên ngành: Hóa môi trường
Mã số: 8440112.05
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................. 3
1.1. Ô nhiễm không khí ......................................................................................... 3
1.2. Ô nhiễm không khí trong nhà ........................................................................ 3
1.2.1. Các chất ô nhiễm không khí trong nhà ........................................................... 5
1.2.2. Nguồn phát thải các chất gây ô nhiễm không khí trong nhà ........................... 9
1.3. Các nghiên cứu trên thế giới và trong nước về ô nhiễm kim loa ̣i nă ̣ng trong
không khí trong nhà. ........................................................................................... 11
1.3.1. Các nghiên cứu trên thế giới về ô nhiễm kim loại nặng trong không khí trong
nhà ........................................................................................................................ 11
1.3.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam về ô nhiễm kim loại nặng trong không khí trong
nhà ........................................................................................................................ 12
1.4. Ảnh hưởng của kim loại nặng đến sức khỏe của con người ........................ 14
1.4.1. Cơ chế gây độc của kim loại nặng ............................................................... 14
1.4.2. Ảnh hưởng của một số kim loại nặng điển hình đối với sức khỏe của
con người .............................................................................................................. 16
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM .......................................................................... 20
2.1. Mu ̣c đích và đố i tươṇ g nghiên cứu............................................................... 20
2.1.1. Mục đích nghiên cứu.................................................................................... 20
2.1.2. Đố i tượng nghiên cứu .................................................................................. 20
2.2. Thiế t bi va
̣ ̀ du ̣ng cu ̣ lấ y mẫ u ......................................................................... 21
2.2.1. Thiế t bi ̣ thu bụi............................................................................................. 21
2.2.2. Thiế t bi ̣ đo nồ ng độ CO2, CO, nhiê ̣t độ, độ ẩm ............................................. 22
2.3. Phương pháp và chiế n dich
̣ lấ y mẫ u ta ̣i các trường ho ̣c ............................. 23
2.3.1. Phương pháp lấ y mẫu .................................................................................. 23
3.6. Kết quả xác định nguồ n phát thải các kim loại ........................................... 59
3.6.1. Tỷ số I/O (indoor/outdoor) của các kim loại nặng........................................ 59
3.6.2. Kết quả mối tương quan giữa các kim loại và các thông số CO, CO2, nhiệt
độ, độ ẩm............................................................................................................... 65
3.7. Kết quả đánh giá rủi ro sức khỏe, rủi ro ung thư ....................................... 68
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 73
PHU LỤC ............................................................................................................. 78
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Mô tả đặc điểm vị trí lấy mẫu bu ̣i.......................................................... 21
Bảng 2.2: Các giá trị LOD, LOQ của các nguyên tố.............................................. 30
Bảng 2.3: Giá trị hệ số rủi ro ung thư và nồng độ tham chiếu của các kim loại. ..... 34
Bảng 3.1: Giá trị giới hạn các thông số cơ bản trong không khí xung quanh của ... 35
Viê ̣t Nam ............................................................................................................... 35
Bảng 3.2: Giá trị giới hạn các thông số cơ bản trong không khí xung quanh của WHO
.............................................................................................................................. 35
Bảng 3.3: Giá trị giới hạn các thông số cơ bản trong không khí trong nhà của WHO
.............................................................................................................................. 36
Bảng 3.4: Nồ ng đô ̣ CO2, CO, nhiê ̣t đô ̣, đô ̣ ẩ m trong nhà và xung quanh ta ̣i 2 trường
mầ m non trên điạ bàn thành phố Hà Nô ̣i................................................................ 36
Bảng 3.5: Nồ ng đô ̣ trung bình các ha ̣t bu ̣i trong không khí trong nhà và xung quanh
ở 2 thời điể m có ho ̣c sinh và không có ho ̣c sinh ta ̣i 2 trường mầ m non. ................. 40
Bảng 3.6: So sánh các kết quả nghiên cứu nồng độ hạt bụi tại các trường học khi có
mặt học sinh trên Thế giới. .................................................................................... 43
Bảng 3.7: Nồ ng đô ̣ các nguyên tố trên các ha ̣t bu ̣i trong không khí trong nhà và
xung quanh ta ̣i thời điể m có trẻ em ........................................................................ 49
Bảng 3.8: Sự phân bố của các kim loại trên các ha ̣t bụi thu được trong giờ học..... 54
Bảng 3.9: Tỷ lệ I/O của các kim loa ̣i nă ̣ng trong các loa ̣i ha ̣t bu ̣i ở hai thời điể m có
trường S1............................................................................................................... 38
Hin
̀ h 3.3: Sự thay đổ i nồ ng đô ̣ CO2, CO, nhiê ̣t đô ̣, đô ̣ ẩ m bên trong phòng ho ̣c ta ̣i
trường S2............................................................................................................... 39
Hin
̀ h 3.4: Sự thay đổ i nồ ng đô ̣ CO2, CO, nhiê ̣t đô ̣, đô ̣ ẩ m bên ngoài phòng ho ̣c ta ̣i
trường S2............................................................................................................... 39
Hình 3.5: Nồ ng đô ̣ trung bình của các ha ̣t bu ̣i trong không khí trong nhà và xung
quanh khi có mă ̣t trẻ em ta ̣i hai trường mầ m non S1 và S2. ................................... 42
Hình 3.6: Nồ ng đô ̣ trung bình của các ha ̣t bu ̣i trong không khí trong nhà và xung
quanh khi không có mă ̣t trẻ em ta ̣i hai trường mầ m non S1 và S2. ......................... 43
Hin
̀ h 3.7: Sự phân bố nồ ng đô ̣ các ha ̣t bu ̣i trong PM10 tại S1 và S2 . ..................... 46
Hin
̀ h 3.8: Ảnh SEM các ha ̣t bu ̣i trong không khí trong nhà (A-F: PM2.5-10, PM1-2.5,
PM0.5-1, PM0.1-0.5, PM0.1). ......................................................................................... 47
Hin
̀ h 3.9: Ảnh SEM các ha ̣t bu ̣i trong không khí ngoài trời (A-F: PM2.5-10, PM1-2.5,
PM0.5-1, PM0.1-0.5, PM0.1). ......................................................................................... 48
DANH MỤC VIẾT TẮT
ASHRAE:
American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning
Engineers (Hiệp hội các kỹ sư nhiệt lạnh và điều hòa không khí Hoa
Kỳ)
BTEX:
Quy chuẩ n Viê ̣t Nam
SEM:
Scanning Electron Microscope (Phương pháp kính hiển vi điện tử quét)
TCVN:
Tiêu chuẩn Việt Nam
US-EPA:
United State Environmental Protection Agency (Cơ quan Bảo vệ Môi
Trường Hoa Kỳ)
VOCs:
Volatile organic compounds (Các hợp chấ t hữu cơ dễ bay hơi)
XRF:
X Ray Fluorescence (Quang phổ huỳnh quang tia X)
WHO:
World Health Organization (Tổ chức y tế Thế giới)
MỞ ĐẦU
công việc cần thiết bởi tính độc, tính bền và sự tích tụ sinh học của chúng. Trong
quá trình nghiên cứu đó cần xây dựng các phương pháp phân tích hàm lượng các
kim loại nặng để có thể đánh giá, dự báo mức độ phơi nhiễm và nguồn gốc phát tán,
sự phân bố và di chuyển của chúng trong môi trường không khí. Từ đó đưa ra kế t
luâ ̣n và kiế n nghi ̣hướng nghiên cứu tiế p theo.
Nhận thấy mức độ ảnh hưởng nghiêm trọng của chất lượng không khí trong
nhà đến sức khỏe của chúng ta, đặc biệt là trẻ em. Vì vậy, tôi tiến hành nghiên cứu
đề tài: “Nghiên cứu xác định nồng độ và đánh giá rủi ro phơi nhiễm các kim
loại nặng từ các hạt bụi trong không khí trong nhà”.
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Ô nhiễm không khí
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 [44].
Do đó, ta có thể chấp nhận một định nghĩa về ô nhiễm không khí như sau:
“Ô nhiễm không khí là sự có mặt một hoặc nhiều chất gây ô nhiễm hoặc sự
phối hợp của chúng trong bầu không khí ngoài trời như khói, bụi, hơi, khí hay
mùi… với khối lượng, tính chấ t 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” [1].
Có rất nhiều nguyên nhân gây ô nhiễm không khí. Có thể chia thành hai nguồn
gây ô nhiễm không khí đó là nguồn ô nhiễm tự nhiên (núi lửa, cháy rừng, các hiện
tượng sấm chớp, mây mưa, bức xạ trong hệ mặt trời và vũ trụ, bão bụi, các quá trình
phân hủy, thối rữa xác động, thực vật tự nhiên…) và nguồn ô nhiễm nhân tạo nhân
trong việc xâm nhập chất gây ô nhiễm vào trong nhà [26]. Một số nghiên cứu cho
rằng việc tiếp xúc với các chất gây ô nhiễm không khí trong nhà có thể liên quan
đến các tác dụng phụ như dị ứng, hô hấp và bệnh tim mạch, kích thích da và ung
thư [22]. Báo cáo mới đây của Tổ Chức Y Tế Thế Giới (WHO) cho thấy chất lượng
không khí trong nhà và cao ốc văn phòng trên toàn thế giới đang giảm sút nghiêm
trọng. Theo thống kê năm 2012 của WHO, mỗi năm có 4,3 triệu người tử vong sớm
do ô nhiễm không khí trong nhà, gây ra bởi việc sử dụng không hiệu quả các nhiên
liệu rắn trong nấu ăn. Trong những người chết, 12% số người tử vong do viêm phổi,
34% do đột quỵ, 26% do thiếu máu cục bộ cơ tim, 22% do bệnh phổi tắc nghẽn mãn
tính và 6% chết vì ung thư phổi, trong đó có khoảng 1 triệu trẻ em dưới 5 tuổi [45].
Mặc dù tình trạng ô nhiễm trong nhà nguy hại hơn nhiều lần so với tưởng
tượng nhưng trên thực tế ở Việt Nam chưa có nghiên cứu về mức độ ô nhiễm cũng
như các chất gây ô nhiễm không khí trong nhà một cách cụ thể.
Tại Hà Nội, với quá trình đô thị hóa nhanh với các công trình xây dựng ngày
càng nhiều, mật độ dân số và phương tiện giao thông dày đặc dẫn đến tình trạng ô
nhiễm không khí nói chung và ô nhiễm không khí trong nhà nói riêng ngày càng
trầm trọng. Ở Việt Nam, hầu hết các ngôi nhà hiện đại có cấu trúc khép kín, tạo điều
kiện cho các nhân tố gây ô nhiễm tích tụ, khiến cho nồng độ ô nhiễm tăng cao hơn.
4
1.2.1. Các chất ô nhiễm không khí trong nhà
1.2.1.1. Các khí CO, NOx, SO2
Cacbon monoxit (CO): Là một chất khí không màu, không mùi, bắt cháy và có
độc tính cao. Nó là sản phẩm chính trong sự cháy không hoàn toàn của cacbon và các
hợp chất chứa cacbon. Cacbon monoxit là cực kỳ nguy hiểm, do việc hít thở phải một
lượng quá lớn CO sẽ dẫn tới thương tổn do giảm oxy trong máu hay tổn thương hệ
thần kinh cũng như có thể gây tử vong. Nồng độ chỉ khoảng 0,1% cacbon monoxit
hơi có thể gây nghiện và dẫn đến làm suy nhược hệ thần kinh, gây kích ứng cho
mắt, mũi và họng, gây nhức đầu, choáng váng, rối loạn thị giác và nhiều tổn hại
khác. Nhiều hợp chất hữu cơ bay hơi đo được trong nhà có khả năng gây ung thư
cho người và động vật [38].
Các hợp chất hữu cơ họ BTEX (benzen, toluen, etylbenzen, xylen) được biết
đến là nhóm chất hữu cơ dễ bay hơi, độc hại ảnh hưởng đến hệ hô hấp, ADN, kích
thích ở da [4]. Đặc biệt BTEX được biết đến với nguy cơ gây ung thư rất cao. Việc
nghiên cứu nhóm chất BTEX là một điều hết sức cần thiết.
1.2.1.3. Bụi
Bụi là tập hợp nhiều hạt, có kích thước nhỏ bé, tồn tại lâu và lơ lửng trong
không khí. Các loại bụi khác nói chung thường có kích thước từ 0.1-75 µm [1].
Particulate Matter (PM) là một thuật ngữ được sử dụng cho các hạt được tìm
thấy trong không khí; bao gồm bụi, bồ hóng, bụi bẩn, khói và các giọt chất lỏng li ti.
Thông thường các hạt rất nhỏ, chỉ có thể được nhìn thấy bằng kính hiển vi điện tử [28].
Một trong những thước đo mức ô nhiễm không khí là nồng độ các hạt bụi mịn,
bao gồm PM10 và PM2.5 – tức các chất dạng hạt có đường kính lần lượt nhỏ hơn
10μm và 2.5μm. PM2.5 được cho là có thể đi sâu vào phổi và hệ tuần hoàn. Bụi
trong nhà là hỗn hợp không đồng nhất của các hạt hữu cơ và vô cơ. Các hạt khác
nhau về hình dạng và kích thước nhưng đủ nhỏ để hấp thu qua đường hô hấp hoặc
ăn uống. Bụi nhà có vai trò kép trong phơi nhiễm môi trường với chất gây ô nhiễm:
môi trường vận chuyển chất gây ô nhiễm ngoài trời trong các hạt trong không khí
và môi trường tiếp xúc thông qua việc ăn uống. Bụi mịn có thể xuyên qua phổi và đi
khắp cơ thể, chúng tiếp xúc trực tiếp với các bộ phận. Các hạt nhỏ có thể có vận tốc
lắng đọng thấp và có thể tồn tại trong không khí trong một thời gian dài hơn, do đó
có khả năng gây rối loạn sự hô hấp của con người [17].
Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, những hạt có đường kính bé hơn 10
micromet là những hạt có thể bị con người hít vào khi thở, chúng sẽ tích tụ trên phổi,
gây ra nguy hại cho sức khỏe con người. Những hạt có đường kính bé hơn 2.5
kiểu ngủ bị rối loạn và trí nhớ kém và hiệu suất trí tuệ. Kim loại nặng từ lâu đã được
công nhận là chất gây ô nhiễm nghiêm trọng trong môi trường do độc tính, bền bỉ
và không phân hủy [11]. Đánh giá nguy cơ sức khỏe khi tiếp xúc với kim loại nặng
trong bụi trong nhà đã được thực hiện ở nhiều thành phố trên thế giới như Thổ Nhĩ
Kỳ, Nhật Bản, Tây Ban Nha, Pháp, Trung Quốc, Iran, Bồ Đào Nha, vv….[9, 11, 12,
7
14, 15, 18]. Nói chung, các nghiên cứu cho thấy rằng uống là đường phơi nhiễm
chính đối với bụi gia đình đối với con người, so với hít phải và tiếp xúc với da. Các
bụi ăn vào đến đường tiêu hóa, nơi kim loại nặng được hòa tan một phần, sau đó
kim loại nặng được vận chuyển bằng hệ thống tuần hoàn và cuối cùng tích lũy trong
các mô và cơ quan của cơ thể con người [15]. Do độc tính, sự bền bỉ và tích lũy sinh
học, tiếp xúc lâu dài với bụi bẩn kim loại nặng có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con
người. Trẻ sơ sinh hoặc trẻ em rất dễ bị ảnh hưởng bởi sự can thiệp của môi trường
vì các cơ quan của chúng đang phát triển nhanh chóng ở giai đoạn phát triển ban
đầu, khiến chúng dễ bị tổn thương hoặc rối loạn chức năng hơn. Những nhóm này
cũng dễ bị nhiễm độc kim loại nặng vì đây là giai đoạn tăng trưởng và phân hóa não
tối đa. Bên cạnh đó, tỷ lệ hấp thụ kim loại nặng từ hệ tiêu hóa và độ nhạy
hemoglobin đối với các kim loại này ở trẻ em cao hơn nhiều so với người lớn. Hiện
nay, được chấp nhận rộng rãi rằng bụi và đất là nguồn kim loại nặng chiếm ưu thế
mà trẻ em bị phơi nhiễm bởi bụi bẩn trong nhà bị ô nhiễm [15].
Hình 1.1: Phân bố kích thước hạt bụi ảnh hưởng đến các bộ phận trên cơ thể
con người.
Trường mẫu giáo là một môi trường vi mô quan trọng liên quan đến việc trẻ
em tiếp xúc với các chất gây ô nhiễm trong nhà do phần lớn thời gian chúng dành
cho các cơ sở đó vào các ngày trong tuần. Chất lượng không khí trong nhà ở các
… [31]. Dưới đây là một số nguồn gốc của các chất ô nhiễm trong nhà thường gặp
trong môi trường không khí trong nhà.
Các nguồn phát thải VOCs: Do đốt nhiên liệu như khí đốt, than tổ ong, củi
cũng như các sản phẩm thuốc lá. VOCs cũng xuất phát từ các sản phẩm như: sơn,
nước hoa, thuốc xịt tóc, hóa chất chùi rửa, hóa chất giặt khô, son, máy in…[38].
9
Fomanđehit: Phát thải chủ yếu là từ các sản phẩm ván ép làm từ hạt nhựa urê
kết dính trong các vật liệu xây dựng, từ các thiết bị đốt như đồ gia dụng chạy bằng
gas, lò sưởi, những vật dụng trang trí nội thất như bông cách nhiệt, vải, thảm, vật
liệu trải sàn nhà; sản phẩm giấy và mỹ phẩm.
Nguồn phát thải BTEX trong nhà bao gồm sơn, nhựa, keo dán, khói thuốc lá
và vật liệu xây dựng. Các chất này phổ biến ở các khu dân cư với độ phơi nhiễm
trong nhà cao hơn từ 2 đến 100 lần hơn ngoài trời.
Nguồn phát thải Cacbon monoxit: CO tồn tại với một lượng nhỏ nhưng tính về
nồng độ là đáng kể trong khói thuốc lá, bếp than tổ ong, bếp dầu, bếp ga (thải ra khí
CO2). Quá trình xào nấu thức ăn sẽ bốc ra mùi làm ô nhiễm không khí trong bếp.
Trong gia đình, khí CO được tạo ra khi các nguồn nhiên liệu như xăng, hơi đốt, dầu
hay gỗ không cháy hết trong các thiết bị dùng chúng làm nhiên liệu như xe máy, ô
tô, lò sưởi và bếp lò… Khí cacbon monoxit có thể thấm qua bê tông hàng giờ sau
khi xe cộ đã rời khỏi gara [45].
Nguồn phát thải SO2: Phát sinh khi đốt các nguyên liệu hàng ngày (than đá,
khí, gỗ và các chất hữu cơ khác). Ngoài ra các khí NOx, O3 có nguồn phát thải chủ
yếu từ phương tiện giao thông nhưng chúng cũng góp một phần lớn làm ảnh ảnh
đến chất lượng không khí trong nhà [45].
Mặt khác, những nơi ồn ào hoặc giá rét thường đóng kín cửa sổ (để chống ồn
và chống rét) khiến các loại khí độc hại không thoát ra ngoài được.
Kim loại nặng: Nguồn chính gây ô nhiễm trong nhà là bụi thông thường. Bụi
người dành 70-90% thời gian của họ trong nhà [37], vì vậy, sự hiểu biết về cách các
chất gây ô nhiễm không khí trong nhà ảnh hưởng đến sức khỏe con người là rất quan
trọng. Do đó, chất lượng không khí trong nhà ngày càng được quan tâm nghiên cứu.
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 các kim loa ̣i nă ̣ng trong không khí trong nhà và nguồn phát sinh các kim loa ̣i
nă ̣ng gồm: quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch, chất đốt, các vâ ̣t du ̣ng, đồ dùng, các
chất bám dính, hút thuốc lá hay từ các hoạt động giao thông [36].
Trên Thế Giới: Ở các nước phát triển, vấn đề ô nhiễm không khí trong nhà,
đặc biệt là ô nhiễm bởi kim loại nặng đã được nghiên cứu rất nhiều.
Một nghiên cứu của Sri Serdang và cộng sự tại Malaysia, năm 2012 đã chỉ ra
rằng sự có mặt của kim loại nặng ở khu vực thành thị là do tốc độ đô thị hóa và
công nghiệp hoá nhanh chóng [36]. Hàm lượng kim loại nặng (Pb, Cd và Cu) được
11
xác định bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS). Nồng độ kim loại nặng
trung bình cao nhất được tìm thấy trong cửa sổ, sau đó là sàn và quạt. Nồng độ Pb
dao động từ 34,17 mg/g đến 101,87 mg/g, nồng độ Cd dao động từ 1,73 mg/g đến
7,5 mg/g, và nồng độ Cu từ 20,27 mg/g đến 82,13 mg/g. Thông gió qua cửa sổ mở
và tần số làm sạch là những yếu tố tích tụ kim loại nặng trong bụi lớp học. Nồng độ
của Pb cao hơn mức bình thường. Sự tiếp xúc liên tục với Pb có thể gây ra sự suy
sụp của não, tăng huyết áp, thiếu máu và cuối cùng là tử vong.
H. Yongming và cộng sự tiến hành lấy 65 mẫu bụi đô thi ở Tây An, tỉnh
Thiểm Tây, Trung Quốc [21]. Nồng độ Ag, Cr, Cu, Mn, Pb và Zn được xác định
bằng cách sử dụng quang phổ hấp thụ nguyên tử. As, Hg và Sb xác đinh bằng quang
phổ huỳnh quang. Kết quả cho thấy nồng độ các kim loại cao trừ As, Mn. Phân tích
hệ số tương quan, các yếu tố làm giàu kim loại nặng được tính toán xác định nguồn
kim loại nặng trong bụi tập trung vào bụi ngoài trời về nội dung, kích thước hạt, ô
nhiễm, xác định nguồn và đánh giá nguy cơ sức khỏe. Dưới đây là một số nghiên
cứu về kim loại nặng trong không khí tại Việt Nam.
Năm 2011, Tô Thị Hiền và Dương Hữu Huy đã nghiên cứu đề tài xác định
một số kim loại nặng trong bụi không khí bằng phương pháp Von-ampe hòa tan ở
khu vực thành phố Hồ Chí Minh [3]. Kết quả: Zn (0,24 ng/m3), Cd (0,02 ng/m3), Pb
(0,04 ng/m3), Cu (0,05 ng/m3), Ni (0,17 ng/m3), Co (0,004 ng/m3). Theo QCVN
05:2009/BTNMT hàm lượng bụi cho phép là 200 µg/m3 trung bình 24h, nếu so sánh
với tiêu chuẩn này thì các nguyên tố này đều nằm trong giới hạn cho phép. Khi so
sánh với tiêu chuẩn của Mỹ thì nguy cơ mắc ung thư cao hơn, cao hơn gấp 36,4 lần.
Năm 2016, nghiên cứu của nhóm tác giả Thái Hà Phi, Pha ̣m Minh Chính,
Nguyễn Thế Hưng, Lương Thi ̣Mai Ly đã tiế n hành thu thập các mẫu bu ̣i tại 163 địa
điểm trên bốn khu vực khác nhau của Hà Nội, Việt Nam, bao gồm các điạ điể m có
mật độ dân số và giao thông khác nhau [6]. Các mẫu được chia thành ba phần có
kích thước hạt khác nhau và xác đinh
̣ nồng độ các nguyên tố (K, Ca, Mn, Fe, Zn,
Pb) bằng phương pháp huỳnh quang tia X (XRF). Nồng độ kim loại trong bụi
đường được so sánh giữa các khu vực lấy mẫu khác nhau và với các mẫu từ nền để
đánh giá mức độ ô nhiễm. Phần hạt có kích thước nhỏ nhất (đường kính 180 μm). Mặc dù nồng độ kim loại như Ca và Fe tương tự nhau giữa các khu vực,
nhưng nồng độ Pb và Zn trong bụi đường là khác nhau giữa các khu vực khác nhau,
với nồng độ cao nhất được quan sát thấy trong bụi ở khu vực trung tâm thành phố
và mức thấp nhất ở khu vực ngoại ô mới. Nhìn chung, so với các nghiên cứu từ các
13
thành phố ở các quốc gia khác, nồng độ trung bình của Pb trong bụi đường phố ở
Hà Nội tương đối thấp, cho thấy nguy cơ đối với sức khỏe con người thấp hơn do
14
loại cần thiết của enzim [5]. Ví dụ: Chì làm chuyển đổi mất kẽm của enzim
dehydratase của axit δ- aminolevulinic. Một cơ chế gây độc khác của kim
loại nặng là kìm hãm sự tổng hợp của enzim.
Các bào quan dưới tế bào: Nói chung hiệu ứng độc của kim loại là do
phản ứng của chúng với các hợp phần nội bào [5]. Muốn gây độc, kim loại
phải xâm nhập vào bên trong tế bào, do đó nếu là một chất ưa béo, như metyl
thủy ngân chẳng hạn, thì sẽ được vận chuyển qua màng tế bào một cách dễ
dàng. Khi kim loại liên kết với một số protein nó sẽ được hấp thụ qua đường
nội thấm tế bào. Sau khi xâm nhập vào trong tế bào, các kim loại sẽ tác động
đến bào quan. Các bào quan dưới tế bào có thể làm tăng cường hay làm giảm
chuyển động của kim loại trong màng sinh học và làm thay đổi độc tính của
nó. Hơn nữa, một số protein có mặt trong bào tương, trong lyzosom và trong
nhân tế bào có thể liên kết với các kim loại nặng độc như: Cd, Pb, Hg do đó
làm giảm tính sinh học của các protein này. Một số kim loại độc có thể gây
hư hỏng cấu trúc của lưới nội thất. Các ti thể do có hoạt động trao đổi chất
cao và có khả năng vận chuyển qua màng một cách mạnh mẽ nên là một bào
quan đích chính, vì vậy các enzim hô hấp của chúng dễ dàng bị kìm hãm bởi
các kim loại [4].
Các yếu tố làm thay đổi độc tính [4]
Mức độ và thời gian phơi nhiễm: Mức độ càng cao thì thời gian ảnh hưởng
càng kéo dài và hiệu ứng độc lớn. Nếu thay đổi liều lượng và thời gian nhiễm
độc thì có thể thay đổi bản chất tác dụng độc. Ví dụ: Khi tiêu hóa chỉ một lần
nhưng với lượng Cd lớn sẽ dẫn đến rối loạn dạ dày, ruột, trong khi đó nếu
hấp thụ một lượng nhỏ Cd trong một thời gian dài sẽ làm rối loạn chức năng
thận.
Dạng tồn tại hóa học: Dạng tồn tại hóa học của kim loại ảnh hưởng rất lớn
đến độc tính của nó. Thủy ngân là một ví dụ điển hình. Khi ở dạng vô cơ,
Asen (As): Các hợp chất As (III) là các dạng độc chính và các hợp chất As (V)
có ảnh hưởng nhỏ tới các hoạt động enzim [4].
Sự phơi nhiễm: Người có thể hấp thụ As qua ăn uống, hít thở và tiếp xúc qua da.
Độc tính của asen liên quan đến sự hấp thụ và thời gian lưu của nó trong cơ
thể. Ở hàm lượng nhỏ, asen và các hợp chất của asen có tác dụng kích thích quá
trình trao đổi chất và chữa được bệnh nhưng chúng lại trở thành những chất độc
khi ở liều lượng cao. Liều gây chết (LD50) đối với con người là 1- 4 mg/kg trọng
16
lượng cơ thể. Ảnh hưởng độc hại cấp tính (có thể dẫn đến chết) gồm sốt, chán ăn,
gan to, xạm da và loạn nhịp tim với những biến đổi các kết quả của điện tim đồ tập.
Ngộ độc mãn tính của As bao gồm thiếu máu, tăng sắc tố và gây chứng dày sừng
tổn thương da. Ngoài ra tác hại của nó còn là rối loạn mạch máu ngoại vi dẫn đến tử
hoại, các ảnh hưởng sinh sản và sự quái thai, tính gây ung thư da, ung thư phổi và
một căn bệnh gọi là bệnh bàn chân đen [4].
Cadmium (Cd): Được biết gây tổn hại đối thận và xương ở liều lượng cao.
Sự phơi nhiễm: Cd xâm nhập vào cơ thể người qua con đường hô hấp, tiêu hóa.
Tiếp xúc ở mức độ thấp dài hạn dẫn đến bệnh tim mạch và ung thư. Các ảnh
hưởng độc cấp của nhiễm Cd gây ra từ sự mẫn cảm cục bộ. Các triệu chứng xuất hiện
sau khi ăn uống là buồn nôn, nôn mửa, đau bụng, sự phục hồi nhanh, không có ảnh
hưởng kéo dài. Trường hợp nặng hơn có thể gây viêm dạ dày, ruột, co cơ thượng vị,
đôi khi nôn ra máu và tiêu chảy. Hít thở khói bụi Cd hoặc các vật liệu chứa Cd được
đốt nóng có thể gây ra viêm phổi hóa học cấp và phù nề phổi. Hít thở các hợp chất Cd
liều lượng lớn có thể gây chết người. Những ảnh hưởng khác có thể ảnh hưởng đến
hệ tim mạch, máu, nội tiết và xương cũng như gây ra ung thư [4].
Chì (Pb): Trong cơ thể người, chì trong máu liên kết với hồng cầu và tích tụ
trong xương.
Sự phơi nhiễm: Sự nhiễm độc chì của cơ thể chủ yếu là qua hô hấp do hít hơi,