Phân tích các chất chống cháy cơ brom và phốt pho trong không khí và bụi

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HOÀNG THỊ TUỆ MINH Hoàng Thị Tuệ Minh HÓA PHÂN TÍCH NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH CÁC CHẤT CHỐNG CHÁY CƠ BROM VÀ CƠ PHỐT PHO TRONG BỤI VÀ KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA PHÂN TÍCH 2023 Hà Nội - 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án: “Nghiên cứu phân tích các chất chống cháy cơ brom và cơ phốt pho trong bụi và không khí trong nhàˮ là công trình nghiên cứu của chính tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của tập thể hướng dẫn. Luận án sử dụng thông tin trích dẫn từ nhiều nguồn tham khảo khác nhau và các thông tin trích dẫn được ghi rõ nguồn gốc. Các kết quả nghiên cứu của tôi được công bố chung với các tác giả khác đã được sự nhất trí của đồng tác giả khi đưa vào luận án. Các số liệu, kết quả được trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác ngoài các công trình công bố của tác giả.

Luận án được hoàn thành trong thời gian tôi làm nghiên cứu sinh tại Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2023 Tác giả luận án Hoàng Thị Tuệ Minh ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS. Lê Trường Giang và TS. Trịnh Thu Hà, những thầy cô đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cũng như luôn động viên và ủng hộ để em có thể hoàn thành tốt nhất luận án của mình.

Tôi xin chân thành cảm ơn đề tài “Xây dựng bộ quy trình tiêu chuẩn xác định chất chống cháy trong môi trường, vật liệu chống cháy và đánh giá mức độ nguy hại đến sức khỏe con người, mã số: TĐPCCC.05/21-23” đã hỗ trợ kinh phí cho tôi thực hiện luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, Tập thể cán bộ Phòng Hóa sinh Môi trường - Viện Hóa học, Phòng Độc chất Môi trường - Viện Công nghệ Môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Bộ môn Kỹ thuật Môi trường - Khoa Hóa lý Kỹ thuật - Học viện Kỹ thuật Quân Sự đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất, trang thiết bị nghiên cứu và giúp đỡ tôi hết sức nhiệt tình trong suốt quá trình thực nghiệm. Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao Công nghệ, Ban Lãnh đạo, phòng Đào tạo, các phòng chức năng của Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi hoàn thành mọi thủ tục cần thiết trong quá trình làm nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quí báu liên quan đến luận án cũng như đánh giá chất lượng luận án để bản luận án được hoàn thiện hơn.

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến những người thân yêu trong gia đình, đồng nghiệp và bạn bè đã luôn quan tâm, động viên khích lệ, ủng hộ và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2023 Tác giả luận án Hoàng Thị Tuệ Minh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. ii MỤC LỤC. iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT.

vi DANH MỤC BẢNG. viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .xi MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN. Giới thiệu về chất chống cháy cơ brom và cơ phốt pho.

Giới thiệu về chất chống cháy cơ brom. Giới thiệu về chất chống cháy cơ phốt pho. Nguồn phát tán và sự phân bố các chất chống cháy cơ brom và cơ phốt pho trong môi trường. Độc tính của các chất chống cháy cơ brom và cơ phốt pho.

Độc tính của các chất chống cháy cơ brom. Độc tính của các chất chống cháy cơ phốt pho. Sự phơi nhiễm của con người đối với chất chống cháy cơ brom và cơ phốt pho. Phương pháp phân tích chất chống cháy cơ brom và cơ phốt pho trong bụi và không khí.

Kỹ thuật lấy mẫu và bảo quản mẫu. Phương pháp xử lý mẫu trong phân tích chất chống cháy cơ brom và cơ phốt pho. Phương pháp phân tích các chất chống cháy cơ brom và cơ phốt pho. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước.

Tình hình nghiên cứu trên thế giới. Tình hình nghiên cứu trong nước. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Đối tượng nghiên cứu.

Hóa chất, dụng cụ và thiết bị. Dụng cụ và thiết bị. Thu thập và bảo quản mẫu. Thu thập và bảo quản mẫu không khí trong nhà.

Thu thập và bảo quản mẫu bụi trong nhà. Phương pháp nghiên cứu. Khảo sát các điều kiện định lượng PBDEs trên GC-MS. Khảo sát các điều kiện định lượng OPFRs trên GC-MS.

Khảo sát phương pháp chiết tách đồng thời PBDEs và OPFRs trong mẫu không khí. Khảo sát phương pháp chiết tách đồng thời PBDEs và OPFRs trong mẫu bụi. Thẩm định phương pháp phân tích PBDEs và OPFRs trong mẫu không khí trong nhà. Thẩm định phương pháp phân tích PBDEs và OPFRs trong mẫu bụi trong nhà.

Phân tích hàm lượng PBDEs và OPFRs trong mẫu không khí và mẫu bụi trong nhà. Đánh giá rủi ro phơi nhiễm PBDEs và OPFRs trong không khí và bụi trong nhà qua các con đường phơi nhiễm. Phương pháp xử lý số liệu. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.

Kết quả khảo sát điều kiện phân tích PBDEs trên GC-MS. Điều kiện đo PBDEs trên GC-MS. Độ ổn định của tín hiệu phân tích PBDEs trên GC-MS. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của PBDEs trên GC-MS.

Đường chuẩn của các PBDEs trên GC-MS. Kết quả khảo sát điều kiện phân tích OPFRs trên GC-MS. Điều kiện đo OPFRs trên GC-MS. Độ ổn định của tín hiệu phân tích OPFRs trên GC-MS.

Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của OPFRs trên GC-MS. Đường chuẩn của OPFRs trên GC-MS. Kết quả khảo sát phương pháp chiết tách PBDEs và OPFRs trong mẫu không khí. Kết quả khảo sát dung môi dùng để chiết tách PBDEs và OPFRs trong mẫu không khí trong nhà.

Kết quả khảo sát điều kiện phân tách và làm sạch dịch chiết trên cột chiết pha rắn. Quy trình phân tích PBDEs và OPFRs trong mẫu không khí trong nhà. Kết quả khảo sát phương pháp chiết tách PBDEs và OPFRs trong mẫu bụi. Kết quả khảo sát dung môi dùng để chiết tách PBDEs và OPFRs trong mẫu bụi trong nhà.

Quy trình phân tích PBDEs và OPFRs trong mẫu bụi trong nhà. Kết quả thẩm định phương pháp phân tích. Kết quả thẩm định phương pháp phân tích PBDEs và OPFRs trong mẫu khí. Kết quả thẩm định phương pháp phân tích PBDEs và OPFRs trong mẫu bụi.

PBDEs và OPFRs trong không khí trong nhà ở Hà Nội. Sự hiện diện và phân bố của PBDEs trong không khí trong nhà ở Hà Nội 97 3. Sự hiện diện và phân bố của OPFRs trong không khí trong nhà ở Hà Nội. PBDEs và OPFRs trong bụi trong nhà ở Hà Nội.

Sự hiện diện và phân bố của PBDEs trong bụi trong nhà ở Hà Nội. Sự hiện diện và phân bố của OPFRs trong bụi trong nhà ở Hà Nội. Đánh giá rủi ro phơi nhiễm của PBDEs và OPFRs trong bụi và không khí trong nhà. Ước tính lượng phơi nhiễm hàng ngày và sự đóng góp của các con đường phơi nhiễm.

Đánh giá rủi ro không gây ung thư. Đánh giá rủi ro gây ung thư. 122 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 124 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO.

143 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Ace Acetone Axeton Association of Official Hiệp hội các nhà hóa học phân AOAC Analytical Chemists tích chính thức ASE Accelerated Solvent Extraction Chiết tăng tốc dung môi BFR Brominated flame retardant Chất chống cháy brom Bw Body weight Trọng lượng cơ thể CH4 Methane Metan CPF Cancer potency factor Hệ số tiềm ẩn ung thư DCM Dichloromethane Diclometan ECD Electron capture detector Detector bắt giữ điện tử Lượng phơi nhiễm ước tính hàng EDI Estimated daily intake ngày electron capture negative ECNI Ion hóa âm bắt điện tử ionization EI Electron Ionization Ion hóa diện tử U. Environmental Protection EPA Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ Agency EtAc Ethyl acetate Etyl axetat Gas Chromatography/ Mass GC-MS Sắc ký khí khối phổ Spectrometry Hex Hexane Hexan HI Hazard index Chỉ số nguy hiểm HQ Hazard quotient Thương số nguy hiểm IS Internal standard Chất nội chuẩn LCR Lifetime cancer risk Nguy cơ ung thư suốt đời Nồng độ gây chết 50% động vật LC50 Lethal Concentration 50% thí nghiệm Liều lượng gây chết 50% động LD50 Lethal Dose 50% vật thí nghiệm No Observed Effect Nồng độ ảnh hưởng không quan NOEC Concentration sát được NPD Nitrogen Phosphorus Detector Detector nitơ phốt pho Organophosphorus flame OPFR Chất chống cháy cơ phốt pho retardant PUF Polyurethane foam Bọt polyurethane QFF Quartz fiber filters Màng lọc thạch anh RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối WHO World Health Organization Tổ chức Y tế thế giới vii PBDE Polybrominated diphenyl ether BDE-28 2,4,4’-tribromophenyl ether BDE-47 2,2',4,4'-Tetrabromodiphenyl ether BDE-99 2,2',4,4',5-Pentabromodiphenyl ether BDE-100 2,2',4,4',6-Pentabromodiphenyl ether BDE-153 2,2',4,4',5,5'-Hexabromodiphenyl ether BDE-154 2,2′,4,4′,5,6′-Hexabromodiphenyl ether BDE-183 2,2',3,4,4',5',6-Heptabromodiphenyl ether BDE-196 2,2’,3,3’,4,4’,5,6’-Octabromodiphenyl ether BDE-197 2,2’3,3’,4,4’,6,6’-Octabromodiphenyl ether BDE-203 2,2',3,4,4',5,5',6-Octabromodiphenyl ether BDE-206 2,2',3,3',4,4',5,5',6-Nonabromodiphenyl ether BDE-207 2,2',3,3',4,4',5,6,6'-Nonabromodiphenyl ether BDE-209 Decabromodiphenyl ether FBDE-99 6'-Fluoro-2,2',4,4',5-pentabromodiphenyl ether FBDE-154 3'-Fluoro-2,2',4,4',5,6'-hexabromodiphenyl ether FBDE-183 3-Fluoro-2,2',4,4',5,5',6-heptabromodiphenyl ether FBDE-208 4'-Fluoro-2,2',3,3',4,5,5',6,6'-nonabromodiphenyl ether 13 C12-BDE-209 Decabromodiphenyl [13C12] ether TnBP Tributyl phosphate TCEP Tris(2-chloroethyl) phosphate TCIPP Tris(1-chloro-2-propyl) phosphate TDCIPP Tris(1,3-dichloro-2-propyl) phosphate TBOEP Tris(2-butoxyethyl) phosphate TPhP Triphenyl phosphate DBPP Dibutyl phenyl phosphate EHDPP 2-ethylhexyl diphenyl phosphate TEHP Tris(2-ethylhexyl) phosphate TOCP Tri-o-cresyl phosphate TMCP Tri-m-cresyl phosphate TPCP Tri-p-cresyl phosphate (Chú thích: Tên hóa chất trong luận án được viết theo tên tiếng Anh) viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Tên gọi, công thức cấu tạo và một số tính chất hóa lý của các PBDEs nghiên cứu. Tên gọi, công thức phân tử và tính chất hóa lý của các OPFRs nghiên cứu.

Độc tính cấp tính của PBDEs trên một số loài động vật. Độc tính cấp tính của OPFRs nghiên cứu trên một số loài. Một số phương pháp xử lý mẫu bụi và khí trong phân tích PBDEs và OPFRs. Các điều kiện tách và phân tích PBDEs và OPFRs trên thiết bị sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC-MS).

Các dung dịch chuẩn làm việc của PBDEs. Các dung dịch chuẩn làm việc của OPFRs. Các mẫu không khí thêm chuẩn tại các mức nồng độ khác nhau. Chương trình hệ ASE để chiết PBDEs và OPFRs trong mẫu không khí .