Luận án tiến sĩ Đỗ Thị Lan Chi - Nghiên cứu PAHs trong đất rừng ngập mặn xã Đồng Rui, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỖ THỊ LAN CHI NGHIÊN CỨU SỰ TON LƯU VÀ RỦI RO MOI TRƯỜNG CỦA CÁC CHÁT HỮU CƠ THƠM ĐA VÒNG (PAHs) TRONG DAT RUNG NGAP MAN XÃ DONG RUI, HUYỆN TIEN YEN, TINH QUANG NINH LUẬN AN TIEN SĨ KY THUAT HA NOI, NAM 2018 BQ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TAO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT RUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ THỊ LAN CHI NGHIÊN CỨU SỰ TON LƯU VÀ RỦI RO MOI TRƯỜNG CUA CAC CHAT HỮU CO THOM ĐA VÒNG (PAHs) TRONG DAT RUNG NGAP MAN XA DONG RUI, HUYEN TIEN YEN, 1H QUANG NINH Môi trường Đắt và Nước Mã sé: 62.0303 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HOC 1.TS Vũ Đức Toàn 2. TS Nguyễn Thị Thu Hiển HÀ NỘI, NĂM 2018 LỜI CAM ĐOAN “Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiền cứu của ác giả. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án là trung thực, không sao chép từ bắt kỳ một nguồn nào va dưới bắt ky hình thie nào. Việc tham khảo các nguồn tai liệu đã được thực hiện tríh cdẫn và ghi nguồn tham khảo đúng quy định Tác giả luận án Đỗ Thị Lan Chỉ LỜI CÁM ƠN “ác giả xin bày tỏ lời cám on chân thành đối với PGS.

Vũ Đức Toàn, TS Nguyễn Thị Thu Hiền đã tận tinh hướng dẫn the giả trong suốt quả trình thực hiện bản luận ân giả xin bảy t6 lời cám ơn chân thành đối với Giáo sư Minoru Yoneda và c¡ bộ của Lab Environmental Rick Analysis, khoa Environmental Systems Engineering, “Trường đại học Kyoto, Nhật Bản đã chấp nhận và giúp đỡ tác giả sang nghiên cứu tại Lab. “Tác gid xin cám on các thay cô ở Khoa Môi trưởng, Phòng Đào tạo Dai học vả Sau đại học, Ban Giám Hiệu - Trường đại học Thủy Lợi, Viện Khoa học và công nghệ môi trường- Trường đại học Bách khoa Ha Nội, phòng Thử nghiệm môi trường và hóa chất- Trung tâm QUATEST 1- Tổng cục tiêu chuẩn do lường, chất lượng Việt Nam, Ủy bạn nhân dân xã Đồng Rui, Sở Tài nguyên môi trường tinh Quảng Ninh, Khoa Địa lý- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc Gia Hà Nội và một số chuyên gia khác đã giúp đỡ tá c giả rất nhiễu trongquá trình làm luận án. “Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Higu- Trưởng Đại học Công đoàn và Lãnh đạo Khoa Bảo hộ lao động, cũng như bạn bẻ đồng nghiệp đã ủng hộ và tạo mọi diều kiện thuận lợi giúp tác giá hoàn thành luận án “Tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn bẻ đã động viên, ủng hộ tác giả trong st quá tình lâm luận án MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ANH DANI MỤC BANG BIÊU, DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT VA GIẢI THÍCH THUAT NOU MO ĐẦU 1. Tinh cấp thiết của đềti 2.

Mục tiêu nghiên cứu. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 6.

Cấu trúc luận án. CHUONG 1 TONG QUAN VAN ĐÈ NGHIÊN CUU, 1.1 Khái quét chung về PAHs 1.1 Mộtsố tinh chit héa lý của PAHS. Nguồn phat thai PAHS 1.13 Độctính của PAHs.2 Các nghiên cứu trong va ngoài nước về sự tồn lưu của PAHs trong đất 12 1.1 Các nghiên cứu ở nước ngoài về sự tồn lưu.2 _ Các nghiên cứu sự tồn lưu PAHs ở trong nước. 19 LẠ Cáeng cứ trong và ngoài nước về rủ ro môi trường do tn lưu PAHs trong đất 2 13.1 Các nghiễn cứu ở nước ngoài vỀ rủ ro môi trường 2 132.

Các nghiên cứu ở trong nước vé rủ ro mỗi tường 26 1.4 Các nghiên cứu về mô hình phân bố PAHS trong môi trường, 28 14.1 Cie nghiên cứu ngoài nước về mô hình phân bổ. Các nghiên cứu trong nước về mô hình phân bổ 31 1.5 Giới thiệu về địa điểm nghiên cứu 31 15. Điềukiện kinh, xa hoi 3 1543. Địahình 33 154 Khí hậu.

34 155 Thủy văn 35 156 Hai van 35 1.6 Kết luận Chương1 37 CHƯƠNG2 __ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CÚU, 39 2.1 Phuong pháp khảo sắt lấy mu, bảo quan mẫu 39 2⁄11 Lấy mẫu đất 39 2.2 Lấy mẫu bụi trong không khí 40 2.14 Miu trim ich 2 22 Phuong pháp xử lý và phân ích mẫu 4 2241 Mẫu đất tằm tch 43 222.4 Phân tích TOC trong đất 2. Phan tich pH trong đất 2. Phương pháp thương số rủi ro (Risk quotient - RQ) 54 24 Phương pháp chỉ số rủi ro ung thư (Canccr Risk - CR).5 Phương pháp mô hình phân bổ, tích lũy chất 6 nhiễm trong mỗi trường.1 Phương pháp mô hình phân bổ chit ô nhiễm trong môi trường 38 2. Phương pháp mô phỏng sự tích lũy chất 6 nhiễm trong môi trường theo thời gian.

70 CHUONG3 KÉT QUÁ VÀ BẢN LUẬN 74 3. Surtén lưu của PAHs trong đắt rừng ngập mặn xã Đằng Rui, huyện Tiên Yên, tinh Quảng Ninh 14 3.1 Sự tồn lưu của PAHs trên bề mat dat. Sự tổn lưu của PAHs theo thời gian.13 - Surtén lưu của PAHS theo độ siu phân bổ, 8s 3.14 Mỗi liên hệ giữa tinh chất dt vi Khả năng tổn lưu PAHs 95 3.15 Xie định ứ lệ gia cic nhóm PAHs với đặc điểm nguồn that 98 3. Nghiên cứu đánh giá rủi ro môi trường do tồn lưu PAHs trong môi trường đất rừng ngập mặn xã Đồng Rui, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh.1 Khả năng tác động đến mỗi trường do tổn lưu PAHs tong đt rừng ngập mặn IÚI 3.

Nguy cơ rủi ro túc động đến con người do ích lũy PAHS trong đất rừng ngập mặn. Nghiên cứu khả năng phân bố và tích lũy PAHs điển hình trong môi trường đắt rừng ngập mặn xã Đồng Rui, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh bằng mô hình. Fugacity cắp ll và cắp IV.1 Mô phỏng sự phân b6 BaP trong môi trường đắt rùng ngập mặn xã Đẳng Rui HỆ 3. Mô phỏng sự tích lũy BaP trong môi trường dat rừng ngập mặn xã Đồng Rui, 126 KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ 133 1.

Kétqua dat được cia lun dn, 133 2. Những đồng gép mới của lun én 133 3. Những tin gi và hướng nghiên cứa tiếp 134 4 Kiến nghị. 134 TÀI LIỆU THAM KHAO 136 DANH MỤC CÁC HÌNH ANH Hinh1.1 Công thúc cấu tạo của 16 PAHS (9] 5 Hình 1.2 Quy tình đánh giá rủ ro môi trường dự bảo [20] 3 Hình! 3 Mức độ rủi ro trong suốt quá trinh đánh giá ở SarsjevolS2] 3 1.4 Dự báo PAHs trong đất đô thị của Bắc Kinh giai đoạn 1978- 2088 J43).5 Vị trí khu vực nghiên cứu [56] 32 Hình 2.1 Các vịt lấy mẫu 40 Hình 2.2 Quy trình phan tích PAHs trong đít 44 Hình 2.3 Đường chuẳn BaP.4 Sắc kỹ độ của mẫu chuẩn PAHs trên GC/MS 46 Hình 2.5 Quy trình phan tích PAHstrong nước.6 Quy trình phân tích PAHS trong khí 50 Hình 2.7 Cúc bước mô phòng sự phân bổ chit 6 nhiễm trong môi trường 60 Hình 2.8 Các bước mô phỏng sự tích lũy chat 6 nhiễm trong môi trường.1 Nồng độ trung bình E,, PAHs của 12 mẫu đắt ti thời điểm 8/2014.

Hình 32 Nong độ ïy PAHs. và Bye PAHs trong đất vào 8/2014 3.3 Ti lệ phân bổ PALHs theo số vòng benzen trong dit vào 8/2014 Hình 3.4 Tỉ lệ giữa các nhóm PAHs trong đất vào 8/2014 Hình 3.5 Nồng độ PAHs trong các mẫu khí inh 3.6 Nông độ PAHS trong một số mẫu dat rừng trong tháng 1/2015 Hình 37 Nong độ PAHS trong các mẫu trim tích Hình 3.8 Nng độ trung bình 2), PAHS trong đất va độ lệch chun theo thôi gian tự độ trung bình các PAHs thành phần trong Hình 3.10 Nang độ trang bình Z,PAHs trong đất theo thôi gian Hình 3.11 Mỗi quan hệ giữa #8 PAHs gây ung thư với #16 PAHs trong đất Hình 3.12 Biển thiên nồng độ theo số vòng PAHs trong dt theo thời gian.13 Nông độ trung bình 5,PAHs trong đi theo mùa Hình 3.14 Nông độ trung bình «PAHS trong đất theo năm, Hình 3.15 Nông độ trang bình Z,,PAHs trong đắt theo độ sâu phân bổ vào 1/2015.16 Nông độ PAHs trong dit theo độ sâu phân bổ vị tí DRS trong 1/2015 .17 Nang độ Ace và Phe trong đất theo độ sâu phân bố vào 1/2015.18 Nông độ trung bình các PAHS trong đất theo độ sấu phân bổ và độ lệch chuẩn trong tháng 1/2015 92 Hình 3.19 Nông độ các PAHs trong đắt tại vị trí DRS ở độ sâu 0-5 cm theo thời gian 93 3.20 Nông độ các PAHs trong dit tại vị ti DRS ở độ sâu 5- 10 cm theo thôi gian 93 Hình 321 Nông độ các PAIS trong ditt vit DRS ở độ sâu 10- 15 em theo thời gian “ finh 3.22 Nông độ các PALHs trong đất gi vị trí DRS ở độ sâu 15- 20 em theo thời gian “ Hình 3.23 Biểu đồ môi quan hệ giữa £,<PAHs và TOC trong đắt rừng ngập mặn.24 Biểu đồ mỗi quan hệ giữa ,,PAIs và pH tong đắt rừng ngập mặn.25 Ti lệ BaA/(BaA + Chụp) và Ind (Ind + BghiP) tong dit.26 Ti lệ Ant/ (Ant + Phe) và Flt/ (Flt + Pyr) trong dat 100 Hình 3.27 Giá trị RQ trung bình của các PAH theo thời gian.28 Nông độ BaP tích lũy theo thời gian. 131 DANH MỤC BANG BIEU Bảng 1.1 Một số tính chất vit lý của PAHS ? Bảng 1.2 Một số tính chất hóa học của PAHS.3 Khả năng gây ung thu và đột biển gen của các PAHS " Bảng I.4 Nông độ PAHS trong đất tai một số khu vực trên thể giới la Bảng 1.5 Nong độ PAHs trong đất RNM tại một số khu vực trên thể giới 14 Bang 1.6 Một số nghiên cứu về sự tần lưu của PAHs trong đất theo độ sâu phân bỏ.7 Mỗi liên quan giữa tỷ lệ của một số PAH và đặc điểm nguồn thải 16 Bang 1.8 Một số nghiên cửu về tồn lưu PAHs trong dat rừng ngập mặn trên thể giới.9 Thông ké một số kết quả nghiên cứu về PAHS ở Việt Nam.10 Những nghiên cứu vé ri ro môi trường ở Việt Nam m Bảng 2.1 Tọa độ điểm lấy mẫu đắt và mẫu không khí Al Bang 2.2 Tọa độ điểm lấy mẫu nước và mẫu trim tí 4 Bảng 2.3 Quan hệ giữa hai biển ngẫu nhiên dựa trên hệ số tương quan Pearson. 53 Bảng 24 Các mức đính giá rủi ro môi trường s Bang 2.5 Phân loi mức độ rủi ro ung thư theo CR 56 Bảng 26 Hệ số độc tương đương 37 Bảng 2.7 Công thức tỉnh độ tap rung 62 Bảng 2.8 Công thức tính các quả tình vận chuyển chất ô nhiễm từ khi vào nước.66 Bảng 29 Công thức tính các quá tình vận chuyển chất ô nhiễm tr khi vào đất.10 Công thức tinh các quá tình vận chuyển chất 6 nhiễm từ nước vào trim tích 68 Bang 3.