Luận án NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG PHÁT THẢI CỦA MỘT SỐ CHẤT HỮU CƠ ĐỘC HẠI TRONG THÀNH PHẦN KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC SINH HOẠT QUY MÔ NHỎ

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG PHÁT THẢI CỦA MỘT SỐ CHẤT HỮU CƠ ĐỘC HẠI TRONG THÀNH PHẦN KHÍ THẢI LÒ ĐỐT RÁC SINH HOẠT QUY MÔ NHỎ

Ngành:

Kỹ thuật môi trường

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Vấn đề ô nhiễm chất thải rắn sinh hoạt tại Việt Nam ngày càng nghiêm trọng do khối lượng và thành phần phức tạp. Giải pháp đầu tư lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ, đặc biệt tại các vùng nông thôn như Vĩnh Phúc và Nam Định, mặc dù mang lại lợi ích trước mắt nhưng tiềm ẩn nhiều hậu quả lâu dài, gây ô nhiễm môi trường thứ cấp và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng do các hệ thống lò đốt này chưa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.

Luận án tiến sĩ kỹ thuật này tập trung vào "Nghiên cứu thực trạng phát thải của một số chất hữu cơ độc hại trong thành phần khí thải lò đốt rác sinh hoạt quy mô nhỏ". Mục tiêu chính là đánh giá mức độ ô nhiễm và rủi ro của nhóm chất PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbon) và BTEX (Benzen, Toluen, Etylbenzen, Xylen) trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ. Đồng thời, nghiên cứu cũng nhằm xây dựng bộ hệ số phát thải và tải lượng của các nhóm chất này từ hoạt động đốt chất thải rắn sinh hoạt. Đối tượng nghiên cứu là nhóm chất PAH và BTEX trong khí thải lò đốt rác sinh hoạt tại các xã Tam Hợp, thị trấn Yên Lạc (Vĩnh Phúc) và thị trấn Cồn, xã Hải Lý (Nam Định).

Về mặt khoa học, luận án đánh giá được mức độ ô nhiễm các chất BTEX và PAHs trong khí thải và không khí xung quanh, rủi ro phơi nhiễm, đồng thời công bố hệ số phát thải của 04 chất họ BTEX và 16 chất PAHs. Về thực tiễn, nghiên cứu đã xây dựng bộ hệ số phát thải này và bước đầu đánh giá ô nhiễm cùng rủi ro đến sức khỏe của công nhân vận hành lò đốt.

Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ và tải lượng của PAHs và BTEX trong khí thải và không khí xung quanh khu vực lò đốt rác tại Nam Định và Vĩnh Phúc đều ở mức cao. Cụ thể, nồng độ PAHs trong khí thải tại Nam Định dao động từ 855,58 đến 1.194,33 µg/m³, BTEX từ 34,1 đến 267,91 µg/m³. Tải lượng PAHs tại Nam Định từ 1.748 mg/giờ đến 5.062 mg/giờ, BTEX từ 11,64 mg/giờ đến 2.013 mg/giờ. Đáng chú ý, rủi ro gây ung thư cho công nhân vận hành lò đốt do tiếp xúc với PAHs và BTEX được đánh giá ở mức cao (ILCRPAHs = 10⁻⁴; ILCRBTEXs = 10⁻²), vượt ngưỡng giới hạn khuyến cáo của US EPA (> 10⁻⁶). Luận án đề xuất tiếp tục nghiên cứu để xây dựng bộ hệ số phát thải hoàn chỉnh cho các hợp chất hữu cơ độc hại.

Mục lục chi tiết:

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

2. Mục tiêu nghiên cứu

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án

• 3.1. Đối tượng nghiên cứu

• 3.2. Phạm vi nghiên cứu

4. Phương pháp nghiên cứu

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

• 5.1. Ý nghĩa khoa học

• 5.2. Ý nghĩa thực tiễn

6. Cấu trúc luận án

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại Việt Nam và khu vực nghiên cứu

• 1.1.1 Tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn tại Việt Nam

• 1.1.2 Thực trạng tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu

  • 1.1.2.1 Thực trạng phát sinh và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại Vĩnh Phúc

  • 1.1.2.2 Tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại Nam Định

1.2 Đặc điểm của một số chất hữu cơ độc hại

• 1.2.1. Đặc điểm của PAHs

• 1.2.2. Đặc điểm của BTEX

1.3. Ảnh hưởng của các chất hữu cơ độc hại đến môi trường.

• 1.3.1. Ảnh hưởng của PAHs

• 1.3.2. Ảnh hưởng của BTEX

1.4. Tổng quan về tình hình nghiên cứu các hợp chất hữu cơ trong không khí trên thế giới và tại Việt Nam

• 1.4.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu, phân tích các hợp chất hữu cơ trên thế giới

• 1.4.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu, phân tích các hợp chất hữu cơ tại Việt Nam

• 1.4.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu tỷ lệ đồng phân của PAHs, BTEX trong và ngoài nước

1.5. Tổng quan tình hình nghiên cứu về rủi ro trong và ngoài nước

• 1.5.1 Một số nghiên cứu về rủi ro của PAHs, BTEX trên thế giới

• 1.5.2 Một số nghiên cứu về rủi ro của PAH, BTEX tại Việt Nam.

• 1.5.3 Một số phương pháp đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người của PAHs, BTEX.

1.6. Tổng quan tình hình nghiên cứu về phát thải trong và ngoài nước

• 1.6.1 Tình hình nghiên cứu về phát thải trên thế giới

• 1.6.2 Tình hình nghiên cứu về phát thải tại Việt Nam

• 1.6.3 Một số phương pháp xác định hệ số phát thải

Kết luận chương 1

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Cơ sở thực tiễn

• 2.1.1. Cơ sở thực tiễn cho việc nghiên cứu khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc và Nam Định

• 2.1.2. Cơ sở lựa chọn lò đốt chất thải rắn sinh hoạt khu vực nghiên cứu

• 2.1.3. Cơ sở cho việc lấy mẫu, các thông số nghiên cứu

2.2. Phương pháp nghiên cứu

• 2.2.1. Phương pháp điều tra và thu thập số liệu

• 2.2.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu

  • 2.2.2.1. Vị trí lấy mẫu

  • 2.2.2.2. Hóa chất phục vụ phân tích.

  • 2.2.2.3. Thiết bị, dụng cụ phục vụ phân tích

  • 2.2.2.4. Phương pháp lấy mẫu phân tích

  • 2.2.2.5. Phương pháp phân tích

• 2.2.3. Phương pháp đánh giá rủi ro ô nhiễm

• 2.2.4. Phương pháp tính hệ số phát thải, tải lượng PAHs, BTEX trong khí thải lò đốt.

  • 2.2.4.1. Tính toán hệ số phát thải.

  • 2.2.4.2. Tính toán tải lượng chất ô nhiễm.

Kết luận chương 2

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Thành phần, đặc điểm chất thải rắn khu vực nghiên cứu

• 3.1.1. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt khu vực nghiên cứu

• 3.1.2. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt khu vực nghiên cứu và một số địa phương khác

3.2. Đánh giá ô nhiễm PAHs trong khí thải và không khí xung quanh

• 3.2.1. Đánh giá ô nhiễm PAHs trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

• 3.2.2. Đánh giá ô nhiễm PAHs trong khí xung quanh lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

• 3.2.3. Diến biến ô nhiễm PAHs trong không khí khu vực lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

  • 3.2.3.1 Diễn biến nồng độ PAHs trong khí thải ống khói

  • 3.2.3.2 Diễn biến nồng độ PAHs trong không khí xung quanh lò đốt

• 3.2.4. Tỷ lệ đồng phân của PAHs trong không khí khu vực lò đốt

• 3.2.5. Đánh giá rủi ro của PAH đến sức khỏe con người

3.3. Đánh giá ô nhiễm BTEX trong khí thải và không khí xung quanh

• 3.3.1. Đánh giá ô nhiễm BTEX trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

• 3.3.2. Đánh giá ô nhiễm BTEX trong không khí xung quanh lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

• 3.3.3. Diến biến ô nhiễm BTEX trong không khí khu vực lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

  • 3.3.3.1 Diễn biến nồng độ BTEX trong khí thải ống khói

  • 3.3.3.2 Diễn biến nồng độ BTEX trong không khí xung quanh lò đốt

• 3.3.4. Tỷ lệ đồng phân của một số BTEX trong không khí khu vực lò đốt rác

• 3.4.2. Rủi ro BTEX đến sức khỏe con người

  • 3.4.2.1 Đánh giá rủi ro tiếp xúc

  • 3.4.2.2 Đánh giá xác suất rủi ro tiếp xúc với BTEX

3.5. Xác định hệ số phát thải của một số chất hữu cơ độc hai (PAH, BTEX) trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

• 3.5.1. Hệ số phát thải của nhóm chất PAHs

• 3.5.2. Hệ số phát thải của nhóm chất BTEX

3.6. Xác định tải lượng của các PAHs, BTEX trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

• 3.6.1. Xác định tải lượng của PAHs trong khí thải lò đốt CTRSH tại khu vực nghiên cứu

• 3.6.2. Xác định tải lượng của BTEX trong khí thải lò đốt CTRSH tại khu vực nghiên cứu

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Những kết quả đạt được của luận án

2. Những đóng góp mới của luận án

3. Tồn tại và hướng giải quyết

• 3.1 Tồn tại

• 3.2 Hướng giải quyết

4. Kiến nghị

CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

• 1. Nguyen Tien Dung, Vu Duc Toan, Ngo Tra Mai, Nguyen Ngoc Anh “Assessing the level of air pollution at some small-scale household waste incinerators in Hai Hau district, Nam Dinh province", Vietnam Journal of Hydrometeorology, 2023, 17, 77-84;
• 2. Nguyen Tien Dung, Vu Duc Toan, Nguyen Thi Lan Huong, Ngo Tra Mai, Nguyen Nu My Ha “Level of BTEX in the Areas of Domestic Waste Incinerators in Northern Vietnam: A Comprehensive Assessment of Contamination,Composition and Human Health Risk", Environmental Contamination and Toxicology, 2023, https://doi.org/10.1007/s0012-023-03724-6
• 3. Nguyen Tien Dung, Vu Duc Toan, Ngo Tra Mai, Nguyen Nu My Ha, Nguyen Thi Lan Huong "Polycyclic Aromatic Hydrocarbons from Domestic Solid Waste Incinerators in Nam Dinh Province, Northern Area of Viet Nam: A ComprehensiveAssesment of Emision, Source Markers and Human Health Risk;" Environmental Contamination and Toxicology, 2023, https://doi.org/10.1007/s00128-203-03774-w.
• 4. Vu Duc Toan and Nguyen Tien Dung “Assessment of Btex Organic Pollution in the Air and Risks to Human Health in the Area of Domestic Waste Incinerators in Hai Ly Commune, Hai Hau District, Nam Dinh Province, Viet Nam”, Pollution Research, 2022 http://doi.org/10.53350/PR.2022.v41i02.010.
• 5. Hoàng Thị Quỳnh, Nguyễn Tiến Dũng, Phạm Nguyệt Ánh, Vũ Đức Toàn, “Nghiên cứu lan truyền một số chất ô nhiễm từ khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt thị trấn Yên Lạc, huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc” Hội thảo Khoa học thường niên Đại học Thủy lợi - 2024
• 6. Nguyễn Tiến Dũng, Ngô Trà Mai, Vũ Đức Toàn, “Mô phỏng phát thải bụi lò đốt chất thải rắn sinh hoạt thị trấn Yên Lạc, huyện Yên Lạc, tỉnhVĩnh Phúc” Hội thảo Khoa học thường niên Đại học Thủy lợi- 2020
• 7. Nguyễn Tiến Dũng, Ngô Trà Mai, Vũ Đức Toàn, “Đánh giá hiện trạng ô nhiễm khí thải lò đốt rác sinh hoạt thị trấn Yên Lạc, huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc và bước đầu đề xuất biện pháp giảm thiểu” Hội thảo Khoa học thường niên Đại học Thủy lợi - 2018
• 8. Nguyễn Tiến Dũng, Ngô Trà Mai, Vũ Đức Toàn, “Bước đầu đánh giá hiện trạng xử lý khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt cỡ nhỏ trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc” Hội thảo Khoa học thường niên Đại học Thủy lợi - 2017