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

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 KHƠNG KHÍ TRONG NHÀ

Chun ngành: Hóa môi trường
Mã số: 8440112.05

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS Trầ n Đin
̀ h Trinh

Hà Nội - 2020


LỜI CẢM ƠN
Với lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới
TS. Trần Đình Trinh đã giao đề tài, trực tiếp hướng dẫn, đóng góp ý kiến và tạo
mọi điều kiện tốt nhất về cơ sở vật chất trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và
hồn thành luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy cơ trong phịng thí nghiệm Hóa Mơi
trường và Phòng Thí Nghiê ̣m Tro ̣ng Điể m Vật liệu Tiên tiến Ứng dụng trong Phát
Triển Xanh, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội, đã
giảng dạy, truyền đạt kiến thức, giúp tơi hồn thành chương trình học tập và tạo
điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn.
Xin gửi lời cảm ơn tới Viê ̣n Sức Khỏe Nghề Nghiê ̣p và Môi Trường đã ta ̣o
điề u kiê ̣n giúp tôi trong quá trình thực hiê ̣n đề tài.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và những
người ln động viện, khích lệ tơi trong q trình hồn thiện luận văn.
Cuối cùng tơi xin cảm ơn tới nhóm đề tài (NAFOSTED) mã số 104.992016.67 đã hỗ trợ và giúp tơi hồn thành nghiên cứu này.
Hà Nội, ngày 4 tháng 6 năm 2020
Học viên

Nguyễn Thi Thu
̣
́ y Mế n

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................. 3
1.1. Ơ nhiễm khơng khí ......................................................................................... 3
1.2. Ơ nhiễm khơng khí trong nhà ........................................................................ 3
1.2.1. Các chất ơ nhiễm khơng 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
khơng khí trong nhà. ........................................................................................... 11
1.3.1. Các nghiên cứu trên thế giới về ô nhiễm kim loại nặng trong khơng khí trong
nhà ........................................................................................................................ 11
1.3.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam về ô nhiễm kim loại nặng trong khơng 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

2.3.2. Các bước lấ y và bảo quản mẫu .................................................................... 24
2.4. Xác đinh
̣ nồ ng đô ̣ các kim loa ̣i nă ̣ng bằ ng phương pháp quang phổ huỳnh
quang tia X (XRF) ............................................................................................... 26
2.4.1. Giới thiê ̣u về XRF ........................................................................................ 26


2.4.2. Cơ chế hoạt động của phương pháp XRF..................................................... 26
2.4.3. Ứng dụng của phương pháp quang phổ huỳnh quang tia X .......................... 28
2.4.4. Đảm bảo và kiểm soát chất lượng của phép phân tích ................................. 29
2.5. Nghiên cứu hình thái của các hạt bụi bằng phương pháp kính hiển vi điện
tử quét (SEM) ...................................................................................................... 30
2.6. Xác đinh
̣ nguồ n phát thải các kim loại nặng ............................................... 31
2.6.1. Tỷ số I/O (Indoor/Outdoor).......................................................................... 31
2.6.2. Hệ số tương quan giữa các chất ô nhiễm ..................................................... 31
2.7. Đánh giá rủi ro phơi nhiễm, ảnh hưởng gây ung thư và ảnh hưởng không
gây ung thư của các kim loa ̣i nă ̣ng trên các hạt bụi trong khơng khí. .............. 32
2.7.1. Đánh giá rủi ro phơi nhiễm.......................................................................... 32
2.7.2. Đánh giá ảnh hưởng gây ung thư và ảnh hưởng không gây ung thư ............ 33
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................... 35
3.1. Kết quả sự thay đổi nồng độ CO, CO2, nhiêṭ đô ̣, đô ̣ ẩ m tại các trường
mầm non .............................................................................................................. 35
3.2. Kết quả nồ ng đô ̣ các ha ̣t bu ̣i trong không khí tại các trường mầm non .... 40
3.2.1. Kết quả giải nồng độ các hạt bụi trong khơng khí trong nhà và xung quanh 40
3.2.2. So sánh với các kết quả nồng độ các hạt bụi của các nghiên cứu trên Thế giới ... 43
3.2.3. Kết quả sự phân bố các hạt bụi trong khơng khí trong nhà và xung quanh... 45
3.4. Kết quả nồ ng đô ̣ các kim loa ̣i nă ̣ng trên các ha ̣t bu ̣i trong không khí trong
nhà và xung quanh ta ̣i các trường mầ m non...................................................... 48
3.5. Kết quả sư ̣ phân bố của các kim loa ̣i trên các ha ̣t bụi ................................ 52

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: Mơ 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 thơng số cơ bản trong khơng 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 thơng số cơ bản trong khơng 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

trẻ em và không có trẻ em. ..................................................................................... 60
Bảng 3.10: Hệ số tương quan giữa các nguyên tố .................................................. 67
Bảng 3.11: Lượng chất ơ nhiễm mà trẻ em hít vào trong một ngày. ...................... 68
Bảng 3.12: Đánh giá ảnh hưởng không gây ung thư và nguy cơ gây ung thư bởi các
kim loa ̣i trong khơng khí trong nhà. ....................................................................... 69
Bảng 3.13: Đánh giá ảnh hưởng không gây ung thư và nguy cơ gây ung thư bởi các
kim loa ̣i trong khơng khí xung quanh. ................................................................... 69


DANH MỤC HÌ NH VẼ
Hình 1.1: Phân bố kích thước hạt bụi ảnh hưởng đến các bộ phận trên cơ thể con
người ....................................................................................................................... 8
Hình 2.1: Vị trí phân bố các điểm lấy mẫu (chấm đỏ). .......................................... 20
Hin
̀ h 2.2: Máy thu bụi Nanosampler II Model 3182. ............................................. 22
Hin
̀ h 2.3: Máy Qtrak 7575. ................................................................................... 22
Hin
̀ h 2.4: Dụng cụ lấy khơng khí trong nhà và ngồi trời được lắp hồn chỉnh. .... 24
Hin
̀ h 2.5: Cân phân tích Mettler Toledor 6 số lẻ. .................................................. 25
Hin
̀ h 2.6: Thu mẫu và bảo quản mẫu. ................................................................... 25
Hin
̀ h 2.7: Nguyên lý cơ bản của phương pháp XRF. ............................................. 27
Hin
̀ h 3.1: Sự thay đổ i nồ ng đô ̣ CO2, CO, nhiê ̣t đô ̣, đô ̣ ẩ m trong phòng ho ̣c ta ̣i
trường S1............................................................................................................... 38
Hin
̀ h 3.2: Sự thay đổ i nồ ng đô ̣ CO2, CO, nhiê ̣t đô ̣, đô ̣ ẩ m bên ngoài phòng ho ̣c ta ̣i

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: Nờ ng đơ ̣ 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 khơng khí Hoa
Kỳ)

BTEX:

Benzene, Toluene, Etylbenzene, Xylen

BTNMT:

Bơ ̣ Tài Ngun Mơi Trường

IAQ:

Chất lượng khơng khí trong nhà (Indoor Air Quality)

IARC:

International Agency for Research on Cancer (Cơ quan Nghiên cứu
ung thư quốc tế)

ICP-MS:

Inductively coupled plasma mass spectrometry (Quang phổ nguồn
plasma cảm ứng cao tần ghép nối khối phổ)

NIOSH:

National Institue for Occupational Safety and Health (Viện quốc gia
về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp)

PM:

Particulate Matter (Bụi)

QCVN:

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

Q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước cùng với các hoạt động phát
triển kinh tế xã hội trong những năm gần đây đã dẫn đến tình trạng ơ nhiễm khơng
khí ngày càng gia tăng ở hầu hết các nước trên Thế giới nói chung và ở Việt Nam
nói riêng. Việc giải quyết vấn đề này khá phức tạp địi hỏi phải xác định mức độ ơ
nhiễm, nhận dạng các quy luật và nguồn phát sinh để từ đó có hướng xử lý phù hợp.
Chính vì vậy, tình trạng ơ nhiễm khơng khí khơng chỉ cịn là vấn đề riêng lẻ của
quốc gia hay khu vực mà nó đã trở thành vấn đề tồn cầu.
Đa số mọi người thường chỉ nghĩ đến ơ nhiễm khơng khí ngồi trời, tuy nhiên
thực tế là con người dành khoảng 90% thời gian của mình cho các hoạt động ở
trong nhà như làm việc, học tập, nghỉ ngơi, vui chơi, giải trí, thể thao…., do đó sẽ
tiếp xúc và bị ảnh hưởng trực tiếp bởi khơng khí trong nhà nhiều hơn, đặc biệt là trẻ
em do hệ hô hấp của trẻ em chưa phát triển một cách đầy đủ nên trẻ em là nhóm đối
tượng nhạy cảm với các chất ơ nhiễm khơng khí hơn so với người trưởng thành và
phần lớn thời gian hoạt động học tập, vui chơi của trẻ diễn ra tại các trường học.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng ơ nhiễm khơng khí trong nhà ơ nhiễm hơn khơng
khí ngồi trời do cấu trúc khép kín của ngơi nhà hoặc những tịa nhà, dịng khơng
khí trong lành sẽ bị hạn chế làm chất lượng khơng khí kém đi. Một số nghiên cứu
cho rằng việc tiếp xúc với các chất gây ơ nhiễm khơng khí trong nhà có thể liên
quan đến các tác dụng phụ như dị ứng, hơ hấp và bệnh tim mạch, kích thích da và
ung thư. Vì vậy, sự hiểu biết về các nguồn phát thải và các chất gây ơ nhiễm khơng
khí trong nhà là rất quan trọng.
Tại Việt Nam, ô nhiễm không khí ở các thành phố lớn đang ngày càng đáng
báo động và ơ nhiễm khơng khí trong nhà là điều khó tránh khỏi. Mặc dù tình trạng
ơ 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
khơng khí trong nhà một cách cụ thể. Một trong những chất gây ơ nhiễm khơng khí
trong nhà đó là các kim loại nặng. Việc nghiên cứu ô nhiễm môi trường nói chung
và ơ nhiễm do các bụi, hơi kim loại nặng trong mơi trường khơng khí trong nhà là

1

cơng việc cần thiết bởi tính độc, tính bền và sự tích tụ sinh học của chúng. Trong
q 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 khơng khí. Từ đó đưa ra kế t
l ̣n và kiế n nghi ̣hướng nghiên cứu tiế p theo.
Nhận thấy mức độ ảnh hưởng nghiêm trọng của chất lượng khơng khí trong
nhà đến sức khỏe của chúng ta, đặc biệt là trẻ em. Vì vậy, tơi 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 khơng khí trong nhà”.

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Ơ nhiễm khơng 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. Ơ nhiễm khơng khí được hiểu chủ yếu như là sự thay đổi bất thường thành
phần và nồng độ của các chất trong tầng khơng 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:
“Ơ nhiễm khơng khí là sự có mặt một hoặc nhiều chất gây ô nhiễm hoặc sự
phối hợp của chúng trong bầu khơng khí ngồi 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 ơ nhiễm khơng khí. Có thể chia thành hai nguồn
gây ơ nhiễm khơng khí đó là nguồn ơ 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

tạo rất đa dạng nhưng chủ yếu là do hoạt động cơng nghiệp, đốt cháy nhiên liệu hóa
thạch và hoạt động của các phương tiện giao thơng.
Ơ nhiễm khơng khí là “mối đe dọa khẩn cấp cho sức khỏe cộng đồng”, theo
Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), với trên 90% dân số tồn cầu đang hít thở khơng khí
ơ nhiễm. Ơ nhiễm khơng khí có thể gây hại đến mọi cơ quan, tế bào trong cơ thể.
Cuộc khảo sát cho thấy ơ nhiễm khơng khí gây tác hại từ đầu đến chân, từ bệnh tim,
bệnh phổi cho đến tiểu đường và chứng mất trí nhớ, từ bệnh về gan, ung thư bàng
quang cho đến giòn xương và tổn thương da. Ơ nhiễm khơng khí cũng gây hại cho
việc sinh đẻ, thai nhi và trẻ sơ sinh. Ở Việt Nam, năm 2016 hơn 60.000 người chết
do bệnh tim, phổi và các chứng bệnh khác liên quan tới ô nhiễm khơng khí, theo
thống kê năm 2018 của WHO. Như vậy, trung bình 164 người mỗi ngày tử vong chỉ
vì hít thở khơng khí [44].
1.2. Ơ nhiễm khơng khí trong nhà
Vài thập kỷ qua đã thấy những thay đổi lớn trong môi trường làm việc tại nhà.
Mối quan tâm của cơng chúng đối với chất lượng khơng khí trong nhà (Indoor Air

3


Quality - IAQ) đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây, vì hàng trăm chất gây
ơ nhiễm từ các nguồn trong nhà và ngoài trời đã được xác định trong môi trường
trong nhà. Hầu hết mọi 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 khơng khí trong nhà ngày càng
được quan tâm nghiên cứu. Các chất ô nhiễm ngồi trời đã được cơng nhận là
nguồn gây ơ nhiễm chính trong nhà thơng qua sự xâm nhập của nước, đất hoặc
khơng khí. Người ta ước tính khoảng 85% bụi trong nhà đến từ bên ngoài, chẳng
hạn như bụi đường, hoạt động xây dựng, đốt nhiên liệu hóa thạch, khí thải cơng
nghiệp và giao thơng xe cộ [24]. Ngồi ra, các hoạt động được thực hiện trong nhà,
chẳng hạn như nấu nướng, cải tạo, sưởi ấm, đi lại, có thể đóng vai trị quan trọng

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 khơng 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
khơng khí trong nhà và cao ốc văn phịng trên tồn 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 ơ nhiễm khơng 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 ơ 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 ơ nhiễm khơng khí trong nhà một cách cụ thể.
Tại Hà Nội, với q trình đơ thị hóa nhanh với các cơng trình xây dựng ngày
càng nhiều, mật độ dân số và phương tiện giao thông dày đặc dẫn đến tình trạng ơ
nhiễm khơng khí nói chung và ơ nhiễm khơng 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 ơ nhiễm tích tụ, khiến cho nồng độ ô nhiễm tăng cao hơn.

4


1.2.1. Các chất ơ nhiễm khơng khí trong nhà
1.2.1.1. Các khí CO, NOx, SO2

Cacbon monoxit (CO): Là một chất khí khơng màu, khơng mùi, bắt cháy và có
độc tính cao. Nó là sản phẩm chính trong sự cháy khơng hồn 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

trong khơng khí cũng có thể là nguy hiểm đến tính mạng [13].
CO có tính liên kết với Hemoglobin (Hb) trong hồng cầu mạnh gấp 230-270
lần so với oxy nên khi được hít vào phổi CO sẽ gắn chặt với Hb thành HbCO do đó
máu khơng thể chun chở oxy đến tế bào. CO còn gây tổn thương tim do gắn kết
với myoglobin của cơ tim. Triệu chứng ngộ độc CO thường bắt đầu bằng cảm giác
bần thần, nhức đầu, buồn nơn, khó thở rồi từ từ đi vào hôn mê. Nếu ngộ độc CO xảy
ra khi đang ngủ say hoặc uống rượu say thì người bị ngộ độc sẽ hôn mê từ từ,
ngưng thở và tử vong [1].
Lưu huỳnh dioxit (SO2): Khí SO2 xâm nhập vào cơ thể qua đường hơ hấp
hoặc hồ tan với nước bọt, từ đó qua đường tiêu hố để ngấm vào máu [5]. SO2 có
thể kết hợp với các hạt nước nhỏ hoặc bụi ẩm để tạo thành các hạt axít H2SO4 nhỏ li
ti, xâm nhập qua phổi vào hệ thống bạch huyết. Trong máu, SO2 tham gia nhiều
phản ứng hoá học để làm giảm dự trữ kiềm trong máu gây rối loạn chuyển hoá
đường và protêin, gây thiếu vitamin B và C, tạo ra methemoglobine để chuyển Fe2+
(hoà tan) thành Fe3+ (kết tủa) gây tắc nghẽn mạch máu cũng như làm giảm khả năng
vận chuyển ôxy của hồng cầu, gây co hẹp dây thanh quản, khó thở.
Nito Oxit (NOx): Oxit Nitơ hiện nay có nhiều loại nhưng thường gặp nhất là
NO và NO2. Con người nếu tiếp xúc lâu với NO2 ở 0.06 ppm có thể gia tăng các
bệnh về đường hơ hấp [4]. Con người có thể nhận biết được mùi của NO2 khi trong
khơng khí có chứa NO2 với một nồng độ lớn hơn hoặc bằng 0.12 ppm. Với nồng độ
ở 5 ppm, NO2 gây tác hại cho bộ máy hô hấp sau vài phút và ở nồng độ từ 1.5 đến
50 ppm. NO2 sẽ gây nguy hại cho tim phổi trong vài giờ.
1.2.1.2. Hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs)

5


Mơi trường trong nhà có khoảng 100 hợp chất hữu cơ bay hơi từ nhiều nguồn
khác nhau như vật liệu xây dựng, đồ đạc, mỹ phẩm, chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu...
Quần áo giặt khơ có thể cịn chứa dư lượng dung mơi. Nhiều hợp chất hữu cơ bay

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 hơ 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
khơng 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 khơng khí; bao gồm bụi, bồ hóng, bụi bẩn, khói và các giọt chất lỏng li ti.
Thơng thường các hạt rất nhỏ, chỉ có thể được nhìn thấy bằng kính hiển vi điện tử [28].
Một trong những thước đo mức ơ nhiễm khơng 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 trị kép trong phơi nhiễm môi trường với chất gây ô nhiễm:
môi trường vận chuyển chất gây ơ nhiễm ngồi trời trong các hạt trong khơng khí
và mơi trường tiếp xúc thơng 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 khơng 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

6


micromet là những hạt đặc biệt nguy hiểm bởi vì chúng xâm nhập trực tiếp vào các
túi phổi. Vì vậy, các nhà khoa học dùng chỉ số PM2.5 để biểu thị hàm lượng tiêu
chuẩn của các hạt trôi nổi trong một mét khối khơng khí. Chỉ số này càng cao cũng có
nghĩa là sự ơ nhiễm khơng khí ở nơi đó càng nghiêm trọng. Do kích thước nhỏ của
nó, nên có khả năng lơ lửng trong khơng khí trong thời gian dài và dễ hấp thụ sâu vào
máu thông qua hô hấp [28]. Tác hại của bụi phụ thuộc vào bản chất (thành phần) của
bụi, nồng độ bụi, kích thước hạt bụi, thời gian tiếp xúc và đáp ứng cá nhân.
Bụi trong nhà có mặt trong mơi trường trong nhà như một hỗn hợp các hạt vật
chất có nguồn gốc từ các nguồn bên trong và bên ngồi. Bụi có thể xâm nhập vào
môi trường trong nhà theo nhiều cách như xâm nhập từ nguồn ngoài trời và nội bộ
từ hút thuốc, đốt hương, xây dựng và vật liệu nội thất, sản phẩm tiêu dùng và hoạt
động của người tiêu dung [27].
1.2.1.4. Kim loại nặng

Người ta biết rằng nguồn kim loại nặng trong bụi trong nhà rất đa dạng và phụ
thuộc vào điều kiện và vị trí của một tịa nhà, các hoạt động diễn ra trong môi
trường trong nhà, cũng như các nguồn ngoài trời. Một nghiên cứu đã gợi ý rằng
giao thông công nghiệp và thành phố, đất đai và vật liệu xây dựng, đặc biệt là trong
quá trình đổi mới, là một trong những nguồn kim loại nặng ở các trường mầm non
[8]. Kim loại nặng có thể được vận chuyển qua hệ thống thơng gió và chuyển động
của trẻ từ bên ngoài vào bên trong một lớp học mà cả hai lần lượt đóng góp vào sự
hiện diện của kim loại nặng trong lớp học dưới dạng bụi mang từ ngồi trời. Ngồi
ra, có thể là đất hoặc bụi ô nhiễm bị ăn vào trực tiếp hoặc gián tiếp do hoạt động tay
chân. Bụi trong nhà là một trong những chất gây ô nhiễm trong nhà chứa các chất
độc hại, đặc biệt là các kim loại nặng, có thể gây hại cho sức khỏe con người [20].
Một lượng lớn kim loại nặng của trẻ có liên quan đến sự thay đổi tâm trạng, kiểm
soát xung kém và hành vi hung hăng cùng với sự chú ý kém, trầm cảm và thờ ơ, các

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 khơng 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 hịa tan một phần, sau đó
kim loại nặng được vận chuyển bằng hệ thống tuần hồn và cuối cùng tích lũy trong
các mơ 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 mơi 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 ơ 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 khơng khí trong nhà ở các

8


trường mầm non đã nhận được sự quan tâm rộng rãi trong các nghiên cứu gần đây
do tác động của các chất gây ơ nhiễm khơng khí đối với trẻ em mẫu giáo.
Kim loại nặng có trong bụi. Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng
riêng lớn hơn 5 g/cm3 và thông thường chỉ những kim loại hoặc các á kim liên quan
đến sự ô nhiễm và độc hại. Tuy nhiên chúng cũng bao gồm những nguyên tố kim
loại cần thiết cho một số sinh vật ở nồng độ thấp [19]. Kim loại nặng được được
chia làm 3 loại: các kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co, Sn,…), những
kim loại quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), các kim loại phóng xạ (U, Th, Ra, Am,…).
Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học, không độc khi ở dạng nguyên tố tự
do nhưng nguy hiểm đối với sinh vật sống khi ở dạng cation do khả năng gắn kết với
các chuỗi cacbon ngắn dẫn đến sự tích tụ trong cơ thể sinh vật sau nhiều năm [33].
Đối với con người, có khoảng 12 nguyên tố kim loại nặng gây độc như chì,
thủy ngân, nhơm, asen, cadimi, niken… Một số kim loại nặng được tìm thấy trong
cơ thể và thiết yếu cho sức khỏe con người, chẳng hạn như sắt, kẽm, magiê, coban,
mangan và đồng mặc dù với lượng rất ít nhưng nó hiện diện trong q trình chuyển
hóa. Tuy nhiên, ở mức thừa của các nguyên tố thiết yếu có thể nguy hại đến đời
sống của sinh vật. Chúng đi vào cơ thể qua các con đường hấp thụ của cơ thể như
hô hấp, tiêu hóa và qua da. Nếu kim loại nặng đi vào cơ thể và tích lũy bên trong tế
bào lớn hơn sự phân giải chúng thì chúng sẽ tăng dần và sự ngộ độc sẽ xuất hiện.
Do vậy người ta bị ngộ độc không những với hàm lượng cao của kim loại nặng mà
cả khi với hàm lượng thấp và thời gian kéo dài sẽ đạt đến hàm lượng gây độc [38].
1.2.2. Nguồn phát thải các chất gây ô nhiễm khơng khí trong nhà

Có rất nhiều ngun nhân gây ơ nhiễm khơng khí trong nhà: khói thuốc lá, bụi
chì, đốt nhiên liệu, sử dụng bếp than tổ ong, lò sưởi, nước hoa, keo xịt tóc, mỹ
phẩm, nội thất, các thiết bị điện tử, điện lạnh, gia dụng như tivi, tủ lạnh, điều hịa,
nấm mốc, vi khuẩn sinh sơi trên đồ ăn thừa, khí CO2 thải ra trong q trình hơ hấp

… [31]. Dưới đây là một số nguồn gốc của các chất ô nhiễm trong nhà thường gặp
trong môi trường khơng 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 khơ, 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 bơng 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). Q 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, ơ
tơ, lị sưởi và bếp lị… 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). Ngồi 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 khơng 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 khơng thốt ra ngồi được.
Kim loại nặng: Nguồn chính gây ơ nhiễm trong nhà là bụi thơng thường. Bụi

có thể xâm nhập vào môi trường trong nhà theo nhiều cách như xâm nhập từ nguồn
ngoài trời và nội bộ từ hút thuốc, đốt hương, xây dựng và vật liệu nội thất, sản phẩm
tiêu dùng và hoạt động của người tiêu dùng [31]. Nguồn kim loại nặng trong bụi
trong nhà rất đa dạng và phụ thuộc vào điều kiện và vị trí của một tịa nhà, các hoạt
động diễn ra trong mơi trường trong nhà, cũng như các nguồn ngoài trời. Và
những hạt bụi li ti này sẽ được tích lũy trong vải bọc ghế, màn, gối, khăn và các đồ
nội thất trong nhà… Ngồi ra, bụi cịn tích tụ ở lơng vật nuôi, côn trùng, thức ăn,
phấn hoa, bào tử, nấm mốc… có thể gây nên tình trạng ơ nhiễm. Bụi trong nhà là
một trong những chất gây ô nhiễm trong nhà chứa các chất độc hại, đặc biệt là các

10


kim loại nặng, có thể gây hại cho sức khỏe con người. Kim loại nặng tồn tại trong
môi trường tự nhiên như các nguyên tố vi lượng trong đá và đất, tuy nhiên chúng
cũng được giải phóng ra mơi trường do các hoạt động của con người. Kim loại nặng
có thể xuất phát từ nhiều nguồn khác nhau trong các khu vực đô thị, bao gồm phát
thải từ xe cộ, xả từ các cơ sở công nghiệp và các hoạt động khác. Màu sơn tường
cũng là nguồn kim loại nặng trong bụi trong nhà, ví dụ sơn màu vàng có liên quan
với hàm lượng Cd, Cu, Pb và Zn rất cao, màu tím có liên quan với nồng độ Zn và
Pb cao hơn và màu xanh lá cây có liên quan đến Cu [36].
1.3. Các nghiên cứu trên thế giới và trong nước về ô nhiễm kim loa ̣i nă ̣ng trong
khơng khí trong nhà.
1.3.1. Các nghiên cứu trên thế giới về ô nhiễm kim loa ̣i nă ̣ng trong khơng khí

trong nhà
Vài thập kỷ qua đã thấy những thay đổi lớn trong môi trường làm việc tại nhà.
Mối quan tâm của cơng chúng đối với chất lượng khơng khí trong nhà (IAQ) đã tăng
lên đáng kể trong những năm gần đây, vì hàng trăm chất gây ơ nhiễm từ các nguồn
trong nhà và ngoài trời đã được xác định trong môi trường trong nhà. Hầu hết mọi

người dành 70-90% thời gian của họ trong nhà [37], vì vậy, sự hiểu biết về cách các
chất gây ơ nhiễm khơng khí trong nhà ảnh hưởng đến sức khỏe con người là rất quan
trọng. Do đó, chất lượng khơng khí trong nhà ngày càng được quan tâm nghiên cứu.
Hiện nay, trên thế giới có nhiều nghiên cứu được cơng bố liên quan đến ơ nhiễm
khơng khí trong nhà như: Trung Quốc, Hồng Kông, Mỹ, Canada, Tây Ban Nha …
Các nghiên cứu về chất lượng khơng khí ở các quốc gia đều phát hiện ra nồng
độ của các kim loa ̣i nă ̣ng trong khơng 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, đờ 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 ơ nhiễm khơng 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 đơ thị hóa và
cơng nghiệp hố 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. Thơng 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 tốn xác định nguồn

phát thải tương ứng: (1) Ag và Hg có nguồn thương mại và nội địa, (2) Cr, Cu, Pb,
Sb và Zn chủ yếu bằng nguồn công nghiệp, giao thông, (3) As và Mn chủ yếu từ
nguồn đất, As cũng có một nguồn công nghiệp.
Năm 2002, Các mẫu bụi đường phố đã được thu thập ở các khu vực khác nhau
ở Hồng Kông [46]. Nồng độ của 23 nguyên tố là Na, Al, Si, Cl, Ti, Ba, V, Cr, Mn,
Fe, Co, K, Ca, Ni, Cu, Zn, As, Pb, Rb, Sr, Y, Zr và Sn đã được xác định bằng
phương pháp huỳnh quang tia X (XRF). Một phân tích nhân tố đưa ra bốn nguồn
cho bụi đường phố ở Hồng Kông: hỗn hợp bụi kim loại và, phương tiện giao thông,
vật liệu mặt đường, và hỗn hợp khí dung biển và vâ ̣t liê ̣u thủy tinh. Các giá trị trung
bình thu được trong nghiên cứu này là 110, 3840 và 120 mg/kg tương ứng với các
kim loa ̣i Cu, Zn và Pb. Đă ̣c biê ̣t % khố i lươṇ g của của Cl, Ca và As trung bình lầ n
lươṭ là 2,49%, 19,9% và 0,0067%. Nguyên nhân nồ ng đô ̣ Cl cao là khơng rõ ràng,
có thể là do các hợp chất hữu cơ.
1.3.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam về ô nhiễm kim loa ̣i nă ̣ng trong khơng khí

trong nhà
Tại Việt Nam: hiện nay ở các nước phát triển có rất nhiều nghiên cứu về sự ơ
nhiễm kim loại nặng trong bụi khơng khí nói chung và khơng khí trong nhà nói
riêng, ngược lại vấn đề này ở các nước đang phát triển thì chưa được quan tâm,

12


trong đó có Việt Nam. Bởi vì việc phân tích dạng vết các kim loại nặng trong khơng
khí trong nhà địi hỏi độ chính xác cao, cần phải có cơng nghệ hiện đại, kinh phí
lớn. Ở Việt Nam hiện có nghiên cứu của PGS.TS Trần Mạnh Trí về “Đánh giá rủi
ro phơi nhiễm phthalates từ khơng khí trong nhà từ một số thành phố phía Bắc của
Việt Nam và những liên quan của chúng đến rủi ro phơi nhiễm của con người”[7]
nhưng chưa có nghiên cứu cụ thể nào xác định lượng vết kim loại nặng trên các hạt
bụi khác nhau trong mơi trường khơng khí trong nhà. Các nghiên cứu trước đây về

kim loại nặng trong bụi tập trung vào bụi ngồi 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 khơng khí tại Việt Nam.
Năm 2011, Tơ Thị Hiền và Dương Hữu Huy đã nghiên cứu đề tài xác định
một số kim loại nặng trong bụi khơng 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 ơ nhiễm. Phần hạt có kích thước nhỏ nhất (đường kính <75 μm)
chứa nồng độ kim loại cao hơn so với các hạt to hơn (đường kính từ 75 -180 và
>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 ơ 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

hít phải hoặc nuốt phải các hạt bụi có chứa Pb so với các thành phố có nồng độ Pb
cao gấp nhiều lần.
1.4. Ảnh hưởng của kim loại nặng đến sức khỏe của con người
Kim loại nặng từ lâu đã được chứng minh là chất gây ô nhiễm nghiêm trọng
trong môi trường do độc tính và sự khơng phân hủy của chúng. Sự tích lũy trong
các mơ mỡ và hệ thống tuần hồn, các tác động tiêu cực lên hệ thần kinh trung ương
và hoạt động của các cơ quan nội tạng. Một lượng nhỏ kim loại nặng, chẳng hạn
như đồng là vô hại, tuy nhiên một số kim loại nặng như chì và cadmium là độc tố
thần kinh cho các sinh vật sống bao gồm cả con người. Mangan, cadmium, đồng,
chì và kẽm được báo cáo là các tác nhân gây ung thư ở động vật và gây ra một số
tác dụng phụ đối với sức khỏe con người như tim mạch, hệ thần kinh, các bệnh về
máu và xương [35].
Do sự phát triển não bộ tối đa và sự khác biệt của trẻ em ở độ tuổi sớm, trẻ sơ
sinh và trẻ mới biết đi đặc biệt dễ bị phơi nhiễm kim loại nặng và ngộ độc. Hơn
nữa, các chất xúc tác kim loại nặng từ hệ thống tiêu hóa và độ nhạy hemoglobin đối
với các kim loại này cao hơn nhiều so với người lớn. Do đó, bụi nhà được coi là
nguồn tiếp xúc kim loại quan trọng ở người, đặc biệt là ở trẻ em. Trẻ nhỏ có thể tiếp
xúc với chất gây ô nhiễm trong bụi trong nhà, bao gồm kim loại nặng, ở mức độ cao
do hành vi của chúng làm tăng q trình tiêu hóa gián tiếp bằng cách thực hiện các
hoạt động tay miệng, chạm và ngửi các vật bị nhiễm bụi khác nhau. Hơn nữa, trọng
lượng cơ thể thấp hơn của trẻ em sẽ dẫn đến ăn nhiều bụi hơn so với người lớn.
Nguy cơ sức khỏe đặc biệt cao đối với trẻ em vì khả năng chịu đựng độc tố của
chúng thấp hơn [12].
1.4.1. Cơ chế gây độc của kim loại nặng

Vùng tác động
 Enzim: Kim loại nặng gây độc bằng cách kìm hãm hoạt động của enzim.
Hiệu ứng độc của nhiều kim loại thường do kết quả của tương tác giữa kim
loại và nhóm tiol của enzim, hoặc do chuyển đổi mất một số cofactor kim

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 hơ 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 vơ cơ,

thủy ngân chủ yếu là những chất độc thận, nhưng khi ở dạng hữu cơ thì
metyl thủy ngân hay etyl thủy ngân sẽ gây độc thần kinh.

15


 Các yếu tố sinh lý: Cũng giống như với nhiều chất độc khác, động vật non
hay động vật già thường nhạy cảm với kim loại nặng hơn động vật trưởng
thành. Ví dụ: Trẻ em đặc biệt nhạy cảm với chì do độ nhạy cảm cao hơn, do
hấp thụ qua đường dạ dày, ruột non lớn hơn.
Các tác động gây độc của kim loại
Gây ung thư: Nhiều kim loại nặng được coi là tác nhân gây ung thư cho con
người hay động vật.
Giảm khả năng miễn dịch: Khi nhiễm một số kim loại nặng có thể dẫn đến
kìm hãm các chức năng miễn dịch. Các kim loại nặng, các hợp chất cơ kim như chì,
cadimi, niken, asen, metyl thủy ngân… là các chất loại bỏ miễn dịch. Chúng thường
gây ra các phản ứng quá nhạy cảm hay dị ứng.
Ảnh hưởng hệ thần kinh: Do tính nhạy cảm lớn nên hệ thần kinh luôn là mục
tiêu tấn công của kim loại nặng. Dạng thức lý hóa của kim loại thường là yếu tố
quyết định độc tính. Ở trẻ em khi bị nhiễm mức vừa phải cũng có thể dẫn đến rối
loạn tâm thần. Các kim loại khác như trietylen thiếc, vàng, liti… đều có tác dụng
độc thần kinh.
Ảnh hưởng đến thận: Thận là bộ phận đào thải chính, do đó cũng là một
trong những mục tiêu tấn công của kim loại nặng. Cd ảnh hưởng tới các tế bào của
các ống đầu gần gây ra bài tiết nước tiểu có protein phân tử lượng thấp, axit amin và
glucose. Crom, platin và dẫn xuất vô cơ thủy ngân cũng là tác nhân gây thiệt hại các
ống đầu gần.
1.4.2. Ảnh hưởng của một số kim loại nặng điển hình đối với sức khỏe của

con người

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 q
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 cịn 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 hơ 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 nơn 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 hơ hấp do hít hơi,

khói bụi chì, qua đưởng tiêu hóa và sự nhiễm chì qua da chủ yếu đối với chì hữu cơ.
Trẻ em đặc biệt dễ bị nhiễm Chì do sự hấp thu tiêu hóa cao [5].
Những biểu hiện của ngộ độc chì cấp tính như nhức đầu, tính dễ cáu, dễ bị
kích thích, và nhiều biểu hiện khác nhau liên quan đến hệ thần kinh. Con người bị
nhiễm độc lâu dài đối với chì có thể bị giảm trí nhớ, giảm khả năng hiểu, giảm chỉ
số IQ, xáo trộn khả năng tổng hợp hemoglobin có thể dẫn đến bệnh thiếu máu. Chì
cũng được biết là tác nhân gây ung thư phổi, dạ dày và u thần kinh đệm, gây tác hại
đối với khả năng sinh sản, gây sẩy thai, làm suy thối nịi giống [4].
Niken (Ni): Niken gây phơi độc và tác động gây độc cho thận, phản ứng dị
ứng và viêm da tiếp xúc. Sự phơi nhiễm: Con đường phơi nhiễm niken của con
người có thể qua hơ hấp, ăn uống và tiếp xúc da. Độc cấp: Tính độc này thường do

17