Tin Khoa học - Công nghệ trong nước

Nghiên cứu ứng dụng hệ thống phát hiện và định lượng tự động với cơ sở dữ liệu GC-MS để phân tích đồng thời các hợp chất hữu cơ bán bay hơi trong bụi không khí

.

Ô nhiễm bụi trong không khí từ lâu đã là một vấn đề bức xúc ở nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam, đặc biệt tại các thành phố lớn. Hàm lượng bụi cao trong không khí gây ra nhiều tác hại đối với sức khỏe con người, nhất là hạt bụi với kích thước nhỏ (PM2.5 hoặc nhỏ hơn) gây tác động trực tiếp đến hệ hô hấp. Không dừng lại ở đó, nhiều nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng các hạt bụi trong không khí hấp phụ và mang theo rất nhiều hợp chất hữu cơ, như nhóm hợp chất hữu cơ thơm đa vòng (PAH), các hợp chất hữu cơ bền khó phân hủy như PCBs, hóa chất bảo vệ thực vật, dioxin, …
Để tìm hiểu và định lượng được số lượng lớn các chất hữu cơ vi ô nhiễm (SVOCs) trong bụi không khí hiện nay ở nước ta, đặc biệt là tại thành phố lớn như Hà Nội, trong 2 năm qua (2017-2018), Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giao nhiệm vụ: “Nghiên cứu ứng dụng hệ thống phát hiện và định lượng tự động với cơ sở dữ liệu GC-MS để phân tích đồng thời các hợp chất hữu cơ bán bay hơi trong bụi không khí” cho Viện Công nghệ môi trường chủ trì thực hiện và TS. Dương Thị Hạnh làm chủ nhiệm. Ngày 21/02/2019, đề tài đã được Hội đồng Khoa học và Công nghệ cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đánh giá nghiệm thu xếp loại: Xuất sắc.

dthanh1
Hình 1: Cấu tạo hệ thống AIQS-DB

Để phân tích được lượng lớn các hợp chất hữu cơ, nhóm các nhà khoa học đã sử dụng hệ thống cơ sở dữ liệu phát hiện và định lượng tự động trên thiết bị GC/MS (AIQS-DB). Hệ thống này bao gồm thông tin về mảnh phổ, thời gian lưu (dùng cho việc phát hiện) và đường chuẩn (sử dụng cho việc định lượng) của 970 hợp chất hữu cơ (Hình 1). Việc sử dụng cơ sở dữ liệu này trong phân tích cho phép xác định được đồng thời 970 chất hữu cơ, với duy nhất một lần đo mẫu mà không cần sử dụng chất chuẩn. Với ưu điểm vượt trội như phân tích nhanh, tiết kiệm thời gian, nhân lực, chi phí thấp, AIQS rất phù hợp cho phát hiện và bán định lượng nhanh các chất ô nhiễm hữu cơ trong mẫu môi trường.

dthanh2
Hình 2. Xử lý mẫu bụi

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích 970 SVOCs trong 48 mẫu bụi không khí lấy tại 02 địa điểm có nguồn ô nhiễm lớn (khu có mật độ giao thông cao và khu có mật độ dân cư đông). Mẫu bụi được lấy tách biệt vào ban ngày và ban đêm (khoảng 10 tiếng/ mẫu), lấy liên tiếp trong 6 ngày sử dụng màng lọc thạch anh và thiết bị lấy mẫu thể tích lớn Kimoto (Model-120H).

dthanh3
Hình 3. Làm sạch dịch chiết mẫu

Kết quả phân tích SVOC ứng dụng hệ thống AIQS-DB cho thấy tổng số 118 SVOC thuộc các nhóm chất ô nhiễm khác nhau đã được phát hiện trong mẫu bụi tại Hà Nội. Một số nhóm chất mới nguy hại trong mẫu bụi không khí tại Hà Nội như nhóm hóa chất bảo vệ thực vật (18 chất), phthalate esters (12 chất), PAH (23 chất), nhóm hợp chất phá vỡ nội tiết (Bisphenol A, 4-nonylphenol, phenol), PPCPs (diethyltoluamide, caffeine, galaxolide, tonalide, L-menthol), sterols (13 chất) được phát hiện với nồng độ cao. Các nhóm chất gây nguy hại tới sức khỏe con người như chlorpyrifos, fenobucarb, DEHP, BPA, 4-NP, và phenol được phát hiện trong nghiên cứu này là những nhóm chất tiềm năng cần phải tiến hành nghiên cứu chuyên sâu tiếp theo.

dthanh4
Hình 4. Phân tích mẫu bụi trên thiết bị GC/MS tích hợp hệ thống AIQS-DB

Sau 2 năm thực hiện, đề tài đã có 01 bài báo đăng trên tạp chí thuộc danh mục SCI; 02 bài báo đăng trên tạp chí Khoa học và Công nghệ (VAST) và 01 bài hội thảo quốc tế. Đề tài đã đào tạo được 02 thạc sĩ, trong đó 01 thạc sĩ đã bảo vệ và 01 thạc sĩ bảo vệ tháng 3/2019.

Nguồn tin: TS. Dương Thị Hạnh – Viện Công nghệ môi trường
Xử lý tin: Minh Tâm – Mỹ Hải

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".