Luận văn Nghiên cứu phân tích và đánh giá rủi ro phơi nhiễm Phthalate từ không khí trong nhà tại Hà Nội, Việt Nam

Nội dung tài liệu: Luận văn Nghiên cứu phân tích và đánh giá rủi ro phơi nhiễm Phthalate từ không khí trong nhà tại Hà Nội, Việt Nam

1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGÔ THỊ TUYẾN YẾN NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ RỦI RO PHƠI NHIỄM PHTHALATE TỪ KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ TẠI HÀ NỘI, VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2020
2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGÔ THỊ TUYẾN YẾN NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ RỦI RO PHƠI NHIỄM PHTHALATE TỪ KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ TẠI HÀ NỘI, VIỆT NAM Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 8440112.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Trần Mạnh Trí PGS.TS. Từ Bình Minh Hà Nội - 2018
3. LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số 104.04-2017.310 Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS. Trần Mạnh Trí, PGS.TS. Từ Bình Minh đã giao đề tài và tận tình hƣớng dẫn, truyền thụ kiến thức khoa học và hƣớng dẫn về chuyên môn trong quá trình em học tập, nghiên cứu, tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành luận văn Thạc sĩ khoa học này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, các bạn đang học tập và nghiên cứu tại bộ môn Hóa Phân Tích và Hóa Hữu Cơ - Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã tạo điều kiện, giúp đỡ em để em có kết quả nhƣ ngày hôm nay. Em xin cảm ơn Ban lãnh đạo, Các anh chị em trong Trung Tâm Phân Tích, Viện Hóa Học Công Nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện, khích lệ em trong suốt thời gian vừa qua. Cuối cùng em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã quan tâm, động viên giúp em hoàn thành luận văn này. Hà Nội, tháng 12 năm 2020 Học viên Ngô Thị Tuyến Yến
4. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. . DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .................................................... . DANH MỤC BẢNG .................................................................................................... . MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 2 1.1. Tổng quan về phthalate .................................................................................... 2 1.1.1. Giới thiệu về phthalate ............................................................................... 2 1.1.2. Tính chất của phthalate ............................................................................... 5 1.1.3. Độc tính của phthalate ................................................................................ 7 1.1.4. Quá trình chuyển hóa các phthalate trong cơ thể ngƣời ........................... 12 1.1.5. Quy chuẩn hàm lƣợng phthalate ............................................................... 15 1.2. Các phƣơng pháp phân tích phthalate ............................................................ 19 1.3. Phƣơng pháp sắc ký GC/MS .......................................................................... 19 1.3.1. Khái niệm ................................................................................................. 19 1.3.2. Sơ đồ và nguyên tắc hoạt động thiết bị GC/MS ....................................... 20 1.4. Các thông số cơ bản của phƣơng pháp phân tích .......................................... 21 1.4.1. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng ................................................... 21 1.4.2. Độ chính xác của phép đo ........................................................................ 22 1.4.3. Độ thu hồi ................................................................................................. 23 1.4.4. Khoảng tuyến tính ................................................................................... 24 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM .................. 25 2.1. Mục tiêu và đối tƣợng nghiên cứu ................................................................. 25 2.1.1. Mục tiêu .................................................................................................... 25
5. 2.1.2. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................... 25 2.2. Hóa chất, thiết bị ............................................................................................ 25 2.2.1. Hóa chất .................................................................................................... 25 2.3. Khảo sát điều kiện tối ƣu ............................................................................... 27 2.3.1. Lựa chọn cột tách sắc ký .......................................................................... 27 2.3.2. Khảo sát chƣơng trình nhiệt độ ................................................................ 27 2.3.3. Khảo sát dung môi chiết ........................................................................... 28 2.3.4. Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của thiết bị ............. 29 2.4. Quá trình chuẩn bị mẫu .................................................................................. 29 2.4.1. Làm sạch dụng cụ trƣớc khi tiến hành thu mẫu ....................................... 29 2.4.2. Cân màng lọc và ghi các điều kiện tiến hành trƣớc khi thu mẫu ............. 29 2.4.3. Thu mẫu .................................................................................................... 30 2.4.4. Chuẩn bị chất chuẩn và chất đồng hành ................................................... 33 2.4.5. Quy trình chuẩn bị mẫu trắng ................................................................... 33 2.5. Xử lý mẫu ....................................................................................................... 34 2.5.1. Phthalate trên pha hơi ............................................................................... 34 2.5.2. Phthalate trên pha hạt ............................................................................... 34 2.6. Xác định các thông số của phƣơng pháp........................................................ 34 2.6.1. Độ thu hồi và độ lặp lại của phƣơng pháp ................................................ 34 2.6.2. Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của phƣơng pháp ... 35 2.6.3. Khoảng tuyến tính .................................................................................... 35 2.7. Đánh giá sự thay đổi nồng độ phthalate theo nhiệt độ ................................... 35 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 37 3.1. Tối ƣu điều kiện chiết tách và phân tích sắc ký phthalate ............................. 37
6. 3.1.1. Lựa chọn cột tách sắc ký .......................................................................... 37 3.1.2. Khảo sát chu trình nhiệt độ ....................................................................... 37 3.1.3. Khảo sát dung môi chiết ........................................................................... 38 3.1.4. Tính đặc hiệu, độ chọn lọc của phƣơng pháp ........................................... 39 3.1.5. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của thiết bị ............................ 41 3.1.6. Đƣờng chuẩn và khoảng tuyến tính .......................................................... 41 3.2. Chuẩn bị mẫu trắng ........................................................................................ 43 3.2.1. Hàm lƣợng phthalate trong PUF và filter mới.......................................... 43 3.2.2. Hàm lƣợng phthalate trong mẫu trắng ...................................................... 43 3.2.3. Đánh giá sự thay đổi nồng độ phthalate khi nhiệt độ thay đổi ................. 44 3.3. Xác định các thông số của phƣơng pháp........................................................ 46 3.3.1. Giới hạn phát hiện và định lƣợng của phƣơng pháp ............................... 46 3.3.2. Độ thu hồi và độ lặp lại của phƣơng pháp ................................................ 47 3.4. Quy trình phân tích ........................................................................................ 49 3.5. Kết quả phân tích một số mẫu không khí trong nhà ...................................... 50 3.5.1. Nồng độ phthalate trong pha hơi .............................................................. 50 3.5.2. Nồng độ phthalate trong pha hạt .............................................................. 52 3.5.3. Nồng độ phthalate trong không khí .......................................................... 55 3.5.4. So sánh tỉ lệ nồng độ phthalate giữa pha hơi và pha hạt .......................... 56 3.5.5. Sự phân bố các phthalate trong mẫu không khí ....................................... 57 3.5.6. So sánh kết quả nồng độ phthalate trong không khí với các nghiên cứu khác trên thế giới. ...................................................................................................... 59 3.6. Hằng số kp và kow .......................................................................................... 59 3.6.1. Xác định hằng số kp và kow ....................................................................... 59 3.6.2. So Sánh giá trị ƣớc lƣợng logKow với các nghiên cứu khác ................... 62
7. 3.7. Ƣớc lƣợng mức độ phơi nhiễm phthalate qua con đƣờng hít thở không khí . 64 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN ........................................................................................ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 69 PHỤ LỤC ...................................................................................................................... Phụ lục 1: Đƣờng chuẩn của 10 phthalate................................................................ Phụ lục 2: Phân tích phƣơng sai một yếu tố ............................................................ Phụ lục 3: Sắc ký đồ của một số mẫu thực .............................................................
8. DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên đầy đủ BzBP Benzylbutyl phthalate DBP Di-n-butyl phthalate DCHP Dicyclohexyl phthalate DEHP Di-(2-ethylhexyl) phthalate DEP Diethyl phthalate DiBP Di-iso-butyl phthalate DMP Dimethyl phthalate DnHP Di-n-hexyl phthalate DnOP Di-n-octyl phthalate DPP Di-n-propyl phthalate PVC Polyvinyl cloride PUF Polyurethane foam GC Gas Chromatography (Sắc ký khí) IDL Instrumental Detection Limit (Giới hạn phát hiện của thiết bị) IQL Instrumental Quantification Limit (Giới hạn định lƣợng của thiết bị) MDL Method Detection Limit (Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp) Method Quantification Limit (Giới hạn định lƣợng của phƣơng MQL pháp) MS Mass Spectrometry (Khối phổ) Relative Standard Deviation RSD (Độ lệch chuẩn tƣơng đối) SD Standard Deviation (Độ lệch chuẩn)
9. DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Một số phthalate thƣờng gặp ...................................................................... 3 Bảng 1.2. Tính chất lý, hoá học của các phthalate trong nghiên cứu này ................... 6 Bảng 1.3. LD50 của một số phthalate . ........................................................................ 8 Bảng 1.4. Quy định về hàm lƣợng phthalate ở một số nƣớc trên thế giới ............... 15 Bảng 2.1. Các điều kiện tiến hành thu mẫu .............................................................. 32 Bảng 3.1. Các mảnh ion dùng để định lƣợng của các chất chuẩn............................. 38 Bảng 3.2. Hiệu suất thu hồi (%) khi dùng dung môi chiết ở các tỉ lệ khác nhau ...... 39 Bảng 3.3. Thời gian lƣu của phthalate ...................................................................... 40 Bảng 3.4. IDL và IQL của phthalate ........................................................................ 41 Bảng 3.5. Sự phụ thuộc diện tích pic vào nồng độ phthalate .................................... 42 Bảng 3.6. Phƣơng trình đƣờng chuẩn của các phthalate ........................................... 42 Bảng 3.7. Hàm lƣợng các phthalate có trong mỗi PUF mới ..................................... 43 Bảng 3.8. Hàm lƣợng các phthalate có trong mẫu trắng ở pha hơi(ng) .................... 44 Bảng 3.9. Nồng độ phthalate trong không khí ở các nhiệt độ khác nhau ................. 45 Bảng 3.10. MDL và MQL của các phthalate ............................................................ 46 Bảng 3.11. Độ thu hồi và lặp lại của các d4- phthalate trong pha hơi (%) ................ 47 Bảng 3.12. Độ thu hồi và lặp lại của các d4- phthalate trong pha hạt (%) ................ 48 Bảng 3.13. Nồng độ phthalate trong pha hơi (ng/m3) .............................................. 51 Bảng 3.14. Nồng độ phthalate trong pha hạt (ng/mg) .............................................. 53 Bảng 3.15. Nồng độ phthalate trong không khí (ng/m3) ........................................... 55 Bảng 3.16. Kết quả log ( KP) ..................................................................................... 60 Bảng 3.17. Kết quả log ( Kow) ................................................................................... 61
10. Bảng 3.18. So sánh giá trị logKow trong một số nghiên cứu khác nhau .................. 63 Bảng 3.19. Mức độ ƣớc lƣợng phơi nhiễm phthalate thông qua con đƣờng hít thở không khí trong nhà (ng/kg-bw/ngày) ...................................................................... 65 Bảng 3.20. Mức độ ƣớc lƣợng phơi nhiễm phthalate thông qua các con đƣờng khác nhau (ng/kg-bw/ngày) ............................................................................................... 67