Tóm tắt Luận án Tiến sỹ Vật lý nguyên tử và hạt nhân: Nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật phân tích hạt nhân phối hợp với một số kỹ thuật phân tích hỗ trợ góp phần giải quyết bài toán ô nhiễm bụi khí PM-10

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> <br /> BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ<br /> <br /> VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM<br /> __________________________<br /> <br /> Vương Thu Bắc<br /> <br /> NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG<br /> KỸ THUẬT PHÂN TÍCH HẠT NHÂN PHỐI HỢP VỚI<br /> MỘT SỐ KỸ THUẬT PHÂN TÍCH HỖ TRỢ<br /> G P PH N GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN<br /> Ô NHIỄM BỤI KHÍ PM-10<br /> <br /> Chuyên ngành: Vật lý Nguyên tử và Hạt nhân<br /> Mã số: 62 44 05 01<br /> <br /> T M T T LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ<br /> <br /> Hà Nội - 2013<br /> <br /> C ng t nh<br /> <br /> h àn thành tạ : V n Kh h<br /> K thuật Hạt nhân,<br /> V n N ng l ng Nguyên tử V t N .<br /> <br /> Ng ờ h ớng dẫn kh<br /> <br /> Ph n<br /> <br /> n 1:<br /> <br /> Ph n<br /> <br /> n 2:<br /> <br /> Ph n<br /> <br /> n 3:<br /> <br /> uận n s<br /> h<br /> <br /> h : GS.TS. Phạ<br /> <br /> v t ớ H<br /> <br /> ng h<br /> <br /> Duy H ển<br /> <br /> luận n<br /> <br /> Nhà n ớ<br /> <br /> tạ :……………………………………………………………….<br /> <br /> H ………………g ờ......…ngày………th ng………n<br /> <br /> C thể t<br /> <br /> h ểu uận n tạ : Th v n uố g Hà N ,<br /> Th v n V n KH&KTHN.<br /> <br /> ………….<br /> <br /> T<br /> <br /> LATS VLNT&HN<br /> <br /> 1.<br /> Trong quá trình CNH-HĐH, các hoạ động phá riển KT-XH và các sự cố<br /> thiên tai ở ộ ức độ nào đ c hể gây ra ô nhiễ cho ôi rường xung<br /> quanh. Trong đ , không khí là ộ đối ượng đặc biệ quan rọng để duy rì sự<br /> sống. Nhưng ừ lâu, không khí đã bị ô nhiễ do chứa nhiều chấ độc hại và<br /> ngày càng bị ô nhiễ bởi nhiều nguyên nhân khác nhau, gây hậu quả hế sức<br /> nghiê rọng cho sức khoẻ và ính ạng con người.<br /> hân loại ngày càng nhận hức ộ cách sâu s c về ối nguy hại khủng<br /> khiếp của ô nhiễ không khí. Hàng loạ công rình nghiên cứu ở các nước rên<br /> hế giới đã hu được khá nhiều hành ựu rong việc ì hiểu bản chất, nguồn<br /> gốc và tác hại của các chất ô nhiễm trong không khí đối với sức khoẻ. Trên cơ<br /> sở đó vạch ra các chính sách, biện pháp ngăn chặn và giảm thiểu các nguồn ô<br /> nhiễm, bảo vệ môi trường sống cho con người. các nước iên iến ô nhiễ<br /> không khí đã giả hiểu khá nhiều ừ vài hập k g n đây nhờ c nh ng hiểu<br /> biế ấy. Tuy nhiên, ô nhiễ không khí lại c chiều hướng gia ng ở các nước<br /> k phá riển đang rong quá rình CNH và là ộ vấn hế sức nghiê rọng.<br /> Do tính chấ đa dạng và phức ạp của các yếu ố gây ô nhiễ rong ôi<br /> rường không khí và sự ác động qua lại gi a các hệ sinh hái rong ôi rường<br /> nên việc nghiên cứu bản chấ của ô nhiễ bụi khí c n phải c sự ha gia của<br /> nhiều ngành khoa học, nhiều kỹ huậ phân ích khác nhau. Trong đ các kỹ<br /> huậ phân ích hạ nhân ( ATs) hể hiện nhiều ưu hế nhờ khả n ng phân ích<br /> đồng hời đa nguyên ố, độ nhạy và độ chính xác cao, khả n ng phân ích các<br /> ẫu c khối lượng nhỏ với độ lặp lại ố và không đòi hỏi áp dụng các qui trình<br /> xử lý ẫu quá phức ạp. hờ các ưu hế này à ATs cung cấp được các số<br /> liệu về hà lượng các nguyên ố hoá học rấ phong phú và chấ lượng cho các<br /> ô hình hống kê oán học rong nghiên cứu nguồn gây ô nhiễ bụi khí.<br /> Với nh ng lý do rên đây, ác giả đã lựa chọn đề ài luận án ghiên cứu<br /> ứng ng k thu t ph n tích hạt nh n phối h p với m t số k thu t ph n tích h<br /> tr góp ph n giải u t bài toán ô nhiễm b i khí<br /> 10”.<br /> 2.<br /> n<br /> ác định bản chấ của ô nhiễ bụi khí<br /> 2.5, PM2.5-10 và sự ác động của<br /> các yếu ố khí ượng đến ức độ ô nhiễ , nhận diện các nguồn gây ô<br /> nhiễ và định lượng ph n đ ng g p của chúng.<br /> p ph n ạo c sở khoa học cho công ác quản lý hiệu quả chấ lượng ôi<br /> rường không khí n i chung, bụi khí<br /> 10 n i riêng.<br /> VTB c<br /> <br /> 1<br /> <br /> T<br /> <br /> LATS VLNT&HN<br /> <br /> 3.<br /> ố ượ v p ạm v<br /> 3.1.<br /> - Bụi khí<br /> 2.5 và PM2.5-10 ( hường được gọi chung là bụi khí<br /> 10 – bụi khí<br /> c đường kính khí động lực của các hạ bụi nhỏ h n 10 . oại bụi khí<br /> này rấ dễ dàng xâ nhập vào c hể qua hệ hống hô hấp và gây ác hại<br /> rực iếp đến sức khoẻ con người).<br /> ác kỹ huậ phân ích hạ nhân: INAA (Instrumental Neutron Activa ion<br /> Analysis),<br /> ( - ay luor sc nc Analysis) và<br /> ( ro on nduc d<br /> -ray<br /> ission Analysis) xác định đặc rưng của bụi khí<br /> 2.5, PM2.5-10<br /> ỹ huậ phân ích h rợ<br /> (s c ký ion).<br /> ác ô hình hống kê iên iến: PCFA ( rincipl<br /> o pon n ac or<br /> Analysis) và<br /> A (Positive Matrix Factorization Analysis).<br /> 3.2.<br /> - Bụi khí<br /> ội và ục a (B c iang).<br /> 2.5 và PM2.5-10 ở Hà<br /> ác kỹ huậ phân ích hạ nhân và<br /> Tập rung vào các kỹ huậ xác định<br /> hà lượng các nguyên ố h a học chủ yếu và hà lượng các ion hòa an<br /> (bao gồ Anion và a ion).<br /> ác ô hình hống kê iên iến Tập rung vào xử lý số liệu hực nghiệ<br /> xác định các yếu ố khí ượng ác động đến bụi khí<br /> giàu<br /> 10, hệ số là<br /> của các nguyên ố h a học, nhận diện các nguồn ô nhiễ (bao gồ cả ô<br /> nhiễ do lan ruyền<br /> xa) và định lượng ph n đ ng g p của chúng.<br /> 4.<br /> 4.1.<br /> - Thiế lập được phư ng pháp luận nghiên cứu ô nhiễ bụi khí<br /> 10 và riển<br /> khai áp dụng hành công ở Việ a bao gồ kỹ huậ hu g p ẫu phân<br /> lập h o kích hước hạ kỹ huậ xác định hà lượng<br /> kỹ huậ phân<br /> ích hành ph n nguyên ố, hành ph n ion hoà an kỹ huậ xử lý hông kê<br /> các số liệu hực nghiệ và ính oán các qu đạo lan ruyền xa.<br /> ghiên cứu áp dụng hành công ô hình hống kê iên iến<br /> A và<br /> A rong nghiên cứu nhận diện nguồn gây ô nhiễ (gồ cả nguồn do<br /> lan ruyền<br /> xa), xác định sự đ ng g p của các nguồn hành ph n.<br /> ác định được các yếu ố khí ượng ác động đến ức độ ô nhiễ bụi khí<br /> PM2.5 và PM2.5-10 rong không khí.<br /> 4.2.<br /> n đ u iên xây dựng được biến rình ô nhiễ bụi khí PM2.5, PM2.5-10 và<br /> Fi-BC (carbon đ n rong bụi ịn<br /> liên ục ở Hà ội.<br /> 2.5) 10 n<br /> VTB c<br /> <br /> 2<br /> <br /> T<br /> <br /> -<br /> <br /> 5.<br /> -<br /> <br /> LATS VLNT&HN<br /> <br /> n đ u iên xây dựng được c sở d liệu n<br /> liên ục ( 00 - 00 ) về<br /> hà lượng ô nhiễ bụi khí PM2.5, PM2.5-10 và hành ph n hoá học của<br /> chúng ở Hà ội (h n 0 000 d liệu).<br /> n đ u iên nhận diện được các nguồn ô nhiễ bụi khí<br /> 2.5 và<br /> 2.5-10 ở<br /> nông hôn, hành hị và định lượng được sự đ ng g p của chúng.<br /> n đ u iên xác định được các yếu ố khí ượng ác động đến ô nhiễ bụi<br /> khí<br /> ội.<br /> 10 ở Hà<br /> ác định hệ số là giàu của các nguyên ố hoá học rong<br /> 2.5, PM2.5-10.<br /> ác định được các đặc rưng của ô nhiễ bụi khí ở nông hôn và hành hị.<br /> <br /> ế quả của luận án là c sở khoa học để iếp ục riển khai các nghiên cứu<br /> sâu rộng h n về ô nhiễ bụi khí<br /> a c ng như rong khu vực<br /> 10 ở Việ<br /> hâu Thái Bình ư ng.<br /> - à c sở khoa học g p ph n xây dựng iêu chu n chấ lượng bụi khí<br /> 10<br /> (PM2.5 và<br /> 2.5-10) ở nước a, phục vụ công ác quản lý hiệu quả chấ lượng<br /> ôi rường không khí n i chung, bụi khí<br /> 10 n i riêng.<br /> h ra nh ng yếu ố và điều kiện khí ượng là ích ụ và gia ng ức độ<br /> ô nhiễ – à c sở khoa học g p ph n hoạch định các chính sách, biện<br /> pháp ng n chặn và giả hiểu các chấ ô nhiễ và các hoạ động gây ô<br /> nhiễ , bảo vệ ôi rường nâng cao chấ lượng cuộc sống cho con người.<br /> 6.<br /> ố<br /> uận án gồ 149 trang, 33 bảng, 53 hình,<br /> công rình công bố, 100 ài<br /> liệu ha khảo, rang phụ lục và được phân b như sau:<br /> ở đ u: 5 rang, giới hiệu ính cấp hiế , ục đích, đối ượng và phạ vi<br /> nghiên cứu, ý ngh a khoa học và hực iễn của đề ài luận án; hư ng 1. T ng<br /> quan về ô nhiễ bụi khí (26 trang); hư ng 2.<br /> sở lý huyế và phư ng pháp<br /> nghiên cứu (50 trang); hư ng 3. Thực nghiệ , kế quả nghiên cứu và bàn luận<br /> (63 trang); h n ế luận và kiến nghị (5 trang); Danh ục các công rình đã<br /> công bố liên quan đến luận án, các ài liệu ha khảo và ph n hụ lục (4 trang).<br /> CHƯƠN 1.<br /> N<br /> N<br /> NH<br /> H<br /> Thành ph n chủ yếu gây ra ô nhiễ không khí là bụi khí<br /> , O3, NOx,<br /> (chủ yếu là O2), SOx (chủ yếu là SO2), CO và ộ số hợp chấ h u c . Trong<br /> đ , bụi khí<br /> hể chứa nhiều nguyên ố nặng và độc hại như As, d, r,<br /> 10 c<br /> n, i, b, Si, V, Zn…, các anion, ca ion và carbon đ n (B ).<br /> 1.1. ặ<br /> ểm,<br /> p ầ v<br /> ấ<br /> ô<br /> mb<br /> P 10<br /> VTB c<br /> <br /> 3<br /> <br />