- Trang Chủ
- Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học
- Luận án Tiến sĩ Vật lý: Nghiên cứu ứng dụng kỹ 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
Xem mẫu
- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM
__________________________
Vương Thu Bắc
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG
KỸ THUẬT PHÂN TÍCH HẠT NHÂN PHỐI HỢP VỚI
MỘT SỐ KỸ THUẬT PHÂN TÍCH HỖ TRỢ
G P PH N GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN
Ô NHIỄM BỤI KHÍ PM-10
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ
Hà Nội - 2013
- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM
__________________________
Vương Thu Bắc
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG
KỸ THUẬT PHÂN TÍCH HẠT NHÂN PHỐI HỢP VỚI
MỘT SỐ KỸ THUẬT PHÂN TÍCH HỖ TRỢ
G P PH N GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN
Ô NHIỄM BỤI KHÍ PM-10
Chuyên ngành: Vật lý Nguyên tử và Hạt nhân
Mã số: 62 44 05 01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Phạm Duy Hiển
Hà Nội - 2013
- LATS VLNT&HN
L
ư ư
.
VTBắc i
- LATS VLNT&HN
L
c c c .TS.
c , c c .
T c c c V V
V c T T c
c c
c c c.
c c .TS. Tang Seung Mun - T
c c (NUS), GS.TS. David D. Cohen - V c
c c c (A T
ắc c c
10; c c GT.TS. Philip K. Hopke - c
T c T c
Clarkson ) c
c gây ;c TS. Andrzej Markowicz -
c rf c c (IAEA),
c
c c
c PM10.
c c c c c c
c c .
T c c c
c c c c c .
VTBắc ii
- LATS VLNT&HN
..................................................................................................... i
.......................................................................................................... ii
.............................................................................................................. iii
V V T T T ..................................... vii
B ....................................................................................... x
V V T ........................................................... xii
................................................................................................................. 1
1. c ........................................................................................... 1
2. c c c c .................................................................. 3
3. c ................................................................. 3
3.1. c ............................................................................ 3
3.2. c ................................................................................ 4
4. cc ........................................................................ 4
4.1. V ..................................................................................... 4
4.2. c c .................................................................................. 4
5. c c ........................................................................... 5
6. B c cc ........................................................................................ 5
T V B ............................................. 6
1.1. ặc c ấ c 10 ................. 6
1.1.1. c c và s phân b c cc t b i khí.............. 6
1.1.2. Thành ph n và tính chất c a ô nhi m b i khí PM10 ........................ 8
1.1.3. Tác h i c a ô nhi m b i khí ......................................................... 11
1.2. cc i khí PM10................................................... 16
1.2.1. Ngu n g c phát sinh .................................................................... 16
1.2.2. B i khí ở nông thôn và các vùng xa xôi ....................................... 18
1.2.3. B i khí ở c c ...................................................................... 20
1.3. c 10 .................................................. 22
1.4. c 10 ở c................................................. 27
VTBắc iii
- LATS VLNT&HN
1.5. c 10 .......................... 29
1.5.1. Nghiên c u ô nhi m b i khí và ở i v i s c kho ............. 29
1.5.2. Nghiên c u ô nhi m b i khí lan truy n t m xa (LRT) ....................... 29
1.5.3. Nghiên c u ô nhi m b i khí và s ở n bi i khí h u .. 29
1.6. c c ở c ấ
............................................................................. 30
c c ở c ........ 30
ấ ........................................ 30
. T TV ........... 32
2.1. .................................................................... 32
2.1.1. Ch n v trí thu góp m u .................................................................... 32
2.1.2. Thi t b thu góp m u nhi u t ng ....................................................... 33
2.1.3. Thi t b thu góp m u theo quán tính ................................................. 34
2.2. c (NATs) .......................................... 36
2.2.1. K thu t phân tích kích ho ng c (INAA) ................... 37
2.2.2. K thu t phân tích huỳ ng
(ED-XRFA) ............................................................................................... 43
2.2.3. K thu t phân tích phát x tia X t o bởi chùm proton trên máy
gia t c (PIXEA) ......................................................................................... 62
2.3. c ............................. 67
2.3.1. c i qui tuy n tính nhi u bi n (MLR) ..... 67
2.3.2. Phân tích nhân t theo thành ph n chính (PCFA) ......................... 71
2.3.3. Phân tích thừa s ma tr .................................... 76
3. T T V T .... 82
3.1. T c ................................. 82
3 T ......................................................................... 82
3 c ................................................................... 82
3.1.3. c B ................................................................... 84
3 B 2.5, PM2.5-10 -B ở ................ 84
VTBắc iv
- LATS VLNT&HN
3.2. c 10 ằ ......... 86
3.2.1. Thi t l p các ch phân tích trong k thu t INAA..................... 86
3.2.2. Chuẩn b m u phân tích và chi u x m ................ 88
3.2.3. c ng nguyên t ......... 90
3.2.4. c i h n phát hi n (LOD) trong k thu t INAA............. 93
3.3. c 10 ằ E -XRF .... 95
3.3.1. Ph k ED-XRFA ........................................................................ 95
3.3.2. S ởng c c c b cx ặc .... 96
3.3.3. c nh h s hấp th kh i bằ truy n qua 97
3.3.4. c nh y nguyên t trong k thu t ED-XRFA ................ 99
3.3.5. c ng nguyên t hóa h c trong ED-XRFA ......... 101
3.3.6. c nh gi i h n phát hi n trong k thu t XRFA ..................... 103
3.4. c 10 ằ E ..... 104
3.4.1. Ph k PIXEA ở NUS ................................................................ 104
3.4.2. c nh di c ỉ ặc ng nguyên t ........ 106
3.4.3. c nh gi i h n phát hi n trong k thu E 10 .... 108
3.5. c c c 10 ằ ..... 110
3.6. c c c ........................................................ 113
3.6.1. T a các giá tr phê chuẩn và k t qu phân tích....... 113
3.6.2. S a các nguyên t có cùng ngu n g c ............... 118
3.6.3. So sánh k t qu c c c c ....... 119
3.7. c c c c 2.5 và PM2.5-10.... 121
3.8. c c c c 2.5 và PM2.5-10 ................ 123
3.8.1. Các y u t c n b i khí PM2.5 và PM2.5-10 ...... 123
3.8.2. Mô hình h i qui PM2.5 & PM2.5-10 khí theo các y u t ng 124
3.9. 2.5 và PM2.5-10 c ở
999-2001 ......................................................................... 128
3.9.1. c ặc ở n ô nhi m b i khí PM10
ở Hà N i .................................................................................................. 129
VTBắc v
- LATS VLNT&HN
3.9.2. Các mô hình ngu n ô nhi m b i khí theo từng lo o ........ 131
3.9.3. B i khí lan truy xa (LRT) và b i khí t i ch (LB) ............ 135
3.10. 2.5 và PM2.5-10 ở
Bắc -2002 ............................................................ 136
3.10.1. n hoá h c c 2.5 và PM2.5-10
ở thành th và nông thôn ........................................................................... 137
3.10.2. Mô hình các ngu n ô nhi m b i khí ở thành th , nông thôn và
s c a chúng ............................................................................. 139
T V .............................................................................. 145
........................................................................................................ 145
...................................................................................................... 149
T B .................. 150
c ................................................................................................... 150
c ............................................................................................. 152
T T ..................................................... 153
T V ............................................................................... 153
T ............................................................................... 154
............................................................................................................ 162
VTBắc vi
- LATS VLNT&HN
T
ữ v ết t t ế ĩa t ế ệt
AED Aerodynamic Equivalent c
Diameter
ANSTO Australian Nuclear Science & K c C
Technology Organization c
APM Air Particulate Matter B ắ
Ave Average
BC Black Carbon
BT Back Trajectory
CA Correlation Analysis c
Asian South-East
EA Eigenvector Analysis c éc
ED-XRFA Energy Dispersive X-Ray c ỳ
Fluorescence Analysis
EM Error Model
EPA Environmental Protection c
Agency
ET Emission – Transmission
EV Explained Variation c
c
Factor Factor loading
loading
Factor score Factor score
FP Fundamental Parameter T c
Fpeak T c é
PMF2
HPGe High Purity Germanium Germani
IAEA International Atomic Energy
Agency c
IC Ion Chromatography ắc
VTBắc vii
- LATS VLNT&HN
INAA Instrumental Neutron c c c
Activation Analysis
INST Institute for Nuclear Science V c& T
and Technology Nhân
LB Local Burning c c
LOD Limit of Detection
Nuclear Reactor
LR Light Reflection
LRT Long Range Transport
MA Minimum Activity
Max Maximum c
MCA Multi-Channel Analyzer c
Min Minimum c
MLR Multiple Linear Regression
n Neutron
NAAQS National Ambient Air Quality T c ẩ c ấ
Standard c
NAHRES Nutritional and Health-Related c c
Environmental Studies c
NATs Nuclear Analytical Techniques c c
NIST National Institute of Standards V c ẩ c c
and Technology gia
NR Nuclear Reactor
NRI Nuclear Research Institute V
NUS National University of T c c
Singapore
P Pressure Áp suấ
PCFA Principle Component Factor c
Analysis chính
PIXEA Proton Induced X-ray c ở
Emission Analysis c
PM Particulate Matters B
PM10 PM with aerodynamic diameter B c
less than 10m c m
VTBắc viii
- LATS VLNT&HN
PM2.5 PM with aerodynamic diameter B c
less than 2.5m c m
PM2.5-10 PM with aerodynamic diameter B c
from 2.5m to 10m c ừ m
PMFA Positive Matrix Factorization c ừ
Analysis
ppm Part per million
PTN Laboratory
p-value Statistical significance level c c
QA&QC Quality Assurance and Quality c ấ
Control c ấ
QTKT Meteorological Observation T ắc T
Station
RAIN Rainfall
RH Relative Humidity ẩ
rotmat Rotational matrix
Source profile Source profile
SUN Sun ặ ắ )
T Temperature
T T T Meteorological Monitoring T T ắc T
Station
US-EPA United State Environmental c
Protection Agency
VAEC Vietnam Atomic Energy V V
Commission Nam
WS Wind Speed T c
y Year
B
u B c
z B c
VTBắc ix
- LATS VLNT&HN
Trang
B c c ................................................... 8
B T c c 10 g.m-3. ........................ 13
B 3 T c ẩ c ấ c W .......................................... 14
B ở c c 10 theo AQI. ............................ 15
B T c ẩ c ấ c V c ............... 16
B c c ỉ .............................................. 24
B c c c ...... 42
B ặc c c c E -XRFA. ............. 43
B 3 , c c E - c . 61
B & c c E c ... 66
B 3 c c c ............. 88
B 3 c c ẩ c c ................ 89
B 33 c c ẩ c ẩ .......... 91
B 3 c c c ắ ........... 92
B 3 T c c c
T T T c ằ ......................................... 92
B 3 c c ......................... 94
B 3 c c c ẩ ..................................................... 98
B 3 ấ Fc
(APM) ....................................................................................... 98
B 39 c c ẩ c c c c Z≤ ........... 100
B 3 c c c ằ ................. 102
B 3 E -2110. ...................... 104
B 3 c c c ằ E ................ 109
B 3 3 E ......................................................... 110
B 3 c T- ằ .......................... 114
B 3 c c c c ẩ ằ ..................... 115
VTBắc x
- LATS VLNT&HN
B 3 c c ẩ ằ E .............. 117
B 3- E c c c
trong PM10 3-04. ..................................................................................... 122
B 3 T ắ c c 9 9 -8/99). ........ 127
B 3 9 c (p = 0.01). ................................................. 128
B 3 c c c ...... 131
g/m3). ............................................................................... 131
B 3 c . ............ 134
2-
B 3 c T& B 4 , BC và K+ theo q ..... 136
B 3 3 c c c c
-3
ở c ). ....................................... 137
1 ặc c c c c T1/2 ắ ............................... 162
2 ặc c c c c T1/2 trung bình. ...................... 162
3 ặc c c c c T1/2 dài. ................................. 163
4 T c c c c
ở ừ 200 - c c ằ E 9 ). ............ 165
VTBắc xi
- LATS VLNT&HN
Trang
c cc c c. ............................ 7
c c c ............................................ 9
3 c ấ ............................. 11
Hình 1.4. c c & c ở ừ 9 –05 ....... 12
PM2.5 c -2005). ................... 23
2.5 ở c (2002-2005). ........... 23
Hình 1.7. Các ng ở 99 ........................... 26
T ắc ............... 28
V ặ c ............................................... 32
c T .............. 33
3 ắc c E T-SFU ......................... 35
ắc c .................................... 36
c phát có anode là Mo .................................................. 45
c c c X ặc .................................................. 47
c c c X ặc ....................................... 48
cc ấ . .................... 52
3 c c c & 2.5, PM2.5-10. ............... 83
3 c c & 2.5. ......................... 83
33 c 2.5 ừ 99 9 .............................. 85
3 c 10 ừ 99 9 ............................... 85
3 c 2.5-BC ừ 99 9 ........................ 85
3 c c c ............ 87
3 ở ........................................... 90
3 c ..................................................... 94
39 c ỳ Xở ................... 95
3 E -XRF SEA- ở T V E ............................. 96
3 X c ẩ c c c .... 97
VTBắc xii
- LATS VLNT&HN
3 X c ẩ c c c ... 97
3 3 Sen_1) theo K c c c có Z ≤ .................... 100
3 Sen_2) theo K c c c c Z > 20. .................... 100
3 Sen_3) theo L cho các nguyên t c Z > 20...................... 101
3 X c cấ .......... 101
3 X c cấ .......... 103
3 X c cấ 3 .......... 103
3 9 Eở ................................. 105
3 ẩ c E ....................................... 105
3 E c ..................... 108
3 ắc c . ............................................ 112
3 3 ắc c . ........................................... 112
3 c c c ẩ c ẩ T-7 và
c ằ ............................................................... 115
3 c c c ẩ c ẩ -1833,
BCR-38, Soil- c c c ằ ........................... 116
3 c c c ẩ c ẩ -2783
c ằ E ......................................................... 117
3 2.5-10 ở T
T T c c ằ E ............................................. 118
2-
3 4 và NH4+ 2.5 ởT T T
c c ằ .................................................. 118
2+
3 9 E (theo IC) trong PM2.5-10
ởT T T ..................................................................................... 119
2-
33 E 4 (theo IC) trong PM2.5-10
ởT T T ..................................................................................... 120
33 2.5 và PM2.5-10 ở T T T ......... 120
33 c BT ặc c c c
......................................................................................................... 130
VTBắc xiii
- LATS VLNT&HN
3 33 T c c c
và nông thôn. ...................................................................................................... 138
-3
33 c c 2.5-10 ở & c ). ... 141
33 c c c 2.5-10 ở & c Nam. 142
-3
33 c c 2.5 ở & c ). ...... 143
33 c c c PM2.5 ở & c 144
VTBắc xiv
- LATS VLNT&HN
1. t
c ấ c
c T c ấ c chúng ta không
c c ở c c
c ,c c ấ
c c ẳ c c c c ừ ấ
c c
T ấ c c c c
c c c
c ấ ặc ấ c
ở c c c
3
c ở
c c c c ấ c c ắc c ắ ằ c
ẽ c ấ ẽ
c c c c
T c ở ừ
c ở c
ấ ừc c c
ừc c c c ẩ
c c c c c
ấ ở ở c c
c c c c c
ấ c c c –
ấ c
ặc c ừ ấ
XX ặc ấ c c c
nguy c c [60] c
93 ở Bỉ T
VTBắc 1
- LATS VLNT&HN
c
c
ừc c c 3
93 é 9 c 9
c c c V 9
c ấ c c
ừc c c ấ ấ é T c
9
c T 9
c .
c c ắc c
c c c c
c ở c ằ bản chất,
nguồn gốc và tác hại của các chất ô nhiễm trong không khí đối với sức khoẻ. Trên
cơ sở đó vạch ra các chính sách, biện pháp ngăn chặn và giảm thiểu các chất ô
nhiễm, bảo vệ môi trường sống cho con người. c c c
ừ c ấ T
c c ở c é
c .
ặc c c c c
ấ
c ởc c c c c
ặc c ởc c c .
c ấ c c c c
c c c
c c
c c c ằ c c ấ c c
ẩ c ừ c õ c c ấ c
hí. T c c c c c
VTBắc 2
- LATS VLNT&HN
c c c Nuclear Analytical Techniques –
T c c
c cc c c c c
ặ c c c
c c T c cấ cc c các
c ấ c ấ c c c
c c c c
V c c “ ghi n cứu 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 tr góp
ph n giải u t bài toán ô nhiễm b i khí 10”.
2. a
c c ấ c 2.5, PM2.5-10 c c
c c c , c c
c c .
G c ở cc c c c ấ
c 10 ng.
3. ố t ợ v p ạm v
3.1. ư :
B 2.5 và PM2.5-10 ( c c 10 –
c cc c c m.
khí này ấ c ấ và gây tác
c c c .
C c c : INAA (Instrumental Neutron Activation
Analysis), XRF (X-Ray Fluorescence Analysis) v E (Proton Induced
X-ray Emission Analysis) c ặc c PM2.5, PM2.5-10
c : ắc ).
c : PCFA (Principle Component Factor
Analysis) (Positive Matrix Factorization Analysis).
VTBắc 3
- LATS VLNT&HN
3.2. :
B 2.5 và PM2.5-10 ở c Bắc ).
C c c :T c c x c
c c cc c c
).
cm tiê :T c
c c c c 10,
c c c c, c c c
) c c .
4. ĩa a a
4.1. ư
T c c 10
c ởV bao :k
c c ; c PM;
c
c c c c c .
c c
c gây c
), c c c c .
X c cc c c c
PM2.5 và PM2.5-10 .
4.2.
c PM2.5, PM2.5-10
Fi-BC c 2.5) cở .
cc ở c -
PM2.5, PM2.5-10 cc
c ở ).
VTBắc 4
nguon tai.lieu . vn