Cổng thông tin quan trắc môi trường

Một vài năm trở lại đây, vấn đề ô nhiễm không khí ở Thủ đô trở thành mối quan tâm đặc biệt của dư luận khi Hà Nội được nêu tên trong các bảng xếp hạng về những thành phố/thủ đô ô nhiễm nhất thế giới. Nhưng sự thực là, không phải chỉ gần đây không khí Hà Nội mới ô nhiễm đến thế. Bằng chứng nghiên cứu của các nhà khoa học trong giai đoạn 2000-2020 đã chỉ ra, vấn đề này tồn tại từ lâu.

Quy luật ô nhiễm theo mùa

Từ những năm 2000, những nhà nghiên cứu tiên phong như GS.TS Phạm Duy Hiển (nguyên Viện trưởng Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt), GS.TS Nguyễn Thị Kim Oanh (Viện công nghệ Á Châu, Thái Lan) và TS David D Cohen (Tổ chức Công nghệ và Khoa học Hạt nhân Úc) đã đặt nền móng nghiên cứu bước đầu về các chất ô nhiễm trong không khí của Hà Nội.

Theo đó, giai đoạn 2002-2005, nồng độ bụi PM2.5 của Hà Nội cao hơn so với nhiều nước ở châu Á như Thái Lan, Philippines, Indonesia, Sri Lanka; trong khi nồng độ bụi PM10 khi đó đã có xu hướng cao hơn cả Ấn Độ, Hàn Quốc và Trung Quốc.

Một nghiên cứu lấy mẫu trong năm 2007 tại 96 địa điểm ở Hà Nội chỉ ra rằng, nồng độ các chất ô nhiễm dạng khí SO2 và Benzen ở dưới ngưỡng quy chuẩn của Việt Nam (QCVN), riêng NO2 có dấu hiệu tiệm cận hoặc vượt ở nội thành.

Đến giai đoạn 2010 – 2020, vấn đề ô nhiễm không khí ở Hà Nội đã thu hút được thêm nhiều nghiên cứu của các chuyên gia khác. Kết quả chung chỉ ra rằng, chất lượng không khí của Hà Nội “không có dấu hiệu được cải thiện”. Nguyên nhân một phần do tốc độ tăng dân số, đô thị hóa và phát triển kinh tế mạnh mẽ của Thủ đô.

Trên thực tế, phần lớn nồng độ trung bình năm của các chất ô nhiễm dạng bụi (PM2.5, PM10) đều cao hơn QCVN 05. Các khí SO2 và CO nhìn chung ở ngưỡng an toàn. Khí Ozone (O3) đảm bảo trong ngưỡng nồng độ trung bình năm, song mức trung bình giờ lại có dấu hiệu vượt giới hạn. Khí NO2 ở khu vực nội thành thường tiệm cận hoặc vượt ngưỡng trung bình năm.

Bên cạnh các loại bụi mịn quen thuộc, đối tượng nhỏ hơn là bụi nano (1-100 nm), hay còn gọi là bụi siêu mịn PM 0.1 cũng đã được xem xét. Kết quả, loại bụi này ở mức cao hơn nhiều so với các thành phố khác như Thượng Hải, Los Angeles, California hoặc Đài Loan. Tín hiệu khả quan là ô nhiễm không khí ở Hà Nội, mặc dù vượt chuẩn và tăng cao trong giai đoạn 1998 – 2011, nhưng có xu hướng giảm dần vào những năm gần đây.

Các nhà khoa học cũng tìm ra quy luật: mùa hè (tháng 5-9) ở Hà Nội thường có mức độ ô nhiễm dạng hạt thấp hơn nhiều so với mùa đông (tháng 10-2). Hiện tượng nghịch nhiệt, nhất là vào mùa đông, khiến mức độ ô nhiễm ban đêm có thể cao hơn khoảng 2 lần so với ban ngày.

Bên cạnh phương pháp tiếp cận đo nồng độ chất ô nhiễm từ trạm quan trắc mặt đất như các kết quả kể trên, từ những năm 2013, Việt Nam bắt đầu có một số ít nhà nghiên cứu tiên phong về việc sử dụng công nghệ viễn thám (ảnh vệ tinh) để theo dõi biến đổi mật độ chất ô nhiễm.

Trên thế giới, phương pháp này khá phổ biến với các nghiên cứu trên diện rộng như của WHO và World Bank để đánh giá tình hình ô nhiễm tại các quốc gia. Ảnh vệ tinh cho phép các nhà khoa học có thêm công cụ để quan sát mức độ ô nhiễm một cách toàn cảnh, liên tục và trên độ phân giải cao.

Nguồn thải: Giao thông không hẳn là nguyên nhân chính

Thời gian qua, có không ít nghiên cứu xem xét tác nhân đóng góp ô nhiễm bụi PM ở Hà Nội và chỉ ra một số nguồn chung cơ bản.

Trái với suy nghĩ của nhiều người, giao thông không phải lúc nào cũng là nguồn chính gây ô nhiễm không khí, mức độ đóng góp của nó dao động khá lớn, từ 10-50% tùy thời kỳ.

Khí thải từ dân cư (đun nấu bếp than, bếp củi…) có thể chiếm 15-20%; trong khi các hoạt động gắn với nông nghiệp, bao gồm đốt sinh khối (rơm rạ,…) và phát thải ammonia trong chăn nuôi, phân bón đóng góp khoảng 7-22%.

Hoạt động công nghiệp, trên thực tế, chiếm khoảng 6-19%.

Ngoài ra, còn có các nguồn khác như xây dựng, bụi gió thổi, rác thải và nguồn thứ cấp.

Năm ngoái, Sở Tài nguyên Môi trường Hà Nội cũng phối hợp với Viện Khí tượng Phần Lan (FMI) lập một dự án đánh giá các nguồn gây ô nhiễm bụi PM2.5 cho thành phố. Dự kiến, các kết quả mới nhất này sẽ được công bố vào cuối năm 2020.

Đo thông số bụi ở Hà Nội. Ảnh: CTV

Phần lớn các nghiên cứu sử dụng biện pháp phân tích thành phần hóa-lý của mẫu bụi PM2.5 thu thập được nhằm tìm ra dấu hiệu nguồn thải. Tuy nhiên, cũng có những cách tiếp cận khác, chẳng hạn như nghiên cứu hợp tác giữa Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam (VAST) và Viện Phân tích Hệ thống Ứng dụng Quốc tế (IIASA), Áo, thực hiện từ năm 2017 đã dùng phương pháp phân bổ nguồn thải – tức sử dụng số liệu vĩ mô và hệ số phát thải – để ước tính đóng góp của mỗi lĩnh vực vào nồng độ PM2.5 tại Hà Nội.

Xây dựng hệ số phát thải riêng cho Việt Nam

Phát thải (emission) là tổng lượng chất thải khí mà một đối tượng xả ra môi trường, bao gồm nhiều chất như CO, CO2, VOC, SO2, NOx, PM. Thông thường, mỗi loại phương tiện giao thông cơ giới sẽ có một loại hệ số phát thải đặc trưng, liên quan đến công nghệ, loại nhiên liệu sử dụng và đặc tính di chuyển của phương tiện đó. Tương tự, các nguồn thải khác như đốt rơm rạ ngoài trời, đốt công nghiệp, bếp nấu,… cũng có những bộ hệ số phát thải riêng của mình.

Khi nhân hệ số phát thải này với khối lượng nhiên liệu sử dụng (và một vài hệ số khác), ta có thể tìm ra tổng lượng khí thải đối tượng xả vào môi trường. Đây là cách làm mà dự án VAST-IIASA đang thực hiện để có dữ liệu cho mô hình tương tác ô nhiễm không khí (GAINS) để xây dựng kịch bản quản lý chất lượng không khí.

Trước kia, nghiên cứu trong nước đều phải gán các hệ số phát thải của quốc tế để tạm tính, do vậy độ chính xác chưa thật đảm bảo. Từ khoảng 5 năm trở lại đây, các nhóm nghiên cứu đã bắt tay xây dựng các hệ số này cho một số nguồn của Hà Nội, bao gồm nguồn tĩnh (như than đá, than tổ ong, dầu hỏa, LPG, củi, đốt rơm rạ, đốt than) và nguồn động (xe bus chạy diesel, xe ô tô cá nhân, xe taxi, xe máy).

Cộng đồng chuyên gia nhấn mạnh rằng, các bộ hệ số hiện có chưa thể bao phủ hết các đối tượng phát thải trên thực tế và phải được đầu tư nghiên cứu nhiều hơn.

Từ tháng 8/2018, Hà Nội đã đưa vào vận hành một số tuyến xe bus sử dụng nhiên liệu sạch CNG

Liên quan đến phát thải giao thông, từ những hệ số phát thải trên, TS Nghiêm Trung Dũng (Trường ĐH Bách khoa Hà Nội) đã đưa ra các nghiên cứu về chuyển đổi nhiên liệu cho xe bus và xe taxi ở Hà Nội. Theo đó, nếu xe bus chạy dầu diesel chuyển sang dùng nhiên liệu sạch hơn như khí nén tự nhiên CNG hoặc khí dầu mỏ hóa lỏng LPG thì hệ số phát thải của xe bus Hà Nội có thể giảm từ 30-100% tùy kịch bản.

Tương tự, với xe taxi ở Hà Nội, nếu chuyển từ dùng xăng sang nhiên liệu CNG hoặc LPG, và nâng tiêu chuẩn phát thải lên Euro 3 hoặc Euro 4, thì hệ số phát thải của taxi có thể giảm từ 40%-100% tùy kịch bản.

Ô nhiễm với sức khỏe người dân: Mới dừng ở nghiên cứu về ảnh hưởng ngắn hạn

Phơi nhiễm với ô nhiễm bụi PM có thể làm tăng tỷ lệ nhập viện và tử vong, do đó góp phần ảnh hưởng đến tình hình sức khỏe công cộng ở Việt Nam. Phân tích Báo cáo Gánh nặng Bệnh tật Toàn cầu (Aaron Cohen et al., 2017) chỉ ra rằng số người chết bởi phơi nhiễm PM2.5 ở Việt Nam từ năm 1990-2015 có xu hướng tăng, từ mức khoảng trên 26.000 người/năm lên trên 42.000 người/năm. Việt Nam cũng là một trong những nước có mật độ tử vong vì ô nhiễm không khí ở mức trung bình khá trên thế giới.

WHO cũng ước tính, năm 2016, Việt Nam có hơn 60.000 người chết vì bệnh tim, đột quỵ, ung thư phổi, tắc nghẽn phổi mãn tính do ô nhiễm không khí gây ra.

Bản đồ mật độ các ca tử vong trên thế giới do ô nhiễm không khí PM2.5 ngoài trời năm 2015. (Biểu đồ nhỏ ước tính dữ liệu tử vong ở Việt Nam giai đoạn1990-2015)

Nhìn chung, không chỉ bụi PM2.5 có ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Việc phơi nhiễm với các loại khí Ozone, NO2, SO2 cũng có thể gây ra các bệnh hô hấp hoặc làm trầm trọng hơn tình hình bệnh tật.

Do hạn chế về dữ liệu quan trắc không khí và theo dõi bệnh tật, Việt Nam không có nhiều nghiên cứu của riêng mình về tác động ô nhiễm không khí tới sức khỏe. Tính đến nay, có 2 nghiên cứu về ảnh hưởng ngắn hạn của nồng độ các chất ô nhiễm tới tình trạng nhập viện của người dân ở Hà Nội. Theo đó, số trẻ em nhập viện do các bệnh hô hấp tăng 2,2% khi nồng độ PM2,5 trong không khí cùng ngày tăng thêm mỗi 10μg/m3 (Luong et al., 2016).

Tương tự, một nghiên cứu mới đây của TS Nguyễn Thị Trang Nhung (ĐH Y tế công cộng) và cộng sự cho giai đoạn 2016-2018 chỉ ra mối liên quan – nếu nồng độ PM2.5 trong trung bình 7 ngày tăng khoảng 39,4μg/m3 thì số ca trẻ em nhập viện vì viêm phổi tăng khoảng 5,3%. Tuy nhiên, nghiên cứu này không tìm được mối liên hệ có ý nghĩa giữa mức ô nhiễm bụi PM2.5 với số ca nhập viện do viêm phế quản hoặc hen suyễn.

TS Nguyễn Thị Trang Nhung cho biết, một số nghiên cứu đang tiến hành cũng chỉ ra rằng nồng độ ô nhiễm PM2.5, PM10, và đặc biệt là SO2 cũng làm tăng nguy cơ nhập viện do bệnh đột quỵ và tắc nghẽn phổi mạn tính với người lớn ở Hà Nội. Tuy nhiên, đến nay chưa có nghiên cứu về ảnh hưởng dài hạn của ô nhiễm không khí tới sức khỏe người dân.

Đưa dự báo chất lượng không khí trở thành phổ biến như bản tin thời tiết

Từ năm 2016, đã có một số nghiên cứu về dự báo chất lượng không khí dùng mô hình số trị và mô hình thống kê trên nền tảng trí tuệ nhân tạo (AI). Các mô hình này dự báo được chất lượng không khí ở Hà Nội trong vòng 7 ngày với độ chính xác trên 70%. Tuy vậy, mô hình này đang ở mức thử nghiệm quy mô nhỏ và để có thể sớm đưa vào ứng dụng cần được đầu tư nghiên cứu nhằm tăng độ chính xác.

Năm ngoái, đại diện Chi Cục Bảo vệ môi trường Hà Nội cho biết họ đang xem xét việc sử dụng mô hình tính toán lan truyền với hi vọng dự báo trước diễn biến không khí 1-2 ngày như dự báo thời tiết.

Một số nghiên cứu khác hướng tới việc dự báo chất lượng không khí trong dài hạn 10-15 năm để phục vụ cho công tác quản lý. Dựa trên các dự báo về tăng trưởng dân số, tăng trưởng kinh tế và tiêu thụ năng lượng, kết hợp với các kịch bản về kiểm soát ô nhiễm, nhóm nghiên cứu đã xem xét chi phí và lợi ích của Hà Nội đến năm 2030. Và họ chỉ ra, nếu không có các biện pháp quản lý quyết liệt, ô nhiễm PM2.5 ở Hà Nội và miền Bắc Việt Nam có thể cao hơn 25-30% so với năm 2015, nghĩa là gần 85% dân số ở miền Bắc Việt Nam sẽ tiếp xúc với chất lượng không khí không đạt chuẩn quốc gia.

Cải thiện chất lượng không khí ít tốn kém hơn khắc phục hậu quả

Mặc dù hệ thống các nghiên cứu đã phác họa một phần bức tranh ô nhiễm không khí ở Thủ đô, nhưng nhìn chung các chuyên gia và nhà quản lý đều cho rằng Hà Nội cần tiếp tục hoàn thiện các bằng chứng nghiên cứu liên quan trước khi đưa ra quyết định hành động, chẳng hạn số liệu về kiểm kê phát thải, nguy cơ sức khỏe, tác động kinh tế hay các biện pháp công nghệ cải thiện chất lượng không khí.

Tuy vậy, trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học đã khám phá ra một vài đặc điểm hữu ích cho việc định hướng chính sách không khí sạch của thành phố.

Trước hết, không khí sạch là một loại hàng hóa công, đồng nghĩa với việc chính quyền (trung ương hoặc địa phương) là bên đảm bảo cung cấp mặt hàng này hiệu quả nhất. Môi trường không khí là một lĩnh vực tương đối nhạy cảm vì nó ảnh hưởng đến lợi ích của một loạt bên liên quan – từ công nghiệp, xây dựng, giao thông, nông nghiệp đến hộ gia đình. Do vậy, nhiều biện pháp cải thiện chất lượng không khí cho Thủ đô sẽ cần những quy định từ cấp trung ương.

Các nghiên cứu cũng phát hiện rằng, ô nhiễm không khí ở Hà Nội – đặc biệt là ô nhiễm PM2.5 – bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các tỉnh xung quanh, thậm chí là các quốc gia khác. Các loại bụi này có thể được vận chuyển đến từ khoảng cách hàng trăm kilomet. Khoảng 1/3 đến 1/2 nguồn thải nằm ngoài thẩm quyền và quyền kiểm soát của chính quyền địa phương. Do vậy, muốn cải thiện chất lượng không khí Thủ đô một cách hiệu quả, chính quyền Hà Nội buộc phải phối hợp với các chính quyền địa phương khác để đưa ra kế hoạch hợp tác cụ thể.

Một số chiến lược cụ thể có thể tìm được dữ liệu đầu vào tham khảo phù hợp từ những nghiên cứu đã có để tính toán các phương án hành động. Ví dụ, mức độ cắt giảm NO2 trước và trong thời gian cách ly do dịch Covid-19 vào tháng 4/2020 có thể là mốc đối sánh cho các kịch bản cấm xe, cắt giảm giao thông hoặc nâng cao tiêu chuẩn khí thải công nghiệp. Hoặc tương tự, TPHCM đã có nghiên cứu xem xét liệu quận huyện nào không còn khả năng tiếp nhận khí thải ô nhiễm và gợi ý chính quyền cân nhắc hướng quy hoạch thành phố.

Ô nhiễm không khí đang trở thành nguy cơ rõ rệt đối với các đô thị ở Việt Nam. Mặc dù chi phí thực hiện các biện pháp quản lý ô nhiễm có thể lên tới 2,1 – 3,7% GDP vào năm 2030, nhưng những ước tính sơ bộ của World Bank và một số kết quả nghiên cứu trong nước ngụ ý rằng, thiệt hại kinh tế hoặc phúc lợi do ô nhiễm không khí có thể rơi đâu đó vào khoảng 4 – 7% GDP/năm. Như vậy, rõ ràng là đầu tư cho hành động cải thiện chất lượng không khí sẽ ít tốn kém hơn khắc phục những hậu quả của nó.

Nguồn: Phong Du/Báo Khoa học và Phát triển