Chỉ mặt kim loại trong bụi PM2.5 ở Hà Nội

TS Nguyễn Thị Phương Mai, Viện Công nghệ Môi trường đã đi tìm nguồn phát thải và sự phân bố của chúng.

Ô nhiễm không khí báo động ở Hà Nội

Theo báo cáo chất lượng không khí toàn cầu của IQAir năm 2022, nồng độ bụi mịn PM2.5 trung bình tại Việt Nam trong năm 2021 là 24,7 μg/m3, có xu hướng giảm so với năm 2020 và 2019. Xét trong khu vực Đông Nam Á, Việt Nam đứng thứ 5 trên 9 quốc gia; xét trên toàn thế giới Việt Nam xếp thứ 36/117 quốc gia có nồng độ PM2.5 cao nhất…

Trong năm 2020 và 2021, miền Bắc có 10/25 tỉnh, thành phố có nồng độ bụi PM2.5 vượt quy chuẩn quốc gia, bao gồm Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Dương, Hà Nội, Thái Bình, Nam Định, Hải Phòng, Hà Nam, Ninh Bình, Vĩnh Phúc. Miền Trung và miền Nam không có tỉnh, thành phố nào có nồng độ bụi PM2.5 vượt quy chuẩn quốc gia.

Trên quy mô toàn quốc, năm 2018 lượng phát thải PM2.5 từ đốt bỏ phụ phẩm nông nghiệp chiếm tỉ lệ cao nhất (40%), tiếp theo là đun nấu dân sinh (17%), giao thông đường bộ (13%), cháy rừng (12,7%), hoạt động công nghiệp (11%), và nhà máy nhiệt điện (3,3%). Các lĩnh vực còn lại đóng góp chung khoảng 3% tổng lượng phát thải PM2.5 của cả nước.

Tại Hà Nội, các nghiên cứu gần đây nhất đều chỉ ra các nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm không khí là hoạt động công nghiệp, giao thông, đốt rơm rạ, đun nấu (dân sinh và thương mại), đốt rác thải, bụi đường.

Trong đó, ô nhiễm không khí do bụi PM2,5 tại Hà Nội bị ảnh hưởng rất lớn từ nguồn bên ngoài, cụ thể chỉ có 1/3 lượng bụi mịn PM2,5 sinh ra trực tiếp từ các nguồn thải tại địa bàn thành phố và 2/3 lượng bụi còn lại đến từ các tỉnh lân cận, khu vực Đồng bằng sông Hồng, lan truyền từ xa và các nguồn tự nhiên.

Báo cáo Kiểm kê phát thải do hoạt động đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng tại các quận/huyện trên địa bàn thành phố Hà Nội năm 2020 - 2021 của Đại học Khoa học Tự nhiên đã chỉ ra: Vụ Đông Xuân năm 2021 so với cùng kỳ năm 2020, tỷ lệ đốt rơm rạ trung bình toàn thành phố tăng gấp đôi (từ 22% năm 2020 lên 43,2% năm 2021) và khối lượng bụi PM2,5 phát thải tăng gấp 4 lần (tăng gần 1,5 nghìn tấn).

Hà Nội là thành phố đứng thứ 6 trong xếp hạng các tỉnh, thành phố có nồng độ bụi PM2.5 cao nhất, mặc dù ô nhiễm bụi PM2.5 năm 2020 và năm 2021 giảm 16% so với năm 2019.

Phát hiện 19 nguyên tố trong bụi

Nhằm mục tiêu cung cấp cơ sở khoa học cho các cơ quan chức năng, các nhà hoạch định chính sách để xây dựng và phát triển các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm không khí, bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng, TS Nguyễn Thị Phương Mai và nhóm nghiên cứu Viện Công nghệ môi trường và cộng sự đã tiến hành đề tài “Nghiên cứu sự phân bố, nguồn phát thải của kim loại trong bụi PM2.5 ở đô thị trên địa bàn Hà Nội”.

TS Nguyễn Thị Phương Mai cho biết, bụi PM2.5 là hạt bụi có kích thước động học nhỏ hơn 2.5 µm, dễ dàng xâm nhập vào hệ thống hô hấp nên còn gọi là bụi hô hấp.

Bụi PM2.5 đã được nghiên cứu ở nhiều nước trên thế giới. Các nghiên cứu gần đây cho thấy phơi nhiễm bụi liên quan đến quá trình làm giảm nhận thức, mất cân bằng oxi hóa (oxidation stress) viêm thần kinh và thoái hóa thần kinh.

Những năm gần đây, chất lượng không khí đã được nhiều cơ quan, tổ chức đã và đang nghiên cứu đặc biệt là các khu đô thị, thành phố lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh. Báo cáo môi trường Quốc gia 2015, 2016 chỉ ra rằng hầu hết các đô thị nước ta đang phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm không khí đặc biệt là ô nhiễm bụi.

Để xác định phần trăm đóng góp của nguồn thải tới bụi ở Hà Nội, phương pháp PCA/MLR được nhóm nghiên cứu sử dụng. Đây là phép phân tích thành phần chính (Principal Components Analysis - PCA) là một thuật toán thống kê sử dụng phép biến đổi trực giao để biến đổi một tập hợp dữ liệu từ một không gian nhiều chiều sang một không gian mới ít chiều hơn (2 hoặc 3 chiều).

Cách này nhằm tối ưu hóa việc thể hiện sự biến thiên của dữ liệu. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để đánh giá thành phần đóng góp của nguồn thải tới bụi PM2.5 ở trên thế giới do có ưu điểm là đơn giản và dễ sử dụng.

Nhóm nghiên cứu đã đưa ra được bức tranh về mức độ nhiễm bụi và 19 nguyên tố trong bụi PM2.5 ở khu vực Đông Anh, Hoàng Văn Thái, Cổ Nhuế và Xuân La. Đồng thời, ước lượng thành phần đóng góp của các dạng nguồn thải chính (hoạt động giao thông và hoạt động công nghiệp) tới bụi PM2.5 ở một số khu vực trên địa bàn Hà Nội.

Đề tài đã cung cấp bộ dữ liệu đồng bộ đủ dài cho nghiên cứu, đánh giá chất lượng không khí tại Hà Nội bao gồm: Nồng độ bụi PM2.5, nồng độ 19 kim loại của bụi PM2.5 và nghiên cứu này có tính khả thi để áp dụng ra thực tế nhằm xác định được tỷ lệ đóng góp của nguồn thải tới bụi PM2.5 bằng phương pháp PCA/MLR. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi thiết bị phân tích và quan trắc hiện đại; cần kinh phí để quan trắc mẫu bụi ở phạm vi rộng trong khoảng thời gian dài.