CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. TỔNG QUAN VỀ BỤI PM2.5 PM được biết đến như là cấu tử ô nhiễm dưới dạng hạt vật chất, một hỗn hợp phức tạp của các hạt trong không khí và các giọt lỏng bao gồm axit (nitrat hay sunphat), amoni, nước, carbon đen (có thể dưới dạng nguyên tố), hóa chất hữu cơ, kim loại và đất. PM có nhiều loại tùy thuộc vào các kích cỡ khác nhau. Ví dụ, bụi PM2.5 được định nghĩa là những hạt vật chất có kích thước nhỏ hơn hoặc bằng 2.
Tương tự, PM10 là những hạt vật chất có kích thước nhỏ hơn 10 µm nhưng lớn hơn 2.1: Kích thước hạt PM2.5 với một số vật thông thường (Nguồn: John M. Havel, 2004) PM có thể được phát thải trực tiếp vào môi trường không khí (bụi sơ cấp) hoặc được hình thành trong khí quyển từ các tiền chất dạng khí như: SO2, NOx, NH4, VOCs (bụi thứ cấp) (WHO, 2013). Bụi sơ cấp được sinh ra từ các hoạt động của con người hoặc các hoạt động cùa tự nhiên. Các hoạt động của con người bao gồm: đốt cháy động cơ (từ dầu và xăng), quá trình đốt nhiên liệu rắn (than đá, than non, dầu nặng và sinh khối) để cung cấp năng lượng cho sinh hoạt và công nghiệp, hoặc các hoạt động công nghiệp khác (xây dựng, đào bới, sản xuất xi măng, vữa gạch, hoặc lò nấu chảy), và sự xói mòn vỉa hè bởi các hoạt động giao thông hoặc sự mài mòn của phanh và lốp xe.
Bụi thứ cấp được tạo thành trong khí quyển từ phản ứng hóa học của các chất ô nhiễm dạng khí. Chúng là sản phẩm của quá trình chuyển hóa trong khí quyển của 6 NOx (chủ yếu phát thải từ giao thông và các hoạt động công nghiệp) và SO2, là kết quả của quá trình đốt cháy nhiên liệu có chứa sunfua, bụi thứ cấp hầu hết chứa bụi mịn (WHO, 2013). PM10 và PM2.5 đều là những hạt vật chất có thể hít vào cơ thể, chúng đủ nhỏ để xâm nhập vào vùng ngực của hệ hô hấp. Những tác động đến sức khỏe của các loại bụi này đều được ghi chép lại tùy vào thời gian phơi nhiễm ngắn (giờ, ngày) hay dài (tháng, năm) và bao gồm: - Những bệnh lý về hô hấp và tim mạch như hen suyễn, những triệu chứng của bệnh hô hấp và tăng khả năng nhập viện; - Tử vong do các bệnh về tim mạch, hô hấp và ung thư phổi Có rất nhiều bằng chứng về những ảnh hưởng của việc phơi nhiễm bụi PM10 trong thời gian ngắn đối với các căn bệnh về hô hấp.
Tuy nhiên, nếu xét về mức độ tử vong, đặc biệt là phơi nhiễm trong thời gian dài, thì PM2.5 có tính nguy hiểm cao hơn PM10. Tất cả những trường hợp tử vong hằng ngày được ước tính sẽ tăng thêm 0.6% cho mỗi 10 µg/m3 PM10 tăng lên. Trong khi đó, nếu tiếp xúc với PM2.5 trong thời gian dài, nguy cơ tử vong do các bệnh tim, phổi tăng thêm 6 – 13% cho mỗi 10 µg/m3 PM2. Các nhóm người dễ bị bệnh phổi hay tim, cũng như là nhóm người cao tuổi, trẻ em, đặc biệt rất dễ bị tổn thương bởi bụi mịn.
Ví dụ, phơi nhiễm với PM sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển phổi của trẻ em, bao gồm cả sự mất thăng bằng chức năng phổi cũng như là tăng tỷ lệ mắc bệnh tắc nghẽn phổi mạn tính và suy giảm chức năng phổi. Các nghiên cứu còn cũng cố bằng chứng cho thấy PM2.5 làm giảm cân nặng trẻ sơ sinh, suy giảm hệ miễn dịch, chức năng nhận thức và miễn dịch. Các phân tử ô nhiễm này có thể đi sâu và tồn tại trong phổi, gây ra nhiều vấn đề về sức khỏe nghiêm trọng, theo Stuart Batterman, giáo sư khoa học và sức khỏe Môi Trường, đại học Michigan, Mỹ. TỔNG QUAN VỀ CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ 1.
Định nghĩa AQI AQI là một chỉ số để báo cáo chất lượng không khí hàng ngày. Chỉ số này cho biết mức độ sạch hay ô nhiễm của môi trường không khí xung quanh và những 7 ảnh hưởng đến sức khỏe tương ứng, có thể là mối quan tâm đối với một nhóm người nhất định. AQI tập trung vào những ảnh hưởng đến sức khỏe có thể gặp trong vòng vài giờ hoặc vài ngày sau khi hít thở không khí ô nhiễm. EPA tính chỉ số AQI cho năm (5) chất ô nhiễm không khí chính bao gồm: Ozone tầng mặt, các vật chất dạng hạt (PM), CO, SO2 và NO2.
Phân loại và cách tính Hiện nay tùy vào từng quốc gia, khu vực có ba (3) phương pháp tính và phân loại AQI khác nhau: Phương pháp 1: Dựa vào khoảng nồng độ của chất ô nhiễm, trong nghiên cứu này là PM2.5, đối chiếu với mức chỉ số nguy hại và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng tương ứng. Phương pháp này được áp dụng tại các quốc gia như Anh, Pháp, Canada… Bảng 1.1: Các khoảng nồng độ bụi PM2.5 và mức chỉ số tương ứng Lưu ý: Nồng độ PM2.5 được tính trung bình 24 giờ/ngày (Nguồn: Department for Environment Food & Rural Affairs UK, 2018) 8 Bảng 1.2: Các thông điệp sức khỏe tương ứng với mức chỉ số PM2.5 Air Accompanying health Accompanying health messages for at-risk Pollution Value messages for the general individuals* Banding population Enjoy your usual outdoor Low 1-3 Enjoy your usual outdoor activities. Adults and children with lung problems, and adults with heart problems, who experience Enjoy your usual outdoor Moderate 4-6 symptoms, should consider activities. reducing strenuous physical activity, particularly outdoors.
Adults and children with lung problems, and adults with heart problems, Anyone experiencing should reducestrenuous physical exertion, discomfort such as sore particularly outdoors, and particularly if they eyes, cough or sore throat High 7-9 experience symptoms. People with asthma should consider may find they need to use their reliever inhaler reducing activity, more often. Older people should particularly outdoors. also reduce physical exertion.
Reduce physical exertion, Adults and children with lung problems, particularly outdoors, adults with heart problems, and older people, Very especially if you 10 should avoid strenuous physical activity. High experience symptoms People with asthma may find they need to use such as cough or sore their reliever inhaler more often. throat (Nguồn: Department for Environment Food & Rural Affairs UK, 2018) - Theo đó, trong khoảng giá trị từ 1 – 3, tất cả cộng đồng dân cư đều có thể tham gia các hoạt động ngoài trời một cách bình thường. - Trong khoảng giá trị từ 4 – 6, những người mắc bệnh về phổi, cả người lớn và trẻ em, người lớn mắc bệnh tim mạch, hoặc những người có triệu chứng, nên xem xét hạn chế các hoạt động thể chất ra nhiều mồ hôi, đặc biệt là các hoạt động ngoài trời.
- Trong khoảng giá trị từ 7 – 9, những người mắc bệnh về phổi, cả người lớn và trẻ em, người lớn mắc bệnh tim mạch, hoặc những người có triệu chứng, nên giảm các hoạt động thể chất ra nhiều mồ hôi, đặc biệt là các hoạt động ngoài trời. Đối với những người bị hen suyễn, nên sử dụng thiết bị hỗ trợ hô hấp thường xuyên hơn. Những người cao tuổi cũng nên hạn chế vận động mạnh, quá sức. 9 - Giá trị 10, những người mắc bệnh về phổi, cả người lớn và trẻ em, người lớn mắc bệnh tim mạch, người cao tuổi, nên tránh vận động mạnh, quá sức.
Người bị hen suyễn nên sử dụng thiết bị hỗ trợ hô hấp thường xuyên hơn. Phương pháp 2: Đây là phương pháp áp dụng tại một số nước như Hoa Kỳ. Phân loại và tính toán theo hướng dẫn bên dưới. Trong phương pháp này, thước đo AQI được quy định trong khoảng từ 0 – 500.
Chỉ số AQI càng cao thì mức độ ô nhiễm và khả năng gây ảnh hưởng đến sức khỏe càng lớn. Để dễ hiểu, AQI được phân ra thành 6 loại khác nhau.3: Các khoảng phạm vi chỉ số chất lượng không khí và những ảnh hưởng tương ứng đến sức khỏe cộng đồng Air Quality Index Numerical Levels of Health Meaning Value Concern Air Quality is considered satisfactory, and air pollution poses Good 0 to 50 little or no risk. Air Quality is acceptable; however, for some pollutants there Moderate 51 to 100 may be a moderate health concern for a very small number of people who are unusually sensitive to air pollution. Unhealthy for Members of sensitive groups may experience health effects.
101 to 150 Sensitive Groups The general public is not likely to be affected. Everyone may begin to experience health effects; members of Unhealthy 151 to 200 sensitive groups may experience more serious health effects. Health alerts: everyone may experience more serious health Very Unhealthy 201 to 300 effects. Health warnings of emergency conditions.
The entire Hazardous 301 to 500 population is more likely to be affected. (Nguồn: USEPA, 2016) Mỗi loại sẽ tương ứng với các mức độ nguy hại đến sức khỏe khác nhau. Sáu (6) mức độ được biểu thị như sau (USEPA, 2016): • “Tốt”: chỉ số AQI trong khoảng 0 – 50. Chất lượng không khí được coi là đạt yêu cầu, ô nhiễm không khí gây ra ít hoặc không có rủi ro.
• “Vừa”: chỉ số AQI trong khoảng 51 – 100. Chất lượng không khí có thể chấp nhận được. Tuy nhiên, đối với một vài chất ô nhiễm, mức này sẽ gây ra 10 những ảnh hưởng trung bình đối với sức khỏe của một số ít người. Ví dụ, những người nhạy cảm với ozone có thể gặp các triệu chứng hô hấp.
• “Không tốt cho sức khỏe đối với nhóm nhạy cảm”: chỉ số AQI trong khoảng 101 – 150. Đa số cộng đồng không có khả năng bị ảnh hưởng ở phạm vi này. Tuy nhiên, đối với nhóm người mắc bệnh phổi, người già, trẻ em sẽ gặp rủi ro cao khi tiếp xúc với ozone. Trong khi đó, những người mắc bệnh tim, phổi; người già, trẻ em sẽ gặp rủi ro cao khi tiếp xúc với bụi.
• “Không tốt cho sức khỏe”: chỉ số AQI trong khoảng 151 – 200. Mọi người có thể bắt đầu gặp một số tác động xấu đến sức khỏe. Nhóm nhạy cảm có thể gặp những ảnh hưởng nghiêm trọng hơn. • “Rất không tốt cho sức khỏe”: chỉ số AQI trong khoảng 201 – 300.
Cảnh báo sức khỏe: Mọi người sẽ gặp nhiều ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe. • “Nguy hiểm”: chỉ số AQI trong khoảng 301 – 500. Cảnh báo khẩn cấp. Toàn bộ dân số trong khu vực sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe.
