ĐẶT VẤN ĐỀ Ô nhiễm không khí và sự gia tăng hàm lượng bụi mịn đang là vấn đề nan giải của thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Cùng với sự phát triển khoa học kỹ thuật và kinh tế xã hội là quá trình đưa đất nước thành nước công nghiệp hóa hiện đại hóa, nhu cầu cuộc sống tốt đẹp và đầy đủ tiện nghi của con người tăng cao. Dẫn đến nhiều vấn đề khác nhau để đáp ứng các nhu cầu đó như: nhu cầu về chỗ ở, về tài nguyên thiên nhiên tăng cao… đòi hỏi phải công nghiệp hóa hiện đại hóa và phát triển hơn. Có thể nhận định rằng, đây là nguyên nhân chính dẫn đến việc tài nguyên môi trường bị suy kiệt, mất cân bằng sinh thái và tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng hơn rất nhiều.
Điều này không chỉ diễn ra ở các nước có nền kinh tế phát triển mà ở Việt Nam, đặc biệt những năm gần đây liên tục xảy ra những vụ việc gây ô nhiễm môi trường có quy mô rất lớn làm ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống của người dân. Tuy nhiên, vấn đề này đã thực sự thu hút sự quan tâm của Đảng, nhà nước và toàn thể quần chúng nhân dân. Chính vì vậy, ngày 1/6/2016, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 985a/QĐ-TTg về việc phê duyệt Kế hoạch hành động quốc gia về quản lý chất lượng không khí đến 2020, tầm nhìn đến 2025. Theo đó, cần phải tăng cường kiểm soát và giảm thiểu hàm lượng bụi mịn PM2.5, PM10; Xây dựng hướng dẫn về áp dụng các biện pháp kỹ thuật tốt nhất hiện có (BAT) và kinh nghiệm quản lý môi trường tốt nhất (BEP) nhằm giảm thiểu khí thải, khí nhà kính và ô nhiễm không khí.
Đồng thời, khuyến khích đầu tư nghiên cứu khoa học, chuyển giao công nghệ về phòng ngừa, giảm thiểu, xử lý ô nhiễm không khí. Ở Việt Nam, thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh là nơi bị ô nhiễm không khí nặng nhất của cả nước, có nhiều thời điểm bụi mịn (PM 2.5) bao phủ cả bầu trời làm hạn chế tầm nhìn, ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của 2 người dân. Vì vậy, đã đến lúc cần quan tâm giải quyết và giảm thiểu vấn đề ô nhiễm không khí ở nước ta bằng cách triển khai đồng bộ và thống nhất các giải pháp hữu hiệu, mà sử dụng cây xanh chính là một trong những giải pháp tối ưu nhất. Góp phần giảm thiểu hàm lượng bụi mịn và ô nhiễm không khí trong bối cảnh biến đổi khí hậu ở nước ta.
Mặc dù sử dụng thực vật để giảm thiểu bụi mịn và ô nhiễm không khí đã được quan tâm nghiên cứu cả trong nước và quốc tế, tuy nhiên các kết quả có thể áp dụng trong thực tiễn về lĩnh vực này ở nước ta còn rất khiêm tốn. Vẫn còn đó hàng loạt các câu hỏi ứng dụng chưa có lời giải đáp. Tuy đã có một số công trình đáng ghi nhận trong lĩnh vực này, tuy nhiên số loài cây được đưa vào nghiên cứu còn quá ít so với sự phong phú đa dạng của các loài thực vật sẵn có và được ưa thích bởi con người. Hơn nữa, trong không ít trường hợp, loài cây ở địa phương này (tuy đã được nghiên cứu khá đầy đủ) lại không thể gây trồng ở địa phương khác do các lý do sinh học, sinh thái, văn hóa và môi trường.
Vì vậy, việc: “Xác định một số loài cây bản địa có khả năng hấp thụ, giảm thiểu bụi mịn và ô nhiễm không khí ở Việt Nam” nói chung là hết sức cần thiết và có ý nghĩa thiết thực. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Khái niệm, phân loại bụi mịn Năm 2019, Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã đưa ra 10 vấn đề nghiêm trọng nhất có thể ảnh hưởng đến cuộc sống của con người trên thế giới, trong đó vấn đề số 1 là “Ô nhiễm không khí và biến đổi khí hậu”. Cũng theo WHO có đến 97% các thành phố ở các nước có thu nhập thấp và trung bình với dân số trên 100.000 dân không đáp ứng theo hướng dẫn của WHO về chất lượng không khí.
Các thành phố có mức độ ô nhiễm không khí cao tập trung chủ yếu tại khu vực châu Á, trong đó có Việt Nam. Trong các chất gây ô nhiễm môi trường không khí, ô nhiễm bụi mịn PM 1.5, PM 5 và PM10 đã và đang là vấn đề nghiêm trọng nhất ở nhiều thành phố lớn tại châu Á. Bụi gây ra nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường. Do tồn tại trong khí quyển với vòng đời tương đối ngắn, từ vài giờ đến vài tuần nên thành phần hóa học của chúng thay đổi theo thời gian và không gian tùy thuộc vào nguồn phát thải và các điều kiện khí tượng.
Bụi là một hỗn hợp phức tạp chứa các hạt vô cơ và hữu cơ ở dạng lỏng hoặc rắn bay lơ lửng trong không khí; bao gồm sulfate, nitrat, amoniac, natri clorua, cacbon đen, bụi khoáng và nước. Bụi hay hợp chất có trong bụi được gọi chung là Particulate Matter – ký hiệu PM. Theo định nghĩa của WHO: “PM là một chất gây ô nhiễm không khí, bao gồm hỗn hợp các hạt rắn và hạt lỏng, chúng lơ lửng trong không khí”. Bụi mịn là bụi có kích thước hạt trong khoảng từ 10 µm đến 2.
Bụi siêu mịn là bụi có kích thước hạt dưới 0. Bụi siêu mịn PM 1.0 có kích thước dưới 1 μm, chỉ bằng 1 phần 50 chiều rộng của sợi tóc.5 là tổng các hạt bụi lơ lửng có đường kính động học nhỏ hơn hoặc bằng 2.5 micro, chưa đến 1/30 - 1/20 đường kính của sợi tóc. Do bản chất lý hoá của các vật thể và bụi, nên người ta có thể có nhiều cách phân loại, thường dựa vào các đặc điểm cơ bản của bụi trong sản xuất. Tuy nhiên, có hai cách phân chia phổ biến: - Bụi phân chia theo kích thước bao gồm: Bụi to, bụi thô, bụi cát, bụi cỡ vừa, cỡ nhỡ, cỡ PM20, PM10, PM5, PM2.
- Bụi phân chia theo nguồn sinh ra bụi bao gồm: + Bụi hữu cơ: gồm bụi có nguồn gốc từ động vật như lông gia súc, súc vật và bụi thực vật như bông, đay, gỗ, ngũ cốc, giấy… + Bụi vô cơ: như các kim loại (đồng, chì, kẽm, sắt, mangan…) các khoáng chất như (thạch anh, cát, than, chì, amiăng…) các bụi vô cơ nhân tạo (xi măng, thuỷ tinh…). + Bụi hỗn hợp: có thể có ở nhiều nơi, trong đó có thể nhiễm lẫn 30 – 50% bụi khoáng chất. Loại bụi này dễ gây bệnh hơn bụi đơn thuần, thí dụ có nhiều silic, amiăng sẽ tác hại nhiều lên cơ thể so với các bụi khác.1: Bụi mịn so với tóc người (Nguồn: wikipedia.org) 5 Theo nhiều cách phân chia, nhưng nhìn chung bền vững trong không khí là các loại bụi rắn. Các loại bụi to, bụi thô và cỡ vừa là các loại bụi nặng và nhanh chóng lắng xuống mặt đất và dễ bị cuốn đi theo nước.
Bụi đường và bụi xây dựng phần lớn là loại bụi này. Xe cộ thường cuốn lên hoặc theo những cơn gió to. Nhìn chung loại bụi này chủ yếu gây bẩn, gây khó chịu, gây dị ứng tức thời chứ không ảnh hưởng tới sức khỏe một cách lâu dài, trừ trường hợp nồng độ quá cao tại mỏ than, cơ sở sản xuất xi măng, đá… Còn với đa số trường hợp ở thành thị, bụi thô cho đến bụi cỡ nhỡ dễ dàng lọc bởi khẩu trang và kể cả nếu không có khẩu trang, hệ hô hấp cũng có hệ thống ngăn chặn, lọc và đào thải bụi một cách tự động. Các loại bụi mịn, siêu mịn lơ lửng nhiều trong không khí, kích thước nhỏ, khối lượng nhẹ nên rất ít lắng, chúng lơ lửng và lấp đầy trong không khí, dễ dàng len lỏi qua các loại khe cửa.
Vì vậy, dù ở trong nhà, con người cũng vẫn bị ảnh hưởng dù đóng kín. Loại bụi này là kết quả của việc đốt cháy như: đốt củi, đốt rạ, đốt rác, đốt các chất cháy dở dang, khí xả động cơ, đốt than… 1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước Ô nhiễm bụi là vấn đề môi trường hàng đầu trên thế giới, đặc biệt ở các nước đang phát triển. Các nghiên cứu về ô nhiễm bụi bao gồm hiện trạng ô nhiễm bụi, tác động của ô nhiễm bụi đến con người, hệ sinh thái cũng như mối liên quan giữa ô nhiễm bụi và các yếu tố khí tượng, thời tiết… Năm 2019, Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã đưa ra 10 vấn đề nghiêm trọng nhất có thể ảnh hưởng đến cuộc sống của con người trên thế giới, trong đó vấn đề số 1 là “Ô nhiễm không khí và biến đổi khí hậu”.
Cũng theo WHO có đến 97% các thành phố ở các nước có thu nhập thấp và trung bình với dân số trên 100.000 dân không đáp ứng theo hướng dẫn của WHO về chất lượng không khí. Các thành phố có mức độ ô nhiễm không khí cao tập trung chủ yếu tại khu vực châu Á, trong đó có Việt Nam. Trong các chất gây ô nhiễm môi trường không khí, ô nhiễm bụi mịn (PM2.5) đã và đang là vấn đề nghiêm trọng nhất ở nhiều thành phố lớn tại 6 châu Á. Bụi gây ra nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường.
Do tồn tại trong khí quyển với vòng đời tương đối ngắn, từ vài giờ đến vài tuần nên thành phần hóa học của chúng thay đổi theo thời gian và không gian tùy thuộc vào nguồn phát thải và các điều kiện khí tượng. Trên thế giới đã có một số nghiên cứu về cơ chế hấp thụ, giảm thiểu bụi mịn và chất ô nhiễm không khí của thực vật đã thu được một số kết quả như: Thảm thực vật có khả năng làm giảm bụi mịn trong không khí bằng cơ chế lắng đọng và khuếch tán, sự lắng đọng chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi chỉ số diện tích lá trong khi sự khuếch tán chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi mật độ cây (Sara et al. Ở thủ đô Bắc Kinh, các loài cây có thể lọc được 772 tấn PM10/năm (Mo et al. Tác giả Thomas Karl và cộng sự cho rằng khi thực vật tiếp xúc với các chất khí độc thì trong cơ thể nó tự tiết ra các enzim phản ứng với các chất khí độc để bảo vệ chúng và đã có sự chuyển hóa các chất khí độc trong cơ thể thực vật để tạo thành các chất ít độc hại hơn.
Theo Chhandak Basu, đại học Nam Colorado cho rằng cơ chế chuyển hóa phức tạp trong thực vật góp phần làm sạch bầu khí quyển (EPA- Compendium method TO-14A, 1999).