CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Ô nhiễm không khí Trong bầu khí quyển của trái đất thì tầng đối lưu là gần mặt đất nhất - tầng của gió bão. Tại tầng này, các chất ô nhiễm thường xuyên được rửa sạch bởi mưa và tuyết rơi. Ô nhiễm không khí được hiểu chủ yếu như là sự thay đổi bất thường thành phần và nồng độ của các chất trong tầng không khí gần mặt đất - tầng đối lưu [44].
Do đó, ta có thể chấp nhận một định nghĩa về ô nhiễm không khí như sau: “Ô nhiễm không khí là sự có mặt một hoặc nhiều chất gây ô nhiễm hoặc sự phối hợp của chúng trong bầu không khí ngoài trời như khói, bụi, hơi, khí hay mùi… với khối lượng, tính chất và thời gian đủ để gây hại hoặc có chiều hướng gây hại đối với sự sống của người, động, thực vật hoặc của cải, vật chất” [1]. Có rất nhiều nguyên nhân gây ô nhiễm không khí. Có thể chia thành hai nguồn gây ô nhiễm không khí đó là nguồn ô nhiễm tự nhiên (núi lửa, cháy rừng, các hiện tượng sấm chớp, mây mưa, bức xạ trong hệ mặt trời và vũ trụ, bão bụi, các quá trình phân hủy, thối rữa xác động, thực vật tự nhiên…) và nguồn ô nhiễm nhân tạo nhân tạo rất đa dạng nhưng chủ yếu là do hoạt động công nghiệp, đốt cháy nhiên liệu hóa thạch và hoạt động của các phương tiện giao thông. Ô nhiễm không khí là “mối đe dọa khẩn cấp cho sức khỏe cộng đồng”, theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), với trên 90% dân số toàn cầu đang hít thở không khí ô nhiễm.
Ô nhiễm không khí có thể gây hại đến mọi cơ quan, tế bào trong cơ thể. Cuộc khảo sát cho thấy ô nhiễm không khí gây tác hại từ đầu đến chân, từ bệnh tim, bệnh phổi cho đến tiểu đường và chứng mất trí nhớ, từ bệnh về gan, ung thư bàng quang cho đến giòn xương và tổn thương da. Ô nhiễm không khí cũng gây hại cho việc sinh đẻ, thai nhi và trẻ sơ sinh.000 người chết do bệnh tim, phổi và các chứng bệnh khác liên quan tới ô nhiễm không khí, theo thống kê năm 2018 của WHO. Như vậy, trung bình 164 người mỗi ngày tử vong chỉ vì hít thở không khí [44].
Ô nhiễm không khí trong nhà Vài thập kỷ qua đã thấy những thay đổi lớn trong môi trường làm việc tại nhà. Mối quan tâm của công chúng đối với chất lượng không khí trong nhà (Indoor Air 3 Quality - IAQ) đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây, vì hàng trăm chất gây ô nhiễm từ các nguồn trong nhà và ngoài trời đã được xác định trong môi trường trong nhà. Hầu hết mọi người dành 70-90% thời gian của họ trong nhà [37], vì vậy, sự hiểu biết về cách các chất gây ô nhiễm không khí trong nhà ảnh hưởng đến sức khỏe con người là rất quan trọng. Do đó, chất lượng không khí trong nhà ngày càng được quan tâm nghiên cứu.
Các chất ô nhiễm ngoài trời đã được công nhận là nguồn gây ô nhiễm chính trong nhà thông qua sự xâm nhập của nước, đất hoặc không khí. Người ta ước tính khoảng 85% bụi trong nhà đến từ bên ngoài, chẳng hạn như bụi đường, hoạt động xây dựng, đốt nhiên liệu hóa thạch, khí thải công nghiệp và giao thông xe cộ [24]. Ngoài ra, các hoạt động được thực hiện trong nhà, chẳng hạn như nấu nướng, cải tạo, sưởi ấm, đi lại, có thể đóng vai trò quan trọng trong việc xâm nhập chất gây ô nhiễm vào trong nhà [26]. Một số nghiên cứu cho rằng việc tiếp xúc với các chất gây ô nhiễm không khí trong nhà có thể liên quan đến các tác dụng phụ như dị ứng, hô hấp và bệnh tim mạch, kích thích da và ung thư [22].
Báo cáo mới đây của Tổ Chức Y Tế Thế Giới (WHO) cho thấy chất lượng không khí trong nhà và cao ốc văn phòng trên toàn thế giới đang giảm sút nghiêm trọng. Theo thống kê năm 2012 của WHO, mỗi năm có 4,3 triệu người tử vong sớm do ô nhiễm không khí trong nhà, gây ra bởi việc sử dụng không hiệu quả các nhiên liệu rắn trong nấu ăn. Trong những người chết, 12% số người tử vong do viêm phổi, 34% do đột quỵ, 26% do thiếu máu cục bộ cơ tim, 22% do bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính và 6% chết vì ung thư phổi, trong đó có khoảng 1 triệu trẻ em dưới 5 tuổi [45]. Mặc dù tình trạng ô nhiễm trong nhà nguy hại hơn nhiều lần so với tưởng tượng nhưng trên thực tế ở Việt Nam chưa có nghiên cứu về mức độ ô nhiễm cũng như các chất gây ô nhiễm không khí trong nhà một cách cụ thể.
Tại Hà Nội, với quá trình đô thị hóa nhanh với các công trình xây dựng ngày càng nhiều, mật độ dân số và phương tiện giao thông dày đặc dẫn đến tình trạng ô nhiễm không khí nói chung và ô nhiễm không khí trong nhà nói riêng ngày càng trầm trọng. Ở Việt Nam, hầu hết các ngôi nhà hiện đại có cấu trúc khép kín, tạo điều kiện cho các nhân tố gây ô nhiễm tích tụ, khiến cho nồng độ ô nhiễm tăng cao hơn. Các chất ô nhiễm không khí trong nhà 1. Các khí CO, NOx, SO2 Cacbon monoxit (CO): Là một chất khí không màu, không mùi, bắt cháy và có độc tính cao.
Nó là sản phẩm chính trong sự cháy không hoàn toàn của cacbon và các hợp chất chứa cacbon. Cacbon monoxit là cực kỳ nguy hiểm, do việc hít thở phải một lượng quá lớn CO sẽ dẫn tới thương tổn do giảm oxy trong máu hay tổn thương hệ thần kinh cũng như có thể gây tử vong. Nồng độ chỉ khoảng 0,1% cacbon monoxit trong không khí cũng có thể là nguy hiểm đến tính mạng [13]. CO có tính liên kết với Hemoglobin (Hb) trong hồng cầu mạnh gấp 230-270 lần so với oxy nên khi được hít vào phổi CO sẽ gắn chặt với Hb thành HbCO do đó máu không thể chuyên chở oxy đến tế bào.
CO còn gây tổn thương tim do gắn kết với myoglobin của cơ tim. Triệu chứng ngộ độc CO thường bắt đầu bằng cảm giác bần thần, nhức đầu, buồn nôn, khó thở rồi từ từ đi vào hôn mê. Nếu ngộ độc CO xảy ra khi đang ngủ say hoặc uống rượu say thì người bị ngộ độc sẽ hôn mê từ từ, ngưng thở và tử vong [1]. SO2 có thể kết hợp với các hạt nước nhỏ hoặc bụi ẩm để tạo thành các hạt axít H 2SO4 nhỏ li ti, xâm nhập qua phổi vào hệ thống bạch huyết.
Trong máu, SO2 tham gia nhiều phản ứng hoá học để làm giảm dự trữ kiềm trong máu gây rối loạn chuyển hoá đường và protêin, gây thiếu vitamin B và C, tạo ra methemoglobine để chuyển Fe 2+ (hoà tan) thành Fe3+ (kết tủa) gây tắc nghẽn mạch máu cũng như làm giảm khả năng vận chuyển ôxy của hồng cầu, gây co hẹp dây thanh quản, khó thở. Nito Oxit (NOx): Oxit Nitơ hiện nay có nhiều loại nhưng thường gặp nhất là NO và NO2. Con người nếu tiếp xúc lâu với NO2 ở 0.06 ppm có thể gia tăng các bệnh về đường hô hấp [4]. Con người có thể nhận biết được mùi của NO 2 khi trong không khí có chứa NO2 với một nồng độ lớn hơn hoặc bằng 0.
Với nồng độ ở 5 ppm, NO2 gây tác hại cho bộ máy hô hấp sau vài phút và ở nồng độ từ 1. NO2 sẽ gây nguy hại cho tim phổi trong vài giờ. Hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) 5 Môi trường trong nhà có khoảng 100 hợp chất hữu cơ bay hơi từ nhiều nguồn khác nhau như vật liệu xây dựng, đồ đạc, mỹ phẩm, chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu. Quần áo giặt khô có thể còn chứa dư lượng dung môi.
Nhiều hợp chất hữu cơ bay hơi có thể gây nghiện và dẫn đến làm suy nhược hệ thần kinh, gây kích ứng cho mắt, mũi và họng, gây nhức đầu, choáng váng, rối loạn thị giác và nhiều tổn hại khác. Nhiều hợp chất hữu cơ bay hơi đo được trong nhà có khả năng gây ung thư cho người và động vật [38]. Các hợp chất hữu cơ họ BTEX (benzen, toluen, etylbenzen, xylen) được biết đến là nhóm chất hữu cơ dễ bay hơi, độc hại ảnh hưởng đến hệ hô hấp, ADN, kích thích ở da [4]. Đặc biệt BTEX được biết đến với nguy cơ gây ung thư rất cao.
Việc nghiên cứu nhóm chất BTEX là một điều hết sức cần thiết. Bụi Bụi là tập hợp nhiều hạt, có kích thước nhỏ bé, tồn tại lâu và lơ lửng trong không khí. Các loại bụi khác nói chung thường có kích thước từ 0. Particulate Matter (PM) là một thuật ngữ được sử dụng cho các hạt được tìm thấy trong không khí; bao gồm bụi, bồ hóng, bụi bẩn, khói và các giọt chất lỏng li ti.
Thông thường các hạt rất nhỏ, chỉ có thể được nhìn thấy bằng kính hiển vi điện tử [28]. Một trong những thước đo mức ô nhiễm không khí là nồng độ các hạt bụi mịn, bao gồm PM10 và PM2.5 – tức các chất dạng hạt có đường kính lần lượt nhỏ hơn 10μm và 2.5 được cho là có thể đi sâu vào phổi và hệ tuần hoàn. Bụi trong nhà là hỗn hợp không đồng nhất của các hạt hữu cơ và vô cơ. Các hạt khác nhau về hình dạng và kích thước nhưng đủ nhỏ để hấp thu qua đường hô hấp hoặc ăn uống.
Bụi nhà có vai trò kép trong phơi nhiễm môi trường với chất gây ô nhiễm: môi trường vận chuyển chất gây ô nhiễm ngoài trời trong các hạt trong không khí và môi trường tiếp xúc thông qua việc ăn uống. Bụi mịn có thể xuyên qua phổi và đi khắp cơ thể, chúng tiếp xúc trực tiếp với các bộ phận. Các hạt nhỏ có thể có vận tốc lắng đọng thấp và có thể tồn tại trong không khí trong một thời gian dài hơn, do đó có khả năng gây rối loạn sự hô hấp của con người [17]. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, những hạt có đường kính bé hơn 10 micromet là những hạt có thể bị con người hít vào khi thở, chúng sẽ tích tụ trên phổi, gây ra nguy hại cho sức khỏe con người.
Những hạt có đường kính bé hơn 2.5 6 micromet là những hạt đặc biệt nguy hiểm bởi vì chúng xâm nhập trực tiếp vào các túi phổi. Vì vậy, các nhà khoa học dùng chỉ số PM2.5 để biểu thị hàm lượng tiêu chuẩn của các hạt trôi nổi trong một mét khối không khí. Chỉ số này càng cao cũng có nghĩa là sự ô nhiễm không khí ở nơi đó càng nghiêm trọng.