Có nhiều phương pháp phân tích đánh giá mức độ rủi ro cho con người khi tiếp xúc và phơi nhiễm với đồng độ bụi đã được áp dụng, phổ biến nhất có thể kể đến phương pháp tính toán lượng hấp thụ vào cơ thể hàng ngày DI và nguy cơ mắc các bệnh lý (không ung thư) HQs và nguy cơ ung thư Rs được
tính toán và đánh giá. Chỉ số DI được xác định theo đề xuất từ Besis và cộng sự [27].
DIbụi (ng kg b/w/ngày) =𝐶.𝐼𝐸𝐹.𝐼𝑅.𝐴𝐵
𝐵𝑊 (2.11)
Trong đó: C là nồng độ S ion trong bụi ở các địa điểm nghiên cứu; EF là tỉ lệ phần trăm thời gian ở tại nhà; IR và AB là tốc độ trung bình hít bụi và khả năng hấp thụ các chất ô nhiễm trong cơ thể người. BW là trọng lượng trung bình của cơ thể. Tuy nhiên phương pháp này cũng có một số yếu điểm như trọng lượng cơ thể càng cao thì nguy cơ rủi ro càng thấp điều đó là chưa hoàn toàn chính xác, vì những người có trọng lượng cơ thể lớn đồng nghĩa với việc hít thở hay dung nạp lượng thức ăn lớn hơn.
Trong nghiên cứu này, lượng mẫu thu thấp được là không khí môi trường xung quanh ở ngoài trời. Vì vậy, phương pháp tính Chỉ số ELCR (Excess Lifetime Cancer Risk) rủi ro vượt ngưỡng có thể gây ung thư và HQ (Hazrad quotient) mức độ rủi ro đối với những chất không gây ung thư cho con người lao động, hoạt động ngoài trời bị rủi ro mắc bệnh, ảnh hưởng đến sức khỏe trong điều kiện nồng độ bụi mịn PM2.5 tương ứng [28].
Chỉ số ELCR được tính toán dựa trên công thức sau: ELCR = LADD . SF (2.12)
Trong đó, LADD là lượng trung bình hàng ngày (µg/kg – ngày), hệ số SF tính bằng đơn vị (kg – ngày/µg).
LADD = (C .IR .ED .EF)
(AT .BW) (2.13)
Trong đó: C là nồng độ PM2.5 (µg/m3); IR tỷ lệ hít thở (m3/ngày); ED thời gian phơi nhiễm (năm); EF là tần suất ô nhiễm (ngày/năm); BW trọng lượng cơ thể (kg); AT thời gian phơi nhiễm trung bình.
Các bước tính toán chi tiết và đánh giá mức độ rủi ro sẽ được trình bày cụ thể trong phần kết quả và biện luận ở chương 3 của luận văn này.
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. XU HƯỚNG NỒNG ĐỘ BỤI MỊN PM2.5 CỦA HÀ NỘI VÀ HỒ CHÍ MINH TỪ NĂM 2016 – 2020
Trước khi đánh giá thành phần các chất ô nhiễm của bụi PM2.5, thì nồng độ và xu hướng ô nhiễm của bụi PM2.5 của Việt Nam cũng cần được quan tâm. Ô nhiễm bụi mịn PM2.5 tại Hà Nội và Hồ Chí Minh trong những năm gần đây đang chở thành vấn đề môi trường thời sự, ngoài Bộ tài nguyên và môi trường còn có Đại sứ quán Mỹ tại Việt Nam, Pamair và tổ chức Airvisual. Người dân có thể truy cập vào các trang web để biết chất lượng không khí nơi mình đang sinh sống. Qua đó cho thấy vấn đề ô nhiễm không khí đặc biệt là bụi ngày càng được cả xã hội và các nhà quản lý quan tâm. Từ dữ liệu bụi thu thập được bởi Đại sứ quán và Lãnh sự quán Mỹ tại Việt Nam, số liệu liên tục trong vòng 5 năm từ năm 2016 đến 2020, sử dụng phần mềm R với gói mã nguồn mở Openair, giá trị trung bình năm, xu hướng biến đổi theo năm và sự biến thiên nồng độ theo thời gian (theo giờ, ngày trong tuần và tháng) được làm rõ. Hình 3.1 thể hiện xu hướng trung bình nồng độ bụi trong 5 năm gần đây của 2 thành phố lớn tại Việt Nam. Giá trị trung bình của Hà nội là 42,8 g/m3 cao hơn thành phố Hồ Chí Minh 28,5 g/m3. Đường đỏ nét liền trong hình thể hiện xu hướng của nồng độ bụi theo năm, màu đỏ nét đứt thể hiện độ tin cạy 95% tương ứng.
Trong 5 năm Hà nội trung bình giảm 1,8 g/m3 tương ứng 3,8% còn thành phố Hồ Chí Minh giảm 1,8 g/m3 tương ứng 5,5%. Mặc dù có giảm nhưng số liệu này vẫn cao gần gấp 2 lần QCVN 05:2013/BTNMT quy định về chất lượng không khí xung quanh (giá trị cho phép trung bình năm là 25 µg/m3) và theo khuyến cáo của WHO (10 µg/m3).
Hình 3. 1 Xu hướng nồng độ PM2.5 tại Hồ Chí Minh và Hà Nội trong giai đoạn 2016–2020. Nồng độ trung bình hàng tháng không theo mùa của PM2.5
Nguyên nhân của xu hướng giảm nhẹ này do các phương tiện giao thông tuy tăng mạnh về số lượng nhưng chất lượng phát thải từ phương tiện được nâng cao để bảo vệ môi trường. Các phương tiện khi được cấp phép lưu thông đều phải đạt chứng nhận về môi trường và tiêu chuẩn khí thải EURO IV hoặc V, cùng với việc thay đổi xăng thân thiện với môi trường như xăng E5, dầu nhiên liệu sinh học, phổ biến sử dụng xăng E95 thay vì E92, các công trình xây dựng khu đô thị được rào chắn cẩn thận giảm thiểu lượng bụi phát tán, các cây xanh được trồng nhiều hơn, ý thức bảo vệ môi trường của người dân ngày một nâng cao hơn...
Hình 3. 2 Sự thay đổi theo thời gian về nồng độ trung bình của PM2.5 tại Hồ Chí Minh và Hà Nội trong giai đoạn 2016–2020
Nồng độ bụi mịn PM2.5 biến đổi theo tháng của năm được thể hiện ở Hình 3.2 trên đây. Kết quả này đều theo xu hướng chung của thế giới công bố về nồng độ PM2.5 trong không khí. Vào mùa hè (tháng 5,6,7) lượng mưa lớn, nhiều tia UV và tốc độ gió lớn, các phản ứng quang hóa xảy ra mạnh dẫn đến nồng độ bụi mịn giảm. Ngược lại, vào mùa Đông, nhiệt độ thấp, độ ẩm cao, trời nhiều mây, ít phản ứng quang hóa trong không khí hình thành và tồn tại các sol khí chứa nhiều các cation, anion cùng chất ô nhiễm dẫn đến nồng độ bụi mịn ghi nhận cao.
Hình 3.2 cho thấy nồng độ bụi mịn ở Hà nội theo giờ và theo ngày có sự thay đổi biến thiên rõ rệt, giờ cao điểm buổi sáng đi làm từ 7h đến 9h chất lượng không khí có hàm lượng PM2.5 cao nhất trung bình năm giao động từ 60- 65 µg/m3. Giờ cao điểm buổi chiều từ 19h đến 22h, lượng người sau giờ làm đi về rải rác hơn, không tập trung như cao điểm lúc buổi sáng nên nồng độ bụi có cao so với các thời gian khác trong ngày nhưng vẫn thấp hơn giờ cao điểm buổi sáng, nồng độ trung bình năm trong khung giờ này khoảng từ 50-55 µg/m3 ở Hà nội và 32-35 g/m3 cho thành phố Hồ Chí Minh. Hình 3.2 cũng cho thấy ngày đầu tuần thứ 2 và cuối tuần có nồng độ bụi mịn cao hơn các ngày khác
trong tuần. Điều này cũng tương đồng với thực trạng giao thông của Hà Nội, khi cuối tuần những người có nhà hoặc quê ở các thành phố hay quận huyện lân cận thường về quê nghỉ, thăm gia đình cuối tuần, đầu tuần làm việc lại từ quê quay lại thành phố cho tuần làm việc mới. Trong khi đó các ngày trong tuần mọi người có xu hướng ở lại thành phố để thuận lợi cho việc đi làm hàng ngày. Sự giảm lượng tham gia giao thông vào các ngày trong tuần cũng làm cho mức độ ô nhiễm không khí trong đô thị được cải thiện phần nào.
Hà nội có hình thái gió mùa rõ rệt, khối không khí đưa bụi mịn đến Hà Nội vào mùa Thu-Đông chủ yếu là phía đông bắc, khu vực được cho là ô nhiễm cao như Bắc Kinh, Thượng Hải và Sơn Đông của Trung Quốc. Đây đều là những thành phố kinh tế trọng điểm, đặt nhiều khu công nghiệp, thương cảng và có mật độ dân số rất cao. Thu-Đông cũng là mùa mà Hà Nội ghi nhận ô nhiễm cao nhất trong năm. Ngược lại vào mùa Xuân-Hè, có ảnh hưởng của gió tây nam và đông nam mang ít nguồn ô nhiễm hơn đến Hà Nội, một phần gió đông bắc vẫn cho thấy khả năng mang nguồn ô nhiễm cao hơn các hướng gió khác.Vùng gió thổi đến Hà Nội vào mùa Xuân-Hè cũng rộng và đến từ nhiều hướng hơn. Ngược lại ở thành phố Hồ Chí Minh có 2 mùa mưa và mùa khô thì không khí từ khu vực phía Tây Nam hay từ Biển Đông đều là nhưng khu vực ít có hoạt động công nghiệp, khí hậu nóng quanh năm cũng tạo cho sự xáo trộn khối không khí mạnh hơn. Đây cũng chính là nguyên nhân chính lí giải vì sao mà nồng độ bụi PM2.5 của thành phố Hồ Chí Minh thấp hơn so với Hà Nội như đã đưa ra ở Hình 3.2 trên.