3. Nội dung nghiên cứu
2.3.3. Phương pháp sử dụng mô hình AirQ+
Để chạy thử nghiệm mô hình AirQ+ tại thành phố Hà Nội, nghiên cứu đã sử dụng số liệu đầu vào như sau:
Số liệu dân số
Bảng 2.1: Số liệu dân số thành phố Hà Nội giai đoạn 2011 – 2017
Năm Diện tích (km2) Dân số trung bình (người)
2011 3.328,9 6.779.300 2012 3.323,6 6.957.300 2013 3.324,3 7.128.300 2014 3.324,5 7.265.600 2015 3.324,5 7.390.900 2016 3.358,9 7.522.600 2017 3.358,9 7.661.000
Nguồn: Niên giám thống kê thành phố Hà Nội [41]
Số liệu quan trắc chất lượng môi trường không khí
Nghiên cứu này chỉ xét đến môi trường không khí ngoài trời mà không xét đến môi trường không khí trong nhà. Số liệu quan trắc chất lượng môi trường không khí được sử dụng để nhập vào mô hình gồm số liệu trung bình ngày (được trình bày chi tiết tại phụ lục 1A,1B) của các thông số PM2.5, NO2. Mô hình sẽ đưa ra kết quả trung bình năm được trình bày ở bảng 3.6:
Bảng 2.2: Số liệu trung bình năm dựa vào số liệu quan trắc
Năm Nồng độ trung bình (µg/m 3) PM2.5 NO2 2011 65,84 45,58 2012 37,19 46,04 2013 56,35 47,43 2014 52,11 54,11 2015 44,93 50,90 2016 47,88 - 2017 42,60 -
Giá trị giới hạn của các thông số
Để đánh giá tác động của chất lượng môi trường không khí đến sức khỏe, chúng tôi xét chạy mô hình trong 2 giới hạn: với thế giới được quy định theo Hướng dẫn chất lượng môi trường không khí theo WHO AQG và với Việt Nam được quy định theo QCVN 05:2013/BTNMT. Từ đó, so sánh kết quả của 02 kịch bản.
Kịch bản 1: WHO AQG – Hướng dẫn về chất lượng không khí của WHO - Nồng độ trung bình năm của PM2.5 đạt 10 µg/m3
- Nồng độ trung bình năm của NO2 đạt 40 µg/m3.
Kịch bản 2: QCVN 05:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh.
- Nồng độ trung bình năm của PM2.5 đạt 25 µg/m3. - Nồng độ trung bình năm của NO2 đạt 40 µg/m3
.
Bảng 2.3: Giá trị giới hạn các thông số
Đơn vị: Microgam trên mét khối (µg/m3)
Thông số Trung bình năm
Air Quality Guideline 2005
PM2.5 10
NO2 40
QCVN 05:2013/BTNMT
PM2.5 25
NO2 40
Nguy cơ tương đối (Relative risk)
Do các nghiên cứu tại Việt Nam về nguy cơ tương đối (RR) còn ít và rời rạc, chưa đủ độ tin cậy để đánh giá cho thành phố Hà Nội nên nghiên cứu sử dụng dữ liệu RR dựa theo WHO đưa ra để đánh giá.
Bảng 2.4: Bảng nguy cơ tương đối theo WHO
STT Bệnh tật Tỷ số nguy cơ
a. PM2.5
a.1 Nhập viện do hô hấp, tất cả nhóm tuổi 1,019 (0,998 - 1,040)
a.2 Nhập viện do tim mạch (bao gồm cả đột quỵ), tất cả
nhóm tuổi 1,009 (1,002 - 1,017)
b. NO2
b.1 Nhập viện do hô hấp, tất cả nhóm tuổi 1,018 (1,012-1,025)
Số liệu nhập viện
Với nghiên cứu này, số liệu sử dụng được thu thập tại bệnh viện Lão Khoa Trung Ương và bệnh viện Tai Mũi Họng Trung Ương. Từ số liệu thu thập, thống kê, tổng hợp số lượng bệnh nhân sinh sống tại Hà Nội nhập viện do mắc các bệnh liên quan đến hô hấp và tim mạch hàng năm.
Do hiện nay chưa có con số thống kê chính xác về số lượng bệnh nhân nhập viện do hô hấp và tim mạch trên toàn thành phố Hà Nội, chúng tôi dựa trên số giường bệnh và ý kiến chuyên gia để giả định số liệu của 02 bệnh viện chiếm khoảng 10% số lượng bệnh nhân nhập viện do hô hấp và tim mạch của thành phố Hà Nội.
Với giả định số lượng bệnh nhân nhập viện do hô hấp và tim mạch thu thập được tại bệnh biện Lão Khoa TƯ và bệnh viện Tai Mũi Họng TƯ chiếm 10% số lượng bệnh mắc bệnh hô hấp và tim mạch của thành phố Hà Nội, từ kết quả thống kê tính toán được số lượng bệnh nhân mắc bệnh hô hấp và tim mạch của thành phố Hà Nội theo các năm. Tính tỷ suất mắc bệnh hô hấp và tim mạch (tính trên 100.000 người) cho từng năm cụ thể. Kết quả được trình bày trong bảng 2.5.
Bảng 2.5: Tỷ suất mắc bệnh (tính trên 100.000 dân)
Năm Hô hấp Tim mạch
2013 691,05 191,35
2014 681,16 181,82
2015 638,08 174,94
2016 616,41 162,31
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1.Số liệu đầu vào cho mô hình AirQ+
3.1.1. Bộ số liệu
Các bộ số liệu gốc bao gồm:
- Bộ số liệu gốc được lấy từ trạm quan trắc Đại sứ quán Hoa Kỳ tại Hà Nội tại số 7 Láng Hạ, Thành Công, Ba Đình, Hà Nội giai đoạn (2016 – 2017) (Phụ lục 1B) và kế thừa được từ nghiên cứu của Nguyễn Thế Đức Hạnh [26, 42] tại trạm quan trắc không khí tự động 556 Nguyễn Văn Cừ thuộc Trung tâm quan trắc môi trường Hà Nội, Tổng cục môi trường (giai đoạn 2011 – 2015) (phụ lục 1A).
- Số lượng bệnh nhân nhập viện do các bệnh về đường hô hấp và tim mạch sinh sống tại thành phố Hà Nội thu thập tại BV Lão Khoa TƯ và BV Tai Mũi Họng TƯ.
- Số liệu dân số trung bình hàng năm của thành phố Hà Nội thu thập được từ Niên giám thống kê thành phố Hà Nội
Từ các số liệu gốc nêu trên, thực hiện:
- Tính toán hàm lượng trung bình tháng của các thông số NO2, PM2.5 tại thành phố Hà Nội từ năm 2011 - 2017 (Phụ lục 1C)
- Thống kê số lượng bệnh nhân nhập viện hàng tháng do hô hấp và tim mạch đến khám và điều trị tại BV Lão Khoa TƯ và BV Tai Mũi Họng TƯ từ năm 2011 - 2017
3.1.2. Đánh giá thống kê bộ số liệu sử dụng trong nghiên cứu
Theo đó, các bộ số liệu có biến số liên tục từ năm 2011 - 2017, sử dụng phần mềm thống kê SPSS - 25 để kiểm định thống kê, đánh giá sự phân phối chuẩn cho từng bộ số liệu.
Các biến số xem xét kiểm định là:
- Số lượng bệnh nhân nhập viện do bệnh về hô hấp (Hohap) và tim mạch (Timmach) tại bệnh viện Lão Khoa Trung ương và bệnh viện Tai Mũi Họng
- Chỉ tiêu về chất lượng môi trường không khí PM2.5 (PM2.5), NO2 (NO2). Bảng 3.1 là kết quả kiểm định các bộ số liệu được trích xuất nguyên gốc từ kết quả đầu ra của phần mềm SPSS. Sử dụng phép kiểm định Kolmogorov- Smirnov do cỡ mẫu kiểm định lớn hơn 50. Kết quả cho thấy, các bộ số liệu đều có mức ý nghĩa Sig. > 0,05, như vậy các biến số này đều có phân phối chuẩn.
Bảng 3.1: Bảng kiểm định phân phối chuẩn cho các bộ số liệu
Tests of Normality
Kolmogorov-Smirnova
Shapiro-Wilk
Statistic df Sig. Statistic df Sig.
Timmach .092 84 .077 .973 84 .079
Hohap .086 84 .180 .983 84 .318
PM2.5 .091 84 .080 .950 84 .003
NO2 .104 60 .163 .857 60 .000
a. Lilliefors Significance Correction
Nguồn: Kết quả nghiên cứu
Biểu thị các bộ số liệu liên tục trong khoảng thời gian từ năm 2011 đến năm 2017 bằng biểu đồ Histogram tại hình 3.1. Kết quả này cho ta thấy rõ các biến số hàm lượng PM2.5, hàm lượng NO2, số bệnh nhân mắc bệnh hô hấp và tim mạch đều là những biến số có phân bố hình chuông (phân phối chuẩn).
Hình 3.1: Biểu đồ thể hiện tần suất phân phối của các bộ số liệu năm 2011-2017
a) Bệnh nhân mắc hô hấp b) Bệnh nhân tim mạch c) Nồng độ PM2.5 d) Nồng độ NO2 c) Nồng độ PM2.5 d) Nồng độ NO2
Từ kết quả kiểm định Kolmogorov-Smirnov, biểu đồ Histogram có thể đánh giá các số liệu thu thập có độ tin cậy và các biến số có mối liên hệ với nhau theo phân phối chuẩn. Do đó, việc sử dụng các bộ số liệu nêu trên cho nghiên cứu là đảm bảo tính khoa học.
3.1.3. Đánh giá chung diễn biến chất lượng môi trường không khí
Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia năm 2016 cho thấy, tại các đô thị lớn như thành phố Hà Nội, hàm lượng bụi luôn duy trì ở ngưỡng cao, vượt quá giới hạn của QCVN 05:2013/BTNMT [9]. Đề tài thực hiện đánh giá chất lượng môi trường không khí qua 02 thông số PM2.5 và NO2, đặc biệt là thông số PM2.5.
Biểu diễn diễn biến nồng độ PM2.5 trung bình năm giai đoạn 2011 - 2017 ở hình 3.2. Kết quả cho thấy, nồng độ bụi trung bình năm tại thành phố Hà Nội liên tục trong giai đoạn 2011- 2017 luôn vượt ngưỡng cho phép được quy định trong QCVN 05:2013/BTNMT về chất lượng môi trường không khí xung quanh. Trong đó, hàm lượng bụi PM2.5 vượt từ 1,5 - 2,6 lần QCCP.
Hình 3.2: Diễn biến nồng độ PM2.5 trung bình năm giai đoạn 2011 - 2017
Kết quả tính toán, thống kê trên cơ sở từ bộ số liệu gốc ở Phụ lục 1B cho thấy số ngày có hàm lượng bụi đo vượt quá ngưỡng cho phép trong QCVN 05:2013/BTNMT vẫn chiếm tỉ lệ lớn.
Hình 3.3: Thống kê số ngày có nồng độ PM2.5 trung bình 24h không đạt QCVN 05:2013/BTNMT giai đoạn 2011 – 2017
Hình 3.3 thể hiện số ngày có hàm lượng PM2.5 giai đoạn 2011 - 2017 vượt quá QCVN 05:2013/BTNMT. Qua kết quả thống kê, có thể thấy năm 2011 có số ngày đo hàm lượng bụi vượt QCCP là nhiều nhất. Những năm gần đây, số ngày có hàm lượng PM2.5 vượt QCCP có xu hướng giảm dần nhưng vẫn chiếm tỉ lệ
145 285 179 267 287 207 264 213 81 185 98 65 119 96 0 50 100 150 200 250 300 350 400 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Số n gày Năm
cao, khoảng từ 10 - 50% so với cả năm. Đặc biệt, năm 2011 và 2013, số ngày có hàm lượng PM2.5 vượt QCCP chiếm đến hơn 50% số ngày quan trắc trong cả năm đó.
Ngoài ra, nồng độ bụi cũng thay đổi qua các tháng trong năm, hình 3.4 đã cho thấy, hàm lượng bụi trung bình thường tập trung chủ yếu vào các tháng mùa đông, ít mưa (tháng 11 đến tháng 3 năm sau), các tháng còn lại có hàm lượng bụi trung bình thấp hơn.
Hình 3.4: Diễn biến trung bình nồng độ PM2.5 theo các tháng giai đoạn 2011 – 2017 tại Hà Nội
Thông qua thống kê về số ngày có hàm lượng PM2.5 vượt quy chuẩn cho phép và hàm lượng trung bình nồng độ PM2.5 trong không khí, trong giai đoạn từ năm 2011 - 2017, chất lượng môi trường không khí tại thành phố Hà Nội đang bị ô nhiễm nghiêm trọng và chưa có dấu hiệu suy giảm rõ rệt. Nguyên nhân là do có các hoạt động phát triển kinh tế xã hội mạnh mẽ, các hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải, xây dựng, …và dân số khu vực ngày một tăng cao, đây là những nguyên nhân chính khiến cho ô nhiễm không khí, ô nhiễm bụi tại thành phố Hà Nội có xu hướng duy trì ở ngưỡng cao.
liên tục trong giai đoạn 2011- 2015 luôn vượt ngưỡng cho phép được quy định trong QCVN 05:2013/BTNMT về chất lượng môi trường không khí xung quanh.
Hình 3.5: Diễn biến nồng độ NO2 trung bình năm giai đoạn 2011 – 2015
Kết quả cho thấy, nồng độ NO2 có xu hướng tăng qua các năm. Theo như các nghiên cứu chỉ ra rằng, nguyên nhân phát sinh chủ yếu NO2 là từ động cơ của các phương tiện giao thông. Theo thống kê của Bộ Giao thông vận tải năm 2015, số lượng xe con tăng bình quân 17,23%/năm, số lượng xe gắn máy tăng bình quân 11,02%/năm [9]. Với tốc độ gia tăng như vậy, việc nồng độ NO2
trong khí quyển tăng là điều đã được dự báo.
3.1.4. Đánh giá chung về số liệu bệnh nhân nhập viện tại hai bệnh viện sử dụng trong nghiên cứu dụng trong nghiên cứu
Nghiên cứu của Nguyễn Thế Đức Hạnh (2017) cũng đã sử dụng số liệu bệnh nhân khám bệnh tại 02 bệnh viện Lão Khoa TƯ và Tai - Mũi - Họng TƯ [26, 42] năm 2011 – 2015 để đánh giá mối quan hệ giữa hiện tượng nghịch nhiệt và sức khỏe con người. Trong nghiên cứu này, số liệu tổng số bệnh nhân nhập viện tại 02 bệnh viện được kế thừa của nghiên cứu trên, thu thập thêm số liệu bệnh nhân đến điều trị tại 02 bệnh viện này giai đoạn 2016 – 2017. Sau đó, thống kê và tách riêng bộ số liệu về bệnh hô hấp và bệnh tim mạch của người
45.58 46.04 47.43 54.11 50.9 40 40 40 40 40 0 10 20 30 40 50 60 2011 2012 2013 2014 2015 N ồ n g độ ( µ g/ m 3) Năm NO2 QCVN 05:2013 (TB năm)
bệnh sinh sống tại thành phố Hà Nội để làm dữ liệu đầu vào cho nghiên cứu ứng dụng mô hình AirQ+.
Đối với nhóm bệnh hô hấp
Bộ số liệu nhập viện tại BV Lão Khoa TƯ và BV Tai Mũi Họng TƯ giai đoạn 2011 - 2017 được trình bày chi tiết tại phụ lục 2 và kết quả thống kê số lượng bệnh nhân nhập viện do hô hấp được trình bày tại bảng 3.2.
Bảng 3.2: Thống kê số lượng bệnh nhân nhập viện do hô hấp giai đoạn 2011 – 2017 Đơn vị: Người 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 1 711 658 398 598 592 518 396 2 624 620 621 520 466 430 463 3 562 419 502 415 452 410 560 4 411 388 404 389 366 377 381 5 389 358 420 381 352 362 337 6 388 349 373 380 324 344 283 7 256 283 175 253 328 342 245 8 254 240 382 365 194 197 293 9 397 315 405 365 349 330 302 10 470 509 502 421 362 398 343 11 505 490 375 429 366 427 479 12 442 427 369 433 565 502 540 Tổng 5379 5056 4926 4949 4716 4637 4622
Nguồn: Kết quả nghiên cứu
Theo kết quả này, có thế nhận thấy số lượng bệnh nhân Hà Nội nhập viện do hô hấp thu thập được tại 2 bệnh viện nghiên cứu thay đổi qua các năm và có xu hướng giảm từ năm 2011 đến 2017.
Năm Tháng
Đối với nhóm bệnh tim mạch
Từ bộ số liệu nhập viện tại BV Lão Khoa Trung ương giai đoạn 2011 - 2017 được trình bày chi tiết tại phụ lục 2B, nghiên cứu thống kê số lượng bệnh nhân nhập viện do tim mạch ở bảng 3.3.
Bảng 3.3: Thống kê số lượng bệnh nhân nhập viện do tim mạch giai đoạn 2011 – 2017 Đơn vị: Người 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 1 118 148 112 123 100 87 96 2 135 118 123 115 108 105 97 3 110 144 131 120 116 109 115 4 107 104 139 91 117 101 104 5 101 109 124 103 113 102 98 6 99 92 106 102 103 98 94 7 98 100 83 91 102 96 88 8 97 129 96 115 99 87 87 9 82 100 100 122 97 98 98 10 99 118 112 121 105 106 101 11 101 131 126 120 115 113 112 12 113 148 131 119 118 119 116 Tổng 1260 1441 1364 1321 1293 1221 1206
Nguồn: Kết quả nghiên cứu
Qua bảng số liệu thống kê cho thấy, số lượng bệnh nhân nhập viện do tim mạch tại 02 bệnh viện nghiên cứu tăng đột biến năm 2012 và giảm dần từ năm 2013 đến năm 2017.
3.2.Nghiên cứu ứng dụng mô hình AirQ+ cho điều kiện thành phố Hà Nội
Năm Tháng
3.2.1. Phân tích hồi quy tương quan giữa số liệu về chất lượng môi trường không khí với 02 nhóm bệnh hô hấp và tim mạch không khí với 02 nhóm bệnh hô hấp và tim mạch
Để đánh giá bước đầu mối liên hệ giữa chất lượng môi trường không khí và số lượng bệnh nhân mắc các bệnh về đường hô hấp và tim mạch nhập viện tại các bệnh viện và kiểm định số liệu sử dụng cho mô hình AirQ+, đề tài thực hiện phân tích hồi quy và tương quan giữa hai bộ số liệu chất lượng môi trường không khí và số lượng bệnh nhân nhập viện do hô hấp và tim mạch tại hai BV Lão Khoa TƯ và BV Tai Mũi Họng TƯ.
Trong mục 3.1.2, kết quả đánh giá thống kê cho thấy các bộ số liệu trong đề tài đều tuân theo quy luật phân phối chuẩn, vậy có đủ cơ sở để có thể tiến hành các bước phân tích hồi quy và tương quan. Thực hiện đánh giá mối liên hệ của hai bộ số liệu về nồng độ PM2.5 và số lượng bệnh nhân nhập viện do hô hấp