Tại châu Á, ước tính lượng phát thải do đốt phế phẩm trong nông nghiệp khá lớn, khoảng 379 triệu tấn CO2, 23 triệu tấn CO, 100 nghìn tấn SO2, 960 nghìn tấn NOx, và 680 nghìn tấn CH4 mỗi năm [66, 67]. Mặc dù không phải là quốc gia có sản lượng lúa gạo lớn nhất nhưng Myanma, Thái Lan, Campuchia và Việt Nam là những quốc gia đóng góp lượng phát thải nhiều nhất từ quá trình đốt sinh khối [7, 68]. Phát thải PM2,5 hàng năm ở các nước châu Á khoảng 26,2 triệu tấn, trong đó đóng góp từ quá trình đốt sinh khối nông nghiệp đóng góp khoảng 22% (21% từ rơm rạ). Phát thải PM2,5 nhiều nhất xảy ra ở Ấn Độ, tiếp theo là Indonesia, Bangladesh, Myanmar và Việt Nam [69]. Nghiên cứu tại Thái Lan cho thấy với 61,87 triệu tấn rơm rạ được tạo ra, tỷ lệ đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng là 32% thì lượng chất thải phát sinh vào môi trường là 5,34 triệu tấn CO2, 0,422 triệu tấn CO, 0,044 tấn triệu CH4, 0,002 triệu tấn NOx, 0,002 triệu tấn SO2, 0,038 triệu tấn PM2,5, 0,043 triệu tấn PM10, 0002 triệu tấn cacbon đen (BC) và 0,014 triệu tấn cacbon hữu cơ (OC) [61].
Tại Việt Nam, kết quả ước tính phát thải dựa trên số liệu năm 2015 của nhóm tác giả Lasko và cộng sự (2018) đã cho thấy lượng phát thải của PM2,5 vào không khí do đốt rơm rạ tương ứng là 180 nghìn tấn đối với hình thức đốt đống và 150 nghìn tấn đối với hình thức đốt rải [15]. Ở Đồng bằng Sông Hồng, H.A.Le và cộng sự (2020) đã sử dụng dữ liệu vệ tinh để ước tính lượng phát thải từ việc đốt rơm rạ trong khu vực. Kết quả chỉ ra rằng việc đốt 3,24 triệu tấn rơm rạ tạo ra 3,84 triệu tấn CO2, 301 nghìn tấn CO, 29,5 nghìn tấn PM10 và 27 nghìn tấn PM2,5, 31 nghìn tấn
tấn NOx, 583 tấn SO2 và 13,3 nghìn tấn NH3 [16]. Một nghiên cứu mới đây nhất cũng ước tính lượng rơm rạ từ quá trình đốt hở rơm rạ tạo ra 369,6 nghìn tấn CO2, 13,7 nghìn tấn CO, 0,67 nghìn tấn SO2, 0,35 nghìn tấn NO2 và 10,8 nghìn tấn PM2,5
tại Hà Nội [70].
Tại Trung Quốc, ước tính đốt rơm rạ đã thải ra 140–240 triệu tấn CO2, 1,6– 2,2 triệu tấn PM2,5 và 0,05–0,14 triệu tấn cacbon đen (BC- Black Carbon) vào khí quyển. Việc đốt rơm rạ và các phụ phế phẩm nông nghiệp khác cũng góp phần tạo ra khói mù mịt tại khu vực trong thời kỳ thu hoạch [67].
Nghiên cứu về đốt rơm rạ tại Ấn Độ từ năm 2006 đến năm 2008 cho thấy có sự suy giảm lớn về chất lượng không khí. Nồng độ trung bình 24 giờ của SO2 và NO2 tăng đáng kể vào những ngày có hoạt động đốt rơm rạ, tương ứng từ 5±4 μg/m3
đến 55±34 μg/m3 và 9±5μg/m3 đến 91±39 μg/m3 [7, 55]. Nồng độ trung bình của PM2,5 tại New Delhi, Ấn Độ vào tháng 10 năm 2017 là 98 μg/m3 cao hơn 10 lần giá trị cho phép được đưa ra bởi WHO (10 μg/m3). Việc đốt rơm rạ trong mùa thu hoạch ở các bang lân cận Punjab và Haryana được coi là nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng nồng độ PM2,5 của thủ đô New Delhi [71].
Đốt hở rơm rạ thường xảy ra trong các điều kiện không được kiểm soát thuận lợi cho việc hình thành các sản phẩm cháy không hoàn toàn và do đó tạo ra nhiều hydrocacbon thơm đa vòng (PAH) hơn so với đốt ở nhiệt độ cao và được kiểm soát tốt. PAH được nghi ngờ là chất gây ung thư, một số PAH có liên quan đến các ảnh hưởng sức khỏe cấp tính và mãn tính và có khả năng gây ung thư cao [14, 36]. Đáng chú ý, PAH có ở cả pha khí và pha bụi, tùy thuộc vào áp suất hơi của mỗi PAH trong không khí xung quanh. Chúng có thể được chia thành hai loại: hợp chất phân tử lượng thấp bao gồm các PAHs có ít hơn bốn vòng benzen, được tìm thấy chủ yếu trên pha khí và hợp chất cao phân tử với các PAHs có bốn vòng benzen trở lên, đa
hấp phụ trên pha bụi [72, 73]. Cơ quan Nghiên cứu Quốc tế về Ung thư (IARC) đã phân loại một số PAHs gây ung thư, có khả năng, hoặc có thể gây ung thư ở người (Nhóm 1, 2A hoặc 2B). Trong số này có một số đồng loại gồm benzo[a]pyrene (nhóm 1), naphtalen, chrysene, benz[a]antracene, benzo[k]fluoranthene và benzo[b]fluoranthene (Nhóm 2B) [74]. Khả năng ung thư của PAHs có thể được biểu thị qua hệ số gây ung thư tương đương ( CEF - Carcinogenic Equivalency Factor). Những PAHs mà trong phân tử có 2 đến 3 vòng benzen thường ít có khả năng gây ung thư và đột biến gen. Chỉ những PAHs có 4 đến 5 vòng thơm trở lên mới bắt đầu xuất hiện khả năng gây ung thư và đột biến gen mạnh. Tuy nhiên hoạt tính ung thư thường chỉ tập trung vào các PAHs có 4, 5, 6 vòng thơm. Các PAHs có cấu trúc phân tử không gian phức tạp thường có hoạt tính ung thư nguy hiểm hơn cấu trúc phẳng [75].
Các PAHs có số vòng cao hơn (trên 5 vòng) là các chất có khả năng gây ung thư, đột biến gen cao. Mức độ độc hại của các PAHs đã được tổ chức quốc tế nghiên cứu về ung thư IARC phân loại theo nhóm, trong đó có 3 nhóm mạnh nhất bao gồm: Nhóm 1: chắc chắn gây ung thư cho con người, nhóm 2A: hầu như chắc chắn gây ung thư cho con người và nhóm 2B: có thể sẽ gây ung thư cho con người, khi bị phơi nhiễm [76, 77]. Trong quá trình đốt hở rơm rạ, PAHs dạng benzo[a]pyrene (B[a]P) được quan tâm nhiều nhất do tính độc của nó đối với sức khoẻ [78]. Benzo[a]pyrene thuộc nhóm PAHs có 5 vòng benzen, ít bay hơi hơn so với PAHs có ba và bốn vòng benzen. B[a]P có độc tính gây ung thư lớn do cấu trúc đối xứng các vòng benzen và chúng xu hướng liên kết với ADN, làm sai lệch cấu trúc chuỗi xoắn kép của ADN, gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Các nghiên cứu sức khỏe đã báo cáo sự gia tăng bệnh hen phế quản ở trẻ em sống gần khu vực có hoạt động đốt. [78].