Quá trình đốt cháy rơm rạ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố liên quan đến tính chất nhiên liệu (thành phần, kích thước và trọng lượng) và các điều kiện khí tượng (nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió, hướng gió, v.v.). Trong đó, thành phần rơm rạ bao gồm hàm lượng tro (chất vô cơ), độ ẩm, hàm lượng chất khoáng (thành phần hữu cơ), hàm lượng nguyên tố là những yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình cháy và quá trình phát thải [86]. Những yếu tố này thay đổi tùy thuộc vào loại nhiên liệu đốt cháy và điều kiện đốt (đốt đống hay đốt rải) [87]. Sami và cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm nhiên liệu đốt cháy và hàm lượng tro đến nhiệt độ ngọn lửa và thấy rằng độ ẩm và hàm lượng tro càng cao thì nhiệt độ ngọn lửa càng thấp [88]. Tốc độ gió tại hiện trường đốt là yếu tố khí tượng chính ảnh hưởng đến quá trình đốt cháy sinh khối vì bất kỳ sự gia tăng lượng không khí nào cũng có thể làm giảm nhiệt độ của ngọn lửa, do đó ảnh hưởng đến quá trình phát thải [89].
Ngoài ra, hiệu suất cháy của đám cháy cũng ảnh hưởng đến hệ số phát thải của các chất ô nhiễm từ hoạt động đốt rơm rạ nói riêng và đốt sinh khối nói chung. Hiệu suất cháy (Combustion Efficiency, CE) của một đám cháy được tính bằng tỷ số giữa lượng cacbon thải ra dưới dạng CO2 và tổng lượng cacbon thải ra từ đám cháy đó [31]. Cacbon từ một đám cháy được thải ra dưới nhiều dạng bao gồm: CO2, CO, CH4, NMHC và vật chất dạng hạt (PM) [31]. Trên thực tế, việc xác định và đo lường tất cả các sản phẩm cháy có chứa cacbon là rất khó khăn; hầu hết cacbon (trên 95%) được thải ra dưới dạng CO2 và CO, nên người ta thường sử dụng giá trị hiệu suất cháy hiệu chỉnh (modified combustion efficiency, MCE) thay vì CE để xác định quá trình cháy. MCE là tỷ lệ giữa lượng cacbon thải ra dưới dạng CO2 trên tổng cacbon thải ra dưới dạng CO2 và CO [31]. CE hoặc MCE lớn hơn 0,9 cho biết đám cháy bị chi phối chủ yếu là giai đoạn cháy có ngọn lửa (flaming), MCE nhỏ hơn 0,8 tương ứng giai đoạn
29
cháy âm ỉ (smouldering) chi phối quá trình cháy. Các đám cháy có MCE nằm trong khoảng từ 0,8 đến 0,9 là hỗn hợp của các giai đoạn bùng cháy và âm ỉ [31].
Thêm vào đó, phương thức đốt cũng được coi là ảnh hướng đến quá trình phát thải các chất ô nhiễm từ đốt hở rơm rạ [69]. Nhìn chung có 2 phương thức đốt cơ bản bao gồm: đốt đống, thường được áp dụng đối với trường hợp lúa được thu hoạch bằng tay, sau đó chất thành đồng nhỏ và đốt. Trường hợp thứ hai, đốt rải/ đốt hở tức là lúa được thu hoạch bằng máy gặt đập liên hợp, sau đó rơm rạ được rải đều trên mặt ruộng thành các luống thẳng hàng và sau từ 2-5 ngày sẽ tiến hành đốt. Tỷ lệ đốt của các quốc gia như sau: Bangladesh (51%, đốt đống), Bhutan (51%, đốt đống và đốt rải), Campuchia (17%, đốt rải), Ấn Độ (51% đốt rải), Indonesia (62,5% đốt rải trừ Java), Lào (17%, đốt đống trừ Viêng Chăn đốt rải), Malaysia (37%, đốt rải), Thái Lan (đốt hở ở Đông và Đông Bắc 36,5%, Bắc 65,5%, Nam và Tây 27,5%), Việt Nam (đốt hở với tỷ lệ 65,5% Đồng bằng sông Hồng) [69]. Kết quả nghiên cứu xác định phát thải của PM2,5 cũng cho thấy hệ số phát thải của PM2,5 đối với phương thức đốt đống là 16,9 g/kg trong khi đốt rải là 8,8g/kg [15].