Bụi PM0.1 - miếng ghép mới trong bức tranh ô nhiễm không khí ở Hà Nội
Một nghiên cứu hiếm hoi về bụi nano hay bụi PM0.1 bước đầu lý giải các điều kiện thời tiết và các nguồn hình thành nên loại bụi tiềm ẩn nhiều nguy cơ đối với sức khỏe này.
Hướng nghiên cứu về cơ chế hình thành bụi
Nếu bụi PM2.5 được nhắc đến rất nhiều trên truyền thông cũng như là một chủ đề nghiên cứu khá phổ biến, thì các nghiên cứu về bụi PM0.1 lại khá hạn chế. Trong khi đó, “loại bụi siêu mịn này lại có thể đi sâu hơn vào các bộ phận của phổi (phế quản/phế nang) và mang theo các chất ô nhiễm khác như kim loại nặng, VOCs, PAHs…, tiềm ẩn nhiều nguy cơ đối với sức khỏe con người”, NCS Trương Thị Huyền (Đại học Saitama, Nhật Bản) cho biết.
Tại tọa đàm “Đặc điểm bụi PM theo mùa tại Hà Nội” do Báo Khoa học & Phát triển phối hợp cùng Trung tâm Sống và Học tập Vì môi trường và Cộng đồng (Live&Learn) và Mạng lưới không khí sạch Việt Nam (VCAP) tổ chức vào ngày 28/5 vừa qua, NCS Trương Thị Huyền đã chia sẻ về một trong những nghiên cứu mới và hiếm hoi về bụi nano (PM0.1) do chị là tác giả thứ nhất.
Nghiên cứu có tên “Đặc trưng thành phần hóa học của bụi PM2.5 và PM0.1 tại Hà Nội theo mùa” (Characteristics of chemical components in fine particles (PM2.5) and ultrafine particles (PM0.1) in Hanoi, Vietnam: A case study in two seasons with different humidity), đã được công bố trên tạp chí Water, Air & Soil Pollution (Q2).
Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã phân tích các mẫu bụi PM2.5 và bụi PM0.1 vào hai thời điểm điển hình (mùa hè và mùa đông) tại Hà Nội, và tập trung phân tích các phân đoạn carbon gồm: carbon nguyên tố (EC) và carbon hữu cơ (OC) cũng như phân tích ion hòa tan. Sau đó, nhóm tác giả dựa vào thông tin thành phần hóa học của từng phân đoạn bụi thu được từ hai đợt lấy mẫu để bước đầu đánh giá đặc trưng thành phần, nguồn phát sinh bụi và một số yếu tố ảnh hưởng tới nồng độ bụi.
Kết quả cho thấy, cacbon hữu cơ và cacbon nguyên tố là thành phần chính – chiếm tới 80% tổng khối lượng các thành phần được phân tích của PM0.1 và đặc điểm của bụi PM0.1 không biến thiên nhiều theo thời gian (mùa).
Không chỉ vậy, nghiên cứu thêm về thành phần thứ cấp (được hình thành sau các quá trình biến đổi, khác với bụi sơ cấp do các nguồn thải trực tiếp thải ra), các tác giả đã tính toán được lượng carbon hữu cơ thứ cấp (SOC) chiếm 37-47% tổng lượng carbon hữu cơ trong PM0.1. “Điều này cho thấy sự đóng góp quan trọng của các nguồn thứ cấp đối với cacbon hữu cơ”, tác giả cho biết.
Đối với bụi PM2.5, cacbon hữu cơ và cacbon nguyên tố chiếm 56% tổng khối lượng các thành phần được phân tích; và carbon hữu cơ thứ cấp chiếm 36-41% tổng lượng carbon hữu cơ.
Từ các tương quan của các thành phần hóa học, nhóm tác giả đánh giá sơ bộ một cách định tính về các nguồn đóng góp lên bụi Hà Nội, bao gồm: khí thải xe máy (giao thông), đốt than, đốt sinh khối, hoạt động xây dựng, và đóng góp của các quá trình thứ cấp.
Ngoài ra, tương quan giữa độ ẩm tuyệt đối và các thành phần hóa học của bụi chỉ ra, PM2.5 có thể được hình thành bởi các quá trình thứ cấp trong pha nước trên bề mặt aerosol. Ngược lại, tương quan giữa độ ẩm tương đối và các thành phần hóa học của bụi lại không được tìm thấy trong nghiên cứu này. Như vậy, sự hình thành bụi thứ cấp phụ thuộc vào lượng phân tử nước trên một mức nhất định trong điều kiện thời tiết có độ ẩm cao giống như mưa phùn (mưa xuân) – theo NCS Trương Thị Huyền.
TS. Lý Bích Thủy (Viện KH&CN Môi trường, ĐH Bách khoa HN), cho rằng, việc đánh giá ảnh hưởng của độ ẩm tuyệt đối chính là một điểm mới của nghiên cứu. “Đây có thể sẽ là một trong những [nghiên cứu] mở ra những nghiên cứu mới liên quan đến cơ chế hình thành bụi”, bà nhận định.
Lý giải những đợt ô nhiễm nghiêm trọng
Cũng tại tọa đàm, NCS Phùng Ngọc Bảo Anh (Đại học Littoral Côte d’Opale, Pháp) đã giới thiệu nghiên cứu “Các yếu tố chính giải thích cho những đợt ô nhiễm không khí nghiêm trọng ở Hà Nội mùa đông năm 2019” (Key factors explaining severe air pollution episodes in Hanoi during 2019 winter season) của anh được công bố trên tạp chí Atmospheric Pollution Research (Q1). Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích mới liên quan đến phép đo bức xạ mặt trời lên các lớp khói mù thường thấy trong mùa đông ở thủ đô.
Theo đó, trong hai tháng (từ 11/1 đến 22/3/2019), nhóm nghiên cứu đã thu thập các thông số khí tượng địa phương và nguồn gốc của các khối khí; đồng thời sử dụng Doppler Lidar cho quan trắc cấu trúc dọc của gió và độ trộn dọc của khí quyển.
Kết quả chỉ ra, nồng độ trung bình của PM2.5 trong thời gian đo đạc là 45 μg m-3, nồng độ trung bình ngày cao nhất được ghi nhận là 129 μg m-3. Các khoảng thời điểm ô nhiễm nặng đều liên quan đến các ngày mây mù kèm theo điều kiện tình trạng thời tiết không thuận lợi cho việc phân tán ô nhiễm.
Bên cạnh đó, kết quả cũng cho thấy, lớp cận biên khí quyển trong các ngày mây mù đều thấp hơn 1.000m, và nồng độ trung bình giờ của PM2.5 thay đổi cơ bản theo sự hình thành của lớp cận biên. Lớp cận biên khí quyển là đại lượng gắn liền với khả năng phân tán của chất ô nhiễm, một giá trị quan trọng để đánh giá ô nhiễm không khí.
Đáng chú ý, đây là lần đầu tiên cấu trúc của lớp cận biên khí quyển được nghiên cứu kỹ lưỡng bằng cách sử dụng phép đo Lidar, trong khi trước đây các nghiên cứu ở Việt Nam thường chỉ sử dụng bóng thám không, dù khá chính xác nhưng chỉ đo được hai lần một ngày.
“Số liệu cho thấy, lớp cận biên khí quyển trong nghiên cứu vào mùa đông ẩm ở Hà Nội rất thấp (310m – 890m). Trong khi ở châu Âu [lớp này có độ cao] là 1,5 đến 2 km”, TS. Lý Bích Thủy nhận định. “Kết quả này biểu hiện một điều kiện khí tượng rất bất lợi [ở Hà Nội].”
Theo Mỹ Hạnh – Anh Thư (Báo Khoa học Phát triển)
Vietnamese
English