 |
Hà Nội chuẩn bị bước vào "mùa ô nhiễm" thường kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau. Ảnh: Unsplash |
Đó không chỉ là cảm nhận mà là thực tế. Các kết quả đo đạc đều cho thấy nồng độ bụi mịn PM2.5 ở miền Bắc vào mùa lạnh cao hơn hẳn giai đoạn nắng nóng.
Trong những năm gần đây, tình trạng ô nhiễm PM2.5 đã trở thành mối quan ngại thường trực của nhiều người dân Việt Nam, đặc biệt là những người sinh sống tại các thành phố lớn. Với kích thước chỉ bằng 1/30 sợi tóc, bụi mịn PM2.5 dễ dàng xâm nhập sâu vào phổi, đi vào máu sau đó lan khắp cơ thể. Với các thành phần hóa học đa dạng, PM2.5 có thể làm tăng nguy cơ các bệnh hô hấp, bệnh tim mạch và nhiều bệnh khác. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến nghị mức an toàn cho PM2.5 trung bình 24 giờ là không quá 15 µg/m³, còn quy chuẩn QCVN 05:2023/BTNMT của Việt Nam hiện cho phép mức cao hơn ba lần - 50 µg/m³ trong 24 giờ. Tuy nhiên, nhiều đô thị lớn trên cả nước vẫn thường có nồng độ PM2.5 vượt ngưỡng này, đặt ra yêu cầu phải có biện pháp kiểm soát hiệu quả tình trạng ô nhiễm.
Theo TS. Nguyễn Trần Hương Giang, Phó Trưởng khoa Hóa học và Môi trường, Trường Đại học Đà Lạt, sự biến động nồng độ chất ô nhiễm phụ thuộc vào cả nguồn phát thải lẫn điều kiện khí tượng. "Trong số các chất ô nhiễm không khí, PM2.5 được cho là nhạy cảm với các yếu tố khí tượng; do đó, nồng độ PM2.5 sẽ thay đổi đáng kể khi bị tác động bởi các yếu tố này", chị khẳng định. Tuy nhiên, các nghiên cứu và thảo luận về ô nhiễm PM2.5 trước đây phần nhiều tập trung vào các nguồn phát thải, còn ảnh hưởng của khí tượng thì chưa được phân tích sâu tại Việt Nam.
Đề tài "Nghiên cứu đánh giá tác động của các yếu tố khí tượng đến ô nhiễm bụi mịn (PM2.5) trong môi trường không khí tại một số đô thị ở Việt Nam" do Bộ Giáo dục và Đào tạo cấp kinh phí, Trường Đại học Đà Lạt chủ trì thực hiện, và TS. Nguyễn Trần Hương Giang làm chủ nhiệm được triển khai nhằm bổ sung vào khoảng trống này, cũng như cung cấp một bức tranh toàn diện về đặc điểm ô nhiễm PM2.5 tại 8 tỉnh, thành phố ở Việt Nam trong giai đoạn 2019 – 2021.
Nghiên cứu này không chỉ đi sâu vào khía cạnh khí tượng - vốn đang bị bỏ ngỏ trong các nghiên cứu về ô nhiễm trước đây - mà còn tập trung khám phá ảnh hưởng của những điều kiện khí tượng này trong các đợt ô nhiễm PM2.5. Đồng thời, đề tài đã ứng dụng phương pháp tiên tiến, kết hợp cả định lượng và định tính, và nỗ lực giải thích một cách toàn diện các cơ chế tác động của từng yếu tố khí tượng là nhiệt độ, bức xạ mặt trời, độ ẩm, áp suất khí quyển, tốc độ gió và hướng gió, cũng như tác động kết hợp của những yếu tố này đến nồng độ PM2.5 trong không khí.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong những thời điểm ô nhiễm PM2.5, tác động định lượng của các yếu tố khí tượng đến nồng độ PM2.5 lớn hơn rõ rệt so với các thời điểm khác, khẳng định vai trò quan trọng của khí tượng trong việc hình thành và phát triển các đợt ô nhiễm, bên cạnh tác động trực tiếp từ phát thải như giao thông, công nghiệp hay nông nghiệp. Các phân tích đã chỉ ra rằng các đợt ô nhiễm PM2.5 thường được thúc đẩy trong điều kiện độ ẩm tăng, áp suất tăng, nhiệt độ giảm, bức xạ giảm và tốc độ gió giảm. Trong số các yếu tố khí tượng được nghiên cứu, độ ẩm là tác nhân có ảnh hưởng lớn nhất đến nồng độ PM2.5, tiếp theo là nhiệt độ và bức xạ mặt trời. Khi độ ẩm tăng cao (nhưng vẫn dưới 80%), PM2.5 hút hơi nước, trở nên to và nặng hơn, dẫn đến nồng độ PM2.5 tăng. Đồng thời, độ ẩm cao thúc đẩy quá trình phân tách khí thành hạt, làm tăng tỷ lệ các thành phần hút ẩm trong PM2.5, đặc biệt là amoni nitrat, làm PM2.5 ngậm nước nhiều hơn và nồng độ càng tăng.
Các đợt ô nhiễm PM2.5 chủ yếu xảy ra vào mùa khô, tương ứng với giai đoạn cuối thu, mùa đông và đầu xuân ở miền Bắc, do các yếu tố khí tượng có hiệu ứng "tiếp tay" lớn nhất. Cụ thể, nhiệt độ trong mùa khô thấp hơn so với mùa mưa. Nhiệt độ thấp có thể làm tăng nồng độ PM2.5 do làm suy giảm chuyển động lên xuống của không khí, khiến PM2.5 khó di chuyển lên cao và tích tụ nhiều hơn gần mặt đất. Đồng thời, nhiệt độ giảm cũng hạn chế khả năng bay hơi của một số thành phần trong PM2.5, khiến chúng tồn tại lâu hơn trong không khí. Tương tự, bức xạ trong mùa khô thấp hơn so với mùa mưa ở miền Bắc. Khi bức xạ yếu, quá trình khuếch tán và phân hủy quang học diễn ra kém hiệu quả, góp phần làm PM2.5 tích tụ và tồn tại lâu hơn. Ngoài ra, vào ba tháng cuối năm, gió ở miền Bắc thường yếu hơn, nên PM2.5 ít được cuốn đi, dẫn đến ô nhiễm tăng. Bên cạnh đó, áp suất cao hơn vào mùa khô cũng làm không khí kém lưu thông, từ đó làm nồng độ PM2.5 tăng thêm.
Ngoài cơ chế điển hình này, hai cơ chế đáng kể khác cũng được phát hiện tại Hà Nội và Quảng Ninh. Tại Hà Nội, khi bức xạ giảm, không khí co lại, dẫn đến áp suất tăng. Sự gia tăng áp suất thường làm không khí chìm xuống, dẫn đến PM2.5 bị tích tụ gần mặt đất và nồng độ tăng cao. Tại Quảng Ninh, vào tháng cuối của năm, hướng gió Tây Bắc đến Đông Bắc từ nội địa Trung Quốc mang theo không khí lạnh, làm giảm nhiệt độ. Sự suy giảm nhiệt độ tiếp tục làm tăng thêm nồng độ PM2.5.
Bên cạnh tác động riêng lẻ đến nồng độ PM2.5, các yếu tố khí tượng cũng tác động qua lại lẫn nhau và từ đó tiếp tục tác động đến nồng độ PM2.5. Tại các tỉnh thành, vào các đợt ô nhiễm, điều kiện kết hợp của nhiệt độ giảm, bức xạ giảm, và độ ẩm tăng có thể thúc đẩy lẫn nhau và tăng cường hơn nữa sự gia tăng của nồng độ PM2.5.
Nghiên cứu chỉ ra rằng mỗi vùng và mỗi mùa có đặc điểm khí tượng riêng, đồng thời cơ chế tương tác giữa PM2.5 và các yếu tố khí tượng rất phức tạp. Do tác động của các yếu tố khí tượng đến nồng độ PM2.5 khác biệt theo vùng và theo mùa nên giải pháp kiểm soát PM2.5 dựa trên yếu tố khí tượng cũng không thể áp dụng "một công thức cho tất cả", mà cần được điều chỉnh cho từng địa phương. Theo TS. Nguyễn Trần Hương Giang, kết quả của đề tài cũng có thể góp phần vào công tác kiểm soát ô nhiễm. Việc xác định được các điều kiện khí tượng thúc đẩy ô nhiễm PM2.5 và kết hợp với dự báo thời tiết có thể giúp dự đoán các thời điểm mà điều kiện khí tượng làm gia tăng tình trạng ô nhiễm PM2.5. Nhờ đó, các địa phương có thể đưa ra các cảnh báo sớm để người dân chủ động bảo vệ sức khỏe, đồng thời tăng cường các biện pháp phù hợp để quản lý các nguồn phát thải
Bài đăng KH&PT số 1366 (số 42/2025)
Trà My