Biến thiên theo mùa của kim loại và á kim trong bụi PM2.5 ở Hà Nội
Thông qua những kết quả nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu ở trường Đại học KH&CN Hà Nội (USTH), thuộc Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam, và các đồng nghiệp Pháp nhấn mạnh vào việc cần thiết có những chính sách kiểm soát phát thải hiệu quả hơn để giảm thiểu lượng tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch.
Nghiên cứu mới của họ, “Seasonal variations of metals and metalloids in atmospheric particulate matter (PM2.5) in the urban megacity Hanoi” (Những biến thiên theo mùa của kim loại và á kim trong các hạt bụi trong khí quyển (PM2.5) ở siêu đô thị Hà Nội), được xuất bản trên tạp chí Atmospheric Pollution Research.
Để tìm hiểu về nồng độ và nguồn gốc của kim loại và á kim trong hạt bụi PM2.5 ở Hà Nội, các nhà nghiên cứu đã thu thập mẫu trên mái trường USTH từ tháng 11/2019 đến tháng 12/2020, ngoại trừ thời điểm giãn sách xã hội trong tháng 4/2020 do COVID-19. Trong suốt thời kỳ nghiên cứu, dữ liệu thời tiết (tốc độ gió và hướng gió) được lấy từ trạm Cơ quan Khí quyển và đại dương Mỹ (NOAA)… Các mẫu đã được xử lý trong một phòng sạch ở Đại học Aix Marseille, Pháp.
Kết quả phân tích cho thấy các mức nồng độ PM2.5 dao động từ 8,3 đến 148 μgm−3 trong suốt thời kỳ nghiên cứu. Các nồng độ cao chỉ yếu xuất hiện vào mùa đông, khi chủ yếu là gió Đông và Đông Bắc thổi còn các nồng độ thấp chủ yếu là vào mùa hè khi gió Đông Nam hoặc Tây Đông thổi. Kết quả này cũng tương đồng với những nghiên cứu gần đây về nồng độ bụi PM2.5 ở Hà Nội.
Khi tìm hiểu tác động của các điều kiện thời tiết lên nồng độ kim loại và á kim trong hạt bụi, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra các nồng độ này cao xuất hiện khi gió Bắc và Đông Bắc thổi trong mùa đông. Thêm vào đó, các nồng độ PM2.5 suy giảm khi tốc độ gió suy giảm, do hiện tượng nghịch nhiệt xảy ra trong mùa đông, do đó khiến bụi không phân tán được. Trong mùa đông, nồng độ bụi cao hơn do hiện tượng vận chuyển đường dài: các khối không khí từ Siberia tới Trung Quốc di chuyển đến miền Bắc Việt Nam, mang theo không khí khô, lạnh, được bổ sung bằng những hạt bụi từ hoạt động nhân sinh. Về mùa hè, gió từ Đông Nam Biển Đông, vùng cận nhiệt đới phía Tây Thái Bình Dương, nhiệt độ cao làm tăng cường đối lưu khí quyển, nhiều mưa đã làm phân tán bụi…
Dữ liệu thống kê nồng độ 18 kim loại và á kim trong hạt bụi PM2.5 cho thấy sự biến thiên về lượng, với nhôm, sắt, kẽm chiếm ưu thế, theo sau là đồng, măng gan, chì và titan rồi thấp hơn là arsenic, cadimi, crom, niken, antimon, thiếc, vanadi cùng một số chất khác. Do kim loại và á kim trong hạt bụi phụ thuộc vào thành phần đất, vật liệu thô và nguồn năng lượng (từ việc tiêu thụ dầu và than), các tỉ lệ nguyên tố thường được dùng để xác định nguồn phát thải, ví dụ trong nghiên cứu này, các tỉ lệ vanadi/niken chứng tỏ sự trộn lẫn của nhiều nguồn khác nhau (có thể từ tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch).
Các hoạt động nhân sinh đóng góp vào hạt bụi PM2.5 được xác định chủ yếu là tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch, chiếm 80%. Trong đó, các nhà nghiên cứu chủ yếu quan tâm đến chì trong hạt bụi bởi nó chủ yếu xuất phát từ các hoạt động nhân sinh như giao thông đô thị, hoạt động công nghiệp, và tiêu thụ than. Việc phân tích ba đồng vị chì khác nhau cũng như những tác động của thời tiết cho thấy, về mùa đông, chì trong hạt bụi chủ yếu là nguồn tại chỗ, không bị ảnh hưởng bởi quá trình vận chuyển tầm xa. Tuy nhiên, trong khoảng thời gian này, việc tiêu thụ than lại có nhiều đóng góp vào hạt bụi cao hơn. Các nhà nghiên cứu cho rằng, bất chấp sự phát triển nhanh chóng của năng lượng xanh (gió và mặt trời), lượng khí thải CO2 vẫn tiếp tục gia tăng ở Trung Quốc; ngoài ra, Việt Nam cũng có trữ lượng than lớn và tỷ trọng sản xuất điện đốt than đã tăng lên 50% vào năm 2020. Do đó, kết quả cho thấy sự đóng góp tiềm ẩn của hoạt động tiêu thụ than tại chỗ vào bụi PM2.5 (khoảng 26%) cộng thêm hoạt động tiêu thụ than của Trung Quốc.
Do đó, các nhà nghiên cứu cho rằng cần thiết có những chính sách thi hành hiệu quả để kiểm soát nồng độ kim loại và á kim phát thải từ việc tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Bên cạnh đó, giảm thiểu các hoạt động liên quan đến than cũng có thể giảm đi phát thải crom, qua đó giảm tác động lên sức khỏe con người.
