Gần đây, khi nhắc đến ô nhiễm không khí, người ta thường sử dụng một chỉ số chung mang tên AQI (Air Quality Index) - Chỉ số Chất lượng Không khí. Đây là một thông số đại diện về ô nhiễm không khí do Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) phát triển nhằm giúp người dân hiểu được mức độ sạch của không khí cục bộ và những ảnh hưởng liên quan tới sức khỏe.
Về cơ bản, rủi ro sức khỏe cộng đồng tăng lên khi giá trị của AQI tăng. Để thuận tiện cho người dùng đại chúng, AQI được thể hiện bằng màu sắc, thang điểm và khuyến nghị hành động.
Màu sắc càng đậm, chỉ số càng cao đồng nghĩa với chất lượng không khí tại đó càng suy giảm và mọi người được khuyến cáo hạn chế ra ngoài.
AQI được tính toán cho từng thông số quan trắc khác nhau (PM2.5; PM10; NO2, SO2, CO, O3,…). Giá trị AQI được công bố thường là giá trị lớn nhất trong các giá trị AQI của mỗi thành phần.
Tuy điều kiện, khả năng và máy móc mà từng trạm quan trắc không khí có khả năng đo số chất gây ô nhiễm khác nhau. Ví dụ, tại Hà Nội một số trạm có giá trị AQI tính cho 1 chất ô nhiễm là PM2.5 (trạm ĐSQ Mỹ, Tây Hồ, Tô Ngọc Vân, GreenID..), cho 4 chất ô nhiễm (trạm Hàng Đậu, Hoàn Kiếm, Thành Công, Kim Liên, Mỹ Đình, Tân Mai, Tây Mỗ, Phạm Văn Đồng…) hoặc 6 chất ô nhiễm (trạm của Chi cục bảo vệ môi trường tại Cầu Giấy và Bắc Từ Liêm).
Do sự khác nhau về khả năng đo nên AQI ở mỗi nơi có thể cảnh báo về tác nhân gây ô nhiễm chính không giống nhau. Ở Việt Nam hiện chủ yếu là ô nhiễm bụi, trong đó bụi PM2.5 thường có giá trị cao hơn hẳn các chất khác nên giá trị AQI nói chung thường đồng nghĩa với giá trị tính toán cho PM2.5
Nhưng cũng cần lưu ý sẽ có thời điểm, vị trí nhất định khiến AQI không đại diện cho giá trị PM2.5
Cách tính khác nhau cho kết quả khác nhau
Điều đáng lưu ý khác là cách tính AQI phụ thuộc vào công thức áp dụng và tiêu chuẩn của mỗi nước.
Việt Nam sử dụng Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh (
QCVN 05:2013/BTNMT) để đo để lấy giá trị giới hạn của các thông số. Tiêu chuẩn bụi mịn PM2.5 theo trung bình 24h của Việt Nam là 50 µg/m3 (microgam/mét khối), của Hoa Kỳ là 35 µg/m3 và của WHO là 25 µg/m3.
Tiêu chuẩn của mỗi nước được thiết lập dựa trên việc cân nhắc của nhiều yếu tố như khuyến nghị quốc tế, nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của không khí tới sức khỏe của mỗi quốc gia hay tình hình kinh tế-xã hội đặc thù. Việc so sánh các kết quả AQI của các nước không cùng tiêu chuẩn cũng có thể dẫn đến sự lệch lạc.
Công thức áp dụng tính AQI của các nước cũng có sự khác biệt. Trong nước hiện đang có dữ liệu theo 2 cách tính - của Việt Nam và của Mỹ.
Chỉ số của Việt Nam được tính theo hướng dẫn tại
Quyết định 878/QĐ-TCMT ngày 01/07/2011 của Tổng cục Môi trường về việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng không khí (AQI). Cách tính chỉ số AQI của Mỹ có thể tham khảo tại trang chính thức
AirNow của EPA.
Một bộ dữ liệu của PM2.5 khi tính theo theo công thức của Mỹ và Việt Nam có thể cho ra kết quả AQI với hai hình thái biểu đồ khác nhau. Trong hình trên, đường màu xanh theo công thức của Mỹ sẽ là đường cong do tuyến tính từng đoạn, trong khi theo công thức của Việt Nam là một đường thẳng màu đen dạngtuyến tính hoàn toàn.
Như vậy, theo công thức của Mỹ, khi AQI=300 không có nghĩa là ô nhiễm gấp đôi hay ảnh hưởng gây hại gấp đôi so với AQI=150, nhưng theo công thức của Việt Nam có thể dễ dàng dẫn đến kết luận này. Cùng một giá trị AQI=150 sẽ có ý nghĩa khác nhau nếu tính theo Mỹ hoặc Việt Nam.
Công thức của Mỹ được đánh giá "phức tạp nhưng xác thực hơn" và được một số nước phát triển học hỏi. Được biết theo kiến nghị của một số nhà khoa học, cách tính chất lượng không khí mới đang được bàn thảo của Việt Nam sẽ có khả năng chuyển sang tuyến tính từng đoạn.
Hiện nay, nhiều website công bố chỉ số AQI từ các địa điểm sử dụng cách tính toán AQI không đồng nhất. Trang Cổng thông tin quan trắc môi trường Hà Nội (
http://moitruongthudo.vn)… công bố cách tính theo quy chuẩn Việt Nam; trong khi đó các trang AirNow (ĐSQ Mỹ), Trường Liên hợp quốc (UNIS), Dự án chất lượng không khí thế giới (WAQI), Mạng lưới PAMAir… sử dụng phương pháp tính của Mỹ.
Ngay cả trong cách tính của Mỹ cũng phân ra hai loại là theo ngày (AQI theo công thức truyền thống, tính trung bình 24h) và theo thời gian thực(AQI theo phương pháp NowCast, đo trung bình trọng số của dữ liệu 12h gần nhất)
Giả sử nếu theo cách tính trung bình 24h, giá trị AQI=205 (Xấu/Unhealthy) sẽ được hiểu là “Nếu người dân ở bên ngoài 24h và chỉ số AQI=205 trong suốt 24h đó, thì ảnh hưởng sức khỏe của họ ở mức Xấu”. Điều này rất khác so với với việc cảnh báo các nguy cơ ngắn hạn, “Nếu chỉ số AQI hiện nay là 205 thì ảnh hưởng sức khỏe sẽ ở mức Xấu”. [1]
NowCast được EPA tạo ra để khắc phục những điểm yếu cách tính trung bình 24h, bởi trên thực tế chất lượng không khí có thể bị ảnh hưởng do những thay đổi bất ngờ như gió mạnh, cháy rừng, mưa bão… nên cần có cách tính có khả năng thích nghi được với những biến đổi trên.
Năm 2015,
Dự án quốc tế WAQI cho biết “
Công thức Nowcast [với trọng số 0.5] là thành quả của nghiên cứu dựa trên mức Chất lượng không khí ở Mỹ, nhưng chưa hẳn là trường hợp của Châu Á, nơi chất lượng không khí biến động mạnh hơn. Do đó, công thức Nowcast nên được điều chỉnh cho từng châu lục”
Trong trường hợp Việt Nam, TS. Nguyễn Thanh Bình, chuyên gia về dữ liệu không khí, hiện làm việc tại một công ty thiết bị IoT ở Việt Nam, nhấn mạnh, “Khi so sánh AQI của hai hệ thống khác nhau, cần chú ý xem chúng có cùng thời gian, cùng công thức quy đổi PM2.5 sang AQI, hay có cùng cách tính AQI cuối cùng (theo 24h, theo 12h trước đó, hay 1h trước đó) hay không.”
Vai trò của thiết bị quan trắc
Những thiết bị đo chất lượng không khí cũng là câu chuyện đáng bàn. Thiết bị sử dụng ở trạm đo truyền thống (có độ chính xác cao hơn và chi phí cao) phần lớn sử dụng Phương pháp Tương đương như Công nghệ Độ giảm tia Beta (Beta Attenuation Monitor- BAM) hoặc sử dụng phương pháp tán xạ bằng tia laser có độ chính xác cao.
Tuy nhiên chi phí lắp đặt các thiết bị này có thể từ hàng trăm triệu cho tới vài tỷ đồng, chưa kể chi phí vận hành và bảo dưỡng, do vậy mỗi tỉnh có khi chỉ có 1 trạm hoặc không có.
Một số trạm đo chuẩn cũng thường bị “chết lâm sàng” do không có kinh phí sửa chữa, hoặc ngừng hoạt động để bảo trì trong vài tháng. Cách đây gần 10 năm, TP Hồ Chí Minh đã từng có 9 trạm quan trắc tự động hoạt động hiệu quả nhưng hiện không còn trạm nào chạy.
Trong khi đó, hơn 2 năm nay đã xuất hiện nhiều thiết bị nhỏ gọn dùng cảm biến giá rẻ (200-300 USD) để giúp cung cấp thông tin về AQI. Các thiết bị này dùng nhiều phương pháp khác như quang học, điện hóa…nhưng độ chính xác thường thấp hơn các trạm truyền thống, nên bắt buộc phải hiệu chỉnh với máy chuẩn.
“Thậm chí khi mua 2 cảm biến ở cùng một hãng cũng vẫn phải hiệu chuẩn (calibrate) cho từng vùng, bởi mỗi nơi sẽ có những nhân tố nhiệt độ, độ ẩm… khác nhau. Nếu mang thiết bị đó ra một nơi khác thì sẽ không còn chính xác nữa,” GS. Nguyễn Thị Kim Oanh, giảng viên cao cấp tại Viện Công nghệ Châu Á và hiện đang thực hiện nhiều nghiên cứu cho chính quyền TP. Bangkok (Thái Lan) trong việc cải thiện chất lượng không khí, nhấn mạnh trong buổi hội thảo "Giải pháp thành phố thông minh vì không khí sạch: Thực hành hiện nay và khuyến nghị cho Việt Nam” ngày 27/9 tại Hà Nội.
Đặc biệt nếu sử dụng vì mục đích nghiên cứu, hỗ trợ việc ra chính sách thì số liệu sẽ đòi hỏi cả quy mô rộng và tính chính xác cao. PGS.TS Tô Thị Hiền, trưởng khoa Môi trường, trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐH Quốc gia HCM, cũng chia sẻ nhóm nghiên cứu của chị đã nhận được một số máy đo cảm biến từ nước ngoài gửi về, nhưng họ đã mất hơn 1 tháng mới xác minh (validate) được một số dữ liệu đo NOx.
"Không thể dùng ngay lập tức số liệu từ cảm biến. Việc hiệu chuẩn chỉ áp dụng được cho số liệu dài như 24h, còn nếu dùng dữ liệu giám sát từng phút hoặc từng giờ, kết quả có thể không phản ánh đúng thực tế”, PGS.TS Tô Thị Hiền chia sẻ trong hội thảo.
Hiện nay, Việt Nam đã bước đầu phát triển một số loại máy đo cảm biến và
xây dựng hệ thống thu thập dữ liệu không khí của riêng mình như mạng lưới AirNet của trường Đại học Công nghệ, ĐH Quốc gia Hà Nội; mạng lưới PAMAir của Công ty D&L, dự án AirSENSE (Hệ thống quan trắc chất lượng không khí cho môi trường và giáo dục STEM) của ĐH Bách Khoa Hà Nội, … Các hệ thống này đều có biện pháp hiệu chuẩn số liệu của riêng mình.
Tham khảo nhiều nguồn thông tin để có bức tranh toàn cảnh
Những website tổng hợp như AirVisual lấy nguồn từ nhiều trạm đo và cảm biến cho biết họ sử dụng phương án kết hợp hoặc không nêu phương pháp tính rõ ràng. Do vậy, người dân được khuyến nghị nên theo dõi nhiều nguồn thông tin để nhìn nhận xu hướng hợp lý hơn.
Các chỉ số AQI không nói lên được toàn bộ bức tranh không khí của toàn khu vực rộng lớn như thành phố mà chỉ đại diện cho chất lượng không khí xung quanh điểm đo. Ngay trên chính
website của Đại sứ quán Mỹ cũng lưu ý rằng thiết bị của họ chỉ đưa ra chỉ số chất lượng không khí tại khu vực gần lãnh sự quán nơi đặt thiết bị quan trắc.
Đôi khi, việc các tổ chức xếp hạng chất lượng không khí quốc tế chỉ có được dữ liệu thứ cấp ít ỏi nhưng vẫn lấy đó làm đại diện cho cả thành phố hoặc quốc gia, khiến người dân có thể lầm tưởng về mức độ ô nhiễm của khu vực họ sinh sống so với các vị trí đặt máy đo ở những thành phố nghiêm trọng hơn như Bắc Kinh, Seoul hay Bangkok.
Vào tháng 3/2019, AirVisual, một công ty cung cấp dữ liệu, ứng dụng và thiết bị kiểm tra ô nhiễm không khí, đã công bố báo cáo “Hiện trạng chất lượng không khí toàn cầu”, trong đó Jakarta và Hà Nội là hai thành phố ô nhiễm nhất Đông Nam Á. Điều này khiến người dân bồn chồn lo lắng cho rằng ô nhiễm môi trường ở Hà Nội hiện “đang rất cao”, “vô cùng nguy hại” và “đến mức báo động đỏ”. Số liệu trung bình năm 2018 báo cáo đưa ra về bụi mịn PM2.5 của Hà Nội là 40.8 µg/m³, so với giá trị giới hạn năm được quy định của Việt Nam (25 µg/m³) thì con số này cao gấp 1.6 lần.
Nhưng ngược lại, các cơ quan chức năng, bao gồm Bộ Tài nguyên và Môi trường, đưa ra lời giải thích cho rằng tại khu vực Đông Nam Á, báo cáo chỉ có số liệu 20 thành phố thuộc bốn quốc gia nên chưa thể kết luận là ô nhiễm nhất khu vực. Thêm vào đó, số liệu từ các trạm quan trắc không đủ để đánh giá cho cả thành phố và số lượng ngày vượt mức AQI>300 không nhiều, không kéo dài. Do vậy tình hình ô nhiễm của cả thành phố, theo như các đại diện cơ quan quản lý nhà nước là “chưa đáng quan ngại đến mức vậy.”
Bên cạnh đó, để việc xếp hạng chất lượng không khí có ý nghĩa thì cần dữ liệu liên tục trong 1 hoặc nhiều năm, không phải chỉ ở một thời điểm ngắn ngủi.
“Chúng ta nên tìm hiểu kĩ thông tin, theo dõi xu hướng chứ không nên chạy theo những xếp hạng nhất nhì thế giới chỉ theo 1 thời điểm và so sánh với 1 số vị trí. Ví dụ, 6h sáng ở Việt Nam, 1 trạm đo ở Hà Nội có thể dẫn đầu trên 1 trang mạng tổng hợp, và cùng thời điểm đó với 1 trang mạng khác lại có Mỹ được xếp hàng nhất về ô nhiễm không khí.” Chị Đỗ Vân Nguyệt, Giám đốc Trung tâm Sống và Học tập vì Môi trường và Cộng đồng (Live & Learn), một tổ chức phi chính phủ đang vận động mạnh mẽ các chương trình về không khí sạch trong nước, nhấn mạnh. “Đó là lý do phải tham vấn nhiều các số liệu và phải lắng nghe nhà khoa học và ủng hộ các nghiên cứu về không khí”
Vì vậy, phải theo dõi xu hướng và lưu ý những thời điểm/vị trí, tại đó mức độ ô nhiễm thường xuyên cao sẽ tạo ra nguy cơ tới sức khỏe cộng đồng xung quanh.
Người dân tham gia cải thiện chất lượng không khí
Mô hình Khoa học công dân (Citizen science) là một loại hình tương tác ngày càng thích hợp cho người dân Việt Nam nơi có số lượng điện thoại thông minh cao, kết nối Internet phổ biến và tỷ lệ chấp nhận công nghệ cao. Tại đó các nghiên cứu khoa học được thực hiện, một phần hoặc toàn bộ, bởi các nhà khoa học không chuyên.
Công dân có thể tham gia vào việc thu thập dữ liệu thông qua cài đặt ứng dụng, cho phép đặt các thiết bị cảm biến tại nhà hay sử dụng điện thoại thông minh và truyền thông xã hội để ghi lại các tác động, hiện tượng diễn ra thường nhật.
Ngày càng có nhiều công cụ giúp tiếp cận thông tin, cho phép người dân tham gia sâu hơn vào việc giám sát các chính sách - quy định bảo vệ môi trường, vào việc đốt rơm, đốt rác, đốt than, đốt nhiên liệu hóa thạch, xả thải...
Khoa học công dân có thể hợp tác với các nhà khoa học chuyên nghiệp để tăng sức ảnh hưởng, nhằm có những hành động góp sức cải thiện chất lượng không khí xung quanh.
“Quan điểm cá nhân của tôi là trao đổi, thấu hiểu và hợp tác, nhất là khi những vấn đề về ô nhiễm không khí có nguy cơ ảnh hưởng sức khỏe lâu dài và việc giải quyết chắc chắn không thể chỉ trong 1 năm, 3 năm, 5 năm" chị Đỗ Vân Nguyệt (Live & Learn) chia sẻ. “Thông tin cần minh bạch, hành động cần kiên trì, kể cả thử nghiệm, có sai có sửa."
__________________________
Ghi chú
[1] Thời lượng 24 giờ dựa trên nhiều thập kỷ nghiên cứu dịch tễ học liên quan đến phơi nhiễm ô nhiễm không khí và tăng nguy cơ sức khỏe. Gần đây, có những nghiên cứu dịch tễ học mới về phơi nhiễm tức thời (tức là phơi nhiễm khoảng 1 giờ hoặc ít hơn)