Ô nhiễm không khí theo mùa: Lạc quan hay âu lo?

Buổi tọa đàm online “Đặc điểm bụi PM theo mùa tại Hà Nội”, do Trung tâm Live and Learn, Báo Khoa học và Phát triển/Tia Sáng đồng tổ chức, diễn ra vào giữa mùa hè – thời điểm vẫn được các nhà nghiên cứu về ô nhiễm không khí cho rằng, chất lượng không khí tốt hơn hẳn so với mùa đông. Tuy nhiên không vì thế mà buổi tọa đàm này lại bị “hạ nhiệt”. Ngược lại, sự quan tâm tham gia của cộng đồng nghiên cứu và đông đảo độc giả, không chỉ riêng ở Hà Nội, cho thấy, vấn đề chất lượng không khí đã được đưa vào danh sách “ưu tiên” của đời sống thường nhật, bất kể thời điểm có hiện tượng ô nhiễm nặng hay không. Theo nhiều cách, người ta bắt đầu theo dõi nó, tìm hiểu về nó với hi vọng có thể tìm ra một cách thức phần nào giảm thiểu được những tác động của ô nhiễm không khí hơn.

Thoạt nhìn bên ngoài, việc tìm hiểu ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng lên sự biến thiên của nồng độ bụi PM2.5 ở Hà Nội không phải là mới. Nhiều kết quả nghiên cứu trước đây của các nhà nghiên cứu tiên phong như giáo sư Phạm Duy Hiển (Viện NLNTVN), giáo sư Nguyễn Thị Kim Oanh (Viện Công nghệ châu Á)… từng đề cập đến những điều kiện khí tượng như gió mùa đông bắc từ Siberia qua các sa mạc của Trung Quốc thổi về Việt Nam, cộng với nhiệt độ thấp đã ngăn các khối không khí chứa ô nhiễm phát tán hay hiện tượng nghịch nhiệt do bức xạ về ban đêm làm tăng nồng độ hạt bụi PM2.5 trong các đợt ô nhiễm nặng. Những thông tin mang tính nền tảng như thế cần được tiếp nối.

Do đó, công bố “Đặc trưng thành phần hóa học của bụi PM2.5 và PM0.1 tại Hà Nội theo mùa” xuất bản trên tạp chí Water, Air & Soil Pollution của Trương Thị Huyền (ĐH Saitama, Nhật Bản) và “Các yếu tố chính giải thích cho những đợt ô nhiễm không khí nghiêm trọng ở Hà Nội mùa đông năm 2019” trên tạp chí Atmospheric Pollution Research của Phùng Ngọc Bảo Anh (ĐH Littoral Côte d’Opale, Pháp) cũng đem lại miếng ghép mới vào bức tranh chung về hạt bụi.

Vậy chúng ta biết thêm điều gì về hạt bụi theo mùa? “Trong nghiên cứu của mình, Huyền đã triển khai thêm việc so sánh mẫu bụi mùa đông với mùa hè, cộng thêm tìm hiểu sự tác động của độ ẩm tuyệt đối lên hạt bụi PM2.5 và bụi PM0.1”, TS. Lý Bích Thủy, một nhà nghiên cứu nhiều kinh nghiệm ở Viện KH&CN Môi trường, ĐH Bách khoa HN, nhận xét như vậy về công bố của Trương Thị Huyền.

Thông qua việc đánh giá đặc trưng thành phần bụi, yếu tố ảnh hưởng của độ ẩm, các nguồn phát thải và khả năng hình thành bụi thứ cấp, Trương Thị Huyền đã tìm được những manh mối và lý giải nó: nồng độ của bụi PM2.5 trong không khí vào mùa hè cao hơn mùa đông một cách đáng kể trong khi hạt bụi PM0.1 – một nhân tố mới trong bức tranh về hạt bụi ở Việt Nam, lại không dao động đáng kể giữa hai mùa. “Nguyên nhân ban đầu có thể giải thích là do điều kiện thời tiết bất lợi hơn vào mùa đông, ví dụ như các quá trình nghịch nhiệt, gió lặng, độ ẩm…, có thể tác động đến việc hình thành bụi PM2.5”, đồng thời “nồng độ bụi thấp hơn vào những ngày trời mưa lớn”, nghiên cứu sinh Trương Thị Huyền cho biết. Thông tin này được Phùng Ngọc Bảo Anh giải thích thêm: “Chúng ta có thể thấy, tốc độ gió thấp thì nồng độ PM2.5 rất cao do điều kiện khí tượng không hoàn hảo cho khuếch tán bụi trong môi trường, còn trong những ngày vận tốc gió cao thì nồng độ bụi giảm xuống”.

Câu chuyện về hạt bụi theo mùa của Trương Thị Huyền ngày một thú vị khi tập trung vào giai đoạn mùa đông ẩm, thời điểm cuối mùa đông và chuẩn bị chuyển sang mùa xuân ở Hà Nội. “Chúng tôi tìm thấy mối tương quan cao giữa độ ẩm tuyệt đối và thành phần hóa học của hạt bụi PM2.5, nguyên nhân là do sự hình thành bụi PM2.5 từ bụi PM0.1 có thể xảy ra giữa các phân tử nước trong điều kiện độ ẩm tuyệt đối cao. Độ ẩm tuyệt đối cũng có ảnh hưởng khác nhau đến hai phân đoạn bụi khác nhau và nó cũng có thể xảy ra ở những nơi có lượng khí thải lớn, ví dụ gần đường giao thông”, chị lý giải.

Quá trình hình thành hạt bụi cũng đã được hé mở thêm và góp phần đưa ra những dữ liệu mới về sự đóng góp của các nguồn thứ cấp lên bụi Hà Nội, khía cạnh mà đến nay người ta vẫn còn chưa biết nhiều lắm. Thông qua việc phân tích các phân đoạn carbon, bao gồm carbon nguyên tố và carbon hữu cơ, và ion hòa tan, hai hạt bụi này có thêm đặc điểm mới: tỷ lệ carbon hữu cơ trong carbon tổng cho thấy có sự đóng góp của nguồn thứ cấp lên hạt bụi và các nguồn phát thải của bụi ít thay đổi; nồng độ ion sulfate và nitrat cao hơn vào mùa đông do biến đổi từ SO2,NOx từ hoạt động giao thông – một nguồn phát thứ cấp.

Câu chuyện về hạt bụi PM2.5 còn được mở ra theo một cách tiếp cận khác, đó là việc tính đến lớp cận biên khí quyển (boundary layer) ở sát mặt đất - một đại lượng quan trọng để đánh giá ô nhiễm không khí. Phùng Nguyễn Bảo Anh cho biết, sự hình thành của lớp cận biên khí quyển gắn liền với sự hình thành của lớp bức xạ Mặt trời hàng ngày. “Khi Mặt trời lặn, lớp này có ở vị trí rất thấp, dao động trong khoảng dưới 500 m và nó sẽ ảnh hưởng chính đến ô nhiễm ở dưới mặt đất trong buổi tối. Lớp này sẽ được giữ lại cho đến buổi sáng ngày hôm sau, khi Mặt trời lên thì một quá trình tương tự sẽ hình thành”, anh giải thích.

Để tìm hiểu mối quan hệ giữa lớp cận biên khí quyển và độ xáo trộn theo chiều thẳng đứng (vertical mixing) với nồng độ hạt bụi PM2.5, anh đã xếp các ngày theo các điều kiện khí tượng là ngày quang, ngày mây, ngày sương mù (foggy), ngày mù (haze). Với sự hỗ trợ của công cụ hiện đại như lidar gió, anh đo được lớp cận biên khí quyển trong ngày mây mù thấp hơn 1.000m. Sự bất lợi trong điều kiện khí hậu của miền Bắc Việt Nam vào mùa đông này khiến chúng ta phải hứng chịu thêm ô nhiễm. “Trong thời điểm này, nhóm nghiên cứu ghi nhận lớp cận biên khí quyển có chiều cao lớn nhất là 1.200m. Nếu so sánh với một số nơi khác như châu Âu thì có thể thấy thấp hơn rất nhiều vì lớp cận biên khí quyển của châu Âu rơi vào khoảng 1,5 đến 2km vào mùa đông và khoảng 3km về mùa hè. Đóng góp lớn nhất của nhóm nghiên cứu là lần đầu tiên đo được lớp cận biên khí quyển ở Hà Nội”, anh nói.

Nhưng thông tin mới không chỉ có vậy, lớp cận biên khí quyển hóa ra lại có ảnh hưởng lớn đến hạt bụi. “Nồng độ bụi PM2.5 thay đổi tùy theo sự phát triển của lớp cận biên trong ngày, ví dụ vào chiều sớm, chiều cao của lớp cận biên khí quyển này rất thấp, nồng độ PM2.5 tăng đột ngột và có giá trị tương đối cao nhưng khi Mặt trời lên và lớp cận biên này tăng lên, nồng độ có xu hướng giảm” anh nói và bổ sung thông tin về nồng độ bụi cao hơn về mùa đông của Trương Thị Huyền “vào buổi sáng, khi nồng độ PM2.5 gia tăng lúc ba giờ sáng thì độ xáo trộn theo chiều thẳng đứng rất thấp nhưng khi chiều cao lớp cận biên lên độ cao cực đại vào buổi chiều làm gia tăng khả năng xáo trộn theo chiều thẳng đứng của khí quyển, qua đó khiến nồng độ PM2.5 giảm xuống”.

Sự hòa trộn giữa hai thái cực tâm lý, vừa lạc quan lại vừa âu lo của cả các nhà khoa học lẫn công chúng bao trùm suốt buổi tọa đàm. Ở góc độ khoa học, việc cập nhật những kết quả mới với những chỉ dấu khá rõ ràng về các nguồn ô nhiễm, quá trình hình thành hạt bụi và những yếu tố ảnh hưởng đến ô nhiễm khiến các nhà nghiên cứu có phần lạc quan về chuyển biến trong nghiên cứu… Những thông tin mới ở góc độ tinh tế hơn đã góp phần làm cụ thể một số vấn đề liên quan đến hạt bụi PM2.5 và PM0.1, ví dụ như các nhà nghiên cứu đã “khoanh vùng” được rõ hơn tác động của nguồn phát thải thứ cấp lên hạt bụi ở các phân khúc khác nhau, trong trường hợp của hạt bụi ở Hà Nội là hoạt động giao thông, đốt sinh khối, bên cạnh tác dộng của các nguồn phát thải sơ cấp, vận chuyển dài hạn. Mặt khác, việc “soi chiếu” hạt bụi ở các khía cạnh cụ thể hơn của mùa với từng biến động khí hậu như từng loại nghịch nhiệt, mưa phùn vào cuối đông, đầu xuân… cũng hứa hẹn những kết quả mới trong tương lai. “Nhóm nghiên cứu chúng tôi rất hứng thú đến hiện tượng mưa phùn của miền Bắc vì nó làm gia tăng nồng độ ô nhiễm chứ không làm rửa trôi nồng độ bụi trong không khí”, Bảo Anh chia sẻ.

Tuy nhiên, càng có thêm nhiều thông tin về hạt bụi, người ta càng cảm thấy âu lo về bầu không khí mà mình và người thân đang hằng ngày hít thở, ví dụ nồng độ bụi PM2.5 cao nhất là 45 µg/m3 ngày, trong đó nồng độ bụi cao nhất đạt 129 µg/m3 ngày, khoảng thời điểm ô nhiễm nặng đều liên quan đến các ngày mây mù kèm theo điều kiện thời tiết không thuận lợi, theo kết quả nghiên cứu của Bảo Anh. “Vậy có cách nào để giảm thiểu tình trạng ô nhiễm này?”, câu hỏi đó lẩn quẩn trong đầu những người tham gia tọa đàm, ngay cả khi họ đã gửi một số câu hỏi rất thiết thực tới các nhà khoa học: máy nào có thể đo lượng bụi mịn? máy điều hòa nhiệt độ có lọc được bụi mịn không? đóng cửa có làm giảm nồng độ bụi không? đã xác định được tỉ lệ các nguồn phát chưa? các nhà máy nhiệt điện than ảnh hưởng đến ô nhiễm ở Hà Nội như thế nào? ở trường mầm non thì có thể áp dụng giải pháp nào?... Đề cập đến câu hỏi về nhiệt điện than, TS. Lý Bích Thủy cho rằng, hiện nay chúng ta chưa có những thông tin tách bạch hoàn toàn là nhiệt điện đốt than là đóng góp vào nồng độ bụi PM2.5 là bao nhiêu. Nếu xét về đóng góp của nhiệt điện than vào độ lớn của từng đợt ô nhiễm cao thì “chưa có kết quả khoa học chính xác do chúng ta chưa có được những nghiên cứu rõ rệt, ví dụ như các đợt ô nhiễm nồng độ PM2.5 cao thì các đặc điểm hóa học nó khác như thế nào, từ đấy mới tính lại được các nguồn đóng góp cụ thể”.

Hóa ra, việc trả lời một cách thấu đáo các câu hỏi này không phải dễ, nó đòi hỏi sự đồng bộ từ nhà nghiên cứu đến nhà quản lý: cần có những nghiên cứu sâu hơn, ở phức tạp hơn về cơ chế hình thành bụi, các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ bụi, mức độ đóng góp của từng nguồn phát thải… để dựa vào đó có thể đưa ra được những giải pháp hợp lý và linh hoạt, tránh việc thực hiện rầm rộ một vài giải pháp nhưng không đem lại kết quả đáng kể và làm lãng phí nguồn lực. Nhưng để tạo được đường liền mạch từ những bằng chứng khoa học đến giải pháp, cần một nền tảng quan trọng, đó là chính sách đầu tư vào nghiên cứu ô nhiễm không khí của nhà nước. Đó cũng là cách Trung Quốc, một quốc gia thuộc top đầu về ô nhiễm bụi mịn một thời, nay đã có những tiến triển ngoạn mục về chất lượng không khí. “Để giải quyết bài toán của mỗi quốc gia thì họ đều có những thử nghiệm, Trung Quốc xác định đâu là phần quan trọng của phát thải mà họ cần tập trung giải quyết. Trước đây, họ tập trung vào các nguồn phát thải sơ cấp nhưng sau đã chuyển hướng vào nguồn thứ cấp để giải quyết”, TS. Lý Bích Thủy lấy ví dụ về tác động của chính sách dựa trên bằng chứng khoa học.

Tuy nhiên, việc làm giảm thiểu ô nhiễm cũng là trách nhiệm chung của mọi người. “Có nhiều biện pháp mà mọi người có thể thực hiện như sử dụng phương tiện công cộng nhiều hơn thay vì sử dụng xe riêng. Khi cao điểm ô nhiễm, mọi người có thể hạn chế ra ngoài, hạn chế các hoạt động ngoài trời. Ở trường mầm non có thể lắp cảm biến ô nhiễm để biết các mức cảnh báo hoặc tích cực bảo vệ môi trường như trồng cây xanh, góp phần tăng nhận thức về ô nhiễm không khí”, Trương Thị Huyền chia sẻ.