Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) ước tính vào năm 2005, ô nhiễm không khí dạng bụi mịn PM(2.5) gây ra khoảng 3% ca tử vong do bệnh tim phổi, 5% ca tử vong do ung thư khí quản, phế quản và phổi và khoảng 1% tỷ lệ tử vong do nhiễm trùng đường hô hấp cấp tính ở trẻ em dưới 5 tuổi trên toàn thế giới. Vậy bụi mịn (PM2.5) là gì?
1. Bụi mịn là gì?
Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ EPA, bụi mịn hay vật chất dạng hạt (Particulate Matter – PM) là các phân tử vô cơ hoặc hữu cơ bay lơ lửng trong không khí, thường có nguồn gốc chủ yếu đến từ khói phương tiện giao thông hay qua việc đốt cháy các nhiên liệu hữu cơ trong công nghiệp.
Bụi mịn (vật chất dạng hạt) có nhiều kích cỡ và hình dạng, có thể được tạo thành từ một số thành phần khác nhau bao gồm axit (như axit sunfuric), các hợp chất vô cơ (như amoni sunfat, amoni nitrat, natri clorua), hóa chất hữu cơ, bồ hóng, kim loại, đất hoặc các hạt bụi và vật liệu sinh học (chẳng hạn như phấn hoa, bào tử nấm mốc).
Bụi mịn trong không khí
Các hạt có đường kính 10 micromet (µm) hoặc nhỏ hơn, thường đi qua mũi, cổ họng và đi vào phổi. Sau khi hít phải, những hạt này có thể ảnh hưởng đến phổi và tim, đồng thời gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe ở những người có nguy cơ cao nhất, chẳng hạn như người mắc bệnh tim hoặc phổi, người mắc bệnh tiểu đường, người lớn tuổi và trẻ em (đến 18 tuổi). Các hạt lớn hơn (> 10 µm) thường ít phổ biến vì chúng thường không xâm nhập vào phổi, mặc dù chúng vẫn có thể gây kích ứng mắt, mũi và cổ họng.
Bụi mịn (vật chất dạng hạt) có thể được chia thành hai loại chính.
- Các hạt thô (còn được gọi là PM10 – 2.5): các hạt có đường kính thường lớn hơn 2.5 µm và nhỏ hơn hoặc bằng đường kính 10µm.
- Các hạt mịn (còn được gọi là PM2.5): các hạt thường có đường kính 2.5 µm hoặc nhỏ hơn. Nhóm hạt này cũng bao gồm các hạt siêu mịn và hạt nano thường được phân loại là có đường kính nhỏ hơn 0.1 µm.
Hiện nay, PM2.5 là dạng bụi mịn phổ biến nhất, có đường kính bằng hoặc nhỏ hơn 2.5 µm và nhỏ hơn khoảng 30 lần so với sợi tóc bình thường. PM2.5 có khả năng xâm nhập sâu vào hệ hô hấp khi hít thở và đưa vào cơ thể thông qua sự tiếp xúc của mũi, miệng. Khi tồn tại trong không khí với mật độ cao, PM2.5 có thể tạo ra màu sương mù, làm cho không khí trở nên mờ mịt, cản trở giao thông và gây mất tầm nhìn.
Bụi mịn PM2.5
2. Nguyên nhân xuất hiện bụi mịn
Bụi mịn PM2.5 xuất hiện trong không khí do nhiều nguyên nhân khác nhau, chủ yếu liên quan đến hoạt động của con người và các quy trình tự nhiên. Dưới đây là một số nguyên nhân chính.
- Giao thông vận tải: Phương tiện động cơ như ô tô, xe máy, xe tải và tàu thải ra các hạt bụi mịn PM2.5 trong quá trình đốt nhiên liệu và sự ma sát giữa bánh xe và bề mặt đường.
- Hoạt động công nghiệp: Nhà máy công nghiệp, nhà máy nhiệt điện, các nhà máy sản xuất và các quy trình công nghiệp khác cũng thải ra bụi mịn PM2.5 trong quá trình sản xuất và tiến hành các hoạt động.
- Quá trình xây dựng: Các hoạt động nâng cấp hoặc phá dỡ tòa nhà, làm đường tạo ra khí thải diesel của các thiết bị nặng được sử dụng, khí thải từ sản xuất vật liệu xây dựng.
- Quá trình đốt rác và cháy rừng: Hoạt động đốt rác không đúng cách và các vụ cháy rừng có thể tạo ra bụi mịn PM2.5 và thải nó vào không khí.
- Nông nghiệp: Hoạt động nông nghiệp như cấy trồng, gặt hái và chăn nuôi cũng có thể tạo ra bụi mịn PM2.5 từ đất, phân bón và các quá trình nông nghiệp khác.
- Các nguồn tự nhiên: Các sự kiện tự nhiên như cát bụi, bão cát, cháy rừng, động đất, lũ lụt và phun trào núi lửa cũng có thể tạo ra bụi mịn PM2.5.
- Hóa chất và khí độc: Khói từ việc đốt chất dẻo, hóa chất và các khí độc khác có thể chứa bụi mịn PM2.5.
Ngoài ra, các hoạt động đốt cháy trong nhà và khói gỗ cũng giải phóng lượng lớn các hạt bụi mịn trong không khí. Ở Vương quốc Anh, hoạt động đốt rác trong nhà là nguồn sản sinh lượng PM2.5 và PM10 lớn nhất hàng năm, với việc đốt củi trong nhà ở cả bếp kín và lò sưởi hở chịu trách nhiệm cho 38% PM2.5 vào năm 2019. Tại một số thị trấn và thành phố ở New South Wales, khói củi có thể là nguyên nhân gây ra 60% ô nhiễm không khí dạng hạt mịn vào mùa đông.
Nguồn phát thải bụi mịn
3. Ảnh hưởng của bụi mịn
3.1. Tác động đến sức khỏe con người
Ô nhiễm không khí do bụi mịn (PM2.5) tác động tiêu cực đến sức khỏe con người. PM2.5 có thể xâm nhập vào mũi và họng thông qua lông mao và chất nhầy, sau đó lắng đọng trong phế quản và phổi, gây ra các vấn đề về sức khỏe nghiêm trọng ở người.
Ô nhiễm không khí do bụi mịn có thể tăng nguy cơ dẫn đến các hậu quả bất lợi cho sức khỏe, bao gồm cả tử vong do tim phổi. Nghiên cứu về “Ung thư phổi, tử vong do tim phổi và phơi nhiễm lâu dài với ô nhiễm không khí dạng hạt mịn” năm 2002 chỉ ra rằng PM 2.5 dẫn đến sự tích tụ nhiều mảng bám trong động mạch, gây viêm mạch máu và xơ vữa động mạch – xơ cứng động mạch làm giảm tính đàn hồi, có thể dẫn đến đau tim và các vấn đề tim mạch khác.
Xơ vữa động mạch do PM2.5
Một phân tích tổng hợp năm 2014 đã báo cáo rằng việc tiếp xúc lâu dài với vật chất dạng hạt có liên quan đến các biến cố mạch vành. Nghiên cứu bao gồm 11 nhóm tham gia Nghiên cứu thuần tập về tác động ô nhiễm không khí ở châu Âu (ESCAPE) với 100.166 người tham gia, được theo dõi trung bình 11.5 năm. Kết quả cho thấy mức tăng phơi nhiễm PM2.5 ước tính hàng năm 5 μg/m3 có liên quan đến việc tăng 13% nguy cơ đau tim.
Mối liên quan giữa số lượng lớn ca tử vong với các vấn đề sức khỏe khác và ô nhiễm dạng hạt lần đầu tiên được chứng minh vào đầu những năm 1970. Ô nhiễm bụi mịn ước tính khiến 22.000 – 52.000 ca tử vong mỗi năm ở Hoa Kỳ (từ năm 2000), gây ra khoảng 370.000 ca tử vong sớm ở châu Âu trong năm 2005. Đồng thời góp phần gia tăng hơn 3.22 triệu ca tử vong trên toàn cầu trong năm 2010 theo Viện Y tế Quốc gia (NIH) trong một phân tích Nghiên cứu Gánh nặng Bệnh tật Toàn cầu 2010.
Nghiên cứu “Hiệp hội các hạt mịn từ các nguồn khác nhau với tỷ lệ tử vong hàng ngày ở sáu thành phố của Hoa Kỳ” vào năm 2000 được thực hiện ở Hoa Kỳ về mức độ nguy hiểm của các hạt mịn so với các hạt thô. Nghiên cứu dựa trên sáu thành phố khác nhau và phát hiện ra rằng những ca tử vong và lần đến bệnh viện do hạt vật chất trong không khí chủ yếu là do hạt vật chất mịn. Cơ quan Môi trường Châu Âu EEA cũng ước tính rằng 307.000 người đã tử vong sớm vào năm 2019 do ô nhiễm hạt mịn ở 27 quốc gia thành viên EU.
Ngoài ra, bụi mịn (PM2.5) trong ô nhiễm không khí có thể gia tăng tỷ lệ vô sinh cao ở người. Việc hít phải PM2.5 – PM10 có liên quan đến nguy cơ cao dẫn đến kết quả bất lợi cho thai kỳ, chẳng hạn như trẻ sơ sinh nhẹ cân. Khi phụ nữ mang thai tiếp xúc với phơi nhiễm PM 2.5 trong thời kỳ mang thai cũng có liên quan đến bệnh cao huyết áp ở trẻ.
Nguy cơ tăng huyết áp và sinh non ở phụ nữ mang thai
Theo phân tích “Tiếp xúc với ô nhiễm không khí xung quanh và thay đổi huyết áp khi mang thai” vào năm 2013, phơi nhiễm PM2.5 có thể gây viêm nhiễm, mất cân bằng oxi hóa, rối loạn nội tiết và làm giảm khả năng vận chuyển oxy đến nhau thai. Điều này dẫn đến nguy cơ sinh con nhẹ cân và tăng huyết áp ở mẹ. Trong số những người tham gia nghiên cứu có 32 người (2%) bị tiền sản giật và 110 người (7%) được chẩn đoán tăng huyết áp thai kỳ liên quan đến tiếp xúc PM2.5.
Hơn nữa, bụi mịn (PM2.5) còn có thể ảnh hưởng đến hiệu suất nhận thức và sức khỏe tâm thần. Nghiên cứu vào năm 2020 của Trung Quốc cho thấy mối liên hệ giữa PM2.5 với bệnh trầm cảm ở khu vực này. Kết quả nghiên cứu chỉ ra mức tăng 100 µm/m3 của PM2.5 liên quan đáng kể với mức tăng 0.279% của bệnh trầm cảm.
Tăng nguy cơ trầm cảm
3.2. Tác động đến môi trường xung quanh
Bụi mịn (PM2.5) cũng tác động tiêu cực đến môi trường xung quanh, đặc biệt là chất lượng không khí. Nồng độ PM2.5 cao giải phóng từ quá trình tự nhiên và các hoạt động con người có thể dẫn đến tình trạng sương khói dày đặc và hiện tượng biến đổi khí hậu trên toàn cầu.
PM2.5 khiến chất lượng không khí suy giảm và gây ra tình trạng sương mù dày đặc tại một số khu vực. Từ năm 2002 đến 2017, tổng sản phẩm quốc nội của Trung Quốc đã tăng 284%, nhưng sự gia tăng này đi kèm với sự tăng trưởng phi thường tương tự trong tiêu thụ năng lượng, ô nhiễm không khí và tử vong liên quan đến ô nhiễm không khí. Nồng độ PM2.5 quan tăng 0.39 triệu (23%) ở Trung Quốc.
Theo Ngân hàng Thế giới, các thành phố của Trung Quốc có mức độ hạt vật chất cao nhất vào năm 2004 trong số những thành phố được nghiên cứu là Thiên Tân, Trùng Khánh và Thẩm Dương. Điều này dẫn đến lớp sương khói dày đặc bao phủ ở hầu hết các thành phố lớn tại Trung Quốc.
Xem thêm: 4 điều cần biết về công nghệ DFS
Bụi mịn tại các thành phố Trung Quốc
Trong vài năm qua, các thành phố ở miền bắc Ấn Độ đã bị bao phủ bởi một lớp sương mù mùa đông dày đặc. Tình hình đã trở nên khá nghiêm trọng ở Thủ đô Quốc gia, Delhi . Sương mù dày sự tích tụ Vật chất dạng hạt (một loại bụi rất mịn PM2.5 và khí độc) trong không khí do sự chuyển động không khí bị trì trệ trong mùa đông.
Theo WHO, Delhi là thành phố ô nhiễm nhất trên thế giới với ước tính 10.500 ca tử vong sớm mỗi năm. Trong năm 2013 – 2014, mức ô nhiễm do vật chất dạng hạt mịn (PM2.5) cao nhất, tăng khoảng 44% chủ yếu là do lượng khí thải công nghiệp và phương tiện giao thông cao, công trình xây dựng và việc đốt cây trồng ở các bang lân cận. Nồng độ PM2.5 lên đến 153 microgam gây ra sương mù dày đặc ở Delhi trong mùa đông dẫn đến gián đoạn giao thông đường sắt và hàng không lớn hàng năm.
Ấn độ ô nhiễm do PM2.5
Bụi mịn PM2.5 là một trong những tác động chính gây suy giảm chất lượng không khí và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người. Việc tiếp xúc với PM2.5 trong thời gian dài có thể gây ra các vấn đề hô hấp, tim mạch và tác động tổng thể đối với sức khỏe. Để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và cải thiện môi trường sống, việc giảm thiểu nồng độ PM2.5 và áp dụng các biện pháp kiểm soát ô nhiễm không khí là cần thiết và quan trọng.
Tìm hiểu và cập nhật những thông tin mới nhất về không khí tại đây.
THAM KHẢO
[1] —. “Lung Cancer, Cardiopulmonary Mortality, and Long-Term Exposure to Fine Particulate Air Pollution.” JAMA, vol. 287, no. 9, 6 Mar. 2002, p. 1132, https://doi.org/10.1001/jama.287.9.1132.
[2] He, Guangye, et al. “The Association between PM2.5 and Depression in China.” Dose-Response, vol. 18, no. 3, 1 July 2020, p. 155932582094269, https://doi.org/10.1177/1559325820942699. Accessed 11 Sept. 2020.
[3] Lee, Pei-Chen, et al. “Ambient Air Pollution Exposure and Blood Pressure Changes during Pregnancy.” Environmental Research, vol. 117, Aug. 2012, pp. 46–53, https://doi.org/10.1016/j.envres.2012.05.011. Accessed 8 Dec. 2019..
[4] Laden, F, et al. “Association of Fine Particulate Matter from Different Sources with Daily Mortality in Six U.S. Cities.” Environmental Health Perspectives, vol. 108, no. 10, Oct. 2000, pp. 941–947, https://doi.org/10.1289/ehp.00108941. Accessed 24 Sept. 2021.
[5] —. “Ambient Air Pollution Exposure and Blood Pressure Changes during Pregnancy.” Environmental Research, vol. 117, Aug. 2012, pp. 46–53, https://doi.org/10.1016/j.envres.2012.05.011. Accessed 8 Dec. 2019.
