QLMT - Ngày 1/12/2021, Trung tâm Sống và Học tập vì Môi trường và Cộng đồng (Live&Learn), phối hợp cùng Mạng lưới Không khí sạch Việt Nam (VCAP) và Tạp chí Tia Sáng đã tổ chức hội thảo Hiện trạng bụi PM2.5 của 63 tỉnh thành ở Việt Nam và ứng dụng dữ liệu vệ tinh trong giám sát ô nhiễm và nghiên cứu.

Hội thảo có sự tài trợ của Cơ quan Phát triển Quốc tế Hoa Kỳ (USAID) với sự tham gia của TS. Hoàng Dương Tùng (Chủ tịch Mạng lưới Không khí sạch Việt Nam), PGS. TS. Nguyễn Thị Nhật Thanh (Trường Đại học Công nghệ, ĐHQG Hà Nội), TS. Falguni Patadia (Dự án SERVIR giữa NASA và USAID).  

Hội thảo sẽ chia sẻ các kết quả của Báo cáo "Hiện trạng bụi PM2.5 ở Việt Nam giai đoạn 2019-2020 sử dụng dữ liệu đa nguồn” và xu hướng ứng dụng dữ liệu mở trong giám sát ô nhiễm và nghiên cứu trên thế giới. 

Báo cáo "Hiện trạng bụi PM2.5 ở Việt Nam giai đoạn 2019-2020 sử dụng dữ liệu đa nguồn” được công bố, đưa ra một bức tranh đầy đủ hơn về ô nhiễm không khí cả về không gian và thời gian. Đây là báo cáo đầu tiên cung cấp thông tin hiện trạng bụi PM2.5 không chỉ tại Thủ đô Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh mà của tất cả 63 tỉnh/thành phố, với dữ liệu được tổng hợp và phân tích từ trạm quan trắc tiêu chuẩn, thiết bị cảm biến tới dữ liệu vệ tinh. Báo cáo này được thực hiện bởi trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội (VNU-UET), Trung tâm Sống và Học tập vì Môi trường và Cộng đồng (Live&Learn) cùng các chuyên gia trong và ngoài nước. Báo cáo nằm trong dự án "Chung tay vì Không khí sạch” được tài trợ bởi Cơ quan Phát triển Quốc tế Hoa Kỳ (USAID).

Lần đầu tiên bức tranh về hiện trạng bụi PM2.5 đầy đủ của 63 tỉnh, thành phố tại Việt Nam được thực hiện. 

Báo cáo cho thấy chất lượng không khí toàn quốc năm 2020 có phần cải thiện hơn so với 2019, tuy nhiên nhiều vùng và địa phương vẫn chịu ô nhiễm bụi PM2.5 (nghĩa là có nồng độ PM2.5 trung bình năm cao hơn QCVN 05:2013/BTNMT).

Trên phạm vi toàn quốc, nồng độ PM2.5 trung bình năm 2020 (8 - 35,8 µg/m3) có xu hướng giảm so với năm 2019 (9 - 41 µg/m3). Các vùng có nồng độ bụi PM2.5 cao là Đồng bằng sông Hồng (Hà Nội và các tỉnh lân cận), Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh (các khu vực ven biển), và TP. Hồ Chí Minh, Đồng Nai và Bình Dương. 

Năm 2020, toàn quốc có 10/63 tỉnh thành có nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm vượt quy chuẩn, trong đó tất cả các tỉnh thành này đều nằm ở miền Bắc. Năm 2019, toàn quốc có 13/63 tỉnh thành có nồng độ PM2.5 trung bình năm vượt quy chuẩn QCVN 05:2013/BTNMT (gồm 11 tỉnh thành tại miền Bắc, và 2 tỉnh thành tại miền Nam).

Năm 2020, miền Bắc có 10/25 tỉnh thành có nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm toàn tỉnh vượt quy chuẩn quốc gia QCVN 05:2013/BTNMT, bao gồm Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Dương, Hà Nội, Thái Bình, Nam Định, Hải Phòng, Hà Nam, Ninh Bình, Vĩnh Phúc. Miền Trung và miền Nam không có tỉnh, thành phố nào có nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm 2020 toàn tỉnh vượt quy chuẩn quốc gia. Tuy nhiên, trên địa bàn các tỉnh Thanh Hóa, Hà Tĩnh, Nghệ An (miền Trung) và TP. Hồ Chí Minh, Bình Dương, Đồng Nai (miền Nam), vẫn có nhiều khu vực địa phương đang chịu ô nhiễm bụi PM2.5. 

Nếu so sánh với nồng độ bụi PM2.5 theo khuyến nghị của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) năm 2021 (5 µg/m3) và năm 2005 (10 µg/m3), nồng độ bụi PM2.5 của tất cả các tỉnh, thành phố trên toàn quốc trong giai đoạn 2019 – 2020 đều vượt nhiều lần các mức khuyến nghị này.

Lần đầu tiên có bức tranh hiện trạng bụi PM2.5 cụ thể của từng quận/huyện tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh

Báo cáo đã xây dựng các bản đồ phân bố nồng độ bụi chi tiết tới cấp quận/huyện/thị xã cho Thủ đô Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. 

Bản đồ phân bố nồng độ bụi PM25 trung bình tại Hà Nội năm 2020

Tại Hà Nội, đây là thành phố đứng thứ 6 trong xếp hạng các tỉnh, thành phố có nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm 2020 cao nhất. Nồng độ bụi trung bình cả hai năm 2019-2020 đều vượt quy chuẩn quốc gia QCVN 05:2013/BTNMT, mặc dù ô nhiễm bụi PM2.5 năm 2020 giảm 16% so với năm 2019. Có sự chênh lệch nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm giữa các quận/huyện, trong đó cao hơn nội thành và thấp hơn ở các huyện ngoại thành (trừ các huyện Gia Lâm, Đông Anh và Thanh Trì). Năm 2020, có 29/30 quận/huyện có nồng độ trung bình năm vượt quy chuẩn quốc gia. Nồng độ bụi PM2.5 có chênh lệch rõ rệt theo mùa, cao hơn từ 11 - tháng 3 và thấp hơn từ tháng 5 - tháng 9.

Bản đồ phân bố nồng độ bụi PM25 trung bình tại TP.HCM năm 2020

Tại TP. Hồ Chí Minh, nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm đứng thứ 11 trong xếp hạng toàn quốc. Nồng độ trung bình năm 2020 của thành phố vẫn thấp hơn giới hạn cho phép của QCVN 05:2013/BTNMT, và giảm 13% so với nồng độ trung bình năm 2019. Năm 2020, nồng độ bụi PM2.5 cao ở phía bắc và thấp ở phía nam của thành phố; và có 12/24 quận/huyện có nồng độ trung bình năm vượt quy chuẩn quốc gia. Nồng độ bụi sự khác biệt theo mùa, cụ thể là cao trong các tháng 11 đến tháng 2 (mùa khô) và thấp trong các tháng 6 đến tháng 10 (mùa mưa).

Các dữ liệu tổng hợp cho thấy giãn cách xã hội do đại dịch COVID-19 đã phần nào giúp cải thiện chất lượng không khí toàn quốc và hai đô thị đặc biệt là Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh.

Đối với đóng góp nguồn thải bụi PM2.5, các nghiên cứu kiểm kê phát thải gần đây cho thấy:

Tại Hà Nội, kết quả kiểm kê cho năm 2018 theo nghiên cứu của GS. TS. Nguyễn Thị Kim Oanh và cộng sự cho thấy khoảng 48,3% lượng PM2.5 đến từ các hoạt động công nghiệp và làng nghề, 21,3% từ giao thông, 20,2% do đốt phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ), 6,6% do đun nấu dân dụng và thương mại, và khoảng 3,6% tổng lượng phát thải PM2.5 tại Hà Nội đến từ các lĩnh vực còn lại (chưa tính đến bụi đường, bụi PM2.5 thứ cấp và một số nguồn khác gồm xây dựng, lò đốt rác, vận tải đường biển quốc tế, hỏa hoạn, đốt hương, nến và vàng mã...).

Tại TP. Hồ Chí Minh, các nghiên cứu đều chỉ ra các nguồn thải bụi PM2.5 chiếm tỉ lệ cao là giao thông và hoạt động công nghiệp. Kết quả kiểm kê năm 2017 theo nghiên cứu của PGS. TS. Hồ Quốc Bằng và cộng sự cho thấy nguồn đường (giao thông) đóng góp 45%, nguồn điểm đóng góp 32%, và nguồn diện đóng góp 23%. Theo kết quả kiểm kê năm 2018, đóng góp chính cho ô nhiễm PM2.5 lần lượt là giao thông đường bộ, hoạt động công nghiệp, đun nấu dân sinh và đun nấu thương mại (tỷ lệ tương ứng là 58,2%, 22,8%, 12,8%).

Xu hướng sử dụng đa nguồn dữ liệu trong giám sát chất lượng không khí

Trước đây, hiện trạng bụi PM2.5 ở Việt Nam được nghiên cứu và công bố trong các báo cáo định kỳ của cơ quan quản lý nhà nước cũng như một số tổ chức xã hội. Tuy nhiên, các báo cáo và nghiên cứu này còn nhiều hạn chế về nguồn dữ liệu và chưa khai thác các nguồn dữ liệu mở (như vệ tinh và các mạng lưới thiết bị cảm biến). Và dữ liệu quan trắc bụi PM2.5 từ mạng lưới quan trắc quốc gia thường không liên tục và không đầy đủ cho 63 tỉnh/thành trên cả nước, ngay cả ở Thủ đô Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. Trong khi đó, một số báo cáo quốc tế đã và đang sử dụng các nguồn dữ liệu mở và chỉ ra tình trạng ô nhiễm bụi PM2.5 đáng báo động tại Việt Nam.

Theo chỉ số hiệu quả môi trường (EPI) năm 2020 của Đại học Yale, phơi nhiễm với ONKK ở Việt Nam xếp hạng 115 trên tổng số 180 quốc gia. Trên bảng xếp hạng IQir/AirVisual, nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm 2020 của Việt Nam theo trọng số dân số cao thứ 21 trong danh sách 106 nước. 

Xu hướng ứng dụng các công nghệ tiên tiến để bổ sung dữ liệu CLKK, đặc biệt từ dữ liệu mở (vệ tinh và các mạng lưới thiết bị cảm biến) đang diễn ra tại nhiều quốc gia phát triển và đang phát triển, ví dụ:

Cục Kiểm soát Ô nhiễm Thái Lan hợp tác với USAID đã xây dựng công cụ Mekong Air Quality Explorer nhằm theo dõi và dự báo chất lượng không khí. Đây là hoạt động do USAID, NASA và Trung tâm Phòng chống Thiên tai châu Á hỗ trợ để khai thác dữ liệu vệ tinh, mô hình và thuật toán học máy, từ đó cung cấp thông tin cho các cơ quan quản lý cấp quốc gia và địa phương trong việc quản lý chất lượng không khí. 

Đài Loan đã xây dựng và duy trì một hệ thống quan trắc CLKK phân cấp, từ giám sát cấp quốc gia đối với giám sát chung, giao thông, khu công nghiệp và vườn quốc gia và các trạm nền; cấp địa phương đối với các khu công nghiệp đặc biệt, cơ sở; sử dụng IoT (Internet Vạn vật) thu thập dữ liệu từ các cảm biến siêu nhỏ; và mạng lưới cảm biến siêu nhỏ bởi các tổ chức phi chính phủ và người dân; kết hợp với giám sát bằng vệ tinh. Tất cả dữ liệu từ các thiết bị và mạng lưới này đều được công bố trên trang web của Cục Bảo vệ Môi trường Đài Loan. 

Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA) đã tích hợp dữ liệu từ trạm quan trắc chính phủ, trạm lưu động, thiết bị cảm biến chi phí thấp và dữ liệu vệ tinh vào bản đồ bụi PM2.5 và đám cháy trên toàn quốc nhằm tăng cường cung cấp thông tin về CLKK để người dân chủ động bảo vệ sức khỏe khỏi ô nhiễm từ các đám cháy, đặc biệt ở các khu vực chưa có trạm quan trắc của chính phủ.  

Dữ liệu và mỗi thiết bị quan trắc đều có những hạn chế và ưu điểm riêng, do đó cần nêu rõ các đặc điểm này khi chia sẻ dữ liệu và thông tin từ dữ liệu. Các mạng lưới quan trắc CLKK mặt đất (bao gồm trạm quan trắc và thiết bị cảm biến) cho biết đặc điểm của bụi ở khu vực nhất định, nhưng không thể đưa ra bức tranh về phân bố không gian hay sự thay đổi theo thời gian (mùa) của nồng độ bụi. Do đó, cần kết hợp nhiều công nghệ trong quan trắc CLKK để làm dày dặn cơ sở dữ liệu CLKK, về cả không gian và thời gian. Việt Nam nên học hỏi và thúc đẩy cách tiếp cận này để đáp ứng nhu cầu quản lý CLKK của Việt Nam và phù hợp với xu thế thế giới. 

Một số khuyến nghị để kiểm soát tình trạng ô nhiễm không khí do bụi PM2.5

Dựa trên kết quả của báo cáo và tham khảo kinh nghiệm quốc tế, nhóm nghiên cứu đã đưa ra các khuyến nghị cụ thể:

Thứ nhất: Ứng dụng tiếp cận đa nguồn và dữ liệu mô hình tính toán từ ảnh vệ tinh trong giám sát CLKK nhằm đưa ra bức tranh về hiện trạng môi trường không khí ở cấp quốc gia, vùng miền và tỉnh, thành. 

Mỗi phương pháp quan trắc (quan trắc bằng thiết bị lấy mẫu, hay bằng vệ tinh, trạm tiêu chuẩn và thiết bị cảm biến) đều có những ưu điểm và hạn chế riêng về chất lượng dữ liệu, độ phủ của thiết bị, chi phí... Báo cáo này đã kết hợp các phương pháp và khai thác dữ liệu đa nguồn để đưa ra phân tích về hiện trạng phân bố nồng độ bụi PM2.5 trên phạm vi toàn quốc, đặc biệt là ở các khu vực thiếu trạm quan trắc tiêu chuẩn và trạm cảm biến. Bản đồ phân bố tính toán từ ảnh vệ tinh cũng đã chỉ ra rõ ràng hơn các vùng, tỉnh, thành phố đang gặp vấn đề về chất lượng không khí, từ đó đặt ưu tiên thực hiện các biện pháp quan trắc và kiểm soát nồng độ bụi PM2.5. 

Kết quả và dữ liệu của báo cáo này sẽ bổ sung dữ liệu và phương pháp cho các báo cáo hiện trạng môi trường không khí quốc gia và cấp tỉnh/ thành phố trực thuộc Trung ương; trong đó cung cấp thông tin hiện trạng để hỗ trợ các tỉnh, thành phố xây dựng Kế hoạch quản lý chất lượng môi trường không khí cấp tỉnh theo Công văn 3051/BTNMT-TCMT, trong đó đưa ra các mục tiêu cụ thể về cải thiện CLKK.

Thứ hai: Xây dựng bản đồ phân bố bụi PM2.5 chi tiết tới từng quận/huyện/thị xã tại các tỉnh, thành phố có ô nhiễm bụi PM2.5. 

Bản đồ phân bố nồng độ bụi PM2.5 tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh trong báo cáo này cho thấy sự khác biệt khá lớn về tình trạng ô nhiễm bụi PM2.5 giữa các khu vực hay quận/huyện/thị xã ngay trong một thành phố. Bên cạnh đó, một số tỉnh, thành phố mặc dù có nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm toàn tỉnh thấp hơn QCVN 05:2013/BTNMT nhưng vẫn có một số khu vực trong các tỉnh, thành phố này có mức ô nhiễm bụi PM2.5 cao như tại TP. Hồ Chí Minh hay Quảng Ninh. Điều này đặt ra yêu cầu cần thiết cho việc xây dựng các bản đồ phân bố không gian nồng độ bụi PM2.5 tới cấp quận/ huyện/ thị xã cho các tỉnh/thành phố có ô nhiễm bụi mịn. Các bản đồ chi tiết này sẽ hỗ trợ các cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và ban/ngành liên quan đưa ra các ưu tiên, mục tiêu cụ thể và giải pháp quản lý CLKK phù hợp với tình hình thực tế của địa phương.

Thứ ba: Đẩy mạnh các nghiên cứu để xác định đóng góp nguồn thải bụi PM2.5 và cho các chất ô nhiễm không khí khác, đặc biệt ở các tỉnh, thành phố đang bị ô nhiễm bụi như kết quả báo cáo nêu ra, từ đó có chính sách phù hợp và hiệu quả trong kiểm soát các nguồn thải chính. Cần kết hợp các công cụ kiểm kê phát thải và các mô hình lan truyền hóa học để xác định được cả lượng phát thải bụi PM2.5 sơ cấp, các tiền chất như NOx, SOx và VOC, và bụi PM2.5 thứ cấp. Phát thải bụi có sự lan truyền trong không khí, lượng phát thải ở một địa phương không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng không khí của địa phương đó mà còn ảnh hưởng đến các địa phương xung quanh.  Do đó, cần tính toán cả sự ảnh hưởng qua lại của phát thải các địa phương trong một khu vực cũng như lượng PM2.5 thứ cấp hình thành trong từng khu vực để đưa ra các biện pháp kiểm soát ô nhiễm phù hợp. 

Thứ tư: Tăng cường mạng lưới trạm quan trắc CLKK tiêu chuẩn của nhà nước trên phạm vi toàn quốc, ưu tiên cho các tỉnh, thành phố có ONKK. Đồng thời, nhà nước cần có cơ chế chia sẻ dữ liệu (theo thời gian thực, dữ liệu lịch sử), bao gồm cả thông tin Đảm bảo/Kiểm soát chất lượng tại các trạm nhằm hỗ trợ các nghiên cứu khoa học và giáo dục - truyền thông về ONKK.

Thứ năm: Thúc đẩy ứng dụng công nghệ trong quan trắc bụi PM2.5 và các chất ô nhiễm không khí khác. 

Các ứng dụng công nghệ (thiết bị cảm biến, kỹ thuật viễn thám) trong quan trắc CLKK đã được sử dụng ở rất nhiều quốc gia cho nhiều mục đích: từ nghiên cứu, giáo dục – truyền thông, phát hiện điểm nóng ONKK, theo dõi phơi nhiễm cá nhân hay bổ sung thông tin quan trắc. Do đó, Việt Nam cần tham khảo kinh nghiệm và xu thế quốc tế để thúc đẩy đổi mới sáng tạo và sự tham gia của người dân và các cơ quan nghiên cứu khoa học trong giám sát CLKK. 

Cơ quan quản lý nhà nước nên đưa ra hướng dẫn về các thiết bị cảm biến và khuyến nghị cho cộng đồng hiểu về các giá trị đo từ các phương pháp khác nhau. Các nhà sản xuất/ vận hành mạng lưới cảm biến nên xây dựng quy trình Đảm bảo/Kiểm soát chất lượng và chia sẻ thông tin này cho các bên sử dụng, bao gồm các thông tin về vị trí quan trắc, phương pháp quan trắc và độ chính xác của thiết bị hoặc hạn chế của phương pháp. Và chúng tôi khuyến nghị nâng cao trách nhiệm giải trình đối với chất lượng dữ liệu và các kết quả, phân tích từ các dữ liệu này.  

Tú Anh

Tags bụi mịn bụi PM2.5 ứng dụng dữ liệu vệ tinh giám sát ô nhiễm