biến đổi khí hậu ô nhiễm không khí và biến đổi khí hậu

Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TPHCM
Khoa Môi Trường

Biến đổi khí hậu
Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Nhóm 8
Vũ Thành
Nguyễn Phú
Nguyễn Thị Kim
Nguyễn Hồng
Đào Quốc


OZONE EPISODES VÀO MÙA HÈ

Theo các phân tích trên cho thấy các điều kiện của tốc độ gió thấp và nhiệt
độ cao nhất theo ngày trên 250C xuất hiện với tần suất ngày càng tăng trong suốt
phần lớn nữa đầu của thế kỷ tiếp theo. Trong nửa sau của thế kỷ hiện tại, những
điều kiện như vậy xuất hiện thường xuyên hơn nhiều vì vậy mùa hè thường trở nên
ấm hơn và đạt gần tới nhiệt độ 400C. Dự đoán của Vương quốc Anh là khí thải giao
thông đô thị gồm NOx và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, những chất đó là tiền
thân của quá trình quang hóa ozone. Điều đó cho thấy sự sụt giảm tương tự như
với PM10 và những xu hướng này lẽ ra phải đối xứng nhau trên khắp Tây Bắc
châu Âu.
Uớc tính về tác động của ozone đối với sức khỏe con người dựa trên giả
định một ngưỡng 50 ppb cho hiệu lực tập trung sự quan sát trong quá trình
ozoneCác phân tích được công bố gần đây nhất ước tính rằng vào năm 1995 có
720 trường hợp tử vong xảy ra trong suốt mùa hè do quá trình ozone gây ra. Con
số dự kiến này sẽ giảm 235 trường hợp tử vong trong mỗi năm vào năm 2010,
nguyên nhân là do giảm lượng khí thải, dự kiến là sẽ dẫn đến một sự suy giảm
nồng độ ozone ở mức cao điểm trong năm 2010 vào khoảng 20% so với giá trị tính

từ năm 1995. Sự giảm bớt những trường hợp tử vong trong những tháng đầu mùa
hè cao hơn đáng kể so với 20% do giảm mất một số hàm lượng liều đáp ứng dưới
50 ppb.
Tóm lại, ảnh hưởng của biến đổi khí hậu làm tăng tần suất và mức độ
nghiêm trọng của điều kiện khí tượng dẫn đến ozone vào mùa hè có thể sẽ bị giảm
bởi những thay đổi trong lượng khí thải ở châu Âu. Điều này cũng làm thay đổi
thay đổi các hình thái tiền đầu tiên trong quá trình của ozone. Trong trường hợp mô
hình được nghiên cứu chi tiết, chúng tôi kết luận rằng tác động của biến đổi khí
hậu ảnh hưởng đến sức khỏe của ozone trong thế kỷ tiếp theo sẽ nhỏ.


NỒNG ĐỘ O3 TRUNG BÌNH
Các tính toán về ảnh hưởng lên sức khỏe của ozone cho thấy không có
ngưỡng nào đáng chú ý đối với nồng độ ozone trung bình. Các phân tích được
công bố gần đây ước tính có 12240 ca tử vong suốt mùa hè năm 1995 do nòng độ
ozone trung bình mà không có bất kỳ ngưỡng tính toán tác động lên sức khỏe nào.
Có nhiều ảnh hưởng sẽ thay đổi nồng độ ozone trung bình trong thế kỷ hiện
này:
- Nồng độ ozone tại các độ thị nhìn chung gia tăng và gần giống với giá trị
tại nông thôn do phát thải NOx do giao thông đô thị giảm.
- Nồng độ ozone cao nhất được dự báo sẽ giảm xuống do giảm nguồn phát
thải.
- Sự ảnh hưởng quan trọng nhất là dự kiến ozone bán cầu Bắc sẽ tăng đáng
kể như đã nêu trên.
Nồng độ ozone trung bình hàng năm ở vị trí quan trắc nông thôn tại Sibton
thuộc Suffolk trong giai đoạn 1990-1995 nồng độ là 26 ppb, nồng độ này thấp hơn
đáng kể so với dự toán tại nước Anh vào năm 1990.
Nồng độ ozone trung bình ở các vị trí xa lại cao hơn tại nguồn phát thải và
nồng độ ozone trung bình hàng năm điển hình được theo dõi tại trạm Strach Vaich
đặt tại Bắc Scốt-land là 34 ppb, kết quả quan trắc khớp với kết quả chạy mô hình.

Sự giống nhau trong nồng độ Ozone ước tính và đo đạc cho phép chúng tôi
sử dụng các kết quả từ mô hình để thực hiện những phép ngoại suy đơn giản các
ảnh hưởng lên sức khỏe do nồng độ ozone trung bình gây ra trong thế kỷ hiện nay.
Các kết quả ngoại suy được trình bày trong bảng 4.22a và b. Những kết quả của
những năm không có số liệu để đưa vào mô hình đều được nội suy.


Bảng 4.22a. Ước tính số lượng các ca nhập viện do bệnh hô hấp và các ca tữ
vong bởi ozone
Năm
1990
2030
2060
2100
Bảng

Ngưỡng giới hạn Số nhập viện do Trường hợp tử
ozone (ppb)
bệnh hô hấp
vong
34.3
10450
12240
39.2
11950
13990
43.5
13250
15520
51.8

15790
18490
4.22b Ước tính số lượng các ca nhập viện do bệnh hô hấp và các ca tữ

vong bởi ozone
Năm
1990
2030
2060
2100

Số nhập viện do hô hấp
10450
11570
12820
14520

Trường hợp tử vong
12240
13550
15010
17000

Nồng độ ozone trung bình được cho là vấn đề quan trọng đối với ảnh hưởng của
biến đổi khí hậu lên ô nhiễm không khí và ảnh hưởng sức khỏe.
HIỆN TƯỢNG NỒNG ĐỘ SO2 VÀ NO2 TĂNG CAO
Các nghiên cứu của chúng ta đã không thể cung cấp các ước tính định lượng
cho các chất gây ô nhiễm nhưng chúng ta có thể làm cho một số nhận xét về chất

lượng . Rất ít lượng NO2 được cho là phát ra trực tiếp vào bầu khí quyển là kết quả
của quá trình đốt ở nhiệt độ cao; phần lớn lượng phát thải NO X ở dạng NO, với
phản ứng hóa học tiếp theo để tạo thành NO2.Theo cơ chế chủ đạo là quá trình oxy
hóa của ozone :
NO + O3 = NO2 + O2 .
Một cơ chế của quá trình oxy hóa khác góp phần hình thành NO 2 và NO
nồng độ rất cao (khoảng trên 1.000 ppb) vì tốc độ phản ứng này phụ thuộc vào
bình phương của nồng độ NO:
NO + NO + O2 = NO2 + NO2
Các ví dụ ' điển hình ' về hiện tượng tăng cao của nồng độ NO 2 vào mùa
đông được cung cấp vào tháng 12 - 1991 tại London. Hiện tượng này dự kiến sẽ trở
nên càng hiếm vì lượng khí thải NOX Anh giảm so với mức cao nhất trong những
năm 1990.
Hiện tượng NO2 tập trung cao trong mùa hè xảy ra khi hiện tượng ozone
quang hóa xảy ra cùng một lúc phân tán như tương đối thấp của khí NO X. Ảnh
hưởng của hiện tượng nồng độ NO 2 tăng cao trong mùa hè dự kiến sẽ giảm trong
10 năm tới là kết quả của cả hai quá trình giảm phát thải NO X trong khu vực đô thị
của Vương quốc Anh và sự suy giảm dự kiến ở nồng độ ozone cao do giảm lượng
khí thải châu Âu. Cùng với một sự gia tăng nhỏ trong tỷ lệ ozon trong mùa hè đó là
giải thích hợp lý để giả định rằng sẽ có một sự suy giảm trong nồng độ NO 2 trong
mùa hè và trong thế kỷ tiếp theo nhưng nó sẽ ít hơn so với sự suy giảm trong mùa
đông.
Hiện tượng nồng độ SO2 tăng cao vào mùa đông có xu hướng được giới hạn
trong khu vực của Vương quốc Anh với việc sử dụng nhiên liệu quan trọng như: sử
dụng than. Việc sử dụng than trong nước có khả năng tiếp tục giảm so với sử dụng
nhiên liệu sạch hơn và điều này, cùng với điều kiện khí tượng dự kiến sẽ dẫn đến
việc hiện tượng này sẽ suy giảm mạnh .


Hiện tượng ô nhiễm SO2 trong mùa hè thường kết hợp với nguồn từ cá nhân,

nhà máy công nghiệp lớn và các nguồn chưa được xem xét ở đây. Tuy nhiên quy
định, nhiên liệu sạch hơn và công nghệ sạch hơn trong ngành công nghiệp như sản
xuất điện là có khả năng dẫn đến việc giảm tần suất và mức độ nghiêm trọng của
loại hình này .


NỒNG ĐỘ NO2 VÀ SO2 TRUNG BÌNH
Nồng độ NO2 trung bình trong nhiều khu vực đô thị sẽ không giảm nhanh
như sự suy giảm dự kiến trong phát thải NOx từ nồng độ NO2 trung bình hàng năm
hiện nay thường bị giới hạn bởi sự có mặt của chất oxy hóa (ozone), ngoài sự có
mặt của NOx. Khí ozone cơ bản cũng được dự báo là sẻ tăng, trong thế kỷ tới, xu
hướng hướng tới là có nhiều quá trình oxy hóa hoàn toàn, và hạn chế sự suy giảm
nồng độ NO2 trung bình.
Nồng độ SO2 trung bình được dự kiến là sẽ giảm do nhu cầu sủ dụng than
trong nước giảm, nhiên liệu và công nghệ sạch được sử dụng nhiều trong các nhà
máy công nghiệp. Biến đổi khí hậu có thể thay đổi tốt hơn, sự phân tán khí SO 2 và
sứa khoe của con người sẽ không còn nguy hiểm , nồng độ SO2 trung bình hàng
năm được dự báo sẽ tiếp tục giảm trong thế kỷ tới.
Summary of effects on health of changes in levels of air pollution caused by
climate change and reductions in pollutant emissions
(Tóm tắt các tác động đối với sức khỏe của những thay đổi trong mức độ ô nhiễm
không khí gây ra bởi biến đổi khí hậu và giảm lượng khí thải gây ô nhiễm)


Dự báo ảnh hưởng sức khỏe được tóm tắt trong bảng 4.23. Có một đợt lạnh giảm
nhẹ gắn liền với thời tiết mùa đông liên quan đến ô nhiễm không khí. Bên cạnh đó
giảm sự phát thải khí, SO2 và NOx. Từ đây chúng ta dự đoán
a) Giảm ô nhiễm không khí sảy ra vào mùa đông
b) Giảm mức độ trung bình của các chất gây ô nhiễm.
Vì không có giả thuyết biết được ngưỡng tác động của các chất gây ô nhiễm

đối với sức khỏe, ảnh hưởng của sự giảm nồng độ môi trường xung quanh có nghĩa
là có khả năng sẽ nồng độ sẽ lớn hơn so với giảm từng đợt trong mùa đông. Điều
này không thể được định lượng do dự đoán trung bình mức độ môi trường xung
quanh và một số không chắc chắn về những ảnh hưởng sức khỏe của cấp thấp SO2
và NO2. Tuy nhiên, có rất ít nghi ngờ rằng tác động sức khỏe của các hạt ô nhiễm
sơ cấp và SO2 sẽ được giảm đáng kể. Tuy nhiên, việc giảm khí NO 2 và do đó tác
động đến sức khỏe do ô nhiễm sẽ ít hơn vì tăng của ozone.


Bảng 4.23 Tóm tắt dự đoán các biến đổi khí hậu tác động ô nhiễm liên quan
đến sức khỏe
Chất gây ô nhiễm

Năm 2020

Năm 2050

Năm 2080

hạt

giảm mạnh

giảm mạnh

giảm mạnh

Ozone (không có sự gia tăng lớn
ngưỡng)
(khoảng 10%)

sự gia tăng lớn
(khoảng 20%)

sự gia tăng lớn
(khoảng 40%)

Ozone (ngưỡng)

tăng nhỏ

tăng nhỏ

tăng nhỏ

Nitrogen dioxide

giảm nhỏ

giảm nhỏ

giảm nhỏ

Sulphur dioxide

giảm mạnh

giảm mạnh

giảm mạnh

Sẽ có sự gia tăng trong những ngày nắng nóng với tốc độ gió thấp, thường
liên quan ozon trong mùa hè. Đây là đối với tăng nồng độ nền của ozone và giảm
phát thải các chất ô nhiễm tiền chất. Từ đó người ta ước tính rằng trong thời gian
ngắn (2010) có ngày ozone sẽ giảm trên 50 ppb, do giảm các chất ô nhiễm sơ cấp.
Các trường hợp tử vong khi tiếp xúc với ozone trên 50 ppb sẽ giảm hai phần ba so
với năm 1995. Trong thời gian dài, định lượng là điều không thể, nhưng chúng tôi
dự đoán ảnh hưởng đến sức khỏe sẽ tăng rất nhỏ (tức là không quá 10%) do tầng
ozone.


Nếu không có ngưỡng giả định được thực hiện cho các ảnh hưởng sức khỏe của
ozon, ảnh hưởng của sự gia tăng mức độ nền trung bình sẽ lớn hơn nhiều so các
tầng. Chúng tôi ước tính, sử dụng 1990 như là một cơ sở, tăng khoảng 10%, 20%
và 40% đối với trường hợp tử vong trong những năm tương ứng 2020, 2050 và
2080. Ảnh hưởng sẽ làm dân số nhập viện vì bệnh đường hô hấp dự kiến có thể sảy
ra.
Khó có khả năng nồng độ của các hạt, SO2 hay NO2 sẽ cao hơn trong mùa hè và
nhiều khả năng là nồng độ thấp hơn thời điểm hiện tại.


4.7.7.Tóm tắt những tác động đến sức khỏe của những thay đổi mức độ ô
nhiễm không khí do biến đổi khí hậu và giảm phát thải khí ô nhiễm.
Dự đoán ảnh hưởng sức khỏe được tóm tắt trong Bảng 4.23. Trong bảng sẽ
giảm trong đợt lạnh thường gắn liền với thời tiết mùa đông giai đoạn ô nhiễm
không khí. Sẽ có giai đoạn giảm phát thải các hạt, khí SO2 và NOX. Từ đây chúng
ta dự báo a) giảm ô nhiễm trong giai đoạn mùa đông và b) giảm mức độ trung
bình của các chất gây ô nhiễm. Vì không có giả định ngưỡng những tác động của
các chất gây ô nhiễm đối với sức khỏe, ảnh hưởng của sự suy giảm nồng độ môi
trường xung quanh có nghĩa là có thể sẽ suy giảm lớn hơn so với việc suy giảm

trong giai đoạn mùa đông. Điều này không thể định lượng do dự đoán không đầy
đủ về môi trường xung quanh và không chắc chắn về những ảnh hưởng sức khỏe
của SO2 và NO2 ở mức độ thâp. Tuy nhiên, có chút nghi ngờ rằng tác động đến
sức khỏe của các hạt và SO2 sẽ giảm đáng kể. Tương đối, việc giảm NO2 và do đó
tác hại đến sức khỏe do ô nhiễm này sẽ ít hơn vì mức độ tăng của tầng ozone.


Bảng 4.23 Tóm tắt các dự báo biến đổi khí hậu liên quan đến ô nhiễm ảnh
hưởng đến sức khỏe
Chất ô nhiễm
Hạt nhỏ
Ozone (không
ngưỡng)
Ozone ( ngưỡng)
NO2
SO2

Năm 2020
Giảm nhiều
Giảm
nhiều
( khoảng 10%)
Giảm ít
Giảm ít
Giảm nhiều

Năm 2050
Giamr nhiều
Giảm
nhiều

( khoảng 20%)
Giảm ít
Giảm ít
Giảm nhiều

Năm 2080
Giảm nhiều
Giảm
nhiều
( khoảng 40%)
Giảm ít
Giảm ít
Giảm nhiều

Sẽ có sự gia tăng trong các giai đoạn những ngày nắng nóng với tốc độ gió
thấp, thường gắn liền vớigiai đoạn ỗn mùa hè. Tăng nồng độ nền của ozone và
giảm phát thải các tiền chất ô nhiễm. Từ đó người ta ước tính rằng trong giai đoạn
ngắn hạn (2010) những ngày với ozone trên 50 ppb sẽ giảm, do giảm các tiền chất
ô nhiễm. Trường hợp gây tử vong do tiếp xúc ozone trên 50 ppb sẽ giảm hai phần
ba giá trị của năm 1995 .Trong dài hạn, xác định số lượng là không thể, nhưng
chúng tôi có dự đoán nhỏ (tức là không quá 10%) tăng ảnh hưởng sức khỏe giai
đoạn ozon.


Nếu không có ngưỡng giả định thực hiện cho các ảnh hưởng của ozon sức khỏe,
ảnh hưởng của sự gia tăng mức độ nền trung bình sẽ lớn hơn nhiều so với nhiều
giai đoạn .Chúng tôi ước tính, sử dụng năm 1990 làm mốc, tăng khoảng 10%, 20%
và 40% cho trường hợp tử vong mang lại trong những năm 2020, 2050 và 2080
tương ứng. Tác dụng tương tự gây nhập viện vì bệnh đường hô hấp cũng có thể
được dự kiến.

Không chắc rằng nồng độ của các hạt, SO2 hay NO2 sẽ cao hơn trong mùa hè và
nhiều khả năng là thấp hơn hiện nay.


NHỮNG NGHI VẤN
Những nghi vấn xoay quanh cả ba khía cạnh trong phân tích này, bao gồm
các kịch bản phát thải, các mô hình khí hậu và đánh giá ảnh hưởng sức khỏe.
Những nghi vấn trong mô hình khí hậu sẽ được quán triệt trong phần dưới của báo
cáo này. Về các ảnh hưởng lên sức khỏe, chúng ta vẫn còn hiểu rất mập mờ về các
mối quan hệ định lượng lượng giữa các chất ô nhiễm không khí và sức khỏe con
người, và về quy mô của các tác động sức khỏe có thể có, đặc biệt là những ảnh
hưởng mãn tính hoặc để lại di chứng do phơi nhiễm lâu dài. Chúng ta biết rất ít về
các thích ứng ngắn-dài hạn có thể thay thế trong cộng đồng. Vì O 3 là chất oxi hóa,
có thể hạn chế các ảnh hưởng của nó bằng cách tăng cường các trạng thái chống
oxi hóa trong cộng đồng, bằng các cách ví dụ như chế độ ăn uống. Các xu thế
chung trong hành lang lây truyền bệnh có thể bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm không khí
cũng sẽ ảnh hướng lên các tác động đến sức khỏe do biến đổi khí hậu gây ra. Ví
dụ, nếu các bệnh liên quan đến hô hấp-tim mạch ngày càng trầm trọng hơn, vì lẽ
đó các nguy cơ được quy về cho cộng đồng có thể liên đới với ô nhiễm không khí.
Mặt khác, nếu nguyên nhân môi trường gây ra bệnh (như hút thuốc, ..) giảm đi,
tầm quan trọng của các tác nhân khác như ô nhiễm không khí sẽ gia tăng. Đối với
mục đích của phần này, các tác động lên sức khỏe được đánh giá do đó nên được
xem như là chưa hoàn thiện và phụ thuộc vào nhiều nghi vấn khác.
Vẫn còn tồn tại nhiều nghi vấn quan ngại trong các kịch bản phát thải đối
với chất ô nhiễm không khí mà chúng ta vẫn còn bàn cãi. Các số liệu trong phát
thải chất ô nhiễm hiện nay có thể được kiểm định tại các quy mô nhất định bằng
các mô hình dự báo và so sánh tương quan với nồng độ thực đo. Các dự án phát
thải trong tương lai dựa trên mức độ hiểu biết về các tác động của chúng ta sẽ ảnh
hưởng đến phát thải trong tương lai. Những dự đoán về hoạt động kinh tế và tác
nhân phát thải đều liên hệ với phát thải tới các mức độ hoạt động. Các vấn đề mới

có thể nảy sinh dựa trên các ảnh hưởng từ các chính sách quốc tế - quốc gia đã và


sẽ được ban hành lên cả hai yếu tố hoạt động và phát thải. Các đánh giá tin cậy
được có thể ra đời trong 10 đến 20 năm tới nhưng những nghi vấn trong các vấn đề
mới phát sinh trong phát thải cũng gia tăng trong tương lai.


NGHIÊN CỨU
Kể từ khi ozone trở thành 1 mối quan tâm đặc biệt, ta cần phải hiểu ảnh
hưởng của nó cả trong ngắn hạn và dài hạn. Một phần người dân hiện đang tiếp
xúc với nồng độ ozone cao hơn mức dự đoán của nước Anh trong tương lai. Tại
Mexico trong những năm 1991 – 1992, trung bình 8 tiếng đồng hồ di chuyển 102
ppb, cao nhất là 212 ppb. Các nghiên cứu về ảnh hưởng sức khỏe trong các quần
thể như vậy cần được tập trung hơn. Ngoài ra, cần phải nghiên cứu trên phạm vi
mô hình toàn cầu, khu vực hay cả Vương Quốc Anh những tác động biến đổi khí
hậu và những thay đổi trong khí thải tiền thân và cả nồng độ ozone trong giai đoạn
thế kỷ tới.