Nghiên cứu ảnh hưởng của hiện tượng nghịch nhiệt đến chất lượng môi trường không khí và sức khỏe cộng đồng tại thành phố Hà Nội giai đoạn 20112015 (Luận văn thạc sĩ)

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA HIỆN TƢỢNG NGHỊCH NHIỆT
ĐẾN CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ SỨC KHỎE
CỘNG ĐỒNG TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI GIAI ĐOẠN 2011 - 2015

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

NGUYỄN THẾ ĐỨC HẠNH

HÀ NỘI, NĂM 2017


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA HIỆN TƢỢNG NGHỊCH NHIỆT
ĐẾN CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ SỨC KHỎE
CỘNG ĐỒNG TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI GIAI ĐOẠN 2011 - 2015

NGUYỄN THẾ ĐỨC HẠNH

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
MÃ SỐ: 60440301
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ THỊ TRINH

HÀ NỘI, NĂM 2017

CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thị Trinh
Cán bộ chấm phản biện 1: TS. Phạm Thị Mai Thảo
Cán bộ chấm phản biện 2: TS. Phạm Đức Phúc

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI
Ngày ... tháng ... năm 20..


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, những nội dung, số liệu, kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày
trong luận văn là hoàn toàn trung thực, của tôi, không vi phạm bất cứ điều gì trong luật
sở hữu trí tuệ và pháp luật Việt Nam. Nếu sai, tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trƣớc
pháp luật.
Một số kết quả trong nghiên cứu này đƣợc sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài nghiên
cứu ứng dụng và phát triển công nghệ của Bộ Tài nguyên Môi trƣờng, mã số TNMT.
2016.04.11: “Nghiên cứu ảnh hƣởng của hiện tƣợng nghịch nhiệt đến chất lƣợng môi
trƣờng không khí tại Thủ đô Hà Nội và một số tỉnh lân cận” (2016 – 2018)

TÁC GIẢ LUẬN VĂN
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Thế Đức Hạnh

i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Tiến
sĩ Lê Thị Trinh, Khoa Môi trƣờng, thuộc Trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng
Hà Nội đã tận tình hƣớng dẫn và truyền đạt cho tôi những kinh nghiệm quý báu,
những lời khuyên cần thiết trong suốt quá trình làm luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS. Trịnh Thị Thủy, ThS. Trịnh Thị
Thắm đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài, đồng thời tôi xin cảm ơn các quý
thầy cô giáo trong khoa Môi Trƣờng, trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà
Nội đã nhiệt tình truyền đạt kiến thức và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt
quá trình học tập và hoàn thành khóa học.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban giám đốc bệnh viện Tai Mũi Họng Trung
ƣơng, Bệnh viện Lão khoa Trung ƣơng, lãnh đạo và các cán bộ, chuyên viên tại Phòng
Kế koạch - Tổng hợp của bệnh viện Tai Mũi Họng Trung ƣơng, Bệnh viện Lão khoa
Trung ƣơng đã tạo điều kiện cung cấp những số liệu cần thiết và giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình nghiên cứu trên địa bàn thành phố Hà Nội.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và ngƣời thân luôn
quan tâm, động viên giúp đỡ để tôi hoàn thành tốt luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2017

Học viên

Nguyễn Thế Đức Hạnh

ii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................... ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................................. v
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................ vi
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................................... vii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................... 1
1.

Đặt vấn đề ................................................................................................................ 1

2.

Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 2

3.

Nội dung nghiên cứu ................................................................................................ 2

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU..................................................................... 3
1.1.

Tổng quan về đối tƣợng nghiên cứu ...................................................................... 3

1.1.1. Hiện tƣợng nghịch nhiệt .................................................................................... 3
1.1.2. Chất lƣợng môi trƣờng không khí tại Hà Nội .................................................... 8
1.1.3. Ảnh hƣởng của chất lƣợng môi trƣờng không khí đến sức khỏe con ngƣời ..... 10
1.2.

Tổng quan về phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................. 13

1.2.1. Lý thuyết về phƣơng pháp thống kê ................................................................ 13
1.2.2. Các ứng dụng thực tế của phƣơng pháp thống kê trong hƣớng nghiên cứu
của đề tài ................................................................................................................... 17
1.3. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về ảnh hƣởng của hiện tƣợng nghịch
nhiệt đến chất lƣợng môi trƣờng không khí và sức khỏe cộng đồng. ............................. 18
1.3.1. Nghiên cứu ngoài nƣớc ................................................................................... 18
1.3.2. Nghiên cứu trong nƣớc ................................................................................... 24

CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, THỜI GIAN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........... 27
2.1.

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 27

2.2.

Thời gian nghiên cứu .......................................................................................... 27

2.3.

Phƣơng pháp nghiên cứu và cách thức thực hiện................................................. 27

2.3.1. Phƣơng pháp nghiên cứu tài liệu ..................................................................... 27
2.3.2. Phƣơng pháp thống kê số liệu ......................................................................... 27
2.3.3. Phƣơng pháp so sánh, phân tích, đánh giá ....................................................... 36
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................... 37
3.1. Đặc điểm, thời điểm và tần suất xuất hiện của hiện tƣợng nghịch nhiệt tại
thành phố Hà Nội trong giai đoạn từ năm 2011 - 2015.................................................. 37

3.1.1. Đặc điểm của hiện tƣợng nghịch nhiệt tại thành phố Hà Nội trong giai đoạn
từ năm 2011 – 2015................................................................................................... 37
iii


3.1.2. Thời điểm, tần suất xuất hiện của hiện tƣợng nghịch nhiệt tại thành phố Hà
Nội trong giai đoạn từ năm 2011 - 2015 .................................................................... 38
3.2.

Đánh giá thống kê của các bộ số liệu trong vấn đề nghiên cứu ............................ 41

3.3. Ảnh hƣởng của hiện tƣợng nghịch nhiệt đến chất lƣợng môi trƣờng không khí
tại thành phố Hà Nội..................................................................................................... 43
3.3.1. Đánh giá diễn biến của chất lƣợng môi trƣờng không khí tại thành phố Hà
Nội trong giai đoạn 2011 - 2015 ................................................................................ 43
3.3.2. Mối liên hệ giữa hiện tƣợng nghịch nhiệt và chất lƣợng môi trƣờng không
khí tại thành phố Hà Nội ........................................................................................... 46
3.3.3. Phân tích hồi quy và tƣơng quan giữa hai bộ số liệu những ngày xuất hiện
nghịch nhiệt và chất lƣợng môi trƣờng không khí...................................................... 51
3.3.4. Đánh giá ảnh hƣởng của hiện tƣợng nghịch nhiệt đến chất lƣợng môi trƣờng
không khí tại thành phố Hà Nội ................................................................................. 53
3.4. Mối liên hệ giữa sự xuất hiện của hiện tƣợng nghịch nhiệt và sức khỏe cộng
đồng ........................................................................................................................... 54
3.4.1. Mối liên hệ giữa sự xuất hiện của hiện tƣợng nghịch nhiệt và số lƣợng bệnh
nhân đến Bệnh viện Lão Khoa Trung ƣơng ............................................................... 54
3.4.2. Mối liên hệ giữa sự xuất hiện của hiện tƣợng nghịch nhiệt và số lƣợng bệnh
nhân đến Bệnh viện Tai Mũi Họng Trung ƣơng ........................................................ 60
3.4.3. Phân tích hồi quy và tƣơng quan giữa hai bộ số liệu những ngày xuất hiện
nghịch nhiệt và số lƣợng bệnh nhân đến khám và điều trị tại các bệnh viện............... 64
3.4.4. Đánh giá mối liên hệ giữa sự xuất hiện của hiện tƣợng nghịch nhiệt và sức

khỏe cộng đồng ......................................................................................................... 67
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................................... 70
1.

Kết luận ................................................................................................................. 70

2.

Kiến nghị ............................................................................................................... 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 72
PHỤ LỤC 1A .................................................................... Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC 1B .................................................................... Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC 1C .................................................................... Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC 2 ....................................................................... Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC 3 ....................................................................... Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC 4 ....................................................................... Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC 5 ....................................................................... Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC 6 ....................................................................... Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC 7 ....................................................................... Error! Bookmark not defined.

iv


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
AQI

Air Quality Index

AIRS

Atmospheric Infrared Sounder

ALRI

Acute lower respiratory

ARDs

Acute respiratory diseases

BC

Black Cacbon

BN

Bệnh nhân

BTNMT

Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng

BV

Bệnh viện

EPA

United States Environmental Protection Agency

HEI

Health Effects Institute

HH-TM

Hô hấp – tim mạch

ÔNKK

Ô nhiễm không khí

QCCP

Quy chuẩn cho phép

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TƢ

Trung ƣơng

WHO

World Health Organization

v

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các nhóm bệnh theo mã ICD-10 sử dụng trong nghiên cứu ........................... 31
Bảng 3.1. Bảng thống kê tần suất xuất hiện hiện tƣợng nghịch nhiệt từ năm 2011-2015 .......... 40
Bảng 3.2. Bảng kiểm định phân phối chuẩn cho các bộ số liệu ...................................... 42
Bảng 3.3. Hàm lƣợng trung bình năm của NOx, SO2, PM10, PM2.5 trong những ngày
xảy ra hiện tƣợng nghịch nhiệt và những ngày bình thƣờng tại thành phố Hà Nội từ
năm 2011-2015 .............................................................................................................. 50
Bảng 3.4. Bảng phân tích hệ số tƣơng quan và hệ số xác định giữa ngày xuất hiện
nghịch nhiệt với các chỉ tiêu về chất lƣợng môi trƣờng không khí tại thủ đô Hà Nội...... 52
Bảng 3.5. Bảng thống kê tổng số lƣợng bệnh nhân của bệnh viện Lão Khoa Trung
ƣơng từ năm 2011 đến năm 2015 ................................................................................... 55
Bảng 3.6. Bảng thống kê số lƣợng bệnh nhân trung bình năm đến khám và điều trị tại
BV Lão Khoa TƢ trong khoảng thời gian có nghịch nhiệt và ngày bình thƣờng ............ 59
Bảng 3.7. Bảng thống kê tổng số lƣợng bệnh nhân của bệnh viện Tai Mũi Họng Trung
ƣơng từ năm 2011 đến năm 2015 ................................................................................... 61
Bảng 3.8. Bảng thống kê số lƣợng bệnh nhân trung bình năm đến khám và điều trị tại
BV Tai Mũi Họng TƢ trong khoảng thời gian có nghịch nhiệt và ngày bình thƣờng ..... 62
Bảng 3.9. Bảng phân tích tƣơng quan giữa ngày xuất hiện nghịch nhiệt và số lƣợng
bệnh nhân đến khám và điều trị tại Hà Nội trong giai đoạn 2011-2015 .......................... 66
Bảng 3.10. So sánh kết quả nghiên cứu của luận văn với các nghiên cứu trong và ngoài
nƣớc về cùng vấn đề nghiên cứu .................................................................................... 68

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hiện tƣợng nghịch nhiệt bức xạ ....................................................................... 4
Hình 1.2. Hiện tƣợng nghịch nhiệt bình lƣu .................................................................... 5

Hình 1.3. Hiện tƣợng nghịch nhiệt lắng chìm .................................................................. 6
Hình 1.4. Diễn biến chỉ số chất lƣợng không khí AQI ở 4 trạm quan trắc tự động, liên
tục giai đoạn 2011 – 2015 ............................................................................................... 9
Hình 1.5. Các yếu tố cơ bản khi phân tích vấn đề sức khỏe của con ngƣời .................... 10
Hình 1.6. Đƣờng cong phân phối chuẩn ........................................................................ 15
Hình 1.7. So sánh nồng độ trung bình NO2, PM2.5 trong thời điểm xuất hiện hiện tƣợng
nghịch nhiệt và ngày bình thƣờng trong giai đoạn 2003-2007 tại thành phố Hamilton,
Canada ........................................................................................................................... 20
Hình 1.8. Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng BC và PM2.5 trung bình ngày với cƣờng độ
nghịch nhiệt tại Chile ..................................................................................................... 21
Hình 1.9. Số ngày xuất hiện hiện tƣợng nghịch nhiệt trong từng tháng tƣơng ứng với
độ dày của nó tại Muscat, Oman trong năm 2003........................................................... 23
Hình 1.10. Số ca cấp cứu hằng ngày trung bình theo tháng tại bệnh viện hoàng gia
Oman năm 2003 ............................................................................................................ 23
Hình 2.1. Sơ đồ mô tả tiêu chí, cách thức thực hiện xây dựng bộ cơ sở dữ liệu phục vụ
nghiên cứu ..................................................................................................................... 28
Hình 2.2. Cách thu thập số liệu tại trang .....29
Hình 2.3. Kết quả xác định nghịch nhiệt tại thời điểm 00Z ngày 03/01/2011 ................. 29
Hình 3.1. Giản đồ thiên khí 00Z ngày 28/01/2011 và ngày 07/03/2015 .......................... 38
Hình 3.2. Giản đồ thiên khí 00Z ngày 10/05/2011 và ngày 06/09/2015 .......................... 38
Hình 3.3. Số ngày xuất hiện nghịch nhiệt trong từng tháng từ năm 2011 – 2015 tại
thành phố Hà Nội........................................................................................................... 39
Hình 3.4. Số ngày trung bình xuất hiện nghịch nhiệt từ năm 2011 – 2015 ...................... 40
Hình 3.5. Biểu đồ thể hiện tần suất phân phối của các bộ số liệu từ năm 2011 - 2015 .... 43
Hình 3.6. Diễn biến nồng độ bụi PM10 và PM2.5 trung bình năm tại trạm quan trắc tự
động Nguyễn Văn Cừ, liên tục trong giai đoạn 2011-2015 ............................................. 44

vii

Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn full