Nghiên cứu sử dụng mô hình airq đánh giá tác động của chất lượng môi trường không khí đến sức khỏe, thử nghiệm tại thành phố hà nội

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MÔ HÌNH AIRQ+ ĐÁNH GIÁ TÁC
ĐỘNG CỦA CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ĐẾN
SỨC KHỎE, THỬ NGHIỆM TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

NGÔ THU HƯƠNG

HÀ NỘI, NĂM 2018


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

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MÔ HÌNH AIRQ+ ĐÁNH GIÁ TÁC
ĐỘNG CỦA CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ĐẾN
SỨC KHỎE, THỬ NGHIỆM TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

NGÔ THU HƯƠNG
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 8440301
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. LÊ THỊ TRINH

HÀ NỘI, NĂM 2018

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hướng dẫn chính: PGS.TS. Lê Thị Trinh
Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Thị Hà
Cán bộ chấm phản biện 2: TS. Phạm Thị Mai Thảo

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày 04 tháng 10 năm 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung
thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

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

Ngô Thu Hương


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến
PGS.TS. Lê Thị Trinh, Khoa Môi trường, thuộc Trường Đại học Tài nguyên và Môi
trường Hà Nội đã tận tình hướng 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 TS. Trịnh Thị Thủy 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 trường, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường 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
ương, Bệnh viện Lão khoa Trung ương, lãnh đạo và các cán bộ, chuyên viên tại Phòng
Kế koạch - Tổng hợp của bệnh viện Tai Mũi Họng Trung ương, bệnh viện Lão khoa
Trung ương đã tạo điều kiện cung cấp những số liệu cần thiết và giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình thu thập số liệu trên địa bàn thành phố Hà Nội.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và người 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 15 tháng 10 năm 2018
Học viên

Ngô Thu Hương


MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................... i
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ ii
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................ iii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
1. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu....................................................................................... 2
3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ................................................... 3
1.1. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu ........................................................... 3
1.1.1. Chất lượng môi trường không khí ........................................................ 3
1.1.2. Ảnh hưởng của chất lượng môi trường không khí đến sức khỏe con
người ............................................................................................................. 13
1.1.3. Các nghiên cứu về tác động của chất lượng môi trường không khí đến

sức khỏe ........................................................................................................ 23
1.2. Tổng quan về mô hình AirQ+ ................................................................... 25
1.2.1. Giới thiệu mô hình AirQ+ ................................................................ 25
1.2.2. Số liệu đầu vào ................................................................................. 26
1.2.3. Các bước chạy mô hình .................................................................... 28
1.2.4. Các nghiên cứu về việc ứng dụng mô hình AirQ+ .......................... 29
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU .................................................................................................................... 33
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................. 33
2.2. Thời gian nghiên cứu ................................................................................ 33
2.3. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 33
2.3.1. Phương pháp thống kê ........................................................................ 33
2.3.2. Phương pháp so sánh, phân tích, đánh giá .......................................... 37
2.3.3. Phương pháp sử dụng mô hình AirQ+ ................................................ 38
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................... 42


3.1. Số liệu đầu vào cho mô hình AirQ+ ......................................................... 42
3.1.1. Bộ số liệu ............................................................................................ 42
3.1.2. Đánh giá thống kê bộ số liệu sử dụng trong nghiên cứu .................... 42
3.1.3. Đánh giá chung diễn biến chất lượng môi trường không khí ............. 44
3.1.4. Đánh giá chung về số liệu bệnh nhân nhập viện tại hai bệnh viện sử
dụng trong nghiên cứu .................................................................................. 47
3.2. Nghiên cứu ứng dụng mô hình AirQ+ cho điều kiện thành phố Hà Nội.. 49
3.2.1. Phân tích hồi quy tương quan giữa số liệu về chất lượng môi trường
không khí với 02 nhóm bệnh hô hấp và tim mạch........................................ 50
3.2.2. Đề xuất ứng dụng mô hình AirQ+ để đánh giá tác động của chất lượng
môi trường không khí đến sức khỏe. ............................................................ 54
3.3. Kết quả chạy thử nghiệm mô hình AirQ+ để đánh giá tác động của chất
lượng môi trường không khí đến sức khỏe tại thành phố Hà Nội. .................. 56

3.3.1. Kịch bản 1: Sử dụng giá trị giới hạn chất lượng không khí theo WHO
AQG – Hướng dẫn về chất lượng không khí của WHO............................... 56
3.3.2. Kịch bản 2: Sử dụng giá trị giới hạn chất lượng không khí theo QCVN
05:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí
xung quanh. ................................................................................................... 64
3.3.3. Xét tác động của ô nhiễm NO2 với bệnh hô hấp đối với người dân sinh
sống tại thành phố Hà Nội giai đoạn 2011 – 2015. ...................................... 73
3.4. Tổng hợp kết quả chạy thử nghiệm mô hình AirQ+ tại thành phố Hà Nội.
.......................................................................................................................... 77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 80
Kết luận ............................................................................................................... 80
Kiến nghị ............................................................................................................. 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 82
PHỤ LỤC ............................................................... Error! Bookmark not defined.


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ALRI

Acute lower respiratory infection (Viêm nhiễm cấp tính đường hô
hấp dưới cấp)

AQI

Air Quality Index (Chỉ số chất lượng không khí)

BV

Bệnh viện

CI

Confidence interval (Khoảng tin cậy)

CM

Cardiovascular mortality (Tử vong do tim mạch)

COPD

Chronic obstructive pulmonary disease (Bệnh phổi tắc nghẽn mãn
tính)

DALYs

Disability-adjusted life years (Số năm sống điều chỉnh theo mức độ
bệnh tật)

GBD

Global Burden of Disease (Dự án nghiên cứu gánh nặng bệnh tật
toàn cầu)

HACOPD Hospital admissions for chronic obstructive pulmonary diseases
(Nhập viện do bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính)
ICD 10

International Classification of Diseases version 10 (Phân loại quốc tế
về bệnh tật)

IHME

Institute for Health Metrics and Evaluation (Viện đánh giá và nghiên
cứu y tế)

IT

Interim Target (Mục tiêu tạm thời của Tổ chức y tế thế giới)

MI

Myocardial infarction (Bệnh nhồi máu cơ tim)

QCCP

Quy chuẩn cho phép

QCVN

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia của Việt Nam

RR

Relative Risk (Nguy cơ tương đối)

TƯ

Trung ương

WHO

World Health Organization (Tổ chức y tế thế giới)

YLL

Years of life lost due to premature mortality (Số năm sống mất đi do
tử vong sớm)
i


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Ảnh hưởng của chất ô nhiễm đến sức khỏe con người ...................... 16
Bảng 1.2: Số tử vong sớm do phơi nhiễm ngắn hạn với PM2.5 với nhóm người
trên 30 tuổi trong tháng 3 năm 2013 - tháng 3 năm 2016. .................................. 31
Bảng 2.1: Số liệu dân số thành phố Hà Nội giai đoạn 2011 – 2017 ................... 38
Bảng 2.2: Số liệu trung bình năm dựa vào số liệu quan trắc .............................. 38
Bảng 2.3: Giá trị giới hạn các thông số ............................................................... 39
Bảng 2.4: Bảng nguy cơ tương đối theo WHO ................................................... 40
Bảng 2.5: Tỷ suất mắc bệnh (tính trên 100.000 dân) .......................................... 40
Bảng 3.1: Bảng kiểm định phân phối chuẩn cho các bộ số liệu ......................... 43
Bảng 3.2: Thống kê số lượng bệnh nhân nhập viện do hô hấp ........................... 48
Bảng 3.3: Thống kê số lượng bệnh nhân nhập viện do tim mạch....................... 49
Bảng 3.4: Bảng phân tích tương quan giữa nồng độ PM2.5, NO2 và số lượng bệnh
nhân nhập viện tại 02 bệnh viện của Hà Nội trong giai đoạn 2011-2017........... 50
Bảng 3.5: Kết quả chạy mô hình xét tác động của ô nhiễm PM2.5 với nhóm bệnh
hô hấp theo AQG................................................................................................. 56
Bảng 3.6: Kết quả chạy mô hình xét tác động của ô nhiễm PM2.5 với bệnh tim
mạch theo AQG ................................................................................................... 61
Bảng 3.7: Kết quả chạy mô hình xét tác động của ô nhiễm PM2.5 với nhóm bệnh
hô hấp theo QCVN 05:2013/BTNMT ................................................................ 65

Bảng 3.8: Kết quả chạy mô hình xét tác động của ô nhiễm PM2.5 với bệnh tim
mạch theo QCVN 05:2013/BTNMT................................................................... 69
Bảng 3.9: Kết quả chạy mô hình xét tác động của ô nhiễm NO2 với bệnh ........ 74
Bảng 3.10: Tỷ lệ phần trăm ước tính mắc bệnh khi phơi nhiễm ngắn hạn PM2.5;
NO2 của người dân thành phố Hà Nội giai đoạn 2011 – 2017. .......................... 77
Bảng 3.11: Số bệnh nhân ước tính mắc bệnh do phơi nhiễm ngắn hạn PM2.5;
NO2 trên tổng số người mắc bệnh tại thành phố Hà Nội giai đoạn .................... 77
Bảng 3.12: Ước tính mắc bệnh (tính trên 100.000 dân) khi phơi nhiễm ngắn hạn
PM2.5; NO2 của người dân thành phố Hà Nội giai đoạn ..................................... 78
ii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Nồng độ trung bình hàng năm của PM2.5 theo khu vực năm 2016 ....... 3
Hình 1.2: Xu hướng nồng độ trung bình hàng năm của PM2.5 tại 10 quốc gia
đông dân nhất cộng với Liên minh châu Âu, 2010–2016. .................................... 5
Hình 1.3: Nồng độ O3 trung bình theo mùa năm 2016 ......................................... 6
Hình 1.4: Xếp hạng toàn cầu các yếu tố rủi ro theo tổng số tử vong từ tất cả
nguyên nhân cho mọi lứa tuổi và cả hai giới tính trong năm 2016....................... 8
Hình 1.5: Phân bố PM2.5 trên tại Việt Nam năm 2016 ........................................ 10
Hình 1.6: Diễn biến nồng độ bụi PM2,5 trung bình năm tại một số trạm quan trắc
tự động, liên tục ................................................................................................... 11
Hình 1.7: Thống kê số ngày có nồng độ PM10 và PM2.5 trung bình 24h không đạt
QCVN 05:2013/BTNMT ở các trạm chịu ảnh hưởng của giao thông đô thị giai
đoạn 2012 – 2016 ................................................................................................ 11
Hình 1.8: Diễn biến nồng độ bụi theo các tháng giai đoạn 2012 – 2016 tại trạm
Nguyễn Văn Cừ, Hà Nội ..................................................................................... 12
Hình 1.9: Diễn biến nồng độ các loại bụi PM10, PM2,5 trong ngày tại trạm
Nguyễn Văn Cừ năm 2015 .................................................................................. 13
Hình 1.10: Tỷ lệ phần trăm số người chết do các nguy cơ trên toàn thế giới năm

2013 ..................................................................................................................... 14
Hình 1.11: Số ca tử vong do ảnh hưởng của ô nhiễm không khí trong nhà và
ngoài trời năm 2016 ............................................................................................ 15
Hình 1.12: Số người chết do ảnh hưởng của ô nhiễm không khí theo vùng năm
2016 ..................................................................................................................... 15
Hình 1.13: Tử vong do bệnh tật liên quan đến ô nhiễm không khí năm 2016 ... 17
Hình 1.14: Số người và tỷ lệ phần trăm dân số tiếp xúc với ô nhiễm không khí
gia đình từ đốt nhiên liệu rắn ở các quốc gia có dân số trên 50 triệu và sử dụng ít
nhất 10% nhiên liệu rắn trong năm 2016 ............................................................ 19
Hình 1.15: Tổng số tử vong do phơi nhiễm PM2.5 theo nhóm tuổi trên thế giới
năm 2013 ............................................................................................................. 21
Hình 1.16: Các bước chạy mô hình..................................................................... 29
Hình 3.1: Biểu đồ thể hiện tần suất phân phối của các bộ số liệu năm .............. 44
2011-2017............................................................................................................ 44
a) Bệnh nhân mắc hô hấp
b) Bệnh nhân tim mạch ......................... 44
iii


c) Nồng độ PM2.5
d) Nồng độ NO2 .................................... 44
Hình 3.2: Diễn biến nồng độ PM2.5 trung bình năm giai đoạn 2011 - 2017 ....... 45
Hình 3.3: Thống kê số ngày có nồng độ PM2.5 trung bình 24h không đạt QCVN
05:2013/BTNMT giai đoạn 2011 – 2017 ............................................................ 45
Hình 3.4: Diễn biến trung bình nồng độ PM2.5 theo các tháng ........................... 46
giai đoạn 2011 – 2017 tại Hà Nội ....................................................................... 46
Hình 3.5: Diễn biến nồng độ NO2 trung bình năm giai đoạn 2011 – 2015 ......... 47
Hình 3.6: Mô hình hồi quy tuyến tính đơn giữa hàm lượng PM2.5, NO2 và số
lượng bệnh nhân điều trị do bệnh hô hấp và tim mạch tại 02 bệnh viện ............ 53
Hình 3.7: Đề xuất ứng mô hình AirQ+ và nguyên tắc hoạt động ....................... 54

Hình 3.8: Các bước chạy mô hình AirQ+ ........................................................... 55
Hình 3.9: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2011 theo AQG ........................................................................................... 57
Hình 3.10: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2012 theo AQG ........................................................................................... 57
Hình 3.11: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2013 theo AQG ........................................................................................... 58
Hình 3.12: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2014 theo AQG ........................................................................................... 58
Hình 3.13: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2015 theo AQG ........................................................................................... 59
Hình 3.14: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2016 theo AQG ........................................................................................... 60
Hình 3.15: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2017 theo AQG ........................................................................................... 60
Hình 3.16: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch
năm 2011 theo AQG ........................................................................................... 61
Hình 3.17: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch
năm 2012 theo AQG ........................................................................................... 62
Hình 3.18: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch
năm 2013 theo AQG ........................................................................................... 62
Hình 3.19: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch
năm 2014 theo AQG ........................................................................................... 63

iv


Hình 3.20: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch
năm 2015 theo AQG ........................................................................................... 63
Hình 3.21: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch

năm 2016 theo AQG ........................................................................................... 64
Hình 3.22: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch
năm 2017 theo AQG ........................................................................................... 64
Hình 3.23: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2011 theo QCVN ......................................................................................... 66
Hình 3.24: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2012 theo QCVN ......................................................................................... 66
Hình 3.25: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2013 theo QCVN ......................................................................................... 67
Hình 3.26: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2014 theo QCVN ......................................................................................... 67
Hình 3.27: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2015 theo QCVN ......................................................................................... 68
Hình 3.28: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2016 theo QCVN ......................................................................................... 68
Hình 3.29: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2017 theo QCVN ......................................................................................... 69
Hình 3.30: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch
năm 2011 theo QCVN ......................................................................................... 70
Hình 3.31: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch
năm 2012 theo QCVN ......................................................................................... 70
Hình 3.32: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch
năm 2013 theo QCVN ......................................................................................... 71
Hình 3.33: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch
năm 2014 theo QCVN ......................................................................................... 71
Hình 3.34: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch
năm 2015 theo QCVN ......................................................................................... 72
Hình 3.35: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch
năm 2016 theo QCVN ......................................................................................... 72
Hình 3.36: Mối liên hệ giữa nồng độ PM2.5 và số trường hợp mắc bệnh tim mạch

năm 2017 theo QCVN ......................................................................................... 73
v


Hình 3.37: Mối liên hệ giữa nồng độ NO2 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2011 ............................................................................................................. 74
Hình 3.38: Mối liên hệ giữa nồng độ NO2 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2012 ............................................................................................................. 75
Hình 3.39: Mối liên hệ giữa nồng độ NO2 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2013 ............................................................................................................. 75
Hình 3.40: Mối liên hệ giữa nồng độ NO2 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2014 ............................................................................................................. 76
Hình 3.41: Mối liên hệ giữa nồng độ NO2 và số trường hợp mắc bệnh hô hấp
năm 2015 ............................................................................................................. 76

vi


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm môi trường không khí nói riêng
đang đặt ra rất nhiều thách thức đối với quá trình phát triển của các quốc gia trên
thế giới, trong đó có Việt Nam. Theo báo cáo Environmental Performance Index
– EPI 2018 do Trung tâm nghiên cứu thuộc đại học Yale và đại học Columbia
của Hoa Kỳ cùng với Liên hiệp Châu Âu thực hiện, chỉ số năng lực quản lý môi
trường (EPI) của Việt Nam được 46,96 điểm, đứng thứ 132 trong số 180 nước
được đánh giá về chỉ số EPI chung [1].
Ô nhiễm môi trường không khí đang là vấn đề rất được quan tâm do các
biểu hiện và ảnh hưởng của nó ngày một rõ rệt. Có thể thấy rõ nhất biểu hiện
của ô nhiễm không khí tại các thành phố lớn của cả nước, đặc biệt là Hà Nội và

Thành phố Hồ Chí Minh. Chỉ số chất lượng không khí AQI vẫn duy trì ở mức
tương đối cao, điển hình như ở Hà Nội số ngày có AQI ở mức kém (AQI = 101
÷ 200) giai đoạn từ 2010 - 2013 chiếm tới 40 - 60% tổng số ngày quan trắc trong
năm và có những ngày chất lượng không khí suy giảm đến ngưỡng xấu (AQI =
201 ÷ 300) và nguy hại (AQI>300) [2].
Ô nhiễm không khí không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng môi trường sống
mà còn tác động trực tiếp đến sức khỏe con người. Theo dữ liệu của Tổ chức Y
tế thế giới, năm 2016 trên thế giới có khoảng 4.2 triệu ca tử vong liên quan đến
ô nhiễm không khí ngoài trời. Tại Hà Nội, trong năm 2016 có hơn 60.000 ca tử
vong do bệnh tim, đột quỵ, ung thư phổi, phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD) có
liên quan đến ô nhiễm không khí [3]. Theo khuyến cáo của WHO, ô nhiễm
không khí gây nên các bệnh như hen, rối loạn phát triển thần kinh trẻ nhỏ; bệnh
tim, đột quỵ, tắc nghẽn phổi mãn tính và ung thư ở người lớn. Ngoài ra, việc tiếp
xúc với không khí ô nhiễm có thể dẫn đến một số triệu chứng kích ứng về mắt,
họng và mũi. Dù đã có các tác động rất rõ nhưng hiện nay chưa có nhiều nghiên
cứu về ảnh hưởng của chất lượng môi trường không khí đến sức khỏe được thực
1


hiện. Vì vậy, việc đánh giá tác động của ô nhiễm không khí đến sức khỏe là vô
cùng cần thiết.
Mô hình AirQ+ là mô hình được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đưa ra để
đánh giá tác động của chất lượng môi trường không khí đến sức khỏe con người
(như định lượng các ảnh hưởng sức khỏe của việc tiếp xúc với ô nhiễm không
khí bao gồm cả ước tính giảm tuổi thọ). Mô hình này mới được sử dụng chủ yếu
ở các nước châu Âu và một số nước châu Á như Nhật Bản, Hàn Quốc,…nhưng
chưa được áp dụng tại Việt Nam. Vì vậy, tôi lựa chọn thực hiện đề tài “Nghiên
cứu sử dụng mô hình AirQ+ đánh giá tác động của chất lượng môi trường không
khí đến sức khỏe, thử nghiệm tại thành phố Hà Nội”.
2. Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu ứng dụng mô hình AirQ+ để đánh giá các nguy cơ tiềm ẩn
đối với sức khoẻ do việc tiếp xúc với các tác nhân ô nhiễm không khí.
- Thử nghiệm sử dụng mô hình AirQ+ để đánh giá tác động của ô nhiễm
không khí đến sức khỏe con người tại thành phố Hà Nội.
3. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Thu thập số liệu quan trắc chất lượng môi trường không khí
của các trạm quan trắc môi trường không khí tự động và số liệu khám bệnh ở
một số bệnh viện tại thành phố Hà Nội giai đoạn gần đây.
Nội dung 2: Đánh giá dữ liệu thu thập và nghiên cứu ứng dụng mô hình
AirQ+ trong điều kiện của Việt Nam.
Nội dung 3: Nghiên cứu sử dụng mô hình AirQ+ áp dụng cho địa bàn thành
phố Hà Nội

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu
1.1.1. Chất lượng môi trường không khí
a) Trên thế giới
Các số liệu quan trắc chất lượng môi trường không khí trong thời gian qua
đã cho thấy tình trạng ô nhiễm không khí (không chỉ không khí xung quanh mà
cả không khí trong nhà) ở nhiều khu vực đô thị lớn trên thế giới đang diễn ra rất
nghiêm trọng. Hiện nay, đặc biệt ở một số thành phố ở các nước đang phát triển,
ô nhiễm không khí đang đặt ra rất nhiều thách thức lớn trong quá trình phát triển
của các nước đó.
Vấn đề về chất lượng môi trường không khí xung quanh được chú trọng,
đặc biệt tại các thành phố lớn với mật độ dân cư đông đúc.
Ở châu Âu, mức PM10 đã giảm vào cuối thế kỷ trước đã có xu hướng tăng
trở lại, điều này có thể được giải thích một phần bởi điều kiện khí hậu thay đổi.

Mặc dù các thành phố lớn ở châu Á đã giảm nhẹ mức PM10 trong vài thập kỷ
qua, PM (PM10 và PM2.5) vẫn là chất ô nhiễm không khí chính ở châu Á. Nhiều
thành phố lớn ở châu Mỹ Latinh, cũng như thành phố Mexico, cũng có nồng độ
bụi cao [4].

Hình 1.1: Nồng độ trung bình hàng năm của PM2.5 theo khu vực năm 2016
Nguồn: World Health Organization [5]
3


Theo thống kê, khoảng 95% dân số thế giới sống ở những khu vực vượt
quá Hướng dẫn của WHO cho PM2.5, 58% dân số toàn cầu sống ở những khu
vực có nồng độ PM2.5 cao hơn Mục tiêu Tạm thời của WHO 1 (IT-1, 35 µg/m3);
69% sống ở các khu vực vượt quá IT-2 (25 µg/m3) và 85% sống ở các khu vực
vượt quá IT-3 (15 µg/m3). Nồng độ PM2.5 trung bình hàng năm cao nhất trong
năm 2016 là ở các nước ở Bắc Phi (ví dụ: Niger ở 204 µg/m3 và Ai Cập ở 126
µg/m3), Tây Phi (ví dụ, Cameroon ở 140 µg/m3 và Nigeria ở 122 µg/m3), và ở
Trung Đông (ví dụ, Saudi Arabia ở 188 µg/m3 và Qatar ở mức 148 µg/m3) [6].
Khu vực Nam Á là nơi phát thải khí đốt từ nhiều nguồn, bao gồm sử dụng
nhiên liệu rắn trong nhà, hoạt động của các nhà máy điện chạy bằng than, đốt
nông nghiệp và đốt khác, các nguồn liên quan đến giao thông công nghiệp.
Nồng độ PM2.5 trung bình hàng năm là 101 µg/m3 ở Bangladesh, 78 µg/m3 ở
Nepal và 76 µg/m3 ở cả Ấn Độ và Pakistan. Nồng độ trung bình năm tại Trung
Quốc là 56 µg/m3. Ước tính nồng độ PM2.5 trung bình năm thấp nhất (≤ 8 µg/m3)
ở Úc, Brunei, Canada, Estonia, Phần Lan, Greenland, Iceland, New Zealand,
Thụy Điển và một số quốc gia đảo Pacific [6].
Phơi nhiễm ô nhiễm không khí của Trung Quốc đã ổn định và thậm chí bắt
đầu giảm nhẹ; Ngược lại, Pakistan, Bangladesh và Ấn Độ đã trải qua mức độ ô
nhiễm không khí tăng cao nhất kể từ năm 2010 [6].

4


Hình 1.2: Xu hướng nồng độ trung bình hàng năm của PM2.5 tại 10 quốc gia
đông dân nhất cộng với Liên minh châu Âu, 2010–2016.
Nguồn: The Institute for Health Metrics and Evaluation, 2018
Pakistan, Bangladesh và Ấn Độ đã trải qua mức độ ô nhiễm không khí tăng
cao nhất kể từ năm 2010 và hiện nay có nồng độ PM2.5 duy trì cao nhất trong số
các quốc gia được xét đến. Bụi sa mạc Sahara diễn ra hàng năm ảnh hưởng đến
nồng độ PM2.5 tại Bắc Phi, ngoài ra diễn biến gió bất thường vào năm 2015 và
2016 đã dẫn sự gia tăng nồng độ PM2.5 tại các khu vực đông dân ở Tây Phi. Đặc
biệt Nigeria đã thấy sự gia tăng đáng kể nồng độ PM2.5. Nguyên nhân là do cơn
bão bụi lớn vào cuối năm 2015 và đầu năm 2016. Mức độ tập trung ở các quốc
gia đông dân khác (Nga, Indonesia, Nhật Bản, Brazil và Hoa Kỳ, cũng như Liên
minh châu Âu) đã giảm từ năm 1990, ngoại trừ Hoa Kỳ, vẫn cao hơn giá trị
Hướng dẫn của WHO [6].
Nồng độ trung bình NO2 nói chung không giảm, ngoại trừ ở Hoa Kỳ. Vì
nguồn chính phát thải ra NO2 liên quan đến giao thông, mà số lượng xe hoạt
động ngày càng lớn. Nồng độ NO2 tại châu Á có xu hướng tăng. Nồng độ O3
cũng không có xu hướng giảm. Nồng độ O3 tăng đã được ghi nhận cho các thành
5


phố Bắc Mỹ và châu Âu, và nồng độ vượt quá giá trị hướng dẫn của WHO đã
được chỉ ra tại các thành phố ở Mexico, Mỹ Latin, Châu Phi, Úc và Châu Âu
[4].
Hình 1.3 cho thấy, nồng độ trung bình O3 theo mùa thường thay đổi ít hơn
trên toàn thế giới so với PM2.5. Nồng độ O3 tương đối cao hơn ở Hoa Kỳ, Tây và
Trung châu Phi, và Địa Trung Hải, Trung Đông, Nam Á và Trung Quốc. Trên
toàn cầu, nồng độ O3 tăng lên, kết hợp các yếu tố bao gồm tăng phát thải tiền

chất O3 (như NO) cùng với nhiệt độ ấm hơn, đặc biệt là ở vĩ độ trung bình ở các
nền kinh tế đang phát triển nhanh [6].

Hình 1.3: Nồng độ O3 trung bình theo mùa năm 2016
Nguồn: The Institute for Health Metrics and Evaluation, 2018
Một trong những xu hướng được dự đoán dẫn đến mức độ ô nhiễm không
khí ngày càng tăng là do tỷ lệ đô thị hóa cao ở các nước mà phần lớn dân số có
thu nhập thấp. Người ta kỳ vọng rằng sự tăng trưởng nhanh chóng ở các thành
phố kết hợp với các giải pháp tiên tiến sẽ làm giảm thiểu các tác động đến với
môi trường không khí [4].
6


Trong một bài đánh giá được tạp chí Atmospheric Environment công bố,
tìm thấy mối liên hệ cho thấy người đi bộ ở các thành phố châu Á bị phơi nhiễm
tới 1,6 lần - mức hạt mịn cao hơn so với những người ở các thành phố châu Âu
và châu Mỹ. Những người lái xe ở châu Á bị ô nhiễm nhiều gấp 9 lần so với
người châu Âu và người Mỹ, trong khi mức BC cao gấp 7 lần so với người
Mỹ. Nghiên cứu báo cáo rằng ở Hồng Kông, mức độ hạt siêu mịn cao gấp bốn
lần so với các thành phố ở châu Âu. Ở New Delhi, nồng độ BC trung bình trong
xe hơi cao gấp 5 lần so với châu Âu hoặc Bắc Mỹ [7]. Điều này cho thấy ô
nhiễm không khí ở châu Á đang diễn ra rất nghiêm trọng.
Ô nhiễm không khí từ việc sử dụng nhiên liệu rắn trong nhà hiện được
công nhận là một nguy cơ sức khỏe lớn ở các nước đang phát triển [8]. Việc sử
dụng nhiên liệu rắn để nấu ăn và sưởi ấm là yếu tố nguy cơ thứ 8 góp phần gia
tăng gánh nặng bệnh tật (xem Hình 1.4). Nhiều nghiên cứu riêng lẻ chỉ ra rằng
mức độ phơi nhiễm môi trường không khí trong nhà còn cao hơn mức độ phơi
nhiễm không khí xung quanh. Ví dụ, một nghiên cứu gần đây cho thấy, phơi
nhiễm không khí trong nhà cao tới 220 µg/m3 - cao hơn khoảng 6 lần so với mục
tiêu tạm thời IT-1 của WHO là 35 µg/m3. Ngay cả sau khi nỗ lực giảm thiểu

phơi nhiễm bằng cách sử dụng một loạt các biện pháp khác nhau thì mức độ
phơi nhiễm này vẫn vào khoảng 100 µg/m3, cao hơn 2,8 lần so với mục tiêu của
WHO [6].

7


Hình 1.4: Xếp hạng toàn cầu các yếu tố rủi ro theo tổng số tử vong từ tất cả
nguyên nhân cho mọi lứa tuổi và cả hai giới tính trong năm 2016.
Nguồn: The Institute for Health Metrics and Evaluation, 2018
Tuy nhiên, ô nhiễm không khí gia đình có thể là một đóng góp quan trọng
cho ô nhiễm không khí ngoài trời, mặc dù mức độ đóng góp này thay đổi theo vị
trí, thời gian và chưa được đánh giá đẩy đủ ở hầu hết các quốc gia. Dự án GBD
đã định lượng sự ảnh hưởng của việc đốt cháy nhiên liệu rắn từ hộ gia đình đến
nồng độ PM2.5 xung quanh và gánh nặng bệnh tật ở Trung Quốc và Ấn Độ. Ở
Trung Quốc, đốt cháy sinh khối và than của hộ gia đình đóng góp khoảng 19%
vào tổng nồng độ PM2.5 đất nước; ở Ấn Độ, đốt sinh khối tại các hộ gia đình
đóng góp khoảng 24% vào nồng độ PM2.5 trên cả nước [6].
b) Tại Việt Nam
Theo chỉ số EPI năm 2018, với nhóm chỉ thị về chất lượng không khí ảnh
hưởng đến sức khỏe, Việt Nam đạt 43,2/100 điểm, xếp thứ 129/180 nước được
đánh giá [1]. Tuy số điểm đã được cải thiện so với các năm trước, nhưng con số
8


này cho thấy Việt Nam vẫn cần một chiến lược dài hạn để nâng tầm vị trí của
mình trong lĩnh vực môi trường.
Vấn đề ô nhiễm không khí tại các thành phố lớn vẫn tiếp tục tồn tại ở mức
cao. Các khu vực đô thị là nơi tập trung các hoạt động phát triển kinh tế xã hội,
đông dân cư, là khu vực có môi trường chịu tác động nhiều nhất từ các hoạt

động phát triển. Vấn đề ô nhiễm không khí tại các khu công nghiệp, cụm công
nghiệp, làng nghề, ô nhiễm khói mù do đốt rơm rạ ở khu vực nông thôn… cũng
đáng báo động. Đặc biệt, trong những năm gần đây, vấn đề ô nhiễm không khí
xuyên biên giới đã xuất hiện một số biểu hiện nhất định [2].
Hầu hết các đô thị lớn của nước ta đang phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm
không khí ngày càng gia tăng. Tuy nhiên, mức độ ô nhiễm giữa các đô thị rất
khác biệt, phụ thuộc vào quy mô đô thị, mật độ dân số, đặc biệt là mật độ giao
thông và tốc độ xây dựng. Ngay trong một đô thị, các khu vực khác nhau như:
các tuyến đường giao thông, khu công trường xây dựng, khu vực sản xuất công
nghiệp trong đô thị, khu vực dọc các sông, kênh rạch nội thành, khu vực công
viên, hồ nước,.. chất lượng không khí phân hóa rõ rệt [9].
Các khu vực ở miền núi hoặc ngoại đô thường có môi trường không khí
khá trong lành. Trong các vấn đề ô nhiễm môi trường không khí tại Việt Nam,
vấn đề ô nhiễm không khí do bụi vẫn là vấn đề được quan tâm nhất. Tỉ lệ số mẫu
quan trắc bụi vượt QCVN của các chương trình quan trắc quốc gia luôn chiếm tỉ
lệ cao trong số mẫu quan trắc trong năm. Các chất khí ô nhiễm SO2, CO về cơ
bản vẫn nằm trong giới hạn của QCVN, riêng khí O3, NO2 đã có dấu hiệu ô
nhiễm trong một số năm gần đây [9].

9


Hình 1.5: Phân bố PM2.5 trên tại Việt Nam năm 2016
Nguồn: World Health Organization
Theo công bố của Trung tâm nghiên cứu môi trường của trường Đại học
Yale và Columbia (Mỹ) tại Diễn đàn Kinh tế Thế giới ở Davos (Thụy Sỹ), xếp
hạng Hà Nội nằm trong nhóm các thành phố có môi trường không khí bị ô
nhiễm nặng [9].
Vấn đề môi trường không khí của thủ đô Hà Nội ngày càng nhận được
nhiều sự quan tâm của cộng đồng khi các thông tin từ nhiều nguồn trong thời

gian gần đây cho biết, chất lượng không khí của thủ đô hầu hết thời gian đều ở
mức kém hoặc xấu [9]. Bởi vậy, vấn đề ô nhiễm môi trường không khí thủ đô
Hà Nội cần được xem xét một cách tổng thể.
Gia tăng dân số, đô thị hóa nhanh, kéo theo gia tăng số lượng phương tiện
giao thông cá nhân, trong khi đó hệ thống giao thông công cộng lại hạn chế gây
áp lực mạnh mẽ lên môi trường không khí. Bụi và khí thải từ hoạt động giao
thông đô thị vẫn là một trong những nguồn ô nhiễm chính đối với môi trường
không khí. Theo thống kê của Sở Tài nguyên và Môi trường thành phố Hà Nội
10


năm 2016, có đến 70% lượng khói bụi gây ô nhiễm không khí tại Hà Nội là do
hoạt động giao thông. Với hơn 4 triệu phương tiện giao thông, hoạt động giao
thông chiếm tới 85% lượng khí thải CO2 và 95% lượng các hợp chất hữu cơ dễ
bay hơi mà mắt thường không quan sát được [9].

Hình 1.6: Diễn biến nồng độ bụi PM2,5 trung bình năm tại một số trạm quan
trắc tự động, liên tục
Nguồn: Tổng cục môi trường 2016

Hình 1.7: Thống kê số ngày có nồng độ PM10 và PM2.5 trung bình 24h không
đạt QCVN 05:2013/BTNMT ở các trạm chịu ảnh hưởng của giao thông đô thị
giai đoạn 2012 – 2016
Nguồn: Tổng cục môi trường, 2016
11


Thông qua bảng thống kê, ta có thể thấy số ngày có nồng độ PM10 và PM2.5
trung bình 24h không đạt QCVN 05:2013/BTNMT được đo tại trạm Nguyễn
Văn Cừ, Hà Nội là cao nhất. Trong năm 2016, số ngày có nồng độ vượt QCVN

với thông số PM10 và PM2.5 lần lượt là 15 và 65 ngày.
Nồng độ bụi cũng thay đổi qua các tháng trong năm, theo diễn biến mùa,
điều này thể hiện rõ ở khu vực miền Bắc. Số liệu quan trắc tại trạm quan trắc
Nguyễn Văn Cừ từ 2012 - 2016, cho thấy ô nhiễm bụi (đặc biệt là bụi mịn PM2.5
và PM1 thường tập trung vào các tháng mùa đông, ít mưa từ tháng 11 năm trước
đến tháng 3 năm sau.[9]

Hình 1.8: Diễn biến nồng độ bụi theo các tháng giai đoạn 2012 – 2016 tại
trạm Nguyễn Văn Cừ, Hà Nội
Nguồn: Tổng cục môi trường, 2016
Diễn biến nồng độ bụi trong không khí cũng thay đổi theo quy luật trong
ngày, thể hiện rõ nhất tại các khu vực gần trục giao thông. Nồng độ bụi tăng cao
vào các giờ cao điểm giao thông, giảm xuống thấp nhất vào giữa trưa và đêm
(Hình 1.9).

12