Đánh giá ô nhiễm không khí và nguồn ô nhiễm tiềm năng tác động đến TP.HCM

Ô nhiễm không khí đang là một trong những vấn đề môi trường nghiêm trọng tại các đô thị lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng, hệ sinh thái và sự phát triển bền vững. Đối với Thành phố Hồ Chí Minh – trung tâm kinh tế lớn nhất cả nước – tốc độ đô thị hóa, phát triển công nghiệp và gia tăng phương tiện giao thông đã làm gia tăng áp lực lên chất lượng môi trường không khí. Bên cạnh các nguồn phát thải nội tại, thành phố còn chịu ảnh hưởng của quá trình vận chuyển ô nhiễm từ các khu vực lân cận và xuyên biên giới. Việc đánh giá hiện trạng ô nhiễm, xác định nguồn phát thải và khu vực nguồn ô nhiễm tiềm năng vì vậy có ý nghĩa quan trọng đối với công tác quản lý và bảo vệ môi trường. Xuất phát từ thực tiễn đó, nhóm nghiên cứu thuộc Viện Môi trường và Tài nguyên đã thực hiện đề tài "Đánh giá ô nhiễm không khí và khu vực nguồn ô nhiễm tiềm năng tác động đến Thành phố Hồ Chí Minh bằng mô hình lan truyền ô nhiễm không khí quy mô lớn". Nghiên cứu hướng đến việc làm rõ đặc điểm phân bố của các chất ô nhiễm không khí, đồng thời ứng dụng mô hình HYSPLIT để truy xuất các khối không khí và xác định các khu vực nguồn có khả năng ảnh hưởng đến chất lượng không khí của thành phố.

Đề tài đã thu thập và xử lý dữ liệu từ 44 trạm quan trắc chất lượng không khí trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh, kết hợp với bộ dữ liệu khí tượng toàn cầu (GDAS). Dữ liệu được thực hiện kiểm tra và đảm bảo chất lượng (QA/QC) theo các quy trình quốc tế trước khi phân tích. Trên cơ sở đó, nhóm nghiên cứu đánh giá sự phân bố theo không gian và thời gian của các chất ô nhiễm chính gồm PM2.5, NO2, SO2, CO và O3, đồng thời phân tích mối liên hệ giữa chất lượng không khí với các điều kiện khí tượng. 

Hình 1. Bản đồ phân bố không gian nồng độ PM2.5 tại TP. Hồ Chí Minh

Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ PM2.5 phân bố không đồng đều giữa các khu vực. Các khu vực giao thông và công nghiệp ghi nhận nồng độ cao hơn đáng kể so với khu vực dân cư và khu vực nền. Nồng độ các chất ô nhiễm cũng có xu hướng tăng trong mùa khô và giảm trong mùa mưa, phản ánh ảnh hưởng rõ rệt của điều kiện khí tượng đến khả năng phát tán và tích tụ chất ô nhiễm.

Hình 2. Bản đồ phân bố không gian nồng độ NO2 và SO2 tại TP. Hồ Chí Minh

Bên cạnh PM2.5, nghiên cứu cũng đánh giá sự phân bố của các chất ô nhiễm dạng khí như NO2 và SO2. Kết quả cho thấy nồng độ NO2 tập trung cao tại các khu vực có mật độ giao thông lớn và các trục giao thông chính, phản ánh ảnh hưởng của hoạt động giao thông đến chất lượng không khí đô thị. Trong khi đó, nồng độ SO2 có xu hướng cao hơn tại các khu vực công nghiệp và nơi tập trung các hoạt động đốt nhiên liệu. Sự phân bố của các chất ô nhiễm này cho thấy đặc điểm khác biệt giữa các nguồn phát thải, đồng thời cung cấp cơ sở để đánh giá mức độ ảnh hưởng của từng loại nguồn đến chất lượng không khí TP. Hồ Chí Minh.

Để đánh giá nguồn gốc ô nhiễm, đề tài đã ứng dụng mô hình lan truyền ô nhiễm không khí quy mô lớn HYSPLIT kết hợp với các phương pháp Cluster Analysis, PSCF và CWT nhằm mô phỏng quỹ đạo khối không khí và xác định các khu vực nguồn ô nhiễm tiềm năng ảnh hưởng đến Thành phố Hồ Chí Minh. Kết quả cho thấy chất lượng không khí của Thành phố Hồ Chí Minh chịu tác động đồng thời từ các nguồn phát thải nội thành và quá trình vận chuyển ô nhiễm ở quy mô khu vực. Một số khu vực ngoài địa giới thành phố được xác định là nguồn đóng góp đáng kể trong các đợt ô nhiễm PM2.5, đặc biệt vào mùa khô. Việc kết hợp dữ liệu quan trắc với mô hình HYSPLIT đã làm rõ vai trò của vận chuyển ô nhiễm tầm xa và nâng cao độ tin cậy trong đánh giá nguồn phát thải.

Hình 3. Kết quả phân tích PSCF xác định khu vực nguồn ô nhiễm tiềm năng ảnh hưởng đến TP. Hồ Chí Minh

Kết quả nghiên cứu góp phần bổ sung cơ sở dữ liệu về chất lượng không khí tại TP. Hồ Chí Minh, đồng thời khẳng định hiệu quả của việc ứng dụng các mô hình lan truyền ô nhiễm quy mô lớn trong nghiên cứu và quản lý môi trường không khí. Đây là cơ sở khoa học quan trọng phục vụ xây dựng các giải pháp kiểm soát phát thải, nâng cao hiệu quả quản lý chất lượng không khí và thúc đẩy hợp tác quản lý ô nhiễm ở quy mô liên vùng