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

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 thả

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 Ngưỡng giới hạn

ozone (ppb)

Số nhập viện do bệnh hô hấp

Trường hợp tử vong

Bảng 4.22b Ước tính số lượng các ca nhập viện do bệnh hô hấp và các ca tữ vong bởi ozone

Năm Số nhập viện do hô hấp Trường hợp tử vong

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 NOX 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 NO2 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 NO2 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 NOX Ảnh hưởng của hiện tượng nồng độ NO2 tăng cao trong mùa hè dự kiến sẽ giảm trong

10 năm tới là kết quả của cả hai quá trình giảm phát thải NOX 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 NO2 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 NO 2 VÀ SO 2 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 SO2 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 NO2 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

Ozone (không có

ngưỡng)

sự gia tăng lớn (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 Năm 2020 Năm 2050 Năm 2080

Hạt nhỏ Giảm nhiều Giamr nhiều Giảm nhiều

Ozone (không

ngưỡng)

Giảm nhiều ( khoảng 10%)

Giảm nhiều ( khoảng 20%)

Giảm nhiều ( khoảng 40%) Ozone ( ngưỡng) Giảm ít Giảm ít Giảm ít

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 O3 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