Bản đồ hiện trạng PM2.5 ở Việt Nam: Nỗ lực đầu tiên

Luật Bảo vệ môi trường sửa đổi vào năm 2020 vừa qua đã nhấn mạnh việc lãnh đạo tỉnh/thành phố ban bố tình trạng khẩn cấp khi ô nhiễm không khí nghiêm trọng. Nhưng, để làm được việc này trước hết phải đo được chính xác chất lượng không khí ở từng vùng và phải hiểu được từng nguyên nhân của ô nhiễm không khí đã.

Vào tháng 11 vừa qua, trên các phương tiện đại chúng đều rầm rộ đưa tin chất lượng không khí Hà Nội ở mức “báo động”. Trên trang của Berkely Earth – một tổ chức độc lập về khoa học dữ liệu môi trường của Mỹ, cho thấy, trung bình nồng độ PM2.5 của Hà Nội trong tháng trước ở mức “gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của nhóm dân cư nhạy cảm”.
Nồng độ PM2.5 là một trong những chỉ số quan trọng đánh giá chất lượng không khí. PM2.5– những hạt bụi mang theo các chất thải từ nơi nó sinh ra, có kích thước nhỏ tới mức có thể dễ dàng chui vào các phế nang, máu…của con người. Theo một báo cáo gần đây1, Hà Nội có gần 3000 người tử vong sớm vì ô nhiễm bụi PM22.5 vào năm 2019. Tuy nhiên, đây mới chỉ là con số ghi nhận trong hệ thống quản lý tử vong hành chính của thủ đô. Con số thực tế có thể cao hơn nhiều.
Sau Hà Nội, các tác giả của báo cáo trên tiếp tục đi đến việc “vẽ” một bức tranh tổng quan hơn trên cả nước. Từ trước đến nay, các nghiên cứu liên quan đến PM2.5 ở Việt Nam chủ yếu phản ánh hiện trạng ở một vài khu vực riêng lẻ. Điều đó cũng dễ hiểu, các trạm quan trắc không khí tiêu chuẩn của nhà nước có nhiều hạn chế: nơi thì không có, nơi thì tập trung quá nhiều, có trạm hỏng nhưng chưa có kinh phí sửa chữa nên dữ liệu “phập phù” nhiều tháng trời. Còn trạm cảm biến giá thấp của tư nhân có độ chính xác thấp và chất lượng không đồng đều.

Vào ngày 1/12 vừa qua, Tia Sáng đã phối hợp với Live & Learn tổ chức hội thảo công bố Báo cáo Hiện trạng bụi PM2.5 ở Việt Nam giai đoạn 2019 – 20202. Đây có thể coi là báo cáo đầu tiên cung cấp cho người đọc một cái nhìn toàn diện về mức độ ô nhiễm bụi PM2.5 trên toàn quốc, cụ thể đến từng tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương.

Các tác giả đã xây dựng bản đồ dữ liệu về hiện trạng bụi PM2.5 dựa vào mô hình thống kê MEM – Mixed Effect Model, hay còn gọi là mô hình ảnh hưởng hỗn hợp. Dữ liệu huấn luyện mô hình này đến từ: các trạm quan trắc tiêu chuẩn mặt đất, bản đồ khí tượng, bản đồ sử dụng đất và dữ liệu vệ tinh (AOD). AOD - Aerosol Optical Depth (độ sâu quang học sol khí) là dữ liệu ghi lại từ vệ tinh nồng độ của các phân tử trong không khí ngăn cản ánh sáng Mặt trời. AOD sẽ gồm tất cả các loại khói, bụi từ nhà máy, các đám cháy, sương mù,… chứ không chỉ riêng PM2.5. Sau đó, mô hình sẽ “trả về” dữ liệu của từng diện tích 9km2 trên cả nước.      

Nói một cách nôm na, dữ liệu của mô hình là một nỗ lực “chắp nhặt” ghép những mảnh dữ liệu từ tất cả những gì có thể liên quan đến PM2.5 tại Việt Nam và “dệt” những lỗ hổng dữ liệu trên thực tế. Do hạn chế từ dữ liệu đầu vào, dữ liệu mô hình này không thể tránh khỏi sai số, đặc biệt là ở những địa điểm không có trạm quan trắc.

Tuy vậy, dù “tấm vải” hiện trạng bụi PM2.5 toàn quốc  có mỏng và thưa, nó vẫn khá hoàn chỉnh. Để người đọc tham khảo và so sánh với dữ liệu mô hình, các tác giả còn thu thập cả dữ liệu của các trạm cảm biến giá thấp và trạm quan trắc của Đại sứ quán và Lãnh sự quán Mỹ tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. Ngoài ra, các tác giả cũng cố gắng lí giải một phần nguyên nhân đằng sau mức độ phân bố và nguồn thải bụi PM2.5 trên cả nước và ở các đô thị đặc biệt bao gồm Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh dựa trên những báo cáo và tài liệu trước đó.

Đi kèm với báo cáo này là một trang web minh họa dữ liệu, do Tia Sáng thiết kế và xây dựng. Chúng tôi sử dụng công cụ minh họa đơn giản có sẵn kết hợp với việc thiết kế, sắp xếp nội dung tương tác trên web để thể hiện nhiều lớp lang thông tin nhất trên mỗi đồ thị. Bản thân báo cáo đã là một nỗ lực để đưa những ngôn ngữ khoa học đến đại chúng. Nhưng chúng tôi cố gắng tiến thêm một bước đơn giản hơn và có thể là hấp dẫn hơn để người xem khám phá ra những góc nhìn mới từ dữ liệu trong báo cáo.

Trang web được cấu trúc theo ba phần từ khái quát đến cụ thể: toàn quốc, ba miền và cuối cùng là đi sâu vào tình trạng của hai đô thị đặc biệt: Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Trong mỗi phần này, chúng tôi cũng dẫn người xem từ “nhìn qua” đến “nhìn kĩ” các dữ liệu.

Nhìn vào bản đồ hiện trạng bụi PM2.5 toàn quốc tương tác, người xem có thể thấy ngay khu vực Đồng bằng sông Hồng có nồng độ bụi PM2.5 lớn nhất cả nước. Họ cũng có thể khám phá dữ liệu chi tiết hơn khi rê chuột vào từng tỉnh thành hoặc bấm nút để so sánh giữa hai năm 2019 và 2020.

Có điều, cách minh họa bằng bản đồ sẽ khiến nhiều người chưa đủ thỏa mãn bởi không thể thấy rõ mức giảm nồng độ PM2.5 khoảng 10% của mỗi tỉnh/thành phố vào năm 2020 so với năm 2019. Chúng tôi minh họa thêm dữ liệu về nồng độ PM2.5 trung bình năm của mỗi tỉnh/thành phố bằng “biểu đồ bong bóng” (bubble chart). Mỗi tỉnh/thành phố là một chấm tròn, kích thước của hình tròn biểu diễn quy mô dân số của tỉnh đó còn sắc độ và độ cao của hình tròn biểu thị nồng độ PM2.5. Người xem có thể thấy các chấm tròn năm 2019 “bay lên cao” hơn so với năm 2020.

Vào hai năm 2020 và 2019, không có tỉnh thành nào ở khu vực miền Trung có nồng độ bụi PM2.5 vượt quy chuẩn quốc gia QCVN 5:2013/BTNMT – là 25µg/m3. Tuy nhiên, quy chuẩn này vẫn cao gấp năm lần khuyến nghị của WHO năm 2021 – là 5µg/m3. Không có tỉnh nào của Việt Nam đạt được khuyến nghị này. Theo dữ liệu mô hình, Kon Tum và Đắk Nông là hai tỉnh có nồng độ PM2.5 nhỏ nhất của Việt Nam với nồng độ bụi trung bình năm 2020 là 11µg/m3.

Bên cạnh bản đồ về hiện trạng PM2.5 toàn quốc dựa trên dữ liệu mô hình MEM, chúng tôi còn “sưu tập” được bản đồ phát thải PM2.5 đến từ nghiên cứu độc lập của GS.TS. Nguyễn Thị Kim Oanh và TS. Lại Nguyễn Huy của Học viện Công nghệ Thái Lan. Trên bản đồ phát thải này, chúng tôi chồng lên một lớp dữ liệu về vị trí của các nhà máy xi măng, thép và nhiệt điện than trên cả nước. Số liệu về vị trí và số lượng nhà máy được lấy từ thống kê của Mạng lưới không khí sạch Việt Nam – VCAP. Người xem có thể thấy các nhà máy tập trung dày đặc ở khu vực Đồng bằng sông Hồng. Tuy nhiên, điều thú vị (hay ngạc nhiên) là Quảng Ninh, nơi có nhiều nhà máy điện than nhất cả nước (tám nhà máy) và có ba nhà máy xi măng lại có nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm thấp hơn QCVN 5:2013/BTNMT. Tỉnh này phát thải rất thấp so với các tỉnh lân cận, chỉ khoảng trên dưới 1.5 tấn PM2.5/km2/năm trong khi tỉnh giáp ranh là Hải Phòng phát thải gấp 3-4 lần như vậy (tỉnh này có 2 nhà máy nhiệt điện than, 7 nhà máy thép và 2 xi măng). Bắc Ninh tuy không có bất kì một nhà máy điện than, xi măng và thép nào nhưng có nồng độ bụi PM2.5 cao nhất toàn quốc và lượng phát thải PM2.5 cũng cao. 

Điểm đặc biệt của báo cáo cũng như ở trang web này là tiếp cận đa nguồn. Nói cách khác, là soi chiếu hiện trạng bụi PM2.5 của Việt Nam dưới nhiều góc độ. Tuy nhiên, những dữ liệu này vẫn mang nhiều nghĩa “phỏng đoán”, thậm chí tài liệu có phần thiếu cập nhật và càng không đủ để xác định nguồn gốc cụ thể, cũng như lí giải đường đi và ảnh hưởng của bụi PM2.5 từ khu vực này sang khu vực khác.

Hà Nội là thành phố xếp thứ 4/63 tỉnh thành về nồng độ bụi PM2.5 và có lượng phát thải PM2.5 ở mức lớn nhất cả nước, khoảng 7-10 tấn PM2.5/m2/năm. Các tỉnh phía Đông Hà Nội như Hà Nam, Hưng Yên, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc cũng là những nơi phát thải lớn ở mức cao 5-6 tấn PM2.5/m2/năm. Riêng Hà Nam có sáu nhà máy xi măng và Hưng Yên có ba nhà máy thép.

Ở Hà Nội, dễ thấy là khu vực ngoại thành có nồng độ bụi thấp hơn nội thành. Nhưng cũng có trường hợp đặc biệt như huyện Gia Lâm và Thường Tín là hai khu vực ngoại thành có nồng độ PM2.5 vượt trên tất cả các quận nội thành khác, trừ Long Biên.

Theo bản đồ phát thải, thành phố Hồ Chí Minh là nơi phát thải PM2.5 lớn nhất cả nước, cùng với Hà Nội. Tuy nhiên, theo dữ liệu mô hình, nồng độ PM2.5 trung bình năm ở thành phố này chỉ xếp thứ 11 cả nước và ở mức quy chuẩn toàn quốc. Bản thân thành phố Hồ Chí Minh có một nhà máy thép và ba nhà máy xi măng. Tiếp giáp với thành phố này cũng là Đồng Nai và Bà Rịa – Vũng Tàu, hai nơi có nhiều nhà máy công nghiệp nặng. Khác với Hà Nội, các quận/huyện/thành phố ở thành phố Hồ Chí Minh có nồng độ PM2.5 khá đồng đều, chỉ loanh quanh ở mức 25µg/m3. Riêng chỉ có huyện Cần Giờ là thấp hẳn ở mức 21µg/m3.

Trên lớp bản đồ về nồng độ bụi, chúng tôi còn đặt thêm lớp dữ liệu trạm cảm biến chi phí thấp. Khi đặt hai lớp này lồng ghép vào nhau như vậy, chúng ta vừa thấy sự tương đồng của đa số các trạm với dữ liệu mô hình, nhưng đồng thời cũng thấy sự tin cậy thấp của các trạm này. Chúng chỉ đo được không gian hẹp xung quanh, nên có trường hợp có hai trạm đặt gần nhau ở thị xã Sơn Tây: một trạm đo được nồng độ PM2.5 rất “đẹp”, dưới quy chuẩn, còn số liệu ở trạm còn lại lại ở mức rất cao, gấp đôi quy chuẩn.

Những gì đã nói ở trên, chỉ là bước đi chập chững đầu tiên để thúc đẩy các cơ quan nhà nước đầu tư bài bản cho dữ liệu về chất lượng không khí ở Việt Nam.

Độc giả có thể ghé thăm trang web của bản đồ ô nhiễm không khí với hai phiên bản tại đây:

https://tiasangmagazine.github.io/hien-trang-bui-pm2.5-viet-nam/ (bản của Tia Sáng)

https://khisachtroixanh.com/hien-trang-bui-pm2.5-viet-nam/ (bản chúng tôi thiết kế cho đối tác Live&Learn)

---

1 Báo cáo Tác động ô nhiễm không khí do bụi PM2.5 đến sức khỏe cộng đồng tại Hà Nội năm 2019 của Trung tâm Sống và Học tập vì Môi trường và Cộng đồng (Live&Learn), trường Đại học Y tế Công cộng, trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội (VNU-UET) và Cơ quan Phát triển Quốc tế Hoa Kỳ (USAID), 2021

2 VNU-UET, Live&Learn & USAID Hoa Kỳ. Báo cáo Hiện trạng bụi PM2.5 tại Việt Nam giai đoạn 2019-2020

Hảo Linh - Tạp chí Tia Sáng