Header Page - Header Page 1 of 137.

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
Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 1 of 137.


Header Page - Header Page 2 of 137.

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:


Ngô Thu Hương

Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 4 of 137.


Header Page - Header Page 5 of 137.

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

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
Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 6 of 137.


Header Page - Header Page 7 of 137.

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


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

YLL

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

Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 8 of 137.


Header Page - Header Page 9 of 137.

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

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

Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 10 of 137.


Header Page - Header Page 11 of 137.

c) Nồng độ PM2.5
d) Nồng độ NO2 .................................... 44

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

Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 11 of 137.


Header Page - Header Page 12 of 137.

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

năm 2015 ............................................................................................................. 76

vi

Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 13 of 137.


Header Page - Header Page 14 of 137.

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

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
Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 15 of 137.


Header Page - Header Page 16 of 137.

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

4
Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 17 of 137.


Header Page - Header Page 18 of 137.

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
Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 18 of 137.


Header Page - Header Page 19 of 137.

phố Bắc Mỹ và châu Âu, và nồng độ vượt quá giá trị hướng dẫn của WHO đã

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
Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 20 of 137.


Header Page - Header Page 21 of 137.

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].

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
Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 22 of 137.


Header Page - Header Page 23 of 137.

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
Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 23 of 137.




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
Footer Page - Footer Page -Footer Page - Footer Page 25 of 137.