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
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
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
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
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 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
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
6
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
7
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
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
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
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
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