Vật chất hạt là gì?

Vật chất dạng hạt trong không khí (PM) không phải là một chất ô nhiễm đơn lẻ, mà là một hỗn hợp của nhiều loại hóa chất. Nó là một hỗn hợp phức tạp của chất rắn và sol khí bao gồm các giọt chất lỏng nhỏ, các mảnh rắn khô và lõi rắn có lớp phủ chất lỏng. Các hạt rất khác nhau về kích thước, hình dạng và thành phần hóa học, và có thể chứa các ion vô cơ, hợp chất kim loại, cacbon nguyên tố, hợp chất hữu cơ và các hợp chất từ ​​vỏ trái đất. Các hạt được xác định bằng đường kính của chúng cho các mục đích điều chỉnh chất lượng không khí. Những hạt có đường kính từ 10 micron trở xuống (PM10) có thể hít vào phổi và có thể gây ra những ảnh hưởng xấu đến sức khỏe. Vật chất dạng hạt mịn được định nghĩa là các hạt có đường kính từ 2.5 micron trở xuống (PM2.5). Do đó, PM2.5 bao gồm một phần của PM10.

Sự khác biệt giữa PM10 và PM2.5 là gì?

PM10 và PM2.5 thường xuất phát từ các nguồn phát thải khác nhau, và cũng có các thành phần hóa học khác nhau. Khí thải từ quá trình đốt cháy xăng, dầu, nhiên liệu diesel hoặc gỗ tạo ra phần lớn ô nhiễm PM2.5 được tìm thấy trong không khí ngoài trời, cũng như một tỷ lệ đáng kể của PM10. PM10 cũng bao gồm bụi từ các công trường xây dựng, bãi rác và nông nghiệp, cháy rừng và đốt chổi / chất thải, các nguồn công nghiệp, bụi do gió thổi từ các bãi đất trống, phấn hoa và các mảnh vi khuẩn.

Sự khác biệt về kích thước vật chất giữa Pm2.5 và Pm10?
PM có thể được phát ra trực tiếp từ các nguồn (các hạt sơ cấp) hoặc được hình thành trong khí quyển thông qua các phản ứng hóa học của khí (các hạt thứ cấp) như sulfur dioxide (SO2), oxit nitơ (NOX), và một số hợp chất hữu cơ. Các hợp chất hữu cơ này có thể được thải ra từ cả các nguồn tự nhiên, chẳng hạn như cây cối và thảm thực vật, cũng như từ các nguồn nhân tạo (do con người), chẳng hạn như các quy trình công nghiệp và khí thải của xe cơ giới. Kích thước tương đối của các hạt PM10 và PM2.5 được so sánh trong hình bên dưới.

Sự khác biệt giữa Pm2.5 và Pm10 là gì?

Tại sao CARB lại quan tâm đến PM10 và PM2.5?

CARB quan tâm đến các hạt sinh ra trong không khí vì ảnh hưởng của chúng đối với sức khỏe của người dân California và môi trường. Cả PM2.5 và PM10 đều có thể được hít vào, với một số lắng đọng trong đường thở, mặc dù vị trí lắng đọng của các hạt trong phổi phụ thuộc vào kích thước hạt. PM2.5 có nhiều khả năng đi vào và lắng đọng trên bề mặt của các phần sâu hơn của phổi, trong khi PM10 có nhiều khả năng lắng đọng trên bề mặt của các đường dẫn khí lớn hơn ở vùng trên của phổi. Các hạt lắng đọng trên bề mặt phổi có thể gây tổn thương mô và viêm phổi.

Những Loại Tác động Có hại Có thể Tạo ra Nguyên nhân Vật chất?

Một số tác động xấu đến sức khỏe có liên quan đến việc tiếp xúc với cả PM2.5 và PM10. Đối với PM2.5, phơi nhiễm ngắn hạn (thời gian lên đến 24 giờ) có liên quan đến tỷ lệ tử vong sớm, tăng tỷ lệ nhập viện vì các nguyên nhân tim hoặc phổi, viêm phế quản cấp và mãn tính, cơn hen suyễn, đến phòng cấp cứu, các triệu chứng hô hấp và hạn chế ngày hoạt động. Những tác dụng phụ đối với sức khỏe này đã được báo cáo chủ yếu ở trẻ sơ sinh, trẻ em và người lớn tuổi mắc bệnh tim hoặc phổi từ trước. Ngoài ra, trong tất cả các chất gây ô nhiễm không khí thông thường, PM2.5 có liên quan đến tỷ lệ lớn nhất các tác động xấu đến sức khỏe liên quan đến ô nhiễm không khí, cả ở Hoa Kỳ và trên toàn thế giới dựa trên Tổ chức Y tế Thế giới Dự án Gánh nặng Dịch bệnh Toàn cầu.

Phơi nhiễm PM10 trong thời gian ngắn có liên quan chủ yếu đến việc làm trầm trọng thêm các bệnh hô hấp, bao gồm hen suyễn và bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD), dẫn đến việc phải nhập viện và khám tại khoa cấp cứu.

Tiếp xúc lâu dài (vài tháng đến nhiều năm) với PM2.5 có liên quan đến tử vong sớm, đặc biệt ở những người mắc bệnh tim hoặc phổi mãn tính và làm giảm sự phát triển chức năng phổi ở trẻ em. Ảnh hưởng của việc tiếp xúc lâu dài với PM10 ít rõ ràng hơn, mặc dù một số nghiên cứu cho thấy mối liên hệ giữa phơi nhiễm PM10 lâu dài và tỷ lệ tử vong do hô hấp. Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) đã công bố một xem xét vào năm 2015 kết luận rằng các hạt vật chất trong ô nhiễm không khí ngoài trời gây ra ung thư phổi. 

Đo sự khác biệt về kích thước trong vật chất dạng hạt Pm2.5 và Pm10

Ai là người có rủi ro lớn nhất khi tiếp xúc với vật chất dạng hạt?

Nghiên cứu chỉ ra người lớn tuổi mắc bệnh tim hoặc phổi mãn tính, trẻ em và bệnh nhân hen là những nhóm có nhiều khả năng bị ảnh hưởng xấu đến sức khỏe khi tiếp xúc với PM10 và PM2.5. Ngoài ra, trẻ em và trẻ sơ sinh dễ bị tổn hại do hít phải các chất ô nhiễm như PM vì chúng hít nhiều không khí trên mỗi pound trọng lượng cơ thể hơn so với người lớn - chúng thở nhanh hơn, dành nhiều thời gian ở ngoài trời hơn và có kích thước cơ thể nhỏ hơn. Ngoài ra, hệ miễn dịch chưa trưởng thành của trẻ em có thể khiến chúng dễ bị PM hơn người lớn khỏe mạnh.

Nghiên cứu từ CARB do CARB khởi xướng Nghiên cứu sức khỏe trẻ em nhận thấy rằng trẻ em sống trong cộng đồng có nồng độ PM2.5 cao có phổi phát triển chậm hơn và phổi nhỏ hơn ở tuổi 18 so với trẻ em sống trong cộng đồng có nồng độ PM2.5 thấp.

CARB đã sử dụng phương pháp đánh giá rủi ro của EPA Hoa Kỳ để tiến hành đánh giá tỷ lệ tử vong sớm liên quan đến việc tiếp xúc với PM2.5 (California Air Resources Board 2010). Bản cập nhật cho phân tích này sử dụng dữ liệu chất lượng không khí xung quanh từ năm 2014-2016 chỉ ra rằng phơi nhiễm PM2.5 góp phần gây ra 5,400 (khoảng không chắc chắn từ 4,200 - 6,700) ca tử vong sớm do các nguyên nhân tim phổi mỗi năm ở California. Ngoài ra, PM2.5 góp phần vào khoảng 2,800 ca nhập viện vì các bệnh tim mạch và hô hấp (phạm vi không chắc chắn 350 - 5,100), và khoảng 6,700 lượt khám cấp cứu vì bệnh hen suyễn (phạm vi không chắc chắn 4,200 - 9,300) mỗi năm ở California.

Vật chất dạng hạt ảnh hưởng đến môi trường như thế nào?

Vật chất dạng hạt đã được chứng minh trong nhiều nghiên cứu khoa học để giảm khả năng hiển thị, và cũng để ảnh hưởng xấu đến khí hậu, hệ sinh thái và vật liệu. PM, chủ yếu là PM2.5, ảnh hưởng đến khả năng hiển thị bằng cách thay đổi cách ánh sáng được hấp thụ và phân tán trong khí quyển. Liên quan đến biến đổi khí hậu, một số thành phần của hỗn hợp PM xung quanh thúc đẩy sự nóng lên của khí hậu (ví dụ: cacbon đen), trong khi những thành phần khác có ảnh hưởng làm mát (ví dụ: nitrat và sunfat), và do đó PM xung quanh có cả đặc tính làm ấm và làm mát khí hậu. PM có thể ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái, bao gồm thực vật, đất và nước thông qua sự lắng đọng của PM và sự hấp thụ sau đó của thực vật hoặc sự lắng đọng của nó vào nước, nơi nó có thể ảnh hưởng đến chất lượng và độ trong của nước. Các hợp chất kim loại và hữu cơ trong PM có khả năng lớn nhất làm thay đổi sự phát triển và năng suất của cây trồng. PM lắng đọng trên bề mặt dẫn đến bẩn vật liệu.

Vật chất dạng hạt có phải là vấn đề trong nhà không?

Một số hạt vật chất được tìm thấy trong nhà có nguồn gốc từ bên ngoài, đặc biệt là PM2.5. Các hạt này xâm nhập vào các không gian trong nhà qua cửa ra vào, cửa sổ và “sự rò rỉ” trong các cấu trúc của tòa nhà. Các hạt cũng có thể bắt nguồn từ các nguồn trong nhà. Các hạt có nguồn gốc trong nhà bao gồm các thành phần có nguồn gốc sinh học, nhiều trong số đó là các chất gây dị ứng đã biết, chẳng hạn như phấn hoa, bào tử nấm mốc, mạt bụi và gián. Các hoạt động trong nhà cũng tạo ra các hạt, bao gồm hút thuốc lá, nấu ăn và đốt củi, nến hoặc hương. Các hạt cũng có thể hình thành trong nhà từ các phản ứng phức tạp của các chất ô nhiễm dạng khí thải ra từ các nguồn như sản phẩm tẩy rửa gia dụng và chất làm mát không khí.

Các tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh đối với vật chất dạng hạt là gì?

Tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh xác định lượng chất ô nhiễm tối đa có thể có trong không khí ngoài trời mà không gây hại cho sức khỏe con người. Năm 2002, sau khi xem xét rộng rãi các tài liệu khoa học, Hội đồng đã thông qua tiêu chuẩn trung bình hàng năm mới cho PM2.5 ppm, và giữ lại các tiêu chuẩn trung bình hàng năm và 24 giờ hiện có cho PM10. Tiêu chuẩn PM2.5 trung bình hàng năm của quốc gia đã được sửa đổi gần đây nhất vào năm 2012 sau khi đánh giá đầy đủ các tài liệu mới chỉ ra bằng chứng về việc tăng nguy cơ tử vong sớm ở nồng độ PM2.5 thấp hơn so với tiêu chuẩn hiện có. Đánh giá năm 2012 dẫn đến việc duy trì các tiêu chuẩn PM24 và PM2.5 trung bình 10 giờ hiện có.

***

Bài báo đầu tiên được in trong Ban Tài nguyên Không khí California: https://ww2.arb.ca.gov/resources/inhalable-particulate-matter-and-health