Hạt siêu mịn là gì?
Thuật ngữ hạt siêu mịn (UFPs) dùng để chỉ các vật chất dạng hạt trong không khí có đường kính nhỏ hơn 0,1 micron (đôi khi được gọi là PM0.1). Một số UFP có kích thước nhỏ tới 0,003 micron.
UFPs được coi là một trong những chất ô nhiễm dạng hạt nguy hiểm nhất do kích thước nhỏ của chúng, cho phép chúng được thở vào phổi và đi vào máu qua phổi.
UFPs là một trong những phần tử nguy hiểm nhất do kích thước nhỏ của chúng, cho phép chúng được thở vào phổi và truyền vào máu.
Kích thước và hành vi nhỏ, ở kích thước nano của chúng khiến UFPs khó theo dõi bằng công nghệ giám sát chất lượng không khí hiện tại. Kích thước này cũng khiến các UFP trong không khí di chuyển trong không khí theo những cách khác biệt với các hạt mịn như PM2.5 và PM1, di chuyển theo các kiểu ngẫu nhiên giống với khí hơn các hạt khác.
Không giống như PM2.5 và các hạt khác, không có tiêu chuẩn chính thức nào tồn tại để đo lường hoặc điều chỉnh UFP trong không khí, mặc dù các ước tính cho thấy rằng hơn 90% các hạt trong không khí trong không khí tại bất kỳ thời điểm nào là UFP.
Mặc dù thiếu quy định, nghiên cứu ngày càng cho thấy rằng UFPs thường tồn tại ở nồng độ cao hơn nhiều so với các chất ô nhiễm dạng hạt khác và có thể liên quan đến một loạt các tác động có hại cho sức khỏe hơn các hạt mịn hoặc thô như PM1, PM2.5 hoặc PM10.
Nguồn của các hạt siêu mịn là gì?
Các hạt siêu mịn thường được phát ra thông qua quá trình đốt cháy từ các nguồn tự nhiên hoặc con người. Hoạt động của con người được cho là nguyên nhân gây ra tỷ lệ UFP lớn nhất do sự phổ biến của UFPs ở các thành phố, nơi công nghiệp hóa toàn cầu và gia tăng dân số có tác động đáng chú ý nhất đến ô nhiễm không khí.
Hoạt động của con người được cho là nguyên nhân chiếm tỷ trọng lớn nhất trong các UFP do quá trình công nghiệp hóa toàn cầu và sự gia tăng dân số.
Một nghiên cứu năm 2019 trên tạp chí Environment International cho thấy nồng độ UFP có xu hướng cao hơn trong ngày tương quan chặt chẽ với những thay đổi về lưu lượng xe và gần các tuyến đường đông đúc, càng cho thấy tác động quá lớn của hoạt động con người đối với UFP.
Nguồn tự nhiên
Các nguồn UFP tự nhiên bao gồm:
● dung nham núi lửa và tro
● khói từ cháy rừng
● sol khí trong sương mù đại dương
Do tính chất tạm thời của các nguồn này, UFP từ núi lửa và các nguồn đại dương không được coi là đặc biệt có vấn đề.
Tuy nhiên, UFP trong khói cháy rừng đã được chú ý do các vụ cháy rừng xảy ra thường xuyên và nghiêm trọng hơn trong những năm gần đây. Một nghiên cứu năm 2021 trên tạp chí Particle and Fiber Toxicology cho thấy ngay cả khi tiếp xúc ngắn hạn với UFPs trong khói lửa cháy rừng cũng có thể làm tăng đáng kể nguy cơ mắc bệnh hô hấp và tim mạch.
Ngay cả khi tiếp xúc ngắn hạn với UFPs trong khói lửa rừng cũng có thể làm tăng đáng kể nguy cơ mắc các bệnh về tim và phổi.
Các nguồn UFP phổ biến nhất của con người bao gồm:
● khí thải xe cộ
● khí thải diesel
● khí thải tự nhiên và nhiên liệu sinh học 6
● khí thải máy bay
● nhà máy và khí thải công nghiệp
● khí thải nhà máy điện
● đốt rác
● thuốc lá điếu, xì gà và vaping
● nấu ăn trong nhà
● bỏng được kiểm soát
● hút bụi trong nhà
● vi khuẩn
● vi rút
● sử dụng máy văn phòng như máy in và máy photocopy
Các nguồn UFP của con người như xe cộ và công nghiệp có thể gây ra những rủi ro lớn về sức khỏe vì chúng phát ra các hạt mới trong thời gian dài, khi lưu lượng xe và hoạt động công nghiệp diễn ra liên tục trên khắp thế giới.
Hơn nữa, nhiều nguồn UFP do con người tạo ra phổ biến hơn ở các khu vực đô thị lớn, gây ra những nguy hiểm đáng kể cho 4,3 tỷ người hiện đang sống ở các thành phố (khoảng 55% của ước tính 7,8 tỷ người).
Nhiều nguồn UFP do con người tạo ra phổ biến hơn ở các khu vực đô thị lớn, gây ra những nguy hiểm đáng kể cho 4,3 tỷ người hiện đang sống ở các thành phố.
Làm thế nào để các hạt siêu mịn ảnh hưởng đến sức khỏe của chúng ta?
Các tác động đầy đủ đến sức khỏe của UFPs vẫn đang được nghiên cứu để phân biệt các mối nguy hiểm cụ thể của UFPs so với các loại ô nhiễm không khí khác.
Tuy nhiên, không thể bàn cãi rằng UFPs gây ra stress oxy hóa cho các mô trên khắp cơ thể bạn, có thể gây hại toàn thân, xâm nhập sâu vào mô phổi, mạch máu, não và hầu hết các cơ quan khác.
UFPs gây hại toàn thân, xâm nhập sâu vào mô phổi, mạch máu, não và hầu hết các cơ quan khác.
Một bài báo đánh giá năm 2020 trên Tạp chí Y học Thực nghiệm và Phân tử đã tìm thấy bằng chứng đáng kể rằng phơi nhiễm UFP làm tăng nguy cơ:
● viêm phổi
● huyết áp cao
● bệnh tim thiếu máu cục bộ
● xơ vữa động mạch (tích tụ mảng bám hoặc “cứng” động mạch)
● Đau tim
● suy tim
● ho mãn tính
● tổn thương thần kinh
● tổn thương não
● mất chức năng nhận thức
● vấn đề về tiêu hóa
● Bệnh tiểu đường
● tăng nguy cơ mắc nhiều bệnh ung thư
● tổn thương da
Các hạt siêu mịn có thể ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong nhà?
Giống như các chất ô nhiễm dạng hạt khác, UFP trong không khí ngoài trời có thể xâm nhập vào các không gian trong nhà thông qua các vết nứt và rò rỉ trong các tòa nhà cũng như qua cửa sổ, cửa ra vào và các khe hở khác trong nhà hoặc vỏ tòa nhà.
Điều này có thể gây ra vấn đề đặc biệt đối với những ngôi nhà cũ hoặc được xây dựng kém trong thời gian có nồng độ UFP cao, chẳng hạn như cháy rừng hoặc phun trào núi lửa.
Một nghiên cứu năm 2019 được thực hiện ở bang Colorado của Hoa Kỳ cho thấy nồng độ hạt vật chất trong nhà có thể cao hơn tới 4,6 lần so với nồng độ ngoài trời khi không có các nguồn thông gió tự nhiên như gió.
UFP từ các nguồn trong nhà, chẳng hạn như nhà bếp hoặc đốt nhiên liệu sinh khối, cũng có thể tích tụ nồng độ cao đến mức nguy hiểm, đặc biệt là trong những ngôi nhà kín gió, tiết kiệm năng lượng và có nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe.
Một bài báo đánh giá năm 2007 trên tạp chí Indoor Air cho thấy việc tiếp xúc với mức độ cao của UFP trong nhà trong thời thơ ấu có thể gây tổn thương phổi và viêm nhiễm, làm tăng nguy cơ mắc bệnh hen suyễn suốt đời của trẻ.
Tiếp xúc với lượng UFPs cao trong thời thơ ấu có thể gây tổn thương phổi và viêm nhiễm, làm tăng nguy cơ mắc bệnh hen suyễn suốt đời của trẻ.
Mẹo để giảm các hạt siêu mịn
Dưới đây là một số hành động mà các cá nhân và tổ chức có thể thực hiện để giúp giảm UFPs:
● Chọn các tùy chọn đi làm giúp giảm lưu lượng xe cộ , chẳng hạn như đi bộ, đi xe đạp, giao thông công cộng hoặc đi chung xe.
● Mua một chiếc xe chạy bằng điện hoặc hydro để thay thế các phương tiện cá nhân có động cơ đốt trong.
● Lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời trong nhà hoặc nơi làm việc để giúp giảm căng thẳng cho lưới điện.
● Thay thế các đội xe chạy bằng động cơ diesel bằng các phương tiện vận tải điện hoặc tiết kiệm nhiên liệu.
● Giảm hoặc tránh mọi loại đốt trong nhà , kể cả nến thơm và củi trong lò sưởi .
● Sử dụng máy hút mùi nhà bếp để giúp giảm các chất ô nhiễm dạng hạt cũng như các chất ô nhiễm khói và khí khác sau khi bạn nấu ăn.
● Hạn chế hút bụi trong nhà mỗi tuần một lần hoặc khi cần thiết, hoặc sử dụng máy hút có bộ lọc HEPA .
● Giảm hoặc bỏ hút thuốc lá, xì gà hoặc các sản phẩm vaping.
Có nên điều chỉnh các hạt siêu mịn không?
Cho đến khi các UFP tuân theo các tiêu chuẩn và quy định mới, có thể thực hiện rất ít việc thực thi việc kiểm soát phát thải UFP của các bên đóng góp chính như các nhà máy, cơ sở sản xuất và các nhà sản xuất ô tô có các phương tiện thải ra đầy UFP.
Một số tổ chức đã tiến hành các nghiên cứu độc lập về phát thải UFP trong khu vực để hiểu rõ hơn về nguồn, mô hình và ảnh hưởng sức khỏe của UFPs và đóng góp vào công nghệ và quy định giám sát trong tương lai.
Năm 2014, Khu Quản lý Chất lượng Không khí Khu vực Vịnh (BAAQMD) đã hoàn thành một nghiên cứu về UFPs ở Khu vực Vịnh San Francisco, Hoa Kỳ, nơi sinh sống của gần 8 triệu người.
Báo cáo chỉ ra rằng ngay cả một sự gia tăng nhỏ trong UFPs cũng có thể làm tăng gần 20% số ca nhập viện do các bệnh lý về tim và phổi và làm tăng nguy cơ tử vong do các bệnh lý này lên hơn 2%. Báo cáo này cho thấy những cổ phần cao liên quan đến việc điều chỉnh và giảm UFPs.
Một báo cáo về Khu vực Vịnh San Francisco cho thấy ngay cả một sự gia tăng nhỏ trong UFPs cũng có thể làm tăng gần 20% số ca nhập viện do các bệnh về tim và phổi.
Một báo cáo năm 2016 được xuất bản bởi Học viện Dị ứng, Hen suyễn và Miễn dịch học Hoa Kỳ cũng kết luận rằng tác hại đáng chú ý mà UFP gây ra cho cơ thể, bao gồm tổn thương DNA và tăng nguy cơ nhạy cảm với dị ứng, cần được cơ quan quản lý đặc biệt chú ý.
Hội thảo của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) năm 2016 cũng kết luận rằng đầu tư của các nhà sản xuất ô tô Hoa Kỳ vào giám sát UFP có thể giúp cô lập tốt hơn các cơ chế động cơ đốt dẫn đến phát thải UFP, tạo tiền đề cho các công nghệ hiệu quả hơn giúp giảm tổng lượng khí thải UFP.
Một số tiến bộ đã được thực hiện về khả năng giám sát các UFP.
Một nghiên cứu năm 2021 trên tạp chí Science of the Total Environment cho thấy việc sử dụng lấy mẫu lốc xoáy để đo UFPs. Sử dụng lực ly tâm để tách UFP ra khỏi các vật chất khác trong không khí, lấy mẫu lốc xoáy đã thành công trong việc đo các phân tử sinh học có chứa các phần tử virus như SARS-CoV-2.
Nhưng với những cải tiến về hiệu quả, lấy mẫu lốc xoáy có thể đo lường các UFP khác một cách nhanh chóng và chính xác trong khi vẫn phát hiện ra các sắc thái của phơi nhiễm.
Sử dụng lấy mẫu lốc xoáy, một nghiên cứu năm 2020 ở các đô thị Trung Quốc cho thấy mức độ phơi nhiễm UFP thay đổi trong ngày (0,13 μg/m3 đến 240,8 μg/m3) và cao nhất khi đi làm.
Một nghiên cứu năm 2020 liên quan đến các học sinh trung học ở thành thị Trung Quốc đã sử dụng kỹ thuật lấy mẫu lốc xoáy này để đề xuất hai mô hình chính trong phơi nhiễm UFP cá nhân:
Tiếp xúc với UFPs có thể rất khác nhau trong ngày (0,13 μg/m3 đến 240,8 μg/m3) . Nồng độ UFP cao nhất chủ yếu được tìm thấy trong nhà, đặc biệt là trong bệnh viện, nhà bếp gia đình hoặc phòng ngủ cách đường ít hơn 10 mét (32,8 feet).
Mức độ phơi nhiễm UFP cao nhất trong quá trình đi làm. Sinh viên tham gia phải đối mặt với nồng độ UFP cao hơn nhiều khi di chuyển từ nhà đến trường hoặc khi rời cơ sở trường học để đi ăn so với bất kỳ thời gian nào khác trong ngày.
Các nghiên cứu khác như thế này có thể giúp nhắm mục tiêu điều tiết đối với các nguồn UFP quan trọng nhất trong nhà và ngoài trời, chẳng hạn như khu vực nấu ăn hoặc đường đông đúc, và giúp bảo vệ những người thường xuyên đi lại giữa không gian trong nhà và ngoài trời bị ảnh hưởng bởi UFPs.
UFPs là một trong những chất ô nhiễm phổ biến và nguy hiểm nhất trong không khí, với nhiều tác dụng phụ được ghi nhận đối với sức khỏe. Tuy nhiên, không có tiêu chuẩn quy định nào tồn tại để kiểm soát lượng khí thải UFP.
Nhiều tổ chức khoa học và y tế đang ngày càng kêu gọi đầu tư vào nghiên cứu nhằm nâng cao hiểu biết về cách đo lường, điều chỉnh và giảm thiểu UFPs để ngăn chặn những tác động xấu đến sức khỏe của chúng.
Các cá nhân và tổ chức đều có thể thực hiện các biện pháp giúp giảm thiểu và ngăn chặn hoàn toàn lượng phát thải UFP bằng cách thay đổi các hành vi liên quan đến giao thông, sử dụng năng lượng và thói quen lối sống hàng ngày.
