Ô nhiễm không khí là một vấn đề nan giải của toàn thế giới, ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khoẻ của con người. Do đó, việc giám sát chất lượng môi trường không khí để sớm đưa ra cảnh báo và giải pháp khắc phục khi có ô nhiễm không khí là rất cần thiết.
Thực trạng ô nhiễm không khí ở Việt Nam
Tình trạng ô nhiễm môi trường không khí (MTKK) hiện đang là một thách thức nghiêm trọng không chỉ toàn cầu mà còn tại Việt Nam. Theo Báo cáo thường niên về chỉ số môi trường (Environmental Performance Index - EPI) của tổ chức Môi trường Mỹ, Việt Nam nằm trong số 10 quốc gia có mức ô nhiễm không khí cao nhất ở Châu Á, với ô nhiễm bụi (PM 10, PM 2.5) là vấn đề nổi bật.
Thực tế cho thấy ô nhiễm không khí khiến con người tiếp xúc với các hạt bụi mịn trong không khí bị ô nhiễm, các hạt này có thể xâm nhập sâu vào phổi và hệ thống tim mạch. Hậu quả là gây ra các vấn đề về hô hấp như hen suyễn và viêm phế quản, cũng như các bệnh nghiêm trọng như ung thư, bệnh tim mạch, đột quỵ và giảm tuổi thọ. Điều đáng chú ý là ONKK không những gây nên các bệnh lý về đường hô hấp mà còn ảnh hưởng đến sự phát triển của thai nhi, là nguyên nhân làm chậm phát triển hệ thần kinh, trí não của trẻ.
Ô nhiễm môi trường không khí đang đe dọa đến cuộc sống con người (Ảnh: Báo Đảng Cộng sản)
Do đó, việc giám sát chất lượng MTKK để sớm đưa ra cảnh báo và giải pháp khắc phục khi có ONKK là rất cần thiết. Hiện nay đã tồn tại các phương pháp giám sát như: lấy mẫu ngoài thực địa và phân tích trong phòng thí nghiệm, hoặc sử dụng trạm quan trắc tự động. Mặc dù các phương pháp truyền thống này đơn giản, dễ thao tác, vận hành; nhưng lại hạn chế về phạm vi giám sát, không liên tục, tốn kém, và khó khăn trong bảo trì.
Vì vậy, trong nhiều năm trở lại đây, với sự phát triển của công nghệ viễn thám, việc sử dụng các công nghệ như vệ tinh và Lidar bề mặt trong đánh giá chất lượng không khí là rất cần thiết ở Việt Nam.
Một trong những nhược điểm lớn nhất của ảnh vệ tinh quang học là không truy cập được thông tin độ dầy tầng khí quyển khi bị mây bao phủ. Để khắc phục vấn đề này, Lidar mặt đất có thể cung cấp dữ liệu về độ dày của tầng khí quyển trên diện rộng (diện tích thu thập thông tin phụ thuộc vào bán kính quét của thiết bị Lidar). Công nghệ Lidar mặt đất không chỉ thu thập dữ liệu độ dày tầng khí quyển mà còn giúp hiệu chỉnh dữ liệu từ ảnh vệ tinh, làm giảm ảnh hưởng của nhiễu qua nhiều tầng không khí.
Nghiên cứu, phát triển hệ thống giám sát chất lượng môi trường không khí bằng công nghệ Lidar mặt đất và viễn thám
Trong bối cảnh như vậy, TS Lê Thanh Sơn cùng nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Môi trường đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp Quốc gia: "Nghiên cứu, phát triển hệ thống giám sát chất lượng môi trường không khí bằng công nghệ Lidar mặt đất và viễn thám, ứng dụng thử nghiệm tại thành phố Hà Nội và thành phố Đà Nẵng” nhằm mục tiêu đánh giá sự cần thiết, khả năng và tính sẵn sàng của công nghệ Lidar và công nghệ viễn thám trong giám sát môi trường thành phố Hà Nội và Đà Nẵng.
Sơ đồ nội dung đề tài nghiên cứu (Ảnh: https://www.vista.gov.vn/)
Sau 3,5 năm thực hiện, đề tài đã hoàn thành việc nghiên cứu, phân tích tình hình ứng dụng và triển khai hệ thống giám sát chất lượng môi trường không khí bằng công nghệ Lidar mặt đất và viễn thám, trong đó đã bao gồm một số nội dung như: Đánh giá được hiện trạng chất lượng không khí ở một số khu vực điển hình của Đà Nẵng và Hà Nội; Xây dựng được bản đồ lớp phủ tỷ lệ 1:25000 cho hai thành phố Đà Nẵng và Hà Nội nhằm phục vụ việc xác định nguồn gây ô nhiễm không khí; Xác định được độ dày quay học AOD của khí quyển ở 2 thành phố, xây dựng được thuật toán cho các thông số ô nhiễm cho 2 thành phố; Phát triển hệ thống giám sát chất lượng môi trường không khí gần thời gian thực.
Bên cạnh đó, TS Lê Thanh Sơn cùng nhóm đã đề xuất được quy trình giám sát chất lượng không khí bằng viễn thám và lidar mặt đất cho phép truy xuất kết quả chất lượng không khí hàng ngày trong suốt 48 giờ và theo dõi biến đổi không khí trên diện rộng trong thời gian dài.
Song song đó, đề tài cũng đưa ra được hai nhóm giải pháp chính: một nhóm giải pháp khoa học kỹ thuật và một nhóm giải pháp cơ chế chính sách. Nhóm giải pháp khoa học kỹ thuật bao gồm các biện pháp tăng cường kỹ thuật quan trắc truyền thống và áp dụng công nghệ viễn thám cùng Lidar. Nhóm giải pháp cơ chế chính sách gồm 5 giải pháp chung để nâng cao giám sát bảo vệ môi trường không khí ở cấp Trung ương, và 7 giải pháp cụ thể cho Hà Nội và Đà Nẵng.
Đức Chung
