Giải thích màu sắc của chỉ số AQI về chất lượng không khí

Chất lượng không khí chưa bao giờ quan trọng hơn thế. Một nghiên cứu gần đây của Harvard ước tính rằng 8 triệu người chết trên toàn cầu vào năm 2018 do ô nhiễm nhiên liệu hóa thạch – gần 1/5 số tổng số người chết. EPA, WHO, và nhiều tổ chức và cá nhân khác đã làm việc trong nhiều năm để tìm cách giảm tác động của ô nhiễm không khí. Một cách mà các nhà khoa học đang cố gắng giúp đỡ là cảnh báo cho công chúng khi chất lượng không khí có thể xấu ở ngoài trời.

Chuyển tải các điều kiện chất lượng không khí kém không dễ dàng, vì chất lượng không khí rất phức tạp. Báo cáo nồng độ của các hóa chất cụ thể trong không khí không cung cấp cho công chúng một bức tranh rõ ràng về chất lượng không khí. Rất ít người biết nồng độ hóa chất có hại ở mức nào. Để giải quyết vấn đề này, EPA đã đưa ra Chỉ số Chất lượng Không khí (AQI). Điểm tổng hợp này được sử dụng để chỉ ra nồng độ ô nhiễm và tác động của nó đối với sức khỏe con người.

Chỉ số Chất lượng Không khí được thiết kế để cho bạn biết ngay nếu mức độ ô nhiễm ngoài trời đủ cao để EPA khuyến nghị giảm hoạt động thể chất hoặc có thể ở trong nhà. AQI bao gồm các mức thấp hơn cho những người dễ bị tổn thương hơn như trẻ em, người già hoặc những người có sức khỏe bị tổn hại. Nó cũng có nhiều cấp độ khắc nghiệt hơn khuyên mọi người nên ở yên trong nhà. Hãy xem cách nó hoạt động.

Các chất gây ô nhiễm theo tiêu chí EPA

Ở Mỹ, Cơ quan Bảo vệ Môi trường là tổ chức nổi bật nhất cung cấp thông tin về chất lượng không khí cho công chúng. Đạo luật Không khí Sạch yêu cầu EPA đặt ra các tiêu chuẩn được gọi là Tiêu chuẩn Chất lượng Không khí Quốc gia (NAAQS). Các tiêu chuẩn này có hai mục tiêu chính. Đầu tiên là để bảo vệ sức khỏe của những người dễ bị tổn thương, những người có thể bị ảnh hưởng sâu sắc bởi ô nhiễm không khí. Hai là để bảo vệ đời sống thực vật, động vật, tòa nhà và khung cảnh. Để đạt được những mục tiêu này, EPA giám sát sáu chất gây ô nhiễm trong không khí, được gọi là “chất gây ô nhiễm không khí tiêu chí”.

Vật chất dạng hạt (PM)

Các hạt đủ nhỏ và nhẹ để lơ lửng trong không khí trong thời gian dài được gọi là vật chất dạng hạt (PM). Vật chất dạng hạt được phân loại thành các hạt thô nhỏ hơn 10 micron (PM10) và các hạt mịn nhỏ hơn 2,5 micron (PM2.5). Khi hít vào, PM2.5 đủ nhỏ để xâm nhập sâu vào phổi và có thể đi vào máu, nơi nó có thể được phân phối khắp cơ thể.

PM có thể được tạo thành từ kim loại, sunfat, nitrat, hợp chất hữu cơ, cacbon, khoáng chất, vật liệu sinh học và một số chất khác. Nó được hình thành trực tiếp từ quá trình đốt cháy nhiên liệu hữu cơ và hóa thạch khác và gián tiếp bởi các phản ứng giữa các chất ô nhiễm khác trong khí quyển.

PM làm tổn thương các tế bào sống và ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe đường hô hấp. Do khả năng khuếch tán vào máu, nó cũng có liên quan đến nhiều bệnh khác như ung thư, sa sút trí tuệ, đa xơ cứng, tiểu đường, mù lòa, thậm chí là trầm cảm. Các hạt khác nhau có độc tính khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc của chúng, trong đó chất độc nhất đến từ khí thải ô tô và ít độc nhất từ ​​bụi đường.

PM thường được coi là một chỉ số đại diện thuận tiện cho ô nhiễm không khí vì nó thường được tạo ra cùng với các chất ô nhiễm không khí khác từ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Mối liên hệ của nó với bệnh tật đã được nghiên cứu rất kỹ và nó ảnh hưởng đến nhiều người hơn bất kỳ chất ô nhiễm nào khác. Do đó, nhiều tiêu chuẩn không khí trên thế giới chỉ dựa trên hoặc chủ yếu dựa trên PM.

Ozone (O3)

Chất này là một dạng oxy năng lượng cao, có tính oxy hóa mạnh, dễ phản ứng và tương đối ổn định. Nó là một phần của các quá trình tự nhiên xảy ra trên cao trong tầng bình lưu, nhưng cũng có thể được hình thành ở tầng mặt đất bằng cách tương tác với các nguồn ô nhiễm không khí nhân tạo như các hợp chất hữu cơ và oxit nitơ.

Ozone phản ứng với các chất khác trong không khí để tạo ra các hạt được gọi là sol khí hữu cơ thứ cấp. Ozone và PM được kết hợp hóa học, có nghĩa là cái này tạo ra cái kia. Tuy nhiên, loại nào được tạo ra sẽ thay đổi tùy thuộc vào lượng ánh sáng mặt trời, thời tiết và các thành phần khác của không khí. Bản thân ozone có thể gây ra các vấn đề về hô hấp và bất kỳ hạt thứ cấp nào mà nó tạo ra có thể gây ra các vấn đề nêu trên.

Nitơ điôxít (NO2)

Nitrogen dioxide được hình thành từ quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch có chứa nitơ. Nó có thể gây kích ứng đường hô hấp nếu hít phải, và một vai trò trong một loạt các phản ứng hóa học tạo ra khói, ôzôn, PM và các loại ô nhiễm có hại hơn khác. Vì vậy, nó là một chỉ số quan trọng về chất lượng không khí tổng thể và được bao gồm trong AQI.

Carbon monoxide (CO)

Carbon monoxide là một chất ôxy hóa mạnh, , giống như ozone, ổn định trong khí quyển trong nhiều tuần hoặc nhiều tháng. Nó có thể ngăn cơ thể hấp thụ oxy và có thể gây tử vong ở nồng độ cao trong nhà. Ở ngoài trời, những người gặp khó khăn trong việc vận chuyển oxy do các vấn đề về tim có thể bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi CO.

Lưu huỳnh đioxit (SO2)

Giống như NO2, sulfur dioxide cũng có thể gây tổn thương đường hô hấp và nó cũng có thể góp phần hình thành vật chất dạng hạt. SO2 đã giảm 92% trên Hoa Kỳ kể từ năm 1980, và chỉ được phát hiện ở Hawaii gần núi lửa, vì vậy nó không thường được sử dụng trong AQI, nhưng vẫn được theo dõi và quy định.

Chì

Tiêu chí ô nhiễm này là một câu chuyện thành công từ thời kỳ mà việc phơi nhiễm chì trong không khí được quan tâm nhiều hơn. Các nỗ lực của EPA đã loại bỏ dần xăng pha chì vào năm 1996 và cùng với các nỗ lực khác đã giảm 98% ô nhiễm chì trong không khí từ năm 1980 đến năm 2014. Trong khi các tiêu chuẩn vẫn phải được thiết lập và tuân thủ, EPA không bao gồm chì trong AQI của mình.

Khí độc

Mặc dù không phải là một phần của các chất gây ô nhiễm theo tiêu chí ban đầu, nhưng EPA đã bắt đầu theo dõi “khí độc”, là những chất độc hại trong không khí với các thành phần hóa học khác nhau. Chúng có thể được nhóm lại thành các hạt kim loại nặng như asen, crom và niken, và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi như benzen, naphthalene hoặc formaldehyde.

Khí độc chưa bao giờ ảnh hưởng trực tiếp đến AQI ngoài trời và không được đo liên tục. Tuy nhiên, chúng có thể phù hợp hơn khi đo chất lượng không khí trong nhà.

Mặc dù tất cả sáu chất ô nhiễm đều được giám sát, nhưng chúng không có ảnh hưởng như nhau đối với chính sách tại thời điểm này. Kể từ lần đầu tiên chúng được hệ thống hóa bởi Đạo luật không khí sạch gần 50 năm trước, sự hiểu biết của chúng tôi về tác động của các chất ô nhiễm khác nhau và nỗ lực ngăn chặn ô nhiễm đã thay đổi cách tiếp cận của EPA. AirNow.gov, trang web AQI của EPA, chỉ đưa ra các kế hoạch hành động về ô nhiễm hạt và ozone, và chủ yếu báo cáo về hai chất ô nhiễm này. Trong báo cáo năm 2020, họ chỉ ra rằng PM và ozone đang suy giảm với tốc độ chậm nhất, đồng thời đưa ra các báo cáo đặc biệt về hai tiêu chí ô nhiễm này chứ không phải các chất khác.

Việc đo các oxit phản ứng (cacbon monoxit, lưu huỳnh đioxit và oxit nitơ) vẫn có tác động đến AQI nhưng những nỗ lực hạn chế nguồn của chúng đã giảm kể từ khi có Đạo luật không khí sạch. Ô nhiễm không khí do chì đã giảm đến mức không được đưa vào EPA AQI.

AQI dựa trên mức độ phơi nhiễm được khuyến nghị

Hầu hết chúng ta không có phản ứng gì khi nhìn thấy những con số như “250 microgam hạt mịn trên một mét khối không khí” hoặc “nồng độ ôzôn là 150 phần tỷ”. Chúng tôi dựa vào các tổ chức như EPA để đảm bảo tính khoa học và cho chúng tôi biết nồng độ của các hạt hoặc ôzôn có liên quan đến các vấn đề sức khỏe.

EPA, WHO, chính phủ Trung Quốc và nhiều tổ chức khác trên thế giới khuyến nghị mức độ phơi nhiễm an toàn đối với các chất ô nhiễm cụ thể trong một khoảng thời gian nhất định. Bất cứ điều gì cao hơn các mức này đều làm tăng nguy cơ các vấn đề sức khỏe liên quan đến chất ô nhiễm. Ví dụ, EPA khuyến cáo nên hành động nếu tiếp xúc với nồng độ hơn 35 microgam PM2.5 trên mét khối trong khoảng thời gian 24 giờ. Hành động mà họ đề xuất không phải là quyết liệt, chỉ là những người nhạy cảm với ô nhiễm không khí giảm mức độ hoạt động thể chất của họ. Tuy nhiên, ở mức khoảng 150 microgam, họ khuyên mọi người nên giảm hoạt động thể chất của họ. Vì hơi khó nhớ những con số này và có các giá trị khác nhau đối với các chất ô nhiễm khác, EPA đã phát triển Chỉ số Chất lượng Không khí.

Phương trình thực tế để chuyển đổi nồng độ thành một số rất phức tạp và EPA cũng bổ sung thêm thang đo được mã hóa màu. Màu sắc có nghĩa là để thông báo nhanh những gì cần làm về chất lượng không khí:

AQI được hiển thị trên trang web AirNow luôn báo cáo mức độ tồi tệ nhất trong tất cả các chất ô nhiễm. Nếu ozone cao vừa phải nhưng PM2.5 rất cao, thì AQI sẽ hiển thị AQI cho PM2.5.

Các tổ chức trên khắp thế giới có thể thay đổi đáng kể về những con số mà họ sử dụng để truyền tải chất lượng không khí, nhưng ít nhiều đều sử dụng màu vàng để thể hiện sự thận trọng, màu cam cho mức vượt quá quy định và màu đỏ cho các sự kiện nghiêm trọng. Màu sắc biểu thị chất lượng không khí tốt thường là xanh lá cây hoặc xanh lam.

Các tổ chức khác nhau cũng có thể nhấn mạnh vào các chất ô nhiễm khác nhau khi báo cáo AQI. Canada chỉ sử dụng PM, O3 và NO2 cho AQHI của mình, dựa trên một nghiên cứu năm 2008.

Ngoài ra, có nhiều nghiên cứu được đưa ra về việc ô nhiễm không khí vẫn có thể có tác động như thế nào ở mức dưới mức phơi nhiễm được khuyến nghị. Điều này có thể dẫn đến việc mã hóa màu sắc nghiêm ngặt hơn của AQI và chắc chắn cho tất cả chúng ta biết rằng bất kỳ ô nhiễm không khí nào cũng là ô nhiễm không khí xấu.

Chúng tôi sẽ công bố bất kỳ nghiên cứu mới nào trên blog này hay trên Facebook, cảm ơn bạn đã đọc bài viết.

( Nguồn: molekule.science )

Nguồn bài viết:Giải thích màu sắc của chỉ số AQI về chất lượng không khí

Via LEVIGROUP https://levigroup.vn