Particulate Matter là gì (nguyên nhân-tác hại-các loại bụi mịn)

Particulate Matter

PM là gì, và làm thế nào để nó đi vào không khí?

PM là viết tắt của hạt vật chất (còn gọi là ô nhiễm hạt): thuật ngữ chỉ hỗn hợp các hạt rắn và các giọt chất lỏng được tìm thấy trong không khí. Một số hạt, chẳng hạn như bụi, bẩn, bồ hóng hoặc khói, đủ lớn hoặc tối để có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Những cái khác rất nhỏ nên chúng chỉ có thể được phát hiện bằng kính hiển vi điện tử.

Ô nhiễm dạng hạt bao gồm:

PM10: các hạt có thể hít vào, có đường kính thường là 10 micromet và nhỏ hơn; và
PM2.5: các hạt mịn có thể hít vào, có đường kính thường là 2,5 micromet và nhỏ hơn.
Làm thế nào nhỏ là 2,5 micromet? Nghĩ về một sợi tóc trên đầu bạn. Sợi tóc trung bình của con người có đường kính khoảng 70 micromet – lớn hơn 30 lần so với hạt mịn lớn nhất.
Nguồn PM
Những hạt này có nhiều kích thước và hình dạng và có thể được tạo thành từ hàng trăm loại hóa chất khác nhau.

Một số được phát ra trực tiếp từ một nguồn, chẳng hạn như công trường xây dựng, đường không trải nhựa, đồng ruộng, đống khói hoặc đám cháy.

Hầu hết các hạt hình thành trong khí quyển là kết quả của các phản ứng phức tạp của các hóa chất như sulfur dioxide và nitơ oxit, là những chất ô nhiễm thải ra từ các nhà máy điện, công nghiệp và ô tô.

Pm10 là gì

Vật chất dạng hạt (PM10) hay bụi mịn bao gồm khối lượng của tất cả các hạt có trong TSP (tổng số hạt lơ lửng) có đường kính khí động học nhỏ hơn 10 µm.

Nó có thể được gây ra bởi hoạt động của con người: Vật chất dạng hạt có thể bắt nguồn từ việc cung cấp năng lượng và các quá trình công nghiệp, sản xuất kim loại và thép cũng như tải lại vật liệu rời hoặc nó có thể có nguồn gốc tự nhiên, ví dụ như do xói mòn đất. Trong các tập đoàn, giao thông đường bộ là nguồn chi phối.

Mối nguy hại cho sức khỏe
Các nghiên cứu của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã cho thấy sự gia tăng các bệnh về đường hô hấp và tim mạch ở nồng độ vật chất dạng hạt cao. Những người có bệnh từ trước đặc biệt dễ bị tổn thương. Các nghiên cứu đã chỉ ra sự giảm tuổi thọ có thể đo lường được khi tăng nồng độ vật chất dạng hạt.

Giới hạn giá trị
Kể từ ngày 1 tháng 1 năm 2005, các giá trị giới hạn đối với vật chất dạng hạt (PM10) để bảo vệ sức khỏe con người được áp dụng. Giá trị giới hạn hàng ngày là 50 µg / m3, không được vượt quá 35 lần mỗi năm dương lịch. Giá trị giới hạn cho phép hàng năm là 40 µg / m3. Thông tin về nồng độ xung quanh của các chất hạt và các chất vượt quá phải được cung cấp cho công chúng càng sớm càng tốt.

Chỉ số PM 2.5 bảo nhiều là tốt

Vào tháng 7 năm 1997, sau khi đánh giá hàng trăm nghiên cứu về sức khỏe và thực hiện một quá trình đánh giá đồng cấp rộng rãi, EPA đã thiết lập các tiêu chuẩn PM nhằm giải quyết cụ thể các hạt nhỏ hơn 2,5 micromet (PM2.5). Tiêu chuẩn hàng năm được đặt ở mức 15 microgam trên mét khối (μg / m3), dựa trên mức trung bình trong 3 năm của nồng độ PM2,5 trung bình hàng năm. Tiêu chuẩn 24 giờ được đặt ở 65 μg / m3 dựa trên mức trung bình 3 năm của nồng độ phân vị thứ 98 hàng năm. Các tiêu chuẩn năm 1997 vẫn giữ lại, nhưng sửa đổi một chút, các tiêu chuẩn cho PM10, giới hạn nồng độ PM10 ở mức 50 μg / m3 dựa trên mức trung bình hàng năm và 150 μg / m3 dựa trên mức trung bình 24 giờ.

Kể từ năm 1997, EPA đã đánh giá hàng nghìn nghiên cứu mới về PM và vào tháng 9 năm 2006, EPA đã sửa đổi tiêu chuẩn PM bằng cách hạ thấp mức tiêu chuẩn PM2.5 24 giờ xuống 35 μg / m3 và giữ nguyên mức PM2 hàng năm. 5 tiêu chuẩn ở 15 μg / m3. Cơ quan vẫn giữ tiêu chuẩn PM10 trong 24 giờ là 150 μg / m3. Tuy nhiên, tiêu chuẩn PM10 hàng năm đã bị thu hồi vì thiếu bằng chứng xác lập mối liên hệ giữa việc tiếp xúc lâu dài với các hạt thô và các vấn đề sức khỏe. Các tiêu chuẩn thứ cấp tiếp tục giống với tiêu chuẩn sơ cấp. Các tiêu chuẩn cơ bản đặt ra các giới hạn để bảo vệ sức khỏe cộng đồng, bao gồm sức khỏe của các nhóm dân số “nhạy cảm” như bệnh nhân hen, trẻ em và người già. Các tiêu chuẩn thứ cấp đặt ra các giới hạn để bảo vệ phúc lợi công cộng, bao gồm bảo vệ chống lại việc giảm tầm nhìn, thiệt hại cho động vật, cây trồng, thảm thực vật và các tòa nhà. Các tiêu chuẩn PM sửa đổi năm 2006 có hiệu lực vào tháng 12 năm 2006.

Vào tháng 2 năm 2009, Tòa phúc thẩm Hoa Kỳ đối với Mạch DC đã sửa đổi các tiêu chuẩn PM2.5 năm 2006 sau khi một số tiểu bang và nhóm môi trường thách thức các tiêu chuẩn này. Bằng cách sửa lại, thay vì bỏ trống các tiêu chuẩn, Tòa án đã giữ nguyên tiêu chuẩn trong khi EPA xem xét lại tiêu chuẩn. Theo Đạo luật Không khí Sạch, EPA được yêu cầu xem xét và nếu cần, sửa đổi các tiêu chuẩn chất lượng không khí đối với các chất ô nhiễm tiêu chí, bao gồm cả PM, cứ 5 năm một lần. Do đó, việc xem xét lại tiêu chuẩn PM2.5 năm 2006 đã được thực hiện cùng lúc với lần đánh giá 5 năm này.

Vào ngày 14 tháng 12 năm 2012, EPA đã hoàn thiện bản cập nhật Tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh quốc gia cho PM2.5. Tiêu chuẩn hàng năm đã giảm từ 15 μg / m3 xuống 12 μg / m3. Tiêu chuẩn PM2.5 hàng ngày và tiêu chuẩn cho PM10 đã được giữ lại. Tiêu chuẩn PM 2012 sửa đổi có hiệu lực vào ngày 18 tháng 3 năm 2013.

Tác hại của bụi mịn

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 do các nguyên nhân về tim hoặc phổi, viêm phế quản cấp và mãn tính, lên cơn hen suyễn, đến phòng cấp cứu, các triệu chứng hô hấp và hạn chế ngày hoạt động. Những tác động xấu đến sức khỏe này đã được báo cáo chủ yếu ở trẻ sơ sinh, trẻ em và người lớn tuổi mắc các 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 Dự án Gánh nặng Bệnh tật Toàn cầu của Tổ chức Y tế Thế giới.

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 hàng 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 đánh giá vào năm 2015 kết luận rằng các hạt vật chất trong ô nhiễm không khí ngoài trời gây ra ung thư phổi.

Diesel PM: Một loại hạt đặc biệt. Vật liệu rắn trong khí thải động cơ diesel được gọi là vật chất hạt động cơ diesel (DPM). Hơn 90% DPM có đường kính nhỏ hơn 1 µm (bằng khoảng 1/70 đường kính của sợi tóc người), và do đó là một tập con của PM2.5.

Tác hại của bụi mịn với môi trường

Bụi mịn đã được chứng minh trong nhiều nghiên cứu khoa học là làm giảm khả năng hiển thị, đồng thời 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, carbon đen), trong khi những thành phần khác có ảnh hưởng làm mát (ví dụ: nitrat và sulfat), 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.

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 “độ 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 từ các nguồn 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.

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 toàn diện 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 tiêu chuẩn hiện có. Đánh giá năm 2012 dẫn đến việc duy trì các tiêu chuẩn PM2.5 và PM10 trung bình 24 giờ hiện có.

Cách chống bụi mịn

Làm cách nào để ngăn ngừa hoặc giảm tiếp xúc với bụi mịn?
Vì các nguồn bụi mịn có thể bắt nguồn từ cả ngoài trời và trong nhà, nên có nhiều cách khác nhau để ngăn chặn hoặc giảm thiểu nó. Chúng tôi đã chia các phương pháp này thành hai loại bên dưới:

Phơi nhiễm bụi mịn ngoài trời
Tránh các đường có lưu lượng truy cập cao, chẳng hạn như đường cao tốc.
Tránh cho xe chạy không tải không cần thiết, đặc biệt là trong những không gian kín như nhà để xe.
Giảm thời gian ở ngoài trời trong thời gian ô nhiễm cao.
Cân nhắc mua xe điện.

Phơi nhiễm bụi mịn trong nhà
Đảm bảo tất cả các thiết bị đốt bằng nhiên liệu được thông ra ngoài trời. Thiết bị bao gồm bếp, lò sưởi và lò nung. Đảm bảo bật quạt thông gió trong khi nấu.
Nên tránh sử dụng bếp, lò sưởi hoặc lò sưởi không có lỗ thông hơi.
Có một chuyên gia được đào tạo chuyên môn kiểm tra, làm sạch và điều chỉnh hệ thống sưởi trung tâm hàng năm. Hệ thống sưởi ấm trung tâm bao gồm lò nung, ống khói và ống khói.
Thường xuyên thay bộ lọc trên hệ thống sưởi và làm mát trung tâm, và bộ lọc không khí theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
Tránh hút thuốc trong nhà hoặc trong không gian kín, như ô tô.
Hạn chế đốt củi, nến và nhang. Khi bạn sử dụng chúng, hãy đảm bảo thông gió thích hợp.
Sử dụng hệ thống không khí cưỡng bức trung tâm, chẳng hạn như máy lọc không khí. Làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất về bảo trì.

Nguyên nhân gây ra bụi mịn

Bụi mịn có thể đến từ các nguồn tự nhiên (cát mịn, cháy rừng, núi lửa phun trào và muối biển chẳng hạn) hoặc từ các hoạt động của con người, thường liên quan đến một số loại đốt cháy không hoàn toàn – hỏa hoạn hoặc nổ.

Các nguồn PM phổ biến nhất do con người tạo ra là:

Quy trình công nghiệp
Đốt nóng (đốt củi, than, dầu, v.v.)
Vận tải (đặc biệt là xe chạy bằng động cơ diesel)
Nông nghiệp thâm canh
Sản xuất năng lượng
Xử lý rác (đốt)

Bụi mịn cũng có thể là một vấn đề lớn trong nhà. Hút thuốc chắc chắn là một nguồn chính của PM trong nhà, nhưng cũng có những thứ ít rõ ràng hơn có thể tạo ra loại ô nhiễm này. Ví dụ như nấu ăn, làm bánh mì nướng, hoặc thậm chí thắp nến có thể tạo ra mức độ cao của vật chất dạng hạt trong nhà.