Hung thủ chính: nhiệt điện than

Ảnh: lightair.com

Các hạt siêu mịn (bụi siêu mịn) được coi là đặc biệt có hại cho sức khỏe, đồng thời cũng có tác động quan trọng đến khí hậu. Ở những khu vực đông dân cư, trước đây giao thông đường bộ được coi là nguồn gốc chính tạo ra các hạt nhỏ này.

Tuy nhiên các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT) - trong một chương trình quan trắc dài hạn - đã xác định được một nguồn có liên quan đặc biệt ở bên ngoài các thành phố: các nhà máy nhiệt điện than.

Theo nghiên cứu mới, các nhà máy nhiệt điện than nhìn chung phát ra tổng lượng bụi siêu mịn còn hơn cả giao thông, hơn nữa còn gây ảnh hưởng đến thời tiết. “Chúng tôi đã có thể chỉ ra rằng các nhà máy nhiệt điện hóa thạch đã trở thành nguồn phát sinh hạt siêu mịn lớn nhất thế giới” - nhà vật lý môi trường Wolfgang Junkermann thuộc Viện Khí tượng và nghiên cứu khí hậu (IMK) của KIT cho biết.

Để xác định điều này, Junkermann và nhóm của ông đã thực hiện các chuyến bay đo đạc trong hơn 15 năm qua. Để phục vụ cho dự án, các nhà nghiên cứu khí hậu phải chế tạo riêng một máy bay nghiên cứu có người lái nhỏ nhất thế giới.

Phòng thí nghiệm bay này có thể bay tới độ cao 3.000m, được trang bị các công cụ và cảm biến có độ nhạy cao để đo các hạt bụi, khí vi lượng, nhiệt độ, độ ẩm, gió và cân bằng năng lượng.

Bụi mịn đóng vai trò trung tâm trong cuộc tranh luận về khí thải và ô nhiễm không khí, đặc biệt là ở những nơi đông đúc xe cộ như thành phố Stuttgart. Ở đây người ta đã nhiều lần đo được các hạt rất nhỏ (bụi mịn) với mật độ cao.

Cho đến nay, bụi mịn được đo bằng các trạm quan trắc chính thức của Cơ quan Môi trường liên bang ở các kích cỡ PM 2,5 và PM 10, các số này là đường kính hạt bụi được tính bằng micromet (µm). Bụi siêu mịn mà các nhà nghiên cứu ở Karlsruhe nhắm tới, với đường kính dưới 0,1 micromet, còn nhỏ hơn thế hàng trăm lần. Những hạt này chỉ có thể phát hiện được bằng máy đo phổ kế, vốn hiếm khi được sử dụng.

Một số nghiên cứu đã cho thấy các hạt siêu nhỏ này - không thể thấy bằng mắt thường - không những đi vào phổi qua mũi và miệng, mà còn vào cả não bộ và làm tăng nguy cơ các bệnh tim mạch, ung thư hoặc tiểu đường. Ngoài nhà máy nhiệt điện, các nhà nghiên cứu ở Karlsruhe còn xác định nhà máy lọc dầu và luyện kim là nguồn quan trọng gây ra bụi siêu mịn.

Nhiều chuyến bay nghiên cứu IMK được thực hiện trong giai đoạn 2012-2014 trên khắp nước Đức đã bổ sung thêm cho dữ liệu khảo sát được ở Phần Lan, Anh, Pháp và Ý, theo ông Junkermann. Hiện nhóm của Junkermann đã công bố phát hiện của họ với đồng tác giả người Úc Jorg M. Hacker trên tạp chí chuyên môn của Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ.

Cụ thể, nhóm của Junkermann đã đo dòng khói thải của Nhà máy nhiệt điện than Boxberg ở Lausitz (quận Görlitz, bang Sachsen), xác định được mặc dù cách đến 20km, khói thải từ đây vẫn còn mật độ bụi tới 85.000 hạt/cm³ không khí.

Nhà máy nhiệt điện Boxberg là nhà máy điện than non lớn nhất một thời ở Đông Đức. IMK còn bay khảo sát xung quanh các nhà máy điện than tương tự ở tiểu bang Baden-Württemberg, trong đó có các thành phố Mannheim và Karlsruhe, với kết quả tương tự ở Sachsen.

Để so sánh, trên những con đường xe cộ đông đúc ở Stuttgart, theo con số của Tổ chức Hỗ trợ môi trường Đức (Deutschen Umwelthilfe), mật độ bụi đo được chỉ “trong khoảng từ 25.000 đến 30.000” hạt/cm³ không khí, mật độ 20.000 hạt được coi là bình thường trong một khu vực đô thị.

Trong tự nhiên, các hạt mịn được tạo ra từ những vụ cháy rừng, bão bụi hoặc phun trào núi lửa. Các nhà khí hậu học phát hiện ra rằng mật độ của chúng đang tăng đều đặn ở nhiều vùng xa xôi, nhưng các hạt mới tăng thêm không có nguồn gốc tự nhiên.

Còn một lý do nữa, ngoài vấn đề sức khỏe khiến bụi siêu mịn nhân tạo đáng được chú ý đặc biệt: Sau khi phát thải, tùy thuộc độ cao của ống khói, điều kiện thời tiết và khí hậu, các hạt mịn này có thể phát tán rất xa. Chẳng hạn, ở độ cao 200-300m, chúng có thể di chuyển tới vài trăm kilômet, vì thế ảnh hưởng rất lớn đến các quá trình hoạt động của môi trường. ■