Bụi hạt nano nguy hiểm hơn nhiều so với bụi PM2.5

Người ta cũng nói khí NOx - bao gồm khí nitrogen dioxide - là đe dọa lớn nhất với sức khỏe trong đô thị. Tuy nhiên, khí NOx chỉ góp phần gây ra khoảng 14% số lượng ca chết vì ô nhiễm không khí ở Châu Âu.

Kẻ giết người nguy hiểm nhất chưa bao giờ xuất hiện trong các tít báo, vẫn chưa được nêu tên vào quy định, và hiếm khi nào được đề cập đến ở ngoài một nhóm nhỏ các nhà khoa học (dù họ đã cố gắng hết sức để thay đổi thông điệp): đó là các hạt bụi cứng siêu nhỏ cỡ nano.

Bụi PM2.5 có thể quá nhỏ mắt thường không thể thấy, loại bụi này nhỏ hơn khoảng 30 lần so với tiết diện sợi tóc người. Nhưng nó là loại bụi khá nặng.

Bụi PM2.5 có kích cỡ khoảng 2.500 nano mét (nm), trong khi các hạt bụi nano chỉ có kích cỡ khoảng 100nm hoặc bé hơn nữa.

Bụi PM2.5 và PM10 (cỡ 10.000nm) đều là những kẻ giết người, cơ bản gây hại cho phổi và tình trạng hô hấp. Nhưng bụi hạt nano có thể đi sâu vào và tàn phá bất cứ nội tạng nào trong cơ thể. Và vì các cơ quan quan trắc bụi PM2.5 tính bằng khối lượng (hàng triệu hạt bụi nano có khi chưa tới microgram nào) - nên báo cáo của các cơ quan này thường không cho thấy nguy cơ thực sự.

Các hạt bụi nano có thể vượt qua thành phổi và đi vào máu, đây là cách mà bụi PM2.5 không thể làm được. Sau khi đi vào máu, chúng gây ra tình trạng viêm nhiễm ảnh hưởng đến phổi, chỉ khác là giờ đây chúng có thể đi tới bất cứ cơ quan nội tạng và động mạch nào trong cơ thể.

Mãi đến gần đây, người ta vẫn chưa biết chính xác các hạt bụi có kích cỡ chừng nào thì có thể đi qua, và cỡ nào thì hạt bụi sẽ mắc kẹt trong phổi hay trong đường thở bên trên.

Mảnh ghép cuối cùng của vấn đề giờ đây đã được một nhóm nghiên cứu do Giáo sư David Newby từ Đại học Edinburgh (Anh) giải quyết vào năm 2017. Tiến sỹ Jen Raftis, thành viên của nhóm nghiên cứu, cho biết: "Có nhiều ý kiến khác nhau về cách ta nên thể hiện những hạt bụi [trong máu] bằng nhiều kỹ thuật hình ảnh khác nhau. Nhưng không có kỹ thuật hình ảnh nào thực sự có độ phân giải cỡ đó. Vì vậy chúng tôi quyết định sử dụng vàng".

Một chiếc máy được Hà Lan cho mượn sử dụng điện cực để phân tán vàng thành phân tử cỡ nano đến kích cỡ 2nm. Đầu tiên, nhóm nghiên cứu từ Đại học Edinburgh sử dụng trên chuột, cho chuột hít vào những phân tử vàng kích cỡ nano đó; sau đó, là đến lượt tình nguyện viên là con người.

Người tình nguyện cung cấp máu và mẫu nước tiểu sau 15 phút và sau 24 giờ sau khi họ hít hạt bụi vàng. Thật kinh ngạc, vàng có trong những mẫu phẩm trên. Nhóm nghiên cứu khám phá ra điểm giới hạn ở kích cỡ 30nm; bất cứ thứ gì nhỏ hơn kích cỡ đó đều có thể trôi vào mạch máu, nhưng bất cứ thứ gì có kích cỡ lớn hơn đều không thể vượt qua phổi.

Bụi vàng vẫn xuất hiện trong nước tiểu của tình nguyện viên suốt ba tháng sau đó.

Nghiên cứu Gánh nặng Vàng về Bệnh Tật ước tính ô nhiễm không khí có thể là nguyên nhân gây ra 21% trong tổng số các ca tử vong vì đột quỵ và 24% các ca chết vì bệnh nhồi máu cơ tim.

Khói thải từ xe cộ từ lâu đã được ví như khẩu súng bốc khói, nhưng bằng chứng về viên đạn vẫn còn chưa rõ ràng. Giờ đây, rất nhiều người cho rằng đạn chính là các hạt nano.

Hầu hết các quốc gia như Mỹ và Liên minh Châu Âu có thiết lập mức độ giới hạn được phép cho các loại chất gây ô nhiễm không khí độc hại nhất, trong đó có bụi PM2.5, khí NOx, khí CO và khí sulphur dioxide. Nhưng không có quy định nào tương tự giới hạn sự tồn tại của bụi nano.

Phản bác phổ biến cho rằng "bụi mịn PM2.5 là đã bao gồm tất cả các loại hạt nhỏ đến kích cỡ 1nm", về mặt kỹ thuật là đúng như vậy, nhưng như ta đã thấy, kể cả sự hiện diện của hàng triệu hạt bụi nano vẫn cho ra chỉ số PM2.5 thấp.

Chính vì thế, chỉ số PM2.5 thấp trên trang web của chính phủ hay ứng dụng điện thoại có thể gây hiểu nhầm là không khí trong lành, dù trong thực tế không khí có thể đầy các hạt bụi siêu mịn đang di chuyển vào động mạch của ta.

Một báo cáo năm 2018 về các hạt siêu mịn kích cỡ dưới 100nm được thực hiện cho Bộ Môi trường, Thực phẩm và Nông thôn (Defra) của Anh Quốc viết rằng bởi "hiện không có mức trần đối với khói thải hay mục tiêu giảm khói thải quy định [với hạt bụi nano]… cho nên không hề có chỉ dẫn hay nguồn thông tin chung đối với việc phát triển công nghệ đo lường khói thải [có chứa hạt bụi nano]."

Có một quy định tồn tại, và nó quy định đến kích cỡ bụi 23nm. Nhưng báo cáo của Defra cho biết điều này có nghĩa là "hơn 30% [bụi hạt cỡ nano] trong môi trường đô thị đã không được đưa vào quy định", và quy định này chỉ bao trùm một phần các loại bụi dưới ngưỡng 30nm do nghiên cứu vàng Edinburgh xác định được.

bề mặt lớn hơn vì số lượng lớn hơn - và chúng độc hại hơn

Có lẽ tin tốt duy nhất là dù số lượng hạt bụi không tương quan lắm với kích cỡ hạt bụi (PM2.5), nhưng lại có tương quan với chỉ số khí NOx.

Tương tự bụi hạt nano, khí NO2 thường tập trung với tỷ lệ cao nhất ở vị trí sát nguồn phát thải, và sau đó nhanh chóng phát tán đi. Khí NO2 thậm chí cũng phản ứng với các loại khí khác trong không khí và tạo nên một số bụi phân tử nano. Vì vậy xử lý khí NO2 thông thường có thể coi là cách gián tiếp làm giảm lượng bụi nano.

Giải pháp cho khí NOx và bụi hạt nano có thể giống nhau: thay thế động cơ đốt bằng động cơ điện.

Xe hơi điện vẫn có thể thổi tung bụi đường lên, nhưng khí thải của xe điện không có các hạt bụi nano sinh ra từ quá trình đốt cháy hay khí NOx; và dù để có điện ta cần đến nhà máy điện, nhưng ta thường dành nhiều thời gian ở trên đường hơn là đứng cạnh ống khói nhà máy điện (tất cả những điều này cho ta thêm lý do để nhanh chóng chuyển đổi sang 100% năng lượng tái tạo).

Công cuộc chuyển đổi diễn ra càng nhanh, thì càng nhiều người sẽ được cứu. Tạm thời, ta cũng cần giảm phơi nhiễm bằng cách cách ly con người khỏi tình trạng giao thông với đầy các động cơ đốt, tách riêng làn xe đạp, và thiết lập các hàng rào xanh như cây cối, hàng rào và các loại cây dây leo - giữa vỉa hè và đường cho xe di chuyển.

Trong cùng thị trấn hay thành phố, sự phơi nhiễm hàng ngày trước khói thải có thể khác nhau tùy theo từng người, do cách thức di chuyển hay do lộ trình ta đi lại. Hầu hết thành phố hay quốc gia kiểm soát sự ô nhiễm bằng một số các trạm quan trắc không khí, và các trạm này chỉ có thể đo đạc không khí tức thời ở khu vực gần chúng. Tuy nhiên, con người không dành cả đời chỉ đứng yên một chỗ.

Linh Đức