'Khoảng trống' dữ liệu chất lượng không khí Hà Nội

4 năm trước, PGS.TS Nguyễn Thị Nhật Thanh, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, cùng cộng sự công bố báo cáo "Hiện trạng bụi PM2.5 ở Việt Nam giai đoạn 2019-2020 sử dụng dữ liệu đa nguồn". Đây là nghiên cứu đầu tiên cung cấp bức tranh PM2.5 trên cả nước. Trước đó, các đề tài tương tự hầu như chỉ đánh giá hiện trạng tại Hà Nội và TP HCM - hai đô thị có số trạm quan trắc nhiều nhất nước.

Để lấp "khoảng trống" dữ liệu ở khu vực không có trạm đo, nhóm nghiên cứu sử dụng dữ liệu từ ảnh vệ tinh, kết hợp với số liệu của trạm quan trắc tiêu chuẩn và thiết bị cảm biến. Báo cáo khi đó tổng hợp dữ liệu từ 42 trạm trên cả nước, trong đó riêng Hà Nội chiếm 86% - nhiều nhất nước.

4 năm từ nghiên cứu của bà Thanh, số lượng và chất lượng trạm quan trắc của Hà Nội vẫn tồn tại nhiều "khoảng trống" cả về không gian và thời gian.

"Số trạm quan trắc tốt, ổn định không nhiều, phân bố không đồng đều dẫn đến thiếu số liệu. Điều này khiến cộng đồng không được cảnh báo kịp thời, còn cơ quan quản lý thiếu cơ sở để ra quyết định ứng phó", PGS.TS Nhật Thanh đánh giá.

Khoảng trống không gian

Theo TS Hoàng Dương Tùng, Chủ tịch Mạng lưới Không khí sạch Việt Nam, nguyên Phó tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường (Bộ Tài nguyên và Môi trường cũ), hoạt động quan trắc ở Hà Nội bắt đầu vào khoảng năm 1993, khi Luật Bảo vệ môi trường chính thức được ban hành.

Mức đầu tư vào mạng lưới quan trắc không khí tại Hà Nội cao hơn so với trung bình quốc gia. Năm 2008, trong tổng số 20 trạm quan trắc tự động trên cả nước do Bộ Tài nguyên và Môi trường (nay là Bộ Nông nghiệp và Môi trường) lắp đặt, 7 trạm được đặt tại Hà Nội.

Năm 2016, UBND TP Hà Nội cũng tự đầu tư, xây dựng và đưa vào vận hành 10 trạm quan trắc chất lượng không khí tự động liên tục (2 trạm cố định và 8 trạm cảm biến). Sau đó, nhiều tổ chức, doanh nghiệp tiếp tục lắp đặt trạm quan trắc không khí tại Hà Nội, tích hợp vào mạng lưới quan trắc của thành phố. Đến nay, thành phố có 37 trạm quan trắc không khí do Nhà nước quản lý, trong đó 35 trạm thuộc TP Hà Nội, hai trạm do Bộ Nông nghiệp Môi trường và Đại sứ quán Mỹ quản lý.

Các trạm tập trung ở khu vực trung tâm, nơi có mật độ dân số cao và nguồn thải chính đến từ giao thông và sinh hoạt. Tuy nhiên, nghiên cứu của bà Thanh cùng cộng sự (nhóm nghiên cứu Địa không gian thông minh, Trường Đại học Công nghệ Hà Nội) sử dụng dữ liệu vệ tinh cho thấy, ô nhiễm bụi PM2.5 có xu hướng lan ra một số khu vực ngoại thành như Mê Linh, Phúc Thọ, Chương Mỹ, Thanh Oai, Ứng Hoà (huyện cũ trước sáp nhập). Thực tế, khu vực này vẫn chưa có trạm quan trắc cố định, cung cấp số liệu "chuẩn" để đánh giá thực trạng.

"Giá trị tại các trạm quan trắc chỉ đại diện cho khu vực đặt trạm, nên rất khó để đánh giá chất lượng không khí ở những khu vực không có trạm đo", PGS. TS Nguyễn Thị Nhật Thanh đánh giá.

Để khảo sát, VnExpress thu thập dữ liệu tại 61 trạm quan trắc của cả khu vực công và tư tại Hà Nội có công bố công khai trên các website từng đơn vị.

Cụ thể, 35 trạm thuộc quản lý của UBND Hà Nội; 4 trạm của Trung tâm Quan trắc Môi trường miền Bắc (Cục Môi trường, Bộ Nông nghiệp và Môi trường); và 22 trạm do các tổ chức, doanh nghiệp quốc tế tại Việt Nam lắp đặt gồm: AirVisual, Purple Air, Pam Air.

Dữ liệu cho thấy các trạm quan trắc tập trung vào khu vực trung tâm khiến vùng ngoại thành gần như bị "bỏ quên". Và dù số lượng lớn, chỉ 18 trạm trong số này công khai dữ liệu năm 2024.

Thêm vào đó, không phải tất cả trạm quan trắc đều có độ tin cậy như nhau.

Công nghệ quan trắc có hai loại trạm đo là cố định và cảm biến. Trạm cố định gồm những thiết bị có chi phí đầu tư và vận hành cao, chất lượng quan trắc chính xác, được xem là "trạm chuẩn". Còn trạm cảm biến có chi phí thấp, số lượng nhiều nhưng dữ liệu ít tin cậy hơn, có thể dùng với mục đích tham khảo, bổ sung cho khu vực quan trắc.

Theo quy chuẩn châu Âu, với dân số trên 6 triệu người, cần từ 7-15 trạm quan trắc cố định để giám sát PM2.5. Trong khi, quy chuẩn của Mỹ yêu cầu tối thiểu ba trạm cố định cho khu vực có dân số trên một triệu người.

Theo chuyên gia, quy mô dân số càng lớn, mức ô nhiễm càng cao thì càng cần nhiều trạm quan trắc.

Hà Nội có khoảng 9 triệu dân và tốc độ tăng trưởng phương tiện giao thông khoảng 15% mỗi năm. Nồng độ PM2.5 đang tăng theo đà phát triển kinh tế. Tuy nhiên, Thủ đô hiện chỉ có 6 trạm cố định, đặt tại: 556 Nguyễn Văn Cừ (Trung tâm Quan trắc môi trường miền Bắc), Đại học Bách khoa cổng Parabol (đường Giải phóng), Công viên hồ điều hòa Nhân Chính (đường Khuất Duy Tiến), Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh (quận Ba Đình), Trung Hoà (quận Cầu Giấy), Minh Khai (Bắc Từ Liêm).

Tuy nhiên, tính đến 3/12, chỉ ba trạm trong số này công khai dữ liệu trên hệ thống quan trắc của Cục Môi trường (Bộ Nông nghiệp và Môi trường), và Cổng thông tin quan trắc môi trường của UBND TP Hà Nội. Cụ thể là các trạm: 556 Nguyễn Văn Cừ (Trung tâm Quan trắc môi trường miền Bắc); ĐH Bách Khoa - cổng Parabol đường Giải Phóng; và Công viên hồ điều hòa Nhân Chính (đường Khuất Duy Tiến).

Theo Cục Môi trường, kinh phí đầu tư của Nhà nước cho quan trắc định kỳ và lắp đặt, duy trì các trạm quan trắc không khí tự động liên tục chưa đáp ứng tốc độ phát triển kinh tế - xã hội và nhu cầu quản lý thực tế. Việc phối hợp, chia sẻ thông tin giữa các Bộ, ngành và các địa phương cũng chưa chặt chẽ, thường xuyên, kịp thời khi xảy ra những điểm nóng ô nhiễm không khí.

Chuyên gia cho rằng với quy mô dân số, mức độ ô nhiễm, nguồn phát thải tại Hà Nội, số lượng và phân bố của các trạm quan trắc hiện chưa đủ phục vụ công tác giám sát, quản lý chất lượng không khí.

"Việc lắp đặt trạm chỉ là bước đầu, làm sao đảm bảo các trạm luôn hoạt động, có số liệu đầy đủ, chính xác là điều kiện quan trọng để đánh giá chính xác chất lượng không khí ở đô thị", PGS.TS Nguyễn Thị Nhật Thanh đánh giá.

Khoảng trống thời gian

Quá trình theo dõi số liệu từ mạng lưới quan trắc của thành phố, bà Thanh nhận thấy, dữ liệu thường bị "đứt quãng" do các trạm đo hỏng hoặc phải bảo trì.

Ví dụ, tháng 10/2024, Hà Nội trải qua đợt ô nhiễm không khí nghiêm trọng, kéo dài tới 17 ngày, nồng độ bụi mịn PM2.5 trung bình ngày vượt 50 µg/m³, ngưỡng cho phép theo quy chuẩn Việt Nam. Tuy nhiên, nhiều trạm không có hoặc không công khai số liệu, dẫn đến thiếu thông tin cho cộng đồng và cơ quan quản lý.

Tương tự, trong đợt ô nhiễm không khí đang diễn ra, cổng quan trắc moitruongthudo.vn của TP Hà Nội thời điểm sáng 30/11 không thể truy cập vì "tên miền hết hạn", khiến người dân không xem được số liệu. Hiện, trang này đã hoạt động lại bình thường.

Đây không phải lần đầu mạng lưới quan trắc chất lượng không khí của thành phố xuất hiện những "khoảng trống" về thời gian.

Theo khảo sát của VnExpress, trong 61 trạm quan trắc chất lượng không khí tại Hà Nội năm 2024, chỉ 18 trạm công khai dữ liệu lịch sử. Tuy nhiên, các điểm đo đều mất dữ liệu từ 12-128 ngày, trung bình mỗi trạm mất dữ liệu 50 ngày. Việc thiếu dữ liệu có xu hướng diễn ra thành đợt, kéo dài khoảng một tháng.

Để đánh giá sự thay đổi tình trạng ô nhiễm không khí, dữ liệu cần được thu thập và lưu trữ qua nhiều năm để so sánh. Tuy nhiên, chỉ 5 trạm có chuỗi dữ liệu dài trên ba năm là: Nguyễn Văn Cừ, Đại sứ quán Mỹ, Linh Đàm, Nguyễn Duy Trinh, và Trường Quốc tế LHQ. Song, dữ liệu từ các trạm này cũng không liên tục do bảo trì. Từ 2021, 5 trạm này thiếu dữ liệu từ 11 đến 50 ngày mỗi năm.

Theo Quy hoạch Quan trắc môi trường quốc gia tháng 3/2024, đến năm 2030 cả nước sẽ xây dựng thêm 98 trạm quan trắc chất lượng không khí tự động, liên tục. Trong đó, Hà Nội bổ sung thêm 6 điểm mới tại các khu dân cư và khu công nghiệp ở Long Biên, Tây Hồ, Gia Lâm, Đông Anh, Mê Linh, Quốc Oai - Thạch Thất và Bắc Từ Liêm.

"Đây là một trong những giải pháp then chốt để cải thiện chất lượng phân tích và dự báo ô nhiễm không khí, tăng khả năng phản ứng trước các đợt ô nhiễm nghiêm trọng", TS Hoàng Dương Tùng nói.

Ông cho biết nhiều địa phương đã đầu tư trạm quan trắc, nhưng sau 2-3 năm vận hành thì dữ liệu thường bị gián đoạn hoặc thiếu độ tin cậy. Nguyên nhân là thiếu cơ chế tài chính phù hợp để bảo trì, sửa chữa kịp thời với các trạm tự động liên tục. Nhiều trạm khi gặp sự cố phải chờ thời gian dài để chờ phê duyệt kinh phí khắc phục, thay thế.

Cục Môi trường cho biết thời gian tới sẽ ưu tiên bố trí nguồn lực lắp đặt bổ sung các trạm quan trắc môi trường, tăng cường tần suất quan trắc. Đồng thời, Cục sẽ đảm bảo số liệu truyền, kết nối không bị gián đoạn. Về lâu dài, Cục sẽ thiết lập mạng lưới trạm quan trắc không khí tự động, liên tục đủ lớn để đảm bảo việc thu nhận, truyền dẫn số liệu có thể cảnh báo, dự báo được xu thế, diễn biến chất lượng môi trường không khí.

TS Hoàng Dương Tùng cho rằng việc xây dựng mạng lưới quan trắc đặc biệt cần thiết trong bối cảnh Hà Nội nghiên cứu triển khai vùng phát thải thấp. Thành phố cần bản đồ chi tiết về hiện trạng ô nhiễm và nguồn phát thải theo từng xã phường, nhất là khi các nguồn ô nhiễm mới ngày càng xuất hiện, trong đó có bụi xuyên biên giới.

Tương lai gần, các chuyên gia chung quan điểm một trong những giải pháp tiềm năng nhằm thu hẹp khoảng trống dữ liệu không khí là ứng dụng thiết bị cảm biến chi phí thấp - công nghệ đã được triển khai rộng rãi tại Thụy Sĩ, Anh, Đài Loan.

PGS.TS Nguyễn Thị Nhật Thanh gợi ý thêm các phương pháp khác để khắc phục "khoảng trống" dữ liệu do thiếu trạm quan trắc như quan trắc vệ tinh, mô hình hoá dựa trên thuật toán mô phỏng, thống kê học máy. Mô hình sẽ kết hợp tất cả các số liệu từ trạm chuẩn, trạm cảm biến, vệ tinh và các yếu tố địa hình, khí hậu, phát thải... để đưa ra bức tranh tổng quát về chất lượng không khí của khu vực nghiên cứu. Đây cũng là cách thế giới đang áp dụng để đánh giá, dự báo hiện trạng ô nhiễm không khí hay tính toán gánh nặng bệnh tật.

Bên cạnh đó, bà nhấn mạnh tầm quan trọng của việc chia sẻ dữ liệu giữa cơ quan nhà nước, đơn vị nghiên cứu độc lập, cá nhân... để tạo hệ thống dữ liệu đồng bộ, minh bạch và có độ tin cậy cao.

Tuy nhiên, về lâu dài, chuyên gia cho rằng nên tập trung đầu tư các trạm cố định, vì đây là nguồn số liệu "chuẩn" để ra quyết định chính sách. Việc đầu tư trạm quan trắc không nên tăng theo tuyến tính, ví dụ 1 triệu dân - 3 trạm, 2 triệu dân - 6 trạm, mà phải tính đến các yếu tố khác như nguồn phát thải và mức độ ô nhiễm của từng khu vực. Vị trí đặt trạm có thể phân thành 4 loại: trạm đô thị, trạm giao thông, trạm công nghiệp, và trạm vùng nông thôn. Ngoài ra, trạm nền khu vực cũng là loại phổ biến.

"Việc xây dựng và duy trì mạng lưới quan trắc rộng, phủ khắp, hoạt động ổn định đòi hỏi nhiều nguồn lực con người và chi phí cao. Nhưng đây là sự đầu tư cần thiết để giành lại không khí sạch cho Hà Nội", PGS.TS Nhật Thanh nói.

Bài 1: Người Hà Nội 'hút' thụ động bao nhiêu điếu thuốc mỗi ngày
Bài 2: Tại sao Hà Nội 'mắc kẹt' trong vòng xoáy ô nhiễm không khí
Bài 4: 20 năm giảm ô nhiễm không khí của Bắc Kinh

Phùng Tiên - Quang Tuệ - Gia Chính

Về dữ liệu:
- Dữ liệu 38 trạm do Nhà nước quản lý được thu thập từ OpenAQ, quỹ phi lợi nhuận về dữ liệu chất lượng không khí mở. Dữ liệu được đối chiếu với thông tin công bố trên website của UBND Hà Nội và Trung tâm quan trắc môi trường miền Bắc (CEM).
- Dữ liệu 20 thiết bị cảm biến thuộc sở hữu của tổ chức khác/tư nhân được truy cập từ AirVisual và dự án World Air Quality Index.

Tài liệu tham khảo:
- Air Quality Management Hanoi City Challenges and Opportunities. (2018). Nguyễn Minh Mười
- Air pollution monitoring network using low-cost sensors, a case study in Hanoi, Vietnam. 2019. Nguyễn Thị Nhật Thanh và cộng sự
- Cổng thông tin quan trắc môi trường UBND TP Hà Nội