Giải quyết vấn đề ô nhiễm các hợp chất nitrogen trong không khí, cụ thể là ammonia, có thể làm giảm đi con số 23,3 triệu năm sống mà người dân sống trên khắp thế giới vào năm 2013 bị mất liên quan đến nguyên nhân này, theo một nghiên cứu do các nhà khoa học Trung Quốc thực hiện khi sử dụng một khung mô hình, trong đó có mô hình GAINS IIASA.
Nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học của trường đại học Chiết Giang, Trung Quốc, dẫn dắt đã sử dụng mô hình GAINS IIASA, cùng với những công cụ khác, để phát triển một trắc lượng mới mang tên “chia sẻ nitrogen” (N-share) để ước tính sự đóng góp của các hợp phần nitrogen vào hạt bụi PM2.5 trong không khí ô nhiễm liên quan đến các tác hại về sức khỏe.
Sự chia sẻ nitrogen biểu hiện ở sự đóng góp của một hợp chất chứa nitrogen nhất định bị nghi ngờ ảnh hưởng đến sức khỏe.
Ô nhiễm không khí với bụi PM2.5 là một nhân tố rủi ro lớn nhất về môi trường cho sức khỏe con người trên toàn thế giới. Các hợp chất sulfur dioxide và nitrogen như nitrogen oxide (NOx), phát thải từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch trong các nhà máy nhiệt điện, lò đốt công nghiệp hoặc nồi hơi cũng như phát thải từ xe cộ, và phát thải ammonia (NH3) chủ yếu từ các nguồn nông nghiệp và tự nhiên cũng là những nguồn quan trọng liên quan đến sự hình thành của PM2.5 trong khí quyển.
Nghiên cứu này, được xuất bản trên Science, tiết lộ, thông qua một phân tích chi phí lợi ích, sự giảm thiểu ammonia là một trong những cách hiệu quả nhất về chi phí để cải thiện chất lượng không khí và sức khỏe công cộng 1.
Nhóm nghiên cứu này đã sử dụng ba mô hình vận chuyển hóa học khí quyển để mô phỏng toàn bộ nồng độ PM2.5 với những phát thải chứa thành phần nitrogen hoặc không có thành phần nitrogen. Họ tìm thấy các phát thải NH3 có đóng góp lớn hơn vào hạt bụi PM2.5 hơn là phát thải NOx. Sử dụng mô hình GAINS do IIASA phát triển, họ đã có thể định lượng được tiềm năng giảm thiểu phát thải và các chi phí tài chính.
Họ đã so sánh các chi phí của việc giảm bớt thành phần nitrogen khắp các lĩnh vực và các quốc gia với những lợi ích của việc giảm sự tử vong để ước tính tác động của những chương trình giảm thiểu và những gợi ý từ các kết luận liên quan đến chính sách.
Nghiên cứu đã phát hiện ra:
– Trên phạm vi toàn cầu, sự đóng góp của NH3 vào bụi PM2.5 lớn hơn NOx, và trong phần lớn các quốc gia, đều cho thấy, sự hình thành của bụi PM2.5 bị NH3 ảnh hưởng lớn hơn NOx.
– Giữa năm 1990 đến năm 2013, trên toàn cầu, những năm bị ô nhiễm bụi PM2.5 “lấy mất” do có thành phần nitrogen trong đó gia tăng từ 19,5 triệu năm đến 23,3 triệu năm.
– Chi phí biên về mức tử vong sớm trung bình trên toàn cầu do phát thải thành phần nitrogen trong năm 2013 cao hơn 33% so với năm 1990 do phát thải gia tăng và do mức tự nguyện đầu tư vào lĩnh vực chăm sóc sức khỏe cao hơn.
Nghiên cứu đánh giá các chi phí và lợi ích của các hoạt động giảm thiểu phát thải NH3 và NOx và tìm thấy chi phí trung bình trên toàn cầu để giảm thiểu phát thải NH3 (1,5 USD mỗi kg NH3-N) thấp hơn bốn lần so với những lợi ích sức khỏe toàn cầu (6,9 USD mỗi kg NH3-N). Điều này có nghĩa là chi phí biên toàn cầu về giảm thiểu phát thải ammonia chỉ là giảm thiểu 10% phát thải nitrogen oxide, nó cho thấy việc giảm thiểu ammonia rẻ hơn và hiệu quả hơn. “Mô hình GAINS là công cụ hoàn hảo để đánh giá chi phí giảm thiểu và ảnh hưởng của ô nhiễm không khí, cho phép đưa ra những khuyến nghị và chính sách rất thực chất”, nhà nghiên cứu Shaohui Zhang ở IIASA, nói.
Một nhà nghiên cứu của IIASA là Wilfried Winiwarter cho biết thêm là cách tiếp cận chia sẻ N có giá trị rất lớn bởi vì ứng dụng rộng rãi của nó trong các nghiên cứu về tác động của ô nhiễm. “Chúng tôi đã bắt đầu tìm hiểu về các thành phần nitrogen bởi vì chúng cho phép chúng tôi có cái nhìn mới để nhận diện những đo lường lợi ích môi trường trong nhiều khía cạnh”, ông nói. “Chúng tôi giờ có thể tìm kiếm một cách dễ dàng hơn về ô nhiễm liên quan đến những tác động lên cả hệ sinh thái hay biến đổi khí hậu đang bị ảnh hưởng của những thành phần nitrogen”.
Các hoạt động nghiên cứu của IIASA đã tập trung vào các chu trình nitrogen ở các mức khác nhau, vì việc tìm hiểu các hợp chất cho phép lĩnh hội những vấn đề khác nhau tưởng chừng như không liên quan, và nhận diện được các cách giải quyết có thể tác động đồng thời lên môi trường.
1. https://www.science.org/doi/10.1126/science.abf8623
