Nghiên cứu về kim loại nặng lắng đọng từ không khí

TP. HCM là đô thị có mật độ giao thông cao, nhiều khu công nghiệp, hoạt động xây dựng diễn ra liên tục và tốc độ đô thị hóa nhanh. Những hoạt động này phát sinh bụi cùng nhiều kim loại nặng như kẽm, chì, đồng, crom,... tồn tại trong khí quyển dưới dạng hạt bụi mịn.

Theo TS. Nguyễn Lý Sỹ Phú, chủ nhiệm đề tài "Ước lượng lắng đọng khí quyển của kim loại nặng tại khu vực siêu đô thị miền Nam Việt Nam", phần lớn các nghiên cứu trước đây ở TP. HCM tập trung đo nồng độ chất ô nhiễm trong không khí để đánh giá tác động đến sức khỏe con người. Tuy nhiên, khi mưa xảy ra, các chất ô nhiễm không biến mất mà bị nước mưa "rửa trôi", đưa xuống đất, sông, hồ và các hệ sinh thái đô thị.

Quá trình này được gọi là lắng đọng khí quyển - một mắt xích quan trọng nhưng còn ít được nghiên cứu tại Việt Nam. Để đánh giá hiện tượng này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế hệ thống thu mẫu nước mưa phù hợp với điều kiện khí hậu TP. HCM và thu thập 70 mẫu nước mưa tại khu vực trung tâm thành phố.

Các mẫu được phân tích bằng kỹ thuật quang phổ khối plasma cảm ứng cao tần (ICP-MS), cho phép phát hiện hàm lượng kim loại ở nồng độ rất thấp. Nhóm tập trung phân tích 8 kim loại gồm kẽm (Zn), mangan (Mn), đồng (Cu), chì (Pb), niken (Ni), crom (Cr), vanadi (V) và asen (As). Bên cạnh việc xác định nồng độ, nhóm còn tính toán thông lượng lắng đọng, tức tổng lượng kim loại từ khí quyển lắng xuống mỗi mét vuông trong một năm.

Đồng thời, các nhà khoa học sử dụng mô hình HYSPLIT (mô hình mô phỏng quá trình vận chuyển và lắng đọng các chất trong khí quyển), để truy vết đường di chuyển của các khối không khí trước khi đến TP. HCM, kết hợp với phương pháp phân tích thành phần chính (PCA) nhằm xác định nguồn phát thải.

Kết quả cho thấy kẽm (Zn) là kim loại có hàm lượng cao nhất trong nước mưa, với nồng độ trung bình 32,9 µg/L và thông lượng lắng đọng gần 60.000 µg/m²/năm. Tiếp theo là mangan, đồng, chì, niken, crom, vanadi và asen.

Theo nhóm nghiên cứu, lượng kim loại lắng đọng thay đổi rõ rệt theo mùa. Trong mùa mưa, thông lượng lắng đọng tăng đáng kể do lượng mưa lớn làm tăng hiệu quả "rửa" các hạt bụi và chất ô nhiễm trong khí quyển xuống bề mặt đất và nguồn nước. Điều này cho thấy mưa không chỉ góp phần làm sạch không khí tạm thời, mà còn khiến các chất ô nhiễm dịch chuyển sang các thành phần môi trường khác.

Kết quả phân tích cũng xác định bốn nhóm nguồn đóng góp chính vào lượng kim loại nặng trong nước mưa tại TP. HCM, bao gồm: hoạt động giao thông, sản xuất công nghiệp, xây dựng và các nguồn bụi tự nhiên.

Theo nhóm nghiên cứu, đây là bộ dữ liệu đầy đủ đầu tiên tại Đông Nam Á về lắng đọng kim loại nặng từ khí quyển xuống môi trường. Kết quả góp phần làm rõ quá trình dịch chuyển của kim loại nặng sau khi phát thải vào không khí. Đồng thời, cung cấp dữ liệu phục vụ đánh giá nguy cơ tích lũy kim loại trong đất, sông, hồ và hệ sinh thái đô thị.

Nhóm nghiên cứu cho rằng, những dữ liệu này có thể hỗ trợ xây dựng chương trình quan trắc dài hạn, xác định các nguồn phát thải cần ưu tiên kiểm soát và hoàn thiện chính sách quản lý chất lượng môi trường tại TP. HCM cũng như các đô thị lớn khác của Việt Nam./.

KA