Nhằm nghiên cứu ứng dụng số liệu vệ tinh viễn thám MODIS AOD để đánh giá sự biến đổi theo không gian và thời gian của nồng độ bụi và mức độ phơi nhiễm đối với bụi trong giai đoạn 2010-2016 cho khu vực miền Bắc của Việt Nam.

Cụ thể là đánh giá sự biến đổi theo không gian và thời gian của thông số MODIS AOD trong giai đoạn 2010-2016 cho khu vực miền Bắc; đánh giá sự biến đổi theo không gian và thời gian của nồng độ bụi (PM10, PM2.5, PM1.0) trên bề mặt với việc sử dụng số liệu MODIS AOD và xây dựng bản đồ thể hiện sự biến đổi của nồng độ bụi (PM10, PM2.5, PM1.0) trong giai đoạn 2010-2016 cho khu vực miền Bắc; xây dựng bản đồ chỉ số dân số phơi nhiễm đối với bụi (PM10, PM2.5, PM1.0) trong giai đoạn 2010-2016 cho khu vực miền Bắc, PGS.TS. Nguyễn Đức Lượng và các cộng sự tại Trường Đại học Xây dựng Hà Nội (Bộ Giáo dục và Đào tạo) đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng vệ tinh viễn thám có độ phân giải cao trong đánh giá ô nhiễm bụi và các ảnh hưởng sức khỏe có liên quan ở khu vực miền Bắc của Việt Nam”.

Sau một thời gian triển khai, nhóm đề tài đánh giá các kết quả thu được như sau:

Ứng dụng của công cụ vệ tinh viễn thám, cụ thể là số liệu vệ tinh MODIS AOD trong nghiên cứu ô nhiễm bụi và quản lý chất lượng không khí, hiện vẫn là một chủ đề mới ở Việt Nam. Đề tài này xây dựng và ứng dụng một phương pháp tiên tiến dựa trên số liệu vệ tinh MODIS AOD cho phép việc thực hiện đánh giá tốt hơn về sự biến đổi theo không gian và thời gian của bụi (PM10, PM2.5, PM1.0) trên bề mặt ở quy mô vùng rộng lớn. So với một nghiên cứu có liên quan ở Việt Nam được thực hiện trước đây bởi nhóm tác giả Lê và cộng sự (2014) sử dụng số liệu MODIS AOD trung bình ngày cấp độ 3 có độ phân giải thấp (1 o x 1o hay ~ 110 km x 110 km) để đánh giá ô nhiễm bụi ở quy mô địa phương cho thành phố Hà Nội, đề tài này đã cung cấp một số kết quả mới với việc áp bộ sản phẩm AOD mới nhất của vệ tinh MODIS Terra (MOD04) có độ phân giải 10 km x 10 km và các kỹ thuật xử lý và phân tích số liệu MODIS AOD để gia tăng độ chính xác và chất lượng số liệu MODIS AOD được sử dụng để mô phỏng sự biến đổi theo không gian và thời gian của nồng độ bụi (PM10, PM2.5, PM1.0) trên bề mặt.

Những kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy tiềm năng sử dụng số liệu vệ tinh MODIS AOD để mô phỏng sự biến đổi theo không gian và thời gian của nồng độ bụi (PM10, PM2.5, PM1.0) trên bề mặt. Trong vòng hơn một thập kỷ qua, một số trạm quan trắc chất lượng không khí đã được lắp đặt và vận hành ở các tỉnh, thành của Việt Nam. Tuy nhiên, các trạm quan trắc trên mặt đất này chủ yếu sử dụng sử dụng các phương pháp quan trắc thủ công. Các hoạt động quan trắc cũng không liên tục theo thời gian. Thêm vào đó, rất nhiều trong số các trạm quan trắc này đã phải ngừng hoạt động vì một số nguyên nhân như thiếu kinh phí vận hành và bảo trì, bảo dưỡng; các máy móc, thiết bị quan trắc bị hỏng. Vì vậy, các số liệu quan trắc hiện nay phần lớn không mang tính đại diện đầy đủ cho sự biến đổi theo thời gian và không gian của các chất ô nhiễm không khí. Trong giai đoạn 2009-2013, có 07 trạm quan trắc chất lượng không khí cố định tự động đã được lắp đặt ở một số tỉnh thành có vai trò kinh tế-xã hội quan trọng trên cả nước bao gồm 04 trạm ở khu vực miền Bắc (2 trạm ở thủ đô Hà Nội, 1 trạm ở tỉnh Phú Thọ, và 1 trạm ở tỉnh Quảng Ninh); 2 trạm ở khu vực miền Trung (1 trạm ở thành phố Huế và 1 trạm ở thành phố Đà Nẵng); và 1 trạm ở tỉnh Khánh Hòa ở khu vực miền Nam. Mặc dù việc lắp đặt các trạm quan trắc chất lượng không khí tự động này đã góp phần đáng kể vào việc nâng cao năng lực quan trắc của Mạng lưới Quan trắc Chất lượng không khí Quốc gia, tuy nhiên, khả năng bao phủ về không gian của các trạm quan trắc này vẫn còn rất hạn chế (tất cả các trạm này được đặt ở các khu vực đô thị) và không đủ để cung cấp các thông tin cần thiết phục vụ cho việc đánh giá sự biến đổi về không gian và thời gian của các chất ô nhiễm không khí ở mỗi địa phương, vùng và trên phạm vi toàn quốc, do đó hạn chế đáng kể khả năng đánh giá sự biến đổi động lực không gian-thời gian và các tác động của chất ô nhiễm tới sức khỏe và môi trường. Trong khi việc gia tăng số lượng các trạm quan trắc chất lượng không khí tự động yêu cầu phải có sự đầu tư lớn về tài chính, nhân lực và thời gian, việc ứng dụng số liệu vệ tinh MODIS AOD trong hoạt động đánh giá, giám sát chất lượng không khí, cụ thể là các thành phần bụi (PM10, PM2.5, PM1.0), có thể được xem là một giải pháp tiềm năng, giúp bổ sung năng lực hạn chế hiện tại của mạng lưới các trạm quan trắc trên mặt đất. Do đó, các kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần mở ra một cơ hội mới cho việc xây dựng các bộ số liệu về bụi (PM10, PM2.5, PM1.0) dài hạn đối với các khu vực rộng lớn (không chỉ ở khu vực đô thị, mà còn ở các khu vực ngoại thành, nông thôn, hẻo lánh), nơi mà có rất ít hoặc không có các trạm quan trắc chất lượng không khí trên mặt đất, có thể sử dụng để phục vụ việc đánh giá phơi nhiễm đối với ô nhiễm bụi và hỗ trợ quá trình xây dựng chính sách quản lý chất lượng không khí. Phương pháp này rất hữu ích cho các khu vực, tỉnh/thành với sự hạn chế hiện tại về số lượng và mật độ các trạm quan trắc chất lượng không khí trên bề mặt không đủ để đánh giá sự biến đổi theo không gian và thời gian của các chất ô nhiễm không khí. Các kết quả và phương pháp nghiên cứu của đề tài có thể điều chỉnh, mở rộng áp dụng cho các khu vực khác của Việt Nam (miền Trung, miền Nam). Các kết quả của đề tài được mong đợi sẽ tiếp tục thúc đẩy mạnh mẽ các nghiên cứu ứng dụng công nghệ vệ tinh viễn thám trong lĩnh vực nghiên cứu môi trường nói chung và trong nghiên cứu chất lượng không khí nói riêng ở Việt Nam.

Các kết quả đánh giá chỉ số dân số phơi nhiễm đối với bụi (PM10, PM2.5, PM1.0) của đề tài này sẽ góp phần cung cấp các thông tin sơ bộ về nguy cơ ảnh hưởng của ô nhiễm bụi tới sức khỏe cộng đồng và nâng cao nhận thức của cộng đồng về ảnh hưởng sức khỏe của ô nhiễm bụi và góp phần hỗ trợ các cơ quan quản lý Nhà nước có liên quan trong nỗ lực xây dựng hệ thống quản lý chất lượng không khí với việc xem xét các ảnh hưởng sức khỏe của ô nhiễm bụi và các khu vực tỉnh/thành phố có khả năng bị ảnh hưởng. Đặc biệt, phương pháp mới sử dụng số liệu bụi (PM10, PM2.5, PM1.0) được mô phỏng dựa trên số liệu vệ tinh MODIS AOD phục vụ đánh giá chỉ số dân số phơi nhiễm đối với bụi được xây dựng bởi đề tài này có thể hỗ trợ bổ sung và khắc phục những hạn chế của phương pháp đánh giá phơi nhiễm truyền thống yêu cầu mạng lưới với số lượng lớn các trạm quan trắc chất lượng không khí.Trong quá trình triển khai đề tài, một số điều chỉnh về nội dung và phương pháp nghiên cứu cũng đã được thực hiện cho phù hợp với điều kiện thực tế.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 20138/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (NASATI)