Khủng hoảng ôzôn tầng mặt đất ở Seoul: Nguyên nhân, nguy cơ sức khỏe và thách thức làm sạch không khí

Ôzôn tăng vọt ở Seoul: Tình trạng khẩn cấp y tế công cộng ngày càng nghiêm trọng

Seoul, thủ đô sôi động của Hàn Quốc, đang đối mặt với cuộc khủng hoảng chất lượng không khí ngày càng trầm trọng khi ô nhiễm ôzôn tầng mặt đất tăng lên mức kỷ lục. Năm 2024, thành phố phát đi 115 cảnh báo ôzôn, tăng gấp bốn lần so với 29 cảnh báo năm 2019, làm dấy lên lo ngại rộng khắp về sức khỏe và các cảnh báo khẩn cấp. Mức ô nhiễm ôzôn tăng mạnh này không chỉ là vấn đề địa phương mà còn phản ánh những xu hướng rộng hơn ở Đông Á và các khu vực đô thị hóa nhanh khác trên thế giới.

Ôzôn ở tầng cao khí quyển bảo vệ sự sống trên Trái Đất bằng cách ngăn tia cực tím có hại, nhưng ở tầng mặt đất, đây là một chất ô nhiễm mạnh. Mức ôzôn tăng gần đây ở Seoul thậm chí còn vượt qua những đợt bụi mịn (PM2.5) khét tiếng của thành phố, khiến các chuyên gia cảnh báo ôzôn có thể gây nguy cơ sức khỏe lớn hơn. Việc tìm hiểu nguyên nhân, tác động đến sức khỏe và những thách thức chính sách của mối đe dọa vô hình này là điều thiết yếu đối với cư dân, nhà hoạch định chính sách và bất kỳ ai quan tâm đến chất lượng không khí đô thị.

Ôzôn tầng mặt đất là gì và hình thành như thế nào?

Ôzôn (O₃) là phân tử gồm ba nguyên tử ôxy. Ở tầng bình lưu, cách bề mặt Trái Đất từ 10 đến 50 km, ôzôn tạo thành một lớp bảo vệ hấp thụ tia cực tím (UV). Tuy nhiên, ở tầng mặt đất, trong lớp không khí chúng ta hít thở, ôzôn là chất ô nhiễm có hại. Ôzôn không được thải ra trực tiếp mà hình thành qua các phản ứng hóa học phức tạp giữa các ôxít nitơ (NOx) và hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) khi có ánh sáng mặt trời.

Các nguồn NOx chính gồm khí thải xe cộ, nhà máy điện và hoạt động công nghiệp. VOC được thải ra từ quá trình bay hơi nhiên liệu, dung môi công nghiệp và cả các sản phẩm tiêu dùng như chất tẩy rửa và sơn. Khi những tiền chất này hòa vào không khí và tiếp xúc với ánh nắng mạnh, nhất là trong thời tiết nóng, lặng gió, ôzôn được tạo ra với lượng lớn. Quá trình này được gọi là hình thành sương mù quang hóa.

Mật độ giao thông dày đặc, nền công nghiệp phát triển và dân số đông của Seoul tạo ra nhiều nguồn NOx và VOC. Địa hình thành phố, được bao quanh bởi núi và thường xuyên chịu những khối khí tù đọng, càng làm vấn đề trầm trọng hơn khi giữ các chất ô nhiễm lại và khiến ôzôn tích tụ.

Vì sao nồng độ ôzôn ở Seoul tăng?

Dù đã nỗ lực giảm phát thải các chất ô nhiễm sơ cấp như NOx và bụi mịn, nồng độ ôzôn ở Seoul và các siêu đô thị khác của Hàn Quốc vẫn có xu hướng tăng kéo dài. Một số yếu tố liên quan chặt chẽ với nhau đang thúc đẩy mức tăng này:

• Biến đổi khí hậu và các đợt nắng nóng: Nhiệt độ tăng và các đợt nắng nóng xảy ra thường xuyên hơn do hiện tượng nóng lên toàn cầu tạo điều kiện lý tưởng cho ôzôn hình thành. Những ngày nóng hơn, nhiều nắng hơn thúc đẩy các phản ứng hóa học tạo ra ôzôn. Các nghiên cứu cho thấy trong những đợt nắng nóng ở Seoul, nồng độ ôzôn có thể tăng hơn 17%, và hơn một phần ba số ngày nắng nóng vượt ngưỡng ôzôn quốc gia.
• Không khí tù đọng và hình thế thời tiết quy mô lớn: Thời tiết đóng vai trò then chốt trong các đợt ôzôn tăng cao. Những khối khí khô, nóng và tù đọng, được phân loại là “nhiệt đới khô” theo thuật ngữ khí tượng, xuất hiện phổ biến hơn ở Hàn Quốc trong 50 năm qua. Các điều kiện này làm giảm sự khuếch tán chất ô nhiễm và tăng hiệu quả tạo ôzôn. Nghiên cứu cho thấy mức tăng 300% của những hình thế thời tiết như vậy có thể khiến số ngày ôzôn cao tăng 63%.
• Thay đổi về phát thải và cơ chế hóa học: Trớ trêu thay, giảm phát thải NOx (nhờ xe sạch hơn và các biện pháp kiểm soát công nghiệp) đôi khi có thể khiến nồng độ ôzôn ở các đô thị như Seoul tăng cao hơn. Nguyên nhân là hóa học ôzôn ở những môi trường này “bị giới hạn bởi VOC”: chỉ giảm NOx có thể làm giảm quá trình phân hủy ôzôn, trong khi VOC vẫn dồi dào. Vì vậy, kiểm soát ôzôn hiệu quả đòi hỏi phải đồng thời giảm cả NOx lẫn VOC.
• Ôzôn xuyên biên giới và ôzôn nền: Không phải toàn bộ ôzôn ở Seoul đều hình thành tại chỗ. Ôzôn nền khu vực, bắt nguồn từ các nguồn tự nhiên, sự xâm nhập từ tầng bình lưu và ô nhiễm được vận chuyển từ Trung Quốc cùng các khu vực khác, tạo ra mức nền cao. Ngay cả khi loại bỏ toàn bộ phát thải do con người ở Hàn Quốc, các mô hình vẫn cho thấy ôzôn nền sẽ giữ nồng độ trên 56 phần tỷ (ppb), gần bằng hoặc vượt các tiêu chuẩn dựa trên sức khỏe.

Tác động đến sức khỏe: Vì sao ôzôn nguy hiểm hơn bạn nghĩ

Ôzôn là khí có hoạt tính cao, có thể gây hại tức thời và lâu dài cho sức khỏe con người. Khác với bụi mịn, vốn có thể nhìn thấy và thường là tâm điểm lo ngại của công chúng, ôzôn vô hình và không mùi, khiến mối nguy ít dễ nhận biết hơn nhưng không kém phần nghiêm trọng.

Tác động cấp tính đến sức khỏe

Tiếp xúc trong thời gian ngắn với nồng độ ôzôn cao có thể gây:

• Ho, đau họng và tức ngực
• Kích ứng mắt và mũi
• Khó thở, đặc biệt khi tập thể dục hoặc hoạt động ngoài trời
• Làm bệnh hen suyễn và các bệnh hô hấp khác trầm trọng hơn

Trẻ em, người cao tuổi và người mắc bệnh phổi hoặc tim từ trước đặc biệt dễ bị tổn thương. Ngay cả người trưởng thành khỏe mạnh cũng có thể bị suy giảm chức năng phổi và tăng nguy cơ nhiễm trùng đường hô hấp trong các đợt ôzôn cao.

Nguy cơ sức khỏe lâu dài

Tiếp xúc lâu dài với ôzôn có liên quan đến:

• Khởi phát và làm bệnh hen suyễn trầm trọng hơn
• Tăng nguy cơ mắc bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD)
• Tỷ lệ mắc bệnh tim mạch và tử vong sớm cao hơn
• Những tác động tiềm tàng đến sức khỏe não bộ và chức năng nhận thức

Đặc tính ôxy hóa mạnh của ôzôn có thể làm tổn thương tế bào và mô phổi, gây viêm, thậm chí ảnh hưởng đến hệ tim mạch và thần kinh. Các nghiên cứu gần đây phát hiện mối liên hệ giữa việc tiếp xúc lâu dài với ôzôn và tỷ lệ tử vong do các nguyên nhân hô hấp, tim mạch tăng cao, cũng như tỷ lệ nhập viện vì hen suyễn và các bệnh khác cao hơn.

Vì sao ô nhiễm ôzôn khó kiểm soát đến vậy?

Khác với các chất ô nhiễm sơ cấp, vốn có thể được kiểm soát trực tiếp tại nguồn, ôzôn là chất ô nhiễm “thứ cấp”, hình thành trong khí quyển từ các khí thải tiền chất. Vì vậy, việc kiểm soát ôzôn khó hơn nhiều, nhất là tại các đô thị lớn với nhiều nguồn NOx và VOC khác nhau.

Những thách thức chính gồm:

• Hóa học phi tuyến: Mối quan hệ giữa ôzôn và các tiền chất rất phức tạp. Trong những môi trường bị giới hạn bởi VOC như Seoul, chỉ giảm NOx thực tế có thể làm ôzôn tăng. Kiểm soát hiệu quả đòi hỏi phải phối hợp giảm cả NOx lẫn VOC, vốn phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau.
• Nhiều nguồn phát thải: VOC không chỉ phát thải từ xe cộ và công nghiệp mà còn từ sản phẩm tiêu dùng, dung môi và cả thảm thực vật tự nhiên. Một số nguồn, như hóa chất gia dụng và phát thải sinh học, khó kiểm soát.
• Ô nhiễm xuyên biên giới: Ôzôn và các tiền chất có thể di chuyển xa, vượt qua biên giới quốc gia. Ô nhiễm từ Trung Quốc và các khu vực khác góp phần tạo nên ôzôn nền ở Seoul, hạn chế hiệu quả của các biện pháp kiểm soát tại địa phương.
• Tác động ngược từ khí hậu: Khi khí hậu ấm lên, điều kiện hình thành ôzôn trở nên thuận lợi hơn, tạo thành vòng phản hồi khiến việc giảm ôzôn trong tương lai càng khó khăn.

Ứng phó chính sách: Seoul đang làm gì để xử lý ôzôn?

Nhận thấy mối đe dọa ngày càng lớn, Chính quyền thành phố Seoul đã tăng cường các nỗ lực giảm thiểu ôzôn. Từ tháng 4/2025, thành phố đã tiến hành kiểm tra hơn 1.000 cơ sở, gồm trạm xăng, tiệm giặt là và xưởng sơn sửa ô tô, phát thải lượng VOC lớn. Các chính sách đang được xây dựng nhằm kiểm soát cả phát thải NOx lẫn VOC, tập trung vào:

• Thúc đẩy sử dụng xe sạch hơn và phương tiện giao thông công cộng
• Khuyến khích sử dụng nồi hơi và thiết bị công nghiệp thân thiện với môi trường
• Kiểm soát việc sử dụng dung môi và tình trạng bay hơi nhiên liệu tại các cơ sở kinh doanh
• Mở rộng hoạt động quan trắc chất lượng không khí và cảnh báo công chúng

Ở cấp quốc gia, Luật Đặc biệt về Cải thiện Chất lượng Không khí Đô thị của Hàn Quốc đặt ra các mục tiêu đầy tham vọng nhằm giảm ôzôn tầng mặt đất, đặc biệt là ở Seoul. Tuy nhiên, các chuyên gia cảnh báo rằng nỗ lực tại địa phương cần đi cùng hợp tác khu vực và hành động toàn cầu về biến đổi khí hậu thì mới đạt được cải thiện lâu dài.

Ô nhiễm ôzôn ảnh hưởng đến đời sống hằng ngày ở Seoul như thế nào?

Với 10 triệu cư dân Seoul, ô nhiễm ôzôn không chỉ là vấn đề khoa học trừu tượng mà còn ảnh hưởng thực tế đến đời sống hằng ngày. Vào những ngày ôzôn cao, cơ quan y tế phát cảnh báo, khuyến nghị người dân, đặc biệt là các nhóm nhạy cảm, hạn chế hoạt động ngoài trời, đóng cửa sổ và sử dụng máy lọc không khí. Trường học có thể hủy các hoạt động thể thao ngoài trời, còn các bệnh viện ghi nhận số người đến khám vì vấn đề hô hấp tăng lên.

Bất chấp những cảnh báo này, nhiều người vẫn chưa nhận thức được rủi ro vì ôzôn vô hình và tác động có thể xuất hiện muộn. Giáo dục cộng đồng và thông tin chất lượng không khí theo thời gian thực là những công cụ thiết yếu giúp giảm phơi nhiễm và bảo vệ sức khỏe.

Ý nghĩa rộng hơn: Seoul là trường hợp điển hình về chất lượng không khí đô thị

Khủng hoảng ôzôn ở Seoul không phải trường hợp cá biệt. Các thành phố khắp châu Á, Bắc Mỹ và châu Âu đều chật vật trước tình trạng nồng độ ôzôn tăng, ngay cả khi các chất ô nhiễm khác giảm. Kinh nghiệm của Seoul nêu bật một số bài học then chốt trong quản lý chất lượng không khí đô thị:

• Cần cách tiếp cận tổng hợp: Kiểm soát ôzôn đòi hỏi hành động phối hợp trên nhiều phương diện: giảm cả NOx lẫn VOC, xử lý ô nhiễm xuyên biên giới và thích ứng với điều kiện khí hậu đang thay đổi.
• Tầm quan trọng của khí tượng: Hình thái thời tiết và biến đổi khí hậu đóng vai trò then chốt đối với chất lượng không khí. Các nhà hoạch định chính sách cần tính đến những yếu tố này khi thiết kế biện pháp can thiệp hiệu quả.
• Tập trung vào sức khỏe cộng đồng: Tác động của ôzôn đến sức khỏe nghiêm trọng và trên diện rộng, ảnh hưởng không chỉ đến các nhóm dễ tổn thương mà còn đến toàn bộ dân số. Cần cập nhật các tiêu chuẩn dựa trên sức khỏe và cảnh báo công chúng để phản ánh những bằng chứng khoa học mới nhất.
• Hợp tác khu vực và toàn cầu: Ô nhiễm ôzôn không dừng lại ở biên giới. Hợp tác quốc tế là thiết yếu để xử lý các nguồn ô nhiễm xuyên biên giới và chia sẻ những biện pháp hiệu quả.

Cá nhân có thể làm gì để tự bảo vệ?

Dù cần các giải pháp mang tính hệ thống để xử lý nguyên nhân gốc rễ của ô nhiễm ôzôn, mỗi người vẫn có thể thực hiện các bước để giảm phơi nhiễm và bảo vệ sức khỏe:

• Theo dõi thông tin chất lượng không khí tại địa phương và lưu ý các cảnh báo ôzôn
• Hạn chế hoạt động ngoài trời, đặc biệt là tập thể dục, trong những giai đoạn ôzôn cao (thường là buổi chiều mùa hè)
• Đóng cửa sổ và sử dụng máy lọc không khí trong nhà
• Ủng hộ các chính sách và cách làm giúp giảm sử dụng xe cộ và thúc đẩy năng lượng sạch
• Sử dụng sản phẩm thân thiện với môi trường và hạn chế dùng dung môi tại nhà

Người mắc bệnh hô hấp hoặc tim mạch càng cần tuân thủ lời khuyên y tế và chuẩn bị phương án ứng phó cho những ngày ô nhiễm cao.

Tóm lại

• Ô nhiễm ôzôn tầng mặt đất ở Seoul đang tăng mạnh, số cảnh báo đã tăng gấp bốn lần trong những năm gần đây.
• Ôzôn hình thành qua các phản ứng hóa học giữa NOx và VOC dưới ánh nắng; thời tiết nóng, tù đọng và biến đổi khí hậu thúc đẩy quá trình này.
• Nguy cơ sức khỏe do ôzôn gồm các bệnh hô hấp và tim mạch, với tác động cả ngắn hạn lẫn dài hạn.
• Kiểm soát ôzôn rất khó do hóa học phức tạp, nhiều nguồn phát thải và đóng góp từ ô nhiễm khu vực cũng như toàn cầu.
• Chính quyền Seoul đang tăng cường nỗ lực giảm phát thải VOC và NOx, nhưng cần hợp tác rộng hơn ở cấp khu vực và quốc tế.
• Cá nhân có thể tự bảo vệ bằng cách theo dõi chất lượng không khí, hạn chế tiếp xúc ngoài trời khi ôzôn cao và ủng hộ các sáng kiến về không khí sạch.