Lượng khí thải cacbonic liên quan đến tuổi thọ con người

Một nhà khoa học tại Stanford lần đầu tiên đã công bố mối quan hệ trực tiếp giữa tỉ lệ khí cacbonic trong khí quyển và tỉ lệ tử vong ngày càng cao của con người. Ông đã sử dụng mô hình khí quyển tinh xảo nhằm kết hợp các quá trình hoá lý trong môi trường để có được kết quả này. Nghiên cứu được công bố ngay khi Cơ quan bảo vệ môi trường (EPA) không cho phép một số bang tại Hoa Kì tự thiết lập quy định về lượng khí thải nhà kính vì cho rằng chưa có đủ bằng chứng cho thấy ảnh hưởng của khí thải cacbonic có liên quan đến sức khỏe người dân.

Từ lâu, chúng ta đã biết khí thải cacbonic cũng góp phần khiến khí hậu thay đổi. Theo bài viết của Mark Jacobson – giáo sư kỹ thuật môi trường và dân sự tại Stanford, nghiên cứu mới nêu trên chỉ rõ khí cacbonic đã làm tăng nhiệt độ lên từng nấc một như thế nào, còn ô nhiễm không khí hàng năm vẫn gây ra cả ngàn cái chết và thêm nhiều trường hợp mắc bệnh hen suyễn hay bệnh về đường hô hấp tại Hoa Kì. Hàng năm trên toàn thế giới có đến 20.000 người tử vong mỗi khi nhiệt độ tăng thêm một nấc, có khi nguyên nhân cũng chính là do khí nhà kính.

Bài viết của Jacobson được phát hành trên tờ Geophysical Research Letters có ghi: “Đây là mối quan hệ nhân quả. Nghiên cứu lần đầu tiên tách biệt tác động của khí cacbonic với tác động của những yếu tố khác gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu; đồng thời phát hiện ra sự thay đổi về khí tượng và hoá chất gây ra bởi chỉ riêng khí cacbonic thôi cũng làm tăng số ca tử vong. Nguyên nhân là khí ozon, các phân tử và chất gây ung thư trong không khí đều tăng”.

(Ảnh: iStockphoto/Karl Dolenc)

Theo Jacobson, nghiên cứu hướng cụ thể vào California. Tác động của sự nóng lên do khí cacbonic thể hiện rõ rệt nhất ở những nơi dân cư đông đúc. Với 6 trên tổng số 10 thành phố tại Hoa Kì có chất lượng không khí kém nhất thuộc địa bàn thì California đang phải chịu một gánh nặng không cân xứng về số người tử vong vẫn đang tiếp diễn nếu không có một biện pháp nào nhằm hạn chế khí thải cacbonic.

Ngày 19/12/2007, EPA đã từ chối cho phép California và 16 bang khác tự thiết lập tiêu chuẩn về mức độ thải khí cacbonic tại bang của mình. EPA dựa trên cơ sở chưa có một tình huống đặc biệt nào xảy ra để đưa các bang này vào danh sách ngoại lệ.

Stephen L. Johnson, quản lý thuộc EPA, cho rằng, đề nghị của California không được chấp nhận do không đủ thuyết phục để chứng minh tình trạng bất thường của mình. Những nghiên cứu đã được phát hành chỉ tập trung vào hậu quả toàn cầu của các khí nhà kính nói chung đến ô nhiễm chứ không phải sức khỏe người dân. EPA nói: theo Clean Air Act (Luật làm sạch khí quyển) cần thiết phải chứng minh được có một loại chất gây ô nhiễm cụ thể đang gây hại cho sức khỏe người dân Hoa Kỳ thì cơ quan này mới đưa ra các quy định để kiểm soát nó.

Bài viết của Jacobson đã đưa ra một bằng chứng cụ thể về California sẽ phải đối mặt với một vấn đề vô cùng thảm khốc nếu tình trạng thải khí cacbonic vẫn tiếp tục gia tăng. California có đến 6 trên 10 thành phố đông dân nhất Hoa Kì, chỉ mình điều đó thôi cũng tạo nên một điều kiện khác biệt với những bang khác. Hậu quả của sự phát thải khí cacbonic liên quan đến sức khoẻ dễ nhận thấy nhất tại những vùng vốn đã bị ô nhiễm ở mức đáng kể. Do đó, sự nóng lên gây ra bởi khí cacbonic sẽ làm tổn hại sức khỏe người dân ở những thành phố này ở mức độ nhanh hơn nhiều so với bất kì thành phố nào khác tại Hoa Kì.

Trong tổng số 1000 người chết tăng thêm mỗi khi nhiệt độ lên một nấc gây ra bởi khí cacbonic có tới trên 30% số ca tử vong tại California, nơi có số dân chiếm 12% dân số Hoa Kì. Như vậy ảnh hưởng của khí cacbonic đến sức khỏe người dân Califonia còn ở mức cao hơn cả nước.

Jacobson cũng cho biết thêm, phần lớn người dân Hoa Kì đã chịu ảnh hưởng trực tiếp của sự thay đổi khí hậu qua không khí mà họ hít vào vài thập kỉ nay. Do đó, ảnh hưởng đến sức khỏe sẽ còn tồi tệ hơn nếu nhiệt độ cứ tiếp tục gia tăng.

Khác với những nghiên cứu trước đó, Jacobson đã sử dụng một mô hình máy tính phân tích khí quyển để theo dõi những tác động của sự thay đổi khí hậu và ô nhiễm không khí chưa được đề cập đến. Mô hình do tự tay ông thiết kế 18 năm trước được coi là mô hình phức tạp và hoàn thiện nhất trên toàn thế giới. Nó kết hợp các nguyên lý phát thải, vận chuyển, sản xuất và diễn biến của khí cũng như các phân tử trong bầu khí quyển, cộng với các chu trình đất, đại dương, những ảnh hưởng đến khí quyển của mưa, nắng, gió, mây, nhiệt độ và những yếu tố khác.

Trong nghiên cứu, Jacobson đã sử dụng mô hình máy tính để phân tích tỉ lệ khí trong không trung và khí ozone do tỉ lệ khí cacbonic đang tăng lên gây ra và dẫn đến tăng nhiệt độ. Khí ozone cũng là nguyên nhân của các bệnh về đường hô hấp, tim mạch, hen suyễn. Rất nhiều nghiên cứu cũng cho rằng, khí ozone tăng lên làm tăng tỉ lệ tử vong. Jacobson nói: “Ozone là loại khí ăn mòn, mài mòn cao su, tượng và làm nứt lốp xe. Vậy nên bạn có thể tưởng tượng nó sẽ làm gì với phổi của chúng ta khi nó đạt đủ nồng độ trong không khí”. Ông đã tìm hiểu tác động của khí cacbonic trên toàn cầu và tại Hoa Kì bằng mô hình hoá những thay đổi được tạo ra khi xem xét lượng thải các phân tử trong tự nhiên và do con người đối chiếu với việc nghiên cứu lượng thải của tất cả các loại khí trừ khí cacbonic do con người thải ra.

Ông cũng đồng thời tính toán tác động của nhiệt độ tăng đến ô nhiễm. Hai tác động quan trọng được xem xét là:

1. Nhiệt độ tăng gây ra bởi khí cacbonic làm tăng tỉ lệ ozone tại đô thị.

2. Tăng hơi nước do khí cacbonic, kéo theo nhiệt độ tăng, cũng thúc đẩy quá trình tạo ra ozone thậm chí còn ở mức cao hơn tại đô thị.

Thú vị là cả hai yếu tố này đều không quan trọng nếu ô nhiễm môi trường ở mức thấp vốn là đặc trưng của vùng nông thôn. Mặc dù các yếu tố khác như: sự phát thải khí hữu cơ ở thực vật với mức độ cao ảnh hưởng đến tỉ lệ ozone tại những khu vực ít ô nhiễm. Khí hữu cơ cũng làm tăng lượng phân tử khí trong khí quyển vì chúng có thể tương tác về mặt hoá học để tạo nên các phân tử khí này.

Nói chung, những nơi có độ ẩm cao, các phân tử trở nên nguy hiểm hơn vì chúng sẽ phồng ra khi hút nước. “Do đó, các loại khí khác có thể hoà tan với các phân tử– bao gồm các khí axit như axit nitric, sulfuric và axit clohyđric”, Jacobson nói. Độ độc của các phân tử này vốn đã làm ô nhiễm không khí bây giờ còn được tăng thêm.

Jacobson cũng nhận thấy nhiệt độ không khí tăng nhanh chóng hơn do khí cacbonic so với nhiệt độ mặt đất, làm thay đổi biên dạng nhiệt độ theo chiều thẳng đứng, giảm sự phân tán ô nhiễm làm các phân tử chỉ tập trung tại những nơi chúng được tạo thành.

Phần cuối cùng của nghiên cứu, Jacobson sử dụng mô hình máy tính để phân tích sự ô nhiễm biến thiên trong khí quyển tại Hoa Kỳ cùng với những tác động tới sức khỏe đã được chứng minh có liên quan đến những chất gây ô nhiễm được đề cập trước đó.

Ông nói: “Bằng cách mô phỏng có thể giải thích được những thay đổi về tỉ lệ ozone và các phân tử qua phản ứng hoá học, vận chuyển, mây, sự phát thải và các quá trình khác gây ô nhiễm. Khí cacbonic chắc chắn tạo nên những thay đổi vì đó là loại khí duy nhất đổi thay không ngừng”.

“Về cơ bản, bạn hít một lượng lớn hơn các chất hoá học có hại. Mối quan hệ giữa khí cacbonic và sự thay đổi khí hậu đối với những khí này khá chắc chắn. Bước tiếp theo là phải giảm khí cacbonic. Từ đó giảm hậu quả của nó và cải thiện sức khoẻ của người dân Hoa Kì nói riêng và toàn thế giới nói chung đang phải chịu đựng những vấn đề sức khỏe do ô nhiễm môi trường có liên quan đến khí cacbonic”.