PM2.5 VÀ PM10 LÀ GÌ? PHÂN BIỆT HAI CHỈ TIÊU BỤI TRONG QUAN TRẮC KHÔNG KHÍ

Bụi trong không khí là một trong những thông số quan trọng khi đánh giá chất lượng môi trường không khí xung quanh. Trong đó, PM2.5 và PM10 là hai chỉ tiêu thường được theo dõi tại các đô thị, khu công nghiệp, công trường, khu vực giao thông và những nơi có nguy cơ phát sinh bụi. Hiểu đúng sự khác biệt giữa PM2.5 và PM10 giúp xác định mục tiêu giám sát, lựa chọn phương pháp đo và xây dựng hệ thống quan trắc phù hợp với điều kiện thực tế.

1. Pm2.5 và PM10 là gì 

PM là viết tắt của particulate matter, dùng để chỉ các hạt vật chất rắn hoặc giọt lỏng có kích thước nhỏ, tồn tại lơ lửng trong không khí. Thành phần của bụi có thể gồm bụi đất, muội than, hạt khoáng, chất hữu cơ, kim loại và các hạt hình thành từ phản ứng hóa học trong khí quyển. 

Bụi được phân loại dựa trên đường kính khí động học của hạt. Đây là đại lượng thể hiện đặc tính chuyển động và lắng của hạt trong không khí, không chỉ phụ thuộc vào kích thước hình học mà còn liên quan đến hình dạng và khối lượng riêng của hạt. 

Theo QCVN 05:2023/BTNMT: 

• PM10 là các hạt bụi có đường kính khí động học nhỏ hơn hoặc bằng 10 µm. 

• Pm2.5 là các hạt bụi có đường kính khí động học nhỏ hơn hoặc bằng 2,5 µm. 

PM2.5 không phải là một chất hóa học riêng biệt mà là nhóm hạt được phân loại theo kích thước. Thành phần hóa học của PM2.5 có thể thay đổi tùy theo nguồn phát sinh, điều kiện khí tượng và đặc điểm môi trường tại khu vực quan trắc. 

Một điểm cần lưu ý là PM2.5 nằm trong phạm vi PM10. Vì vậy, PM10 bao gồm cả bụi PM2.5 và các hạt có kích thước lớn hơn 2,5 µm đến 10 µm. Không nên hiểu PM2.5 và PM10 là hai nhóm bụi hoàn toàn tách biệt. 

2. Sự khác biệt và nguồn phát sinh PM2.5, PM10 

Sự khác biệt giữa PM2.5 và PM10 chủ yếu nằm ở kích thước hạt, nguồn phát sinh thường gặp, khả năng phát tán và mức độ xâm nhập vào đường hô hấp. 

PM2.5 có thể phát sinh trực tiếp từ quá trình đốt nhiên liệu, khí thải giao thông, hoạt động công nghiệp hoặc đốt ngoài trời. Ngoài ra, một phần PM2.5 được hình thành trong khí quyển từ các chất tiền chất dạng khí thông qua những phản ứng hóa học. 

PM10 thường chịu ảnh hưởng rõ hơn từ các hoạt động cơ học như xây dựng, đào đất, bụi đường, khai thác khoáng sản, nghiền và vận chuyển vật liệu. Tuy nhiên, đây chỉ là những nguồn thường gặp. Một nguồn phát thải có thể tạo ra đồng thời cả PM2.5 và PM10. 

Nồng độ bụi tại một vị trí cũng không chỉ phụ thuộc vào nguồn phát sinh gần đó. Hướng gió, tốc độ gió, độ ẩm, lượng mưa, địa hình và trạng thái ổn định của khí quyển đều có thể ảnh hưởng đến khả năng phát tán và kết quả đo. 

Do đó, dữ liệu PM2.5 và PM10 cần được phân tích cùng thông tin khí tượng và hoạt động thực tế tại khu vực. Một giá trị bụi tăng không tự động chứng minh một nguồn cụ thể là nguyên nhân gây ô nhiễm. 

3. Vì sao cần quan trắc PM2.5 và PM10 

Quan trắc PM2.5 và PM10 giúp theo dõi diễn biến chất lượng không khí, đánh giá mức độ ảnh hưởng của bụi và hỗ trợ kiểm soát các nguồn phát sinh tại khu vực giám sát. 

3.1. Ảnh hưởng đến sức khỏe và môi trường 

Các hạt thuộc PM10 có thể đi vào đường hô hấp. Trong đó, PM2.5 có kích thước nhỏ hơn nên có thể xâm nhập sâu hơn vào phổi và được đặc biệt quan tâm trong đánh giá nguy cơ sức khỏe. 

Mức độ ảnh hưởng của bụi không chỉ phụ thuộc vào nồng độ mà còn liên quan đến thời gian tiếp xúc, kích thước hạt, thành phần hóa học và tình trạng sức khỏe của người tiếp xúc. Ngoài ảnh hưởng đến sức khỏe, bụi còn có thể làm giảm tầm nhìn, bám lên công trình, thiết bị, cây xanh và các bề mặt xung quanh. 

3.2. Theo dõi diễn biến và kiểm soát nguồn bụi 

Nồng độ PM2.5 và PM10 có thể thay đổi theo giờ, theo ngày và theo điều kiện thời tiết. Dữ liệu quan trắc liên tục giúp xác định thời điểm nồng độ bụi tăng, thời gian kéo dài và mối liên hệ với hoạt động tại khu vực. 

Tại khu công nghiệp, công trường, mỏ khai thác hoặc khu vực có mật độ giao thông cao, dữ liệu bụi có thể được kết hợp với hướng gió, tốc độ gió và lịch vận hành để xác định những thời điểm cần kiểm tra nguồn phát sinh. 

Việc theo dõi đồng thời PM2.5 và PM10 cũng cung cấp thêm thông tin về đặc điểm bụi. Chẳng hạn, PM10 tăng rõ rệt có thể liên quan đến hoạt động cơ học hoặc bụi bị cuốn trở lại, trong khi sự gia tăng của PM2.5 có thể cần xem xét thêm các quá trình đốt và nguồn phát thải ở khu vực lân cận. 

3.3. Giới hạn theo QCVN 05:2023/BTNMT 

QCVN 05:2023/BTNMT quy định giới hạn tối đa của PM2.5 và PM10 trong không khí xung quanh như sau: 

Giới hạn PM2.5 trung bình 24 giờ ở mức 45 µg/nm³ được áp dụng từ ngày 01/01/2026. Quy chuẩn không quy định giới hạn trung bình một giờ đối với PM2.5 và PM10. Vì vậy, không nên lấy một giá trị tức thời trên thiết bị để so sánh trực tiếp với giới hạn trung bình 24 giờ.  

Các giới hạn trên được sử dụng để giám sát, đánh giá chất lượng không khí xung quanh, không áp dụng cho không khí trong nhà hoặc khí thải tại ống khói. Khi đánh giá kết quả, cần bảo đảm đúng thông số, đơn vị, thời gian lấy trung bình và phương pháp quan trắc. 

4. Các phương pháp đo PM2.5 và PM10 

Pm2.5 và PM10 có thể được xác định bằng nhiều phương pháp khác nhau. Mỗi phương pháp có nguyên lý, tốc độ cung cấp kết quả và yêu cầu vận hành riêng. 

4.1. Phương pháp khối lượng 

Phương pháp khối lượng sử dụng bộ phận phân cỡ hạt để thu phần bụi mục tiêu trên màng lọc. Sau khi lấy một thể tích không khí xác định, khối lượng bụi thu được được sử dụng để tính nồng độ. 

Phương pháp này xác định nồng độ dựa trên khối lượng bụi thực tế thu được. Tuy nhiên, quá trình lấy mẫu, bảo quản, ổn định và cân màng lọc phải tuân thủ quy trình kỹ thuật. Kết quả thường không được cung cấp tức thời như thiết bị đo tự động. 

4.2. Phương pháp suy giảm tia beta 

Thiết bị sử dụng phương pháp suy giảm tia beta thu bụi lên băng lọc hoặc vật liệu thu mẫu. Mức suy giảm của tia beta khi đi qua lượng bụi đã thu được sử dụng để xác định khối lượng bụi và tính nồng độ trong không khí. 

Phương pháp này được ứng dụng trong các hệ thống quan trắc bụi tự động. Khả năng đo PM2.5, PM10 hoặc các phân đoạn bụi khác phụ thuộc vào đầu lấy mẫu, bộ phận phân cỡ và cấu hình của từng thiết bị. 

4.3. Phương pháp tán xạ ánh sáng 

Thiết bị quang học sử dụng ánh sáng chiếu vào các hạt bụi trong dòng khí. Tín hiệu ánh sáng tán xạ được đầu thu ghi nhận và xử lý để ước tính nồng độ hoặc đặc điểm của hạt. 

Ưu điểm của phương pháp này là phản hồi nhanh, phù hợp với khảo sát và theo dõi liên tục. Tuy nhiên, kết quả có thể chịu ảnh hưởng bởi kích thước, hình dạng, thành phần quang học của hạt và độ ẩm không khí. 

Kết quả từ cảm biến quang học không mặc nhiên tương đương với phương pháp khối lượng. Nếu sử dụng dữ liệu cho mục đích quản lý hoặc đánh giá chính thức, cần xác định thiết bị và phương pháp có đáp ứng yêu cầu kỹ thuật tương ứng hay không. 

QCVN 05:2023/BTNMT viện dẫn các phương pháp quan trắc cụ thể cho PM10 và PM2.5, đồng thời chấp nhận kết quả từ thiết bị quan trắc tự động, liên tục nếu thiết bị đáp ứng yêu cầu về đặc tính kỹ thuật theo quy định pháp luật.  

5. Lựa chọn giải pháp quan trắc bụi phù hợp 

Việc lựa chọn thiết bị đo bụi PM2.5 và PM10 cần bắt đầu từ mục tiêu sử dụng dữ liệu. Thiết bị phục vụ khảo sát nhanh, theo dõi xu hướng và quan trắc chính thức có thể có yêu cầu khác nhau về nguyên lý đo, hiệu năng và quy trình kiểm soát chất lượng. 

Một số yếu tố cần xem xét gồm: 

• Thông số cần đo: xác định cần theo dõi PM2.5, PM10 hay đồng thời cả hai. 

• Mục đích sử dụng: làm rõ thiết bị được dùng để khảo sát, cảnh báo, theo dõi xu hướng hay phục vụ chương trình quan trắc chính thức. 

• Phương pháp đo: lựa chọn phương pháp khối lượng, suy giảm tia beta, tán xạ ánh sáng hoặc phương pháp phù hợp khác. 

• Dải đo và hiệu năng: xem xét khoảng đo, độ phân giải, độ ổn định và thời gian đáp ứng của thiết bị. 

• Điều kiện môi trường: độ ẩm, nhiệt độ, bụi nền và điều kiện lắp đặt có thể ảnh hưởng đến kết quả đo. 

• Yêu cầu dữ liệu: kiểm tra khả năng lưu trữ, xuất dữ liệu, truyền dữ liệu và kết nối với phần mềm quản lý. 

• Vận hành và bảo trì: xác định yêu cầu vệ sinh đầu lấy mẫu, kiểm tra lưu lượng, thay vật tư và xác nhận chất lượng dữ liệu. 

Đối với trạm quan trắc không khí xung quanh tự động, thiết bị đo bụi thường được tích hợp cùng cảm biến khí tượng, bộ thu thập dữ liệu, hệ thống truyền thông và phần mềm giám sát. Dữ liệu hướng gió, tốc độ gió, nhiệt độ và độ ẩm hỗ trợ giải thích biến động của PM2.5 và PM10 tại khu vực quan trắc. 

AQUACO cung cấp giải pháp hệ thống quan trắc không khí xung quanh tự động, bao gồm thiết bị đo bụi, cảm biến khí tượng, bộ thu thập - truyền dữ liệu và phần mềm quản lý. Cấu hình hệ thống được lựa chọn dựa trên mục tiêu quan trắc, điều kiện lắp đặt và yêu cầu quản lý dữ liệu của từng dự án. 

Bên cạnh cung cấp thiết bị, AQUACO hỗ trợ khảo sát vị trí, tư vấn cấu hình, tích hợp hệ thống, hướng dẫn vận hành và xây dựng kế hoạch kiểm tra, bảo trì. Doanh nghiệp cũng có thể tham khảo thêm các lỗi thường gặp khi vận hành trạm quan trắc không khí để chủ động kiểm soát chất lượng dữ liệu trong quá trình sử dụng. 

Kết luận 

PM2.5 và PM10 được phân biệt dựa trên đường kính khí động học của hạt. Pm2.5 là một phần nằm trong PM10 nhưng có kích thước nhỏ hơn, khả năng tồn tại trong không khí và mức độ xâm nhập đường hô hấp khác với các hạt bụi lớn hơn. 

Để lựa chọn giải pháp quan trắc phù hợp, cần xem xét đồng thời nguồn phát sinh, mục tiêu giám sát, phương pháp đo, điều kiện lắp đặt và yêu cầu đối với dữ liệu. Việc lựa chọn đúng thiết bị và duy trì quy trình kiểm tra, bảo trì sẽ góp phần nâng cao độ tin cậy của kết quả quan trắc. 

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ AQUA 

• Văn phòng đại diện:  23 Đường Số 4, Cư Xá Chu Văn An, Phường Bình Thạnh, TP.HCM.  

• Văn phòng giao dịch: Số 2 đường 5, Khu phố 67, Phường Hiệp Bình, TP HCM.

• Văn phòng Hà Nội: 18-D4 Thanh Xuân Bắc, Phường Thanh Xuân, Hà Nội

• Hotline:  0909 246 726   

• Tel: 028 6276 4726   

• Email: info@aquaco.vn