Từ điển học thuật Khoa học tự nhiên

Phát thải là gì? Các công bố khoa học về Phát thải

Tiếng Anhemission / greenhouse gas emission

Phát thải (emission) là quá trình giải phóng các chất ô nhiễm, hạt bụi mịn, khí nhà kính hoặc năng lượng dư thừa từ các hoạt động nhân tạo hoặc quá trình tự nhiên vào môi trường không khí, đất hoặc nguồn nước.

360 lượt xem Cập nhật 6/9/2026

Phát thải (emission / greenhouse gas emission) là (emission) là quá trình giải phóng các chất ô nhiễm, hạt bụi mịn, khí nhà kính hoặc năng lượng dư thừa từ các hoạt động nhân tạo hoặc quá trình tự nhiên vào môi trường không khí, đất hoặc nguồn nước.

Định nghĩa phát thải

Phát thải (emissions) là quá trình các chất khí, chất rắn hoặc năng lượng được giải phóng vào môi trường từ các hoạt động tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các lĩnh vực như môi trường học, khí hậu học và kỹ thuật môi trường, phát thải chủ yếu đề cập đến khí nhà kính, khí độc, vật chất hạt hoặc chất gây ô nhiễm khác được sinh ra từ sản xuất năng lượng, giao thông vận tải, công nghiệp, nông nghiệp hoặc sinh hoạt đô thị.

Phát thải có thể diễn ra trực tiếp (primary emissions) như khí CO2 từ quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, hoặc gián tiếp (secondary emissions), khi các hợp chất trong khí quyển phản ứng với nhau để tạo ra các chất ô nhiễm mới, ví dụ như ozone tầng đối lưu hoặc aerosol thứ cấp.

Phát thải không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng không khí mà còn có liên hệ chặt chẽ đến biến đổi khí hậu toàn cầu, axit hóa đại dương, tổn hại hệ sinh thái và sức khỏe con người. Do đó, việc đo lường, kiểm soát và giảm phát thải là trọng tâm của nhiều chính sách quốc tế hiện nay.

Phân loại phát thải

Việc phân loại phát thải giúp hiểu rõ bản chất, nguồn gốc và cơ chế tác động của từng loại phát thải lên môi trường. Có nhiều cách phân loại, trong đó phổ biến nhất là theo trạng thái vật chất, nguồn phát sinh và tác động môi trường.

Phân loại theo bản chất vật lý – hóa học:

  • Phát thải khí: Bao gồm CO2, CH4, NOx, SOx, CFCs, VOCs
  • Phát thải dạng rắn: Tro bay, bụi mịn (PM2.5, PM10), kim loại nặng
  • Phát thải lỏng: Nước thải công nghiệp chứa hóa chất độc hại
  • Phát thải năng lượng: Nhiệt thừa, bức xạ ion hóa, tiếng ồn

Phân loại theo nguồn gốc:

  • Tự nhiên: Núi lửa, cháy rừng, phân hủy sinh học, bụi sa mạc
  • Nhân tạo: Nhà máy điện, phương tiện giao thông, hoạt động nông nghiệp

Dưới đây là bảng minh họa một số loại phát thải và nguồn chính:

Loại phát thảiChất phát thảiNguồn chính
Khí nhà kínhCO2, CH4, N2OĐiện than, chăn nuôi, phân bón
Ô nhiễm không khíSO2, NOx, VOCs, PMGiao thông, công nghiệp nặng
Phát thải nướcKim loại nặng, hóa chất hữu cơXi nghiệp chế biến, hóa chất

Phát thải từ hoạt động công nghiệp

Hoạt động công nghiệp là một trong những nguồn phát thải lớn nhất toàn cầu, chiếm khoảng 21% tổng phát thải CO2 toàn cầu theo IEA (2023). Các ngành như luyện kim, xi măng, hóa chất và sản xuất điện từ than đá đều phát thải lượng lớn khí CO2, SO2, NOx, và các chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs).

Ví dụ, nhà máy sản xuất thép sử dụng lò cao thường đốt than cốc và tạo ra CO2 theo phản ứng:

C+O2→CO2C + O_2 \rightarrow CO_2, kèm theo phát sinh khí CO và các tạp chất như benzen, toluen. Ngành xi măng cũng là nguồn phát thải lớn do quá trình nung clinker giải phóng CO2 từ phản ứng phân hủy CaCO3:

CaCO3→CaO+CO2CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2

Mức phát thải công nghiệp phụ thuộc vào loại nhiên liệu, công nghệ sử dụng và hiệu quả kiểm soát môi trường. Bảng dưới đây so sánh lượng phát thải CO2 của một số ngành công nghiệp:

NgànhPhát thải CO2 (tấn/tấn sản phẩm)
Thép1.8–2.2
Xi măng0.6–0.9
Phân đạm1.5–2.0

Phát thải từ giao thông

Giao thông vận tải là nguồn phát thải chính trong khu vực đô thị, đóng góp 15–25% tổng phát thải khí nhà kính tại nhiều quốc gia phát triển. Các phương tiện đốt nhiên liệu hóa thạch (xăng, dầu diesel) phát thải CO2, NOx, CO, hydrocarbon chưa cháy hết, và bụi mịn từ quá trình cháy không hoàn toàn.

Phương tiện sử dụng dầu diesel có xu hướng phát thải NOx và PM cao hơn so với xe chạy xăng. Dưới đây là bảng so sánh mức phát thải trung bình theo loại nhiên liệu (g/km):

ChấtXe xăngXe dieselXe điện
CO2120–160130–1800 (tại chỗ)
NOx0.05–0.080.20–0.350
PM2.50.0050.030

Dù xe điện không tạo phát thải tại điểm sử dụng, lượng CO2 gián tiếp vẫn phát sinh từ quá trình sản xuất điện nếu nguồn điện không tái tạo. Do đó, việc chuyển đổi sang phương tiện xanh cần song hành với cải cách hệ thống năng lượng.

Ảnh hưởng của phát thải đến môi trường và sức khỏe

Phát thải từ các hoạt động kinh tế - xã hội gây ra nhiều tác động nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Một số ảnh hưởng môi trường nổi bật bao gồm biến đổi khí hậu toàn cầu do phát thải CO2 và CH4, axit hóa mưa do SO2 và NOx, suy giảm tầng ozone do CFCs, và ô nhiễm không khí đô thị do bụi mịn và VOCs.

Các chất phát thải độc hại có thể gây ra hậu quả lâu dài lên sức khỏe con người. Theo WHO, mỗi năm có hơn 4 triệu ca tử vong sớm do tiếp xúc với không khí ô nhiễm. Các bệnh liên quan đến phát thải bao gồm:

  • Bệnh hô hấp mạn tính: viêm phế quản, hen suyễn, COPD
  • Bệnh tim mạch: tăng huyết áp, đột quỵ, suy tim
  • Ung thư phổi và các bệnh ung thư liên quan đến hóa chất
  • Rối loạn thần kinh, chậm phát triển trí tuệ ở trẻ do chì hoặc thủy ngân

Bụi mịn (PM2.5) được xem là nguy cơ lớn nhất trong các chất ô nhiễm không khí. Dưới đây là bảng thể hiện tác động sức khỏe theo nồng độ PM2.5:

Nồng độ PM2.5 (µg/m³)Mức độ ảnh hưởng
0–12Không đáng kể
13–35Gây kích ứng nhẹ, nguy cơ với nhóm nhạy cảm
36–55Nguy cơ trung bình, ảnh hưởng đến người khỏe mạnh
>55Nguy cơ cao, gây tác động hô hấp và tim mạch nghiêm trọng

Đo lường và kiểm kê phát thải

Đo lường và kiểm kê phát thải là bước quan trọng để theo dõi, quản lý và xây dựng chính sách giảm thiểu. Các phương pháp chính gồm:

  • Đo trực tiếp: Sử dụng thiết bị quan trắc tại ống khói, ống xả (CEMS – Continuous Emission Monitoring System)
  • Ước tính gián tiếp: Dựa trên hệ số phát thải (emission factors) theo công thức:

E=A⋅EF⋅(1−ER)E = A \cdot EF \cdot (1 - ER), trong đó: EE là tổng phát thải, AA là hoạt động (ví dụ tấn nhiên liệu), EFEF là hệ số phát thải và ERER là hiệu suất công nghệ xử lý.

Các công cụ và tiêu chuẩn kiểm kê phổ biến:

Việc xây dựng kiểm kê phát thải là yêu cầu bắt buộc với các quốc gia ký Công ước khung về Biến đổi Khí hậu (UNFCCC).

Công nghệ giảm phát thải

Các giải pháp kỹ thuật giúp giảm phát thải tại nguồn bao gồm công nghệ cải tiến đốt, tái chế chất thải, lọc khí và thu giữ khí nhà kính. Một số công nghệ tiêu biểu:

  • Lọc bụi: Cyclone, lọc túi vải, lọc tĩnh điện (ESP)
  • Khử SO2: FGD (Flue Gas Desulfurization) sử dụng đá vôi hoặc vôi
  • Khử NOx: SCR (Selective Catalytic Reduction) hoặc SNCR
  • Thu giữ CO2: Công nghệ CCS (Carbon Capture and Storage) – hấp thụ, hóa học, lưu trữ địa chất

Bên cạnh đó, các mô hình kinh tế tuần hoàn và sản xuất sạch hơn (Cleaner Production) cũng đóng vai trò quan trọng trong giảm phát thải bền vững.

Chính sách và khung pháp lý liên quan

Chính sách kiểm soát phát thải được xây dựng ở cả cấp quốc gia và quốc tế. Một số thỏa thuận và văn bản pháp lý tiêu biểu gồm:

  • Hiệp định Paris 2015 – cam kết giữ mức tăng nhiệt độ dưới 2°C
  • Chương trình EU ETS – hệ thống mua bán phát thải của châu Âu
  • Luật Bảo vệ Môi trường (Việt Nam 2020), Nghị định 06/2022/NĐ-CP về giảm nhẹ phát thải khí nhà kính

Chính phủ nhiều nước cũng đang thực hiện thuế carbon hoặc cơ chế định giá carbon để khuyến khích doanh nghiệp chuyển đổi sang công nghệ xanh.

Xu hướng và thách thức tương lai

Giảm phát thải để đạt mục tiêu trung hòa carbon vào giữa thế kỷ XXI là xu hướng toàn cầu. Tuy nhiên, quá trình này đối mặt với nhiều thách thức:

  • Chi phí cao cho công nghệ sạch và năng lượng tái tạo
  • Chênh lệch năng lực kiểm soát phát thải giữa các quốc gia
  • Khó khăn trong thay đổi hành vi tiêu dùng và công nghiệp

Các xu hướng phát triển bao gồm:

Việc tích hợp các giải pháp công nghệ, chính sách và giáo dục cộng đồng là điều kiện tiên quyết để kiểm soát và giảm thiểu phát thải hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

Nghị định thư Khí nhà kính (GHG Protocol) phân loại phát thải carbon của doanh nghiệp thành các phạm vi nào?

Phạm vi 1 (Scope 1 - Phát thải trực tiếp từ các nguồn thuộc quyền sở hữu hoặc kiểm soát của doanh nghiệp), Phạm vi 2 (Scope 2 - Phát thải gián tiếp từ việc tiêu thụ điện, nhiệt hoặc hơi nước mua ngoài) và Phạm vi 3 (Scope 3 - Toàn bộ phát thải gián tiếp trong chuỗi giá trị ngược và xuôi).

Những loại khí nhà kính chính gây hiệu ứng ấm lên toàn cầu là gì và hệ số tương đương CO2 (GWP) là gì?

Các khí nhà kính chính gồm CO2, CH4 (methane), N2O (nitrous oxide) và các khí fluor hóa (HFCs, PFCs, SF6). Tiềm năng làm nóng toàn cầu (GWP) là thước đo quy đổi khả năng giữ nhiệt của từng loại khí so với khí CO2 trong khoảng thời gian xác định (thường là 100 năm).

Các cơ chế định giá carbon như thuế carbon và thị trường giao dịch hạn ngạch phát thải (ETS) hoạt động ra sao?

Thuế carbon áp một mức phí cố định trực tiếp trên mỗi tấn phát thải khí nhà kính, trong khi hệ thống ETS (Cap-and-Trade) đặt ra một giới hạn tổng lượng phát thải và cho phép các doanh nghiệp mua bán hạn ngạch phát thải theo cơ chế thị trường.

Các nghiên cứu khoa học về “Phát thải”

Công bố nổi bật trên thế giới và tại Việt Nam, kèm tóm tắt theo hướng chủ đề.

Trích dẫn nhiều nhất

  • Mô hình toàn cầu về phát thải hợp chất hữu cơ bay hơi tự nhiên

    Dịch bởi AIA global model of natural volatile organic compound emissions

    Alex Guenther và cộng sự1995American Geophysical Union (AGU)4.164 trích dẫn

    AI tóm tắt

    Phương pháp mô hình hóa số trị trên lưới 0,5°×0,5° toàn cầu được áp dụng để ước tính phát thải hợp chất hữu cơ bay hơi tự nhiên (NVOC). Kết quả ghi nhận tổng dòng NVOC toàn cầu đạt 1150 Tg C mỗi năm, với isoprene chiếm 44%, monoterpen chiếm 11% và rừng nhiệt đới đóng góp khoảng một nửa tổng lượng phát thải. Mô hình mang lại cơ sở dữ liệu quan trọng cho hóa học khí quyển, dù độ không chắc chắn vẫn cao ở các hợp chất ngoài isoprene.

  • Sự phát thải của các khí vi lượng và hạt bụi từ việc đốt sinh khối

    Dịch bởi AIEmission of trace gases and aerosols from biomass burning

    Meinrat O. Andreae và cộng sự2001Global Biogeochemical Cycles3.943 trích dẫn

    AI tóm tắt

    Dự án tổng hợp dữ liệu quy mô toàn cầu được triển khai nhằm chuẩn hóa bộ hệ số phát thải từ các vụ đốt sinh khối. Tác giả đã tích hợp dữ liệu thực nghiệm để ước tính lượng phát thải khí vi lượng và hạt aerosol từ nhiều kiểu cháy rừng và trảng cỏ. Báo cáo mang lại hệ thống tham chiếu nhất quán cho hóa học khí quyển, dù một số hợp chất còn phải ước lượng bằng phương pháp ngoại suy.

  • Mô hình phát thải khí và aerosol từ tự nhiên phiên bản 2.1 (MEGAN2.1): khung mô hình mở rộng và cập nhật cho phát thải sinh học

    Dịch bởi AIThe Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature version 2.1 (MEGAN2.1): an extended and updated framework for modeling biogenic emissions

    Alex Guenther và cộng sựGeoscientific Model Development3.203 trích dẫn

    AI tóm tắt

    Khung mô hình sinh thái MEGAN2.1 được áp dụng nhằm ước tính phát thải giữa đất và khí quyển. Kết quả ghi nhận tổng lượng phát thải hợp chất bay hơi sinh học (BVOC) toàn cầu đạt 1 Pg C mỗi năm, trong đó isoprene chiếm 50% và cây nhiệt đới thải 80% lượng terpenoid. Mô hình là công cụ chuẩn cho nghiên cứu khí hậu, dù kết quả còn phụ thuộc vào dữ liệu che phủ đất.

  • Nghiên cứu phát thải khí và aerosol phản ứng nhân tạo từ Hệ thống Dữ liệu Phát thải Cộng đồng (CEDS) giai đoạn lịch sử (1750–2014)

    Dịch bởi AIHistorical (1750–2014) anthropogenic emissions of reactive gases and aerosols from the Community Emissions Data System (CEDS)

    Rachel Hoesly và cộng sựGeoscientific Model Development1.395 trích dẫn

    AI tóm tắt

    Hệ thống dữ liệu kiểm kê lịch sử CEDS được xây dựng nhằm tái hiện chuỗi phát thải nhân tạo giai đoạn 1750–2014 trên quy mô toàn cầu. Bộ dữ liệu cung cấp lượng phát thải chi tiết theo từng quốc gia và lĩnh vực đối với CO2, các khí phản ứng như CH4, NOx và hạt aerosol cacbon. Nền tảng mang lại phương pháp luận mở và nhất quán cho nghiên cứu khí quyển, dù độ không chắc chắn còn cao tại các khu vực thu nhập thấp trong những thập niên gần đây.

  • Các đường đi tập trung đại diện: Tổng quan

    Dịch bởi AIThe representative concentration pathways: an overview

    Detlef P. van Vuuren và cộng sự2011Climatic Change

    AI tóm tắt

    Khung đánh giá tích hợp được xây dựng để thiết lập các kịch bản Representative Concentration Pathways (RCP) cho nghiên cứu khí hậu. Bốn kịch bản bao phủ mức bức xạ 2,6 đến 8,5 W/m² vào năm 2100, cung cấp dữ liệu lưới 0,5°×0,5° về phát thải khí nhà kính và các chất ô nhiễm. Hệ thống tạo nền tảng chuẩn hóa cho phân tích kịch bản và giảm thiểu phát thải, dù dữ liệu khí hỗn hợp còn ở độ phân giải thô.

Nổi bật tại Việt Nam

  • Ước tính lượng phát thải khí nhà kính từ canh tác lúa 3 vụ tại huyện Tháp Mười, tỉnh Đồng Tháp

    Nguyễn Hoàng Thái và cộng sự2026Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp

    AI tóm tắt

    Khảo sát điều tra nông học theo hướng dẫn IPCC được thực hiện trên 80 hộ nông dân canh tác lúa ba vụ tại huyện Tháp Mười, tỉnh Đồng Tháp. Kết quả ghi nhận tổng lượng phát thải trung bình đạt 7,258 tấn CO₂tđ/ha/năm, trong đó đốt rơm rạ là nguồn phát thải cao nhất chiếm 6,62 tấn CO₂tđ/ha/năm và phân bón đạm chiếm 0,63 tấn CO₂tđ/ha/năm. Tác giả đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm giảm phát thải, dù tập quán đốt đồng của nông dân vẫn gây trở ngại cho quá trình chuyển đổi.

Tài liệu tham khảo

  1. Loreti, Wescott, Isenberg (2001). Taking Inventory of Corporate Greenhouse Gas Emissions. Climate Change: Science, Strategies, and Solutions. doi:10.1163/9789004475748_024 DOI: 10.1163/9789004475748_024
  2. Atmaca (2024). Understanding carbon footprint: impact, assessment, and greenhouse gas emissions. Advances and Technology Development in Greenhouse Gases: Emission, Capture and Conversion. doi:10.1016/b978-0-443-19231-9.00015-6 DOI: 10.1016/b978-0-443-19231-9.00015-6
  3. Moore (2012). Measuring Climate Action in Vancouver: Comparing a City’s Greenhouse Gas Emissions Inventory Protocol to the Inventory of Consumption. Local Climate Change Law. doi:10.4337/9780857937483.00018 DOI: 10.4337/9780857937483.00018