nghiên cứu vi nhựa trong hến nước ngọt ở sông mekong tại huyện châu thành tỉnh đồng tháp và nguy cơ rủi ro sức khoẻ con người

MP có hai nguồn gốc chính: i chúng được sản xuất ra với kích thước nhỏ 0,001 – 5 mm để dùng trong những ứng dụng cho hoạt động công nghiệp và sinh hoạt dầu nhớt, như trong kem đánh răng,

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-o0o -

LÊ NGUYỄN HỒNG SƠN

NGHIÊN CỨU VI NHỰA TRONG HẾN NƯỚC NGỌT Ở SÔNG MEKONG TẠI HUYỆN CHÂU THÀNH, TỈNH ĐỒNG THÁP VÀ

NGUY CƠ RỦI RO SỨC KHỎE CON NGƯỜI

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã số: 8850101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2024

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS TS Đào Thanh Sơn

5 Thư ký: TS Hà Quang Khải

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Lê Nguyễn Hồng Sơn MSHV: 2170848 Ngày, tháng, năm sinh: 14/11/1995 Nơi sinh: Tây Ninh Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã số : 8850101

I TÊN ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU VI NHỰA TRONG HẾN NƯỚC NGỌT Ở SÔNG MEKONG TẠI HUYỆN CHÂU THÀNH, TỈNH ĐỒNG THÁP VÀ NGUY CƠ RỦI RO SỨC KHỎE CON NGƯỜI INVESTIGATION ON MICROPLASTICS IN FRESHWATER CLAM FROM MEKONG RIVER IN CHAU THANH DISTRICT, DONG THAP PROVINCE AND POTENTIAL HEALTH RISK TO HUMAN BEINGS

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Tổng quan về MP: nguồn gốc, phát thải, hiện diện trong môi trường và trong sinh vật - Tổng quan về MP trong nhuyễn thể và rủi ro tiềm ẩn của MP đối với sức khỏe con người - Tổng quan về quy định, cơ sở pháp lý liên quan nhựa

- Tổng quan về sinh vật dùng trong nghiên cứu (hến)

- Nghiên cứu số lượng, hình dạng, màu sắc, kích thước, loại polymer của MP trong hến thu từ sông Mekong và tiềm ẩn rủi ro sức khỏe con người

- Bước đầu đánh giá rủi ro sức khỏe con người người dân địa phương sử dụng hến làm thực phẩm hàng ngày

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/02/2023

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/12/2023 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS TS Đào Thanh Sơn

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài luận văn “NGHIÊN CỨU VI NHỰA TRONG HẾN NƯỚC NGỌT Ở SÔNG MEKONG TẠI HUYỆN CHÂU THÀNH, TỈNH ĐỒNG THÁP VÀ NGUY CƠ RỦI RO SỨC KHỎE CON NGƯỜI” đầu tiên tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy, Cô của trường đại học Bách Khoa nói chung và quý Thầy, Cô khoa Môi Trường và Tài Nguyên nói riêng đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình học tập và rèn luyện tại trường, cũng như truyền đạt cho tôi những bài học quý báu, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình ngồi trên giảng đường Những bài học, kinh nghiệm đó là hành trang quan trọng cho tôi sau này

Đặc biệt, tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy, PGS TS Đào Thanh Sơn, Thầy đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, cung cấp cho tôi nhiều kiến thức cũng như các tài liệu cần thiết trong quá trình tôi thực hiện đề tài luận văn này Trong quá trình học tập với Thầy, tôi đã tiếp thu nhiều kinh nghiệm về phương pháp và tinh thần làm việc nghiêm túc, hiệu quả Đây là những điều rất cần thiết cho tôi trong quá trình học tập và làm việc sau này Tôi xin cảm ơn TS Phạm Anh Đức, giảng viên trường ĐH Văn Lang, đã giúp đỡ trong việc định danh tên khoa học của loài hến dùng trong nghiên cứu của luận văn

Bên cạnh đó, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và những người thân luôn ở bên cạnh động viên và giúp đỡ tôi, để tôi có thể hoàn thành tốt bài luận văn của mình

TÓM TẮT

Sự hiện diện của vi nhựa được ghi nhận rộng rãi ở động vật thủy sản đã gây ra những lo ngại vì những rủi ro tiềm ẩn về sinh thái và sức khỏe con người Hạt vi nhựa trong nhuyễn thể biển đã được nghiên cứu trên toàn thế giới, tuy nhiên, thông tin về hạt vi nhựa trong hến nước ngọt còn hạn chế Hàng tháng, nghiên cứu đã theo dõi các hạt vi nhựa trong hến cỡ nhỏ (dài trung bình 14 mm, trọng lượng 1,1 g) và hến cỡ lớn (dài trung bình 21 mm, trọng lượng 3,6 g) của hến nước ngọt (Corbicula baudoni) từ sông Mekong ở tỉnh Đồng Tháp, Việt Nam, từ tháng 2 đến tháng 9 năm 2022 Vi nhựa dạng sợi (99%) và dạng mảnh (1%) đã được quan sát thấy trong mô của tất cả các mẫu hến Hàm lượng vi nhựa (trung bình ± độ lệch chuẩn) ở hến cỡ nhỏ là 3,4 ± 1,4 mẫu/con và 15,8 ± 9,9 mẫu/g khối lượng ướt, trong khi ở hến cỡ lớn là 14,6 ± 10,0 mẫu/con và 18,2 ± 14,2 mẫu/g khối lượng ướt Nghiên cứu đã tìm thấy mối tương quan thuận giữa lượng hàm lượng vi nhựa trong hến với kích thước và trọng lượng của chúng Trong tất cả các mẫu hến, số lượng sợi càng ngắn thì càng cao Vi nhựa trong hến ở nghiên cứu này có bảy màu, trong đó màu chiếm tỷ lệ cao nhất là màu đen (~ 40%), tiếp theo là màu trắng (~ 26%) và xanh dương (~ 17%) Đặc tính polyme được đo bằng máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier cho thấy các vi nhựa này là polyme của polyetylen terephthalate, polypropylen, polyetylen, polyacrylonitrile, nylon và rayon Theo hiểu biết của chúng tôi, đây là báo cáo đầu tiên về vi nhựa trong hến nước ngọt ở sông Mekong và ở Việt Nam Sự hiện diện phổ biến của vi nhựa với hàm lượng cao trong hến cho thấy nguy cơ sức khỏe tiềm ẩn cao đối với người dân địa phương, những người hàng ngày tiêu thụ hến làm thực phẩm Vì vậy nên có các nghiên cứu sâu hơn về tác động của vi nhựa từ thực phẩm đối với sức khỏe con người

ABSTRACT

The widely reported microplastic presence in aquatic animals has been concerned due to the potential ecological and human health risks The microplastics in marine mollusk have been studied worldwide, however, information on microplastics in freshwater mussels has been limited In this study, we monthly monitored microplastics in small (mean length of 14 mm, weight of 1.1 g) and large (mean length of 21 mm, weight of 3.6 g) sizes of freshwater clam (Corbicula baudoni) from Mekong River in Dong Thap Province, Vietnam, from February to September 2022 Two microplastic shapes of fiber (99%) and fragment (1%) were observed in tissue of all clam samples The microplastic abundance (mean ± standard deviation) in the small size clams was 3.4 ± 1.4 items/ individual, and 15.8 ± 9.9 items/ g wet weight, whereas that in large size clams was 14.6 ± 10.0 items/ individual, and 18.2 ± 14.2 items/ g wet weight We found a positive correlation between the microplastic abundance in the clams and their size and weight In all clam samples, the shorter fibers were the higher numbers they were Seven microplastic colors were observed in which the highest proportion of the colors was black (~ 40%), followed by white (~ 26%), and blue (~ 17%) The polymeric characterization by the Fourier Transform Infrared Spectrometry revealed that the items were polymers of polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polyacrylonitrile, nylon, and rayon

LỜI CAM ĐOAN

Tôi, Lê Nguyễn Hồng Sơn, mã số học viên: 2170848, cam đoan rằng luận văn thạc sĩ này được viết dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Đào Thanh Sơn và hoàn toàn phản ánh công trình nghiên cứu và quan điểm cá nhân của tôi Tất cả thông tin và nguồn tài liệu từ nguồn khác đều đã được trích dẫn chính xác và đầy đủ theo quy tắc trích dẫn và tham chiếu Tôi cam đoan rằng tôi đã tuân thủ mọi quy định và hướng dẫn về việc viết luận văn của Khoa Tài nguyên và Môi trường – Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh trong việc thực hiện nghiên cứu và viết luận văn này Tôi đảm bảo rằng không có sự gian lận, vi phạm, hoặc sử dụng thông tin từ nguồn khác mà không được nêu rõ trong luận văn

Tôi hiểu rằng bất kỳ vi phạm nào của tôi đối với các quy tắc và quy định của trường đại học hoặc tổ chức sẽ bị xem xét một cách nghiêm túc

1.3 Nội dung nghiên cứu 3

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

1.5 Phương pháp nghiên cứu 3

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

3.1 Phương pháp thu mẫu hiện trường 18

3.2 Phương pháp đo đạc, xử lý, quan sát mẫu trong phòng thí nghiệm 19

3.2.1 Xử lý mẫu 19

3.2.2 Quan sát và ghi nhận đặc điểm vật lý của mẫu 20

3.2.3 Kiểm soát sự tạp nhiễm MP từ môi trường trong quá trình xử lý và phân tích mẫu (QA/QC) 20

3.3 Phương pháp phân tích hóa học (để xác định loại polymer) 21

3.4 Phương pháp xử lý thống kê 22

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23

4.1 Kích thước và khối lượng của hến 23

4.2 Hàm lượng MP trong hến và mối liên hệ giữa chúng với kích thước, khối lượng hến 23

4.3 Hình dạng, kích thước và màu sắc của MP trong hến 27

4.4 Các loại polyme của MP trong hến và những nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe của hến và của người dân địa phương 29

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC 34

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 68

TN&MT Tài nguyên và Môi trường

WWTP Wasted Water Treatment Plant (Nhà máy xử lý nước thải)

(polyethylene cyanide); PE, polyethylene; PP, polypropylene; PR, nhựa polyamit (nylon) 30

Hình 3.5 MP được đánh dấu và gửi đến CASE 22Hình 4.1 Hàm lượng MP ở hến (trung bình ± độ lệch chuẩn) được biểu thị dưới dạng MP/con (hình trái) và MP/gram khối lượng ướt (hình phải) Mẫu gộp (PS) là mẫu gộp của tất cả các cá thể (n = 80) trong vòng 8 tháng Ký hiệu # biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hàm lượng MP trong hến nhỏ và hến lớn (p < 0,05; thử nghiệm Kruskal-Wallis) 24

Hình 4.2 Mối tương quan giữa hàm lượng MP với kích thước và khối lượng của hến 27

Hình 4.3 Phân bố độ dài của MP ở hến lớn (bảng trái) và hến nhỏ (bảng phải) 28Hình 4.4 Phân bố màu sắc MP trong hến lớn (bảng trái) và hến nhỏ (bảng phải) 29

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Đặt vấn đề

Vi nhựa (microplastics, MP) là chất ô nhiễm, hiện có mặt ở khắp mọi nơi, từ thức ăn, nước uống, không khí, đáy đại dương, vùng băng tuyết ở Bắc Cực, trong sinh vật … và được xem như yếu tố có ảnh hưởng trên toàn cầu đối với các hệ sinh thái trên cạn (De Souza Machado và cộng sự, 2018; Wang và cộng sự, 2019), các hệ sinh thái biển và nước ngọt (Pereao và cộng sự, 2020; Chae & An, 2017) Những vi hạt MP này đã nhận được sự chú ý đáng kể và được xem là chất gây ô nhiễm đáng quan tâm (contaminants of emerging concerns) trên thế giới (Bosker và cộng sự, 2017) do chúng đi liền với sự hiện diện của nhiều chất ô nhiễm như kim loại nặng, hợp chất hữu cơ khó phân hủy (POP), hợp chất gây rối loạn nội tiết, vi sinh vật nên tiềm ẩn những nguy cơ đối với môi trường và sức khỏe con người (Argamino & Janairo, 2016) Các loại polymer trong nhựa phổ biến nhất là polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyvinylchloride (PVC), polyamide (PA), polyethylene terephthalate (PET) và polyvinyl alcohol (PVA) (Avio và cộng sự, 2017)

MP không chỉ được tìm thấy trong môi trường vô sinh, mà còn ghi nhận trong sinh vật, đặc biệt là các loài sống dưới nước Hải sản cung cấp thực phẩm cho gần 3 tỷ người trên thế giới và khoảng 20% lượng protein động vật mà con người hấp thụ là từ chúng (FAO, 2012) Trong số các loại hải sản, động vật thân mềm được coi là đối tượng lớn của sự tiêu thụ và là nguồn chứa nguy cơ cho phơi nhiễm của con người với MP (Abidli và cộng sự, 2019) Hến là một trong những loài sinh vật hai mảnh vỏ sống trong môi trường nước ngọt, phân bố ở đáy thủy vực (sông, hồ) Chúng ăn lọc, và thức ăn bao gồm vi tảo và các vật chất lơ lửng khác (FAO, 2004; Morton, 2022) MP có nhiều kích thước và kích thước MP tương đồng với kích thước của nhiều loài vi tảo (Arthur và cộng sự, 2009; Venkatesan và cộng sự, 2015) Trên thực tế, các hạt MP có thể bị nhầm lẫn là thức ăn bởi các sinh vật (Ori và cộng sự, 2017), vì nhiều sinh vật không có khả năng phân biệt giữa MP và thức ăn của chúng Điều đó dẫn đến việc MP có thể bị tích tụ sinh học và phóng đại sinh học thông qua chuỗi thức ăn, đến các động vật ở bậc dinh dưỡng cao hơn (Nguyễn Thị Thu Trang và cộng sự, 2020)

Thông qua việc tiêu thụ thủy sản, ô nhiễm MP có khả năng đe dọa sức khỏe con người (Smith và cộng sự, 2018) Đặc biệt, động vật hai mảnh vỏ thương mại là nguyên nhân gây lo ngại lớn vì hoạt động ăn lọc của chúng trực tiếp tiếp xúc với MP trong cột nước và sau đó

chúng được con người ăn vào (Ward và cộng sự, 2019; Cozzolino và cộng sự, 2021) Động vật hai mảnh vỏ, với đặc điểm lọc thức ăn trong nước, được xem là chỉ thị sinh học tốt cho đánh giá ô nhiễm ở môi trường (Argamino & Janairo, 2016; Ding và cộng sự, 2021) Các loài hai mảnh vỏ được coi là phù hợp hơn so với cá để dùng làm đối tượng chuẩn cho việc lấy

mẫu và phân tích (Bråte và cộng sự, 2017) Nghêu (Mytilus sp.) đã được xác định là một loài

phù hợp để theo dõi MP trong môi trường (Dehaut và cộng sự., 2016; Beyer và cộng sự., 2017; Lusher và cộng sự., 2017; Bråte và cộng sự., 2018; Li và cộng sự, 2019), đặc biệt phù hợp để nghiên cứu nhóm hạt MP mịn hơn (<1mm) trong nước (Lusher và cộng sự., 2017, Bråte và cộng sự., 2018)

Một vài nghiên cứu cho thấy có sự hiện diện MP trong hến nước ngọt như: loài

Corbicula javanicus ở Indonesia (Esterhuizen và cộng sự, 2022), loài Ruditapes decussatus

ở Bắc Tunisia (Abidli và cộng sự, 2019), loài Polititapes ở Bồ Đào Nha (Cozzolino và cộng sự, 2021), loài Ruditapes philippinarum, Meretrix lusoria, Cyclina sinensis ở Trung Quốc (Li và cộng sự, 2015; Ding và cộng sự, 2021), loài Cerastoderma edule và Mytilus edulis ở

Pháp (Hermabessiere và cộng sự, 2019) Tuy nhiên thông tin MP trong hến ở Việt Nam hiện chưa được biết đến và đặc biệt là chưa được công bố Hến cũng là nguồn thực phẩm tự nhiên được tiêu thụ thường xuyên của người Việt ở nhiều vùng đồng bằng bao gồm cả khu vực đồng bằng sông Cửu Long, nơi có sông Mekong chảy qua Sông Mekong cũng được biết đến trên thế giới vì nó là một trong những dòng sông ô nhiễm và vận chuyển nhựa đi vào biển và đại dương nhiều nhất trên toàn cầu (Lebreton và cộng sự, 2017; Patel, 2018) Do đó, luận văn

này đề xuất việc nghiên cứu, tìm hiểu MP trong hến (Corbicula baudoni) thu từ sông Mekong ở Việt Nam, và góp phần cho việc cảnh báo khả năng rủi ro về MP trong thực phẩm và sức khỏe người tiêu thụ hến hàng ngày

1.2 Mục tiêu

Nghiên cứu các đặc điểm vật lý và hóa học của MP trong loài hến nước ngọt thu từ sông Mekong Các đặc điểm vật lý và hóa học bao gồm số lượng, hình dạng, kích thước, màu sắc và loại polymer chính cấu tạo nên MP Kết quả sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo, dùng tham khảo cho đánh giá rủi ro sức khỏe con người và các đề xuất liên quan đến công tác quản lý chất thải nhựa trong tình hình hiện nay

1.3 Nội dung nghiên cứu

Các nội dung chính của luận văn bao gồm:

- Tổng quan về MP: nguồn gốc, phát thải, hiện diện trong môi trường và trong sinh vật

- Tổng quan về MP trong nhuyễn thể và rủi ro tiềm ẩn của MP đối với sức khỏe con người

- Tổng quan về quy định, cơ sở pháp lý liên quan nhựa - Tổng quan về sinh vật dùng trong nghiên cứu (hến)

- Nghiên cứu số lượng, hình dạng, màu sắc, kích thước, loại polymer của MP trong hến thu từ sông Mekong và tiềm ẩn rủi ro sức khỏe con người

- Bước đầu đánh giá rủi ro sức khỏe con người người dân địa phương sử dụng hến làm thực phẩm hàng ngày

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Sinh vật dùng cho nghiên cứu là hến, và yếu tố chính của nghiên cứu là MP trong sinh vật này Hến dùng cho nghiên cứu sẽ được thu từ sông Mekong (từ tháng 2- 9/2022) Những phân tích về MP được tiến hành trong điều kiện phòng thí nghiệm

1.5 Phương pháp nghiên cứu

1.5.1 Phương pháp thu mẫu hiện trường

1.5.2 Phương pháp đo đạc, xử lý, quan sát trong phòng thí nghiệm 1.5.3 Phương pháp phân tích hóa học (để xác định loại polymer) 1.5.4 Phương pháp xử lý thống kê

Chi tiết của phương pháp nghiên cứu được trình bày trong chương 3 của luận văn

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về MP

Nhựa (plastics) là một loạt các vật liệu tổng hợp hoặc bán tổng hợp sử dụng polyme làm thành phần chính Thuật ngữ ''plastics'' có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp ''plastikos'', có nghĩa là phù hợp để đúc Điều này đề cập đến tính linh hoạt của vật liệu hoặc độ dẻo trong quá trình sản xuất (Liddell và cộng sự, 1968) Chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều khía cạnh của cuộc sống do các đặc tính tuyệt vời như: khối lượng nhẹ, độ dẻo và tính linh hoạt cao, cách nhiệt và cách điện, chống ăn mòn và chi phí thấp (Zhang và cộng sự, 2021) Sản lượng nhựa toàn cầu đã tăng từ 1,3 triệu tấn năm 1950 lên 359 triệu tấn vào năm 2018 (Plastics Europe, 2007; 2019) và đến nay đã vượt 400 triệu tấn (UNEP, 2022)

Vi nhựa (MP) là những mảnh nhựa có kích thước từ 0,001 – 5 mm (Imhof và cộng sự, 2013) MP có hai nguồn gốc chính: (i) chúng được sản xuất ra với kích thước nhỏ (0,001 – 5 mm) để dùng trong những ứng dụng cho hoạt động công nghiệp và sinh hoạt (dầu nhớt, như trong kem đánh răng, làm bóng móng tay, thuốc nhuộm tóc, sữa tắm) và được gọi là MP sơ cấp; và (ii) MP hình thành từ việc vỡ vụn của mảnh nhựa lớn trong môi trường và được gọi là MP thứ cấp (Auta và cộng sự, 2017) Trong vài thập kỷ qua, số lượng rác thải nhựa được tìm thấy trong cả môi trường dưới nước và trên cạn đã tăng lên đáng kể do đặc tính lâu bền của chúng (Nava và Leoni, 2021) Khi thải ra môi trường, chất thải nhựa có thể dần dần bị phân hủy thành các mảnh vụn nhựa nhỏ hơn dưới tác động của các quá trình vật lý (lực cơ học, nhiệt độ cao, tia cực tím), hóa học và sinh học (Plastics Europe, 2019) Những mảnh vụn nhựa nhỏ có đường kính dưới 5 mm này thường được gọi là MP và ô nhiễm MP trở thành một vấn đề toàn cầu đang được quan tâm (Galloway và Lewis 2016; De Souza Machado và cộng sự, 2017)

Khi nhựa xâm nhập vào môi trường, chúng có thể được vận chuyển theo gió và nước do khối lượng nhẹ (Law, 2017) Lượng mưa, dòng chảy bề mặt và vận chuyển ven sông có thể là những tuyến đường chính chuyển nhựa từ đất liền vào thủy vực (van Emmerik và cộng sự, 2019) Trong môi trường nước, có nhiều quá trình vật lý chi phối quá trình vận chuyển các mảnh vụn nhựa trôi nổi, chẳng hạn như quá trình đại dương mở, lực gió, tuần hoàn Langmuir, hình thành băng, tan chảy và trôi dạt, … (van Sebille và cộng sự, 2020) Trong môi trường nước, sự tích tụ nhựa có thể bị ảnh hưởng phần lớn bởi các điều kiện thủy động

lực học (NOAA, 2020) Rất nhiều mảnh vụn nhựa đã được phát hiện ở dòng hải lưu cận nhiệt đới Nam Thái Bình Dương và dòng hải lưu cận nhiệt đới Bắc Đại Tây Dương (Eriksen và cộng sự, 2013) Ở quy mô nhỏ hơn, nhựa có thể được mang theo dòng nước và tích tụ ở những nơi mà tốc độ dòng chảy giảm, chẳng hạn như giao điểm của hai hoặc nhiều dòng nước (Xiong và cộng sự, 2018), môi trường sống phía sau đập (Zhang và cộng sự, 2015) hoặc cửa sông (Zhao và cộng sự, 2019) Mặc dù nhiều nỗ lực đã được thực hiện để giảm lượng chất thải nhựa đầu vào môi trường, bao gồm tái chế, đốt và chôn lấp, nhưng ô nhiễm nhựa vẫn là điều không thể tránh khỏi Tỷ lệ tái chế tổng thể của nhựa sau tiêu dùng chỉ là 9% - 30% vào năm 2014 (Geyer và cộng sự, 2017) Người ta ước tính rằng 60 - 99 triệu tấn nhựa đã được xử lý không đúng cách trong môi trường trên toàn thế giới vào năm 2015 (Lebreton và Andrady, 2019) Ngoài ra, các MP đi vào các nhà máy xử lý nước thải (WWTP) nhưng có thể không được các nhà máy này thu giữ lại do kích thước nhỏ của chúng (Fendall và Sewell 2009, Browne và cộng sự, 2011) Một số nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng nước thải của WWTP là nguồn cung cấp sợi nhựa cho trầm tích biển (Browne và cộng sự, 2011), sợi và hạt cho vùng nước ven biển (Talvitie và cộng sự, 2015), hạt nhựa cho trầm tích ven sông (Castañeda và cộng sự, 2014), và dạng viên, mảnh và sợi vào nước mặt sông (McCormick và cộng sự 2014) Nghiên cứu của McCormick và cộng sự (2016) đo hàm lượng MP, thành phần tập hợp vi khuẩn trên các bề mặt tự nhiên, và MP ở thượng nguồn và hạ lưu của các điểm xả nước thải của WWTP tại chín con sông ở Illinois, Hoa Kỳ Hàm lượng MP cao hơn ở hạ lưu các điểm xả nước thải của WWTP ở 7/9 con sông MP dạng viên, sợi (hạt) và mảnh là các hình dạng phổ biến và chiếm ưu thế; trong khi đó các polyme của MP được xác định là polypropylen, polyetylen và polystyren Thông lượng MP trung bình là 1.338.757 mảnh mỗi ngày, mặc dù thông lượng rất khác nhau giữa chín địa điểm (tối thiểu = 15.520 mảnh mỗi ngày, tối đa = 4.721.709 mảnh mỗi ngày) Các phép đo về mức độ phong phú của hạt MP ở các cửa sông làm nổi bật tiềm năng vận chuyển hạt MP đến môi trường biển của các dòng sông (Dubaish và Liebezeit 2013, Lima và cộng sự 2014, Sadri và Thompson 2014, Yonkos và cộng sự 2014) Một số nghiên cứu cho thấy hàm lượng MP dạng hạt cao trong trầm tích ven sông (Castañeda và cộng sự 2014) và nước bề mặt (Moore và cộng sự 2011, Lechner và cộng sự 2014, McCormick và cộng sự 2014) chứng tỏ rằng dòng sông dễ bị nhiễm MP, giống như môi trường biển và có lượng nước tương đối ít để pha loãng hàm lượng MP

Tại Việt Nam, theo thống kê mới nhất của Bộ TN&MT, lượng rác thải nhựa thải ra biển mỗi năm là 0,28 tấn - 0,73 tấn, chiếm 6% và là nước xếp thứ 4 về lượng rác thải nhựa

trên biển của toàn thế giới sau Trung Quốc, Philipin, Indonesia (Bộ TN&MT, 2020) Còn theo Báo cáo hiện trạng môi trường biển và hải đảo quốc gia giai đoạn 2016 - 2020 do Bộ TN&MT công bố, chỉ số tiêu thụ, sử dụng nhựa bình quân trên đầu người tại Việt Nam tăng nhanh từ 3,8 kg/người (năm 1990) lên 54 kg/người (năm 2018), trong đó trên 37% là sản phẩm bao bì và trên 29% là đồ nhựa gia dụng Theo nghiên cứu của Vu (2020), tổng dân số sinh sống ở khu vực giáp biển Việt Nam là 55,9 triệu người với tỷ lệ rác thải nhựa trong tổng số chất thải rắn là 13%, lượng rác thải nhựa chưa được thu gom và xử lý đúng cách là 1,83 triệu tấn/năm và tổng lượng rác thải nhựa rò rỉ ra biển ở Việt Nam dao động từ 0,28 đến 0,73 triệu tấn, tương đương 6% chất thải nhựa rò rỉ ra biển trên toàn thế giới

Do có nhiều nguồn khác nhau và nhiều con đường vận chuyển, nhựa đã được phát hiện trên toàn thế giới, ngay cả ở những vùng sâu vùng rất xa, cách xa các hoạt động của con người Một số nghiên cứu đã phát hiện ra rằng MP xuất hiện ở vùng biển Nam Cực, nơi hiếm khi có hoạt động của con người và lượng MP trung bình trên bề mặt và dưới bề mặt lần lượt là 0,1 và 1,66 MP/m3 (Zhang và cộng sự, 2022) Đặc biệt, có nghiên cứu còn khẳng định rằng số lượng và khối lượng của MP trôi ở sông có thể vượt quá khối lượng của các sinh vật sống như động vật phù du và ấu trùng cá Trong trầm tích nước ngọt, hàm lượng MP đạt đến mức tương tự như trong trầm tích biển bị ô nhiễm nhất thế giới (D’Avignon và cộng sự, 2021) Sự xuất hiện và hàm lượng của nhựa và MP trong các môi trường khác nhau trên toàn thế giới đã được trình bày và thảo luận trong nhiều công trình trước đây (Kumar và cộng sự, 2020; Wong và cộng sự, 2020) MP rất khó bị phân hủy trong môi trường và sẽ tích tụ trong cơ thể sống hoặc hấp phụ một số chất độc hại để gây ra độc tính sinh học hoặc rủi ro sinh thái (Issac và Kandasubramanian, 2021; Prata và cộng sự, 2019) Mặc dù một số lượng đáng kể các nghiên cứu về độc học sinh thái đã được thực hiện, nhưng rủi ro sinh thái và môi trường thực sự của hạt MP vẫn còn gây tranh cãi (Andrady, 2017; Lenz và cộng sự, 2016) Trong một công trình đánh giá gần đây, người ta đã kết luận rằng các hạt MP càng nhỏ và có dạng sợi, nhìn chung, độc hại hơn các hạt nhựa lớn (Pirsaheb và cộng sự., 2020)

Do kích thước nhỏ và phổ biến trong môi trường, các MP có thể bị nhầm là con mồi, thức ăn (Ory và cộng sự 2017) và được ăn bởi các sinh vật Kết quả là, các sinh vật có thể bị suy giảm rõ rệt về tốc độ tăng trưởng và/hoặc sức khỏe (Khan và Prezant, 2018) Việc ăn nhầm các MP này đã được nghiên cứu ở nhiều sinh vật, bao gồm cả động vật phù du (Sun và cộng sự, 2018), động vật thân mềm (Naji và cộng sự, 2018), cá (Ory và cộng sự, 2018) và

các động vật bậc cao (Thiel và cộng sự, 2018) và thậm chí cả vi tảo (Ye và cộng sự, 2022) Một số nghiên cứu đã thống kê sự phong phú của MP ở một số loài hến, hàu, sò điệp và nghêu được bán ở chợ thủy sản trên toàn cầu cho thấy đang xảy ra tình trạng ô nhiễm MP trong động vật có vỏ dùng làm thực phẩm cho con người (Mathalon và Hill, 2014; De Witte và cộng sự, 2014; Van Cauwenberghe và Janssen, 2014; Rochman và cộng sự, 2015; Vandermeersch và cộng sự, 2015; Li và cộng sự, 2015; Li và cộng sự, 2016; Renzi và cộng sự, 2018; Li và cộng sự, 2018; Cho và cộng sự, 2019)

2.2 Tổng quan về hến

Corbicula là một chi hến trong họ Cyrenidae (là một họ gồm các loài nhuyễn thể hai

mảnh vỏ thuộc bộ Veneroida) có vỏ cứng hình tròn, sống ở vùng nước lợ (cửa sông) và nước ngọt (Gofas, 2015) Chi Corbicula bao gồm nhiều loài còn tồn tại và hóa thạch; tình trạng của một vài loài trong số chúng không rõ ràng Được biết đến nhiều nhất là Corbicula

fluminea, một loài xâm lấn ở nhiều khu vực trên thế giới Loài hến được sử dụng trong nghiên

cứu này là loài Corbicula baudoni (Morlet, 1886)

Hến thường có kích thước chỉ nhỉnh hơn đầu ngón tay cái, có vỏ hình bầu dục hay tam giác, có khi gần tròn, cân đối, phồng to và dày Vùng đỉnh vỏ nhô cao Phần đầu và đuôi gần bằng nhau Cạnh trước và sau đều tròn, cạnh bụng cong nhiều hơn (Phan Thị Thuyết, 2009) Mặt ngoài vỏ nhẵn và sáng đi cùng với các rãnh đồng tâm rõ rệt Hình thái vỏ sáng màu có màng ngoài màu vàng lục đến nâu nhạt, xà cừ trắng đến xanh nhạt hoặc tím nhạt Hình thái vỏ sẫm màu hơn có màng ngoài màu xanh ô liu đậm đến đen hoặc xà cừ xanh đậm Một số cá thể có vỏ biến đổi từ màu vàng đến trắng, nâu sẫm đến tím (McMahon, 1991; Qiu và cộng sự, 2001)

Tại Việt Nam có 4 loài thường gặp là C baudoni, C.moreletiana, C bocourti và C

cyreniformis được phân bố khắp cả nước, có nhiều ở các tỉnh miền Trung và vùng Đông Nam

Bộ như: Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đồng Nai, Bến Tre, Tiền Giang Hến bắt đầu sinh sản vào cuối mùa mưa, khoảng đầu tháng mười âm lịch Sau 6 tháng ba âm lịch cũng là mùa hến lớn nhất (Phan Thị Thuyết, 2009)

Hến sinh sản bằng cách thả ấu trùng đã nở bên trong vỏ vào các vùng nước quanh nơi sinh sống Sự thụ tinh xảy ra bên trong vỏ (Pigneur và cộng sự, 2012) Ngay sau khi trưởng

thành, những con hến này sản xuất trứng, sau đó là tinh trùng Trong suốt cuộc đời trưởng

thành, mỗi cá thể của loài sinh vật lưỡng tính này có thể sinh sản tới 570 ấu trùng mỗi ngày,

và hơn 68.000 ấu trùng mỗi năm (McMahon, 1999) Ấu trùng có chiều dài ~200 µm khi sinh ra từ con trưởng thành, phân tán trong nước cho đến khi trở thành con trưởng thành và có thể đạt chiều dài khoảng 5 cm (McMahon, 1999)

Cũng giống như các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ khác, hến là loài ăn lọc, chúng loại bỏ các hạt khỏi nước xung quanh, giữ lại và phân loại các hạt này trên mang Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm với các loài hai mảnh vỏ ở cửa sông chỉ ra rằng nhiều loài có khả năng lọc một lượng nước rất lớn so với kích thước cơ thể của chúng, lên tới 1-2 Lít/giờ mỗi cá thể (Lauritsen, 1986) Thức ăn của hến là huyền phù (chủ yếu là tảo), nhưng chúng cũng có thể ăn những chất hữu cơ trong cát hoặc bùn của suối, ao, hồ nơi chúng thiết lập quần thể (Majdi và cộng sự, 2014; Crespo và cộng sự, 2015)

Các loài hai mảnh vỏ tác động đến chu trình dinh dưỡng, hình thành và thay đổi môi trường sống xung quanh, đồng thời ảnh hưởng trực tiếp đến lưới thức ăn (con mồi) và gián tiếp (sự di chuyển của chất dinh dưỡng và năng lượng) Quần thể trai và hàu nước ngọt (hai mảnh vỏ) ở sông và cửa sông là những điểm nóng về đa dạng sinh học và biến đổi sinh địa hóa (Vaughn và Hoellein, 2018) Ngoài ra vật liệu tích lũy trong mô mềm và vỏ của chúng cũng được sử dụng cho công tác giám sát, đánh giá chất lượng môi trường Các loài hai mảnh vỏ có khả năng chịu đựng và tích tụ các chất gây ô nhiễm, bởi vì chúng cố định và phân bố rộng rãi nên có thể được sử dụng trong các chương trình giám sát môi trường (O'Connor, 2002) và loại bỏ các chất gây ô nhiễm (Gifford và cộng sự, 2007) Ví dụ như loài trai châu Á

(Corbicula fluminea) tích lũy kim loại trong nước từ nước thải từ mỏ axit (Rosa và cộng sự, 2014); sò điệp Yesso (Patinopecten yessoensis) ở miền bắc Nhật Bản tích lũy sinh học

cadmium trong gan tụy (Gifford và cộng sự, 2007)

2.3 Tổng quan về MP trong nhuyễn thể 2.3.1 Trên thế giới

Theo nghiên cứu của Abidli và cộng sự (2019) về sự tích tụ của MP trong 6 loài nhuyễn

thể có giá trị kinh tế bao gồm: 3 loài hai mảnh vỏ thương mại Mytilus galloprovosystemis,

Ruditapes decussatus và Crassostrea gigas, 2 loài chân bụng (Gastropoda) Hexaplex trunculus và Bolinus brandaris và loài chân đầu (Cephalopoda) Sepia officinalis MP được

tìm thấy trong tất cả 6 loài sinh vật với hàm lượng thấp nhất là từ 704 mẫu MP/kg khối lượng

ướt (Hexaplex trunculus) đến cao nhất là 1483 mẫu MP/kg khối lượng ướt (Crassostrea

gigas) Theo nghiên cứu của Cozzolino và cộng sự (2021) về các loài 2 mảnh vỏ (Ruditapes decussatus, Cerastoderma spp., Polititapes spp.) được thu thập tại Bồ Đào Nha, số lượng

MP/khối lượng mô mềm (WW) là gần giống nhau giữa các loài Số lượng MP trung bình dao

động từ 10.4 MP/g mô mềm (Polititapes spp.) đến 18.4 MP/g mô mềm (Ruditapes

decussatus) Theo nghiên cứu của De-la-Torre và cộng sự (2020) về loài Aulacomya atra thu

thập ở Peru, mật độ MP trong loài này trung bình khoảng 0.56 MP/g WW Theo nghiên cứu của Ding và cộng sự (2021), mật độ MP dao động từ 0.5 – 3.3 MP/cá thể, hoặc 0.3 – 20.1 MP/g khối lượng Năm 2015, Li và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu quy mô lớn về MP trong

9 loài hai mảnh vỏ thu thập ở chợ hải sản ở Trung Quốc (Scapharca subcrenata, Tegillarca

granosa, Mytilus galloprovincialis, Patinopecten yessoensis, Alectryonella plicatula, Sinonovacula constricta, Ruditapes philippinarum, Meretrix lusoria, Cyclina sinensis) Kết

quả cho thấy tất cả các mẫu thu được đều chứa MP, mật độ trung bình từ 2.1 - 10.5 MP/g khối lượng hoặc 4.3 - 57.2 MP/cá thể

Bråte và cộng sự (2020) nghiên cứu về MP trong các loài 2 mảnh vỏ (Mytilus spp.,

Limecola balthica, Abra nitida, Thyasira spp., Hiatella arctica) ở khu vực Bắc Âu, những

mẫu sinh vật có chứa MP hầu hết đều được thu từ các khu vực đô thị hóa cao hoặc khu vực cảng biển Phần lớn các MP được phát hiện trong nghiên cứu này ở dạng mảnh, chiếm 87% tổng số, trong khi dạng sợi chỉ chiếm 13% Điều này khác biệt với các nghiên cứu về loài

Mytilus spp trước đây ở khu vực Na Uy (Lusher và cộng sự, 2017; Bråte và cộng sự, 2018)

và các nghiên cứu khác cũng phát hiện ra rằng MP dạng sợi chiếm ưu thế trong các mẫu sinh vật (Rezania và cộng sự, 2018) Abidli và cộng sự (2019) đã thống kê trong tổng số mẫu MP quan sát được, trong đó MP dạng sợi chiếm đa số (91%), còn lại là dạng mảnh (9%) Nghiên cứu của Cozzolino và cộng sự (2021) thống kê được 88% số lượng MP quan sát được là dạng sợi Theo nghiên cứu của De-la-Torre và cộng sự (2020), phần lớn MP thu thập được ở loài

Aulacomya atra ở dạng sợi (58,8%) Theo nghiên cứu của Ding và cộng sự (2021) về MP

trong 4 loài hai mảnh vỏ (sò Chlamys farreri, trai Mytilus galloprovosystemis, hàu

Crassostrea gigas và nghêu Ruditapes philippinarum) tại Trung Quốc Kết quả cho thấy

233/290 mẫu có chứa MP (chiếm 80% tổng số mẫu), trong đó MP dạng sợi chiếm đa số (chiếm 45% tổng số hình dạng MP) Theo nghiên cứu của Li và cộng sự (2015), MP dạng sợi

chiếm hơn một nửa số MP tìm thấy được ở 8/9 loài hai mảnh vỏ, chỉ có loài Alectryonella

plicatula có số MP dạng viên (pellet/ foam) chiếm đa số (60%)

Abidli và cộng sự (2019) thống kê trong tổng số mẫu MP quan sát được, MP dạng sợi có chiều dài trung bình 1.09 mm, dạng mảnh có chiều dài trung bình 0.21 mm, trong đó MP có kích thước từ 0.1 – 1 mm chiếm đa số Nghiên cứu của Argamino & Janairo (2016) về

MP trong loài vẹm xanh Perna viridis thu được ở Phillipines cho thấy tất cả các cá thể vẹm

đều có chứa MP với kích thước < 1 mm Khoironi và cộng sự (2018) cũng nghiên cứu về MP

trong loài vẹm xanh Perna viridis thu được ở vùng biển Java, Indonesia Kết quả cho thấy

kích thước trung bình của MP được tìm thấy trong loài vẹm này là khoảng 211 µm Nghiên cứu của Ding và cộng sự (2021) cho thấy rằng kích thước MP từ 915 – 1313 µm và vào mùa hè, những cá thể hai mảnh vỏ chứa MP có kích thước lớn hơn ở các mùa khác

Về màu sắc của MP trong nhuyễn thể, nhiều nghiên cứu cho thấy màu xanh dương thường chiếm đa số trong tổng cộng số MP quan sát được trong mẫu từ sinh vật Ví dụ, Cozzolino và cộng sự (2021) cho biết, có khoảng 52% trong tổng MP có màu xanh dương Tương tự, De-la-Torre và cộng sự (2020), mô tả các màu sắc MP trong nghiên cứu của họ và theo đó MP có màu xanh dương chiếm đa số, 40% Ding và cộng sự (2021) nghiên cứu về MP trong 4 loài hai mảnh vỏ, màu nhiều nhất của MP tìm thấy là màu trong suốt (36%), tiếp theo là màu xanh dương (29%) và màu đen (15%), những màu còn lại như đỏ, xám chiếm số ít

Về bản chất hóa học của MP, theo nghiên cứu của Cozzolino và cộng sự (2021) loại polymer được tìm thấy chủ yếu là Polyetylen (PE) và Polystyren (PS) Ding và cộng sự (2021), phân tích hóa học 505 mẫu vi hạt bằng thiết bị μ-FTIR và kết quả là polyvinyl clorua (PVC) và tơ nhân tạo là những loại chất liệu được tìm thấy nhiều nhất Theo nghiên cứu của Li và cộng sự (2018), Polyester (PES) là loại polyme chiếm ưu thế trong các mẫu MPa Nghiên cứu của Abidli và cộng sự (2019) chỉ ra rằng tất cả các MP dạng sợi được xác định là polyme PP Đối với các MP dạng mảnh vỡ, 60% được xác định là polyme PP và 40% là polyme PE Đối với MP dạng mảnh, 50% được xác định là polyme PE và 50% được xác định là polyme PP

Nghiên cứu của Trestrail và cộng sự (2021) về MP trong loài trai Mytilus

galloprovosystemis cũng chỉ ra rằng MP không ảnh hưởng trực tiếp đến loài trai, nhưng ảnh

hưởng mạnh đến chức năng của một số enzym tiêu hóa quan trọng của chúng Có nghĩa là

chúng sẽ bỏ lỡ năng lượng và chất dinh dưỡng, dẫn đến việc chúng bị suy giảm số lượng Sự suy giảm như vậy có tác động lớn đến toàn bộ hệ sinh thái

2.3.2 Ở Việt Nam

Việt Nam là một trong những quốc gia có lượng rác thải nhựa xả ra đại dương nhiều nhất trên thế giới Khối lượng rác thải nhựa ra biển dao động trong khoảng 0,28 - 0,73 triệu tấn/năm, tương đương 6% tổng lượng rác thải nhựa ra biển và đứng thứ 4 (sau Trung Quốc, Indonesida, Philippine) trên 20 quốc gia có phát thải nhựa cao nhất (Jambeck và cộng sự, 2015)

Nghiên cứu của Nguyễn Thị Thu Trang và cộng sự (2020) về nhựa tại một số bãi biển Việt Nam (Bái Tử Long – Quảng Ninh, Cát Bà – Hải Phòng, Cù Lao Chàm – Quảng Nam, Nha Trang – Khánh Hòa …) cho thấy về thành phần rác thải thu tại các bãi biển cho thấy rác thải nhựa có số lượng và khối lượng vượt trội so với các loại rác khác, chúng chiếm 92,2% về số lượng và 64,8% về khối lượng Ngoài ra, họ còn sử dụng chỉ số Coastal Clean Index (CCI)2 để đánh giá chất lượng các bãi biển, khảo sát cho thấy phần lớn các bãi biển đang bị ô nhiễm nhựa cao Trong mùa mưa có tới 77% số bãi ở mức ô nhiễm nặng (CCI > 20, 70%), ô nhiễm (10 < CCI < 20, 7%) và chỉ có 10% ở mức sạch và rất sạch Trong mùa khô, số lượng bãi ở mức ô nhiễm có giảm nhưng vẫn còn tới 70% (53% rất ô nhiễm, 17% ô nhiễm), và số lượng bãi đạt mức sạch và rất sạch đã tăng lên đạt 23% tổng số bãi Bên cạnh đó, hiện diện MP ở trong cát ven biển thuộc tỉnh Tiền Giang, huyện Cần Giờ, ven biển Vũng Tàu cũng được các chuyên gia trong nước và quốc tế khảo sát và công bố (Hien và cộng sự., 2020; Strady và cộng sự., 2021; Tong và cộng sự, 2023) Trong bụi đường ở thành phố Đà Nẵng (19.7 MP/m2), MP lần đầu tiên được công bố vào năm 2020 bởi Yukioka và cộng sự MP cũng được nghiên cứu và phát hiện trong vùng đất than bùn (hàm lượng trung bình lên đến 513 MP/kg) ở một số huyện thuộc tỉnh Long An (Nguyen và cộng sự, 2022)

Liên quan đến sự hiện diện của MP trong môi trường nước, trong lưu vực sông Sài Gòn, Lahens và cộng sự (2018) đã ghi nhận sự hiện diện cũng như các đặc tính của chúng Kết quả đã cho thấy số lượng MP ở dạng sợi được tìm thấy trong các mẫu nước được ghi nhận từ 172.000 - 519.000 sợi/ m3 Vào năm 2021, một số nhà nghiên cứu trong nước đã thực hiện giám sát vi hạt nhựa trong trầm tích và nước mặt của 21 môi trường (sông, hồ, vịnh, bãi biển) của 8 tỉnh/thành phố tại Việt Nam Kết quả của nghiên cứu này cho thấy rằng hàm

lượng vi hạt nhựa trong nước bề mặt dao động từ 0,35 đến 2522 vật thể/m3, với hàm lượng thấp nhất được ghi nhận ở các vịnh và cao nhất ở các sông Dạng sợi chiếm ưu thế so với dạng mảnh trong hầu hết các môi trường (từ 47% đến 97%) (Strady và cộng sự, 2021) Nghiên cứu gần đây của Nguyen và cộng sự (2023) tại các hệ sinh thái biển ở các tỉnh từ Bắc đến Nam, mật độ hạt MP được báo cáo trong vùng nước bề mặt dao động từ 0,35 đến 519.000/m3, trong đó sợi và mảnh vụn là những hình dạng phổ biến nhất Đáng chú ý, hàm lượng MP cao đã được tìm thấy ở các hồ, kênh rạch ở các thành phố lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh Theo nghiên cứu của Lebreton và cộng sự (2017), lượng MP ước tính được thải vào sông Mekong nằm trong khoảng từ 18.800 – 37.600 tấn/năm Con sông này chảy qua rất nhiều nước như Trung Quốc, Thái Lan, Việt Nam… nên việc ô nhiễm rác thải nhựa tại các khu vực này đang trở nên đáng báo động Cụ thể hơn, nghiên cứu của Kieu-Le và cộng sự (2023) đã kiểm tra sự hiện diện của hạt MP trong nước mặt và trầm tích tại khu vực sông Mekong chảy qua Đồng bằng sông Cửu Long (Việt Nam) bằng cách lấy mẫu từ sáu địa điểm dọc sông Tiền và các phân lưu vào tháng 2 năm 2019 Kết quả cho thấy hàm lượng hạt MP trung bình trên toàn khu vực là 54 mẫu/ m3 trong nước bề mặt và 6 mẫu/g khối lượng khô trong trầm tích, với phần lớn là sợi MP hơn là các mảnh, tương ứng là 85 % và 98 % trong nước bề mặt và trầm tích MP trong nước mặt và trầm tích ở sông Chà Và, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu cũng được công bố gần đây với hàm lượng cao nhất lần lượt là 27 MP/m3 nước và 8 MP/g khối lượng khô trầm tích (Dao và cộng sự., 2023) Đặc biệt, trong nghiên cứu của Karpova và cộng sự (2022) đánh giá định lượng đầu tiên về nhựa ở đáy sông thuộc lưu vực sông Mekong đã chỉ ra rằng một lượng lớn nhựa tồn tại ở đáy hệ thống Đồng bằng sông Cửu Long – lưu vực sông Mekong Lượng nhựa trung bình thu được từ đáy sông là 33g/100m2, cao nhất có thể lên đến 932g/100m2 ở khu vực các thành phố lớn với thành phần chủ yếu là bao bì, túi nhựa Các loại nhựa này thâm nhập vào sông từ nhiều nguồn khác nhau và sẽ lắng đọng tạm thời hoặc vĩnh viễn trong các trầm tích dưới sông, qua thời gian chúng sẽ bị phá hủy thành MP và có thể đi vào các loài sinh vật biển thông qua con đường tiêu hóa

MP trong sinh vật từ Việt Nam được biết đến trong 5 năm gần đây Mặc dù trong thời gian ngắn, nhưng số những lượng công trình công bố liên quan đã bước đầu cho thấy sự hiện diện của MP trong sinh vật thu được ở vùng ven biển từ Bắc vào Nam của nước ta Một số nghiên cứu về MP trong các sinh vật biển ở Huế đã thống kê được số lượng MP trong loài cá

nục sò (Decapterus maruadsi) là 1,1 ± 0,5 mẫu/g khối lượng ướt và 71 ± 32 mẫu/con; trong loài tôm bạc đất (Metapenaeus ensis) là 0,7 ± 0,3 mẫu/g khối lượng ướt và 2,5 ± 0,5 mẫu/con;

trong loài tôm vằn (Penaeus semisulcatus) là 0,6 ± 0,2 mẫu/g khối lượng ướt và 2,3 ± 0,7 mẫu/con; trong loài tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) là 1,1 ± 0,4 mẫu/ g khối lượng ướt và 8,6 ± 3,5 mẫu/con; trong loài tôm sú (Penaeus monodon) là 0,5 ± 0,3 mẫu/g

khối lượng ướt và 7,7 ± 3,5 mẫu/con (Tran và cộng sự, 2022; Tran và cộng sự, 2023a) Phương và cộng sự (2019) là nhóm tác giả đầu tiên công bố về sự hiện diện của các hạt MP

trong động vật hai mảnh vỏ ở Việt Nam Kết quả nghiên cứu đã cho thấy loài vẹm xanh Perna

viridis thu từ vùng biển Thanh Hóa có thể chứa khoảng 2.6 mảnh MP/ cá thể hoặc 0.29 mảnh

MP/g thịt vẹm tươi Nghiên cứu của Đặng Thị Hà (2022) cũng thống kê được mật độ vi nhựa

trung bình đo được là 6.3 mẫu/con hàu, 2.4 mẫu/con vẹm xanh Perna viridis Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Gia Hằng và cộng sự (2021) về ô nhiễm MP trong nghêu Meretrix lyrata

tại Đồng Bằng sông Cửu Long, số lượng nhựa được thống kê được nằm trong khoảng 13.79 mảnh/10g thịt nghêu Cũng theo nghiên cứu của Kieu-Le và cộng sự (2022) về sự hiện diện

của MP dạng sợi trong loài nghêu Meretrix lyrata tại biển Cần Giờ, số lượng MP trung bình

là 3.6 sợi/cá thể và 2.7 sợi/g Nghiên cứu cũng ước tính rằng số lượng MP trung bình mà 1 người nuốt phải là 324 sợi/năm Nghiên cứu của Võ Văn Chí và Võ Thị Ngọc Quyên (2022) về ô nhiễm MP ở sò huyết cho thấy mật độ tích tụ MP trong ống tiêu hóa của sò huyết dao động từ 3.26 đến 13 MP/cá thể (trong đó mức độ tích tụ MP trong sò huyết ở mùa nắng cao hơn mùa mưa) Trong nghiên cứu của Tran và cộng sự (2023b) về bốn loài hai mảnh vỏ được

tiêu thụ phổ biến bao gồm ngao mật (Meretrix lusoria), sò lông (Anadara subcrenata), hàu (Crassostrea gigas) và vẹm xanh (Perna viridis) được thu thập từ một chợ hải sản ở Phú Yên,

miền Trung Việt Nam Số lượng MP xác định được trong 4 loài trên theo thứ tự lần lượt là 0,2 - 0,5; 0,1 - 0,8; 0,1 - 0,5 và 0,1 - 1,0 (mẫu/g khối lượng ướt) và 1 – 3; 1 – 3; 1 - 9 và 1 - 5 mẫu/con) Công bố mới nhất của Dao và cộng sự (2023a) cung cấp thông tin về MP trong hàu, thu từ môi trường tự nhiên ở khu vực Long Sơn, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu Theo đó, hàm lượng MP trong loài nhuyễn thể này lên đến 8.3 mẫu/con, và 0.3 mẫu/g khối lượng thịt tươi Nghiên cứu của Lahens và cộng sự (2018) cho thấy MP ở dạng mảnh cũng xuất hiện rất phổ biến Một số nghiên cứu khác ở Việt Nam cũng đạt được kết quả tương tự như nghiên

cứu của Tran và cộng sự (2022) về MP trong loài cá nục sò (Decapterus maruadsi); nghiên cứu của Tran và cộng sự (2023a) về MP trong 4 loài tôm: tôm bạc đất (Metapenaeus ensis), tôm vằn (Penaeus semisulcatus), tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei), tôm sú (Penaeus monodon); Tran và cộng sự (2023b) về MP trong 4 loài hai mảnh vỏ: ngao mật

(Meretrix lusoria), sò lông (Anadara subcrenata), hàu (Crassostrea gigas) và vẹm xanh (Perna viridis)

Nghiên cứu của Võ Văn Chí và Võ Thị Ngọc Quyên (2022) nhận thấy rằng trong sò huyết, MP dạng sợi chủ yếu có chiều dài trong khoảng 500 - 2100 µm, MP dạng mảnh hầu như tập trung ở nhóm kích thước 45.000 - 400.000 µm2 Màu chủ đạo của MP trong sò huyết trong nghiên cứu này ở cả 2 dạng sợi và mảnh là màu trắng và màu vàng Nghiên cứu của

Kieu-Le và cộng sự (2022) về sợi nhân tạo trong nghêu Meretrix lyrata từ biển Cần Giờ cho

thấy rằng chiều dài sợi MP trong nghêu trung bình là 627 μm Các sợi ngắn hơn 1000 μm chiếm gần 70% tổng số sợi Các sợi dài hơn 2000 μm hoặc thậm chí lên tới 5000 μm cũng được quan sát thấy tuy nhiên không đáng kể Nghiên cứu của Tran và cộng sự (2022) về loài

cá nục sò (Decapterus maruadsi) cho thấy kích thước phổ biến của MP ở thịt cá là < 500 µm với tỷ lệ 80% tổng lượng MP Còn đối với 4 loài tôm: tôm bạc đất (Metapenaeus ensis), tôm vằn (Penaeus semisulcatus), tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei), tôm sú (Penaeus

monodon) thì 86–90% tổng số MP trong các mẫu mô nhỏ hơn 250 μm Mặt khác, MP lớn

hơn 250 μm chiếm ưu thế trong đường tiêu hóa của chúng (Tran và cộng sự, 2023a)

Trong các mẫu MP thu thập được trong nghiên cứu của Lahens và cộng sự (2018) trong lưu vực sông Sài Gòn, có đến 92% là các sợi tổng hợp với thành phần chính là loại nhựa như polyethylence terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), … Còn nghiên cứu của Kieu-Le và cộng sự (2023) cho thấy các loại nhựa chủ yếu được tìm thấy trong nước mặt sông Mekong là PE, PP và Polyester; ở trầm tích sông Mekong là Polyester, PE, PP và Rayon Trong nghiên cứu của Phương và cộng sự (2019) về loại MP trong loài

vẹm xanh (Perna viridis), nhựa PP và nhựa Polyester chiếm tỷ lệ cao nhất với tỷ lệ lần lượt

là 31% và 23% Kết quả này cũng giống với kết quả nghiên cứu của Đặng Thị Hà (2022) về loại nhựa chính tích tụ trong cơ quan tiêu hóa của một số loài sinh vật biển Kết quả nghiên

cứu của Tran và cộng sự (2023a) về MP trong 4 loài tôm: tôm bạc đất (Metapenaeus ensis, tôm vằn (Penaeus semisulcatus), tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei), tôm sú (Penaeus monodon) thì cho thấy rằng loại nhựa phổ biến trong cơ thể các loài tôm này là Rayon (chiếm 62%) Còn loại MP phổ biến trong 4 loài hai mảnh vỏ: ngao mật (Meretrix

lusoria), sò lông (Anadara subcrenata), hàu (Crassostrea gigas) và vẹm xanh (Perna viridis)

là PET (Tran và cộng sự, 2023b)

Nhìn chung, không chỉ riêng rác thải nhựa mà sự hiện diện của các chất phụ gia nhựa trong môi trường cũng đã nhận được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới cũng như Việt Nam, bởi tầm quan trọng và những rủi ro của chúng đối với các loài sinh vật trong hệ sinh thái và kể cả sức khỏe của con người

2.4 Cơ sở pháp lý 2.4.1 Trên thế giới

Vào đầu thế kỷ 21, đã có một xu hướng toàn cầu hướng tới việc loại bỏ dần các loại túi nhựa nhẹ (Xanthos và Walker, 2017; Schnurr và cộng sự; 2018) đồng thời đưa vào sử dụng các loại túi tái sử dụng Là một hành động không thể thiếu trong xu hướng này, một số quốc gia trên thế giới đã cấm/ hạn chế đồ nhựa sử dụng một lần cụ thể như:

Tại Mỹ, mặc dù không có quy định toàn quốc về túi nhựa sử dụng một lần tại Mỹ, một số khu vực pháp lý, bao gồm Boston và Chicago, đã hạn chế khả năng các cửa hàng bán lẻ cung cấp túi nhựa sử dụng một lần bằng cách yêu cầu các nhà bán lẻ tính phí lệ phí cho mỗi túi nhựa được cung cấp (www.jdsupra.com, 2020)

Ngoài ra, New York và California đã ban hành luật toàn tiểu bang cấm các nhà bán lẻ cung cấp túi nhựa sử dụng một lần cho khách hàng Lệnh cấm túi ni lông của New York có hiệu lực từ 19 tháng 10 năm 2020 (New York State Department of Environmental Conservation, 2020)

Vào năm 2019, Liên minh Châu Âu đã thông qua lệnh cấm hoàn toàn đối với túi nhựa sử dụng một lần, lệnh cấm này sẽ có hiệu lực ở tất cả các quốc gia thành viên của Liên minh Châu Âu vào năm 2021 (Gesley, 2021) Mặc dù không còn là một phần của Liên minh Châu Âu, Vương quốc Anh cũng đã quy định túi nhựa sử dụng một lần bằng cách yêu cầu khách hàng sử dụng túi có thể tái sử dụng hoặc trả 10 xu cho mỗi túi sử dụng một lần khi bán lẻ (United Kingdom Government, 2015)

Vào tháng 5 năm 2018, Chile đã trở thành quốc gia Nam Mỹ đầu tiên phê chuẩn lệnh cấm toàn quốc đối với túi nhựa sử dụng một lần Luật của Chile có hiệu lực vào tháng 8 năm 2020 Theo đó, mọi hình thức sử dụng túi nilon sẽ bị cấm tuyệt đối tại tất cả các cơ sở kinh doanh thương mại như siêu thị, trung tâm thương mại, nhà hàng hay hiệu thuốc Với mỗi lần vi phạm điều luật nói trên, các cơ sở kinh doanh có thể bị phạt tới 330 USD (Thu Vân, 2020)

Theo sau Chile, một số quốc gia khác ở Mỹ Latinh và Caribe chẳng hạn như Argentina, Brazil, Peru và Colombia, đang sử dụng thuế, lệnh cấm và đổi mới công nghệ để hạn chế sản xuất và tiêu thụ túi nhựa, đồng thời giảm tác động có hại của chúng đối với đại dương và các loài sinh vật biển (United Nations in the Carribean, 2023) Ngoài ra, 27 trong số 32 tiểu bang của Mexico đã quy định về túi nhựa sử dụng một lần và lệnh cấm túi nhựa sử dụng một lần của Thành phố Mexico có hiệu lực từ ngày 1 tháng 1 năm 2020 (United Nations environment programme, 2020)

Năm 2008, Trung Quốc cấm tất cả các loại túi nhựa siêu mỏng và bắt đầu yêu cầu các nhà bán lẻ tính phí đối với túi nhựa dày (Riskey, 2017) Đầu năm 2020, Trung Quốc tuyên bố sẽ mở rộng các quy định về túi nhựa bằng cách cấm tất cả các loại túi sử dụng một lần, không thể phân hủy ở tất cả các thành phố lớn vào cuối năm 2020 và trên toàn quốc vào năm 2022 (British Broadcasting Corporation, 2020) Các quốc gia khác ở châu Á cấm hoặc tính phí đối với túi nhựa sử dụng một lần bao gồm Bangladesh, Campuchia, Hồng Kông, Indonesia, Israel, Sri Lanka và Đài Loan (Riskey, 2017) Mông Cổ, Malaysia và Ấn Độ cũng đã đề xuất các quy định về túi nhựa sử dụng một lần (www.jdsupra.com, 2020)

Tại châu Phi, 34 trong số 54 quốc gia đã ban hành các quy định về túi nhựa sử dụng một lần Trong số đó, 16 quốc gia cấm hoàn toàn túi nhựa dùng một lần Hơn nữa, Kenya hiện có luật trừng phạt nghiêm khắc nhất thế giới đối với các nhà sản xuất, nhập khẩu, nhà phân phối và người dùng với mức phạt 38.000 USD hoặc 4 năm tù nếu vi phạm (Nwafor và Walker, 2020)

2.4.2 Ở Việt Nam

Việt Nam đã và đang thực thi nhiều chiến lược để giảm thiểu rác thải nhựa và bảo vệ môi trường Năm 2020, Quốc hội đã thông qua Luật Bảo vệ môi trường 2020, trong đó bổ sung quy định về giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế và xử lý chất thải nhựa; hạn chế sử dụng các sản phẩm nhựa dùng một lần và túi nilon khó phân hủy; khuyến khích sản xuất các sản phẩm thân thiện với môi trường thay thế sản phẩm nhựa truyền thống

Cụ thể hóa nội dung được Luật giao, Nghị định số 08/2022/NĐ-CP cũng đã quy định lộ trình hạn chế sản xuất, nhập khẩu sản phẩm nhựa sử dụng một lần, bao bì nhựa khó phân hủy sinh học và sản phẩm, hàng hóa chứa MP Theo đó, từ ngày 01 tháng 01 năm 2026, không sản xuất và nhập khẩu túi ni lông khó phân hủy sinh học có kích thước nhỏ hơn 50 cm

x 50 cm và độ dày một lớp màng nhỏ hơn 50 μm, trừ trường hợp sản xuất để xuất khẩu hoặc sản xuất, nhập khẩu để đóng gói sản phẩm, hàng hóa bán ra thị trường Sau ngày 31 tháng 12 năm 2030, dừng sản xuất, nhập khẩu sản phẩm nhựa sử dụng một lần (trừ sản phẩm được chứng nhận nhãn sinh thái Việt Nam), bao bì nhựa khó phân hủy sinh học (gồm túi ni lông khó phân hủy sinh học, hộp nhựa xốp đóng gói, chứa đựng thực phẩm) và sản phẩm, hàng hóa chứa MP, trừ trường hợp sản xuất để xuất khẩu và trường hợp sản xuất, nhập khẩu bao bì nhựa khó phân hủy sinh học để đóng gói sản phẩm, hàng hóa bán ra thị trường

Ngày 20-8-2020, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị số 33/CT-TTg về tăng cường quản lý, tái sử dụng, tái chế, xử lý và giảm thiểu chất thải nhựa Chỉ thị nêu rõ: Ô nhiễm nhựa đang trở thành một trong những thách thức lớn nhất mà các quốc gia đang phải đối mặt

Ngày 04/12/2019, Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 1746/QĐ-TTg về việc ban hành Kế hoạch hành động quốc gia về quản lý rác thải thựa đại dương đến năm 2030 Quyết định nêu rõ mục tiêu đến năm 2030, Việt Nam giảm thiểu 75% rác thải nhựa trên biển và đại dương, 100% các khu, điểm du lịch, cơ sở kinh doanh dịch vụ lưu trú du lịch và dịch vụ du lịch khác ven biển không sử dụng sản phẩm nhựa dùng một lần và túi ni lông khó phân hủy; 100% các khu bảo tồn biển không còn rác thải nhựa

Ngoài ra còn một số văn bản pháp luật khác như: Quyết định số 2395/QĐ-BTNMT ngày 28/10/2020 về ban hành Kế hoạch thực hiện Chỉ thị số 33/CT-TTg ngày 20/8/2020 của Thủ tướng Chính phủ về tăng cường quản lý, tái sử dụng, tái chế, xử lý và giảm thiểu chất thải nhựa và Quyết định số 1746/QĐ-TTg ngày 04/12/2019 của Thủ tướng Chính phủ về việc ban hành Kế hoạch hành động Quốc gia về quản lý rác thải nhựa đại dương đến năm 2030; Quyết định số 2436/QĐ-BTNMT ngày 13/12/2021 về ban hành Kế hoạch của Bộ Tài nguyên và Môi trường thực hiện Quyết định số 1316/QĐ-TTg ngày 22/7/2021 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án tăng cường công tác quản lý chất thải nhựa ở Việt Nam

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Phương pháp thu mẫu hiện trường

Trong nghiên cứu của luận văn này, hến (Corbicula baudoni Morlet 1886) (Hình

3.1) được thu thập từ sông Mekong, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp, Việt Nam để nghiên cứu về MP Từ tháng 2 đến tháng 9 năm 2022, khoảng 2kg hến được mua lại từ người dân địa phương bắt từ tự nhiên ở sông Mekong, khu vực huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp (Hình 3.1) Hến được giữ lạnh từ hiện trường cho đến khi được xử lý, phân tích trong điều kiện phòng thí nghiệm vào ngày hôm sau Để dùng cho xử lý mẫu trong nghiên cứu vi nhựa, nước máy được lọc qua màng lọc sợi thủy tinh (GF/A, cỡ lỗ 1,6 μm, Whatman, Anh) và sau đó được sử dụng cho tất cả các bước chuẩn bị dung dịch KOH, rửa và phân hủy mẫu Dung dịch KOH 10% (Merck, Đức) được chuẩn bị bằng cách thêm nước đã lọc vào 100 g KOH để có thể tích cuối cùng là 1 L và sau đó được sử dụng xử lý mẫu cơ/thịt của hến

Hình 3.1 Khu vực thu mẫu (Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp) và hến thu được ở hiện trường

3.2 Phương pháp đo đạc, xử lý, quan sát mẫu trong phòng thí nghiệm 3.2.1 Xử lý mẫu

Trong phòng thí nghiệm, hến trong mẫu mỗi tháng được chia thành hai nhóm: lớn và nhỏ, dựa vào kích thước Học viên chọn ngẫu nhiên 10 con hến từ nhóm kích thước lớn và 30 con hến từ nhóm kích thước nhỏ để phân hủy mẫu Lần lượt, từng cá thể trong số những hến được chọn cho thí nghiệm được đo kích thước (dài, rộng, cao) bằng thước kẹp (Hình 3.2a), rửa sạch nhẹ nhàng bằng nước đã lọc và cân để xác định khối lượng (nguyên con)

Hình 3.2 Thước kẹp (a) và bình thủy tinh (b) dùng cho nghiên cứu

Mô (thịt/cơ) của mỗi con hến lớn được lấy ra khỏi vỏ, cân và cho vào bình thủy tinh tam giác có thể tích 250 mL (Hình 3.2b) Vì khối lượng mô của hến nhỏ nhẹ hơn mô của hến lớn, nên mô của 3 con hến nhỏ được ghép vào chung một bình Như vậy có 10 mẫu hến lớn (n = 10) và 10 mẫu hến nhỏ (n = 10) Quá trình xử lý, phân hủy mô được thực hiện theo phương pháp của Dehaut và cộng sự (2016) và Thiele và cộng sự (2019) Việc phân hủy thịt của nhuyễn thể trong phân tích vi nhựa, theo tác giả Thiele và cộng sự (2019) có thể dùng nhiều hóa chất khác nhau như HCl, HNO3, NaOH, KOH, H2O2, enzyme (papain, trypsin) Mỗi hóa chất đều có hiệu quả và mức tin cậy phù hợp cho công bố Nhóm tác giả này cũng có nhận xét về ưu điểm và khuyến cáo việc nên dùng KOH cho xử lý mẫu thịt (cơ) của nhuyễn thể vì một số lý do bao gồm: nhanh chóng về thời gian phân hủy mẫu, rẻ tiền (so với một số hóa chất khác), và rủi ro sức khỏe không nhiều hơn một số hóa chất khác Trong điều kiện của phòng thí nghiệm (Module) độc học Sinh thái, thuộc PTN Phân tích Môi trường, Khoa Môi trường và Tự nhiên, Trường ĐH Bách Khoa, các dụng cụ và hóa chất sẵn có là phụ hợp nhất với việc xử lý mẫu hến

Để phân hủy mô của hến, 100mL dung dịch KOH 10% được thêm vào bình, đậy lại bằng lá (giấy) nhôm (Hình 3.3a) và ủ nóng trong tủ ấm ở 40°C trong 48 giờ

Hình 3.3 Một số bước trong xử lý mẫu hến và quan sát vi nhựa (a) cơ của hến trong dung dịch KOH 10%, (b) rây inox, (c), màng lọc sợi thủy tinh GF/A, (d)

quan sát mẫu vi nhựa dưới kính hiển vi tích hợp camera kỹ thuật số

Sau đó, các mẫu được rửa sạch bằng nước đã lọc đi qua rây inox có mắt lưới 75 µm (Hình 3.3b) Mẫu vật nằm trên rây được lọc lên trên giấy lọc (GF/A) (Hình 3.3c) và giấy lọc được dùng để quan sát, ghi nhận các MP sau đó dưới kính hiển vi

3.2.2 Quan sát và ghi nhận đặc điểm vật lý của mẫu

Các MP trên màng lọc GF/A được quan sát dưới kính hiển vi (Optika B150) kết nối với máy ảnh kỹ thuật số và phần mềm Optika Vision Lite 2 (Hình 3.3d) Vì mẫu được lọc qua sàng có kích thước mắt lưới là 75 µm, nên học viên quan sát các hình dạng MP (ví dụ: sợi, mảnh, hạt), đếm và đo kích thước (dài, rộng đối với MP dạng sợi; diện tích đối với MP dạng mảnh) tất cả MP có kích thước từ 100 µm đến 5.000 µm Quan sát và ghi lại màu sắc của MP bằng mắt thường dưới kính hiển vi

3.2.3 Kiểm soát sự tạp nhiễm MP từ môi trường trong quá trình xử lý và phân tích mẫu (QA/QC)

Để kiểm soát việc tạp nhiễm MP từ môi trường xung quanh trong quá trình xử lý và phân tích mẫu, học viên tuân thủ các quy định được khuyến cáo bởi GESAMP

(2019) như: làm sạch nơi phân tích và xử lý mẫu trước khi tiến hành bằng cồn 70°, mặc áo cotton, đeo găng tay cao su, sử dụng các dụng cụ bằng kim loại hoặc thủy tinh trong quá trình thu mẫu và phân tích, tráng rửa các dụng cụ bằng nước đã lọc qua màng 1,6 µm trước khi sử dụng Hiệu suất thu hồi mẫu MP và khả năng tạp nhiễm MP trong quá trình phân tích cũng được tiến hành theo hướng dẫn của Dehaut và cộng sự (2016), nhằm đảm bảo chất lượng kết quả nghiên cứu Các mẫu đối chứng dương (dùng đánh giá hiệu suất thu hồi; PEC, positive extract control), mẫu đánh giá sự tạp nhiễm MP từ không khí (OAC, observation atmospheric control), mẫu đánh giá khả năng tạp nhiễm MP trong quá trình xử lý mẫu (SAC, sieving atmospheric control), cũng được tiến hành Việc quan sát MP trong các mẫu DAC (n=160) và OAC (n=160) chỉ ra rằng chỉ có 1 vật thể trong mỗi mẫu SAC và OAC Giá trị trung bình của PEC (n=160) là 98% Do đó, MP gần như không có trên bộ lọc, cho thấy rằng chúng tôi không loại trừ bất kỳ MP nào khỏi các mẫu liên quan đến ô nhiễm

3.3 Phương pháp phân tích hóa học (để xác định loại polymer)

Để xác định các vi mẫu (items, microparticles) quan sát được bên trong mô của hến có phải là nhưa hay không và nếu là nhựa thì đó là loại polymer gì, 100 vi mẫu từ các mẫu hến (lớn, nhỏ) được chọn ngẫu nhiên (Hình 3.5) và dùng cho phân tích hóa học nhằm xác định polymer Việc phân tích hóa học này được thực hiện bởi chuyên gia tại Trung tâm Dịch vụ Phân tích Thí nghiệm (CASE) (học viên không trực tiếp phân tích hóa học) Các đặc tính polyme của MP được xác định bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR-ATR iS50 Thermo Scientific) kết hợp với kính hiển vi (Nicolet Continuum FTIR Microscopy) trên 100 mẫu ngẫu nhiên từ các mẫu hến lớn và nhỏ Mỗi phổ được so sánh với cơ sở dữ liệu polyme tiêu chuẩn và kết quả phù hợp hơn 70% phổ tham chiếu được chấp nhận để mô tả đặc tính của polyme

Hình 3.5 MP được đánh dấu và gửi đến CASE 3.4 Phương pháp xử lý thống kê

Các số liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel và Sigma Plot phiên bản 12.0 Tổng hàm lượng MP được biểu thị bằng số MP/g khối lượng ướt (MP/g ww) và MP/cá thể (MP/idv) của hến Thử nghiệm Kruskal–Wallis (Sigma Plot, phiên bản 12.0) được sử dụng để đánh giá sự khác biệt đáng kể (p < 0,05) về (i) hàm lượng MP trong hến giữa hai nhóm hến lớn và hến nhỏ; và (ii) chiều dài trung bình sợi MP được tìm thấy giữa hai nhóm hến lớn và hến nhỏ Phân tích hồi quy đa thức (Minitab, phiên bản 18) được sử dụng để kiểm tra mối tương quan giữa (i) hàm lượng MP (MP/cá thể) với (ii) chiều dài hoặc khối lượng của hến

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Kích thước và khối lượng của hến

Kích thước (dài, rộng, cao) và khối lượng (mô và tổng khối lượng) của hến cỡ lớn và nhỏ được trình bày trong Bảng 4.1 Nhìn chung, tổng khối lượng trung bình (mô và vỏ) của một con hến lớn (3,6 g) cao khoảng gấp 3 lần so với một con hến nhỏ (1,1 g) Sự khác biệt tương tự về trọng lượng mô ướt giữa hến lớn và hến nhỏ cũng được ghi nhận Sự khác biệt đáng kể về khối lượng mô ướt giữa hai nhóm hến do độ tuổi và kích cỡ khác nhau của hến và có thể liên quan chặt chẽ đến hàm lượng MP (MP/cá thể và MP/g khối lượng ướt) sẽ được thảo luận trong các kết quả bên dưới

Bảng 4.1 Giá trị trung bình (± SD) về trọng lượng và các đặc điểm sinh học (dài, rộng, cao) của hến lớn (n=80) và hến nhỏ (n=240)

Hến Tổng khối lượng (g)

Khối lượng mô mềm (g)

Chiều dài (mm)

Chiều rộng (mm)

Chiều cao (mm) Lớn 3,6 ± 2,2 1,0 ± 0,8 20,9 ± 2,5 19,8 ± 3,3 14,1 ± 2,6 Nhỏ 1,1 ± 0,6 0,3 ± 0,2 13,8 ± 1,5 13,1 ± 2,1 9,7 ± 1,7

4.2 Hàm lượng MP trong hến và mối liên hệ giữa chúng với kích thước, khối lượng hến

Trong thời gian thực nghiệm từ tháng 2 đến tháng 9 năm 2022, hàm lượng MP trung bình ở hến lớn và nhỏ lần lượt là từ 10,1 (± 6,1) đến 21,2 (± 9,9) MP/con và từ 2,5 (± 1,2) đến 4,3 (± 1,2) MP/con (Hình 4.1) Hàm lượng MP trung bình trong mẫu gộp (PS) của hến lớn (n = 80) và hến nhỏ (n = 240) lần lượt là 14,6 (± 10) và 3,4 (± 1,4) MP/con Hàm lượng MP (tính bằng MP/cá thể) ở hến lớn cao hơn đáng kể so với hến nhỏ tại mỗi thời điểm thu mẫu trong thời gian từ tháng 2 đến tháng 9 năm 2022 (Hình 4.1)

Hàm lượng MP tính bằng MP/g khối lượng ướt ở hến lớn thu thập từ tháng 2 đến tháng 9 năm 2022 là từ 6,4 (± 4,4) đến 32,8 (± 18,2) với giá trị trung bình trong PS (mẫu gộp, đại diện cho cả 8 tháng thu mẫu) là 16,9 (± 12,2) MP/g khối lượng ướt Trong 8 tháng lấy mẫu, hàm lượng MP ở hến nhỏ dao động trong khoảng từ 6,0 (± 1,2) đến 23,7 (± 12,2) MP/g khối lượng ướt và hàm lượng MP trong PS là 15,8 ± 9,9 MP/g khối lượng ướt Tuy nhiên, không có sự khác biệt thống kê giữa hàm lượng MP được biểu thị bằng MP/g khối lượng ướt ở hai nhóm hến lớn và nhỏ (Hình 4.1) Hàm lượng MP (tính bằng MP/con) ở

hến lớn cao hơn nhiều so với hến nhỏ cho thấy sự tích lũy MP ở loài này theo thời gian Hàm lượng MP cũng có thể được tăng lên thông qua chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái dưới nước (Sarker và cộng sự, 2022)

Hình 4.1 Hàm lượng MP ở hến (trung bình ± độ lệch chuẩn) được biểu thị dưới dạng MP/con (hình trái) và MP/gram khối lượng ướt (hình phải) Mẫu gộp (PS) là

mẫu gộp của tất cả các cá thể (n = 80) trong vòng 8 tháng Ký hiệu # biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hàm lượng MP trong hến nhỏ và hến lớn (p <

0,05; thử nghiệm Kruskal-Wallis)

Hến (C baudoni) là loài ăn lọc không chọn lọc nên có thể ăn và tích tụ các hạt lơ

lửng bao gồm MP ở vùng nước đáy xung quanh và trầm tích ở sông Mekong MP trong nước và trầm tích sông Mekong ở tỉnh Đồng Tháp gần đây được công bố với hàm lượng lần lượt lên tới 488 MP/m3 và 7.900 MP/kg khối lượng khô (Kiều-Lê và cộng sự, 2023)

Do đó, các MP này trong nước và trầm tích sông Mekong là nguồn gốc của MP trong hến

(C baudoni), vì mối tương quan thuận rất mạnh mẽ của MP trong động vật hai mảnh vỏ

(cả hến nước ngọt và hai mảnh vỏ biển) và môi trường xung quanh của chúng (Su và cộng sự, 2018; Joshy và cộng sự, 2022)

Cho đến nay, trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về MP ở các loài hai mảnh vỏ biển như vẹm xanh, nghêu, trai nước mặn, hàu (ví dụ: Khanjani và cộng sự, 2023), nhưng chỉ có một số nghiên cứu liên quan đến MP ở hai mảnh vỏ nước ngọt (Su và cộng sự, 2018; Pastorino và cộng sự, 2021; Almeshal và cộng sự, 2022; Gedik và Atasaral, 2022; Torre và cộng sự, 2023) đặc biệt không có thông tin nào về MP ở hến nước ngọt ở Đông Nam Á

Nghiên cứu của chúng tôi lần đầu tiên cung cấp thông tin về MP ở loài hến nước ngọt C

baudoni Hàm lượng MP ở C baudoni trong nghiên cứu hiện tại (3,4 - 14,6 MP/con) nằm

trong khoảng tương đương với hàm lượng MP ở hai loài động vật hai mảnh vỏ nước ngọt

khác (Unio tumidus, 2,7 - 4,9 MP/con; và Unio crassus, 5,2 - 8,3 MP/con) từ một dòng sông ở Hungary (Almeshal và cộng sự, 2022) và một loài hai mảnh vỏ khác (Anodonta sp.,

0,75 - 10 MP/con) từ một hồ nước ngọt ở Thổ Nhĩ Kỳ (Gedik và Atasaral, 2022) Tuy

nhiên, hàm lượng MP ở C baudoni từ sông Mekong cao hơn nhiều so với một số loài hai mảnh vỏ nước ngọt khác ở Ý và Thổ Nhĩ Kỳ như Unio elongalulus (0,04 - 1,39 MP/con),

Unio damescensis (0,5 - 2,5 MP/con), Corbicula fluminea (0,17 - 1,78 MP/con) và Dreissena polymorpha (0,02 - 1,0 MP/con) (Pastorino và cộng sự, 2021; Gedik và Atasaral,

2022; Torre và cộng sự, 2023) Hàm lượng MP trung bình ở C baudoni trong nghiên cứu

hiện tại từ sông Mekong (16,9 ± 12,2 MP/g khối lượng ướt) cũng cao hơn nhiều so với

hàm lượng MP trong hến nước ngọt châu Á (C fluminea) thu từ lưu vực sông Dương Tử,

Trung Quốc, có giá trị từ 0,3 - 4,9 MP/g khối lượng ướt (Su và cộng sự, 2018)

Chiều dài của loài hến C baudoni từ sông Mekong trong nghiên cứu hiện tại (1,38 – 2,09 cm; Bảng 4.1) tương đương với chiều dài của loài C fluminea (1,1 – 2,5 cm) và D

polymorpha (1,3 – 1,7 cm), nhưng ngắn hơn nhiều so với loài Unio spp (5,7 - 7,9 cm) và Anodonta sp (9,33 cm) trong các nghiên cứu trước đây (Pastorino và cộng sự, 2021;

Almeshal và cộng sự, 2022; Gedik và Atasaral, 2022; Torre và cộng sự, 2023) Do đó, sự

giống nhau hoặc khác nhau giữa hàm lượng MP của C baudoni (nghiên cứu hiện tại từ

sông Mekong) và các loài hai mảnh vỏ nước ngọt khác (Su và cộng sự, 2018; Pastorino và cộng sự, 2021; Almeshal và cộng sự, 2022; Gedik và Atasaral, 2022; Torre và cộng sự,

2023) có thể là do hai lý do sau (i) các loài hai mảnh vỏ khác nhau có khả năng lọc thức ăn/ MP khác nhau; (ii) mức độ ô nhiễm MP trong môi trường mà các loài này sinh sống (khác nhau giữa MP trong sông Mekong và các thủy vực khác trên thế giới) Sự hiện diện của MP trong hến ở sông Mekong gây nguy cơ tiềm ẩn cho sức khỏe của người dân địa phương, điều này sẽ được thảo luận trong Phần 4.4 dưới đây

Phân tích hồi quy đa thức cho thấy mối tương quan thuận giữa hàm lượng MP với chiều dài và khối lượng hến (p < 0,001) Do đó, trong mẫu thu và khoảng kích thước của hến đã chọn cho nghiên cứu, hến có kích thước và khối lượng lớn có xu hướng chứa nhiều vi nhựa hơn hến có kích thước và khối lượng nhỏ (Hình 4.2) Mối tương quan thuận giữa hàm lượng MP và chiều dài của hến trong nghiên cứu của hiện tại từ sông Mekong tương

tự với nghiên cứu trước đây về nghêu Meretrix lyrata (Wu và cộng sự, 2022) Tuy nhiên,

Joshi và cộng sự (2022) không tìm thấy bất kỳ mối quan hệ nào giữa hàm lượng MP với

chiều dài và khối lượng của ba loài hai mảnh vỏ (Perna viridis, Magallana bilineata,

Villorita cyprinoides) Mặc dù hến trong nghiên cứu hiện tại từ sông Mekong và nhuyễn

thể hai mảnh vỏ trong các nghiên cứu trước đây (Wu và cộng sự, 2022; Joshy và cộng sự, 2022) đều là loài ăn lọc và có thể nuốt MP, chúng có thể có khả năng bài tiết MP ra khỏi cơ thể khác nhau, do đó có mức độ tích lũy sinh học MP khác nhau trong quá trình phát triển của chúng Vì vậy, nên có các nghiên cứu sâu hơn về sự tích lũy MP trong điều kiện phòng thí nghiệm Động vật hai mảnh vỏ bao gồm cả hến nước ngọt có thể ăn, luân chuyển, bài tiết MP và tích lũy MP trong mô của chúng (Wu và cộng sự, 2022) Trong nghiên cứu hiện tại, hàm lượng MP có mối tương quan thuận với chiều dài và khối lượng hến Điều này cho thấy khả năng lưu giữ và tích lũy sinh học của MP trong các mô của hến theo thời gian, giúp làm sáng tỏ sự khác biệt đáng kể về hàm lượng MP ở hến lớn so với hến nhỏ (Hình 4.1)

Hình 4.2 Mối tương quan giữa hàm lượng MP với kích thước và khối lượng của hến

4.3 Hình dạng, kích thước và màu sắc của MP trong hến

MP dạng sợi (fiber) và dạng mảnh (fragment) được tìm thấy trong các mẫu hến (Hình 4.1) Tuy nhiên, tổng số sợi ghi nhận được (1962) cao hơn rất nhiều so với tổng số mảnh ghi nhận được (21) trong hến Chiều dài và đường kính sợi trung bình của MP dạng sợi trong hến lần lượt là 1.142 (± 792) µm và 20 (± 7) µm Diện tích trung bình của các mảnh MP trong hến là 179.970 (± 173.456) µm2 (Bảng 4.2) Nhìn chung, trong hến dù kích thước lớn hay nhỏ, chiều dài sợi càng ngắn thì số lượng sợi càng cao (Hình 4.3)

Bảng 4.2 Chiều dài, đường kính của sợi MP và diện tích của mảnh MP trong hến

Chiều dài (µm) Đường kính (µm) Diện tích (µm2)

Trung bình ± Độ lệch chuẩn 1.142 ± 792 20 ± 7 179.970 ± 173.456

Hai loại MP dạng sợi và dạng mảnh ở hến C baudoni từ sông Mekong trong nghiên

cứu hiện tại tương tự với hình dạng của MP trong một số loài hến nước ngọt khác từ các hồ ở Ý và sông Hungary trong các nghiên cứu trước đây (Pastorino và cộng sự, 2021; Almeshal và cộng sự, 2022; Torre và cộng sự, 2023) Tuy nhiên, trong nghiên cứu hiện tại

không tìm thấy các MP dạng khối (foam) hoặc dạng hạt (bead) ở hến C baudoni từ sông

Mekong trong khi các dạng này được tìm thấy ở một số hến nước ngọt khác từ các hồ Trung Quốc và Thổ Nhĩ Kỳ (Su và cộng sự, 2018; Gedik và Atasaral, 2022) Sự chiếm ưu

thế của MP dạng sợi ở hến C baudoni từ sông Mekong khu vực huyện Châu Thành, Đồng Tháp, cũng từng gặp tương tự trong ba loài hến nước ngọt khác U tumidus, C crassus từ

sông Tisza ở Hungary (Almeshal và cộng sự, 2022) và C fluminea từ lưu vực sông Dương

Tử, Trung Quốc (Su và cộng sự, 2018)

Hình 4.3 Phân bố độ dài của MP ở hến lớn (bảng trái) và hến nhỏ (bảng phải)

Su và cộng sự (2018) từng ghi nhận các sợi có chiều dài ngắn nhất (250 - 1.000 µm)

chiếm ưu thế (60 - 100%) trong tổng số MP được tìm thấy ở hến nước ngọt C fluminea,

và điều này cũng giống như vậy trong phát hiện từ hến ở sông Mekong của nghiên cứu hiện tại (Hình 4.3) Động vật hai mảnh vỏ có xu hướng ăn/ nuốt những MP kích thước nhỏ hơn là những MP lớn/ dài (Wang và cộng sự, 2021) Xu hướng số lượng của MP ngắn

nhiều hơn số lượng của MP dài ở hến (C baudoni) từ sông Mekong (Hình 4.3) giống với

ghi nhận trước đây ở một số loài hai mảnh vỏ nước ngọt khác (Gedik và Atasaral, 2022)

Chiều dài trung bình của MP dạng sợi ở C baudoni trong nghiên cứu này (1.142 ± 792 µm) tương tự như chiều dài sợi được tìm thấy ở ba loài nhuyễn thể khác (Anadara granosa,

Meretrix lyrata và Ensidens sp.) được thu thập từ cửa sông và ven biển sông Mekong (chiều

dài trung bình 1.104 - 1.200 µm; Dao và cộng sự, 2023b) Điều này một lần nữa phản ánh sự tích lũy MP dạng sợi là tương tự nhau ở các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ khác nhau sống trên cùng một sông (Mekong), hoặc các loài này cùng tích lũy MP có cùng nguồn gốc (MP đều từ 1 sông là Mekong) Điều đáng quan ngại là số lượng MP trong môi trường tự nhiên không ngừng tăng lên do con người phát thải MP liên tục và sự phân mảnh (vỡ vụn) của các mảnh nhựa lớn MP có kích thước càng nhỏ thì gây ảnh hưởng xấu đối với động vật hai mảnh vỏ càng lớn (Wang và cộng sự, 2021) Do đó, nhiều MP kích thước nhỏ trong hến từ sông Mekong sẽ có thể có nhiều rủi ro tổn thương đối với chính bản thân hến, cũng như những sinh vật dùng hến làm thức ăn

MP trong hến từ sông Mekong của nghiên cứu hiện tại có bảy màu: trắng, đen, xanh dương, đỏ, vàng, tím và xanh lục Ở cả hai nhóm hến (lớn và nhỏ), màu đen có tỷ lệ cao