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,
TỔNG QUAN
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
5 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 (Castaủeda và cộng sự, 2014), và dạng viờn, mảnh và sợi vào nước mặt sụng (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 sụng (Castaủeda 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
6 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/m 3 (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
7 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).
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
8 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 trựng mỗi năm (McMahon, 1999) Ấu trựng cú chiều dài ~200 àm 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).
Tổng quan về MP trong nhuyễn thể
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
9 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
Brồte và cộng sự (2020) nghiờn cứu về MP trong cỏc 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 đõy ở khu vực Na Uy (Lusher và cộng sự, 2017; Brồte 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
10 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 kớch thước trung bỡnh của MP được tỡm thấy trong loài vẹm này là khoảng 211 àm Nghiờn cứu của Ding và cộng sự (2021) cho thấy rằng kớch thước MP từ 915 – 1313 àm và vào mựa 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
11 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
Cơ sở pháp lý
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)
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
17 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
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
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
Phương pháp đo đạc, xử lý, quan sát mẫu trong phòng thí nghiệm
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
20 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 àm (Hỡnh 3.3b) Mẫu vật nằm trờn rõy được lọc lờn trờn giấy lọc (GF/A) (Hỡnh 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 cú kớch thước mắt lưới là 75 àm, nờn học viờn quan sỏt cỏc hỡnh dạng
MP (ví dụ: sợi, mảnh, hạt), đếm và đo kích thước (dài, rộng đối với MP dạng sợi; diện tớch đối với MP dạng mảnh) tất cả MP cú kớch thước từ 100 àm đến 5.000 àm 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 àm trước khi sử dụng Hiệu suất thu hồi mẫu MP và khả năng tạp nhiễm MP trong quỏ 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 (n0) và OAC (n0) chỉ ra rằng chỉ có 1 vật thể trong mỗi mẫu SAC và OAC Giá trị trung bình của PEC (n0) 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.
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
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
