Bài viết nghiên cứu về vi nhựa trong chuỗi thức ăn; ảnh hưởng của vi nhựa đến các sinh vật; ảnh hưởng của vi nhựa đối với con người cũng không là ngoại lệ.
khoa học đời sống Khoa học đời sống Vi nhựa - Những tác động tới môi trường sức khỏe người Phạm Hùng Việt1, Đỗ Văn Mạnh2 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Viện Công nghệ Môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Vi nhựa tìm thấy khắp nơi hành tinh, từ tuyết đất núi Bắc cực đến nhiều sông đại dương, từ sinh vật phù du đến loài sinh vật biển khổng lồ Được coi mắt xích cuối chuỗi thức ăn, vi nhựa tích lũy vào thể người qua thực phẩm nước uống Theo ước tính, người ăn 50.000 hạt vi nhựa năm hít vào lượng tương tự Vi nhựa chuỗi thức ăn Do kích thước nhỏ, vi nhựa nano nhựa tồn thể động vật chuyển từ đường ruột sang hệ tuần hoàn mô xung quanh [1] Do khả hấp phụ cao chúng, rác thải vi nhựa vận chuyển hóa chất độc hại khác chất nhiễm hữu khó phân hủy kim loại nặng, làm tăng khả xâm nhập chất vào chuỗi thức ăn [2-4] Có thể hiểu tích lũy vi nhựa chuỗi thức ăn cách đơn giản vi nhựa (thơng thường có kích thước từ đến mm chí nhỏ hơn, tới kích thước nanomet) trước hết bị hấp thu tích lũy loài sinh vật nhỏ động vật phù du bị nhầm lẫn với thức ăn, sau động vật phù du lại làm thức ăn cho loại cá nhỏ cá cơm, cá cơm lại thức ăn ưa chuộng cá ngừ đại dương tiếp tục Điều đồng nghĩa với việc chúng tích lũy vi nhựa hóa chất kèm vào thể Đó lý vi nhựa xuất thể sinh vật bậc cao người Sự tiêu hóa vi nhựa vi sinh vật ghi nhận sinh vật phù du ấu trùng đáy chuỗi thức ăn, động vật không xương sống nhỏ lớn cá (hình 1) Van Cauwenberghe Janssen [5] tìm thấy trai ni có hàm lượng vi nhựa cao với 178 vi sợi (hơn vẹm tự nhiên với 126 vi sợi) Rochman cộng [6] xác định có mặt vi nhựa loại cá đánh bắt tự nhiên bán thương mại từ chợ Makassar, Indonesia (28% cá thương mại chế biến có chứa vi nhựa) California, Hoa Kỳ (25% cá thương mại chế biến có chứa vi nhựa) Nhiều nghiên cứu rằng, vi nhựa ảnh hưởng đến hầu hết mắt xích chuỗi thức ăn môi trường biển Thực vật phù du, sinh vật sản xuất biển bị ảnh hưởng vi nhựa, chẳng hạn vi nhựa polyvinyl clorua kích thước µm 52 Số năm 2020 Hình Minh họa vi nhựa chuỗi thức ăn ức chế gần 40% tốc độ sinh trưởng vi tảo biển Skeletonema costatum sau 96 h tiếp xúc [7] Khác với thực vật phù du, động vật phù du bị ảnh hưởng hấp thu hạt vi nhựa Heo cộng (2013) [8] phát 13 lồi chân kiếm vùng biển đơng bắc Đại Tây Dương có khả hấp thu hạt vi nhựa polystyrene kích thước từ 1,7 đến 30,6 µm Nghiên cứu cho thấy, có mặt vi nhựa, khả hấp thu thực vật phù du loài chân kiếm Centropages typicus Trong nghiên cứu khác Sun cộng (2017) [9], sau sử dụng hai loại lưới khác kích thước lỗ (505 160 mm mesh), nhóm tác giả phát loài động vật phù du hấp thu hạt vi nhựa vùng biển nam Trung Quốc Loại vi nhựa chủ yếu phát vi nhựa polystyrene gồm dạng sợi dạng hạt So với loài săn mồi, cá tầng đáy thường cho dễ bị nhiễm vi nhựa khả ăn không chọn lọc chúng Mizraji cộng (2017) [10] Khoa học đời sống nghiên cứu mối quan hệ loại thức ăn cá vùng cận duyên khả hấp thu vi nhựa phát loài ăn tạp tiêu thụ lượng vi nhựa cao so với loài ăn cỏ ăn thịt Nghiên cứu cho rằng, so với hạt màu đen đỏ, vi nhựa trắng tiêu thụ nhiều cá bống (Pomatoschistus microps) từ cửa sông Lima Minho bán đảo tây bắc Iberian Ở khu vực Thái Bình Dương, Boerger cộng (2010) [11] phát rằng, loại vi nhựa kích thước phổ biến từ đến 2,79 mm bị tiêu hóa cá Myctophidae, kích thước tương tự với loài sinh vật phù du vốn nguồn thức ăn lồi Điều đáng nói, loại sinh vật tầng đáy trai, vẹm, hàu hay ốc khối phổ biến người may mắn vòng đời chúng khơng dài nên việc tích lũy vi nhựa thể chúng không nhiều Đến sinh vật Cho đến nay, nghiên cứu liên quan đến vi nhựa chủ yếu thực điều kiện phịng thí nghiệm Trong nghiên cứu này, lồi cá tiếp xúc với vi nhựa đa dạng, phần lớn cá biển Sau cá nuốt phải, vi nhựa tích tụ đường tiêu hóa, gây tắc nghẽn hệ thống tiêu hóa giảm khả ăn Việc ăn vi nhựa dẫn đến suy giảm cấu trúc chức đường tiêu hóa, từ gây vấn đề dinh dưỡng tăng trưởng cá (hình 2) Trong nghiên cứu Yin cộng (2018) [12] cho thấy, sau tiếp xúc với 106 hạt polystyrene/lít nước, tốc độ tăng cân, tốc độ tăng trưởng cụ thể lượng thô cá giảm 65,4, 65,9 9,5% so với nhóm đối chứng Nuốt phải vi nhựa gây tượng viêm cá, thay đổi trình trao đổi chất và/hoặc làm rối loạn hệ thống miễn dịch bẩm sinh chúng Ngoài ra, hạt nhựa dễ di chuyển sang quan khác, chẳng hạn gan mang cá, gây hại cho quan Các thử nghiệm sinh học phòng thí nghiệm chủ yếu cho thấy thực tế việc tiếp xúc với vi nhựa gắn liền với tác động độc học sinh thái đến cá Trong mơi trường tự nhiên, diện tích bề mặt lớn tính kỵ nước cho phép vi nhựa tích lũy hóa chất độc hại (ví dụ, chất nhiễm hữu kỵ nước kim loại nặng) cao đáng kể so với mẫu xung quanh Bên cạnh đó, để tăng cường tính chất polymer, trình sản xuất nhựa thường bổ sung thêm số chất phụ gia, chẳng hạn polybrom diphenyl ete, nonylphenol, bisphenol A triclosan… hầu hết số chất độc hại Các ảnh hưởng độc tính xảy hợp chất Hình Một số chế tác động vi nhựa sinh vật biển đưa vào thể sinh vật thông qua việc tiêu thụ vi nhựa Vấn đề nghiên cứu tác động kết hợp vi nhựa hóa chất liên quan cá ngày thu hút quan tâm nhà khoa học Các mơ phịng thí nghiệm chứng minh rằng, so với tồn nước biển, tốc độ giải hấp chất ô nhiễm hữu khó phân hủy từ vi nhựa đường ruột sinh vật biển tăng 30 lần Trong nghiên cứu loài medaka Nhật Bản (Oryzias latipes), Rochman cộng [6] cho biết, diện vi nhựa polyetylen làm tăng tích lũy sinh học hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs), polychlorinated biphenyls (PCBs), polybrominated diphenyls (PBDEs) 2,4, 1,2 1,8 lần, gây hại cho gan, bao gồm suy giảm glycogen, không bào tế bào mỡ hoại tử đơn bào Trong nghiên cứu khác, Anbumani cộng (2018) [13] phát rằng, nồng độ thủy ngân mang gan loài seabass châu Âu (Dicentrarchus labrax) tiếp xúc với hỗn hợp vi nhựa thủy ngân cao tới 2,0 1,6 lần so với tiếp xúc nồng độ thủy ngân Batel cộng (2016) [14] thiết lập chuỗi thức ăn nhân tạo môi trường thủy sinh cách sử dụng lồi tơm Brine (Artemia sp.) Nauplii, cá ngựa vằn (Danio rerio) quan sát thấy vi nhựa đóng vai trị phương tiện vận chuyển benzo(a)pyrene từ tôm Nauplii sang cá ngựa vằn Và người không ngoại lệ Tiêu thụ hải sản đường tiếp xúc với vi nhựa người Tính đến năm 2015, lượng hải sản toàn cầu chiếm 6,7% tổng lượng protein tiêu thụ khoảng 17% lượng tiêu thụ protein động vật Tiêu thụ hải sản bình quân đầu người 20 kg/năm Do kích thước nhỏ, vi nhựa ăn nhiều loại sinh vật biển 53 Số năm 2020 Khoa học đời sống Do nước muối thường lấy từ tự nhiên nên nhà khoa học nghiên cứu xem liệu sản phẩm làm từ thành phần có bị nhiễm nano nhựa vi nhựa hay không Vi nhựa tìm thấy bia, mật ong muối biển Các nhà nghiên cứu ước tính rằng, người tiêu dùng động vật có vỏ hàng đầu châu Âu ăn khoảng 11.000 hạt nhựa năm Ngày có nhiều chứng khoa học nhiều đường tiếp xúc với vi nhựa thông qua thực phẩm Hệ thống tiết thể người có khả loại bỏ 90% vi hạt siêu nhỏ (cỡ nano) ăn vào Các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ tồn dư thải hạt nhựa kích thước, hình dạng, loại polymer hóa chất phụ gia vi nhựa người ăn vào Phơi nhiễm trực tiếp với chất ô nhiễm hữu khó phân hủy (POP) hóa chất khác liên quan đến vi nhựa ảnh hưởng đến hệ thống sinh học gây mối đe dọa cụ thể người động vật, kể liều thấp Các nghiên cứu phịng thí nghiệm chứng minh độc tính tăng lên từ kết hợp vi nhựa hóa chất liên quan Tuy nhiên, khó để đánh giá liệu tác động độc tính có chuyển sang người hay không Vi nhựa thành phần chúng gây độc tính cục bộ, phơi nhiễm mạn tính tạo hiệu ứng tích lũy mối quan tâm lớn Nhiều chất ô nhiễm hữu tan dầu có nghĩa chúng dễ dàng vào chất béo loại dầu cá, động vật có vú sinh vật khác, bao gồm chất ô nhiễm phân loại POP theo Cơng ước Stockholm, hợp chất tích tụ sinh học hợp chất độc hại khác (PBTs) Những chất nghiên cứu có khả gây ung thư cho người gây dị tật thai nhi Kết luận Dù phủ nhận lợi ích đặc biệt nhựa sống đại, song tác động tiêu cực nhựa gây cho mơi trường lồi sinh vật nguy tiềm tàng sức khỏe người đáng quan tâm mà vi nhựa tìm thấy khắp nơi, từ vùng cực đến vùng xích đạo, từ thềm lục địa, ven biển đến đại dương chúng có mặt cột nước, trầm tích lồi sinh vật Có thể thấy thực tế số lượng nghiên cứu vi nhựa mơi trường tăng lên nhanh chóng năm vừa qua, với hàng trăm nghiên cứu kết cơng bố có mặt, số phận nguồn gốc vi nhựa nước biển nước Tuy nhiên, dù vi nhựa chủ đề nhận quan tâm nóng phần nhiều nghiên cứu vi nhựa dừng lại diện mơi trường, cịn nghiên cứu liên quan đến q trình 54 Số năm 2020 tiêu hóa vi nhựa sinh vật thủy sinh hay sâu hậu tiềm tàng, đáp ứng thể phơi nhiễm vi nhựa hệ tiêu hóa, mơ sinh học chuỗi thức ăn có hạn chế ? TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] F Murray and P.R Cowie (2011), “Plastic contamination in the decapod crustacean Nephrops norvegicus (Linnaeus, 1758)”, Mar Pollut Bull., 62(6), pp.1207-1217 [2] A.L Lusher, P.C.H Hollman, J.J Mendoza-Hill (2017), “Microplastics in fisheries and aquaculture: status of knowledge on their occurrence and implications for aquatic organisms and food safety”, FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper, 615, p.126 [3] H Lee, W.J Shim, and J.H Kwon (2014), “Sorption capacity of plastic debris for hydrophobic organic chemicals”, Sci Total Environ., 470-471, pp.1545-1552 [4] A Bakir, S.J Rowland, and R.C Thompson (2014), “Transport of persistent organic pollutants by microplastics in estuarine conditions”, Estuar Coast Shelf Sci., 140, pp.14-21 [5] L Van Cauwenberghe and C.R Janssen (2014), “Microplastics in bivalves cultured for human consumption”, Environ Pollut., 193, pp.65-70 [6] C.M Rochman, et al., (2013), “Ingested plastic transfers hazardous chemicals to fish and induces hepatic stress”, Sci Rep., 3, p.3263 [7] C.G Avio, et al (2015), “Pollutants bioavailability and toxicological risk from microplastics to marine mussels”, Environ Pollut., 198, pp.211-222 [8] N.W Heo, et al (2013), “Distribution of small plastic debris in cross-section and high strandline on Heungnam beach, South Korea”, Ocean Sci J., 48(2), pp.225-233 [9] X Sun, Q Li, M Zhu, J Liang, S Zheng, and Y Zhao (2017), “Ingestion of microplastics by natural zooplankton groups in the northern South China Sea”, Mar Pollut Bull., 115(1-2), pp.217224 [10] R Mizraji, et al (2017), “Is the feeding type related with the content of microplastics in intertidal fish gut?”, Mar Pollut Bull., 116, pp.498-500 [11] C.M Boerger, et al (2010), “Plastic ingestion by planktivorous fishes in the North pacific Central Gyre”, Mar Pollut Bull., 60, pp.2275-2278 [12] L Yin, et al (2018), “Polystyrene microplastics alter the behavior, energy reserve and nutritional composition of marine jacopever (Sebastes schlegelii)”, J Hazard Mater., 360, pp.97-105 [13] S Anbumani and P Kakkar (2018), “Ecotoxicological effects of microplastics on biota: a review”, Environ Sci Pollut Res., 25(15), pp.14373-14396 [14] A Batel, et al (2016), “Transfer of benzo[a]pyrene from microplastics to Artemia nauplii and further to zebrafish via a trophic food web experiment: CYP1A induction and visual tracking of persistent organic pollutants”, Environ Toxicol Chem., 35, pp.1656-1666 ... tính xảy hợp chất Hình Một số chế tác động vi nhựa sinh vật biển đưa vào thể sinh vật thông qua vi? ??c tiêu thụ vi nhựa Vấn đề nghiên cứu tác động kết hợp vi nhựa hóa chất liên quan cá ngày thu hút... thư cho người gây dị tật thai nhi Kết luận Dù khơng thể phủ nhận lợi ích đặc biệt nhựa sống đại, song tác động tiêu cực nhựa gây cho môi trường loài sinh vật nguy tiềm tàng sức khỏe người đáng... chủ yếu cho thấy thực tế vi? ??c tiếp xúc với vi nhựa gắn liền với tác động độc học sinh thái đến cá Trong môi trường tự nhiên, diện tích bề mặt lớn tính kỵ nước cho phép vi nhựa tích lũy hóa chất