Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
1.2. Thực trạng vấn đề nghiên cứu
1.2.1. Thực trạng ô nhiễm vi nhựa trên thế giới
Trong những năm gần đây, ô nhiễm nhựa trong môi trƣờng biển đƣợc quan tâm đáng kể do sự phân bố rộng rãi và độ bền của chúng trong môi trƣờng biển. Vật liệu nhựa là vật liệu phổ biến nhất, chiếm 60 - 80% tất cả các mảnh vụn của biển [36]. Khoảng 20 triệu tấn nhựa đi vào môi trƣờng biển mỗi năm và rác thải nhựa đƣợc dự đoán nhiều hơn cá trong đại dƣơng vào năm 2050 [86],[88]. Các nguồn thải nhựa đến các hệ sinh thái thủy sinh bao gồm nƣớc thải của nhà máy xử lý nƣớc thải [29],[57], sản xuất công nghiệp[21], hàng dệt tổng hợp [16], và sự phân hủy các rác thải nhựa nhân tạo lớn thành những mảnh nhỏ hơn [10],[23],[62]. Ơ nhiễm nhựa biển có tác động lâu dài đến sinh thái, sinh học, xã hội và kinh tế [44]. Việc sử dụng nhựa tiếp tục gia tăng trên toàn thế giới và một số chất thải nhựa đƣợc thải ra đại dƣơng [9],[43]. Các mảnh vụn nhựa có mặt ở khắp các đại dƣơng trên thế giới, ƣớc tính rằng có ít nhất 5,25.1012
nhựa (microplastics) (đƣợc định nghĩa là nhựa có kích thƣớc <5 mm) là thành phần kích thƣớc phổ biến nhất trong nƣớc biển [13],[31],[39].
Vi nhựa là trọng tâm nghiên cứu về sự tác động giữa nhựa và hệ sinh vật, bao gồm vi sinh vật, động vật không xƣơng sống, cá, chim và động vật có vú sống dƣới nƣớc [12],[22],[46],[56]. Với kích thƣớc từ 1 µm đến 5 mm, vi nhựa phân bố rộng rãi trong môi trƣờng và có thể xâm nhập vào cơ thể con ngƣời qua đƣờng ăn, uống hoặc hít thở gây ra các tác động bất lợi [81]. Vi nhựa có thể có cả tác động vật lý và hóa học đối với sinh vật ăn phải chúng. Nếu ăn phải, vi nhựa có thể đi qua ruột hoặc có thể bị giữ lại trong đƣờng tiêu hóa [14]. Các vi nhựa dạng sợi có thể kết hợp hoặc vón cục lại, có thể nguy hiểm nếu chúng cản trở việc di chuyển thức ăn [51], và nếu tích tụ với số lƣợng lớn có thể làm tắt nghẽn hệ thống tiêu hóa [9],[27],[37]. Hơn nữa, độc tính liên quan đến nhựa nhƣ chất phụ gia hoặc các chất ô nhiễm bám dính trong các hạt nhựa (ví dụ kim loại vi lƣợng, hóa chất gây rối loạn nội tiết, POPs) có thể ảnh hƣởng tới các lồi sinh vật ở bậc dinh dƣỡng cao hơn và sức khỏe con ngƣời thơng qua các q trình tích lũy sinh học và phản ứng hóa học qua lƣới thức ăn [9],[42]. Các nghiên cứu trong thập kỷ qua đã chỉ ra rằng vi nhựa phổ biển trong môi trƣờng biển, bề mặt biển, bờ biển và đáy biển, và sự phong phú của chúng đã tăng lên kể từ những năm 1960. Do kích thƣớc nhỏ của chúng, nhiều loài sinh vật biển có thể nuốt vào. Các nghiên cứu trong phịng thí nghiệm đã chỉ ra rằng động vật khơng xƣơng sống: giáp xác, da gai, giun nhiều tơ, trai và động vật có xƣơng sống sẽ ăn các mảnh vi nhựa[14],[18],[35]. Các khu vực ven biển, đặc biệt là các bãi biển, là những mơi trƣờng có điều kiện lý tƣởng (ví dụ nhƣ bức xạ, nhiệt độ cao, nhiều gió và sóng) để phân hủy macroplastics (≥ 25 mm) thành vi nhựa [15]. Sự xuất hiện của vi nhựa trong đƣờng tiêu hóa của cá biển đƣợc báo cáo ở nhiều khu vực trên thế giới nhƣ Anh [51], Trung Quốc [19], Bồ Đào Nha [33], Nhật
Bản[49], Thổ Nhĩ Kỳ [63], Nam Mỹ, Brazil [69], Hoa Kỳ [58],… Trong khi một số lƣợng lớn các nghiên cứu về vi nhựa trong trầm tích bờ biển và thủy sinh vật đã đƣợc thực hiện ở nhiều nƣớc ở Châu Mỹ, Châu Âu và Châu Á, các nghiên cứu về vi nhựa ở mơi trƣờng biển và có trong thủy sinh vật ở Đơng Nam Á vẫn còn chƣa phổ biến mặc dù ô nhiễm vi nhựa ở khu vực này có vẻ nghiêm trọng hơn [7]. Trên thực tế Đơng Nam Á chiếm một nửa số quốc gia trong danh sách 10 quốc gia thải nhựa ra đại dƣơng nhiều nhất [43].
Trên thế giới, nhiều nƣớc đã bắt đầu quan tâm, ban hành các biện pháp chính sách ngăn ngừa, kiểm sốt ơ nhiễm vi nhựa. Năm 2015, Hoa Kỳ đã ban hành lệnh cấm các loại hóa mỹ phẩm sử dụng vi nhựa; năm 2017, Anh cũng đã đƣa ra lệnh cấm sử dụng hạt vi nhựa trong kem đánh răng và chất tẩy rửa. Tại Đài Loan, từ 2018, không đƣợc sản xuất, phân phối các mặt hàng mỹ phẩm và hóa mỹ phẩm chăm sóc cá nhân có chứa các hạt vi nhựa. Tại Ý cấm bán các sản phẩm mỹ phẩm chứa hạt vi nhựa từ ngày 01/01/2020. Ngày 18/1/2019, Cơ quan Quản lý hóa chất Liên minh Châu Âu (ECHA) cũng đã đề xuất cấm các hãng sản xuất bổ sung các hạt vi nhựa vào các sản phẩm nhƣ mỹ phẩm, chất tẩy và phân bón nơng nghiệp từ năm 2020. Hiện nay, Chƣơng trình Mơi trƣờng Liên hợp quốc (UNEP) vẫn đang tiếp tục nỗ lực kêu gọi các quốc gia cấm sử dụng vi hạt nhựa trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân và mỹ phẩm [5].
Theo Tổ chức Môi trƣờng Liên hiệp quốc (UNEP), năm 2012, các nƣớc thuộc Liên minh Châu Âu EU đã sử dụng hơn 4300 tấn hạt vi nhựa; một năm sau đó, con số đã lên hơn 299 triệu tấn [97]. Từ sản lƣợng 1,7 triệu tấn/năm của năm 1950, đã tăng lên gần 400 triệu tấn vào năm 2019 cùng tổng sản lƣợng nhựa toàn cầu lũy kế tới nay đã hơn 5 tỷ tấn. Tới năm 2050, sản lƣợng tồn cầu có thể đạt 1,2 tỷ tấn nhựa/năm, sẽ dẫn tới tổng khối lƣợng nhựa hiện diện trên hành tinh lúc đó tích tụ gần 40 tỷ tấn [3].
Một nghiên cứu đã chỉ ra rằng có hơn 5 nghìn tỉ những mảnh nhựa nhỏ trên khắp các đại dƣơng, và 90% trong số đó có chiều dài nhỏ hơn ¼ inch (6,35 mm) đƣợc gọi là những hạt vi nhựa, thậm chí có cả nano nhựa, những hạt nhỏ li ti này đƣợc cho là một sự đe dọa ghê gớm nhất, vì chúng thƣờng bị những loài phiêu sinh vật và những sinh vật nhỏ tƣởng nhầm là ―đồ ăn‖ và từ đó theo chuỗi thức ăn vào những con cá, con chim lớn hơn hoặc vào cơ thể những sinh vật khác, trong đó có con ngƣời. Các mẫu nƣớc lấy ở Pháp và Đức cho thấy cứ một cốc nƣớc 500 ml chứa tới 1,9 sợi vi nhựa. Ở Mỹ có tới 95% mẫu nƣớc uống nhiễm vi nhựa [98].
1.2.2. Thực trạng ô nhiễm vi nhựa ở Việt Nam
Trong khi có rất nhiều các nghiên cứu về vi nhựa trong ống tiêu hóa của cá đƣợc thực hiện ở nhiều nƣớc Châu Âu và Châu Mỹ, các nghiên cứu về vi nhựa ở môi trƣờng biển Việt Nam cũng nhƣ trong đƣờng tiêu hóa của thủy sinh vật vẫn cịn hiếm, mặc dù tình trạng rác thải nhựa ở biển Việt Nam đang rất nghiêm trọng. Việt Nam là nƣớc tiêu thụ nhựa đứng thứ ba ở Đông Nam Á, với hơn 1,8 triệu tấn rác thải nhựa thải ra mỗi năm và chỉ 27% trong số đó đƣợc tái chế [7]. Việc ô nhiễm rác thải nhựa trong môi trƣờng biển ở Việt Nam đang là vấn đề lớn, đe dọa đến các sinh vật biển, với khối lƣợng rác thải nhựa xả ra biển dao động trong khoảng 0,28 – 0,73 triệu tấn/năm, tƣơng đƣơng 6% tổng lƣợng rác thải nhựa ra biển, đứng thứ 4 trên 20 quốc gia cao nhất [83] và lƣợng đồ nhựa chiếm 92% tổng số rác thải đƣợc thu gom trên các bãi biển Việt Nam [41]. Chỉ số tiêu thụ nhựa trên đầu ngƣời tại Việt Nam tăng nhanh từ 3,8 kg/năm/ngƣời năm 1990, tăng lên 54 kg/năm/ngƣời vào năm 2018, trong đó 37,43% sản phẩm là bao bì và 29,26% là đồ gia dụng (Hiệp hội nhựa Việt Nam, 2019) [83]. Rác thải nhựa và túi nilon thải ra môi trƣờng đang tăng lên theo cấp số nhân. Chúng đang từng ngày, từng giờ tàn phá, hủy diệt môi trƣờng sống của con ngƣời và cả thế giới động vật, đặc biệt là sinh
vật biển. Điều đáng lo ngại là chỉ 5% rác thải nhựa đƣợc tái sử dụng, phần lớn cịn lại vẫn tồn tại trong mơi trƣờng [5].
Tại Việt Nam, một số nghiên cứu của các tác giả đã xác định sự phân bố và hàm lƣợng vi nhựa trong các mẫu trầm tích và mơi trƣờng nƣớc. Trên sơng Sài Gịn, mật độ vi nhựa dạng sợi tại mỗi điểm đƣợc dao động từ 172000 vi nhựa/m3
đến 519000 vi nhựa/m3 và mật độ vi nhựa dạng mảnh tại mỗi điểm đƣợc dao động từ 10 vi nhựa/m3
đến 223 vi nhựa/m3). Vi nhựa cũng đƣợc tìm thấy ở cả ba vùng biển Tiền Giang, Cần Giờ và Bà Rịa - Vũng Tàu với mật độ dao động từ 0,04 đến 0,82 vi nhựa/m3
nƣớc biển, thấp nhất ở vùng Cần Giờ và cao nhất ở vùng Tiền Giang. Đặc điểm chung của vi nhựa tại ba vùng biển này là dạng mảnh và sợi, kích thƣớc tập trung trong khoảng 0,25 – 0,5 mm và 1 – 2,8 mm, với màu sắc khá đa dạng [5].
Tại trầm tích bãi triều huyện Hậu Lộc, Thanh Hóa, hàm lƣợng hạt vi nhựa trong trầm tích dao động từ 0,002 – 0,0798 g/kg với giá trị trung bình 0.0229 ± 0.0089 g/kg, tƣơng ứng với 2532 - 6875 mảnh vi nhựa/kg trầm tích[5].
Ở Cửa sơng Ba Lạt (cửa sông Hồng), miền Bắc Việt Nam, phân bố của vi nhựa thay đổi khá lớn, với mật độ từ 70 đến 2830 vi nhựa trên một kg trầm tích bề mặt khơ. Vi nhựa có kích thƣớc 300 - 5000 μm chiếm hơn 88% tổng số lƣợng hạt. Sợi là hình dạng chủ đạo trong tất cả các mẫu, tiếp theo là dạng màng và hạt. Các vi nhựa phát hiện đƣợc chủ yếu có màu trong suốt, đỏ và xanh lam. Polyethylene (PE), polyamide (PA) và polypropylene (PP) là ba loại nhựa chính đƣợc tìm thấy trong trầm tích bề mặt vùng cửa sơng Ba Lạt [5].
Đến nay, bƣớc đầu đã có các nghiên cứu xác định, phân tích nguồn gốc phát sinh và sự tồn tại của vi nhựa trong môi trƣờng, chủ yếu đƣợc thực hiện với mơi trƣờng nƣớc và trầm tích. Tuy nhiên, chƣa có đánh giá tổng thể về nguồn phát sinh (từ các sản phẩm tẩy rửa, mỹ phẩm, hoạt động giặt là, dệt
may, giao thông...) và thực trạng vi nhựa trong môi trƣờng (đất, nƣớc, khơng khí) tại Việt Nam [5].