4. Nội dung nghiên cứu
3.1. Mật độ vi nhựa trong nước và trầm tích tại các cửa cống thải ven biển thành phố
phố Đà Nẵng
Nhiều nghiên cứu trước đã phân chia vi nhựa thành nhiều loại như: sợi, mảnh, form, film, hình cầu. Vi nhựa trong nghiên cứu này được nhận diện dưới 3 dạng là các sợi, mảnh và film trong tất cả mẫu nước và mẫu trầm tích (Hình 3.1).
Hình 3.1. Hình dạng vi nhựa trong trầm tích và nước tại các cửa cống (a) Dạng
film; (b) Dạng mảnh; (c-d) Dạng sợi.
Vi nhựa dạng sợi chiếm ưu thế vượt trội so với các hình dạng khác trong trầm tích ở tất cả tám cống thải và ở cả hai đợt thu mẫu (96% vào đợt 1.97% vào đợt 2). Dạng mảnh cũng xuất hiện nhưng với số lượng khơng lớn, chỉ chiếm 4% tổng vi nhựa thu hồi được trong trầm tích vào đợt 1 và 2% vào đợt 2. Ở lần thu mẫu đợt 1 dạng sợi cĩ mặt ở tất cả tám cống thải được lấy mẫu trong khi dạng mảnh chỉ xuất hiện chủ yếu ở vị trí lấy mẫu điểm D7. Dạng film khơng được tìm thấy trong đợt thu này (Hình 3.2). Trong đợt thu lần 2 khá tương đồng với đợt 1 khi sợi vẫn cĩ mặt hết ở tất cả các vị trí lấy mẫu và dạng mảnh cũng vẫn tập nhiều ở vị trí lấy mẫu điểm D7 nhưng lại cĩ sự xuất hiện của dạng film tuy nhiên số lượng khơng nhiều chỉ chiếm 1% trong tổng số lượng vi nhựa thu hồi được vào đợt 2. Hai dạng viên và xốp khơng được tìm thấy trong các vị trí lấy mẫu ở cả 2 đợt thu mẫu (Hình 3.2).
18
Đối với mẫu nước thải cũng tương tự như mẫu trầm tích dạng sợi vẫn là dạng chiếm ưu thế vượt trội trong cả hai đợt thu mẫu (95.5% vào đợt 1.95% vào đợt 2) so với dạng mảnh (4% vào đợt 1, 4.8% vào đợt 2) và film (0.5% vào đợt 1, 0.2% vào đợt 2). Tuy nhiên trong mẫu nước thải dạng mảnh lại cĩ đều ở các địa điểm, dạng film chủ yếu xuất hiện ở vị trí thu mẫu D5, D8 trong cả 2 đợt thu (Hình 3.2). Hai dạng viên và xốp cũng khơng được tìm thấy trong các vị trí lấy mẫu ở cả 2 đợt thu mẫu. Vi nhựa trong cống thải dạng sợi chiếm ưu thế được phát hiện nhiều trong các nghiên cứu. Ví dụ như nghiên cứu ở Thụy Sĩ họ phân tích ở 2 loại mẫu là nước thải đầu ra và nước thải đầu vào, kết quả dạng sợi đều chiếm ưu thế tương đương nhau lần lượt là 87.7% và 85.6% (Gündoğdu et al., 2018). Thêm một nghiên cứu khác tại Canada họ cũng cho ra kết quả trong mẫu nước thải và mẫu trầm tích dạng sợi chiếm ưu thế nhất trong các dạng họ nhận định được (Gies et al., 2018).
Hình 3.2. Phân bố mật độ hình dạng trong mẫu trầm tích và mẫu nước thải (a) Trầm tích
đợt 1, (b) Trầm tích đợt 2, (c) Nước thải đợt 1, (d) Nước thải đợt 2.
Đặc điểm thành phần số lượng hạt vi nhựa trong mẫu trầm tích và mẫu nước tại các cửa cống ven biển ở thành phố Đà Nẵng được thể hiện trong hình 3.2. Kết quả nghiên cứu cho thấy tổng số lượng hạt vi nhựa trong mẫu trầm tích của cả 2 đợt thu cĩ mật độ trung bình là 9.007±2.279 hạt vi nhựa/kg. Khối lượng hạt vi nhựa trong mẫu trầm tích cĩ sự phân bố khơng đồng đều giữa các vị trí lấy mẫu, tập trung cao tại các điểm D5, D6,
19
D7, D8 (Hình 3.2). Khu vực quận Thanh Khê và quận Liên Chiểu cĩ xu hướng tập trung hạt vi nhựa cao hơn so với khu vực quận Ngũ Hành Sơn và quận Sơn Trà.
Trong khi mẫu nước cho thấy ở cả 2 đợt thu cĩ mật độ trung bình 2.641±1.803 hạt vi nhựa/m3. Vượt trội nhất là D8 của cả 2 đợt thu đều cĩ mật độ lớn hơn 6.000 hạt vi nhựa/m3 trong khi những vị trí lấy mẫu khác cĩ mật độ nhỏ hơn 2.500 hạt vi nhựa/m3 dao động trong khoảng 750 – 2.500 hạt vi nhựa/m3 (Hình 3.2). Mật độ trong mẫu trầm tích và mẫu nước cĩ sự khác nhau rõ rệt. Trong khi mẫu trầm tích tập trung cao ở điểm D5, D6, D7, D8 nơi cĩ lượng nước thải lớn từ hoạt động du lịch, sản xuất cơng nghiệp và hoạt động dân sinh cĩ thể là nguyên nhân khiến vi nhựa cao hơn các vị trí khác, thì mẫu nước lại chỉ cao ở D8 cĩ thể giải thích rằng mẫu trầm tích cĩ sự lắng động dần dần theo thời gian nêu sẽ tương đồng với nhau, cịn mẫu nước được xả thải ra mơi trường liên tục tốc độ rửa trơi nhiều hơn so với mẫu trầm tích và vị trí lấy mẫu D8 là cửa cống xả thải cuối cùng (Hình 2.1) và thường xuyên cĩ nước thải chảy ra.
Trong mẫu trầm tích ghi nhận 631 hạt vi nhựa thu ở lần 1 với mật độ trung bình 7.887±1.828 hạt vi nhựa/kg dao động từ 5.600 – 10.000 hạt vi nhựa/kg. Ở đợt 2 ghi nhận 709 hạt vi nhựa với mật độ trung bình 10.128±2.731 hạt vi nhựa/kg dao động từ 6.000 – 13.700 hạt vi nhựa/kg. Như vậy cĩ thể thấy số lượng hạt vi nhựa và mật độ trung bình ở đợt 2 cao hơn đợt 1 vì tính chất của trầm tích cĩ sự lắng động dần dần theo thời gian. Trong mẫu nước khác với mẫu trầm tích mật độ trung bình cả 2 đợt thu lại tương đương với nhau khơng cĩ sự khác biệt rõ rệt so với trầm tích, ở đợt 1 mật độ trung bình 2.725±1.672 hạt vi nhựa/m3 dao động từ 750 – 6.320 hạt vi nhựa/m3; đợt 2 cĩ mật độ trung bình là 2.557±1.935 hạt vi nhựa/m3 dao động từ 1.000 – 6.780 hạt vi nhựa/m3. Nhìn chung mật độ vi nhựa trong mẫu trầm tích ở các cửa cống thải ven biển thành phố Đà Nẵng thấp hơn so với thế giới như ở Đan Mạch, Ireland, Trung Quốc và Thụy Điển (Bảng 3.1). Đối với mẫu nước cũng tương tự như mẫu trầm tích mật độ vi nhựa ở các cống thải ven biển thành phố Đà Nẵng hầu như vẫn thấp hơn so với thế giới như ở Hồng Kơng và Mỹ (Bảng 3.1).
Bảng 3.1. Mật độ vi nhựa trong trầm tích và nước ở các nước trên thế giới (Đ1 – Đợt 1;
Đ2 – Đợt 2).
Quốc gia Loại mẫu
Kích thước vi nhựa
Mật độ vi nhựa
(Số hạt/kg; Số hạt/m3)
Tài liệu tham khảo Việt Nam, Đà Nẵng Trầm tích 300 μm – 5000 μm Đ1: 5.600 –
20
Đ2: 6.000 – 13.700
Nước Đ1: 750 – 6.320;
Đ2: 1.000 – 6.780
Đan Mạch Trầm tích 10 μm – 5 mm 1.000 – 24.000 Lassen et al., 2015
Ireland Trầm tích 250 μm - 4
mm 4.195 – 15.385
Madan et al ., 2017
Trung Quốc Trầm tích 37 μm - 5 mm 1.565 – 56.386 Li et al., 2018
Hồng Kơng Nước 1 – 5 mm 7.100 – 12.800 Cao et al., 2020
Mỹ Nước 125 – 335 μm 3500 – 1.400.000 Mason et al., 2016
3.2. Màu s c của vi nhựa trong trầm tích và trong nước tại các cửa cống thải ven biển thành phố Đà Nẵng
Màu sắc của vi nhựa tại tám cửa cống ven biển thành phố Đà Nẵng được xác định bao gồm 8 nhĩm màu chính, đĩ là đỏ, vàng, cam, đen, xanh lam, xanh lục, tím, và trắng. Cĩ 1.340 vi nhựa được tìm thấy trong trầm tích và 2.382 vi nhựa trong nước thải với tám màu sắc được nhận diện bao gồm: màu xanh lam (37 % trong trầm tích – 33 % trong nước), màu trắng (24 % trong trầm tích – 29% trong nước), màu đen (12 % trong trầm tích – 10% trong nước), màu vàng (11 % trong trầm tích – 6% trong nước), màu đỏ (10 % trong trầm tích – 14 % trong nước), màu xanh lục (3 % trong trầm tích – 2 % trong nước), màu tím (1 % trong trầm tích – 4% trong nước), đối với màu cam cả hai mẫu đều giống nhau chiếm 2%. Vi nhựa màu xanh lam và màu trắng được tìm thấy nhiều nhất trong cả hai mẫu trầm tích và nước thải. Thấp nhất ở ba màu tím, cam và xanh lục (Hình 3.3).
21
Hình 3.3. Tỷ lệ phần trăm màu sắc ở hai lần thu (a) mẫu nước thải, (b) mẫu trầm tích
So sánh về mặt thời gian đối với mẫu trầm tích nhìn thấy được sự khác biệt giữa 2 đợt thu. Tuy nhiên trong mẫu nước chúng cĩ sự tương đồng với nhau khơng thấy được sự khác biệt nhiều được thể hiện ở hình 3.4.
22
Hình 3.4. Phân bố màu sắc vi nhựa theo thời gian (a) Mẫu trầm tích, (b) Mẫu nước thải
Dựa vào Hình 3.4 ta cĩ thể nhìn thấy được sự khác biệt trong mẫu trầm tích với sợi đỏ vượt trội ở đợt 1 hơn đợt 2 (Đợt 1: 15%; Đợt 2: 7%). Chiếm ưu thế nhất là màu xanh lam ở cả 2 đợt thu (Đợt 1: 38 %; Đợt 2: 36%), xếp thứ 2 là màu trắng (Đợt 1: 19 %; Đợt 2: 30 %). Cả 2 đợt thu đều cĩ số lượng màu tím (Đợt 1: 1%; Đợt 2: 2%), cam ở cả 2 lần đều chiếm 2 %, xanh lục (Đợt 1: 1%; Đợt 2: 1%) ở mức độ thấp. Ở mẫu nước lại cĩ sự tương đồng với nhau nhiều hơn nhưng màu xanh lam và màu trắng vẫn là 2 màu chủ đạo lần lượt là (Đợt 1: 34%, Đợt 2: 32%); (Đợt 1: 30%, Đợt 2: 28%). ếp thứ 3 là màu đỏ (Đợt 1: 14%, Đợt 2: 13%), các màu tím, xanh lục (Cả 2 lần đều chiếm 4% và 2%) , cam (Đợt 1: 1%, Đợt 2: 3%), cũng là những màu cĩ tỷ lệ rất thấp. Theo một nghiên cứu ở Cảng Victoria, Hồng Kơng họ cũng ghi nhận màu xanh lam (36.4%) là màu chủ đạo trong tất cả các tháng (Từ tháng 12 năm 2016 đến tháng 9 năm 2017) họ lấy mẫu và ở những màu khác cũng chiếm tỷ lệ rất ít (Mak et al., 2020). Cũng theo một nghiên cứu tại Hồng Kơng họ nghiên cứu về sự biến đổi trong một ngày tại một nhà máy kết quả màu sắc chủ đạo của nghiên cứu này cũng là màu xanh lam ( chiếm 25 %) và màu trắng (36.8%) và họ giải thích rằng nhìn chung, khơng cĩ sự thay đổi màu sắc rõ ràng nào được quan sát theo thời gian trong nghiên cứu này, ngoại trừ vi nhựa trắng, cĩ xu hướng ngày càng tăng (Zheng et al., 2019). Vi nhựa trắng cĩ thể cĩ nguồn gốc từ các sản phẩm đĩng gĩi như chai nhựa, túi và cốc (Zhang et al., 2018).
23
3.3. Kích thước của vi nhựa trong trầm tích và trong nước tại các cửa cống thải ven biển thành phố Đà Nẵng biển thành phố Đà Nẵng
3.3.1. Kích thước trung bình của vi nhựa dạng sợi
Vi nhựa dạng sợi ở các cửa cống thải ven biển thành phố Đà Nẵng trong mẫu trầm tích và mẫu nước cĩ chiều dài trung bình lần lượt là 937±716μm; 913±644μm. Dựa vào biểu đồ kích thước tích lũy dạng sợi (Hình 3.7) cả hai mẫu trong trầm tích và nước cĩ sự tương đồng nhau đều chiếm đến 80% sợi nhỏ hơn kích thước 1.250μm. Cụ thể, mẫu trầm tích cĩ 80% sợi < 1.250μm và mẫu nước < 1.210μm. Và ở mẫu trầm tích kích thước trung bình cao nhất ở những điểm D4 (1.048±1.006μm), D7 (1.012±796μm) và D8 (1.004±797 μm), thấp nhất ở điểm D1 (762±379μm) và D8 (773±564μm). Cịn ở mẫu nước kích thước trung bình cao nhất ở những điểm D1, D4, D8 lần lượt là 1.022±604μm; 1.083±712μm; 1.116±740μm. Theo biểu đồ ta thấy mẫu trầm tích và mẫu nước hồn tồn trái ngược nhau ở điểm D1 và D8 trong khi ở 2 điểm này mẫu trầm tích cĩ kích thước trung bình thấp nhất thì mẫu nước lại cĩ kích thước trung bình cao ở 2 điểm này. Kích thước trung bình dạng sợi ở mẫu trầm tích ở 2 điểm này cĩ kích thước ngắn hơn so với các vị trí khác cịn ở mẫu nước lại cĩ kích thước dài hơn ở những vị trí khác.
Hình 3.5. Biểu đồ kích thước trung bình vi nhựa dạng sợi trong 2 đợt thu của mẫu trầm
tích
Dựa vào hình 3.5 cĩ thể thấy kích thước trung bình của sợi trong mẫu trầm tích cĩ sự tương đồng với nhau giữa hai đợt thu lần lượt là đợt 1: 947± 714 μm; đợt 2: 928± 718 μm. Hầu như ở tất cả các điểm ở 2 đợt thu đều cĩ kích thước trong khoảng 500 – 2.500 μm, tuy nhiên cũng cĩ sự khác nhau ở vị trí D2 khi thu đợt 1 kích thước sợi vi nhựa đồng
24
đều < 2.500 μm, cịn khi thu đợt 2 kích thước sợi vi nhựa lại tăng đột biến khi cĩ sự xuất hiện kích thước > 3.000 μm và nhận diện thêm sợi cĩ kích thước 5.000 μm. Nhìn chung kích thước dạng sợi giữa 2 đợt thu cũng khơng cĩ sự khác biệt (Hình 3.5).
Hình 3.6. Biểu đồ kích thước trung bình vi nhựa dạng sợi trong 2 đợt thu của mẫu nước
Đối với mẫu nước lại cĩ sự khác nhau rõ rệt giữa 2 đợt thu. Kích thước trung bình dang sợi thu đợt 1 (1.026± 682 μm) cao hơn so với thu đợt 2 (775± 665 μm). Kích thước dạng sợi mẫu nước dao động từ 300 – 5.000 μm, chiếm ưu thế nhất là kích thước trong khoảng 300 – 2.500 μm. Ở đợt thu 1 trong mẫu nước kích thước trung bình dạng sợi ở mỗi địa điểm tương đối đồng đều nhau. Nhưng đợt 2 lại cĩ sự khác biệt rõ rệt khi kích thước trung bình ở những vị trí D2 (668±536 μm), D7 (741±510 μm), D8 (553± 212 μm) và D3 (807±454 μm) thấp hơn so với D1 (1.020±625μm), D5 (1.222±845 μm) và D6 (1.026±665 μm) (Hình 3.6).
25
Hình 3.7. Biểu đồ kích thước tích lũy dạng sợi của vi nhựa (a) Trong mẫu nước
thải, (b) Trong mẫu trầm tích
3.3.2. Kích thước trung bình vi nhựa dạng mảnh
Vi nhựa dạng mảnh ở các tám địa điểm thu mẫu cống thải ven biển thành phố Đà Nẵng trong mẫu nước của 2 đợt thu lần lượt là 151.941±201.269μm, 70.263±38.259 μm. Theo biểu đồ hình 3.8 ta cĩ thể thấy kích thước dạnh mảnh trong mẫu nước tập trung vào khoảng từ 45.000 – 200.000 μm và kích thước vi nhựa dạng mảnh ở các vị trí khá đồng đều. Tuy nhiên, vẫn cĩ sự khác nhau ở những vị trí D3, D6 và D8 cĩ sự tang vọt của các mảnh cĩ kích thước trên 300.000μm. Dạng mảnh chủ yếu ở đợt 1 và khơng xuất hiện vào đợt 2 trừ vị trí D1 cĩ ở đợt 2 những lại khơng xuất hiện mảnh ở đợt 1.
Hình 3.8. Biểu đồ kích thước trung bình vi nhựa dạng mảnh trong 2 đợt thu của mẫu
26
Vi nhựa dạng mảnh ở các tám địa điểm thu mẫu cống thải ven biển thành phố Đà Nẵng trong mẫu trầm tích của 2 đợt thu khá tương đồng với nhau kích thước trung bình đợt 1 là 172.106±148.321 μm, đợt 2 là 175.217±140.579 μm. Trong mẫu trầm tích khơng cĩ sự xuất hiện của vi nhựa dạng mảnh ở vị trí thu mẫu D3 và D8. Vi nhựa dạng mảnh chủ yếu xuất hiện ở đợt 1 vào những vị trí D2, D4, D6 và D7. Ở đợt 2 kích thước vi nhựa trung bình tập trung nhiều vào D5 và D7 trong khoảng từ 45.000 – 600.000 μm.
Hình 3.9. Biểu đồ kích thước trung bình vi nhựa dạng mảnh trong 2 đợt thu của mẫu
27
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
Theo kết quả phân tích thu ở mẫu trầm tích thu được tổng số lượng vi nhựa 1.340 vi nhựa trong đĩ sợi chiếm ưu thế nhất (97%) sau đĩ là mảnh (2.5%) và film (0.5%). Đối với mẫu nước ghi nhận 2.382 vi nhựa trong đĩ sợi vẫn là dạng chiếm ưu thế nhất (95%) theo sau là mảnh (4%) và cuối cùng là film (1%). Mật độ trung bình phân bố vi nhựa trong nước và trầm tích tại tám cửa cống nghiên cứu cĩ sự khác nhau rõ rệt.
Màu sắc chủ đạo của cả hai mẫu đều là màu xanh lam (Trầm tích: 37% - Nước: 32%) và màu trắng (Trầm tích: 25% - Nước: 30%). Và sự phân bố của vi nhựa trong hai mẫu theo trật tự sau: Cam < 2 %, xanh lục < 2%, tím < 3%, vàng < 6%, đen < 9%, đỏ < 13%, trắng < 30%, xanh lam < 35%. Sự phân bố về màu khá là đồng nhất ở cả 2 mẫu.
Vi nhựa dạng sợi ở các cửa cống thải ven biển thành phố Đà Nẵng trong mẫu trầm tích và mẫu nước cĩ chiều dài trung bình lần lượt là 937±716 μm; 913±644 μm. Vi nhựa dạng mảnh trong mẫu nước của 2 đợt thu lần lượt là 151.941±201.269μm, 70.263±38.259 μm. Vi nhựa dạng mảnh trong mẫu trầm tích của 2 đợt thu khá tương đồng với nhau kích thước trung bình đợt 1 là 172.106±148.321 μm, đợt 2 là 175.217±140.579 μm.
KIẾN NGHỊ
Đề tài đã cho thấy các cổng thải ven bãi biển Đà Nẵng cĩ nguy cơ ơ nhiễm vi nhựa cao, cần cĩ sự quan tâm quản lý hơn nữa về rác thải nhựa trong chất thải và nước thải sinh hoạt, cơng nghiệp, khu dân cư để giảm thiểu sự phát thải nhựa nĩi chung và vi nhựa nĩi riêng ra mơi trường.
Theo nhiều nghiên cứu nguồn phát sinh ra rác thải vi nhựa ở các cửa cống xuất phát từ các nhà máy xử lý nước thải. Vì vậy, để giải quyết triệt để được vấn đề này cần phải phát triển được mơ hình xử lý vi nhựa trong các nhà máy xử lý nước thải và xem vi nhựa như là một chất gây nguy hiểm nghiêm trọng cho mơi trường.
Cần tiếp tục nghiên cứu về thành phần cấu tạo hĩa học của các vi nhựa ơ nhiễm trong mơi trường. Cần các cuộc điều tra về vi nhựa, việc truy nguồn gốc và giảm phát