3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Kết quả nghiên cứu
3.1.1. Số lượng vi nhựa
Có tổng cộng 2987 vi nhựa trên tổng số 240 mẫu cá thuộc 6 loài đƣợc phân tích, bao gồm: cá bống (có 2 loài: cá bống cát (Glossogobius aureus) và cá bống thệ (Oxyurichthys ophthalmonema)), cá cơm (Stolephorus
commersonnii), cá nục (Decapterus macrosoma), cá phèn(Upeneus
moluccensis) và cá trích (Sardinella gibbosa). Trong đó vi nhựa dạng sợi là
loại chủ yếu với số lƣợng 2225 sợi, chiếm 74,5% và còn lại là dạng mảnh chiếm 25,5%. Các dạng vi nhựa khác (bọt, màng phim, hạt) không đƣợc tìm thấy ở tất cả các mẫu phân tích trong nghiên cứu này.
Qua phân tích 240 mẫu cá và quan sát, chúng tôi phát hiện thấy cá thể có số lƣợng vi nhựa thấp nhất là 1 vi nhựa ở cá bống, cá thể này đƣợc thu tại Z1 (Đầm Thị Nại) và 1 vi nhựa ở cá cơm, thu mẫu tại Z2 (biển Đề Gi); đồng thời cá thể có số lƣợng vi nhựa cao nhất trong số các mẫu cá là cá trích thu tại Z1 với 49 vi nhựa đƣợc tìm thấy. Số lƣợng vi nhựa cao nhất và thấp nhất ở từng loài thể hiện cụ thể trong bảng sau:
Bảng 3.1. Số lƣợng vi nhựa thấp nhất và cao nhất quan sát đƣợc ở từng loài cá
TT Cá Số cá thể phân tích Số lƣợng vi nhựa thấp nhất Số lƣợng vi nhựa cao nhất 1 Cá bống 60 1 32 2 Cá cơm 80 1 37 3 Cá nục 60 2 35 4 Cá phèn 20 4 19 5 Cá trích 20 3 49
So với một số nghiên cứu trƣớc đây về vi nhựa trong đƣờng tiêu hóa của cá, trong nghiên cứu của Filipa Bessa và cộng sự (2018) về sự xuất hiện vi nhựa trong cá ở môi trƣờng cửa sông Mondego (Bồ Đào Nha), có tối đa 14
vi nhựa/cá thể đƣợc tìm thấy trong đƣờng tiêu hóa của cá [33], và theo nghiên cứu của Lusher A.L. (2013) về sự xuất hiện vi nhựa trong đƣờng tiêu hóa ở cá tầng mặt và cá tầng đáy tại eo biển Manche – Anh, số vi nhựa tìm thấy ở mỗi cá thể dao động từ 1 đến 15 [51], trong nghiên cứu của Kosuke Tanaka & Hideshige Takada (2016) về vi nhựa trong đƣờng tiêu hóa của cá cơm ở vùng Vịnh Tokyo (Nhật Bản) có tối đa 15 vi nhựa/cá thể [49], nhận thấy số lƣợng vi nhựa tối đa trên cá thể trong nghiên cứu của chúng tôi cao hơn rất nhiều. Bên cạnh đó, đối với kết quả của Olgaç Güven và cộng sự (2017) về vi nhựa trong đƣờng tiêu hóa của cá ở vùng lãnh hải Thổ Nhĩ Kỳ trên biển Địa Trung Hải, kết quả có từ 1 đến 35 vi nhựa/cá thể đƣợc phát hiện [63], và nghiên cứu vi nhựa trong đƣờng tiêu hóa ở một số loài cá ven sông (ba nhánh sông chính của Hồ Michigan, Hoa Kỳ) của McNeish R. E. (2018) có từ 8 đến 55 vi nhựa tìm thấy trên mỗi cá thể [58], những kết quả về sự dao động số lƣợng vi nhựa trên mỗi cá thể ở các nghiên cứu này tƣơng đồng với kết quả của chúng tôi.
Khi tiến hành thu mẫu, chúng tôi thực hiện thu mẫu hai lần trên mỗi điểm thu, cụ thể thu lần một vào tháng 12 năm 2020 là thời điểm mùa mƣa, và thu lần hai vào tháng 3 năm 2021 là thời điểm mùa khô ở Bình Định. Kết quả số lƣợng vi nhựa thống kê theo mỗi lần thu nhƣ sau:
Bảng 3.2. Số lƣợng vi nhựa theo từng thời điểm thu mẫu
Thời điểm thu mẫu Lần 1 - Tháng 12.2020 (mùa mƣa) Lần 2 - Tháng 3.2021 (mùa khô) Số lƣợng vi nhựa Sợi Mảnh Sợi Mảnh 1018 409 1207 353 Tỷ lệ 71,3% 28,7% 77,4% 22,6% Tổng cộng 1427 1560
Theo kết quả phân tích, nhìn chung cá nuốt phải vi nhựa vào mùa khô nhiều hơn so với mùa mƣa. Điều này hoàn toàn phù hợp với điều kiện tự
nhiên theo mùa tại tỉnh Bình Định. Vào mùa mƣa, nƣớc ở các sông suối đổ về biển nhiều, dòng chảy ở vùng ven bờ mạnh nên vi nhựa dễ bị khuếch tán, mật độ vi nhựa trong nƣớc không cao nên cá ít ăn phải. Trong mùa khô, với các dòng chảy yếu hơn, mật độ vi nhựa lơ lửng trong nƣớc biển cao nên cá dễ nuốt phải vi nhựa hơn. Bên cạnh đó, vào thời điểm thu mẫu tháng 12.2020, đây là khoảng thời gian có nhiệt độ trung bình tƣơng đối thấp và cƣờng độ ánh sáng yếu hơn so với thời điểm tháng 3.2021 tại tỉnh Bình Định, điều kiện tự nhiên này có thể làm giảm khả năng phân hủy của nhựa trong môi trƣờng nƣớc. Bên cạnh đó, vào mùa mƣa nƣớc lũ từ các con sông mang theo nguồn nhựa từ đất liền đổ về biển, sau thời gian vài tháng đến mùa khô, dƣới tác động của môi trƣờng biển, của các tác nhân sinh vật và phi sinh vật, trong đó nhiệt độ cao và cƣờng độ ánh sáng mạnh sẽ làm tăng khả năng chiếu xạ UV, đó là yếu tố quan trọng để phân hủy nhựa thành vi nhựa và lúc này vi nhựa trong môi trƣờng biển dồi dào hơn so với mùa mƣa [17].
Với kết quả nghiên cứu nhƣ trên, chúng tôi khẳng định rằng vi nhựa đã xâm nhập vào hệ sinh thái ven biển Bình Định, mức độ ô nhiễm vi nhựa trong ống tiêu hóa của cá rất cao và con ngƣời đã, đang và sẽ tiếp xúc với chúng. Đặc biệt trong nghiên cứu này chúng tôi chỉ đi sâu phân tích các loài cá nhỏ mà ngƣời dân sử dụng ―nguyên con‖ để chế biến thức ăn, làm các loại mắm, nƣớc mắm,… mà không loại bỏ ruột, do đó con ngƣời phơi nhiễm với vi nhựa là vấn đề rất đáng lo ngại.
3.1.2. Mật độ vi nhựa
Vi nhựa đƣợc tìm thấy trong ống tiêu hóa của tất cả các mẫu cá thu đƣợc từ các vùng biển ven bờ tỉnh Bình Định với mật độ trung bình là 12,45(±7,6) vi nhựa/cá thể.
Vào mùa mƣa (12.2020), với số lƣợng vi nhựa quan sát thấy trong ống tiêu hóa của cá ít hơn so với số lƣợng vi nhựa ở mùa khô (3.2021), từ đó cho
kết quả mật độ vi nhựa khảo sát đƣợc lần lƣợt là 11,9 (±6,9) vi nhựa/cá thể vào mùa mƣa và 13 (±8,1) vi nhựa/cá thể vào mùa khô.
Chúng tôi thực hiện thống kê số lƣợng và mật độ vi nhựa xuất hiện ở từng loài cá. Kết quả đƣợc trình bày cụ thể trong bảng sau:
Bảng 3.3. Mật độ vi nhựa xuất hiện theo từng loài
TT Cá Số vi nhựa / số cá thể Mật độ vi nhựa (vi nhựa/cá thể) 1 Cá bống 708/60 11,8 (± 7,5) 2 Cá cơm 1003/80 12,5 (± 6,8) 3 Cá nục 780/60 13 (± 8,5) 4 Cá phèn 264/20 13,2 (± 4,6) 5 Cá trích 232/20 11,6 (± 9,5) Tổng cộng 2987/240 12,45 (± 7,6)
Mật độ vi nhựa xuất hiện theo loài dao động từ 11,6 (±9,5) vi nhựa/cá thể đến 13,2 (±4,6) vi nhựa/cá thể, trong đó mật độ vi nhựa cao nhất ở cá phèn và thấp nhất ở cá trích. Tuy nhiên chúng tôi nhận thấy sự chênh lệch mật độ vi nhựa giữa các loài cá không đáng kể, và với kết quả này cho thấy sự phân bố tƣơng đồng của vi nhựa trong ống tiêu hóa của các loài cá nhỏ ven bờ tỉnh Bình Định.
Khi thực hiện thống kê số lƣợng và mật độ vi nhựa xuất hiện theo từng điểm thu mẫu, kết quả cũng cho thấy vi nhựa phân bố có sự tƣơng đồng nhất định. Tại các điểm thu Z1, Z2 và Z4, mật độ vi nhựa xuất hiện trong ống tiêu hóa của cá có sự chênh lệch rất nhỏ và tƣơng đối đồng đều, dao động từ 11,03 (±7,1) đến 11,45 (±5,7) vi nhựa/cá thể, riêng tại điểm thu Z3 có mật độ vi nhựa cao nhất là 15,9 (±8,9) vi nhựa/cá thể.
Bảng 3.4. Mật độ vi nhựa xuất hiện ở mỗi điểm thu mẫu
Mã điểm thu Số sợi/Số mảnh Mật độ vi nhựa (vi nhựa/cá thể) Z1 482/202 11,4 (± 7,1) Z2 512/175 11,45 (± 5,7) Z3 709/245 15,9 (± 8,9) Z4 522/140 11,03 (± 7,1) Tổng cộng 2225/762 12,45 (± 7,6)
Chúng tôi tiến hành so sánh kết quả mật độ vi nhựa trên mỗi cá thể của nghiên cứu này với kết quả của các nghiên cứu ở một số loài sinh vật thủy sinh trƣớc đây tại Việt Nam để xác định mức độ nhiễm vi nhựa của một số loài cá nhỏ vùng ven biển Bình Định. Cụ thể, nghiên cứu của Phƣơng Ngọc Nam và cộng sự (2019) trên loài vẹm xanh Châu Á (Perna viridis)thuộc vùng nƣớc lợ tỉnh Thanh Hóa với mật độ vi nhựa là 2,6 (±1,14) vi nhựa trên mỗi cá thể [60]; và nghiên cứu của Kiều Lê Thủy Chung và cộng sự (2021) ở các loài tôm và cá tự nhiên (Metapenaeus ensis - tôm đất, Metapenaeus brevicornis - tôm bạc, Cynoglossus punchticeps – cá lƣỡi trâu, Scianidae - cá lù đù,
Polynemus melanochir - cá phèn, Pseudapocryptes elongatus - cá kèo,
Clupeoides borneensis - cá cơm và Glossogobius sp. - cá bống cát,…) trên
sông Lòng Tàu thuộc hạ lƣu sông Sài Gòn – Đồng Nai cho kết quả mật độ vi nhựa thấp nhất là 1,33 sợi/cá thể và cao nhất là 9,33 sợi/cá thể [47], rõ ràng thấy đƣợc mật độ vi nhựa có trong đƣờng tiêu hóa của một số loài cá nhỏ ven bờ tỉnh Bình Định cao hơn rất nhiều.
So với nghiên cứu vi nhựa trong đƣờng tiêu hóa ở một số loài cá ven sông (ba nhánh sông chính của Hồ Michigan, Hoa Kỳ) của McNeish R. E. và cộng sự (2018) với kết quả dao động từ 10 (±2,3) đến 13 (±1,6) vi nhựa trên cá thể, và cao nhất là ở cá bống tròn (Neogobius melanostomus) với mật độ 19 vi nhựa trên cá thể [58], có thể thấy gần giống với mật độ vi nhựa ở cá trong nghiên cứu này.
Đối sánh với kết quả nghiên cứu trên thế giới, công trình của Filipa Bessa và cộng sự (2018) với kết quả trung bình 3,41 (±2,91) vi nhựa/cá thể[33]; nghiên cứu của Olgaç Güven và cộng sự (2017) về vi nhựa trong đƣờng tiêu hóa của cá ở vùng lãnh hải Thổ Nhĩ Kỳ trên biển Địa Trung Hải, với kết quả trung bình 2,36 vi nhựa/cá thể [63]; và trung bình 2,3 (±2,5) vi nhựa/cá thể là kết quả nghiên cứu của Kosuke Tanaka & Hideshige Takada (2016) về vi nhựa trong đƣờng tiêu hóa của cá cơm ở vùng Vịnh Tokyo - Nhật Bản [49]; cả ba kết quả trên đều thấp hơn khoảng 4 - 6 lần so với nghiên cứu này tại tỉnh Bình Định, Việt Nam.
Nhƣ vậy, với kết quả nghiên cứu đƣợc thể hiện trong Bảng 3.3 và Bảng 3.4, đã chứng minh rằng mật độ vi nhựa trong ống tiêu hóa của một số loài cá nhỏ ven bờ tỉnh Bình Định cao hơn so với các nghiên cứu trƣớc trong nƣớc cũng nhƣ một số nghiên cứu trên thế giới về vi nhựa tích lũy trong thủy sinh vật. Đây là nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam về vi nhựa trong đƣờng tiêu hóa của cá biển và cho kết quả đáng báo động.
3.1.3. Màu sắc vi nhựa
Sau khi phân tích và quan sát vi nhựa có trong ống tiêu hóa của cá, chúng tôi thống kê đƣợc vi nhựa có tất cả 10 màu sắc khác nhau, trong đó số lƣợng và tỷ lệ cụ thể nhƣ bảng sau:
Bảng 3.5. Số lƣợng và tỷ lệ phần trăm vi nhựa theo màu sắc
TT Màu sắc Số lƣợng Tỷ lệ phần trăm (%) 1 Vàng 1067 35,72 % 2 Trắng 987 33,04 % 3 Lam 410 13,73 % 4 Đen 162 5,42 % 5 Lục 134 4,49 % 6 Tím 83 2,78 % 7 Hồng 68 2,28 % 8 Nâu 58 1,94 % 9 Cam 14 0,47 % 10 Đỏ 4 0,13 %
Có tất cả 10 màu sắc khác nhau của vi nhựa đƣợc phát hiện khi phân tích các mẫu cá, bao gồm: lam, đen, nâu, lục, cam, hồng, tím, đỏ, trắng và vàng. Trong đó, vàng và trắng là hai màu phổ biến nhất với tỷ lệ gần ngang nhau (lần lƣợt là 35,72 % và 33,04 %), tiếp theo là màu lam (13,73%). Màu sắc vi nhựa dạng sợi phong phú hơn, trong khi vi nhựa dạng mảnh phát hiện chủ yếu có màu trắng và vàng. Tại ba điểm thu Z2, Z3 và Z4 vi nhựa đƣợc tìm thấy đều xuất hiện tất cả 10 màu sắc, riêng tại Z1 không có vi nhựa màu cam và đỏ.
Hình 3.1. Màu sắc vi nhựa phân bố tại 4 điểm thu mẫu
Khi đối chiếu kết quả nghiên cứu này về màu sắc của vi nhựa quan sát đƣợc với công bố của Trần Nguyễn Quỳnh Anh và cộng sự (2018) về vi nhựa trong trầm tích tại biển Đà Nẵng - Việt Nam [7], chúng tôi nhận thấy có sự tƣơng đồng với nhau. Đồng thời, tƣơng tự với kết quả về màu sắc chiếm tỷ lệ cao nhất đƣợc tìm thấy bởi Boerger C. M. và cộng sự (2010) khi khảo sát một số loài cá ăn phải vi nhựa ở Bắc Thái Bình Dƣơng [20]. Tuy nhiên có sự khác biệt với kết quả của Lusher A.L. (2013) khi phát hiện vi nhựa có màu đen là
0 200 400 600 800 1000 1200 Z1 Z2 Z3 Z4
Lam Đen Nâu Lục Cam Hồng Tím Đỏ Trắng Vàng
S
ố lƣợng
v
màu phổ biến nhất (45,4%) trong đƣờng tiêu hóa của cá ở biển Manche – Anh[51].
Hình 3.2. Vi nhựa quan sát đƣợc trong ống tiêu hóa của một số loài cá có kích thƣớc nhỏ tại Bình Định
Về màu sắc vi nhựa quan sát đƣợc và thống kê theo hai lần thu mẫu riêng lẻ, màu sắc vi nhựa đều có sự xuất hiện với tỷ lệ gần nhƣ nhau, trong đó màu vàng và trắng là hai màu xuất hiện chủ yếu, tiếp đến là màu lam và các
màu sắc còn lại có tỷ lệ thấp hơn, đƣợc thể hiện trong Hình 3.3 và Hình 3.4. Riêng ở lần thu mẫu thứ hai, không thấy có sự xuất hiện vi nhựa màu đỏ, và ở lần thu mẫu tháng 12.2020, vi nhựa màu đỏ cũng chỉ quan sát thấy 4 sợi với tỷ lệ 0,3%.
Hình 3.3. Màu sắc vi nhựa ở cá thu vào tháng 12 năm 2020 (mùa mƣa)
Hình 3.4. Màu sắc vi nhựa ở cá thu vào tháng 3 năm 2021 (mùa khô)
Nhƣ vậy, các kết quả trên cho thấy sự phong phú về màu sắc vi nhựa trong ống tiêu hóa của các loài cá nhỏ tại bốn điểm thu mẫu khác nhau ở Bình Định cũng nhƣ hai thời gian thu mẫu khác nhau là mùa mƣa và mùa khô. Với các số liệu thu đƣợc trong nghiên cứu này, bƣớc đầu chúng tôi khẳng định đƣợc sự tƣơng đồng về màu sắc vi nhựa trong ống tiêu hóa của một số loài cá nhỏ ở các điểm thu và các thời điểm thu mẫu.
3.1.4. Kích thước vi nhựa
Bảng 3.6. Chiều dài và diện tích trung bình của vi nhựa ở mỗi điểm thu mẫu
Mã điểm thu Chiều dài trung bình sợi vi nhựa (µm) Diện tích trung bình mảnh vi nhựa (μm2 ) Z1 1511,2 (± 1070,6) 181594,4 (± 139544,5) Z2 1534,8 (± 1027,7) 270805,6 (± 317740,5) Z3 1666,9 (± 968,8) 220707,6 (± 261398,7) Z4 1814,4 (± 1227,6) 224678,4 (± 163422,1) Tổng cộng 1641,13 (± 1073,2) 222574,01 (± 236797,9) 15,00% 6,30% 1,90% 3,90% 0,30% 2,70% 2,50% 0,30% 31,80% 35,30%
Lam Đen Nâu Lục Cam
Hồng Tím Đỏ Trắng Vàng 12,50% 4,60% 2% 5% 0,60% 1,90% 3% 0% 34,20% 36%
Lam Đen Nâu Lục Cam
Số sợi vi nhựa quan sát thấy là 2225 sợi trên tổng số 2987 vi nhựa đƣợc phát hiện. Kích thƣớc sợi phổ biến nhất nằm trong khoảng từ 300 – 2100 µm (với số lƣợng 1660 sợi, chiếm 74,6% tổng số sợi quan sát thấy), trong đó tỷ lệ số sợi cao nhất ở độ dài 800 – 900 µm (120 sợi, chiếm 5,4% tổng số sợi vi nhựa). Kích thƣớc này tƣơng đồng với nghiên cứu của Kosuke Tanaka & Hideshige Takada (2016) về vi nhựa trong đƣờng tiêu hóa của cá cơm (Engraulis
japonicus) ở vùng Vịnh Tokyo - Nhật Bản [49].
Chiều dài trung bình của vi nhựa quan sát thấy là 1641,13 (±1073,2) µm, tƣơng đƣơng 1,64 (±1,07) mm, kết quả này nhỏ hơn so với kết quả của Diogo Neves và cộng sự (2015) với trung bình chiều dài vi nhựa là 2,11 (±1,67) mm
[28]. Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu của chúng tôi khá tƣơng đồng với kết quả của Lusher A.L. (2013) với kích thƣớc vi nhựa phổ biến nhất từ 1 – 2 mm [51]; đồng thời kích thƣớc trung bình của vi nhựa chúng tôi thống kê đƣợc có thể dài hơn so với nghiên cứu của Kosuke Tanaka (2016) với hơn 80% vi nhựa có chiều dài <1 mm [49]. Chiều dài trung bình của vi nhựa dạng sợi tại các điểm thu Z1, Z2, Z3 xấp xỉ nhau và có sự chênh lệch không đáng kể, riêng tại Z4 có chiều dài sợi trung bình cao nhất là 1814,4 (±1227,6) µm (tƣơng đƣơng 1,81 (±1,22) mm), tất cả đƣợc thể hiện lần lƣợt trong bảng 3.6. Trong nghiên cứu này, chúng tôi thực hiện quan sát và tính toán đối với các vi nhựa có chiều dài tối thiếu là 300 µm và tối đa là 5000 µm.
Hình 3.5. Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng sợi theo kích thƣớc (tổng cộng)
Hình 3.6. Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng mảnh theo kích thƣớc (tổng cộng)
Trong khi đó, tổng số mảnh vi nhựa quan sát thấy là 762 vi nhựa. Diện tích trung bình của vi nhựa dạng mảnh trong nghiên cứu này là 222574,01 (±236797,9) µm2, trong đó trung bình diện tích mảnh vi nhựa quan sát đƣợc ở Z3 và Z4 gần bằng nhau (Bảng 3.6), và trung bình diện tích mảnh ở Z2 là cao nhất với 270805,6 (±317740,5) µm2. Diện tích mảnh phổ biến nhất trong
110 105 83 76 114 120 107