Tổng quan nghiên cứu

Ô nhiễm vi nhựa đang trở thành một trong những vấn đề môi trường nghiêm trọng toàn cầu, với sản lượng nhựa toàn cầu đạt khoảng 380 triệu tấn/năm vào năm 2018, trong đó chỉ có 9% được tái chế, còn lại phần lớn bị thải ra môi trường. Việt Nam là một trong những quốc gia có mức độ ô nhiễm nhựa biển cao nhất Đông Nam Á, với khoảng 1,8 triệu tấn rác thải nhựa đổ ra biển mỗi năm, trong đó chỉ 27% được tái chế. Đầm Thị Nại, tỉnh Bình Định, với hệ sinh thái đầm kín và đa dạng sinh vật thủy sinh, đang chịu ảnh hưởng nặng nề từ ô nhiễm rác thải nhựa, đặc biệt là vi nhựa. Hai loài động vật thân mềm có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao là hàu cửa sông (Crassostrea rivularis) và ngao dầu (Meretrix meretrix) được người dân khai thác nhiều, đồng thời cũng là đối tượng dễ bị tích tụ vi nhựa do tập tính ăn lọc và sống vùi mình trong đáy. Nghiên cứu nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm vi nhựa ở hai loài này tại đầm Thị Nại trong hai mùa mưa và khô, từ tháng 10/2021 đến tháng 6/2022, nhằm cung cấp dữ liệu khoa học làm cơ sở cho các chính sách quản lý và giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường sinh thái. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nhận diện nguồn gốc ô nhiễm, mức độ tích tụ vi nhựa và ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn thủy sản tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về ô nhiễm vi nhựa trong môi trường nước và sinh vật thủy sinh, bao gồm:

  • Lý thuyết về nguồn gốc và phân loại vi nhựa: Vi nhựa được chia thành vi nhựa sơ cấp (được sản xuất với kích thước nhỏ phục vụ công nghiệp, mỹ phẩm) và vi nhựa thứ cấp (phân mảnh từ các sản phẩm nhựa lớn do tác động vật lý, hóa học, sinh học). Vi nhựa có kích thước từ 1 µm đến 5 mm, tồn tại lâu dài và dễ dàng di chuyển trong môi trường nước.

  • Mô hình tích tụ vi nhựa trong sinh vật thủy sinh: Vi nhựa có thể tích tụ trong cơ thể các loài thủy sinh qua quá trình ăn lọc hoặc sống vùi trong trầm tích, ảnh hưởng đến sức khỏe sinh vật và có thể truyền vào chuỗi thức ăn con người.

  • Khái niệm về ảnh hưởng sinh học của vi nhựa: Vi nhựa không chỉ gây tổn thương vật lý mà còn có thể mang theo các chất độc hại như kim loại nặng, chất phụ gia nhựa và các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy, gây tác động tiêu cực đến sinh vật và sức khỏe con người.

Các khái niệm chính bao gồm: vi nhựa dạng sợi và dạng mảnh, mật độ vi nhựa tích tụ, kích thước và màu sắc vi nhựa, tập tính sinh học của hàu cửa sông và ngao dầu.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Mẫu hàu cửa sông và ngao dầu được thu từ hai điểm tại đầm Thị Nại (Cồn Chim và xã Phước Thuận) vào hai mùa mưa (tháng 10/2021) và khô (tháng 5/2022), mỗi lần thu 30 cá thể/loài.

  • Phương pháp thu mẫu: Mẫu được thu trực tiếp từ ngư dân, bảo quản lạnh và chuyển về phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học, Đại học Quy Nhơn.

  • Phương pháp xử lý và phân tích mẫu: Cơ thể bên trong vỏ được tách riêng, xử lý bằng dung dịch KOH 10% ở 60°C trong 24 giờ để phân hủy mô mềm, sau đó lọc qua rây 1 mm và 250 µm, thu hồi vi nhựa trên giấy lọc GF/A 1,6 µm. Quan sát vi nhựa dưới kính hiển vi soi nổi Leica S9i, ghi nhận hình dạng (sợi, mảnh), kích thước (300-5000 µm), màu sắc và số lượng.

  • Phương pháp phân tích số liệu: Số lượng vi nhựa được tính theo số vi nhựa/cá thể, số vi nhựa/g khối lượng sống và số vi nhựa/g khối lượng thân. Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2013 để tính toán trung bình, độ lệch chuẩn và phân tích phương sai một yếu tố (ANOVA) để so sánh sự khác biệt giữa các nhóm.

  • Kiểm soát nhiễm vi nhựa ngoại lai: Thực hiện nghiêm ngặt các biện pháp phòng ngừa nhiễm vi nhựa từ môi trường xung quanh trong quá trình xử lý và quan sát mẫu, bao gồm sử dụng dụng cụ thủy tinh/kim loại, làm sạch bằng cồn 70%, mặc áo cotton, đeo găng tay, và sử dụng mẫu đối chứng.

  • Timeline nghiên cứu: Thu mẫu và phân tích trong khoảng 9 tháng từ tháng 10/2021 đến tháng 6/2022.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hình dạng vi nhựa tích tụ: Hai dạng vi nhựa chính được phát hiện trong hàu cửa sông và ngao dầu là dạng sợi và dạng mảnh. Tỷ lệ vi nhựa dạng sợi chiếm ưu thế với 71,74%, vượt trội so với dạng mảnh (28,26%). Tỷ lệ này ổn định qua hai mùa và giữa hai loài.

  2. Mật độ vi nhựa dạng sợi theo mùa và loài:

    • Ở hàu cửa sông, số sợi vi nhựa tính trên gam khối lượng cả vỏ và khối lượng thân cao hơn đáng kể trong mùa mưa (0,30 sợi/g cả vỏ; 3,03 sợi/g thân) so với mùa khô (0,17 sợi/g cả vỏ; 1,21 sợi/g thân) (p<0,05).
    • Ở ngao dầu, ngược lại, mật độ sợi vi nhựa trên gam khối lượng cả vỏ và thân cao hơn trong mùa khô (1,41 sợi/g cả vỏ; 5,16 sợi/g thân) so với mùa mưa (0,91 sợi/g cả vỏ; 2,70 sợi/g thân) (p<0,05).
    • Số lượng sợi vi nhựa/cá thể không khác biệt theo mùa ở cả hai loài.

  3. Mật độ vi nhựa dạng mảnh theo mùa và loài:

    • Hàu cửa sông có mật độ mảnh vi nhựa/cá thể và trên gam khối lượng cao hơn trong mùa mưa (10,70 mảnh/cá thể; 0,18 mảnh/g cả vỏ; 2,03 mảnh/g thân) so với mùa khô (4,13 mảnh/cá thể; 0,04 mảnh/g cả vỏ; 0,33 mảnh/g thân) (p<0,05).
    • Ở ngao dầu, số mảnh vi nhựa/cá thể không khác biệt giữa hai mùa, nhưng mật độ mảnh vi nhựa trên gam khối lượng cả vỏ và thân cao hơn trong mùa khô (0,51 mảnh/g cả vỏ; 1,81 mảnh/g thân) so với mùa mưa (0,29 mảnh/g cả vỏ; 0,86 mảnh/g thân) (p<0,05).

  4. Tổng số vi nhựa tích tụ:

    • Hàu cửa sông tích tụ tổng số vi nhựa cao hơn trong mùa mưa (28,90 vi nhựa/cá thể; 0,48 vi nhựa/g cả vỏ; 5,06 vi nhựa/g thân) so với mùa khô (19,63 vi nhựa/cá thể; 0,22 vi nhựa/g cả vỏ; 1,54 vi nhựa/g thân) (p<0,05).
    • Ngược lại, ngao dầu có tổng số vi nhựa trên gam khối lượng cao hơn trong mùa khô (1,92 vi nhựa/g cả vỏ; 6,97 vi nhựa/g thân) so với mùa mưa (1,20 vi nhựa/g cả vỏ; 3,56 vi nhựa/g thân) (p<0,05), trong khi tổng số vi nhựa/cá thể không khác biệt.

  5. So sánh giữa hai loài trong cùng mùa:

    • Mật độ vi nhựa dạng sợi trên gam khối lượng cả vỏ và thân của ngao dầu cao hơn đáng kể so với hàu cửa sông trong cả hai mùa (p<0,05), mặc dù khối lượng ngao dầu thấp hơn hàu cửa sông.
    • Sự khác biệt này có thể liên quan đến tập tính sống và ăn uống khác nhau giữa hai loài.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy vi nhựa dạng sợi chiếm ưu thế trong cả hai loài, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về vi nhựa trong môi trường nước và sinh vật thủy sinh. Sự khác biệt về mật độ vi nhựa giữa hai mùa có thể được giải thích bởi điều kiện thủy văn và tập tính sinh học của từng loài. Mùa mưa với lượng nước đổ về lớn, dòng chảy mạnh làm khuấy động trầm tích, tăng lượng vi nhựa lơ lửng trong nước, dẫn đến hàu cửa sông (loài ăn lọc bám trên giá thể) tích tụ nhiều vi nhựa hơn. Ngược lại, ngao dầu sống vùi mình trong đáy, mùa khô với trầm tích ổn định hơn làm tăng khả năng tích tụ vi nhựa dạng mảnh và sợi trong môi trường đáy, dẫn đến mật độ vi nhựa cao hơn trong cơ thể ngao.

So sánh với các nghiên cứu tại Việt Nam và quốc tế, mật độ vi nhựa tích tụ ở hàu cửa sông và ngao dầu tại đầm Thị Nại tương đối cao, phản ánh mức độ ô nhiễm vi nhựa đáng báo động tại khu vực này. Việc không tìm thấy mối tương quan rõ ràng giữa khối lượng cá thể và mật độ vi nhựa cho thấy kích thước cá thể không phải là yếu tố quyết định chính, mà tập tính sinh học và điều kiện môi trường đóng vai trò quan trọng hơn.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột so sánh mật độ vi nhựa dạng sợi và mảnh theo mùa và theo loài, cũng như bảng tổng hợp số liệu trung bình và độ lệch chuẩn để minh họa sự khác biệt có ý nghĩa thống kê.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường quản lý và giảm thiểu rác thải nhựa tại nguồn: Các cơ quan quản lý địa phương cần triển khai các chương trình thu gom, xử lý rác thải nhựa hiệu quả, đặc biệt tại các khu dân cư quanh đầm Thị Nại, nhằm giảm lượng rác thải nhựa đổ trực tiếp ra môi trường nước. Mục tiêu giảm 30% lượng rác thải nhựa trong vòng 3 năm.

  2. Xây dựng hệ thống xử lý nước thải và chất thải công nghiệp, sinh hoạt: Đầu tư nâng cấp hệ thống xử lý nước thải để loại bỏ vi nhựa trước khi thải ra môi trường, giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa trong đầm. Thực hiện trong vòng 2 năm với sự phối hợp của các doanh nghiệp và chính quyền địa phương.

  3. Nâng cao nhận thức cộng đồng và đào tạo kỹ năng quản lý rác thải: Tổ chức các chiến dịch truyền thông, giáo dục về tác hại của vi nhựa và cách giảm thiểu sử dụng nhựa dùng một lần, hướng tới thay đổi hành vi người dân và ngư dân. Mục tiêu tiếp cận 80% dân cư quanh đầm trong 1 năm.

  4. Khuyến khích nghiên cứu và giám sát liên tục ô nhiễm vi nhựa: Thiết lập mạng lưới giám sát ô nhiễm vi nhựa định kỳ tại đầm Thị Nại và các vùng ven biển khác, cung cấp dữ liệu khoa học hỗ trợ chính sách quản lý môi trường. Thực hiện giám sát hàng năm với sự tham gia của các viện nghiên cứu và trường đại học.

  5. Phát triển các giải pháp kỹ thuật xử lý vi nhựa trong nuôi trồng thủy sản: Nghiên cứu và áp dụng các công nghệ lọc, xử lý nước nuôi trồng thủy sản để giảm thiểu vi nhựa tích tụ trong sinh vật, bảo vệ chất lượng sản phẩm và sức khỏe người tiêu dùng. Thử nghiệm và áp dụng trong vòng 3 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý môi trường và chính quyền địa phương: Luận văn cung cấp dữ liệu khoa học về mức độ ô nhiễm vi nhựa tại đầm Thị Nại, giúp xây dựng chính sách quản lý rác thải nhựa và bảo vệ môi trường nước hiệu quả.

  2. Ngành nuôi trồng và khai thác thủy sản: Thông tin về tích tụ vi nhựa trong hàu cửa sông và ngao dầu giúp người nuôi và khai thác hiểu rõ rủi ro ô nhiễm, từ đó áp dụng biện pháp giảm thiểu và nâng cao chất lượng sản phẩm.

  3. Các nhà nghiên cứu và học viên chuyên ngành sinh học môi trường, thủy sản: Luận văn cung cấp phương pháp nghiên cứu và dữ liệu thực nghiệm về ô nhiễm vi nhựa trong sinh vật thủy sinh, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức phi chính phủ hoạt động bảo vệ môi trường: Nghiên cứu giúp nâng cao nhận thức về tác hại của vi nhựa, thúc đẩy các hoạt động giảm thiểu rác thải nhựa và bảo vệ nguồn lợi thủy sản địa phương.

Câu hỏi thường gặp

  1. Vi nhựa là gì và tại sao nó nguy hiểm?
    Vi nhựa là các hạt nhựa có kích thước từ 1 µm đến 5 mm, có thể xâm nhập vào môi trường nước và sinh vật thủy sinh. Chúng nguy hiểm vì có thể tích tụ trong cơ thể sinh vật, mang theo các chất độc hại và ảnh hưởng đến sức khỏe con người qua chuỗi thức ăn.

  2. Tại sao hàu cửa sông và ngao dầu lại được chọn để nghiên cứu?
    Hai loài này có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao, được tiêu thụ phổ biến tại địa phương. Chúng có tập tính ăn lọc và sống vùi trong trầm tích, dễ tích tụ vi nhựa, do đó là chỉ số tốt để đánh giá ô nhiễm vi nhựa trong môi trường đầm Thị Nại.

  3. Mật độ vi nhựa tích tụ trong hai loài có sự khác biệt như thế nào?
    Vi nhựa dạng sợi chiếm ưu thế trong cả hai loài. Mật độ vi nhựa trong hàu cửa sông cao hơn trong mùa mưa, còn ngao dầu tích tụ nhiều vi nhựa hơn trong mùa khô, phản ánh sự khác biệt về tập tính sinh học và điều kiện môi trường.

  4. Việc tích tụ vi nhựa có ảnh hưởng gì đến sức khỏe con người?
    Vi nhựa có thể mang theo các chất độc hại như kim loại nặng và hóa chất phụ gia, khi con người tiêu thụ thủy sản nhiễm vi nhựa có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe như rối loạn nội tiết, tổn thương mô và các bệnh mãn tính.

  5. Làm thế nào để giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa tại đầm Thị Nại?
    Cần tăng cường quản lý rác thải nhựa tại nguồn, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, nâng cao nhận thức cộng đồng, giám sát ô nhiễm định kỳ và áp dụng công nghệ xử lý vi nhựa trong nuôi trồng thủy sản.

Kết luận

  • Vi nhựa dạng sợi chiếm ưu thế (71,74%) trong hàu cửa sông và ngao dầu tại đầm Thị Nại, với mật độ tích tụ biến động theo mùa và loài.
  • Hàu cửa sông tích tụ nhiều vi nhựa hơn trong mùa mưa, ngao dầu tích tụ nhiều hơn trong mùa khô, phản ánh ảnh hưởng của điều kiện môi trường và tập tính sinh học.
  • Mật độ vi nhựa không phụ thuộc vào khối lượng cá thể, cho thấy yếu tố sinh học và môi trường đóng vai trò chính.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc quản lý ô nhiễm vi nhựa và bảo vệ nguồn lợi thủy sản tại địa phương.
  • Cần triển khai các giải pháp quản lý rác thải, nâng cao nhận thức cộng đồng và giám sát ô nhiễm vi nhựa liên tục để giảm thiểu tác động tiêu cực trong tương lai.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các cơ quan chức năng và cộng đồng địa phương phối hợp thực hiện các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa, đồng thời mở rộng nghiên cứu để đánh giá tác động lâu dài và phát triển công nghệ xử lý vi nhựa hiệu quả.