MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài Ô nhiễm rác thải nhựa đang là vấn đề môi trường nghiêm trọng trên thế giới. Riêng ở Việt Nam, do nhu cầu sử dụng nhựa ngày càng tăng và sự yếu kém trong quản lý chất thải rắn, rác thải nhựa xuất hiện khắp nơi và trôi nổi trên các kênh rạch nội thành và đổ ra sông các hệ thống sông, ra biển. Việt Nam đứng thứ 4 thế giới về lượng rác thải nhựa đổ ra biển. Rác thải nhựa trôi nổi trên các hệ thống sông ngòi kênh rạch là một trong những nguồn chính sinh ra vi nhựa.
Vi nhựa đang là một nguồn ô nhiễm mới được quan tâm gần đây, là một thách thức lớn đối với môi trường thế giới và Việt Nam. Với kích thước nhỏ, vi nhựa có thể được dòng nước đưa đi rất xa và bị ăn bởi sinh vật thủy sinh trên đường đi. Vi nhựa đi vào cơ thể sinh vật thủy sinh gây ảnh hưởng trực tiếp đến sinh vật đồng thời cũng gây ảnh hưởng gián tiếp đến các sinh vật khác trong chuỗi thức ăn và có nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Ở Việt Nam mức độ ô nhiễm vi nhựa trong môi trường nước mặt tại sông Sài Gòn với mật độ vi nhựa tương đương với mật độ vi nhựa trong nước thải chưa xử lý ở Paris [19].
Nguồn ô nhiễm vi nhựa này có thể tác động đến các sinh vật thủy sinh ở khu vực biển Cần Giờ. Vùng biển Cần Giờ là nơi tiếp nhận nguồn nước thải, rác thải của siêu đô thị TP.HCM, đồng thời cũng là khu vực có diện tích nuôi nghêu lớn ở khu vực phía Nam. Đây là một trong bốn loài thủy sản chủ lực của nước ta. Tuy nhiên chưa có nghiên cứu, đánh giá nào ở nước ta về vi nhựa trong nghêu ở Việt Nam.
Vì vậy việc nghiên cứu đánh giá mức độ ô nhiễm vi nhựa trong nghêu ở khu vực này là vô cùng cần thiết.2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu này nhằm mục tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm vi nhựa trong nghêu được nuôi ở khu vực cửa biển Cần Giờ, hạ nguồn sông Sài Gòn.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Để thực hiện các mục tiêu trên cần khảo sát ô nhiễm vi nhựa trong nghêu ở khu vực nuôi nghêu tại biển Cần Giờ, thu thập số liệu về mức độ tiêu thụ nghêu của người dân Việt Nam.4 Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu thực hiện hai nội dung chính sau đây: • Nội dung 1: Đánh giá mức độ ô nhiễm vi nhựa trong sinh vật sống ở khu vực hạ nguồn sông Sài Gòn. • Nội dung 2: Thu thập thông tin mức độ tiêu thụ nghêu và ước tính lượng vi nhựa có thể đi vào cơ thể người. Hai nội dung trên sẽ trả lời các câu hỏi sau: • Mật độ vi nhựa trung bình trong nghêu là bao nhiêu? • Có sự thay đổi nào về mật độ vi nhựa trong thời gian lấy mẫu 7 tháng (từ tháng 3 đến tháng 10)? • Có sự khác biệt về mật độ vi nhựa trong các cơ quan khác nhau của nghêu hay không? • Kích thước và màu sắc của vi nhựa trong nghêu như thế nào? • Lượng vi nhựa từ nghêu đi vào cơ thể người ước tính là bao nhiêu? 1.5 Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp được sử dụng trong quá trình thực hiện đề tài: ▪ Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết ▪ Phương pháp thí nghiệm ▪ Phương pháp phân tích dữ liệu ▪ Phương pháp sử dụng phần mềm Python, Excel để thống kê, phân tích số liệu 1.6 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn Nghiên cứu này sẽ là nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam về vấn đề ô nhiễm vi nhựa trong nghêu nhằm cung cấp hiểu biết mới về mức độ ô nhiễm vi nhựa trong 3 nghêu và khả năng đi vào cơ thể người. Kết quả nghiên cứu là cơ sở để các nhà hoạch định chính sách ban hành những quy định đúng đắn về vấn đề sử dụng nhựa và quản lý rác thải nhựa cũng như xử lý nước thải.
Đồng thời kết quả nghiên cứu góp phần vào việc nâng cao ý thức người dân về vấn đề bảo vệ môi trường và sức khỏe con người khỏi ô nhiễm nhựa và vi nhựa. 4 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN Ô NHIỄM VI NHỰA 2.1 Ô nhiễm rác thải nhựa Nhựa xuất hiện đã làm thay đổi cuộc sống của con người, chúng được sử dụng ồ ạt để thay thế các vật liệu truyền thống bởi nhiều ưu điểm vượt trội. Thật vậy, sản xuất nhựa trên toàn thế giới đang liên tục tăng. Theo báo cáo của hiệp hội các nhà sản xuất nhựa châu Âu, tổng sản lượng nhựa toàn cầu gia tăng đáng kể từ 1,7 triệu tấn năm 1950 lên đến 359 triệu tấn năm 2018 (Hình 2.
Điều đó dẫn đến sự thay đổi lớn về loại chất thải rắn do con người thải ra [11]. Rác thải nhựa chỉ được xử lý bằng cách tiêu hủy từ năm 1980, và việc tái chế rác thải nhựa chỉ được tiến hành từ năm 1990. Đến năm 2015, tỉ lệ rác thải nhựa tiêu hủy là 25%, tỉ lệ tái chế rác thải nhựa đạt 20% và có tới 55% rác thải nhựa bị thải bỏ [14].1 Sản lượng sản xuất nhựa thế giới từ 1950 - 2018 [11]. Sản xuất nhựa và nhu cầu sử dụng nhựa ngày càng tăng nhưng chỉ có khoảng 5% rác nhựa được tái sử dụng, phần còn lại vẫn tồn tại trong môi trường.
Rác nhựa 5 chiếm từ 80% - 85% tổng lượng rác tồn tại ở các đại dương trên thế giới [18]. Nghiên cứu của Jambeck (2015) ước tính khoảng 4.7 triệu tấn chất thải nhựa được đưa vào đại dương chỉ trong năm 2010 [17]. Đây là một trong những nguồn chính sinh ra vi nhựa và chúng phân tán khắp nơi trên trái đất. Ngành nhựa ở Việt Nam cũng phát triển mạnh, chiếm lĩnh được thị trường nhựa của một số nước với sản lượng trung bình 7.
Tuy vậy hơn 80% các nhà máy xí nghiệp sản xuất nhựa tập trung ở khu vực phía Nam. Đồng thời nhu cầu sử dụng nhựa cũng tăng đáng kể từ 3.8kg/năm/người (1990) lên 50kg/năm/người (2018) [15].HCM là trung tâm kinh tế lớn của cả nước đã tạo ra một áp lực lớn lên môi trường của khu vực, đặc biệt là ô nhiễm rác thải. Lượng rác thải được thu gom trên hệ thống kênh nội thành dao động từ 10 đến 12 tấn/ngày. Trong đó rác thải nhựa chiếm khoảng 26%, chủ yếu là túi nhựa và hộp đựng thực phẩm.
Các loại nhựa chủ yếu được tìm thấy là PE (79%), PP (15%), PET (4%), PE/PP (2%) [19]. Do những yếu kém trong quản lý chất thải, Việt Nam đứng thứ 4 trên thế giới về lượng rác thải nhựa xả ra biển chỉ xếp sau Trung Quốc, Indonesia và Philipin (Bảng 2. Đây là những con số đáng báo động, nếu không có biện pháp giảm thiểu thì mức độ ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng.1 Danh sách các quốc gia có lượng rác thải nhựa thải ra biển nhiều nhất thế giới [17]. % plastic waste % mismanaged Waste gen.
rate waste (MMT/y) Plastic marine Mismanaged plastic waste mismanaged (MMT/year) Coastal pop. % of total (millions) (kg/ppd) Country Classif. waste Rank 1 China UMI 262.73 5 Sri Lanka LMI 14.2 Ô nhiễm vi hạt nhựa 2.1 Định nghĩa Cho đến nay, có nhiều định nghĩa khác nhau về kích thước vi nhựa. Dù được định nghĩa như thế nào đi nữa về kích thước thì vi nhựa là các polyme không phân hủy sinh học.
Các vật liệu nhựa được sử dụng phổ biến nhất là polyetylen (PE), polypropylen (PP), polyvinyl clorua (PVC), polystyren (PS) và polyetylen terephthalate (PET) và là đại diện chính cho các nghiên cứu về vi nhựa [3].2 Phân loại và nguồn gốc vi nhựa Vi nhựa có thể chia làm ba dạng: sợi (fiber), mảnh (fragment) và hạt (nurdles). Sợi vi nhựa sinh ra chủ yếu từ quá trình giặt giũ quần áo làm bằng sợi nhựa tổng hợp, như polyeste. Một lần giặt giũ quần áo loại này có thể làm bong ra tới 700.000 sợi vi nhựa. Mảnh vi nhựa được sinh ra từ các mảnh nhựa lớn hơn, nhựa không thực sự biến mất chúng chỉ ngày càng nhỏ hơn.
Nhiều vật thể nhựa lớn sẽ bị vỡ ra theo thời gian do tác động bởi các tác nhân phong hóa như: sóng, gió hoặc tia UV từ ánh sáng mặt trời. Các nguồn phổ biến để sinh ra các mảnh vi nhựa là bao bì nhựa, chai nhựa, ống hút nhựa… Hạt vi nhựa chủ yếu được sản xuất ra để đưa vào các sản phẩm chăm sóc cá nhân như sữa rửa mặt, kem đánh răng hoặc chúng được dùng làm nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất vật dụng bằng nhựa [1].3 Ảnh hưởng của vi nhựa đến môi trường, sinh vật và con người Mặc dù ảnh hưởng của vi nhựa đến sức khỏe con người và môi trường sinh thái chưa được nghiên cứu thấu đáo, nhưng sự tồn tại của vi nhựa trong hệ thống sông ngòi và biển là một thách thức lớn đối với môi trường toàn cầu. Ô nhiễm vi nhựa đã được đề xuất là một trong mười vấn đề mới nổi trong UNEP Year Book 2014, và là một yếu tố quan trọng hàng đầu làm giảm đa dạng sinh học và là mối đe dọa tiềm tàng đối với sức khỏe và hoạt động của con người [10]. Với kích thước nhỏ, vi nhựa 7 có thể dễ dàng bị ăn bởi các sinh vật trong môi trường nước như sinh vật phù du, các loài giáp xác, cá nhỏ, nghêu, hàu có thể ăn vi nhựa do nhầm đó là thức ăn.
Từ đó, vi nhựa có thể đi vào cơ thể các loài sinh vật lớn hơn hoặc cơ thể con người thông qua chuỗi thức ăn [30]. Vi nhựa có thể ảnh hưởng đến con người và sinh vật thông qua ba cách thức sau: (1) chúng gây tắc nghẽn hệ tiêu hóa của sinh vật, (2) các chất phụ gia có trong nhựa như kim loại nặng, hợp chất gây rối loạn hoocmon, (3) vi nhựa có thể là vật trung gian mang theo các mầm bệnh [30].4 Vi nhựa trong môi trường Vi nhựa phân tán trên khắp nơi trên thế giới từ các bờ biển, trầm tích đáy biển, nước mặt và thậm chí có trong băng tuyết và được vận chuyển bởi dòng hải lưu và gió [2],[13].2 Chu trình vi nhựa trong môi trường [30]. Các vi nhựa từ các sản phẩm chăm sóc da, kem đánh răng, quần áo sợi tổng hợp theo nước thải công nghiệp và sinh hoạt đi vào môi trường nước thông qua các hệ thống thoát nước cũng như nước thải xử lý chưa đạt tiêu chuẩn [7]. Ngoài ra, các mảnh nhựa lớn từ các bãi rác bị phân mảnh thành các mảnh nhỏ sau đó đi vào môi trường đất, chảy tràn vào môi trường nước thậm chí có thể bay vào môi trường không 8 khí [2].
