CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Túi nilon Túi nilon là từ thông dụng được dùng để chỉ loại bao bì nhựa mỏng có quai xách thường được dùng để chứa đựng hàng hóa. Túi nilon được sản xuất từ nhựa polyetylen có nguồn gốc từ dầu mỏ và quá trình tự phân hủy của nó diễn ra rất chậm [27]. Túi nilon là loại túi, bao bì nhựa mỏng có hình dạng túi (có miệng túi, có đáy túi, có thành túi và có thể đựng sản phẩm trong đó) được làm từ màng nhựa đơn HDPE (high density polyethylene resin), LDPE (Low density polyethylen) hoặc LLDPE (Linear low density polyethylen resin) [8].
Đến nay, tuy chưa xác định chính xác được thời gian phân hủy của túi nilon, các nhà khoa học và giới sản xuất đều đồng ý rằng quá trình túi nilon phân hủy trong điều kiện tự nhiên có thể mất đến 1. Túi nilon mỏng đựng hàng (như đang sử dụng hiện nay) được chế tạo lần đầu tiên vào những năm 1960, được sử dụng lần đầu tiên tại các siêu thị ở Mỹ vào năm 1977 và bắt đầu được sử dụng phổ biến tại các hệ thống bán lẻ trên thế giới, thay thế các loại túi giấy vào những năm 1980. Sự ra đời của túi nilon đã mang lại nhiều tiện lợi, nhất là trong việc bao gói hàng hoá [27]. Đặc tính của túi nilon Túi nilon hay bao bì nilon là loại túi nhựa rất bền, dẻo, mỏng, nhẹ và tiện dụng.
Ngày nay, túi nilon được dùng rất nhiều để đóng gói thực phẩm, bột giặt, bảo quản nước đá, các loại chế phẩm hoá học hay đựng những phế liệu nhỏ, rác thải,. Túi nilon được làm từ các nguyên liệu khác nhau nhưng chủ yếu được sản xuất từ hạt nhựa polyetylen (PE) và nhựa polypropylen (PP) có nguồn gốc từ dầu mỏ cùng với một số hóa chất phụ gia khác. Nhựa polyetylen dùng để sản xuất túi nilon thường có 2 loại: Polyetylen tỷ trọng thấp (Low Density Polyethylene - LDPE) và polyetylen tỷ trọng cao (High Density Polyethylene - 4 c HDPE). Túi nilon có các đặc tính như độ bền cơ học tốt, trong suốt, bề mặt bóng mịn, chống thấm nước nhưng chống thẩm thấu khí kém.
HPDE thường dùng để sản xuất loại túi nilon có độ trong, độ bóng bề mặt ở mức độ trung bình, độ mềm dẻo kém, có độ cứng nhất định, dễ gập nếp, tạo ra tiếng động xột xoạt rõ ràng khi cọ xát (thường gọi là túi xốp). Túi xốp HDPE thường gặp là túi đựng rác, túi nilon đựng hàng chợ, túi siêu thị và cửa hàng nhỏ. Túi nilon làm màng LDPE có độ trong, bề mặt mịn, bóng hơn so với túi xốp HDPE. Nhờ độ dẻo dai, mịn màng hơn nên giá thành sản xuất túi cao hơn so với túi HDPE, nhưng chất lượng túi nilon sẽ tốt hơn.
Túi LDPE thường gặp là các loại túi PE khổ lớn, dùng để đựng hàng hoá có trọng lượng tương đối, thường in quảng cáo sản phẩm, in logo, thương thiệu cho các doanh nghiệp. Túi nilon làm từ nhựa PP có độ bền cơ học cao hơn, khá cứng nên không mềm dẻo, khó bị kéo giãn dọc như nhựa HDPE hay LDPE. Đặc biệt, túi PP có độ mịn, bóng bề mặt cao, sức bền cơ lý tốt hơn. Ngoài ra, vật liệu PP có khả năng chống thấm khí, thấm nước nên thường dùng làm túi đựng thực phẩm, bảo quản hàng hoá, hoặc màng chít pallet bọc hàng hoá - thực phẩm [11, 17].
Ảnh hưởng của túi nilon với MT và sức khỏe con người * Ảnh hưởng tới MT Sự ra đời của túi nilon đã mang lại nhiều lợi ích, song đến thời điểm hiện này túi nilon lại đang là một vấn nạn MT mà nhiều quốc gia đang tìm mọi cách để loại bỏ. Thải bỏ một túi nilon chỉ mất 1 giây, nhưng nếu không có sự tác động bởi nhiệt độ cao của ánh sáng mặt trời thì phải mất từ 500 - 1000 năm mới có thể phân hủy được. Ước tính, mỗi năm nhân loại sử dụng khoảng 500 - 1000 tỷ chiếc túi nilon. Khi thải ra MT dưới tác động của ánh sáng, túi nilon vỡ ra thành nhiều phân tử nhựa nhỏ hơn, độc hại hơn và cuối cùng gây ô nhiễm cho đất và nguồn nước.
Chúng có thể len lỏi vào thức ăn của động vật và con người. Theo Quỹ Bảo tồn động vật hoang dã thế giới, nhiều cá thể thuộc khoảng 200 loài sinh vật biển (cá voi, cá heo, hải cẩu, rùa,.) đã chết sau khi nuốt phải túi nilon do nhầm là thức ăn, nhiều loài thủy sản cũng bị chết ngộp khi chui vào túi nilon. Tác hại nguy hiểm nhất của túi nilon tới MT chính là tính chất rất khó 5 c phân hủy trong điều kiện tự nhiên. Chiếc túi nilon nhỏ bé và mỏng như vậy nhưng lại có quá trình phân hủy có thể kéo dài từ 500 - 1000 năm nếu không bị tác động của ánh sáng mặt trời [26].
Túi nilon được sản xuất từ PE và PP đều là những vật liệu rất khó bị phân hủy trong điều kiện chôn lấp bình thường (khoảng hàng trăm năm mới bị phân huỷ hoàn toàn) nên việc sử dụng túi nilon sẽ ảnh xấu đến MT sống của con người. Sự tồn tại của túi nilon trong MT sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới MT đất và MT nước bởi túi nilon lẫn vào đất sẽ ngăn cản ôxy đi qua đất, gây xói mòn đất, làm cho đất bạc màu, không tơi xốp, kém chất dinh dưỡng và làm cho cây trồng chậm tăng trưởng. Túi nilon kẹt sâu trong cống rãnh, kênh rạch còn làm tắc nghẽn gây ứ đọng nước thải và ngập úng. Các điểm ứ đọng nước thải sẽ là nơi sản sinh ra nhiều vi khuẩn gây bệnh.
Bên cạnh đó, rác thải từ túi nilon còn làm mất mỹ quan tới cảnh quan MT. Không được tự ý chôn lấp chất thải túi nilon vì sẽ gây ô nhiễm đất và nguồn nuớc, cũng không được đem đốt vì khi đốt cháy nilon sẽ tạo thành khí cacbonic, metan. Đây là những chất gây hiệu ứng nhà kính và thậm chí sinh ra dioxin (có trong chất độc màu da cam) là chất cực độc gây ảnh hưởng nghiệm trọng tới sức khoẻ và MT sống của con người [11]. Chất thải nilon tàn phá hệ sinh thái.
Túi nilon nằm trong đất khiến cho đất không giữ được nước, dinh dưỡng. Cây trồng trên đất đó không phát triển được vì không thể chuyển nước và chất dinh dưỡng cho cây, ảnh hưởng đến sự phát triển của hệ sinh thái [12]. Việc xử lý chất thải túi nilon không đơn giản. Túi nilon nếu đốt cùng với các chất thải sinh hoạt trong điều kiện hở, không kiểm soát ở nhiệt độ thấp sẽ tạo ra khói đen với các sản phẩm bay hơi độc hại (các VOC, semi-VOC, khói, kim loại nặng, PAH, PCDF và dioxin) có khả năng phát tán hàng ngàn km, ảnh hưởng nghiêm trọng đến MT và sức khỏe người tiếp xúc.
Ngoài ra, việc đốt túi nilon còn thải vào MT một lượng lớn các khí nhà kính như CH4, CO2 và bụi. Khi xử lý bằng cách chôn lấp, không chỉ túi nilon khó phân hủy mà còn làm cản trở quá trình phân hủy của các chất thải khác, làm giảm đáng kể sức chứa của bãi chôn lấp, rút ngắn thời gian sử dụng bãi [27]. 6 c * Ảnh hưởng tới sức khỏe con người Những ảnh hưởng của rác thải túi nilon đối với MT và sức khỏe là rất lớn nhưng hầu như chưa ai chú ý tới điều này. Túi nilon được tạo ra từ propylen (C3H6) – một hợp chất là thành phần của dầu mỏ.
Khi được đun nóng trong điều kiện nhiệt độ cao cùng với các chất xúc tác, các phân tử đơn lẻ (monome) sẽ kết hợp với nhau thành chuỗi và tạo thành polyme. Polyme là một chuỗi các monome được gắn với nhau một cách bền vững. Polyme tạo ra từ protylen (PP). Quá trình phân hủy tự nhiên không thể diễn ra với hợp chất mới này.
Thông thường các hợp chất trong tự nhiên sẽ dễ dàng bị phân hủy thành đường, có ích cho cơ thể con người và động thực vật. Tuy nhiên, các liên kết vững chắc của cacbon trong polyme không dễ bị phá hủy, bị bẻ gãy dưới tác dụng của MT tự nhiên (H2O, không khí,. Các vi khuẩn giúp cho việc phân hủy trong tự nhiên chưa đủ khả năng để xử lý loại hợp chất này [22]. Khi sản xuất túi nilon, người ta phải sử dụng các hóa chất phụ gia như phẩm màu, kim loại nặng (chì, cadimi,.
đều là những chất gây nguy hiểm tới sức khỏe của con người. Ở nhiệt độ 70 - 800C, phụ gia độc hại chứa trong túi nilon sẽ hòa tan vào thực phẩm. Trong đó, một số chất hóa dẻo có thể làm tổn thương và thoái hóa thần kinh ngoại biên và tủy sống; gây độc cho tinh hoàn và gây một số dị tật bẩm sinh nếu thường xuyên tiếp xúc với chúng [11]. Và đặc biệt trong một số loại túi nilon có lẫn lưu huỳnh, dầu hỏa nguyên chất khi đốt cháy gặp hơi nước sẽ tạo thành axit sunfuric dưới dạng các cơn mưa axit rất có hại cho phổi [22].
Nếu sử dụng túi nilon để đựng các thực phẩm có tính axit như dưa muối, cà muối, thực phẩm nóng, các chất hóa dẻo trong túi nilon sẽ tách khỏi thành phần nhựa và gây độc cho thực phẩm. Khi ngấm vào dưa chua, axit lactic ở trong dưa, cà sẽ hòa tan một số kim loại tạo chất có thể gây ung thư [11]. Một số công nghệ xử lý chất thải túi nilon đang áp dụng * Chôn lấp tự nhiên Biện pháp này rất đơn giản, phù hợp với hiện trạng khó khăn do thiếu kinh phí, thiếu công nghệ và thói quen của cư dân tại các nước đang phát triển, nhưng lại chiếm rất nhiều đất đai trồng trọt, gây ra mùi hôi thối do trong các túi 7 c nhựa chứa các tạp chất hữu cơ, dịch nước phân hủy chất hữu cơ tràn chảy ra các sông suối gây ô nhiễm MT nước,… [33]. Tại Việt Nam, theo thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2017, rác thải nhựa chiếm khoảng 7% tổng lượng CTR.
Và phần lớn CTR đều được xử lý bằng phương pháp chôn lấp, trong đó điển hình là Hà Nội 95%, TP Hồ Chí Minh là 76%. Một phần xử lý bằng phương pháp đốt tiêu hủy. Chất thải nhựa khó phân hủy gây nhiều vấn đề về MT như mất đất do chôn lấp, thời gian phân hủy kéo dài gây ô nhiễm MT, chi phí xử lý tốn kém,… [19]. * Đốt chất thải nhựa để phát điện Hiện tại, trên thế giới đang lựa chọn công nghệ đốt phát điện và nhiệt phân.