Chương 1. Tổng quan: 26 trang; Chương 2. Đối tượng, phương pháp nghiên cứu: 6 trang; Chương 3: Kết quả và thảo luận: 27 trang; Kết luận và kiến nghị: 2 trang; Phần tài liệu tham khảo: 5 trang. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.
Tổng quan vi nhựa Vi nhựa là những mảnh nhỏ của vật liệu nhựa, thường được định nghĩa là nhỏ hơn những gì có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Sự phụ thuộc ngày càng nhiều của chúng ta vào vô số ứng dụng của nhựa trong đời sống có thể dẫn đến những hậu quả tiêu cực đối với môi trường. Ví dụ, quá trình sản xuất nhựa có liên quan đến ô nhiễm không khí và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi được thải ra trong thời gian sử dụng của nhựa có những tác động có hại cho sức khỏe con người [9]. Không những thế, rác thải nhựa chiếm không gian đáng kể trong các bãi chôn lấp.
Tuy nhiên, vi nhựa trong môi trường nước đang là một mối quan tâm mới xuất hiện trong ý thức cộng đồng. Đúng với tên gọi của nó vi nhựa là những hạt nhựa rất nhỏ và khó có thể nhìn được bằng mắt thường. Chúng có nhiều loại khác nhau, bao gồm polyethylene (ví dụ: túi nhựa, chai), polystyrene (ví dụ: hộp đựng thực phẩm), nylon hoặc PVC. Những đồ nhựa này có thể bị phân hủy do nhiệt, tia UV, quá trình oxy hóa, tác động cơ học và phân hủy sinh học bởi các sinh vật sống như vi khuẩn.
Sự hiện diện của vi nhựa trong đại dương đã được phát hiện vào đầu những năm 1970. Thuật ngữ vi nhựa được định nghĩa là các hạt nhựa rất nhỏ bé, khó có thể quan sát bằng mắt thường bởi kích thước của chúng nhỏ hơn 5 mm [10] với các kiểu hình dạng khác nhau như dạng sợi, dạng mảnh, dạng hạt. Dựa trên nguồn gốc của chúng mà vi nhựa được chia thành 2 nhóm: vi nhựa nguyên sinh (primary microplastic) và vi nhựa thứ cấp (secondary microplastics). Vi nhựa nguyên sinh là các hạt nhựa được sản xuất và sử dụng trực tiếp như nguyên liệu thô trong quá trình sản xuất nhựa.
Những viên nhựa có nguồn gốc từ nguyên sinh cũng được sử dụng trong quá trình sản xuất hàng tiêu dùng có kích thước hạt từ nano đến micro [11]. Chúng được dùng trong các sản phẩm mỹ phẩm, chăm sóc sức khoẻ, chất tẩy rửa, ứng dụng trong công nghiệp đóng tàu, công nghệ giảm ma sát trong quá trình đúc khuôn…[12]. Vi nhựa thứ cấp là những mảnh nhựa nhỏ có nguồn gốc từ sự phân hủy của các mảnh vụn nhựa lớn hơn, cả trên biển và trên đất liền. Theo thời gian, dưới tác 10 n động của các quá trình vật lý, sinh học và hóa học, tính toàn vẹn về mặt cấu trúc của các mảnh vụn nhựa có thể bị ảnh hưởng, dẫn đến sự phân mảnh [11].Nguồn gốc vi nhựa trong môi trường Trong thập kỉ qua, rác thải nhựa đã trở thành một vấn đề lớn cả trên đất liền lẫn trên biển.
Trong hơn một thể kỉ qua, sản phẩm nhựa từng được ca ngợi như một kỳ quan khoa học nay đã trở thành một mối đe dọa cho môi trường toàn cầu. Nhựa trong đại dương và sông hồ đã được truyền thông nhắc đến rất nhiều trong các năm vừa qua, đặc biệt tập trung vào các vấn đề nghiêm trọng ở châu Á và khối lượng nhựa trôi nổi được tìm thấy ở giữa các đại dương. Ngoài ra, trên các phương tiện truyền thông, các trang mạng xã hội thường xuyên có sự xuất hiện hình ảnh về sinh vật biển bị bao trùm bởi nhựa và túi nilon. Năm 2015, tổ chức bảo vệ môi trường biển Ocean Conservancy đã thống kê về lượng rác thải đang trôi nổi trên biển, 90% trong số đó là rác thải nhựa bao gồm: vỏ bánh kẹo, chai lọ nhựa, túi nilon và rất nhiều vật dụng được sản xuất từ nhựa khác.
Tình huống xấu nhất được tổ chức Ocean Conservancy dự báo tới năm 2025, cứ 3 tấn cá sẽ có 1 tấn rác thải nhựa trong đại dương [13]. Hơn nữa, lượng rác thải nhựa này sẽ còn không ngừng tăng lên trong tương lai và tồn tại rất lâu trong môi trường. Để phân hủy rác thải nhựa trung bình chúng phải mất khoảng 400 năm. Nguồn phát sinh của rác thải nhựa được quy về hai nguồn chính: - Nguồn thứ nhất được gọi là nhựa nguyên sinh được thải thẳng ra môi trường - Nguồn thứ hai được gọi là nhựa thứ cấp do quá trình phân hủy của những mảnh nhựa to diễn ra bên ngoài môi trường dưới sự ảnh hưởng của các yếu tố ngoại vi tác động.
Vi nhựa nguyên sinh Viên nhựa (nguyên liệu) Hạt nhựa là loại nhựa dạng hạt, thường có đường kính từ 2–5 mm [14], được sử dụng để sản xuất các sản phẩm nhựa khác nhau. Nói chung, hạt nhựa được lưu trữ, vận chuyển và chế biến dưới dạng bán thành phẩm. 11 n Nhựa chủ yếu được làm từ dầu mỏ và than đá, được sử dụng để sản xuất etylen, propylen, styren, vinyl clorua và các vật liệu khác. Nhựa được chia thành hai nhóm là nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn.
Hầu hết các loại nhựa nhiệt dẻo được làm từ các hạt nhựa nguyên sinh, còn được gọi là các hạt. Các hạt nhựa được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày của con người, bao gồm trong các thiết bị gia dụng, công nghiệp quần áo, vật liệu xây dựng, công nghiệp hóa chất và nông nghiệp. Chúng cũng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp điện, công nghiệp viễn thông, sản xuất ô tô và thiết bị y tế. Là một vật liệu khó phân hủy, hạt nhựa phân hủy rất chậm một khi chúng đã đi vào môi trường.
Ngoài ra, do kích thước hạt nhỏ, chúng dễ bị cá hoặc chim nuốt phải và có thể dễ dàng tích tụ theo chuỗi thức ăn, điều này cuối cùng có khả năng gây nguy hiểm cho sức khỏe con người. Sản phẩm chăm sóc cá nhân Microbeads là vi nhựa đã được xử lý thành các hạt nhỏ. Microbeads có thể được sử dụng rộng rãi để thay thế các sắc tố tổng hợp được thêm vào các sản phẩm chăm sóc cá nhân để đạt được các hiệu ứng thẩm mỹ như làm sạch, làm trắng và tẩy da chết. Microbeads được sử dụng trong các sản phẩm này chủ yếu được chia thành hai loại: nhựa nhiệt dẻo, bao gồm polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) và polytetrafluoroethylene (PTFE), và nhựa nhiệt rắn, bao gồm polyurethane (PU), polyethylene terephthalate (PET) và polymethyl methacrylate (PMMA).
Trong số đó, hạt vi nhựa polyethylene chiếm 93% tổng số hạt vi nhựa [15]. Nhiều loại mỹ phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân có chứa hạt vi nhựa, chẳng hạn như sữa rửa mặt, kem đánh răng, kem chống nắng, sữa tắm và thuốc nhuộm tóc. Nói chung, vi hạt xâm nhập vào mạng lưới nước thải cùng với nước thải rửa do kích thước nhỏ, không hòa tan trong nước và phân hủy chậm. Hiện tại, các thiết bị xử lý nước thải không thể loại bỏ các hạt nhựa vi sinh một cách hiệu quả.
Kết quả là, những hạt vi sinh này xâm nhập vào môi trường qua bùn thải, được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Sơn 12 n Sơn thường bao gồm bột màu, chất độn, dung môi và một lượng nhỏ phụ gia chức năng. Sơn có thể được chia thành lớp phủ kiến trúc, lớp phủ ô tô, lớp phủ máy bay và lớp phủ hàng hải dựa trên cách sử dụng của chúng, trong khi chúng có thể được chia thành sơn nhựa tự nhiên, sơn phenolic, sơn alkyd, sơn amino, sơn nitro, sơn epoxy, sơn cao su clo, sơn acrylic, sơn polyurethane, sơn silicone hữu cơ và sơn silicone dựa trên vật liệu tạo màng của chúng. Nhiều nghiên cứu khác nhau đã chỉ ra rằng việc phủ một lớp sơn lên bề mặt có thể tạo thành các hạt nhựa nhỏ, sau đó có thể thải ra môi trường do mài mòn, lão hóa và xói mòn.
Vì vậy, sơn là một trong những nguồn chính của vi nhựa môi trường. Các nguồn vi nhựa môi trường liên quan đến sơn bao gồm sơn phủ kiến trúc (ví dụ, sơn rơi ra trong quá trình sơn các tòa nhà), sơn hàng hải, sơn phủ ô tô và sơn kẻ vạch đường [16]. Nước thải Nước thải giặt tẩy, bao gồm nước thải giặt là từ hộ gia đình và nước thải nhà máy giặt, thải ra môi trường một lượng lớn vi sợi nhựa; những sợi này có nguồn gốc từ các loại vải dệt khác nhau. Điều quan trọng là, sợi tổng hợp bao gồm polyeste và polyamit thường được giải phóng trong quá trình giặt.
Người ta ước tính rằng hơn 1.900 sợi nhỏ được thải đến các nhà máy xử lý nước thải theo từng chiếc quần áo trong một chu kỳ giặt. Đối với các nhà máy xử lý nước thải, MPs không thể được loại bỏ một cách hiệu quả trong quy trình xử lí. Do đó, các sợi vi nhựa được thải ra trong quá trình giặt quần áo sẽ đi vào môi trường cùng với nước thải hoặc cặn bẩn. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng các vi sợi nhựa được tìm thấy trong đất, sông và đại dương đại diện cho phần lớn các vi nhựa trong môi trường.
Hệ thống xử lý nước thải - Nước thải: Một lượng lớn nước thải đi vào các nhà máy xử lý nước thải bao gồm nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và nước chảy tràn, tất cả đều có thể chứa các loại vi nhựa khác nhau từ sản xuất nhựa công nghiệp, các sản phẩm chăm sóc cá nhân, các sản phẩm giặt là hóa chất, lốp ô tô, và các hoạt động khác. Nước thải từ các nhà máy xử lý nước thải được coi là một trong những nguồn vi nhựa lớn nhất trong nước tự nhiên, vì một lượng lớn nước thải 13 n được xả trực tiếp vào nước mặt, mặc dù quá trình xử lý nước thải có thể loại bỏ hơn 90% vi nhựa trong nước thải. - Bùn thải: Sự hiện diện của vi nhựa trong bùn nước thải chủ yếu là do vi nhựa chìm trong bùn trong quá trình xử lý. Do đó, thành phần của vi nhựa được tìm thấy trong bùn tương tự như thành phần có trong nước thải.
Một nghiên cứu kết luận rằng hơn 98% vi nhựa ở các dòng chảy có thể chìm vào bùn thải. Hiện tại, không có quy trình cụ thể nào được sử dụng để loại bỏ vi nhựa khỏi bùn thải, và do đó, việc ủ bùn và sử dụng bùn trong nông nghiệp có thể dẫn đến việc giải phóng vi nhựa vào đất. Nhựa đường Nhựa đường cao su là loại vật liệu tiên tiến mới được phát triển gần đây. Nguyên liệu chính được sử dụng để sản xuất nhựa đường cao su là nhựa đường thông thường và bột cao su săm lốp phế thải.
Đường nhựa cao su có màu đậm hơn đường nhựa thông thường.