Tổng quan nghiên cứu
Ô nhiễm vi nhựa (microplastics - MP) đã trở thành một vấn đề toàn cầu với sự hiện diện rộng rãi trong môi trường nước ngọt, biển và sinh vật thủy sinh. Theo ước tính, sản lượng nhựa toàn cầu đã vượt 400 triệu tấn vào năm 2022, trong đó MP chiếm hơn 90%. Sự tích tụ MP trong các loài thủy sản, đặc biệt là nhuyễn thể hai mảnh vỏ, gây ra những lo ngại về rủi ro sinh thái và sức khỏe con người do khả năng tích tụ và phóng đại sinh học qua chuỗi thức ăn. Tuy nhiên, thông tin về MP trong hến nước ngọt tại Việt Nam còn rất hạn chế.
Nghiên cứu này tập trung khảo sát sự hiện diện của vi nhựa trong loài hến nước ngọt Corbicula baudoni thu thập từ sông Mekong, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp, trong giai đoạn từ tháng 2 đến tháng 9 năm 2022. Mục tiêu chính là xác định số lượng, hình dạng, kích thước, màu sắc và loại polymer của MP trong hến, đồng thời đánh giá sơ bộ nguy cơ rủi ro sức khỏe đối với người dân địa phương sử dụng hến làm thực phẩm hàng ngày. Nghiên cứu có phạm vi thực hiện tại khu vực sông Mekong, nơi được biết đến là một trong những dòng sông ô nhiễm nhựa nghiêm trọng nhất thế giới, với lượng nhựa thải ra biển ước tính lên đến hàng triệu tấn mỗi năm.
Kết quả nghiên cứu không chỉ cung cấp dữ liệu đầu tiên về MP trong hến nước ngọt tại Việt Nam mà còn góp phần quan trọng vào việc cảnh báo và quản lý ô nhiễm nhựa trong môi trường nước ngọt, đồng thời hỗ trợ các chính sách bảo vệ sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái thủy sinh.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về ô nhiễm vi nhựa trong môi trường thủy sinh, đặc biệt tập trung vào:
- Nguồn gốc và đặc tính của vi nhựa: MP được phân thành MP sơ cấp (được sản xuất với kích thước nhỏ) và MP thứ cấp (hình thành từ sự phân hủy của nhựa lớn). Các polymer phổ biến gồm polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyacrylonitrile (PA), nylon và rayon.
- Tích tụ sinh học và phóng đại sinh học: MP có thể bị nhầm lẫn với thức ăn bởi các loài nhuyễn thể ăn lọc, dẫn đến tích tụ trong mô và ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn.
- Rủi ro sức khỏe con người: Tiêu thụ thủy sản nhiễm MP có thể gây ra các tác động tiêu cực về vật lý và hóa học, bao gồm độc tính tế bào, rối loạn miễn dịch và nhiễm độc thần kinh.
- Chỉ thị sinh học: Nhuyễn thể hai mảnh vỏ được xem là chỉ thị sinh học hiệu quả để đánh giá ô nhiễm MP trong môi trường nước do đặc tính ăn lọc và tích tụ MP.
Phương pháp nghiên cứu
- Nguồn dữ liệu: Hến Corbicula baudoni được thu thập hàng tháng từ sông Mekong, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp, Việt Nam, trong khoảng thời gian từ tháng 2 đến tháng 9 năm 2022. Mỗi tháng thu khoảng 2 kg hến, phân loại thành hai nhóm kích thước lớn (21 mm, 3,6 g) và nhỏ (14 mm, 1,1 g).
- Phương pháp thu mẫu: Lựa chọn ngẫu nhiên 10 con hến lớn và 30 con hến nhỏ mỗi tháng để phân tích. Mô hến được xử lý bằng dung dịch KOH 10% ở 40°C trong 48 giờ để phân hủy mô, sau đó lọc qua rây inox 75 µm và màng lọc sợi thủy tinh GF/A.
- Quan sát và phân tích MP: MP được quan sát dưới kính hiển vi kết hợp camera kỹ thuật số, đo kích thước, hình dạng, màu sắc. Phân tích đặc tính polymer bằng phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR-ATR) trên 100 mẫu ngẫu nhiên.
- Kiểm soát chất lượng: Thực hiện các mẫu đối chứng để kiểm soát tạp nhiễm MP trong quá trình xử lý và phân tích, đảm bảo hiệu suất thu hồi mẫu đạt 98%.
- Phân tích thống kê: Sử dụng phần mềm Sigma Plot và Minitab để phân tích sự khác biệt hàm lượng MP giữa nhóm hến lớn và nhỏ, cũng như mối tương quan giữa hàm lượng MP với kích thước và khối lượng hến. Thử nghiệm Kruskal-Wallis và hồi quy đa thức được áp dụng với mức ý nghĩa p < 0,05.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
- Hàm lượng vi nhựa trong hến: Hàm lượng MP trung bình trong hến lớn là 14,6 ± 10 mẫu/con, cao hơn đáng kể so với hến nhỏ (3,4 ± 1,4 mẫu/con). Tính theo khối lượng ướt, hàm lượng MP trong hến lớn là 16,9 ± 12,2 mẫu/g, trong khi hến nhỏ là 15,8 ± 9,9 mẫu/g, không có sự khác biệt đáng kể về mặt thống kê.
- Mối tương quan với kích thước và khối lượng: Phân tích hồi quy đa thức cho thấy mối tương quan thuận mạnh mẽ giữa hàm lượng MP với chiều dài và khối lượng hến (p < 0,001), cho thấy hến lớn tích tụ nhiều MP hơn do khả năng lưu giữ và tích lũy sinh học theo thời gian.
- Hình dạng, kích thước và màu sắc MP: MP chủ yếu ở dạng sợi (chiếm 99%), dạng mảnh chiếm 1%. Chiều dài sợi trung bình là 1.142 ± 792 µm, với số lượng sợi ngắn hơn chiếm ưu thế. MP có bảy màu sắc, trong đó màu đen (~40%), trắng (~26%) và xanh dương (~17%) chiếm đa số.
- Loại polymer: Phân tích FTIR xác định các polymer chính gồm rayon (89%), polyethylene terephthalate (PET, 7%), polyacrylonitrile (PA), polyethylene (PE), polypropylene (PP) và nylon (mỗi loại chiếm khoảng 1%). Rayon chiếm tỷ lệ cao hơn nhiều so với trong môi trường nước và trầm tích sông Mekong.
Thảo luận kết quả
Hàm lượng MP trong hến Corbicula baudoni tại sông Mekong cao hơn nhiều so với các loài hai mảnh vỏ nước ngọt khác trên thế giới, phản ánh mức độ ô nhiễm nghiêm trọng của môi trường nước ngọt tại khu vực nghiên cứu. Sự chiếm ưu thế của MP dạng sợi phù hợp với các nghiên cứu trước đây về nhuyễn thể và môi trường nước ngọt, cho thấy nguồn gốc MP chủ yếu từ các sợi tổng hợp phát thải từ hoạt động sinh hoạt và công nghiệp.
Mối tương quan thuận giữa kích thước hến và hàm lượng MP cho thấy khả năng tích lũy MP tăng theo tuổi và kích thước sinh vật, đồng thời phản ánh quá trình tiếp xúc lâu dài với môi trường ô nhiễm. Màu sắc và loại polymer MP trong hến tương đồng với các mẫu MP trong nước và trầm tích sông Mekong, chứng tỏ hến tích tụ MP từ môi trường sống xung quanh.
Việc tiêu thụ hến nhiễm MP có thể dẫn đến nguy cơ sức khỏe tiềm ẩn cho người dân địa phương, đặc biệt khi ước tính một người tiêu thụ khoảng 225 g thịt hến mỗi tuần có thể hấp thụ đến hơn 222.000 hạt MP mỗi năm. MP và các chất phụ gia nhựa kèm theo có thể gây độc tính, rối loạn miễn dịch và các vấn đề sức khỏe khác. Kết quả nghiên cứu được minh họa qua các biểu đồ phân bố hàm lượng MP theo kích thước hến, tỷ lệ các dạng MP và màu sắc, cũng như bảng phân tích đặc tính polymer.
Đề xuất và khuyến nghị
- Tăng cường giám sát và nghiên cứu sâu hơn: Thực hiện các nghiên cứu bổ sung về sản lượng và mức tiêu thụ hến tại khu vực Đồng bằng sông Mekong để đánh giá đầy đủ hơn rủi ro sức khỏe con người do phơi nhiễm MP qua thực phẩm.
- Áp dụng các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nhựa: Khuyến khích các hoạt động giảm thiểu thải nhựa ra môi trường, bao gồm nâng cao nhận thức cộng đồng, quản lý chất thải hiệu quả và thúc đẩy tái chế nhựa.
- Thực hiện các chương trình làm sạch môi trường nước: Tổ chức các chiến dịch làm sạch nhựa tại sông Mekong và các vùng nước ngọt liên quan nhằm giảm thiểu nguồn MP đầu vào hệ sinh thái thủy sinh.
- Xây dựng chính sách quản lý và kiểm soát chất thải nhựa: Củng cố và thực thi các quy định pháp luật về quản lý chất thải nhựa, hạn chế sử dụng sản phẩm nhựa dùng một lần và tăng cường kiểm soát nguồn phát thải MP.
- Nâng cao nhận thức và đào tạo cộng đồng: Tổ chức các chương trình giáo dục về tác hại của vi nhựa và cách phòng tránh, đặc biệt hướng tới người dân địa phương sử dụng hến làm thực phẩm hàng ngày.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
- Nhà quản lý môi trường và chính sách: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng và điều chỉnh các chính sách quản lý chất thải nhựa, giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa trong môi trường nước ngọt.
- Nhà khoa học và nghiên cứu sinh: Tham khảo phương pháp và dữ liệu để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về ô nhiễm vi nhựa trong sinh vật thủy sinh và đánh giá rủi ro sức khỏe.
- Người dân địa phương và cộng đồng tiêu thụ thủy sản: Nâng cao nhận thức về nguy cơ sức khỏe từ việc tiêu thụ hến nhiễm vi nhựa, từ đó điều chỉnh thói quen tiêu dùng và bảo vệ sức khỏe.
- Các tổ chức phi chính phủ và nhóm bảo vệ môi trường: Dùng luận văn làm cơ sở để vận động, tổ chức các hoạt động giảm thiểu ô nhiễm nhựa và bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh tại khu vực Đồng bằng sông Mekong.
Câu hỏi thường gặp
Vi nhựa là gì và tại sao nó nguy hiểm?
Vi nhựa là các hạt nhựa có kích thước nhỏ hơn 5 mm, có thể xâm nhập vào môi trường và sinh vật. Chúng nguy hiểm vì có thể tích tụ trong cơ thể sinh vật, gây độc tính và ảnh hưởng đến sức khỏe con người qua chuỗi thức ăn.Tại sao chọn hến Corbicula baudoni để nghiên cứu?
Hến là loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ ăn lọc, dễ tích tụ vi nhựa từ môi trường nước xung quanh, đồng thời là nguồn thực phẩm phổ biến tại khu vực nghiên cứu, nên phù hợp để đánh giá ô nhiễm và rủi ro sức khỏe.Phương pháp phân tích vi nhựa trong hến như thế nào?
Mô hến được phân hủy bằng dung dịch KOH 10%, lọc qua rây 75 µm, quan sát dưới kính hiển vi để đếm và đo kích thước MP. Phân tích polymer được thực hiện bằng phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR).Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ ô nhiễm vi nhựa như thế nào?
Hàm lượng MP trong hến lớn trung bình 14,6 mẫu/con, trong hến nhỏ 3,4 mẫu/con, chủ yếu là dạng sợi. Mức độ này cao hơn nhiều so với các loài nhuyễn thể nước ngọt khác trên thế giới, phản ánh ô nhiễm nghiêm trọng tại sông Mekong.Người dân có thể giảm thiểu rủi ro sức khỏe do vi nhựa như thế nào?
Giảm tiêu thụ hến và thủy sản từ vùng ô nhiễm, lựa chọn nguồn thực phẩm sạch, đồng thời tham gia các hoạt động bảo vệ môi trường, giảm thải nhựa và nâng cao nhận thức về ô nhiễm vi nhựa.
Kết luận
- Nghiên cứu lần đầu tiên xác định hàm lượng và đặc điểm vi nhựa trong hến nước ngọt Corbicula baudoni tại sông Mekong, Việt Nam.
- Hàm lượng vi nhựa trong hến lớn (14,6 ± 10 mẫu/con) cao hơn hến nhỏ (3,4 ± 1,4 mẫu/con), cho thấy tích lũy vi nhựa theo kích thước và tuổi.
- Vi nhựa chủ yếu ở dạng sợi (99%), với bảy màu sắc phổ biến, trong đó màu đen, xanh lam và trắng chiếm đa số.
- Các polymer chính gồm rayon (89%), PET (7%), PA, PE, PP và nylon, phản ánh nguồn gốc ô nhiễm từ môi trường nước và trầm tích.
- Số lượng vi nhựa trong hến tiềm ẩn nguy cơ sức khỏe cho người tiêu dùng và hệ sinh thái, cần có các nghiên cứu tiếp theo và biện pháp quản lý hiệu quả.
Hành động tiếp theo: Thực hiện nghiên cứu bổ sung về mức tiêu thụ hến, mở rộng giám sát vi nhựa trong thủy sản và môi trường nước ngọt, đồng thời triển khai các chương trình giảm thiểu ô nhiễm nhựa tại lưu vực sông Mekong.
Kêu gọi: Các nhà quản lý, nhà khoa học và cộng đồng cần phối hợp hành động để bảo vệ sức khỏe con người và hệ sinh thái thủy sinh trước thách thức ô nhiễm vi nhựa ngày càng gia tăng.