Luận văn thạc sĩ về vi nhựa trong hến nước ngọt sông Mekong và nguy cơ sức khoẻ con người

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quản lý tài nguyên và môi trường nghiên cứu vi nhựa trong hến nước ngọt ở sông mekong tại huyện, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Lê Nguyễn Hồng Sơn
• Người hướng dẫn: PGS. Đào Thanh Sơn
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM
• Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Vi Nhựa Trong Hến Nước Ngọt Ở Sông Mekong Tại Huyện Châu Thành, Tỉnh Đồng Tháp Và Nguy Cơ Rủi Ro Sức Khỏe Con Người
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH VẼ, HÌNH ẢNH
• 1. CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.1. Nội dung nghiên cứu
• 1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Tổng quan về MP
• 2.2. Tổng quan về hến
• 2.3. Tổng quan về MP trong nhuyễn thể
• 2.3.1. Trên thế giới
• 2.3.2. Trên thế giới
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Phương pháp thu mẫu hiện trường
• 3.2. Phương pháp đo đạc, xử lý, quan sát mẫu trong phòng thí nghiệm
• 3.2.1. Quan sát và ghi nhận đặc điểm vật lý của mẫu
• 3.2.2. Kiểm soát sự tạp nhiễm MP từ môi trường trong quá trình xử lý và phân tích mẫu (QA/QC)
• 3.3. Phương pháp phân tích hóa học (để xác định loại polymer)
• 3.4. Phương pháp xử lý thống kê
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kích thước và khối lượng của hến
• 4.2. Hàm lượng MP trong hến và mối liên hệ giữa chúng với kích thước, khối lượng hến
• 4.3. Hình dạng, kích thước và màu sắc của MP trong hến
• 4.4. Các loại polyme của MP trong hến và những nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe của hến và của người dân địa phương
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Tóm tắt

I. Tổng quan về vi nhựa

Vi nhựa (microplastics) là những mảnh nhựa nhỏ có kích thước dưới 5mm, xuất hiện phổ biến trong môi trường nước và đất. Chúng được chia thành hai loại: vi nhựa sơ cấp, được sản xuất với kích thước nhỏ, và vi nhựa thứ cấp, hình thành từ việc phân hủy các mảnh nhựa lớn. Vi nhựa đã trở thành một vấn đề môi trường nghiêm trọng, gây ảnh hưởng đến sinh thái và sức khỏe con người. Theo nghiên cứu, vi nhựa có thể tích tụ trong các sinh vật thủy sản, từ đó xâm nhập vào chuỗi thức ăn của con người. Điều này đặt ra nguy cơ về sức khỏe cho những người tiêu thụ thực phẩm từ nguồn nước bị ô nhiễm. Một nghiên cứu chỉ ra rằng vi nhựa có thể mang theo các chất độc hại, như kim loại nặng và hợp chất hữu cơ khó phân hủy, làm tăng nguy cơ sức khỏe cho con người.

1.1. Nguồn gốc và phát thải vi nhựa

Vi nhựa có nguồn gốc từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm việc sản xuất nhựa và sự phân hủy của các sản phẩm nhựa lớn trong môi trường. Sự gia tăng lượng rác thải nhựa trong những năm qua đã dẫn đến sự hiện diện ngày càng nhiều của vi nhựa trong các hệ sinh thái nước ngọt và biển. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến động vật thủy sản mà còn tiềm ẩn nguy cơ cho sức khỏe con người thông qua việc tiêu thụ thực phẩm chứa vi nhựa.

II. Vi nhựa trong hến nước ngọt

Hến nước ngọt, đặc biệt là loài Corbicula baudoni, được coi là một trong những sinh vật dễ bị ảnh hưởng bởi vi nhựa. Nghiên cứu cho thấy rằng hến có khả năng tích tụ vi nhựa trong cơ thể do thói quen ăn lọc của chúng. Các mẫu hến thu thập từ sông Mekong đã cho thấy sự hiện diện của vi nhựa với nhiều hình dạng và màu sắc khác nhau. Hàm lượng vi nhựa trong hến nhỏ và lớn có sự khác biệt rõ rệt, với hến lớn thường chứa nhiều vi nhựa hơn. Sự hiện diện của vi nhựa trong hến không chỉ ảnh hưởng đến sinh vật này mà còn có thể gây ra rủi ro cho sức khỏe con người khi tiêu thụ hến làm thực phẩm hàng ngày.

2.1. Đặc điểm và hàm lượng vi nhựa trong hến

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng vi nhựa trong hến chủ yếu có dạng sợi, chiếm tới 99% tổng số vi nhựa được phát hiện. Các mẫu hến cho thấy sự hiện diện của nhiều loại polyme khác nhau, bao gồm polyethylene terephthalate và polypropylene. Điều này cho thấy rằng hến có khả năng tiếp xúc với vi nhựa trong môi trường nước, từ đó tích tụ trong cơ thể chúng. Việc tiêu thụ hến có thể dẫn đến việc con người tiếp xúc với các chất độc hại, làm tăng nguy cơ sức khỏe.

III. Tác động đến sức khỏe con người

Sự hiện diện của vi nhựa trong thực phẩm, đặc biệt là trong hến nước ngọt, đã gây ra nhiều lo ngại về sức khỏe. Vi nhựa có thể mang theo các chất độc hại, gây ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch và nội tiết của con người. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng vi nhựa có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm các bệnh liên quan đến tiêu hóa và thậm chí là ung thư. Do đó, việc nghiên cứu và đánh giá rủi ro sức khỏe từ vi nhựa trong thực phẩm là vô cùng cần thiết.

3.1. Nguy cơ ô nhiễm thực phẩm từ vi nhựa

Vi nhựa không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe của các sinh vật thủy sản mà còn đe dọa sức khỏe con người thông qua việc tiêu thụ thực phẩm bị ô nhiễm. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tiêu thụ hến chứa vi nhựa có thể dẫn đến nguy cơ phơi nhiễm với các chất độc hại, làm tăng khả năng mắc bệnh. Cần có các biện pháp quản lý và nghiên cứu sâu hơn để giảm thiểu rủi ro sức khỏe từ vi nhựa trong thực phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ô nhiễm rác thải nhựa đang trở thành cuộc khủng hoảng sinh thái toàn cầu khi sản lượng nhựa nhân loại đã vượt mốc 400 triệu tấn mỗi năm. Tại Việt Nam, theo báo cáo hiện trạng của Bộ Tài nguyên và Môi trường, lượng rác thải nhựa rò rỉ ra biển dao động từ 0,28 đến 0,73 triệu tấn mỗi năm, chiếm khoảng 6% tổng lượng phát thải nhựa đại dương của thế giới và đưa Việt Nam vào nhóm 4 quốc gia có lượng xả thải nhựa biển cao nhất. Đáng chú ý, sông Mekong được xếp trong nhóm các dòng sông vận chuyển chất thải nhựa lớn trên thế giới, đe dọa trực tiếp đến hệ sinh thái thủy sinh và an toàn chuỗi thức ăn.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn là sự tích tụ của vi nhựa trong động vật thân mềm hai mảnh vỏ nước ngọt và nguy cơ phơi nhiễm đối với con người. Mục tiêu cụ thể là khảo sát số lượng, hình thái học, kích thước, màu sắc và định danh thành phần hóa học của vi nhựa trong loài hến nước ngọt Corbicula baudoni thu thập tại lưu vực sông Mekong thuộc địa phận huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp. Nghiên cứu được triển khai liên tục trong khung thời gian 8 tháng, từ tháng 2 đến tháng 9 năm 2022.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện qua việc cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm đầu tiên về vi nhựa trên hến nước ngọt tại hạ lưu sông Mekong ở Việt Nam. Kết quả tính toán chỉ ra rằng một người tiêu thụ hến trung bình có thể nuốt phải ước tính khoảng 222.235 vi hạt nhựa mỗi năm, đặt ra hồi chuông cảnh báo cấp thiết về sức khỏe cộng đồng và làm căn cứ khoa học định lượng cho các chính sách kiểm soát ô nhiễm rác thải nhựa theo Luật Bảo vệ môi trường 2020.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên ba trụ cột lý thuyết chuyên ngành về độc học môi trường và sinh thái học thủy sinh:

1. Lý thuyết tích lũy sinh học và phóng đại sinh học (Bioaccumulation & Biomagnification): Mô hình hóa cơ chế vi nhựa có kích thước dưới 5 mm thâm nhập vào các bậc dinh dưỡng thấp qua đường tiêu hóa, sau đó lưu giữ trong mô mềm của sinh vật và khuếch đại nồng độ dọc theo chuỗi thức ăn lên các động vật bậc cao và con người.
2. Lý thuyết sinh vật chỉ thị môi trường (Bioindicator Theory): Động vật hai mảnh vỏ nước ngọt sở hữu tập tính ăn lọc chủ động với công suất lọc nước đạt 1 đến 2 lít mỗi giờ trên từng cá thể. Nhờ đặc tính ít di chuyển và tiếp xúc liên tục với trầm tích tầng đáy, loài hến Corbicula baudoni trở thành vật chỉ thị sinh học chuẩn xác phản ánh mức độ ô nhiễm vi nhựa trong môi trường nước và đáy sông.
3. Khung đánh giá rủi ro sức khỏe con người (Health Risk Assessment Framework): Đánh giá nguy cơ phơi nhiễm dựa trên ma trận kết hợp giữa nồng độ vi nhựa trong khối lượng mô tươi, định mức tiêu thụ thực phẩm bình quân 13.150 g thịt hến mỗi người trong một năm và độc tính tiềm tàng từ các chất phụ gia như Bisphenol-A cùng kim loại nặng bám trên bề mặt hạt nhựa.

Các khái niệm then chốt bao gồm: vi nhựa sơ cấp, vi nhựa thứ cấp, cơ chế ăn lọc không chọn lọc, sự phân mảnh polyme và mức độ ô nhiễm mô mềm.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng quy trình thực nghiệm nghiêm ngặt gồm các cấu phần phương pháp luận sau:

• Nguồn dữ liệu và cỡ mẫu: Tổng cộng 320 cá thể hến nước ngọt Corbicula baudoni được thu thập định kỳ hàng tháng từ tháng 2 đến tháng 9 năm 2022 tại sông Mekong, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp. Cỡ mẫu được phân tầng thành 2 nhóm kích thước: nhóm hến lớn gồm 80 cá thể (chiều dài vỏ trung bình 20,9 ± 2,5 mm, tổng khối lượng 3,6 ± 2,2 g) và nhóm hến nhỏ gồm 240 cá thể (chiều dài vỏ trung bình 13,8 ± 1,5 mm, tổng khối lượng 1,1 ± 0,6 g) được ghép thành 80 mẫu gộp để đồng nhất thể tích mô phân tích.
• Phương pháp phân hủy và tách chiết: Sử dụng dung dịch KOH nồng độ 10% ủ ở nhiệt độ 40°C trong thời gian 48 giờ. Lý do lựa chọn KOH là khả năng hòa tan triệt để mô hữu cơ mà không phá hủy cấu trúc vật lý hoặc làm biến tính nhiệt các loại sợi polyme tổng hợp. Dung dịch sau phân hủy được lọc qua rây inox kích thước mắt lưới 75 µm và chuyển dịch lên màng lọc sợi thủy tinh GF/A với cỡ lỗ 1,6 µm.
• Phương pháp quan sát và định danh hóa học: Vi hạt được đếm, đo đạc kích thước từ 100 đến 5.000 µm và phân loại hình thái bằng kính hiển vi quang học Optika B150 tích hợp camera kỹ thuật số và phần mềm Optika Vision Lite 2. Để xác định bản chất polyme, 100 vi mẫu đại diện được phân tích bằng máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR-ATR iS50 Thermo Scientific kết hợp kính hiển vi Nicolet Continuum FTIR), chấp nhận các phổ đối sánh có độ tương thích trên 70% với thư viện chuẩn.
• Quy trình kiểm soát chất lượng (QA/QC): Thực hiện nghiêm ngặt quy chuẩn khử nhiễm GESAMP 2019 với trang phục cotton, găng tay không bột và dụng cụ thủy tinh/kim loại. Mẫu đối chứng dương PEC (n = 160) đạt hiệu suất thu hồi trung bình 98%, trong khi các mẫu đối chứng không khí OAC và SAC chỉ phát hiện trung bình 1 vi hạt tạp nhiễm trên mỗi mẫu kiểm tra. Xử lý thống kê bằng phép kiểm phi tham số Kruskal-Wallis và phân tích hồi quy đa thức trên phần mềm SigmaPlot 12.0 và Minitab 18.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tỷ lệ hiện diện vi nhựa đạt 100% trong toàn bộ các mẫu khảo sát: Mọi cá thể hến thu thập tại huyện Châu Thành đều bị nhiễm vi nhựa. Hàm lượng vi nhựa trung bình ở nhóm hến lớn là 14,6 ± 10,0 vi hạt/con (tương đương 16,9 ± 12,2 vi hạt/g khối lượng ướt), cao gấp khoảng 4,3 lần về số hạt trên mỗi cá thể so với nhóm hến nhỏ có hàm lượng 3,4 ± 1,4 vi hạt/con (tương đương 15,8 ± 9,9 vi hạt/g khối lượng ướt).
2. Hình dạng sợi tổng hợp chiếm ưu thế tuyệt đối: Trong tổng số 1.983 vi hạt thu nhận được, vi nhựa dạng sợi chiếm tới 99% (với 1.962 sợi), trong khi dạng mảnh vụn chỉ chiếm 1% (21 mảnh) và hoàn toàn không phát hiện dạng hạt tròn hay dạng xốp. Chiều dài sợi trung bình là 1.142 ± 792 µm, phân bố từ 111 đến 4.956 µm, với hơn 70% số lượng sợi tập trung ở dải kích thước ngắn dưới 1.000 µm.
3. Phổ màu sắc đa dạng với ưu thế của nhóm màu tối: Vi nhựa trong mô hến phân bố trên 7 gam màu riêng biệt. Màu đen chiếm tỷ lệ cao nhất với khoảng 40%, tiếp theo là màu trắng với khoảng 26% và màu xanh dương với khoảng 17%. Ba nhóm màu sắc chủ đạo này chiếm tổng cộng từ 81% đến 85% tổng số vi hạt được quan sát.
4. Cơ cấu polyme nhân tạo chiếm tỷ trọng áp đảo: Phân tích quang phổ FTIR trên 100 vi hạt ngẫu nhiên đã định danh 6 chủng loại vật liệu. Sợi nhân tạo Rayon chiếm đa số tuyệt đối với 89%, tiếp theo là Polyethylene terephthalate (PET) chiếm 7%, còn Polyacrylonitrile (PA), Polyethylene (PE), Polypropylene (PP) và Polyamide (PR/Nylon) mỗi loại chiếm 1%.

Thảo luận kết quả

Sự vượt trội của vi nhựa dạng sợi và vật liệu Rayon (89%) cùng PET (7%) phản ánh chân thực nguồn phát thải từ các hoạt động giặt tẩy quần áo, xả thải sinh hoạt đô thị và quá trình mài mòn ngư lưới cụ trong lưu vực sông Mekong. Dữ liệu này có thể được biểu diễn trực quan thông qua biểu đồ tròn cơ cấu polyme và biểu đồ cột so sánh phân bố chiều dài sợi nhựa, làm nổi bật xu hướng sợi có chiều dài ngắn dưới 1.000 µm xuất hiện với mật độ cao nhất.

Phân tích hồi quy đa thức khẳng định mối tương quan thuận có ý nghĩa thống kê rất cao giữa hàm lượng vi nhựa với chiều dài và khối lượng của hến (giá trị p < 0,001). Điều này chứng minh quá trình tích tụ sinh học kéo dài theo tuổi thọ của sinh vật: hến càng lớn, thời gian và thể tích nước lọc qua mang càng nhiều, dẫn đến mật độ lưu giữ vi hạt trong mô cơ càng đậm đặc.

So sánh với các công bố quốc tế, mật độ vi nhựa trong hến Corbicula baudoni tại sông Mekong (16,9 ± 12,2 vi hạt/g khối lượng ướt) cao gấp nhiều lần so với loài hến Corbicula fluminea tại sông Dương Tử ở Trung Quốc (từ 0,3 đến 4,9 vi hạt/g) và các loài trai nước ngọt tại Ý (từ 0,04 đến 1,39 vi hạt/con). Nguy cơ đối với sức khỏe cộng đồng là rất rõ ràng khi hến là món ăn dân dã được tiêu thụ nguyên con gồm toàn bộ nội tạng. Ước tính mức phơi nhiễm 222.235 vi hạt/người/năm vượt xa mức phơi nhiễm khi ăn nghêu Meretrix lyrata (từ 324 đến 732 vi hạt/năm) hay sò huyết Anadara granosa (khoảng 3.795 vi hạt/năm), tiềm ẩn rủi ro xâm nhập của vi hạt siêu mịn vào hệ tuần hoàn, gây viêm mô tế bào và rối loạn nội tiết mạn tính.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các bằng chứng thực nghiệm, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa trong hệ thống sông ngòi và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng:

1. Thiết lập quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về kiểm soát vi nhựa trong thực phẩm: Bộ Y tế cần chủ trì phối hợp cùng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành ngưỡng giới hạn an toàn đối với vi nhựa trong các sản phẩm nhuyễn thể hai mảnh vỏ nước ngọt thương phẩm. Mục tiêu đặt ra là hoàn thiện khung giám sát dư lượng vi hạt nhựa trước năm 2026, đưa tiêu chí vi nhựa vào hệ thống kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm định kỳ tại các chợ đầu mối khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.
2. Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp dệt may: Ủy ban nhân dân tỉnh Đồng Tháp cùng các địa phương ven lưu vực sông Tiền cần đầu tư hệ thống màng lọc vi sinh và lắng thứ cấp tại các trạm xử lý nước thải tập trung (WWTP). Giải pháp này nhắm đến mục tiêu giữ lại trên 90% sợi vi nhựa nhân tạo từ nước giặt sinh hoạt trước khi xả ra sông Mekong, lộ trình thực hiện hoàn thành giai đoạn 1 vào năm 2027.
3. Thực thi nghiêm ngặt lộ trình hạn chế rác thải nhựa sử dụng một lần: Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long cần tăng cường thanh tra, giám sát việc thực hiện Nghị định số 08/2022/NĐ-CP và Quyết định số 1746/QĐ-TTg. Phấn đấu đến năm 2030 cắt giảm 75% khối lượng rác thải nhựa trôi nổi trên sông rạch, cấm triệt để việc buôn bán và sử dụng túi nilon khó phân hủy có kích thước dưới 50 cm x 50 cm tại các chợ dân sinh ven sông.
4. Khuyến cáo quy trình chế biến an toàn và truyền thông cộng đồng: Chi cục An toàn vệ sinh thực phẩm địa phương cần triển khai các đợt truyền thông hướng dẫn người dân kỹ thuật ngâm hến trong nước sạch từ 24 đến 48 giờ kết hợp sục khí để hến bài tiết một phần bùn cặn và vi hạt trước khi chế biến. Lồng ghép tuyên truyền Chỉ thị 33/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ nhằm thay đổi thói quen xả rác thải nhựa trực tiếp xuống kênh rạch của cư dân sông nước.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn và học thuật cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

• Các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý môi trường: Cán bộ thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường, Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long có thể sử dụng dữ liệu thực nghiệm về mật độ 16,9 vi hạt/g mô hến làm cơ sở khoa học xây dựng chính sách quản lý chất thải rắn và kế hoạch hành động quốc gia về rác thải nhựa.
• Giảng viên, nhà nghiên cứu và học viên sau đại học: Giới học thuật chuyên ngành Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Môi trường và Độc học sinh thái có thể tham khảo quy trình phân hủy mô bằng dung dịch KOH 10% kết hợp đo quang phổ FTIR độ chính xác cao để mở rộng đề tài trên các loài thủy sản khác.
• Doanh nghiệp chế biến thủy hải sản và đơn vị kiểm định thực phẩm: Các cơ sở thu mua, đóng gói và xuất khẩu nông thủy sản có được căn cứ kỹ thuật để thiết lập quy trình kiểm soát chất lượng nguyên liệu, cải tiến phương pháp sơ chế xả cặn nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm ngày càng khắt khe.
• Các tổ chức phi chính phủ và mạng lưới bảo vệ lưu vực sông Mekong: Các tổ chức hoạt động vì môi trường có thêm bằng chứng xác thực để vận động chính sách liên quốc gia, triển khai các dự án cộng đồng về thu gom rác thải nhựa ven sông và nâng cao ý thức bảo vệ nguồn nước ngọt.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao loài hến Corbicula baudoni lại được lựa chọn làm sinh vật chỉ thị ô nhiễm vi nhựa?
Hến Corbicula baudoni là loài động vật hai mảnh vỏ ăn lọc không chọn lọc tầng đáy, có công suất lọc từ 1 đến 2 lít nước mỗi giờ. Loài này phân bố cố định, số lượng dồi dào trên sông Mekong và phản ánh trực tiếp mức độ tích lũy vi nhựa trong cả cột nước lẫn trầm tích đáy sông.

Tại sao vi nhựa dạng sợi và vật liệu Rayon lại chiếm tỷ lệ áp đảo tới 89% trong nghiên cứu?
Rayon là sợi cellulose tái sinh nhân tạo được ứng dụng rộng rãi trong may mặc và sản phẩm vệ sinh. Nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý triệt để từ các khu dân cư dọc sông Mekong đã mang theo lượng lớn sợi Rayon và PET từ quá trình giặt giũ đổ thẳng ra sông, tạo thành nguồn ô nhiễm sợi chính mà hến hấp thụ.

Lượng vi nhựa ước tính một người tiêu thụ hến hấp thụ hàng năm là bao nhiêu?
Dựa trên mức tiêu thụ trung bình 13.150 g thịt hến mỗi năm và nồng độ vi nhựa đo được là 16,9 vi hạt/g mô ướt, một người tiêu dùng có thể hấp thụ khoảng 222.235 vi hạt nhựa mỗi năm. Mức này cao gấp nhiều lần lượng phơi nhiễm từ các loài nghêu biển hay sò huyết.

Dung dịch KOH 10% có ưu điểm gì trong quy trình phân hủy mô mềm của nhuyễn thể?
Theo các tiêu chuẩn quốc tế, dung dịch KOH 10% ở 40°C trong 48 giờ phân hủy hoàn toàn chất hữu cơ mà không làm biến dạng cấu trúc hoặc làm nóng chảy các sợi polyme nhạy cảm như Rayon, PET hay PE. Phương pháp này cho hiệu suất thu hồi đạt 98% và độ an toàn cao hơn các axit đậm đặc.

Các quy định pháp luật nào của Việt Nam đang điều chỉnh vấn đề rác thải nhựa hiện nay?
Vấn đề này được điều chỉnh trực tiếp bởi Luật Bảo vệ môi trường 2020, Nghị định 08/2022/NĐ-CP (quy định dừng sản xuất bao bì nhựa khó phân hủy sau năm 2030), Chỉ thị 33/CT-TTg và Quyết định 1746/QĐ-TTg đặt mục tiêu giảm 75% rác thải nhựa đại dương đến năm 2030.

Kết luận

• Luận văn là công trình đầu tiên xác lập dữ liệu khoa học về sự hiện diện của vi nhựa trong hến nước ngọt Corbicula baudoni tại lưu vực sông Mekong, Việt Nam với tỷ lệ nhiễm đạt 100%.
• Hàm lượng vi nhựa ở hến lớn đạt 14,6 ± 10,0 vi hạt/con, cao hơn có ý nghĩa thống kê so với hến nhỏ (3,4 ± 1,4 vi hạt/con), phản ánh sự tích lũy sinh học tăng dần theo kích thước và khối lượng cá thể.
• Hình thái vi nhựa dạng sợi chiếm ưu thế áp đảo với 99%, màu sắc chủ đạo là màu đen (khoảng 40%) và thành phần hóa học chủ yếu là sợi nhân tạo Rayon (89%) cùng PET (7%).
• Mức phơi nhiễm ước tính lên tới 222.235 vi hạt nhựa/người/năm đặt ra yêu cầu cấp bách về kiểm soát an toàn thực phẩm đối với các loài thủy sản ăn lọc tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.
• Cần tiếp tục đẩy mạnh các nghiên cứu độc học tế bào và triển khai đồng bộ các giải pháp thu gom, xử lý rác thải nhựa từ nay đến năm 2030 để bảo vệ bền vững nguồn lợi thủy sản và sức khỏe nhân dân.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Vi nhựa (microplastics, MP) là chất ô nhiễm, hiện có mặt ở khắp mọi nơi, từ thức ăn, nước uống, không khí, đáy đại dương, vùng băng tuyết ở Bắc Cực, trong sinh vật … và được xem như yếu tố có ảnh hưởng trên toàn cầu đối với các hệ sinh thái trên cạn (De Souza Machado và cộng sự, 2018; Wang và cộng sự, 2019), các hệ sinh thái biển và nước ngọt (Pereao và cộng sự, 2020; Chae & An, 2017). Những vi hạt MP này đã nhận được sự chú ý đáng kể và được xem là chất gây ô nhiễm đáng quan tâm (contaminants of emerging concerns) trên thế giới (Bosker và cộng sự, 2017) do chúng đi liền với sự hiện diện của nhiều chất ô nhiễm như kim loại nặng, hợp chất hữu cơ khó phân hủy (POP), hợp chất gây rối loạn nội tiết, vi sinh vật nên tiềm ẩn những nguy cơ đối với môi trường và sức khỏe con người (Argamino & Janairo, 2016). Các loại polymer trong nhựa phổ biến nhất là polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyvinylchloride (PVC), polyamide (PA), polyethylene terephthalate (PET) và polyvinyl alcohol (PVA) (Avio và cộng sự, 2017). MP không chỉ được tìm thấy trong môi trường vô sinh, mà còn ghi nhận trong sinh vật, đặc biệt là các loài sống dưới nước.

Hải sản cung cấp thực phẩm cho gần 3 tỷ người trên thế giới và khoảng 20% lượng protein động vật mà con người hấp thụ là từ chúng (FAO, 2012). Trong số các loại hải sản, động vật thân mềm được coi là đối tượng lớn của sự tiêu thụ và là nguồn chứa nguy cơ cho phơi nhiễm của con người với MP (Abidli và cộng sự, 2019). Hến là một trong những loài sinh vật hai mảnh vỏ sống trong môi trường nước ngọt, phân bố ở đáy thủy vực (sông, hồ). Chúng ăn lọc, và thức ăn bao gồm vi tảo và các vật chất lơ lửng khác (FAO, 2004; Morton, 2022).

MP có nhiều kích thước và kích thước MP tương đồng với kích thước của nhiều loài vi tảo (Arthur và cộng sự, 2009; Venkatesan và cộng sự, 2015). Trên thực tế, các hạt MP có thể bị nhầm lẫn là thức ăn bởi các sinh vật (Ori và cộng sự, 2017), vì nhiều sinh vật không có khả năng phân biệt giữa MP và thức ăn của chúng. Điều đó dẫn đến việc MP có thể bị tích tụ sinh học và phóng đại sinh học thông qua chuỗi thức ăn, đến các động vật ở bậc dinh dưỡng cao hơn (Nguyễn Thị Thu Trang và cộng sự, 2020). Thông qua việc tiêu thụ thủy sản, ô nhiễm MP có khả năng đe dọa sức khỏe con người (Smith và cộng sự, 2018).

Đặc biệt, động vật hai mảnh vỏ thương mại là nguyên nhân gây lo ngại lớn vì hoạt động ăn lọc của chúng trực tiếp tiếp xúc với MP trong cột nước và sau đó 1 chúng được con người ăn vào (Ward và cộng sự, 2019; Cozzolino và cộng sự, 2021). Động vật hai mảnh vỏ, với đặc điểm lọc thức ăn trong nước, được xem là chỉ thị sinh học tốt cho đánh giá ô nhiễm ở môi trường (Argamino & Janairo, 2016; Ding và cộng sự, 2021). Các loài hai mảnh vỏ được coi là phù hợp hơn so với cá để dùng làm đối tượng chuẩn cho việc lấy mẫu và phân tích (Bråte và cộng sự, 2017). Nghêu (Mytilus sp.) đã được xác định là một loài phù hợp để theo dõi MP trong môi trường (Dehaut và cộng sự., 2016; Beyer và cộng sự., 2017; Lusher và cộng sự., 2017; Bråte và cộng sự., 2018; Li và cộng sự, 2019), đặc biệt phù hợp để nghiên cứu nhóm hạt MP mịn hơn (<1mm) trong nước (Lusher và cộng sự., 2017, Bråte và cộng sự.

Một vài nghiên cứu cho thấy có sự hiện diện MP trong hến nước ngọt như: loài Corbicula javanicus ở Indonesia (Esterhuizen và cộng sự, 2022), loài Ruditapes decussatus ở Bắc Tunisia (Abidli và cộng sự, 2019), loài Polititapes ở Bồ Đào Nha (Cozzolino và cộng sự, 2021), loài Ruditapes philippinarum, Meretrix lusoria, Cyclina sinensis ở Trung Quốc (Li và cộng sự, 2015; Ding và cộng sự, 2021), loài Cerastoderma edule và Mytilus edulis ở Pháp (Hermabessiere và cộng sự, 2019). Tuy nhiên thông tin MP trong hến ở Việt Nam hiện chưa được biết đến và đặc biệt là chưa được công bố. Hến cũng là nguồn thực phẩm tự nhiên được tiêu thụ thường xuyên của người Việt ở nhiều vùng đồng bằng bao gồm cả khu vực đồng bằng sông Cửu Long, nơi có sông Mekong chảy qua. Sông Mekong cũng được biết đến trên thế giới vì nó là một trong những dòng sông ô nhiễm và vận chuyển nhựa đi vào biển và đại dương nhiều nhất trên toàn cầu (Lebreton và cộng sự, 2017; Patel, 2018).

Do đó, luận văn này đề xuất việc nghiên cứu, tìm hiểu MP trong hến (Corbicula baudoni) thu từ sông Mekong ở Việt Nam, và góp phần cho việc cảnh báo khả năng rủi ro về MP trong thực phẩm và sức khỏe người tiêu thụ hến hàng ngày. Mục tiêu Nghiên cứu các đặc điểm vật lý và hóa học của MP trong loài hến nước ngọt thu từ sông Mekong. Các đặc điểm vật lý và hóa học bao gồm số lượng, hình dạng, kích thước, màu sắc và loại polymer chính cấu tạo nên MP. Kết quả sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo, dùng tham khảo cho đánh giá rủi ro sức khỏe con người và các đề xuất liên quan đến công tác quản lý chất thải nhựa trong tình hình hiện nay.

Nội dung nghiên cứu Các nội dung chính của luận văn bao gồm: - Tổng quan về MP: nguồn gốc, phát thải, hiện diện trong môi trường và trong sinh vật. - Tổng quan về MP trong nhuyễn thể và rủi ro tiềm ẩn của MP đối với sức khỏe con người. - Tổng quan về quy định, cơ sở pháp lý liên quan nhựa. - Tổng quan về sinh vật dùng trong nghiên cứu (hến).

- Nghiên cứu số lượng, hình dạng, màu sắc, kích thước, loại polymer của MP trong hến thu từ sông Mekong và tiềm ẩn rủi ro sức khỏe con người. - Bước đầu đánh giá rủi ro sức khỏe con người người dân địa phương sử dụng hến làm thực phẩm hàng ngày. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Sinh vật dùng cho nghiên cứu là hến, và yếu tố chính của nghiên cứu là MP trong sinh vật này. Hến dùng cho nghiên cứu sẽ được thu từ sông Mekong (từ tháng 2- 9/2022).

Những phân tích về MP được tiến hành trong điều kiện phòng thí nghiệm. Phương pháp nghiên cứu 1. Phương pháp thu mẫu hiện trường 1. Phương pháp đo đạc, xử lý, quan sát trong phòng thí nghiệm 1.

Phương pháp phân tích hóa học (để xác định loại polymer) 1. Phương pháp xử lý thống kê Chi tiết của phương pháp nghiên cứu được trình bày trong chương 3 của luận văn 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2. Tổng quan về MP Nhựa (plastics) là một loạt các vật liệu tổng hợp hoặc bán tổng hợp sử dụng polyme làm thành phần chính. Thuật ngữ ''plastics'' có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp ''plastikos'', có nghĩa là phù hợp để đúc.

Điều này đề cập đến tính linh hoạt của vật liệu hoặc độ dẻo trong quá trình sản xuất (Liddell và cộng sự, 1968). Chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều khía cạnh của cuộc sống do các đặc tính tuyệt vời như: khối lượng nhẹ, độ dẻo và tính linh hoạt cao, cách nhiệt và cách điện, chống ăn mòn và chi phí thấp (Zhang và cộng sự, 2021). Sản lượng nhựa toàn cầu đã tăng từ 1,3 triệu tấn năm 1950 lên 359 triệu tấn vào năm 2018 (Plastics Europe, 2007; 2019) và đến nay đã vượt 400 triệu tấn (UNEP, 2022). MP có hai nguồn gốc chính: (i) chúng được sản xuất ra với kích thước nhỏ (0,001 – 5 mm) để dùng trong những ứng dụng cho hoạt động công nghiệp và sinh hoạt (dầu nhớt, như trong kem đánh răng, làm bóng móng tay, thuốc nhuộm tóc, sữa tắm) và được gọi là MP sơ cấp; và (ii) MP hình thành từ việc vỡ vụn của mảnh nhựa lớn trong môi trường và được gọi là MP thứ cấp (Auta và cộng sự, 2017).

Trong vài thập kỷ qua, số lượng rác thải nhựa được tìm thấy trong cả môi trường dưới nước và trên cạn đã tăng lên đáng kể do đặc tính lâu bền của chúng (Nava và Leoni, 2021). Khi thải ra môi trường, chất thải nhựa có thể dần dần bị phân hủy thành các mảnh vụn nhựa nhỏ hơn dưới tác động của các quá trình vật lý (lực cơ học, nhiệt độ cao, tia cực tím), hóa học và sinh học (Plastics Europe, 2019). Những mảnh vụn nhựa nhỏ có đường kính dưới 5 mm này thường được gọi là MP và ô nhiễm MP trở thành một vấn đề toàn cầu đang được quan tâm (Galloway và Lewis 2016; De Souza Machado và cộng sự, 2017). Khi nhựa xâm nhập vào môi trường, chúng có thể được vận chuyển theo gió và nước do khối lượng nhẹ (Law, 2017).

Lượng mưa, dòng chảy bề mặt và vận chuyển ven sông có thể là những tuyến đường chính chuyển nhựa từ đất liền vào thủy vực (van Emmerik và cộng sự, 2019). Trong môi trường nước, có nhiều quá trình vật lý chi phối quá trình vận chuyển các mảnh vụn nhựa trôi nổi, chẳng hạn như quá trình đại dương mở, lực gió, tuần hoàn Langmuir, hình thành băng, tan chảy và trôi dạt, … (van Sebille và cộng sự, 2020). Trong môi trường nước, sự tích tụ nhựa có thể bị ảnh hưởng phần lớn bởi các điều kiện thủy động 4 lực học (NOAA, 2020). Rất nhiều mảnh vụn nhựa đã được phát hiện ở dòng hải lưu cận nhiệt đới Nam Thái Bình Dương và dòng hải lưu cận nhiệt đới Bắc Đại Tây Dương (Eriksen và cộng sự, 2013).

Ở quy mô nhỏ hơn, nhựa có thể được mang theo dòng nước và tích tụ ở những nơi mà tốc độ dòng chảy giảm, chẳng hạn như giao điểm của hai hoặc nhiều dòng nước (Xiong và cộng sự, 2018), môi trường sống phía sau đập (Zhang và cộng sự, 2015) hoặc cửa sông (Zhao và cộng sự, 2019). Mặc dù nhiều nỗ lực đã được thực hiện để giảm lượng chất thải nhựa đầu vào môi trường, bao gồm tái chế, đốt và chôn lấp, nhưng ô nhiễm nhựa vẫn là điều không thể tránh khỏi. Tỷ lệ tái chế tổng thể của nhựa sau tiêu dùng chỉ là 9% - 30% vào năm 2014 (Geyer và cộng sự, 2017). Người ta ước tính rằng 60 - 99 triệu tấn nhựa đã được xử lý không đúng cách trong môi trường trên toàn thế giới vào năm 2015 (Lebreton và Andrady, 2019).

Ngoài ra, các MP đi vào các nhà máy xử lý nước thải (WWTP) nhưng có thể không được các nhà máy này thu giữ lại do kích thước nhỏ của chúng (Fendall và Sewell 2009, Browne và cộng sự, 2011).