Tổng quan nghiên cứu

Ô nhiễm vi nhựa đang trở thành một vấn đề môi trường nghiêm trọng toàn cầu, ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh thái biển và sức khỏe con người. Việt Nam đứng thứ 4 thế giới về lượng rác thải nhựa thải ra môi trường, với khoảng 1,8 triệu tấn nhựa mỗi năm, trong đó có khoảng 730.000 tấn bị thải ra biển. Tình trạng này đặc biệt nghiêm trọng ở các vùng ven biển, nơi các loài thủy sản như tôm có thể tích tụ vi nhựa trong cơ thể. Tôm là nguồn thực phẩm quan trọng, vừa phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước, vừa là sản phẩm xuất khẩu chủ lực. Tuy nhiên, sự tích tụ vi nhựa trong tôm có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến an toàn thực phẩm và sức khỏe người tiêu dùng.

Luận văn tập trung nghiên cứu sự tích tụ vi nhựa ở bốn loài tôm gồm hai loài nuôi (tôm sú và tôm thẻ chân trắng) và hai loài tự nhiên (tôm đất và tôm rằn) tại vùng ven biển Thị xã Hoài Nhơn, tỉnh Bình Định. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 10/2021 đến tháng 3/2022, bao gồm cả mùa mưa và mùa khô nhằm so sánh mức độ tích tụ vi nhựa theo mùa. Mục tiêu chính là đánh giá mật độ, kích thước và màu sắc vi nhựa tích tụ trong ống tiêu hóa các loài tôm, từ đó làm cơ sở khoa học để đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa trong thủy sản, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và phát triển bền vững ngành thủy sản địa phương.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu thực nghiệm về ô nhiễm vi nhựa tại vùng ven biển miền Trung Việt Nam, góp phần nâng cao nhận thức và hỗ trợ quản lý môi trường biển, đồng thời thúc đẩy các chính sách bảo vệ nguồn lợi thủy sản và an toàn thực phẩm.

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 biển và tác động của vi nhựa đến sinh vật thủy sinh. Hai khung lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết về nguồn gốc và phân bố vi nhựa: Vi nhựa được hình thành từ sự phân hủy các vật liệu nhựa lớn dưới tác động của các yếu tố vật lý, hóa học và sinh học. Vi nhựa có kích thước từ 1 µm đến 5 mm, tồn tại dưới nhiều dạng như sợi, mảnh, viên, màng phim. Vi nhựa phân bố rộng rãi trong môi trường nước biển, nước ngọt và đất liền, có khả năng hấp thụ các chất ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng, làm tăng độc tính khi xâm nhập vào sinh vật.

  2. Lý thuyết về tích tụ vi nhựa trong sinh vật thủy sinh: Vi nhựa có kích thước tương tự thức ăn tự nhiên của các loài thủy sinh nhỏ như tôm, cá, giáp xác nên dễ bị nhầm lẫn và tiêu thụ. Việc tích tụ vi nhựa trong cơ thể sinh vật có thể gây tổn thương đường tiêu hóa, giảm khả năng sinh trưởng, sinh sản và ảnh hưởng đến sức khỏe tổng thể. Chuỗi thức ăn thủy sản cũng là con đường đưa vi nhựa vào cơ thể người tiêu dùng.

Các khái niệm chính trong nghiên cứu bao gồm: vi nhựa (microplastics), mật độ vi nhựa (số lượng vi nhựa trên cá thể hoặc trên đơn vị khối lượng), kích thước vi nhựa, màu sắc vi nhựa, và sự khác biệt tích tụ vi nhựa giữa tôm nuôi và tôm tự nhiên.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành tại vùng ven biển Thị xã Hoài Nhơn, tỉnh Bình Định, trong khoảng thời gian từ tháng 10/2021 đến tháng 3/2022, bao gồm cả mùa mưa và mùa khô. Địa điểm thu mẫu gồm vùng biển Tam Quan, biển Hoài Hương và các hồ nuôi tôm tại phường Tam Quan và Hoài Hương.

  • Đối tượng nghiên cứu: Bốn loài tôm gồm tôm sú (Penaeus monodon), tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) là tôm nuôi, và tôm đất (Metapenaeus ensis), tôm rằn (Penaeus semisulcatus) là tôm tự nhiên.

  • Thu mẫu: Mẫu tôm được thu mua trực tiếp từ ngư dân và các hồ nuôi, mỗi loài lấy từ 18 đến 24 cá thể cho mỗi mùa. Mẫu được bảo quản lạnh và chuyển về phòng thí nghiệm để phân tích.

  • Xử lý mẫu: Ống tiêu hóa của từng cá thể được tách riêng, xử lý bằng dung dịch KOH 10% ở 60°C trong 24 giờ để phân hủy mô mềm. Sau đó, mẫu được lọc qua các rây kích thước 1 mm và 250 µm, tiếp tục tách nổi bằng dung dịch NaCl bão hòa và lọc trên giấy lọc GF/A 1,6 µm.

  • Phân tích vi nhựa: Giấy lọc được quan sát dưới kính hiển vi soi nổi Leica S9i, sử dụng phần mềm LAXS để đo kích thước, xác định hình dạng (sợi, mảnh) và màu sắc vi nhựa. Dữ liệu được lưu trữ và xử lý bằng Microsoft Excel 2013.

  • Kiểm soát nhiễm vi nhựa: Thực hiện các biện pháp kiểm soát nhiễm chéo như làm sạch khu vực bằng cồn, sử dụng găng tay, áo vải, rửa thiết bị bằng nước cất, hạn chế quạt và kiểm tra mẫu giấy lọc kiểm soát môi trường.

  • Phân tích số liệu: So sánh mật độ vi nhựa giữa các loài, giữa mùa mưa và mùa khô, sử dụng phân tích thống kê để xác định sự khác biệt có ý nghĩa (p<0,05).

Phương pháp nghiên cứu đảm bảo tính khách quan, độ tin cậy cao với cỡ mẫu phù hợp và quy trình xử lý mẫu chuẩn hóa, giúp đánh giá chính xác mức độ tích tụ vi nhựa trong các loài tôm nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Mật độ vi nhựa dạng sợi tích tụ trong tôm: Mật độ sợi vi nhựa trong ống tiêu hóa các loài tôm dao động từ 1,96 đến 19,33 sợi/cá thể trong mùa mưa và tăng lên 7,50 đến 17,93 sợi/cá thể trong mùa khô. Tôm rằn và tôm đất (loài tự nhiên) tích tụ nhiều sợi vi nhựa hơn so với tôm sú và tôm thẻ chân trắng (loài nuôi), đặc biệt rõ trong mùa khô (p<0,05).

  2. Mật độ vi nhựa dạng mảnh: Mật độ mảnh vi nhựa dao động từ 0,29 đến 6,00 mảnh/cá thể, không có sự khác biệt đáng kể giữa các loài tôm và giữa hai mùa (p>0,05). Mật độ mảnh vi nhựa/g khối lượng tôm cũng không khác biệt rõ rệt giữa các loài.

  3. Tổng số vi nhựa tích tụ: Tổng số vi nhựa (sợi + mảnh) trong ống tiêu hóa dao động từ 4,94 đến 19,56 hạt/cá thể, với tôm rằn có mật độ cao nhất ở cả hai mùa. Tổng số vi nhựa/g khối lượng tôm cao nhất ở tôm đất, đặc biệt trong mùa khô (4,65 hạt/g), gấp nhiều lần so với tôm nuôi (khoảng 0,33-0,72 hạt/g).

  4. Ảnh hưởng của mùa và khối lượng tôm: Mật độ vi nhựa tích tụ trong tôm thường cao hơn trong mùa khô so với mùa mưa, do lưu lượng nước sông suối giảm, vi nhựa dễ lắng đọng ở vùng ven bờ. Khối lượng tôm có ảnh hưởng nhất định đến lượng vi nhựa tích tụ, nhưng mối tương quan không mạnh, cho thấy yếu tố tập tính ăn và môi trường sống đóng vai trò quan trọng hơn.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy vi nhựa dạng sợi chiếm ưu thế trong các loài tôm nghiên cứu, phù hợp với các nghiên cứu quốc tế và trong nước về ô nhiễm vi nhựa ở sinh vật thủy sinh. Mật độ vi nhựa cao hơn ở tôm tự nhiên so với tôm nuôi có thể do nguồn thức ăn khác biệt: tôm tự nhiên ăn thức ăn tự nhiên có thể chứa nhiều vi nhựa hơn, trong khi tôm nuôi chủ yếu sử dụng thức ăn công nghiệp kiểm soát hơn.

Sự khác biệt mật độ vi nhựa giữa mùa mưa và mùa khô phản ánh ảnh hưởng của điều kiện thủy văn đến phân bố vi nhựa. Mùa mưa với lưu lượng nước lớn làm giảm mật độ vi nhựa ở vùng ven bờ do phát tán ra biển khơi, trong khi mùa khô vi nhựa tích tụ nhiều hơn do lưu lượng nước giảm.

Kết quả cũng cho thấy vi nhựa tích tụ trong tôm có thể là nguồn tiếp xúc trực tiếp với con người qua tiêu thụ hải sản, đặc biệt khi người dân thường ăn tôm nguyên con không loại bỏ ruột. Điều này đặt ra nguy cơ tiềm ẩn về sức khỏe do các hạt vi nhựa và các chất độc hại bám trên bề mặt vi nhựa.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ cột so sánh mật độ vi nhựa dạng sợi và mảnh giữa các loài tôm theo mùa, cũng như biểu đồ phân bố kích thước và màu sắc vi nhựa để minh họa rõ ràng hơn về mức độ ô nhiễm.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường quản lý và giảm thiểu rác thải nhựa tại nguồn: Các cơ quan quản lý địa phương cần triển khai các chương trình thu gom, xử lý rác thải nhựa hiệu quả, đặc biệt tại các khu vực ven biển và cửa sông, nhằm giảm lượng vi nhựa phát tán ra môi trường biển. Thời gian thực hiện ưu tiên trong vòng 1-2 năm tới.

  2. Nâng cao nhận thức cộng đồng về ô nhiễm vi nhựa: Tổ chức các chiến dịch truyền thông, giáo dục về tác hại của rác thải nhựa và vi nhựa, khuyến khích người dân hạn chế sử dụng sản phẩm nhựa dùng một lần, đồng thời hướng dẫn cách tiêu thụ hải sản an toàn. Chủ thể thực hiện là các tổ chức chính quyền, trường học và các tổ chức xã hội.

  3. Phát triển công nghệ xử lý nước thải và rác thải: Đầu tư nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp và nuôi trồng thủy sản để loại bỏ vi nhựa trước khi thải ra môi trường. Thời gian triển khai trong 3-5 năm, phối hợp giữa các viện nghiên cứu và doanh nghiệp.

  4. Xây dựng quy chuẩn và giám sát chất lượng thủy sản: Thiết lập các tiêu chuẩn về mức độ vi nhựa trong thủy sản, đặc biệt là tôm, đồng thời tăng cường kiểm tra, giám sát tại các vùng nuôi và khai thác để đảm bảo an toàn thực phẩm. Chủ thể thực hiện là các cơ quan quản lý ngành thủy sản và y tế.

  5. Khuyến khích nghiên cứu tiếp tục và mở rộng phạm vi: Hỗ trợ các nghiên cứu sâu hơn về tác động của vi nhựa đến sức khỏe con người và môi trường, cũng như phát triển các giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa trong thủy sản. Thời gian liên tục và dài hạn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý môi trường và thủy sản địa phương: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách quản lý rác thải nhựa, bảo vệ nguồn lợi thủy sản và phát triển bền vững ngành nuôi trồng thủy sản tại vùng ven biển.

  2. Các nhà khoa học và nghiên cứu sinh trong lĩnh vực sinh học môi trường, thủy sản: Tham khảo phương pháp nghiên cứu và dữ liệu thực nghiệm để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về ô nhiễm vi nhựa và tác động sinh học.

  3. Người nuôi trồng và khai thác thủy sản: Hiểu rõ về mức độ ô nhiễm vi nhựa trong các loài tôm nuôi và tự nhiên, từ đó áp dụng các biện pháp quản lý thức ăn, môi trường nuôi nhằm giảm thiểu tích tụ vi nhựa.

  4. Người tiêu dùng và các tổ chức bảo vệ sức khỏe cộng đồng: Nâng cao nhận thức về nguy cơ vi nhựa trong hải sản, từ đó lựa chọn thực phẩm an toàn và thúc đẩy các hoạt động bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Vi nhựa là gì và tại sao nó nguy hiểm?
    Vi nhựa là các hạt nhựa có kích thước nhỏ hơn 5 mm, hình thành từ sự phân hủy nhựa lớn hoặc sản xuất trực tiếp. Chúng nguy hiểm vì dễ bị sinh vật thủy sinh nhầm là thức ăn, tích tụ trong cơ thể và có thể gây tổn thương sức khỏe, đồng thời là nguồn ô nhiễm lan rộng trong môi trường.

  2. Tại sao tôm tự nhiên tích tụ nhiều vi nhựa hơn tôm nuôi?
    Tôm tự nhiên ăn thức ăn tự nhiên trong môi trường có thể chứa nhiều vi nhựa hơn, trong khi tôm nuôi chủ yếu sử dụng thức ăn công nghiệp kiểm soát hơn. Ngoài ra, môi trường sống tự nhiên có thể ô nhiễm vi nhựa cao hơn vùng nuôi.

  3. Mùa nào tôm tích tụ vi nhựa nhiều hơn?
    Mật độ vi nhựa trong tôm thường cao hơn vào mùa khô do lưu lượng nước sông suối giảm, vi nhựa dễ lắng đọng ở vùng ven bờ, trong khi mùa mưa nước chảy mạnh làm phát tán vi nhựa ra biển khơi.

  4. Vi nhựa có ảnh hưởng đến sức khỏe con người khi ăn tôm không?
    Có, vi nhựa tích tụ trong tôm có thể đi vào cơ thể người khi tiêu thụ, gây nguy cơ nhiễm độc do các chất phụ gia và chất ô nhiễm bám trên vi nhựa, ảnh hưởng đến hệ tiêu hóa, hô hấp và các cơ quan khác.

  5. Làm thế nào để giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa trong thủy sản?
    Giải pháp bao gồm quản lý rác thải nhựa tại nguồn, nâng cao nhận thức cộng đồng, cải thiện công nghệ xử lý nước thải, xây dựng tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng thủy sản và thúc đẩy nghiên cứu phát triển các biện pháp kỹ thuật giảm ô nhiễm.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định mật độ vi nhựa tích tụ trong ống tiêu hóa bốn loài tôm nuôi và tự nhiên tại vùng ven biển Hoài Nhơn, với vi nhựa dạng sợi chiếm ưu thế.
  • Mật độ vi nhựa tích tụ cao hơn trong mùa khô so với mùa mưa, phản ánh ảnh hưởng của điều kiện thủy văn đến phân bố vi nhựa.
  • Tôm tự nhiên tích tụ nhiều vi nhựa hơn tôm nuôi, chủ yếu do khác biệt về nguồn thức ăn và môi trường sống.
  • Việc tích tụ vi nhựa trong tôm đặt ra nguy cơ tiềm ẩn đối với an toàn thực phẩm và sức khỏe người tiêu dùng.
  • Cần triển khai các giải pháp quản lý rác thải nhựa, nâng cao nhận thức và phát triển công nghệ xử lý để giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa trong thủy sản.

Next steps: Mở rộng nghiên cứu sang các loài thủy sản khác và khu vực khác, đồng thời phối hợp với các cơ quan quản lý để xây dựng chính sách và chương trình hành động cụ thể.

Call-to-action: Các nhà nghiên cứu, quản lý và cộng đồng cần chung tay hành động để bảo vệ môi trường biển và sức khỏe cộng đồng trước thách thức ô nhiễm vi nhựa ngày càng gia tăng.