Đánh giá vi nhựa trong môi trường nước ở Việt Nam

Các ghi nhận đầu tiên về vi nhựa trong nước mặt có từ những năm 1970 ở Bắc Mỹ khi các đốm sáng của sinh vật phù du kéo dài dọc theo bờ biển New England (Carpenter và cộng sự, 1972). Tuy nhiên, đánh giá về ô nhiễm vi nhựa trong môi trường không được báo cáo cho đến đầu thế kỷ 21 (Thompson và cộng sự, 2004). Kể từ đó, vi nhựa đã được tìm thấy trong hầu hết các thủy vực lớn (đại dương, biển, hồ và sông) và trầm tích (Thompson và cộng sự, 2004; Arthur và cộng sự, 2009; Lusher và cộng sự, 2013…).

Vi nhựa có chiều dài từ 1 đến 5.000 μm, phát sinh từ quá trình phân mảnh của rác nhựa, được phân nhỏ hơn bởi bức xạ UV và sự nhiễu loạn, từ sự phân hủy của hàng dệt và may mặc, sự mài mòn và trong quá trình giặt tẩy. Vì vậy, vi nhựa được thải ra môi trường nước thông qua các nguồn khác nhau: từ nước thải sinh hoạt hoặc công nghiệp, từ các hạt lốp xe, từ nhựa nông nghiệp và từ rò rỉ trong quá trình quản lý chất thải nhựa. Như vậy, các nhà máy xử lý nước thải đóng một vai trò trong việc loại bỏ vi nhựa trong nước thải, tuy nhiên hiệu quả của việc loại bỏ vi nhựa phụ thuộc mạnh mẽ vào công nghệ được sử dụng (Bui và cộng sự, 2020).

Đánh giá vi nhựa trong môi trường nước tại Việt Nam

Trong bối cảnh rác thải nhựa đang ngày càng gia tăng, việc đánh giá vi nhựa trong môi trường nước, đặc biệt là ở vùng nước ngọt và cửa sông là yêu cầu cần thiết. Từ năm 2018, một mạng lưới các nhà nghiên cứu Việt Nam đã tiến hành đánh giá cơ sở về nồng độ vi nhựa trong môi trường nước biển và nước ngọt của Việt Nam. Đánh giá này được thực hiện trong khuôn khổ Dự án Xây dựng trung tâm quan trắc nhựa trong xã hội và môi trường ở Việt Nam (COMPOSE), do Bộ Ngoại giao và Châu Âu của Pháp tài trợ, được thực hiện bởi Đại sứ quán Pháp tại Việt Nam và Viện Nghiên cứu vì sự phát triển Cộng hòa Pháp (IRD). Dự án được thực hiện nhằm mục đích tiến hành đánh giá thông qua một phương pháp luận phổ biến và thích hợp, từ lấy mẫu đến phân tích trong phòng thí nghiệm. Phương pháp luận được thực hiện bằng cách đào tạo các nhà nghiên cứu và kỹ thuật viên địa phương từ các tổ chức khác nhau trong mạng lưới nghiên cứu, bằng cách cung cấp công cụ và thiết bị cơ bản.

Hình 1. Các địa điểm lấy mẫu được thực hiện trong mạng lưới giám sát COMPOSE

Trong khuôn khổ Dự án COMPOSE, 21 môi trường nước cụ thể đã được nghiên cứu tại 9 tỉnh thành của Việt Nam, đại diện cho 19 vùng nước mặt và 2 trầm tích bãi biển (Hình 1). Ở miền Bắc Việt Nam, nghiên cứu tập trung vào hệ thống đồng bằng sông Hồng, từ Hà Nội đến vùng ven biển tỉnh Quảng Ninh. Ba địa điểm ven sông và ba hồ đô thị đã được lựa chọn tại Hà Nội: sông Hồng gần Hà Nội, sông Tô Lịch, sông Nhuệ, hồ Tây, hồ Yên Sở và hồ Bảy Mẫu. Tại Hải Phòng và Quảng Ninh, ba địa điểm ven biển đã được lựa chọn: vịnh Đồ Sơn; vịnh Cửa Lục và vịnh Hạ Long. Ở miền Trung Việt Nam, tại TP. Đà Nẵng đã chọn hai hồ đô thị và một sông: hồ Công Viên, hồ Hòa Phú, Sông Hàn. Ở vùng duyên hải Nam Trung Bộ, tại tỉnh Bình Định đã chọn hai điểm ở đầm Thị Nại và một điểm ở vịnh Quy Nhơn. Ở miền Nam Việt Nam, sáu địa điểm đã được chọn: hồ Trị An, sông Đồng Nai, hồ Dầu Tiếng và cửa sông Dinh và hai bãi cát là Bãi Sau và Bãi Dâu ở tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Nồng độ vi nhựa trong nước mặt dao động từ 0,35 đến 2,522 hạt/m3 cho thấy mức độ dao động lên đến đến bốn con số giữa các môi trường khác nhau (Hình 2).

Nồng độ vi nhựa trong trầm tích nằm trong cùng một phạm vi, 1.542 hạt/ m3 ở Bãi Sau và 2.024 hạt/ m3 ở Bãi Dâu. Trên toàn cầu, phạm vi nồng độ vi nhựa thấp hơn được quan sát ở các vịnh, trong khi phạm vi nồng độ cao hơn được ghi nhận ở các con sông, điều này cho thấy các môi trường nước ngọt bề mặt có xu hướng bị ô nhiễm bởi vi nhựa hơn so với các môi trường mặt nước biển. Cụ thể hơn, ở các con sông, vi nhựa thể hiện sự biến đổi nồng độ đa dạng từ 2,3 hạt/m3 ở sông Hồng đến 2.522 hạt/ m3 ở sông Tô Lịch với nồng độ thấp hơn ở sông chính và nồng độ cao hơn ở các sông nhỏ và đô thị, đặc biệt ở các vùng tiếp nhận nước thải chưa qua xử lý. Các nồng độ vi nhựa đo được đều thấp hơn so với nồng độ đo trước đây ở sông Sài Gòn và các kênh rạch đô thị, lên tới 251.000 sợi nhân tạo/ m3 với giới hạn quan sát 40-5.000µm. Sông Sài Gòn chịu tác động lớn của ngành dệt may, các mảnh nhựa chiếm dưới 1% các hạt nhựa được xác định.

Trong môi trường hồ nước và hồ chứa, nồng độ vi nhựa thay đổi từ 1,5 hạt/m3 ở Hồ Trị An đến 611 hạt/ m3 ở Hồ Tây. Nồng độ thấp nhất được quan sát thấy trong hai hồ chứa được lấy mẫu và nồng độ cao nhất trong hồ ở đô thị, bất kể kích thước của các hồ được quan sát. Trong các vịnh, nồng độ vi nhựa thay đổi từ 0,4 hạt/ m3 ở vịnh Cửa Lục đến 28,4 hạt/ m3 ở cửa sông Dinh. Từ các kết quả nghiên cứu cho thấy, so với môi trường từ các quốc gia được liệt kê là thải nhiều nhựa nhất ra đại dương, mức nồng độ vi nhựa đo được ở Việt Nam nằm trong khoảng thấp so với mức được đo ở Trung Quốc, Philippines và Indonesia (Cordova và cộng sự, 2019; Esquinas và cộng sự, 2020; Zhang và cộng sự, 2018).

Hình 2. Nồng độ vi nhựa, sợi và mảnh trong trầm tích và nước mặt

Sự tích lũy vi nhựa trong một số loài sinh vật thủy sinh ở Việt Nam

Trên thực tế, vi nhựa đã được tìm thấy trong các cơ quan khác nhau của các loài sinh vật, trong đó cơ quan tiêu hóa và mang là nơi tích lũy phần lớn các vi nhựa (Su &nnk, 2018). Sự tích lũy vi nhựa trong cơ thể sinh vật có thể gây ra các nguy cơ đối với sức khỏe sinh vật như làm giảm việc tiêu thụ thức ăn, tăng áp lực ôxi hóa và gây thương tổn cơ quan tiêu hóa. Hơn nữa, sinh vật còn bị nhiễm độc bởi các chất phụ gia được thêm vào trong quá trình sản xuất nhựa hoặc các chất độc hại khác hấp thụ trên bề mặt của vi nhựa trong suốt thời gian chúng tồn tại và phát tán trong môi trường, bao gồm chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy và kim loại nặng (Sequeira &nnk, 2020). Điều này có thể dẫn đến việc lan truyền và tích lũy vi nhựa cũng như các chất ô nhiễm khác từ các sinh vật bậc thấp đến các sinh vật bậc cao và thậm chí là trong cơ thể con người thông qua chuỗi thức ăn.

Tại Việt Nam, nghiên cứu về ô nhiễm vi nhựa trong sinh vật thủy sinh đã được thực hiện ở loài vẹm xanh châu Á thuộc vùng nước lợ tỉnh Thanh Hóa và các loài cá, tôm tự nhiên trên sông Lòng Tàu – hạ lưu sông Sài Gòn – Đồng Nai (Phuong &nnk, 2019; Kieu Le &nnk, 2021). Mật độ vi nhựa ở vẹm xanh châu Á (tên gọi theo danh pháp khoa học là Perna viridis, Hình 3a) là 0,29 (± 0,14) vi nhựa trên 1 gam trọng lượng ướt của mô mềm và 2,60 (± 1,14) vi nhựa trên mỗi cá thể. Trong đó, loại vi nhựa chủ yếu là Polypropylene (PP) có thể có nguồn gốc từ các sản phẩm nhựa dùng một lần như bao bì và Polyester có nguồn gốc từ vải sợi tổng hợp (Phuong &nnk, 2019). Ở các loài tôm và cá tự nhiên (danh pháp khoa học và tên thông dụng là Metapenaeus ensis – tôm đất, Metapenaeus brevicornis – tôm bạc, Cynoglossus punchticeps – cá lưỡi trâu, Scianidae – cá lù đù, Polynemus melanochir – cá phèn, Pseudapocryptes elongatus – cá kèo, Clupeoides borneensis – cá cơm và Glossogobius sp. – cá bống cát, Hình 3b – i), vi nhựa có trong tất cả các loài và vi nhựa dạng sợi chiếm đa số. Cụ thể hơn, mật độ sợi vi nhựa trung bình trong cá, tôm nằm trong khoảng từ 0,33 đến 1,41 sợi trên một gam trọng lượng ướt của sinh vật, với mật độ thấp nhất và cao nhất là ở cá kèo và tôm bạc. Bên cạnh đó, mật độ sợi vi nhựa trên mỗi cá thể dao động từ 1,33 đến 9,33 sợi với mật độ thấp nhất và cao nhất là trong cá phèn và cá cơm (Kieu Le &nnk, 2021).

Hình 3. Sinh vật thủy sinh trong nghiên cứu về ô nhiễm vi nhựa

Những kết quả trên đây cho thấy, mức độ ô nhiễm vi nhựa trong sinh vật thủy sinh ở Việt Nam tương đối cao so với các sinh vật hai mảnh vỏ ở Châu Âu (Phuong &nnk, 2018), hay một số loài cá ở vùng biển Địa Trung Hải (Tsangaris &nnk, 2020) và các loài cá hoang dã ở khu vực cửa sông Châu Giang, Trung Quốc (Lin &nnk, 2020). Ngoài ra, tác động của các hoạt động tại địa phương như áp lực dân số cao, hoạt động sản xuất công nghiệp và quy trình xử lý nước thải dẫn đến sự tích luỹ vi nhựa dạng sợi nhiều hơn đáng kể so với dạng mảnh. Điều cần lưu ý là vẹm xanh và các loài tôm, cá trong các nghiên cứu này đều là những loài có kích thước nhỏ và thường được người dân địa phương tiêu thụ “nguyên con” mà không loại bỏ các cơ quan tiêu hóa trước khi chế biến thức ăn. Như vậy, khi chúng ta tiêu thụ các loài này trong bữa ăn hàng ngày thì cũng có nghĩa là sẽ ăn trực tiếp vi nhựa vào cơ thể và do đó có thể chịu những nguy cơ về sức khỏe do vi nhựa và các chất ô nhiễm khác bám trên bề mặt nhựa gây ra.

Một số khuyến nghị

Nghiên cứu cơ sở đầu tiên này đã chứng minh rằng mức độ tập trung vi nhựa dao động trong không gian và trong một loại môi trường. Do đó, cần có một cách tiếp cận dài hạn với các phép đo hàng năm theo chương trình giám sát để giải quyết sự biến thiên theo thời gian của nồng độ vi nhựa trong mỗi môi trường. Dự án COMPOSE đã tài trợ việc lấy mẫu đến đầu năm 2021. Việc giải quyết ô nhiễm vi nhựa là một ưu tiên về môi trường song song với vấn đề ô nhiễm nhựa, do đó công tác giám sát đánh giá cần được tiếp tục và mở rộng trong tương lai.

Trong bối cảnh chính sách, đặc biệt là theo Quyết định số 1746/QĐ-TTg (2019) về việc ban hành kế hoạch hành động quốc gia về quản lý rác thải nhựa đại dương đến năm 2030, nghiên cứu cơ sở này cung cấp một phương pháp luận phù hợp để đánh giá ô nhiễm vi nhựa và đặc biệt để giám sát tính hiệu quả của các giải pháp khắc phục sẽ được chính quyền địa phương thiết lập trong tương lai để giảm ô nhiễm vi nhựa từ các nguồn ra biển. Phạm vi ô nhiễm vi nhựa liên quan đến các nguồn vi nhựa thải ra môi trường, bao gồm các hoạt động nhân sinh xung quanh sử dụng nhựa (nghề cá, nuôi trồng thủy sản, hộ gia đình, bãi chôn lấp) và việc thải trực tiếp nước thải, đã qua xử lý hoặc chưa qua xử lý. Do đó, nghiên cứu khuyến nghị nên xác định cụ thể các nguồn vi nhựa phù hợp với từng môi trường. Đo trực tiếp nồng độ vi nhựa trong nước thải, đã qua xử lý hoặc chưa qua xử lý, có thể là một ví dụ về bước đầu tiên để thực hiện các quy trình khắc phục tại các nguồn đó, nhằm hạn chế phát thải vi nhựa ra sông hồ, sau đó ra biển.

Với lượng dữ liệu ít ỏi ban đầu này, cần có thêm nhiều nghiên cứu để làm sáng tỏ sự tích luỹ và thải bỏ vi nhựa khỏi cơ thể các loài thủy hải sản ở Việt Nam, từ đó đưa ra các quy chuẩn cho phép về mật độ vi nhựa trong các loài trước khi đưa ra thị trường. Gần đây, các nghiên cứu đã cho thấy hoạt động nuôi trồng thủy hải sản cũng là nguồn thải vi nhựa vào môi trường nước do việc sử dụng các vật dụng làm bằng nhựa, đặc biệt là lưới đánh bắt cá, phao nổi, dây câu (Wu&nnk, 2020). Điều đó làm cho các loài thủy hải sản được nuôi trồng càng có nhiều nguy cơ tiếp xúc và tích tụ vi nhựa. Chính vì vậy, để góp phần vào công tác đảm bảo an toàn thực phẩm và sức khỏe cộng đồng, cần có một chương trình quan trắc mức độ ô nhiễm vi nhựa trong các loài thủy hải sản được nuôi trồng ở quy mô quốc gia nhằm cung cấp các minh chứng khoa học phục vụ cho việc ban hành và thực thi các chính sách về giảm thiểu việc sử dụng các sản phẩm nhựa trong ngành nuôi trồng thủy hải sản cũng như nâng cao nhận thức của toàn dân về vấn nạn ô nhiễm rác nhựa.

TS. Emilie Strady – Nguyễn Minh Trang

Viện Nghiên cứu vì sự phát triển Cộng hòa Pháp tại Việt Nam

Tài liệu tham khảo

1. Bui, X.-T., Vo, T.-D.-H., Nguyen, P.-T., Nguyen, V.-T., Dao, T.-S., Nguyen, P.-D., 2020. Microplastics pollution in wastewater: Characteristics, occurrence and removal technologies. Environmental Technology & Innovation 19, 101013.https://doi.org/10.1016/j.eti.2020.101013.

2. Cordova, M.R., Purwiyanto, A.I.S., Suteja, Y., 2019. Abundance and characteristics of microplastics in the northern coastal waters of Surabaya, Indonesia. Marine Pollution Bulletin 142, 183–188.https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2019.03.040.

3. Esquinas, G.G.M.S., Mantala, A.P., Atilano, M.G., Apugan, R.P., Galarpe, V.R.K.R., 2020. Physical characterization oflitter and microplastic along the urban coast of Cagayan de Oro in Macajalar Bay, Philippines. Marine PollutionBulletin 154, 111083.https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2020.111083.

4. Jambeck, J.R., Geyer, R., Wilcox, C., Siegler, T.R., Perryman, M., Andrady, A., Narayan, R., Law, K.L., 2015. Plastic waste inputs from land into the ocean. Science 347, 768–771.https://doi.org/10.1126/science.1260352.

5. Lahens, L., Strady, E., Kieu-Le, T.-C., Dris, R., Boukerma, K., Rinnert, E., Gasperi, J., Tassin, B., 2018. Macroplastic and microplastic contamination assessment of a tropical river (Saigon River, Vietnam) transversed by a developing megacity. Environmental Pollution 236, 661–671.https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.02.005.

6. Prata, J.C., da Costa, J.P., Lopes, I., Duarte, A.C., Rocha-Santos, T., 2020. Environmental exposure to microplastics: An overview on possible human health effects. Science of The Total Environment 702, 134455.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134455.

7. Rochman, C.M., Hoh, E., Hentschel, B.T., Kaye, S., 2013. Long-Term Field Measurement of Sorption of Organic Contaminants to Five Types of Plastic Pellets: Implications for Plastic Marine Debris. Environ. Sci. Technol. 130109073312009.https://doi.org/10.1021/es303700s.

8. Strady, E., Dang, T.H., Dao, T.D., Dinh, H.N., Do, T.T.D., Duong, T.N., Duong, T.T., Hoang, D.A., Kieu-Le, T.C., Le, T.P.Q., Mai, H., Trinh, D.M., Nguyen, Q.H., Tran-Nguyen, Q.A., Tran, Q.V., Truong, T.N.S., Chu, V.H., Vo, V.C., 2020a. Baseline assessment of microplastic concentrations in marine and freshwater environments of a developing Southeast Asian country, Viet Nam. Marine Pollution Bulletin 111870.https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2020.111870.

9. Strady, E., Kieu-Le, T.-C., Gasperi, J., Tassin, B., 2020b. Temporal dynamic of anthropogenic fibers in a tropical river-estuarine system. Environmental Pollution 259, 113897.https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.113897.

10. Zhang, K., Shi, H., Peng, J., Wang, Y., Xiong, X., Wu, C., Lam, P.K.S., 2018. Microplastic pollution in China’s inland water systems: A review of findings, methods, characteristics, effects, and management. Science of The Total Environment 630, 1641–1653. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.02.300