Tái chế nhựa là một cách quan trọng để giải quyết vấn đề ô nhiễm nhựa

Trong 70 năm qua, 8,3 tỷ tấn nhựa đã được sản xuất trên toàn thế giới, chỉ có 9% được thu hồi, phần lớn 91% còn lại đã bị thải ra môi trường và một phần nhỏ đã bị đốt cháy. Theo thời gian, rác thải nhựa thải ra môi trường sẽ bị phân hủy thông qua quá trình phong hóa môi trường, va chạm vật lý, v.v., và sau đó nhựa có kích thước nhỏ hơn 5 mm trở thành vi nhựa (MP), bao gồm các hạt, sợi hoặc hình dạng màng mỏng, tạo thành một loại ô nhiễm vật liệu chính.

Vi nhựa trong không khí

Trước đây, vi nhựa chỉ lắng đọng trong đại dương và đất, nhưng nghiên cứu hiện tại cho thấy một lượng lớn vi nhựa tồn tại trong không khí. Một nhóm nghiên cứu ở New Zealand đã tìm thấy và phân tích các hạt vi nhựa có đường kính 0,01 mm trong thành phố bằng phương pháp hóa học phức tạp, và lần đầu tiên tính toán tổng khối lượng vi nhựa trong không khí đô thị. Chỉ riêng thành phố Auckland có 74 tấn vi nhựa mỗi năm từ không khí vào khu vực đô thị, tương đương với hơn 3 triệu chai nhựa.

Trong điều kiện bình thường, vi nhựa khó nhìn thấy bằng mắt thường. Các nhà nghiên cứu thu thập các mẫu lắng đọng vi nhựa trong khí quyển New Zealand và sử dụng thuốc nhuộm màu phát quang để xác định vi nhựa.

Thông qua việc xác định bằng kính hiển vi huỳnh quang, các nhà nghiên cứu đã đánh giá tốc độ lắng đọng của vi nhựa trong khí quyển tại hai điểm lấy mẫu ở khu vực Auckland và phát hiện ra rằng có thể tìm thấy 4.885 hạt vi nhựa trong không khí trung bình hàng ngày trên mỗi mét vuông không khí. Tốc độ lắng đọng vi nhựa quan sát được tại các địa điểm đô thị đã đạt 5.955 vi nhựa/mét vuông/ngày. Tốc độ lắng đọng vi nhựa ở khu dân cư nghiêm trọng hơn, là 33.495 vi nhựa/㎡/ngày.

Trước đó, các thành phố khác như London, Burger (Đức) và Paris (Pháp) cũng phát hiện có vi nhựa trong không khí. London là 771/mét vuông/ngày (báo cáo nghiên cứu xuất bản năm 2020), Burger là 2.900/mét vuông/ngày (2019), Paris là 110/mét vuông/ngày (2016). Rõ ràng, tốc độ lắng đọng của vi nhựa trong không khí ở Auckland cao hơn nhiều so với London, Burger và Paris.

Từ góc độ thành phần vi nhựa, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy 8 loại polymer, polyethylene (PE, thường được sử dụng để làm túi nhựa, màng mỏng, thùng nhựa, v.v.) là loại polymer phong phú nhất được quan sát, chiếm 39% tổng số các loại polymer, tiếp theo là polycarbonate (PC) và polyethylene terephthalate (PET, thường được sử dụng cho nước uống và đồ uống), lần lượt chiếm 26% và 22% tổng số polymer. PE và PET là những vật liệu đóng gói phổ biến nhất. PC chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng điện và điện tử, và ba loại vật liệu này thường được sử dụng trong ngành xây dựng, vì vậy chúng chiếm phần lớn vi nhựa.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tin rằng môi trường địa lý ở khu vực Auckland có tác động lớn đến vi nhựa trong không khí. Mức độ vi nhựa cao ở khu vực Auckland có thể liên quan rất nhiều đến đại dương gần đó và hướng gió. Mối tương quan giữa tốc độ lắng đọng vi nhựa và gió biển cho thấy vi nhựa trong không khí ven biển có thể bắt nguồn từ môi trường biển, và sóng của Vịnh Auckland Hauraki có thể phát tán vi nhựa trong biển vào không khí và sau đó gây ô nhiễm môi trường không khí. Tốc độ lắng đọng cao của vi nhựa cũng có thể liên quan đến hướng gió. Mức độ vi nhựa trong không khí liên quan đến hướng gió từ Quận phía Tây Auckland, và Quận phía Tây là hướng của trung tâm Auckland.

Vi nhựa dưới đáy biển và đại dương

Một nghiên cứu gần đây của một nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường thuộc Đại học Barcelona, Tây Ban Nha cho thấy trong 20 năm qua, tổng lượng vi nhựa lắng đọng dưới đáy biển đã tăng gấp đôi. Loại và số lượng tương ứng với nhau.

Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã thực hiện tái tạo độ phân giải cao về ô nhiễm vi nhựa trong trầm tích của Địa Trung Hải để phân tích tình hình vi nhựa dưới nước. Đáy biển được coi là nơi hội tụ cuối cùng của vi nhựa trôi nổi trên biển, nhưng con người vẫn luôn chưa biết về quá trình tiến hóa lịch sử, sự lắng đọng và trầm tích của vi nhựa trong biển.

Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng vi nhựa vẫn không thay đổi trong trầm tích biển, và chất lượng vi nhựa lắng đọng dưới đáy biển có thể tương ứng với sản lượng nhựa toàn cầu từ năm 1965 đến 2016. Kết quả cụ thể là kể từ năm 2000, số lượng hạt nhựa lắng đọng dưới đáy biển đã tăng gấp đôi, và chúng không chỉ không giảm theo sản lượng và việc sử dụng toàn cầu các vật liệu này mà còn ngày càng tăng.

Kể từ những năm 1980, đặc biệt là trong 20 năm qua, sự tích tụ của các hạt polyethylene và polypropylene trong bao bì, chai lọ và thực phẩm, và sự tích tụ của các hạt polyester trong sợi tổng hợp trong vải may mặc đã dần tăng lên. Số lượng ba loại hạt này trên mỗi kg đáy biển đạt 1,5 mg, trong đó hàm lượng polypropylene là nhiều nhất, tiếp theo là polyethylene và polyester.

Kết quả này tương tự như kết quả của các nhà nghiên cứu New Zealand rằng thành phần vi nhựa nhiều nhất trong không khí tương tự như polyethylene. Các nhà nghiên cứu Tây Ban Nha đã thu thập trầm tích biển trên tàu kiểm tra biển Sarmiento de Gamboa vào tháng 11 năm 2019. Tàu kiểm tra khởi hành từ Barcelona và hướng đến bờ biển đồng bằng Ebro của Tarragona, Tây Ban Nha. Khu vực này nằm ở phía tây Địa Trung Hải, và sông đồng bằng Ebro được coi là khu vực tập trung của một số chất ô nhiễm bao gồm cả vi nhựa. Ngoài ra, trầm tích ở sông Ebro cao hơn tốc độ lắng đọng của vùng biển khơi.

Thông qua việc áp dụng công nghệ hình ảnh tiên tiến nhất để định lượng các hạt vi nhựa có kích thước 11 micron, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng một khi vi nhựa bị mắc kẹt dưới đáy biển, nó sẽ không còn phân hủy nữa. Điều này có thể là vĩnh viễn. Do đó, quá trình sản xuất vi nhựa có thể chủ yếu là rác thải nhựa trên bãi biển, biển hoặc nước biển. Vi nhựa của những năm 1960 vẫn còn nằm dưới đáy biển, để lại những đặc điểm của ô nhiễm do con người.

Đối với vi nhựa trong đại dương và biển, một cuộc khảo sát của Liên Hợp Quốc tin rằng đầu lọc trên thuốc lá là một nguồn vi nhựa quan trọng. Mỗi năm, ngành công nghiệp thuốc lá toàn cầu sản xuất 6 nghìn tỷ điếu thuốc cho 10 tỷ người hút thuốc trên toàn thế giới. Những đầu lọc thuốc lá này chủ yếu bao gồm vi nhựa gọi là sợi acetate. Khi những mẩu thuốc lá này bị thải ra môi trường, chúng sẽ bị phân hủy và giải phóng bởi các yếu tố như ánh sáng mặt trời và độ ẩm.

Mẩu thuốc lá là loại rác bị vứt bỏ nhiều nhất trên thế giới và rất khó thu hồi. Khoảng 766,6 tỷ kg chất thải độc hại được tạo ra từ đầu thuốc lá trên thế giới mỗi năm. Chúng cũng là loại rác thải nhựa phổ biến nhất trên bãi biển, làm tăng sự ô nhiễm của vi nhựa đối với các hệ sinh thái biển.

Sự kết hợp giữa vi nhựa và độc tố

Vấn đề lớn nhất của vi nhựa là bạn có thể xâm nhập vào chuỗi thức ăn thông qua nước uống, chế độ ăn uống, v.v., và cuối cùng đi vào cơ thể con người để gây ra một loạt thiệt hại cho cơ thể con người. Vi nhựa sẽ đi vào tế bào, đi qua hàng rào máu não và có thể tích tụ trong phổi, tinh hoàn, gan và các cơ quan não. Hiện nay vi nhựa đã được phát hiện trong nhau thai. Tuy nhiên, cần bao nhiêu vi nhựa trong cơ thể để gây ra thiệt hại thì vẫn chưa có dữ liệu nghiên cứu chính xác.

Tuy nhiên, một tình huống khác có thể làm trầm trọng thêm mối lo ngại của mọi người về vi nhựa, đó là vi nhựa và một số chất phụ thuộc vào nhau để tạo ra độc tính lớn hơn.

Các nhà nghiên cứu Mỹ vừa công bố trên "Environmental Science and Technology Letters" của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ (ACS) rằng vi nhựa và một số chất có thể gắn vào nhau. Ví dụ, khi crom gắn vào vi nhựa, các bộ lọc tia cực tím được sử dụng trong kem chống nắng và các sản phẩm khác sẽ làm cho kim loại crom trở nên độc hại hơn, và các vấn đề gây ra cho động vật hoang dã, thực vật hoặc con người có thể nghiêm trọng hơn so với tưởng tượng ban đầu.

Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng kim loại nặng dễ dàng gắn vào vi nhựa, điều này có thể gây ra thiệt hại tiềm tàng cho các sinh vật thủy sinh. Nhưng ngoài việc bám vào các chất ô nhiễm khác, hỗn hợp vi nhựa và vật liệu trên chúng cũng sẽ tương tác và thay đổi tính chất hóa học của chúng.

Một số kim loại, chẳng hạn như crom (Cr), có thể biểu hiện trạng thái oxy hóa khác nhau trên bề mặt vi nhựa. Mặc dù Cr(III) tương đối an toàn, nhưng Cr(VI) lại độc hại. Do đó, các nhà nghiên cứu đã cố gắng làm rõ trạng thái oxy hóa thay đổi như thế nào khi Cr và vi nhựa kết hợp với nhau, và một chất ô nhiễm hữu cơ phổ biến, cách phân tử lọc tia cực tím ảnh hưởng đến trạng thái oxy hóa.

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra hỗn hợp crom và các hạt vi nhựa polystyrene. Khi không có bộ lọc tia cực tím, vi nhựa có thể thu thập nhiều crom hơn. Ngoài ra, Cr có trạng thái oxy hóa cao trong hỗn hợp chứa bộ lọc. Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra xem trạng thái oxy hóa tăng lên này có chuyển thành độc tính môi trường đối với quần thể vi tảo hay không. Khi tiếp xúc với hỗn hợp chứa các phân tử lọc, sự phát triển của vi tảo bị ức chế, điều này cho thấy crom gắn vào vi nhựa và thông qua các tác nhân lọc tia cực tím sẽ tạo ra độc tính lớn hơn.

Các nhà nghiên cứu tin rằng vi nhựa có thể giúp biến đổi các chất ô nhiễm thành dạng có hại hơn, đây là tác hại của vi nhựa mà trước đây chưa được phát hiện. Đối với vi nhựa, cần có thêm nhiều nghiên cứu để xác nhận tác động của nó đối với con người, sinh vật và hệ sinh thái.

Do đó, giải quyết vấn đề ô nhiễm nhựa thông qua tái chế nhựa là một chủ đề cấp bách và quan trọng. Lợi ích liên quan đến hiện tại và tương lai. Đó là đạt được nhựa có thể mang lại cuộc sống của chúng ta và mang lại sự rẻ tiền lớn trong khi đạt được sự phát triển hài hòa và môi trường của môi trường.