Trước mối đe dọa vây quanh môi trường từ những hạt nhựa siêu nhỏ, các nhà nghiên cứu đang thí nghiệm các lựa chọn thay thế nhựa, các bộ lọc đặc biệt cũng như các công nghệ phân hủy mới nhằm cứu vãn nguy cơ bị nhiễm độc vi nhựa cho cả thế giới.
Thử nhìn xung quanh. Bạn nhìn thấy có bao nhiêu đồ nhựa? Nếu bạn cũng như như mọi người, có lẽ có rất nhiều. Các cuộc nghiên cứu cho thấy rằng chúng ta chỉ tái chế được 9% chất thải nhựa. Những phần còn lại, bao gồm các chai nước, bút, túi mua sắm, có thể kết thúc trong nước, không khí và đất của chúng ta. Tiếp xúc với ánh sáng và sóng, nhựa vỡ thành các mảnh nhỏ xíu. Được gọi là microplastic, chúng trở thành mối quan ngại ngày càng gia tăng. Một phần bởi vì khi chúng kết thúc trong môi trường, chúng cũng có thể kết thúc nơi các động vật, thức ăn và nước uống của chúng ta.
Một cuộc nghiên cứu gần đây nhất cho thấy chỉ riêng việc ăn uống của người Mỹ mỗi năm đã thải ra khoảng 70.000 mảnh vi hạt ô nhiễm này. Nhựa thải không phải là nguồn duy nhất. Một số mảnh nhỏ được chế tạo nhằm mục đích sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc da và kem đánh răng. Chúng được sử dụng để tẩy sạch da chết và các vật chất gây sâu răng trên răng. Khi chúng ta tắm hoặc súc miệng, những vi nhựa đó chảy xuống cống. Từ đó, chúng kết thúc trong đường thủy của chúng ta.
Thậm chí các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc giặt các quần áo làm từ lông cừu và các loại sợi nhựa khác. Những sợi đó cũng đi xuống cống và vào trong nước.
Các nhà khoa học bắt đầu báo cáo các nhựa siêu nhỏ (microplastic) đã có trong đại dương từ những năm 1970. Kể từ đó, hàng trăm cuộc nghiên cứu đã cho thấy rằng microplastic làm ô nhiễm môi trường. Chúng có mặt trong các đại dương và sông, hồ trên thế giới. Nhưng việc nghiên cứu vẫn đang được tiến hành để làm chậm sự phát triển ô nhiễm này và có lẽ đã dọn sạch được một số thứ đã có.
Vấn đề với nhựa
Nước uống của chúng ta đến từ các con hồ, sông và các tầng ngậm nước ngầm. Bất kỳ nơi nào trong số này đều có thể bị nhiễm bẩn với những microplastic. Cơ thể chúng ta sẽ thải ra các thành phần nhựa mà chúng ta đã ăn, nhưng không ai biết chúng mất bao lâu để di chuyển đi qua cơ thể, Sam Athey cho biết. Cô nghiên cứu các nguồn vi mạch tại Đại học Toronto ở Canada. Thời gian tồn tại của các microplastics trong cơ thể chúng ta càng lâu, chúng ta càng tiếp xúc với chúng nhiều hơn.
Những tác hại của microplastic
Athey cho biết tuy các nhà nghiên cứu chưa rõ về những rủi ro này. Nhưng cô tìm thấy những lý do để đề phòng. Một là nhựa được làm từ dầu và bao gồm nhiều thành phần gốc dầu mỏ khác nhau. Các nhà khoa học không thể biết được bao nhiêu trong số này có thể gây độc hại.Các thành phần trong một số chất dẻo, chẳng hạn như polyvinyl chloride, có thể gây ung thư. Phthalates, được sử dụng để làm mềm một số loại nhựa, có thể bắt chước hoạt động của các hormone. Những hormone giả này có thể gây ra những thay đổi bất ngờ trong cách các tế bào tăng trưởng và phát triển. Những thay đổi như vậy có thể dẫn đến bệnh tật.
Nhựa cũng có thể làm ô nhiễm. Các thuốc trừ sâu DDT và PCB (một loại chất lỏng cách điện) là hai loại ô nhiễm độc hại được tìm thấy trong những mảnh nhựa trôi nổi trong đại dương.
Các mảnh nhựa cũng đã xuất hiện trong cá, chim, san hô và các động vật thủy sinh khác. Đó là một vấn đề vì nhựa không cung cấp năng lượng và chất dinh dưỡng mà những sinh vật này cần để phát triển.
Nói không với đồ nhựa
Peter Kershaw nói: “Giải pháp đơn giản là không mua đồ nhựa”. Ông là nhà khoa học biển độc lập sống ở Norwich (Anh). Kershaw đã viết một báo cáo năm 2018 cho Liên Hiệp Quốc về các giải pháp thay thế có thể giúp giảm rác nhựa trong đại dương.
“Hãy tự hỏi mình”, ông nói. “Tôi có thực sự cần mang cái túi nhựa mua sắm đó về nhà hay không?” Hoặc bạn có thực sự cần một ống hút bằng nhựa để uống soda hoặc sữa không?
Các nhà lãnh đạo của một số quốc gia cũng đang tự hỏi câu hỏi đó. Họ đã quyết định trả lời là “không” và đã cấm các mặt hàng nhựa sử dụng một lần. Đây là những thứ, chẳng hạn như bao bì, mà chúng ta sử dụng một lần và sau đó vứt đi.
Bangladesh, Kenya và New Zealand là 3 quốc gia đã cấm các túi nhựa. Một số thành phố của Hoa Kỳ và một số tiểu bang cũng đã cấm chúng. Đại diện cho 28 quốc gia, Nghị viện châu Âu đã đồng ý cấm gần một chục loại nhựa sử dụng một lần vào năm 2021. Lệnh cấm của châu Âu bao gồm dao kéo, đĩa, ống hút và những dụng cụ khuấy uống một lần. Canada cũng đã công bố kế hoạch cấm những thứ này vào năm 2021.
Cấm như vậy là một khởi đầu tốt. Nhưng các nhà khoa học nói rằng mọi người còn phải làm nhiều hơn nữa.
Những hứa hẹn và sự nguy hiểm của vật liệu phân hủy sinh học
Một chiến lược là tìm giải pháp thay thế cho các loại nhựa thông thường. Một số công ty đang bắt đầu thay thế các mặt hàng nhựa sử dụng một lần bằng các chất liệu thay thế phân hủy sinh học. Những sản phẩm mới này được thiết kế để phân hủy nhựa thành các hóa chất vô hại.
Các vật liệu bị phân hủy khi vi khuẩn ăn chúng, phá vỡ các phân tử lớn thành các phân tử nhỏ hơn, đơn giản hơn (ví dụ như carbon dioxide và nước). Các sinh vật sống khác sau đó có thể ăn các sản phẩm phân hủy này để phát triển.
Nhựa truyền thống phải mất một thời gian rất dài để phân hủy. Đó là do nó được làm từ dầu mỏ, và rất ít vi khuẩn chọn ăn thứ đó. Ngược lại, nhựa phân hủy sinh học được làm từ vật liệu sinh học mà nhiều vi khuẩn sẽ vui vẻ dùng bữa. Những phạm vi bao gồm các thân cây, mía và bắp cho đến vỏ tôm.
Nhưng có một vấn đề với các vật liệu như vậy, Kershaw cho biết. Chúng chỉ phân hủy ở nhiệt độ rất cao, thường là 50oC. Thêm nữa, nhiệt độ cao phải được duy trì trong vài tuần để vi khuẩn thực hiện công việc của chúng.
- Xem thêm: 5 nguy cơ chết người từ bao bì nhựa
Một số thành phố có hệ thống phân bón công nghiệp đáp ứng được các điều kiện đó. Nhưng nhiều nơi thì không. Thay vào đó, các vật chất nhựa phân hủy sinh học có thể kết thúc trong một đại dương hoặc con hồ lạnh lẽo, nơi chúng có thể mất hàng thập niên hoặc thậm chí hàng thế kỷ để phân ủy, tùy thuộc vào loại nhựa.
Ánh mặt trời có thể tăng tốc độ phân hủy của chúng. Nhưng gần đây các nhà khoa học cho thấy một số loại túi nhựa phân hủy sinh học vẫn còn nguyên vẹn sau ba năm nằm ở ngoài trời. Về mặt đó, chúng cũng không ưu điểm hơn mấy so với nhựa thông thường.
Một vấn đề khác với nhựa phân hủy sinh học là mọi người thường ném chúng vào thùng tái chế với loại nhựa thông thường. Kershaw nói, “Khi bạn trộn chúng lại với nhau (do chúng trông giống nhau, nên mọi người sẽ làm điều đó), như vậy sẽ khiến cho việc tái chế nhựa thành khó khăn hơn.
Công nghệ nano có thể đem lại lợi ích lớn?
Ô nhiễm từ nhựa siêu nhỏ đã làm bẩn các sông, hồ và đại dương. Vào tháng 7.2019, các nhà nghiên cứu ở Úc đã báo cáo một giải pháp tiềm năng về việc phá vỡ các vi hạt thành các phân tử nhỏ hơn và vô hại.
Họ đã tạo ra các ống hình cuộn có kích thước nanomét (nm). Được làm từ carbon, những ống này quá nhỏ để nhìn thấy (ngay cả với kính hiển vi thông thường trong lớp học). Nhưng chúng có thể tạo ra một sự thay đổi rất rõ ràng về ô nhiễm nước bằng cách phá vỡ các nhựa siêu nhỏ.
Đây là cách thức hoạt động của chúng: Các ống nano carbon được bọc bằng nitrogen. Khi trộn với một hợp chất được gọi là POMS (viết tắt của peroxymonosulfate), các ống nano tạo ra các hóa chất mới. Được biết đến như là các dạng oxygen phản ứng, hoặc ROS, các hóa chất mới này nghiền nát các microplastics thành các thành phần nhỏ hơn.
- Xem thêm: Nhựa thải ra biển chui vào thức ăn
Kỹ sư hóa học Jian Kang dẫn đầu cuộc nghiên cứu. Ông làm việc tại Đại học Curtin ở Perth. Nhóm của ông đã cho thêm các ống nano carbon của họ vào 80ml (bằng một phần ba ly nước) bị nhiễm các hạt microplastics. Sau đó, họ làm ấm nước đến 120oC trong vòng tám giờ. Nước nóng lên làm tăng tốc quá trình. Chất Mangan có trong mỗi ống nano làm cho các ống có từ tính. Điều này có nghĩa là các nhà nghiên cứu có thể sử dụng nam châm để kéo chúng ra khỏi nước để tái sử dụng.
Quá trình xử lý đã làm giảm lượng vi chất (microplastics) trong nước khoảng một phần ba xuống còn một nửa.
Các hóa chất được sản xuất bởi phân hủy nhựa không có chất độc hại, Long Chen ghi chú. Ông là kỹ sư môi trường tại Đại học Đông Bắc Boston, Massachusetts. Các nhà nghiên cứu Úc cho tảo xanh vào nước có chứa các sản phẩm phụ microplastic. Sau hai tuần, họ không thấy có thay đổi nào trong sự phát triển của loài tảo. Quá trình thử nghiệm có vẻ đầy hứa hẹn. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cảnh báo vẫn còn rất nhiều việc phải làm.
