Vi nhựa là các mảnh nhựa siêu nhỏ (1 µm – 5 mm) được phát hiện rộng rãi trên toàn cầu, từ môi trường tự nhiên đến không khí và trong cơ thể sinh vật, bao gồm cả con người. Chúng được phân loại thành vi nhựa sơ cấp (sản xuất có chủ đích hoặc phát sinh từ mài mòn ban đầu như mỹ phẩm, lốp xe) và vi nhựa thứ cấp (kết quả phân rã của các vật thể nhựa lớn hơn). Vi nhựa xâm nhập môi trường qua nhiều con đường từ đất liền và biển, không phân hủy hoàn toàn mà chỉ vỡ vụn, đồng thời có khả năng hấp thụ và vận chuyển các chất độc hại vào chuỗi thức ăn. Sự hiện diện của chúng gây tổn thương cho hệ sinh thái và sức khỏe con người, đòi hỏi các giải pháp kiểm soát khẩn cấp như điều chỉnh quy trình sản xuất, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải và tăng cường nghiên cứu.
Vi nhựa: Thách thức tiềm ẩn từ kích thước siêu nhỏ
Vi nhựa (microplastics) được định nghĩa là các mảnh nhựa siêu nhỏ, có kích thước dao động từ 1 µm đến 5 mm. Khái niệm này lần đầu tiên được Thompson và cộng sự đề xuất vào năm 2004, nhằm báo động về sự tích tụ ngày càng tăng của rác thải nhựa trong các đại dương. Mặc dù các dấu hiệu về sự tồn tại của vi nhựa đã được ghi nhận từ những năm 1970, nhưng chúng chưa nhận được sự quan tâm xứng đáng.
Đến năm 2008, Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA) đã chính thức đưa ra định nghĩa ban đầu, xem vi nhựa là bất kỳ mảnh hoặc sợi nhựa nào có kích thước nhỏ hơn 5 mm. Với sự phát triển của nghiên cứu và sự xuất hiện của thuật ngữ “nhựa nano” (có kích thước dưới 1 µm), ranh giới dưới của vi nhựa đã được xác lập rõ ràng hơn. Theo đó, vi nhựa hiện được hiểu là các mảnh nhựa có kích thước cụ thể từ 1 µm đến 5 mm.
Sự hiện diện của vi nhựa đã được xác nhận trên phạm vi toàn cầu, xuyên suốt mọi môi trường: từ vùng nước mặn bao la đến các trầm tích sâu dưới đáy biển, từ những bãi cát ven bờ đến nguồn nước ngầm, hồ chứa, kênh rạch, sông ngòi và các hồ trong khu đô thị. Chúng còn hiện diện trong không khí chúng ta hít thở, trong giọt mưa, và đáng lo ngại hơn cả là trong cơ thể các sinh vật sống, bao gồm cả tế bào cơ thể người.
Phân loại vi nhựa: Nguồn gốc hình thành và các dạng tồn tại
Vi nhựa được phân chia thành hai nhóm chính dựa trên nguồn gốc hình thành: vi nhựa sơ cấp và vi nhựa thứ cấp.
Vi nhựa sơ cấp (Primary Microplastics)
Đây là những hạt nhựa siêu nhỏ được sản xuất và thải trực tiếp vào môi trường. Chúng bao gồm các hạt polymer được chủ ý thêm vào các sản phẩm tiêu dùng như chất tẩy rửa, mỹ phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân (điển hình như kem đánh răng, sữa rửa mặt). Ngoài ra, vi nhựa sơ cấp còn tồn tại dưới dạng nguyên liệu hạt trong ngành công nghiệp nhựa hoặc phát sinh từ sự mài mòn cơ học của các vật phẩm nhựa trong quá trình sản xuất, sử dụng và bảo trì, ví dụ điển hình là sự hao mòn của lốp xe khi vận hành hay sợi vải tổng hợp từ quần áo trong quá trình giặt giũ.
Vi nhựa thứ cấp (Secondary Microplastics)
Là kết quả của quá trình phân rã và vỡ vụn của các vật thể nhựa lớn hơn thành các mảnh nhỏ ở dạng tấm, sợi, hạt hoặc bọt xốp. Sự phân rã này xảy ra dưới tác động của các yếu tố vật lý (ánh sáng mặt trời, sóng biển, gió), hóa học (oxy hóa) và sinh học. Các nguồn chủ yếu tạo ra vi nhựa thứ cấp bao gồm bao bì nhựa, túi nilon, chai lọ, lưới đánh cá và các sản phẩm nhựa dùng một lần khác. Các vật liệu này dần dần bị phân mảnh thành những hạt có kích thước nhỏ hơn, cuối cùng trở thành vi nhựa.
 |
| Biểu đồ phân loại chất thải nhựa theo kích thước và nguồn gốc. Nguồn: Raymond Mason (2018), Trương Trần Nguyễn San (2021). |
Hành trình xâm nhập môi trường của vi nhựa
 |
| Minh họa đường đi của vi nhựa trong môi trường. Nguồn: Boucher và cộng sự (2020). |
Việc sử dụng nhựa rộng rãi trong các hoạt động công nghiệp, sinh hoạt gia đình, cả trên cạn lẫn dưới biển, đã tạo ra vô số con đường cho vi nhựa xâm nhập môi trường. Đáng chú ý, 98% lượng vi nhựa sơ cấp phát sinh từ các hoạt động trên đất liền, trong khi chỉ 2% có nguồn gốc từ biển. Bảy nguồn chính đóng góp vào sự phát tán vi nhựa sơ cấp bao gồm: hạt/viên nhựa công nghiệp, sợi vải dệt tổng hợp, mài mòn lốp xe, vạch kẻ đường, sơn tàu, các sản phẩm chăm sóc cá nhân và bụi đô thị. Trong số này, chỉ vi nhựa từ sản phẩm chăm sóc cá nhân được xem là nguồn thải có chủ đích, do việc cố ý thêm chúng vào thành phần sản phẩm. Các nguồn còn lại tạo ra vi nhựa một cách không chủ ý thông qua quá trình mài mòn, tác động của thời tiết hoặc do sự cố trong sản xuất, vận chuyển, sử dụng, bảo trì và tái chế sản phẩm chứa nhựa. Dưới đây là các nguồn phát sinh chính:
Hạt/viên nhựa công nghiệp: Nhựa nguyên sinh thường tồn tại dưới dạng hạt hoặc viên đường kính 2-5 mm, hoặc dạng bột, được vận chuyển đến các nhà máy sản xuất. Trong quá trình chế tạo, vận chuyển và tái chế, sự thất thoát của những hạt này ra môi trường là một nguồn phát sinh đáng kể của vi nhựa sơ cấp.
Vải dệt tổng hợp: Mỗi chu trình giặt giũ quần áo làm từ polyester, acrylic hay elastane có khả năng giải phóng hàng trăm nghìn sợi vi nhựa li ti, chúng theo dòng nước thải đổ ra sông, biển. Thực tế, một lượng lớn sợi tổng hợp đã được tìm thấy trong nước mặt và trầm tích đại dương.
Bụi lốp xe: Quá trình ma sát liên tục giữa lốp xe và mặt đường trong giao thông tạo ra vô số hạt polymer siêu nhỏ. Những hạt này phát tán vào không khí hoặc bị cuốn trôi xuống hệ thống thoát nước, cuối cùng chảy vào các ao hồ, sông suối.
Dấu/vạch kẻ đường: Các loại vật liệu dùng làm vạch kẻ đường, bao gồm sơn (chiếm 45%), nhựa nhiệt dẻo, băng polymer định hình sẵn và epoxy, chịu tác động của thời tiết và ma sát từ lốp xe. Sự mài mòn này giải phóng một lượng lớn vi nhựa, tương tự như bụi lốp xe, chúng sẽ bị gió cuốn đi hoặc mưa rửa trôi, cuối cùng đổ vào các thủy vực hoặc đại dương.
Sơn tàu biển: Các loại nhựa như polyurethane, epoxy, vinyl và sơn mài là thành phần chính trong sơn tàu. Vi nhựa sơ cấp được thải ra từ hoạt động đóng mới, bảo dưỡng, sửa chữa và vận hành của các tàu thuyền thương mại và du lịch, góp phần vào ô nhiễm môi trường biển.
Sản phẩm chăm sóc cá nhân: Nhiều sản phẩm như mỹ phẩm, kem đánh răng, sữa rửa mặt chứa hàng nghìn hạt vi nhựa trong mỗi gram, được thêm vào với mục đích tẩy tế bào chết hoặc làm mịn. Mỗi lần sử dụng có thể thải ra từ 4.600 đến 94.500 hạt vi nhựa vào hệ thống nước thải sinh hoạt. Một số sản phẩm này có hàm lượng nhựa chiếm tới 10% trọng lượng sản phẩm. Việc sử dụng chúng trực tiếp đưa vi nhựa vào dòng nước thải từ các hộ gia đình, khách sạn, bệnh viện và các cơ sở thể thao, thậm chí là các bãi biển.
Bụi đô thị: Bụi phát sinh trong các khu đô thị là tổng hòa của nhiều nguồn: từ sự mài mòn các vật dụng tiêu dùng (đế giày dép, dụng cụ nấu ăn), sự xuống cấp của cơ sở hạ tầng (bụi từ các công trình xây dựng, cỏ nhân tạo, bến cảng, lớp sơn bề mặt tòa nhà), cho đến việc xả thải các loại chất tẩy rửa vào nước thải.
Vi nhựa từ hoạt động trên biển: Dù chiếm tỷ lệ nhỏ hơn so với các nguồn trên đất liền, các hoạt động hàng hải, du lịch biển và khai thác thủy sản vẫn là nguồn phát sinh vi nhựa đáng quan ngại. Chúng bao gồm việc giặt giũ và sử dụng hóa mỹ phẩm trên tàu du lịch, sự mài mòn của sơn tàu, hư hỏng lưới, dây thừng và thiết bị đánh bắt, rò rỉ hạt nhựa từ hàng hóa, và hoạt động phá dỡ tàu biển. Đặc biệt, việc vệ sinh và phun cát làm sạch thân tàu thải trực tiếp lượng lớn vi nhựa (cả sơ cấp và thứ cấp) xuống biển.
Hệ thống xử lý nước thải: Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng các nhà máy xử lý nước thải thông thường có giới hạn trong việc giữ lại hoặc xử lý hoàn toàn vi nhựa. Một phần vi nhựa lắng đọng trong bùn thải, một phần theo dòng nước đã xử lý chảy vào sông hồ, và một phần lại phát tán trở lại môi trường khi bùn thải được sử dụng làm phân bón cho nông nghiệp.
Ô nhiễm vi nhựa: Mối đe dọa toàn cầu cần hành động cấp bách
Mối lo ngại về vi nhựa đặc biệt nghiêm trọng bởi tính chất không phân hủy hoàn toàn, mà chỉ phân rã thành các mảnh nhỏ hơn. Chúng có khả năng hấp thụ các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy như PCB (polychlorinated biphenyls) và PAH (polycyclic aromatic hydrocarbons), biến chúng thành các “vectơ” vận chuyển độc tố vào chuỗi thức ăn. Điều đáng báo động là các nhà khoa học đã phát hiện vi nhựa hiện diện trong máu người, nhau thai, phổi, phân, cũng như trong nhiều loài thủy sản, cho thấy sự xâm nhập sâu rộng vào cơ thể sinh vật và con người.
Tác động tiêu cực của vi nhựa đối với hệ sinh thái là vô cùng đa dạng, từ việc gây tổn thương mô, thay đổi hành vi, đến suy giảm khả năng sinh sản ở nhiều loài sinh vật. Trước mối đe dọa này, nhiều quốc gia đã bắt đầu triển khai các biện pháp như cấm sử dụng vi nhựa trong mỹ phẩm, siết chặt quản lý hạt nhựa công nghiệp, và tăng cường giám sát nồng độ vi nhựa trong nước uống và hải sản.
Vi nhựa không chỉ là một thách thức môi trường mang tính cục bộ mà là vấn đề toàn cầu, với tốc độ lan rộng chóng mặt và mức độ ảnh hưởng sâu sắc đến sức khỏe con người cùng sự cân bằng của hệ sinh thái. Việc nắm rõ nguồn gốc và các con đường phát tán vi nhựa là nền tảng then chốt để xây dựng các giải pháp kiểm soát hiệu quả, bao gồm: điều chỉnh quy trình sản xuất và mô hình tiêu dùng, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, kiểm soát bụi đô thị và giám sát chặt chẽ tình trạng rò rỉ hạt nhựa công nghiệp.
Đầu tư vào nghiên cứu và hành động quyết liệt ngay từ hôm nay không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa mà còn góp phần bảo vệ môi trường sống an toàn, bền vững cho các thế hệ hiện tại và tương lai.
