Vi nhựa được phát hiện trong nhiều môi trường, có thể ảnh hưởng xấu đến các sinh vật thường xuyên tiếp xúc, trong đó có con người. Các nhà khoa học đã chỉ ra những tác hại cụ thể của vi nhựa và đề xuất các công nghệ xử lý, cũng như cách thức kiểm soát, quản lý nhằm hạn chế mức độ ô nhiễm vi nhựa.

Vi nhựa tồn tại trong đất, nước và cả không khí. Trong đất, những mảnh vi nhựa xuất hiện do sự phân hủy của rác thải nhựa được chôn lấp hoặc từ một số chất trong phân bón nông nghiệp. Trong không khí, nguồn vi nhựa chủ yếu do sự ma sát với mặt đường làm mòn lốp xe. Còn trong môi trường nước, các kết quả nghiên cứu khảo sát cho thấy, vi nhựa có mặt ở hầu hết các vùng nước mặt và trầm tích, hầu hết có nguồn gốc từ rác thải nhựa và các hoạt động trên đất liền của con người thải ra. Với 70% diện tích bề mặt Trái đất là nước, đã trở thành nơi tập trung một lượng lớn ô nhiễm vi nhựa. Đồng thời, bức xạ cực tím mạnh làm tăng tốc độ phân hủy nhựa, khiến quy mô ô nhiễm vi nhựa trong các vùng nước trở nên rộng khắp và tác động của nó trở nên đáng kể.

Phân loại các nguồn phát sinh vi nhựa và điểm đến của vi nhựa. Trong đó: (A) Chất thải nhựa không được quản lý; (B) Chất thải nhựa bị vứt bỏ hoặc bị thất lạc; (C) Thải bỏ vi nhựa có chủ ý; và (D) Thải bỏ vi nhựa không chủ ý. (Nguồn: Biên dịch từ “The marine plastic footprint” (Boucher et al., 2020))

Vi nhựa gây ô nhiễm đất, ảnh hưởng đến cấu trúc đất, khả năng giữ nước và sự phát triển của cây trồng, vi nhựa cũng có thể tồn tại trong không khí dưới dạng bụi mịn, xâm nhập vào hệ hô hấp của con người và động vật, gây ra các bệnh về đường hô hấp. Ngoài ra, nó gây hại cho các sinh vật thủy sinh khi bị nuốt phải, làm tắc nghẽn đường tiêu hóa, gây tổn thương nội tạng và ảnh hưởng đến khả năng sinh sản.

Ảnh hưởng của vi nhựa đối với các loài động vật

Điểm đến cuối cùng của các hạt vi nhựa thường là các vùng nước như sông, hồ và đại dương, nên việc đánh giá ảnh hưởng của vi nhựa đối với các loài sinh vật trong nước đang ngày càng trở thành vấn đề thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học. Các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đã chỉ ra rằng việc tiếp xúc với hạt vi nhựa ảnh hưởng đến sự tăng trưởng, phát triển và sinh sản của động vật thủy sinh, dẫn đến nhiễm độc thần kinh, độc tính sinh sản, độc tính đường ruột và độc tính trên tim. Trong số đó, stress oxy hóa được coi là cơ chế chính gây ra căng thẳng và độc tính do vi nhựa gây ra.

Trong nghiên cứu “Harmful effects of the microplastic pollution on animal health: a literature review” của Zolotova và cộng sự đăng trên Tạp chí PeerJ năm 2022, đã tổng hợp các nghiên cứu về ảnh hưởng của vi nhựa đối với các loài động vật. Với động vật không xương sống ở biển và nước ngọt tầng đáy (bao gồm: giun đốt, động vật chân đốt, hải tiêu, nhím biển, động vật thân mềm hai mảnh vỏ và luân trùng), việc tiếp xúc với vi nhựa đã thúc đẩy sự suy giảm hoạt động kiếm ăn và khả năng sinh sản, cũng như ức chế sự tăng trưởng và phát triển của ấu trùng, đồng thời làm tăng mức tiêu thụ oxy. Với cá, vi nhựa tích tụ chủ yếu ở ruột, trong một số trường hợp nhất định còn ở mang và gan, gây ra nhiều bệnh lý, hàng rào biểu mô trong ruột bị tổn thương ảnh hưởng đến biểu hiện gen và cấu hình sản xuất protein, làm tăng mức độ viêm và stress oxy hóa, làm thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột.

Ảnh hưởng của vi nhựa đối với cá. (Nguồn: Biên dịch từ nghiên cứu “Harmful effects of the microplastic pollution on animal health: a literature review” (Zolotova et al., 2022))

Với động vật có vú, các nghiên cứu tập trung vào đánh giá tác động của vi nhựa đối với chuột thí nghiệm, với hình thức tiếp xúc qua đường tiêu hóa, đường hô hấp với kích thước hạt vi nhựa từ 0,02-500 μm. Theo đó, các hạt vi nhựa được phát hiện trong ruột, gan, thận, phổi, lá lách, tim, buồng trứng và tinh hoàn, gây ra những thay đổi sinh hóa, tổn thương cấu trúc và rối loạn chức năng, cũng như có thể vượt qua hàng rào nhau thai một cách hiệu quả và cản trở sự phát triển của con non. Tuy nhiên, do số lượng nghiên cứu hiện có còn ít và sự khác biệt đáng kể về liều lượng, kích thước và thông số phơi nhiễm nên dữ liệu vẫn còn rời rạc và gây nhiều tranh cãi.

Tại Việt Nam, có 1 đề tài khoa học cấp Quốc gia đã được nghiệm thu, 5 nghiên cứu công bố trên các tạp chí khoa học trong nước và một số nghiên cứu công bố trên các tạp chí quốc tế về sự hiện diện và tác động của vi nhựa đến động vật thủy sinh tại các vùng nước.

Bảng 1. Một số nghiên cứu về tác động của vi nhựa đối với động vật thủy sinh tại Việt Nam

(Nguồn: CSDL quốc gia về KH&CN – Bộ KH&CN, ngày lấy dữ liệu 6/1/2024)

- Đề tài KH&CN cấp Quốc gia “Nghiên cứu ảnh hưởng độc hại của nhựa siêu vi trong trầm tích đến động vật đáy hồ nội thành Hà Nội” do Trường Đại học KH&CN Hà Nội (trực thuộc Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) chủ trì thực hiện từ năm 2020-2024, đã đánh giá hiện trạng ô nhiễm rác thải nhựa siêu vi trong trầm tích ở thủy vực nội thành Hà Nội (sự đa dạng và sự phân phối của rác thải nhựa siêu vi trong trầm tích); cho thấy những rủi ro và các ảnh hưởng bất lợi tiềm năng của ô nhiễm rác thải nhựa siêu vi đối với sự tiêu hóa và hệ thống tiêu hóa của các động vật đáy, cũng như khả năng gây biến đổi gen cho các sinh vật đáy này khi phơi nhiễm trong môi trường ô nhiễm rác thải nhựa siêu vi.

- Một số nghiên cứu khác của các nhà khoa học Việt được công bố trên các tạp chí quốc tế có thể kể đến như: (1) Nghiên cứu “Comparative accumulation and effects of microplastics and microplastic-associated PCB-153 in the white hard clam (Meretrix lyrata) and giant river prawn (Macrobrachium rosenbergii) following chronic exposure”, của nhóm nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Tài nguyên môi trường (Đại học Quốc gia TP.HCM), Trung tâm Thông tin Quốc phòng Thái Bình Dương và Viện Khoa học biển Virginia (Mỹ) thực hiện, công bố trên Tạp chí Environmental Technology & Innovation tháng 5/2024, đánh giá sự tích tụ của vi nhựa trong hệ tiêu hóa nghêu Bến Tre và tôm càng xanh; (2) Nghiên cứu “Ingestion and accumulation of microplastics in small marine fish and potential human exposure: case study of Binh Dinh, Vietnam”, của nhóm nhà khoa học tại Trường Đại học Quy Nhơn và Đại học Auburn (Mỹ) thực hiện, công bố trên Tạp chí Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal, đã đánh giá mức độ tích tụ vi nhựa trên 5 loài cá biển (cá bống chấm mắt, cá cơm thường, cá nục chuối, cá phèn một sọc và cá trích xương) và phát hiện nhiều hình dạng, kích thước và màu sắc vi nhựa khác nhau (chủ yếu là polyme tổng hợp) trong hệ tiêu hóa của các loài cá này; (3) Nghiên cứu “Occurrence of microplastics in bivalves from the northern coast of Viet Nam”, của các nhà khoa học ở Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường, Bệnh viện Phổi Trung ương, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam và các đồng nghiệp Pháp, công bố trên Tạp chí Regional Studies in Marine Science, đã đánh giá nồng độ vi nhựa trong sò huyết và vẹm xanh ở vùng duyên hải miền Bắc, cho thấy chủ yếu vi nhựa được phát hiện là các dạng polymer, trong đó nhiều nhất là polyethylene (53%) - loại nhựa phổ biến trong bao bì đóng gói.

Khi các hạt vi nhựa hòa vào nguồn nước, chúng sẽ hấp thụ các hóa chất ô nhiễm trong nước và trở nên rất độc. Vì đặc tính không tan và khó phân hủy nên có hàng nghìn hạt vi nhựa bị tích lại trong cơ thể động vật thủy sinh theo chuỗi thức ăn. Việc sử dụng các sinh vật biển và sản phẩm từ biển có chứa vi nhựa (chẳng hạn như muối ăn) có nguy cơ cao gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người về lâu dài.

Mức độ hấp thụ vi nhựa của con người

Nghiên cứu “Microplastic Human Dietary Uptake from 1990 to 2018 Grew across 109 Major Developing and Industrialized Countries but Can Be Halved by Plastic Debris Removal” của Zhao và cộng sự, công bố trên Tạp chí Environmental Science & Technology năm 2024, đã cung cấp bản đồ tổng quan đầu tiên về mức độ hấp thụ vi nhựa của con người (giai đoạn 1990-2018) tại 109 quốc gia lớn trên thế giới. Kết quả nghiên cứu cho thấy, sự hấp thụ vi nhựa trong không khí và chế độ ăn uống tại các nước châu Á, châu Phi và châu Mỹ, bao gồm Trung Quốc và Mỹ tăng hơn 6 lần từ năm 1996 đến năm 2018, với mức trung bình toàn cầu là 89,53 mg/người/ngày. Trong đó, các nước công nghiệp hóa nhanh chóng ở Đông Nam Á, như Indonesia, Malaysia, Philippines và Việt Nam dẫn đầu về mức hấp thụ vi nhựa trên toàn cầu, có nguồn gốc chủ yếu từ tiêu thụ lượng lớn hải sản. Mức độ hấp thụ vi nhựa trung bình của người Việt vào khoảng 236 mg/người/ngày.

Mức độ hấp thụ vi nhựa bình quân đầu người in vivo ở 109 quốc gia và top 20 quốc gia có số lượng vi nhựa được hấp thụ nhiều nhất trên thế giới (Nguồn: Biên dịch từ nghiên cứu “Microplastic Human Dietary Uptake from 1990 to 2018 Grew across 109 Major Developing and Industrialized Countries but Can Be Halved by Plastic Debris Removal” (Zhao, X., & You, F., 2024))

Những rủi ro của vi nhựa đối với sức khỏe con người

Các nguồn phơi nhiễm chính của con người với vi nhựa là qua đường hô hấp, tiếp xúc với da hoặc nuốt phải. Mặc dù da ngăn cản vi nhựa và các chất gây ô nhiễm khác trực tiếp xâm nhập vào cơ thể, nhưng vi nhựa vẫn có thể xâm nhập thông qua tuyến mồ hôi, vết thương hở trên da hoặc nang lông. Việc ăn các loại hải sản, thực phẩm và uống nước bị ô nhiễm vi nhựa là những cách thức chính đưa vi nhựa vào đường tiêu hóa.

Trong những năm gần đây, các hạt vi nhựa và nano nhựa (Micro- and nano-plastics - MNPs) ngày càng được phát hiện trong nhiều chất dịch và cơ quan khác nhau của cơ thể con người, cho thấy chúng có thể thoát khỏi các tế bào miễn dịch của cơ thể và di chuyển qua các hàng rào sinh học vào hệ thống tuần hoàn, cuối cùng tích tụ trong các cơ quan hoặc mô. Tuy nhiên, bằng chứng khoa học về ảnh hưởng của MNPs đối với sức khỏe con người vẫn còn rất hạn chế. Một nghiên cứu của Feng và cộng sự đăng trên Tạp chí Eco-Environment & Health đã tổng hợp các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, bao gồm các mô hình động vật in vivo và nuôi cấy tế bào có nguồn gốc từ con người in vitro, đã cho thấy việc tiếp xúc với MNPs có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người.

Những rủi ro sức khỏe tiềm ẩn của MNPs đối với các cơ quan trong cơ thể người (Nguồn: Biên dịch từ nghiên cứu “A systematic review of the impacts of exposure to micro- and nano-plastics on human tissue accumulation and health” (Feng et al., 2023))

Theo đó, việc bị nhiễm MNPs có thể gây ra stress oxy hóa, độc tế bào, phá vỡ các rào cản bên trong như ruột, hàng rào máu-không khí và nhau thai, tổn thương mô, cũng như mất cân bằng nội môi miễn dịch, rối loạn nội tiết và độc tính sinh sản và phát triển. Một số nghiên cứu dịch tễ học còn cho thấy các rối loạn như hạch phổi, hen suyễn và huyết khối có thể do tiếp xúc với MNPs gây ra hoặc làm trầm trọng thêm.

***

Bên cạnh việc phát tán ra môi trường, vi nhựa cũng đã được các nhà khoa học tìm thấy trong các hệ cơ quan của động vật và cả trong cơ thể người. Mặc dù nghiên cứu ảnh hưởng của vi nhựa đối với động vật và con người mới chỉ thực hiện và đánh giá ở quy mô phòng thí nghiệm, nhưng vi nhựa đã cho thấy những rủi ro cao đối với sức khỏe ở hầu hết các cơ quan mà nó tiếp xúc. Trong tương lai, cần có thêm nhiều nghiên cứu quy mô lớn và mang tính định lượng để có đủ cơ sở và bằng chứng về tác động của vi nhựa đối với sức khỏe con người, qua đó thúc đẩy việc phát triển các công nghệ xử lý vi nhựa hiệu quả, cũng như nâng cao ý thức của cộng đồng trong việc hạn chế rác thải nhựa.

Duy Sang

----------------------------------------

Mời các bạn đón đọc tiếp Phần 3: Công nghệ xử lý vi nhựa và định hướng quản lý ô nhiễm vi nhựa tại Việt Nam trong ấn phẩm Thông tin chuyên đề KH,CN&ĐMST số 02/2025.

----------------------------------------

Tài liệu tham khảo:

[1] CSDL quốc gia về KH&CN (ngày lấy dữ liệu: 06/01/2025)
[2] Ahmed, M. B.et al. (2021). Microplastic particles in the aquatic environment: A systematic review. Science of The Total Environment.
[3] Boucher et al. (2020). The marine plastic footprint. IUCN.
[4] Cục Thông tin KH&CN quốc gia. (2021). Tổng luận: Chính sách, pháp luật quản lý ô nhiễm vi nhựa của một số quốc gia trên thế giới và đề xuất cho Việt Nam.
[5] Feng et al. (2023). A systematic review of the impacts of exposure to micro- and nano-plastics on human tissue accumulation and health. Eco-Environment & Health, 195-207.
[6] Zhao, X., & You, F. (2024). Microplastic Human Dietary Uptake from 1990 to 2018 Grew across 109 Major Developing and Industrialized Countries but Can Be Halved by Plastic Debris Removal. Environmental Science & Technology, 8709-8723
[7] Zolotova et al. (2022). Harmful effects of the microplastics pollution on animal health: a literature review. PeerJ.