Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Các nhà nghiên cứu tạo ra mô hình đầu tiên về cách thức di chuyển của chất thải nhựa trong môi trường (24/12/2018)

Một nghiên cứu của trường Đại học bang Washington (Hoa Kỳ) lần đầu tiên đã mô hình hóa thành công cách thức các sợi microplastic di chuyển trong môi trường. Nghiên cứu một ngày nào đó có thể giúp nâng cao nhận thức của cộng đồng trong việc hạn chế sử dụng đồ nhựa, từ đó, giảm thiểu tình trạng ô nhiễm chất dẻo vốn đang là một vấn đề cấp thiết trên toàn thế giới. Bài báo về nghiên cứu được đăng tải trên ấn bản tháng 11 của tạp chí Advances in Water Resources.

Đồ họa hiển thị cách các sợi microplastic di chuyển trong môi trường. Các hình bầu dục màu xanh đại diện cho các hạt sỏi và các vật thể màu sáng đại diện cho sợi tổng hợp. Ảnh: WSU

Hiện nay, hàng triệu tấn chất thải nhựa đang dần tan rã, phân hủy thành các mảnh nhỏ li ti có chiều dài dưới 5 milimet, gọi là hạt vi nhựa (microplastics) đang trôi nổi, lơ lửng trong lòng các đại dương trên thế giới, từ đó, chúng có khả năng bị đánh dạt, xâm nhập vào lòng đất, trầm tích và nước ngọt. Vi nhựa hạt là sản phẩm của nhiều nguồn bao gồm các sợi vải tổng hợp, mỹ phẩm, bao bì đóng gói và quy trình chế biến công nghiệp. Chất thải nhựa cuối cùng thường đổ ra đại dương. Trong môi trường biển, nhựa được các loài động vật biển tiêu thụ và xâm nhập vào chuỗi thức ăn. Do kích thước nhỏ, microplastic có thể xâm nhập vào các cơ quan nội tạng sinh vật, nơi chúng có thể truyền các chất gây ô nhiễm bị bám vào chúng.

Trong nhiều nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học đã tiến hành xem xét và đo đếm lượng microplastics trong nhiều môi trường khác nhau, nhưng Nick Engdahl - trợ lý giáo sư tại Khoa Xây dựng Dân dụng và Môi trường là người đầu tiên thực hiện mô hình hóa cách thức các sợi tổng hợp di chuyển trong môi trường.

Engdahl đã nghiên cứu quá trình chuyển động của một loạt các chất gây ô nhiễm trong môi trường. Ông cho biết: “Tôi rất muốn tìm hiểu xem liệu rằng những mảnh nhựa li ti đó có tiếp tục di chuyển và lan rộng ra môi trường xung quanh hay chúng chỉ tích tụ ở một chỗ”.

Đặc biệt, ông đã sử dụng một phương pháp dựa trên vật lý mới để mô phỏng sự chuyển động của các sợi microplastic. Những sợi microplastic bắt nguồn từ sự phong hoá và phân rã các mảnh vỡ nhựa lớn, từ các viên nhựa dùng trong sản xuất các chất phụ gia microplastic trong quần áo tổng hợp, sản phẩm làm sạch và chăm sóc cá nhân. 

Engdahl cho biết thêm: "Mỗi khi bạn di chuyển hoặc chà xát vào thứ gì đó thì những sợi vải tổng hợp từ quần áo bạn mặc trên người cũng có thể bị rụng".

Các microfibers chủ yếu bị rụng trong quá trình giặt quần áo. Nước chứa tỉ lệ đáng kể các sợi microfibers sẽ qua hệ thống lọc nước đi về các nhà máy xử lý nước thải. Sau khi quá trình lọc kết thúc thì lớp bùn thải có thể được sử dụng làm phân bón hoặc đổ vào bãi chôn lấp quá trình trong xử lý đất nông nghiệp.

Engdahl nhận thấy rằng chiều dài của sợi và tốc độ trôi của chúng trong môi trường nước là những yếu tố xác định hoặc chúng sẽ lắng đọng xuống đất hay tiếp tục di chuyển trong môi trường. Ngoài ra, ông cũng phát hiện ra rằng sự chuyển động của các sợi microplastic ngắn hơn rất phức tạp và chúng di chuyển nhanh hơn so với các chất hòa tan trong môi trường nước.

Engdahl hiện đang tiếp tục nghiên cứu để kiểm nghiệm và tinh chỉnh mô hình của mình dựa vào quan sát trực tiếp về chuyển động của các sợi microplastic trong phạm vi phòng thí nghiệm. Ông cũng có kế hoạch thực hiện đếm lượng sợi tại một cơ sở xử lý nước thải.

"Lượng dữ liệu thu thập từ thế giới thực càng đầy đủ mới có thể cung cấp cho tôi những quan sát chính xác hơn, từ đó, khẳng định xem rằng các sợi di chuyển xung quanh hay đứng một chỗ và dần tích tụ lại", ông chia sẻ. "Điều này cũng giúp chúng tôi đo lường chính xác hơn tác động của chúng lên môi trường’.

Nguồn: P.K.L (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 06/12/2018