Vi nhựa trong hải sản: Từ đại dương đến bàn ăn
Tóm tắt
Vi nhựa (Microplastics - MPs) và các hạt nhân tạo (Anthropogenic Particles -APs), đã trở thành một loại ô nhiễm môi trường lan rộng toàn cầu, điều đáng lo ngại là có mặt trong thực phẩm – trong đó có thủy sản – vốn là nguồn dinh dưỡng thiết yếu của con người. Một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Frontiers in Toxicology đã cung cấp bằng chứng trực tiếp cho thấy vi nhựa đang hiện diện trong phần thịt ăn được của nhiều loài hải sản ở Hoa Kỳ.
1. Giới thiệu
Ô nhiễm nhựa đã trở thành một vấn đề toàn cầu nghiêm trọng, với hàng triệu tấn nhựa được sản xuất và thải ra môi trường mỗi năm. Các hạt nhựa phân hủy thành những mảnh nhỏ hơn, gọi là vi hạt nhựa (microplastics - MPs), có kích thước dưới 5 mm, và thậm chí là nano hạt nhựa (nanoplastics - NPs), dưới 1 micromet. Ngoài MPs, các hạt nhân tạo (APs) bao gồm các sợi dệt tổng hợp và mảnh vỡ cao su từ lốp xe. Những hạt này xâm nhập vào môi trường biển từ nhiều nguồn khác nhau như nước thải sinh hoạt, công nghiệp, hoạt động đánh bắt cá và vận tải biển.
Khi các hạt vật chất nhân tạo này đi vào môi trường biển, chúng có thể bị các sinh vật biển ăn phải. Mối lo ngại đặc biệt là khả năng APs chuyển giao qua chuỗi thức ăn, cuối cùng đến bàn ăn của con người thông qua việc tiêu thụ hải sản. Các tác động tiềm tàng của việc phơi nhiễm APs đối với sức khỏe con người vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn, nhưng có những lo ngại về khả năng tích tụ trong cơ thể, giải phóng các hóa chất độc hại liên kết với nhựa, và gây ra các phản ứng viêm.
2. Vật liệu và Phương pháp
2.1. Lấy mẫu
Nhóm nghiên cứu đã thu thập 186 mẫu vật từ các loài hải sản đại diện cho ba nhóm phân loại chính:
Cá: Cá bơn Thái Bình Dương (Parophrys vetulus), cá tuyết Đại Tây Dương (Gadus morhua).
Động vật giáp xác: Cua Dungeness (Metacarcinus magister), tôm (Pandalus jordani).
Động vật thân mềm: Trai Vịnh (Mytilus edulis), trai Vịnh xanh (Mytilus galloprovincialis), nghêu vẹm (Venerupis phillipinarum), nghêu vỏ cứng (Mercenaria mercenaria), hàu Thái Bình Dương (Crassostrea gigas), mực (Doryteuthisopalescens).
Mẫu được thu thập từ hai nguồn: (1) Đánh bắt bởi tàu nghiên cứu (NOAA và ODFW), (2) Mua tại chợ bán lẻ. Mẫu được bảo quản đông lạnh (-20°C) đến khi phân tích.
2.2. Xử lý mẫu và phân tích APs
Trong phòng thí nghiệm, tất cả bề mặt làm việc, dụng cụ và thiết bị được làm sạch bằng nước cất và khăn giấy không xơ. Nhân viên mặc áo khoác cotton và găng tay nitrile để giảm thiểu ô nhiễm. Không khí được lọc liên tục bằng máy lọc HEPA.
Mô ăn được của mỗi mẫu được cân trọng lượng tươi (ướt), sau đó xử lý bằng dung dịch KOH 10% trong 24 giờ ở 50°C để phân hủy vật liệu hữu cơ. Dung dịch được lọc qua giấy lọc sợi thủy tinh GF/C (đường kính lỗ 1,2 μm). Các hạt còn lại được kiểm tra dưới kính hiển vi lập thể (độ phóng đại 10–40x). Một số hạt được chọn ngẫu nhiên từ mẫu có nồng độ cao nhất để phân tích bằng Kính hiển vi hồng ngoại biến đổi Fourier (μFTIR) nhằm xác định thành phần hóa học.
3. Kết quả
3.1. Sự xuất hiện của APs trong hải sản
Trong tổng số 186 mẫu hải sản được phân tích, 143 mẫu (77%) chứa ít nhất một hạt vật chất nhân tạo. Tổng cộng, đã phát hiện 223 APs. Mật độ trung bình của APs là 1,6 ± 0,2 APs mỗi mẫu.
Vi nhựa (Microplastics - MPs) và các hạt nhân tạo (Anthropogenic Particles -APs), đã trở thành một loại ô nhiễm môi trường lan rộng toàn cầu, điều đáng lo ngại là có mặt trong thực phẩm – trong đó có thủy sản – vốn là nguồn dinh dưỡng thiết yếu của con người. Một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Frontiers in Toxicology đã cung cấp bằng chứng trực tiếp cho thấy vi nhựa đang hiện diện trong phần thịt ăn được của nhiều loài hải sản ở Hoa Kỳ.
1. Giới thiệu
Ô nhiễm nhựa đã trở thành một vấn đề toàn cầu nghiêm trọng, với hàng triệu tấn nhựa được sản xuất và thải ra môi trường mỗi năm. Các hạt nhựa phân hủy thành những mảnh nhỏ hơn, gọi là vi hạt nhựa (microplastics - MPs), có kích thước dưới 5 mm, và thậm chí là nano hạt nhựa (nanoplastics - NPs), dưới 1 micromet. Ngoài MPs, các hạt nhân tạo (APs) bao gồm các sợi dệt tổng hợp và mảnh vỡ cao su từ lốp xe. Những hạt này xâm nhập vào môi trường biển từ nhiều nguồn khác nhau như nước thải sinh hoạt, công nghiệp, hoạt động đánh bắt cá và vận tải biển.
Khi các hạt vật chất nhân tạo này đi vào môi trường biển, chúng có thể bị các sinh vật biển ăn phải. Mối lo ngại đặc biệt là khả năng APs chuyển giao qua chuỗi thức ăn, cuối cùng đến bàn ăn của con người thông qua việc tiêu thụ hải sản. Các tác động tiềm tàng của việc phơi nhiễm APs đối với sức khỏe con người vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn, nhưng có những lo ngại về khả năng tích tụ trong cơ thể, giải phóng các hóa chất độc hại liên kết với nhựa, và gây ra các phản ứng viêm.
2. Vật liệu và Phương pháp
2.1. Lấy mẫu
Nhóm nghiên cứu đã thu thập 186 mẫu vật từ các loài hải sản đại diện cho ba nhóm phân loại chính:
Cá: Cá bơn Thái Bình Dương (Parophrys vetulus), cá tuyết Đại Tây Dương (Gadus morhua).
Động vật giáp xác: Cua Dungeness (Metacarcinus magister), tôm (Pandalus jordani).
Động vật thân mềm: Trai Vịnh (Mytilus edulis), trai Vịnh xanh (Mytilus galloprovincialis), nghêu vẹm (Venerupis phillipinarum), nghêu vỏ cứng (Mercenaria mercenaria), hàu Thái Bình Dương (Crassostrea gigas), mực (Doryteuthisopalescens).
Mẫu được thu thập từ hai nguồn: (1) Đánh bắt bởi tàu nghiên cứu (NOAA và ODFW), (2) Mua tại chợ bán lẻ. Mẫu được bảo quản đông lạnh (-20°C) đến khi phân tích.
2.2. Xử lý mẫu và phân tích APs
Trong phòng thí nghiệm, tất cả bề mặt làm việc, dụng cụ và thiết bị được làm sạch bằng nước cất và khăn giấy không xơ. Nhân viên mặc áo khoác cotton và găng tay nitrile để giảm thiểu ô nhiễm. Không khí được lọc liên tục bằng máy lọc HEPA.
Mô ăn được của mỗi mẫu được cân trọng lượng tươi (ướt), sau đó xử lý bằng dung dịch KOH 10% trong 24 giờ ở 50°C để phân hủy vật liệu hữu cơ. Dung dịch được lọc qua giấy lọc sợi thủy tinh GF/C (đường kính lỗ 1,2 μm). Các hạt còn lại được kiểm tra dưới kính hiển vi lập thể (độ phóng đại 10–40x). Một số hạt được chọn ngẫu nhiên từ mẫu có nồng độ cao nhất để phân tích bằng Kính hiển vi hồng ngoại biến đổi Fourier (μFTIR) nhằm xác định thành phần hóa học.
3. Kết quả
3.1. Sự xuất hiện của APs trong hải sản
Trong tổng số 186 mẫu hải sản được phân tích, 143 mẫu (77%) chứa ít nhất một hạt vật chất nhân tạo. Tổng cộng, đã phát hiện 223 APs. Mật độ trung bình của APs là 1,6 ± 0,2 APs mỗi mẫu.
| Loài | Nguồn mẫu | Số lượng APs/gram mô (trung bình) |
| Tôm hồng (Pandalus jordani) | Đánh bắt | 10.68 |
| Tôm hồng (Pandalus jordani) | Bán lẻ | 7.65 |
| Cá trích Thái Bình Dương | Đánh bắt | 1.08 |
| Cá Lamprey sông (ấu trùng) | Đánh bắt | 1.00 |
| Cá Lamprey biển (trưởng thành) | Đánh bắt | 0.60 |
| Cá Rockfish đen | Bán lẻ | 0.11 |
| Cá Lingcod | Bán lẻ | 0.09 |
| Cá Lingcod | Đánh bắt | 0.02 |
| Cá hồi Chinook | Đánh bắt | 0.03 |
3.2. Đặc điểm của APs
Hình dạng: Sợi (96%, *n* = 214), mảnh (3%, *n* = 7), màng (1%, *n* = 2).
Màu sắc: Xanh lam (41%, *n* = 91), đen (22%, *n* = 49), đỏ/hồng (15%, *n* = 33), trong suốt/trắng (11%, *n* = 24), khác (11%, *n* = 26).
Kích thước: Trung bình 1,5 ± 0,1 mm (dao động: 0,1–7,2 mm)
3.3. Phân bố APs theo nhóm phân loại và loài
Không có sự khác biệt đáng kể về nồng độ APs giữa ba nhóm phân loại chính (cá, động vật giáp xác, động vật thân mềm). Số liệu thống kê cho thấy: Động vật thân mềm có nồng độ APs trung bình cao nhất (1,9 ± 0,3 AP/mẫu), tiếp theo là cá (1,5 ± 0,4 smẫu) và động vật giáp xác (1,2 ± 0,3 APs/mẫu).
Theo từng loài cụ thể, hàu Thái Bình Dương (Crassostrea gigas) có nồng độ APs trung bình cao nhất (2,8 ± 0,7 APs/mẫu), theo sau là trai Vịnh (Mytilus edulis) với 2,5 ± 0,5 APs/mẫu. Cá bơn Thái Bình Dương (Parophrys vetulus) có nồng độ trung bình là 1,7 ± 0,5 APs/mẫu, trong khi cua Dungeness (Metacarcinus magister) và mực (Doryteuthis opalescens) có nồng độ thấp nhất, lần lượt là 0,8 ± 0,3 và 0,9 ± 0,3 APs/mẫu.
3.4. Phân tích μFTIR
Phần lớn các hạt được kiểm tra là polyme tổng hợp. Các polyme phổ biến nhất được xác định là polyester (bao gồm polyethylene terephthalate - PET), polypropylene (PP), và polyethylene (PE).
Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về thành phần của vi hạt nhựa trong môi trường biển.
4. Thảo luận
4.1. So sánh với các nghiên cứu khác
Tỷ lệ phát hiện APs trong hải sản (77%) tương đồng với các nghiên cứu khác trên toàn cầu. Ví dụ, một nghiên cứu ở Tây Ban Nha tìm thấy MPs trong 78% mẫu cá, và một nghiên cứu ở Bồ Đào Nha báo cáo 83% mẫu cá có MPs.
Sự phổ biến của sợi tổng hợp (96%) và màu xanh lam (41%) phù hợp xu hướng toàn cầu, liên quan đến nguồn gốc từ hàng dệt may và ngư cụ
4.2. Phân bố APs và ý nghĩa sinh học
Việc không có sự khác biệt đáng kể về nồng độ APs giữa các nhóm phân loại (cá, động vật giáp xác, động vật thân mềm) cho thấy rằng các hạt vật chất nhân tạo có thể được tích lũy độc lập trong chuỗi thức ăn. Điều này có thể được giải thích bằng nhiều con đường tiếp xúc khác nhau, bao gồm việc ăn trực tiếp các hạt APs trong nước, ăn các sinh vật nhỏ hơn đã tích lũy APs, hoặc thông qua nước và trầm tích.
Động vật thân mềm có nồng độ APs cao hơn so với các loài khác, là những loài lọc thức ăn khiến chúng đặc biệt dễ bị phơi nhiễm và tích lũy các hạt lơ lửng trong nước, bao gồm cả APs. Điều này nhấn mạnh vai trò của động vật thân mềm như là các chỉ thị sinh học cho ô nhiễm APs trong môi trường biển.
4.3. Hạn chế và hướng nghiên cứu tương lai
Hạn chế
Nghiên cứu này có một số hạn chế: (1) Không sử dụng phương pháp phân tích MPs bằng sắc ký khí-khối phổ (Py-GC/MS) hoặc Raman Spectroscopy để xác định chính xác tất cả các loại polyme, mà chủ yếu dựa vào FTIR và đặc điểm vật lý. (2) Tập trung vào các hạt lớn hơn 0,1 mm, bỏ qua các hạt nano có thể có tác động sinh học đáng kể. (3) nghiên cứu này chỉ mang tính chất khảo sát, không đánh giá tác động sinh học hoặc sức khỏe của APs đối với hải sản hoặc con người.
Hướng nghiên cứu trong tương lai
- Sử dụng các kỹ thuật phân tích tiên tiến hơn để xác định chính xác và định lượng các hạt nano.
- Đánh giá tác động độc tính của APs trong hải sản đối với sức khỏe con người thông qua các nghiên cứu dịch tễ học và độc chất học.
- Nghiên cứu nguồn gốc và con đường phát tán của APs vào môi trường biển Bờ Tây Hoa Kỳ để đưa ra các giải pháp quản lý hiệu quả.
- Đánh giá sự thay đổi nồng độ APs theo mùa và theo vị trí địa lý.
5. Kết luận
Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng rõ ràng về sự hiện diện rộng rãi của các hạt vật chất nhân tạo, chủ yếu là sợi tổng hợp, trong mô ăn được của các loài hải sản có tầm quan trọng thương mại và văn hóa dọc theo Bờ Tây Hoa Kỳ. Mặc dù nồng độ APs tương đối thấp, nhưng sự phát hiện này cho thấy con người có thể đang phơi nhiễm với APs thông qua việc tiêu thụ hải sản. Những phát hiện này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tiếp tục theo dõi và nghiên cứu về tác động của ô nhiễm APs đối với sức khỏe hệ sinh thái biển và con người. Cần có những nỗ lực phối hợp để giảm thiểu ô nhiễm nhựa ở nguồn và phát triển các chiến lược quản lý hiệu quả để bảo vệ các nguồn tài nguyên biển quý giá của chúng ta.
Trần Xuân Quang lược dịch từ From the ocean to our kitchen table: anthropogenic particles in
the edible tissue of U.S. West Coast seafood species
the edible tissue of U.S. West Coast seafood species
Tác giả: Cán bộ 1
Ý kiến bạn đọc
Bạn cần đăng nhập với tư cách là Thành viên chính thức để có thể bình luận
Danh mục
Thống kê truy cập
- Đang truy cập104
- Máy chủ tìm kiếm6
- Khách viếng thăm98
- Hôm nay12,093
- Tháng hiện tại222,111
- Tổng lượt truy cập16,921,877
