00060000735 Đánh giá Ô nhiễm rác thải nhựa vi hạt trong trầm tích ven biển và Đề xuất giải pháp phòng tránh rác thải nhựa từ lục Địa
Tổng quan về vi nhựa
Vi nhựa (Microplastic) là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả các mảnh nhựa nhỏ hơn 5 mm [104] Vi nhựa có thể là những viên nhựa nhỏ được sử dụng làm nguyên liệu cho các sản phẩm công nghiệp và trong các sản phẩm tiêu dùng (ví dụ: chất tẩy tế bào chết) hoặc các mảnh /sợi nhựa là sản phẩm phân hủy của các vật liệu nhựa lớn hơn Vi nhựa được tìm thấy trong nước mặt, cột nước và trầm tích phụ thuộc vào sự thay đổi tỷ trọng hạt nhựa Vi nhựa cũng có thể được tìm thấy trong ruột và hệ thống tuần hoàn của các sinh vật sống dưới nước ăn các hạt Nuốt phải vi nhựa có thể gây tắc nghẽn đường tiêu hóa, giảm tốc độ tăng trưởng, ngăn chặn sản xuất enzyme, giảm nồng độ hormone steroid, ảnh hưởng đến sinh sản và gây ra sự hấp phụ các chất độc hại [104] Vi nhựa dễ bị nhầm lẫn là thực thức ăn và sự hấp thụ của các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POP) của vi nhựa lớn hơn sự hấp thụ đối với sự hấp thụ của trầm tích [63, 84] Do đó, việc sinh vật ăn phải vi nhựa có thể làm tăng mức độ phơi nhiễm của đời sống thủy sinh với các chất ô nhiễm độc hại.
Nghiên cứu vi nhựa trên thế giới
Năm 2018 Trung Quốc đã ban hành lệnh cấm nhập khẩu nhiều loại rác thải nhựa, tự nguyện từ bỏ vị thế là người khổng lồ tái chế của thế giới Nhiều quốc gia trong khu vực ủng hộ và đã học tập Trung Quốc trong vấn đề cấm nhập khẩu rác thải từ các quốc gia phát triển Một số quốc gia khác, mặc dù chưa cấm hoàn toàn việc tái chế rác thải nhựa, nhưng cũng đã có những chính sách nhằm hạn chế ngành công nghiệp này Thị trường tái chế rác thải nhanh chóng chuyển hướng tới khu vực khác, chủ yếu là nhắm vào Đông Nam Á Trong bối cảnh đó, những căng thẳng liên quan đến rác thải nhựa và nền công nghiệp tái chế rác thải nhựa sẽ trở nên ngày một nghiêm trọng Mới đây, các quy tắc toàn cầu mới về rác thải nhựa và tái chế rác thải nhựa đã được thông qua theo Công ước Basel của Liên Hợp Quốc Công ước có nêu rõ: “Ô nhiễm do chất thải nhựa là một vấn đề môi trường gây lo ngại trên toàn cầu, với ước tính 100 triệu tấn nhựa được tìm thấy trong các đại dương, 80-90% trong số đó đến từ các nguồn trên đất liền” Do đó, ô nhiễm môi trường biển do rác thải nhựa đã trở thành vấn đề toàn cầu mà các chính phủ, các tổ chức quốc tế, các tổ chức phi chính phủ và các nhà khoa học trên thế giới hết sức quan tâm
Sự tích tụ chất thải nhựa trong môi trường đất liền và đại dượng là một vấn đề môi trường nghiêm trọng đang nổi lên Các hạt vi nhựa thông qua các cơ chế khác nhau đã đi vào và ảnh hưởng đến cấu trúc thành phần các loài sinh vật biển, từ đó ảnh hưởng tới các chức năng của hệ sinh thái, thông qua chuỗi thực ăn đi vào cơ thể người
Việc suy giảm hệ sinh thải ảnh hưởng tới sức khỏe và lợi ích của con người Các hạt vi nhựa được các loài chinh biển, cá, giun và động vật biển khác nuốt phải, có thể gây ra các nguy hại cho động vật, thậm chí dẫn đến tử vong Đặc biệt những hạt vi nhựa có thể xâm nhập và phá hủy tế bào trong cơ thể của các loài sinh vật Đối với con người, hiện nay chưa nhiều nghiên cứu làm rõ tác hại của việc ăn hạt vi nhựa, nhưng với kích thước hạt nhỏ và có thể chứa các chất độc hại ảnh hưởng tới sức khỏe con người, các hạt vi nhựa có thể dẫn tới hình thành các tác nhân gây ung thư Một vài hạt nhỏ tới mức có thể gây tổn thương đến các mô trong cơ thể, gây ra các phản ứng miễn dịch như ho, dị ứng, [20, 83]
Các nghiên cứu về sự có mặt và mức độ ô nhiễm hạt vi nhựa trong môi trường trầm tích ven biển cũng được nghiên cứu rộng rãi (Horton 2018) Các nghiên cứu mới nhất cho thấy trầm tích là một đầu vào quan trọng trong chuỗi thức ăn, qua đó các hạt vi nhựa trong trầm tích với kích thước nhỏ hơn 5mm đã đi vào thực vật, tiếp tới sinh vật ăn thực vật đặt biệt là hệ thuỷ sản, hải sản và qua đó đi vào cơ thể người [20] Các nguồn sinh hạt vi nhựa cho môi trường trầm tích ven biển thường liên quan đến sự hoạt động của sông, hoạt động hàng hải, hoạt động nuôi trồng, đánh bắt cá, du lịch dịch vụ, Rác thải nhựa thông thường được con người thải ra, được luân chuyển qua các lưu vực sông, mài mòn và lắng đọng trong trầm tích Nghiên cứu ở khu vực lân cận vùng Plymouth ở Anh đã chỉ ra rằng vi nhựa tập trung cao hơn ở các vùng triều so với các vùng cát và cửa sông và các mức độ cấp hạt vi nhựa cũng thay đổi ở các vị trí khác nhau trong các vùng khác nhau [8, 60, 85] Ngoài ra, vi nhựa cũng tập trung ở các khu vực cảng hoạt động vận tải biển [85].
Tổng quan tình hình nghiên cứu về ô nhiễm vi nhựa tại Việt Nam
Tại Việt Nam, vấn đề ô nhiễm rác thải nhựa mới được đề cập nhiều trong vòng vài năm trở lại đây thông qua các hội nghị, hội thảo quốc tế Qua đó các nhà quản lý đang nhận thấy cần chỉ ra các đối tượng có nguy cơ bị ô nhiễm rác thải nhựa và xác định vùng ô nhiễm Thủ tướng Chính phủ đã ban hành quyết định số 1746/QĐ-TTg ngày 04 tháng 12 năm 2019 về việc ban hành Kế hoạch hành động quốc gia về quản lý rác thải nhựa đại dương đến năm 2030 Theo đó, Việt Nam đặt mục tiêu phấn đấu đến năm 2030 giảm thiểu 75% rác thải nhựa trên biển và đại dương; 100% ngư cụ khai thác thủy sản bị mất hoặc bị vứt bỏ được thu gom, chấm dứt việc thải bỏ ngư cụ trực tiếp xuống biển; 100% các khu, điểm du lịch, cơ sở kinh doanh dịch vụ lưu trú du lịch và dịch vụ du lịch khác ven biển không sử dụng sản phẩm nhựa dùng một lần và túi ni lông khó phân hủy; 100% các khu bảo tồn biển không còn rác thải nhựa…Điều này cho thấy rác thải nhựa đại dương là vấn nạn môi trường nhức nhối không chỉ trên thế giới mà cả ở Việt Nam
Trong Kế hoạch hành động quốc giá về quản lý rác thải nhựa đại dương đến năm 2030, Thủ tướng Chính phủ đã xác định một trong các nhiệm vụ là Xây dựng và thực hiện các đề tài, dự án nghiên cứu xây dựng luận cứ khoa học, cơ sở thực tiễn về
10 rác thải nhựa đại dương; đánh giá các nguy cơ, rủi ro ô nhiễm và các tác động của rác thải nhựa, đặc biệt là vi nhựa đối với biển và đại dương, các hệ sinh thái biển, môi trường và sức khỏe con người Tuy nhiên, cho đến nay các nghiên cứu về vi nhựa trong môi trường biển nói chung, môi trường trầm tích biển nói riêng ở Việt Nam hiện nay còn khá ít Hội thảo “Công nghệ phân tích & Công nghệ môi trường phục vụ cho hóa học xanh 2018” do trường đại học Khoa học tự nhiên (ĐHQGHN) tổ chức đã chỉ ra hướng nghiên cứu mới về ô nhiễm hạt vi nhựa môi trường biển - một hiện trạng không mới của biển Việt Nam nhưng chưa được quan tâm đúng mức Hướng nghiên cứu này đã được khoa học thế giới quan tâm nghiên cứu từ nhiều năm nhưng ở Việt Nam thì vẫn ít được quan tâm Kết quả nghiên cứu về ô nhiễm hạt vi nhựa ở Việt Nam lần đầu tiên được trình bày tại hội thảo cho thấy Việt Nam phát thải hạt vi nhựa thấp hơn nhiều so với các quốc gia công nghiệp phát triển, dù đứng thứ 4 trong số 20 quốc gia có lượng rác thải nhựa lớn nhất thế giới Tuy nhiên, do vi nhựa có thể di chuyển theo dòng hải lưu từ vùng biển này sang vùng biển khác nên biển Việt Nam cũng có thể rơi vào cảnh ô nhiễm vi nhựa như nhiều quốc gia khác [38] Nghiên cứu này mới chỉ có bằng chứng về việc các hợp chất POPs nằm trong vi nhựa có thể xâm nhập các sinh vật biển tùy theo các cấp độ dinh dưỡng khác nhau nhưng vẫn chưa đánh giá được hết các rủi ro về môi trường khi các sinh vật biển này đi vào chuỗi thức ăn Ở việt Nam mới chỉ có nhiều nhiệm vụ làm về ô nhiễm các hợp chất POPs, còn vấn đề ô nhiễm vi nhựa chưa thực sự quan tâm [77]
Việt Nam có đường bờ biển dài mà với tính chất liên thông của biển, dưới tác động dòng chảy rác thải nhựa sẽ trôi nổi, lan truyền, phát tán mạnh trong môi trường biển Các hệ sinh thái ven biển Việt Nam có ý nghĩa hết sức quan trọng và đặc biệt là đối với phát triển kinh tế biển Các hệ sinh thái ven biển rất phụ thuộc vào thành phần trầm tích, do đó hoạt động sống của con người phụ thuộc cũng phụ thuộc vào trầm tích khu vực này Khu vực ô nhiễm vi nhựa ven biển chủ yếu tập trung vào các vùng bãi triều, bãi biển, cửa sông ven biển và mức độ tập trung hạt vi nhựa cũng thay đổi ở các ở các vị trí khác nhau trong các vùng khác nhau Với vai trò quan trọng của các hệ sinh thái ven biển trong bối cảnh phát triển kinh tế biển và sự thiếu hụt các công trình nghiên cứu ở Việt Nam về ô nhiễm vi nhựa trong trầm tích cho thấy tính cấp cách của nhiệm vụ này làm cơ sở cho việc thực hiện nhiệm vụ trong Kế hoạch hành động quốc giá về quản lý rác thải nhựa đại dương đến năm 2030 trong nghiên cứu xây dựng luận cứ khoa học, cơ sở thực tiễn về ô nhiễm vi nhựa, đánh giá các nguy cơ, rủi ro ô nhiễm và các tác động của rác vi nhựa đối với biển và đại dương, các hệ sinh thái biển, môi trường và sức khỏe con người
Cho đến nay, Việt Nam đã bắt đầu có một số công nghiên cứu về vi nhựa cung cấp những thông tin ban đầu về ô nhiễm vi nhựa ở Việt Nam trong môi trường nước ngọt, môi trường biển cũng như trong trầm tích đánh giá ngắn gọn sự phát triển của
11 nghiên cứu vi nhựa trong nước biển cũng như vai trò và tầm quan trọng của các sự kiện liên quan, sau đó, thảo luận về tình trạng nghiên cứu ô nhiễm vi nhựa trong nước biển và các nỗ lực giảm thiểu vi nhựa biển ở Việt Nam và trên thế giới, nêu rõ những hạn chế hiện tại trong nghiên cứu và ứng phó với ô nhiễm vi nhựa trong nước biển [31, 93] Các kết quả khảo sát cho thấy ở Cửa Ba Lạt (Đồng Bằng Sông Hồng), phân bố của vi nhựa thay đổi khá lớn, với mật độ từ 70 đến 2.830 vi nhựa trên một kg trầm tích bề mặt khô, chủ yếu là sợi, sau đó là dạng màng và hạt Các vi nhựa phát hiện được chủ yếu có màu trong suốt, đỏ và xanh lam, có thành phần Polyethylene (PE), polyamide (PA) và polypropylene (PP) [39] Tại trầm tích bãi triều huyện Hậu Lộc, Thanh Hóa, hàm lượng hạt vi nhựa trong trầm tích dao động từ 0.002 - 0.0798 g/kg với giá trị trung bình 0.0229±0.0089 g/kg, tương ứng với 2532-
6875 mảnh vi nhựa/kg trầm tích Sông Sài Gòn, mật độ vi nhựa dạng sợi tại mỗi điểm được dao động từ 172.000 vi nhựa/m 3 đến 519.000 vi nhựa /m3 và mật độ vi nhựa dạng mảnh tại mỗi điểm được dao động từ 10 vi nhựa/m 3 đến 223 vi nhựa /m 3 )
[53] Vi nhựa cũng được tìm thấy ở cả ba vùng biển Tiền Giang, Cần Giờ và Bà Rịa - Vũng Tàu với mật độ dao động từ 0.04 đến 0.82 mẩu/m3 nước biển, thấp nhất ở vùng Cần Giờ và cao nhất ở vùng Tiền Giang Đặc điểm chung của vi nhựa tại ba vùng biển này là dạng mảnh và sợi, kích thước tập trung trong khoảng 0.25-0.5mm và 1-2.8mm, với màu sắc khá đa dạng [72] Đến nay, chưa có đánh giá tổng thể về nguồn phát sinh (từ các sản phẩm tẩy rửa, mỹ phẩm, hoạt động giặt là, dệt may, giao thông ) và thực trạng vi nhựa trong môi trường (đất, nước, không khí) tại Việt Nam Bên cạnh những nghiên cứu về hiện trạng ô nhiễm vi nhựa trong môi trường đã có những nghiên cứu về sự tồn tại vi nhựa trong sinh vật [37] Các công trình nghiên cứu áp dụng tách vi nhựa cũng được nghiên cứu thực hiện trong điều kiện cụ thể của Việt Nam [28, 70]
Các kết quả nghiên cứu đã bước đầu làm làm rõ cơ sở lý luận về chất thải nhựa, định lượng (bao gồm cả về số lượng và khối lượng) chất thải nhựa có trên biển, lượng nhựa đi vào biển hàng năm thông qua các khảo sát thực tế cùng với việc phân tích mô hình DPSIR để thấy được nguồn gốc, hiện trạng, các tác động tiêu cực đến kinh tế, xã hội và môi trường của chất thải nhựa biển trên thế giới, cho thấy cần có những nghiên cứu cụ thể hơn về chất thải vi nhựa ở Việt Nam để xác định các nguồn vi nhựa tại chỗ Do đó, trong giai đoạn tới, trong Chương trình trọng điểm điều tra cơ bản tài nguyên, môi trường biển và hải đảo đến năm 2030 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 7 tháng 1 năm 2020 đã thông qua nội hợp phần về “Điều tra, đánh giá hiện trạng rác vi nhựa (microplastic) biển ở Việt Nam” giai đoạn 2020-
Nhựa được thải ra môi trường theo nhiều cách khác nhau dưới dạng vi nhựa nguyên sinh hoặc dưới dạng các vật bằng nhựa lớn hơn sau đó sẽ bị phân hủy để tạo thành vi nhựa Lượng rác thải trong môi trường biển đã tăng lên đáng kể trong thế kỷ vừa qua, là kết quả của việc vứt bỏ bừa bãi các chất thải được chuyển trực tiếp hoặc gián tiếp đến biển và đại dương [61, 79] Trong đó, nhựa được coi là bền và dễ gặp nhất Nhựa có thể được sử dụng trong các sản phẩm với nhiều ứng dụng do đặc tính rẻ, nhẹ và bền của nhựa Rác thải nhựa có nguồn gốc trên cạn đóng góp ~80% lượng nhựa được tìm thấy trong rác biển [1] (Hình 1.1)
Nhựa cũng như vi nhựa đi vào môi trường biển có thể qua các con đường gián tiếp và trực tiếp Nhựa có khả năng xâm nhập vào môi trường biển qua các con sông và hệ thống nước thải, hoặc rơi ở ngoài biển [68, 87] Vi nhựa được sử dụng trong mỹ phẩm và các sản phẩm khác có sử dụng hạt vi nhựa trong công nghiệp có thể đi vào đường nước qua hệ thống thoát nước sinh hoạt hoặc công nghiệp [26] Các vi nhựa nguyên sinh từ các sản phẩm sinh hoạt, như vi hạt, có thể có trong nước thải và sau đó được thải ra sông, ngoài ra vi hạt có thể bị đi vào môi trường nước ngọt trong quá trình sản xuất Các nhà máy xử lý nước thải sẽ giữ lại nhựa lớn và một phần nhựa nhỏ trong các bể lắng nhưng một tỷ lệ lớn vi nhựa sẽ đi qua các hệ thống lọc và đi vào môi trường như vậy [13, 34, 36] Nhựa đi vào các hệ thống sông thông qua thải trực tiếp, qua dòng nước thải đã qua xử lý hoặc theo nước rỉ rác tại bãi thải, rồi được sông vận chuyển ra biển Dòng chảy của của các hệ sông đã góp phần quan trọng vào sự di chuyển của các mảnh vụn nhựa đi ra biển và đại dương [14, 67] Từ mẫu nước thu thập từ hai con sông ở Los Angeles (California, Hoa Kỳ), Moore (2008) đã xác định định lượng các mảnh nhựa có kích thước nhỏ hơn 5 mm (vi nhựa) được thu thập trong năm 2004-200, cho thấy hơn 2 tỷ hạt nhựa được đưa ra môi trường biển trong thời gian 3 ngày thông hai con sông này Lũ hoặc bão có thể làm gia tăng vận chuyển các mảnh vụn nhựa từ đất liền ra biển [7, 86] Các nguồn vi nhựa gồm nguồn cố ý thải ra ngoài (bất hợp pháp), chất thải qua xử lý hoặc thất thoát không chủ ý (ví dụ: ngư cụ và rơi hàng hóa trong quá trình vận chuyển) [9] Hoạt động du lịch ven biển, đánh bắt cá, nuôi trồng thủy sản, thương mại, tàu biển và các ngành công nghiệp biển là các nguồn đưa nhựa lớn cũng như vi nhựa trực tiếp vào môi trường biển, gây nguy cơ cho quần thể sinh vật Các hoạt động du lịch và giải trí biển để lại nhiều rác thải nhựa dọc theo các bãi biển và các khu nghỉ dưỡng ven biển [26] Các mảnh vụn nhựa trên các bãi biển cũng còn có nguồn gốc từ sự vận chuyển nhựa theo dòng chảy từ lục địa và dòng biển [87] Nhựa có nguồn gốc từ dụng cụ đánh cá là một trong những mảnh vụn thường được chú ý nhất ở biển [1] Dụng cụ đánh cá như dây cước nhựa, lưới nylon,
13 phao, … bị loại bỏ hoặc bị mất, có thể trôi dạt ở các độ sâu khác nhau trong đại dương Một nguồn khác của mảnh vụn nhựa là từ các hoạt động sản xuất sản phẩm nhựa sử dụng hạt nhựa nhỏ làm nguyên liệu thô [46, 63] Do rơi vãi trong quá trình vận chuyển trên đất liền cũng trên biển, sản xuất làm vật liệu đóng gói, …, những nguyên liệu thô này có thể xâm nhập vào môi trường nước Kết quả khảo sát vùng biển Thụy Điển có nồng độ vi nhựa điển hình là 150-2, 400 vi nhựa /m 3 , nhưng ở bến cảng gần cơ sở sản xuất nhựa, nồng độ là 102.000/m 3 [61] Năm 1991, nhiều nhà sản xuất nhựa Hoa Kỳ đã tự nguyện cam kết ngăn chặn hoặc thu hồi các hạt nhựa rơi vãi, điều này có thể giải thích sự sụt giảm đáng kể về số lượng hạt nhựa được xác định ở Bắc Đại Tây Dương từ năm 1986 đến năm 2008 [54]
Hình 1.1 Hình ảnh về ô nhiễm nhựa trên một số môi trường khác nhau a) trên cạn, b) ven sông, c) biển và d) ven biển [9]
1.3.1.2 Con đường vận chuyển vi nhựa vào môi trường biển
Vi nhựa có thể xâm nhập vào môi trường nước thông qua con đường vận chuyển bởi gió, nước mưa chảy tràn, hoặc xả thải rác thải nhựa (Hình 1.2) [32] Hạt vi nhựa từ các sản phẩm mỹ phẩm và sợi nhựa từ quần áo có thể đi xuống cống và tới các nhà máy xử lý nước thải [33] Các nhà máy xử lý nước thải có thể không giữ được vi
14 nhựa vì vi nhựa nổi và không tích tụ nên có thể được vẫn tồn tại trong nước thải đi vào môi trường [41]
Sự có mặt của vi nhựa trong môi trường biển được nghiên cứu rộng rãi cho thấy nguồn vi nhựa cho môi trường biển rất phong phú vì biển được xem nơi cuối cùng chứa nhựa trong môi trường [15, 55] Một số mô hình được phát triển để nghiên cứu các quá trình vận chuyển và số phận của vi nhựa trong các đại đương [5, 52, 80] bổ sung cho sự hiểu biết của chúng ta về các quá trình ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển vi nhựa trong môi trường nước ngọt Đại dương được coi là bể chứa chứa một tỷ lệ lớn vi nhựa, với môi trường trên cạn và nước ngọt đóng vai trò là nguồn và con đường vận chuyển quan trọng để vi nhựa ra biển [47, 59] Ngoài ra, nhựa có khối lượng nhẹ nên hạt vi nhựa có khả năng phân tán vào các dòng không khí hoạt động như một phương tiện vận chuyển hạt vi nhựa, góp phần gây ô nhiễm vi nhựa trên đất liền và trong các môi trường nước [17, 27] Kết quả của một số nghiên cứu đã cho thấy rác thải nhựa lớn và vi nhựa thường đi từ đất liên ra tới các đại dương thông qua các hệ thống sông [58, 69, 81] Tuy nhiên môi trường nước ngọt và đất có thể cũng là bể chứa vi nhựa, giữ lại phần lớn vi nhựa nhận được [18, 42] Để hiểu rõ về ô nhiễm vi nhựa trong tương lai thì điều quan trọng là phải liên kết được các nguồn, hành vi, cơ chế vận chuyển hạt vi nhựa, để hiểu vi nhựa sẽ tích tụ như thế nào và ở đâu
Khi các hạt vi nhựa đi vào sông thì các hạt này sẽ phải tuân theo các quá trình vận chuyển tương tự như đối với các loại trầm tích khác như cát và bột trong dòng chảy Theo đó, sông chảy càng nhanh thì càng có nhiều năng lượng và có thể cuốn theo và vận chuyển một lượng lớn hơn hạt vật chất [50] Trong trường hợp vi nhựa, sông sẽ có khả năng vận chuyển tất cả nhựa đã đi vào trong dòng chảy sông Dù nhiều nhiều loại nhựa có khả năng nổi khi năng lượng của sông giảm xuống, khi đó dòng nước chuyển động chậm, thì vi nhựa cũng có khả năng sẽ lắng đọng cùng với các hạt trầm tích Quá trình tích tụ này sẽ chôn vùi các hạt vi nhựa cùng với trầm tích [21] Do đó, nhiều hạt vi nhựa sẽ bị giữ lại trong các lớp trầm tích trong quá trình vận chuyển ra biển do sự tích tụ của trầm tích sông [73, 74] Trong các hồ cũng có thể có sự tích tụ vi nhựa cùng với tích tụ trầm tích hồ [21, 22] Khi các dòng chảy hoặc gió mang vi nhựa ra đến biển thì vi nhựa có thể được phân tán nhanh chóng và rộng rãi vào trong môi trường biển và có thể di chuyển khoảng cách xa đáng kể từ nguồn [103] Ngoài ra, vi nhựa có thể vận chuyển theo chiều sâu trong đại dương do quá trình tạo màng sinh học, ví dụ như vi nhựa trong quá trình tiêu hóa nằm trong phân của sinh vật [52] Chúng ta biết rất ít về các quá trình chi phối vận chuyển vi nhựa trong không khí, mặc dù đây có thể là một con đường vận chuyển quan trọng của vi nhựa [27] Phương thức
15 vận chuyển này có khả năng dẫn đến sự phân tán rộng nhất vì ít bị giới hạn bởi ranh giới môi trường,
Các phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp thực địa
a) Phương pháp lấy mẫu trầm tích
Tại mỗi vị trí lấy mẫu, công tác lấy mẫu được thực hiện như sau trên tuyến lấy mẫu song song với đường mép nước và chiều rộng tính từ mép nước đến mức triều cao nhất; a) Trải thước dây song song với đường mép nước xác định tuyến lấy mẫu dài
100 m, đánh dấu tuyến lấy mẫu tại các vị trí góc; b) Chia tuyến lấy mẫu thành 20 mặt cắt bằng nhau mỗi mặt cắt dài 5m và vuông góc với đường đường mép nước, đánh số thứ tự từ 1 đến 20 theo chiều dài bãi; c) Lựa chọn đoạn mặt cắt bất kì, trên mặt cắt xác định ô có kích thước 30 cm x 30cm d) Trên ô lấy mẫu đã chọn loại bỏ tất cả các mảnh nhựa có kích thước 2,5 cm khỏi bề mặt; sử dụng xẻng không gỉ thu toàn bộ mẫu từ mặt xuống độ sâu 3 cm; đ) Lấy 300 g mẫu theo phương pháp đối đỉnh
Lấy mẫu theo tuyến vuông góc với bờ
Tại vị trí có bãi biển rộng, theo chiều rộng của bãi biển tiến hành để lấy mẫu theo mặt cắt vuông góc với bờ, theo ô có kích thước 30 cm x 30 cm với các điểm lấy mẫu cách nhau 8-10m a) Trên ô lấy mẫu đã chọn loại bỏ tất cả các mảnh nhựa có kích thước 2,5 cm khỏi bề mặt; sử dụng xẻng không gỉ thu toàn bộ mẫu từ mặt xuống độ sâu 3 cm; b) Lấy 300 g mẫu theo phương pháp đối đỉnh
Lấy mẫu theo hố đào sâu 50 cm
Tại vị trí lấy mẫu theo tuyến vuông góc với bờ, tiến hành lấy mẫu theo hố đào tại vị trí giữa tuyến Từ trên mặt xuống đến độ sâu 50 cm cứ 10cm tiến hành lấy một mẫu, cũng theo phương pháp ô lưới 30 cm x 30cm và lấy mẫu trầm tích đối đỉnh
Mẫu sau khi lấy được đựng trong túi giấy nhôm chuyên dụng được bảo quản ở nhiệt phòng 24-25 o C 15 mẫu trầm tích đã được thu thập
Phương pháp nghiên cứu địa mạo ngoài thực địa Đã tiến hành các lộ trình dọc đường bờ biển với: Tại các điểm khảo sát, tiến hành chụp ảnh, mô tả đặc điểm địa hình, địa mạo, vẽ mặt cắt các thành tạo địa hình trong vùng nghiên cứu Xác định, phân tích nguyên nhân và cơ chế hình thành các loại hình tai biến liên quan tới các quá trình địa mạo xảy ra trong vùng nghiên cứu Xác định hiện trạng, tốc độ cũng như xu thế biến động đường bờ biển qua các thời kỳ
Khảo sát xác định vùng có nguy cơ ô nhiễm hạt vi nhựa khu vực ven biển từ Cửa Ba Lạt đến Cửa Đáy
Thu thập các thông tin về điệu kiện tự nhiên, đặc điểm địa hình, địa chất, địa mạo… và các điều kiện về kinh tế xã hội (dân số, dân cư, hoạt động kinh tế…) của vùng khảo sát, đánh giá trên thực địa các vùng nguồn, vùng có nguy cơ ô nhiễm hạt vi nhựa.
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC VEN BIỂN TỪ CỬA BA LẠT ĐẾN CỬA ĐÁY
Điều kiện tự nhiên khu vực ven biển từ Cửa Ba Lạt đến Cửa Đáy
Nam Định là tỉnh ven biển phía Nam châu thổ sông Hồng; phía Đông Bắc giáp tỉnh Thái Bình, phía Tây Bắc giáp tỉnh Hà Nam, phía Tây Nam giáp tỉnh Ninh Bình, phía Đông Nam giáp biển Đông Nam Định nằm trong vùng ảnh hưởng trực tiếp của tam giác tăng trưởng Hà Nội - Hải Phòng - Hạ Long và vành đai kinh tế ven vịnh Bắc
Bộ, có mạng lưới đường bộ (QL 1, QL 10, QL 21), đường sắt xuyên Việt dài 45 km với 5 nhà ga Thành phố Nam Định, trung tâm chính trị của tỉnh, cách Hà Nội 90 km, cách cảng Hải Phòng 100 km, đó là hai thị trường lớn để giao lưu, tiêu thụ hàng hóa, trao đổi kỹ thuật công nghệ, thông tin và kinh nghiệm quản lý kinh doanh (Hình 2.1)
Hình 2.1 Bản đồ hành chính tỉnh Nam Định
Hình 2.2 Vị trí vùng nghiên cứu từ Cửa Ba Lạt đến Cửa đáy (tỉnh Nam Định)
Khu vực từ Cửa Ba Lạt đến cửa đáy thuộc vùng ven biển tỉnh Nam Định gồm 3 huyện (Giao Thủy, Hải Hậu, Nghĩa Hưng) ở phía nam và đông nam của tỉnh, với 80 xã, thị trấn (trong đó có 19 xã, thị trấn giáp biển), dân số hơn 606 nghìn người, khoảng 34% dân số toàn tỉnh (Hình 2.2) Tổng diện tích đất tự nhiên của vùng ven biển tỉnh Nam Định là 724km 2 , bằng 43% diện tích toàn tỉnh Đường bờ biển thuộc tỉnh Nam Định dài 72 km cùng với hệ thống nhiều sông lớn: sông Hồng, sông Đáy, sông Đào, sông Ninh Cơ và nhiều sông nhỏ khác giúp cho giao thông đường thủy tương đối thuận lợi
Huyện Giao Thủy cách thành phố Nam Định 45 km, phía bắc và đông bắc giáp tinh Thái Bình, phía bắc và tây bắc giáp huyện Xuân Trường, phía tây giáp huyện Hải Hậu, phía nam và đông nam giáp Biến Đông Trên địa bàn huyện có các tuyến Quốc lộ 37B, tinh lộ 489, 489B, 488 chạy qua, có hệ thống sông Hồng, sông Vọp, có 32 km bờ biển cùng với Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ là điều kiện thuận lợi và tiềm năng để phát triển kinh tế, nhất là kinh tế biển và du lịch [96]
Huyện Nghĩa Hưng nằm giữa 3 con sông là sông Đào, sông Đáy và sông Ninh
Cơ, phía bắc giáp với huyện Nam Trực và Ý Yên, phía đông giáp với huyện Hải Hậu và Trực Ninh (ranh giới tự nhiên là sông Ninh Cơ), phía nam giáp Vịnh Bắc Bộ; phía tây giáp huyện Kim Sơn và huyện Yên Khánh, tỉnh Ninh Bình (ranh giới tự nhiên là sông Đáy) [95] Đường bờ biển dài 12 km dọc theo xã Nam Điền
Huyện Hải Hậu phía bắc giáp huyện Xuân Trường và huyện Giao Thủy; phía nam giáp huyện Nghĩa Hưng và biển Đông; phía đông giáp biển Đông; phía tây giáp huyện Trực Ninh và huyện Nghĩa Hưng Cực nam của huyện là cửa Lạch Giang của sông Ninh Cơ, nằm ở thị trấn Thịnh Long Bờ biển Hải Hậu dài 32km dọc theo thị trấn Thịnh Long và các xã Hải Hòa, Hải Triều, Hải Chính, Hải Lý, Hải Đông và giáp với huyện Giao Thủy với 3 cảng (cảng Quân khu 3, cảng Ninh Cơ và cảng Hải Thịnh); có
1 khu du lịch nghỉ mát Thịnh Long Thị trấn Yên Định là trung tâm huyện lỵ, nằm ở điểm giao quốc lộ 21B và quốc lộ 37B, cách thành phố Nam Định khoảng 35 km
2.1.2 Địa hình, địa mạo Địa hình của tỉnh Nam Định chủ yếu là đồng bằng thấp trũng, đồng bằng ven biển với đất đai có độ phì nhiêu cao, thuận lợi cho việc phát triển nông nghiệp [24] Vùng đồng bằng thấp trũng gồm các huyện Vụ Bản, Ý Yên, Mỹ Lộc, Nam Trực, Trực Ninh, Xuân Trường Vùng đồng bằng ven biển gồm các huyện Giao Thuỷ, Hải Hậu và Nghĩa Hưng
Vùng đồng bằng ven biển có bờ biển dài 72 km của tỉnh Nam Định có đất đai phì nhiêu, có nhiều tiềm năng phát triến kinh tế tổng hợp ven biển Vùng có 3 cửa sông lớn là cửa Ba Lạt (sông Hồng), cửa Lạch Giang (sông Ninh Cơ), cửa Đáy (sông Đáy) Ngoài khơi các cửa sông của Nam Định hình thành nhiều bài cá, bãi tôm lớn cùa vịnh Bắc Bộ (bãi cá ngoài khơi từ cửa Ba Lạt đến Hải Phòng; bãi cá từ cửa Ba Lạt đến ngang Lạch Trường- Thanh Hoá; bãi tôm từ cửa Ba Lạt đến ngoài khơi đảo Cát Bà- Hải Phòng)
Huyện Giao Thủy mang đặc điểm địa hình đồng bằng, khá bằng phẳng có xu hướng thấp dần từ Bắc xuống Nam, có hai cừa sông lớn, nơi sông Hồng và sông Sò đổ ra biển Vùng nội đồng có địa hình tương đối bằng phẳng song có một triền đất cao trước đây là cồn cát ven biến chạy từ thị trấn Ngô Đồng (phía đông bắc) xuống thị trấn Quất Lâm (phía Tây Nam) Đất đai nhìn chung màu mỡ, thuận lợi phát triến nông nghiệp, đặc biệt là trồng trọt, một số vùng cửa sông, trong và ngoài đê biến có thế phát triền nuôi trồng thủy sản Vùng bãi bồi ven biến tương đối bằng phẳng có điều kiện thuận lợi khai thác tiềm năng kinh tế biển, như khai thác, nuôi trồng thủy sản, công nghiệp đóng tàu … và phát triển ngành du lịch
Huyện Hải Hậu là vựa lúa của toàn tỉnh, là một trong những đơn vị đầu tiên đạt năng suất lúa 5 tấn/ha và nổi tiếng với gạo tám, nếp hương, dự Huyện được hình thành trên dải đất phù sa màu mỡ cuối vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng, có địa hình tương đối bằng phẳng có độ dốc từ bắc xuống nam, từ tây sang đông tạo thành
27 vùng lòng chảo ở giữa huyện và ven biển Địa hình đồng bằng có thể chia làm 3 vùng là lục địa (vùng nội đồng), vùng bãi sông Ninh Cơ và vùng bãi ven biển (ngoài đê) Địa hình lục địa tích tụ (vùng nội đồng) sông biển hỗn hợp có độ cao trung bình so với mặt nước biển từ +0,3 đến +0,7 m Vùng địa hình ngoài đê gồm địa hình xâm thực xói mòn, phân bố ở Hải Lý, Hải Chính, Hải Triều, thị trấn Thịnh Long Cảng biển quy mô lớn Thịnh Long là điều kiện thuận lợi để phát triển các ngành kinh tế biển
Huyện Nghĩa Hưng hình thành nhờ kết quả bồi tụ phù sa của sông Hồng, sông Đáy và các phụ lưu trong một thời gian dài theo nguyên lý động lực học sông - biển, tuổi khá trẻ tương ứng với quá trình hình thành trầm tích Đệ tứ Hướng địa hình đơn giản hình khá bằng phẳng với độ dốc thấp hơn 1% hướng bắc - nam, phù hợp với hướng phổ biến của các con sông lớn hình thành tạo nên vùng đất này Hướng dốc của địa hình cũng là hướng Bắc - Nam theo thung lũng sông Hồng, sông Đáy, sông Ninh
Cơ (độ dốc rất nhỏ chỉ vào khoảng 14 cm/km; thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam) Mật độ và độ sâu chia cắt địa hình trong huyện hầu như không đáng kể, cốt đất trung bình so với mặt biển từ 0,5 m - 1,0 m, do tác dụng bồi lắng của phù sa hệ thống sông Hồng, sông Đáy, sông Ninh Cơ cao trình vùng mặt đất bãi sông ngoài đê thường cao hơn cao trình mặt đất trong đê, nơi cao nhất của địa hình là các bãi ven sông do lũ bồi độ cao từ 1,0 - 3,0 m so với các vùng đất xung quanh Tiếp giáp với cửa sông Ninh Cơ là các bãi cát, các đụn cát và đầm nước mặn Rừng phòng hộ ven biển đã được UNESCO đưa vào danh sách địa danh thuộc khu dự trữ sinh quyển đồng bằng sông Hồng
2.1.3.1 Đặc điểm cấu trúc địa chất
Vùng nghiên cứu là một phần nhỏ của trũng Hà Nội Quá trình phát triển địa chất vùng nghiên cứu gắn liền với lịch sử phát triển trũng Hà Nội Trũng Hà Nội được hình thành trong giai đoạn tân kiến tạo và đã trải qua 2 pha biến dạng cơ bản: pha sớm Oligocen-Miocen với đặc trưng trục nén ép σ1 phương ĐB-TN và trục σ3 phương á kinh tuyến Các đứt gãy sâu phương TB-ĐN hoạt động theo cơ chế trượt bằng trái; pha muộn Pliocen-Đệ Tứ với trục nén ép cực đại σ1 phương á kinh tuyến và trục căng σ3 phương ĐB-TN Các đứt gãy sâu hoạt động theo cơ chế trượt bằng phải
