Phát hiện chất thải nhựa có liên kết hóa học với đá ở Trung Quốc

Theo dõi MTĐT trên

Các nhà nghiên cứu đã khám phá ra cái mà họ nghĩ là một dạng mới của ô nhiễm nhựa: các màng mỏng của chất thải nhựa có liên kết về mặt hóa học với các tảng đá trong tự nhiên.

Phát hiện này góp phần tăng ghi nhận của các nhà khoa học về việc nhựa có thể trở thành một phần của địa chất trái đất. Vào năm 2020, các nhà địa chất đã miêu tả đá trầm tích ở Brazil có chứa nắp chai nhựa, hoa tai nhựa và những vật mang khác bị ấn lõm thành từng lớp. Họ đã nghi ngờ là những tảng đá đó là các anthropoquinas – thuật ngữ được đề xuất để chỉ những loại đá trầm tích có khả năng kết dính có liên quan đến con người, hoặc còn được gọi là technofossils (hóa thạch công nghệ). Các nhà khoa học khác đã đưa ra từ plastiglomerates – loại đá được tạo thành từ hỗn hợp các hạt trầm tích và các mảnh vụn tự nhiên khác, và cả vật liệu do con người tạo ra, được liên kết với nhau bằng nhựa.

“Con người ở thế kỷ 20 và 21 đang tạo ra một hồ sơ địa chất mới”, Deyi Hou, một nhà khoa học đất và nước ngầm ở ĐH Thanh Hoa, Bắc Kinh, nhận xét. Hou và các đồng nghiệp của mình đã tìm thấy đá được phủ nhựa ở gần một nguồn nước ở thành phố Hà Trì, Trung Quốc.

Công trình của họ, xuất bản trên tạp chí Environmental Science and Technology là nghiên cứu đầu tiên khám phá sự liên kết hóa học giữa nhựa và đá trong môi trường 1. Nguồn nhựa này, Hou cho biết là chất thải được tích tụ quanh nguồn nước, bao gồm các màng mỏng polypropylene – giống như những nguyên liệu làm túi nhựa – và màng mỏng polyethylene – giống như thứ được nông dân che phủ hoa màu.

Khi các nhà nghiên cứu nhìn cận cảnh sự kết hợp đá – nhựa bằng thiết bị quang phổ, họ thấy các nguyên tử carbon trên bề mặt của màng polyethylene đã liên kết về mặt hóa học với silicon trong đá với sự hỗ trợ của nguyên tử oxygen. Hou nói, sự liên kết này có thể được điều hướng bởi tia bức xạ mặt trời, hoặc bằng hoạt động chuyển hóa của cộng đồng vi sinh vật sống trên loại đá nhựa mà họ tìm thấy. Màng mỏng polypropylene mà họ tìm thấy dường như gắn vào đó bằng những lực vật lý còn mạnh hơn liên kết hóa học.

Một kỷ nguyên mới

Bên cạnh sự ảnh hưởng lên địa chất trái đất, đá nhựa cũng khiến người ta lo ngại bởi vì chúng thêm phần phát tán vi nhựa vào môi trường. Các mảnh nhựa có thể được vận chuyển đường dài qua bầu khí quyển và đại dương, có thể đâm xuyên qua mô cây và có thể lạc vào chuỗi thức ăn bởi các loài động vật như chim, cá 2. Muốn hình dung ra bao nhiêu vi nhựa có thể liên kết với đá, Hou và cộng sự dò theo các phần của màng mỏng và phơi lộ chúng trong những chu trình khô – ướt ở phòng thí nghiệm, để bắt chước những gì có thể diễn ra khi dòng nước chảy theo chu kỳ. Nhóm nghiên cứu nhận thấy tỷ lệ vi nhựa sinh ra theo trình tự lớn hơn kết quả thu được trong phòng thí nghiệm, bắt chước sự phát tán của nhựa vào bãi chất thải, nước biển và trầm tích đại dương.

Gerson Fernandino, một nhà địa chất ở ĐH Rio Grande do Sul ở Porto Alegre, Brazil, người đang nghiên cứu về các loại anthropoquinas trong trầm tích, nói nghiên cứu của Hou rất hấp dẫn nhưng không rõ là liệu các phức hợp đá – nhựa có thực sự hiện diện dưới dạng một dạng mới của tương tác giữa đá và nhựa không. Ngay cả như thế thì Fernandino nói, các phức hợp này vẫn là dạng đầu tiên của vật chất được hình thành trong một hệ sinh thái nước ngọt – phần lớn các nghiên cứu đều nhin vào cách nhựa tương tác với các vật liệu trong bãi rác hoặc đại dương, hoặc môi trường ven biển. Fernandino cho biết thêm là các kết quả này “làm phong phú thêm cuộc thảo luận về tương tác nhựa với các quá trình địa chất” nhưng nhấn mạnh là kết quả này mới chỉ là sơ khởi.

Hou hiểu là nghiên cứu của mình vẫn mới chỉ trên bốn mẫu vật. nhóm nghiên cứu đang tiếp tục tìm kiếm thêm nhiều ví dụ khác về các tương tác nhựa với hệ sinh thái đất và xa hơn là đặc điểm hóa được các phức hợp này trong phòng thí nghiệm.

Một số các nhà địa chất đang coi nghiên cứu đá nhựa như một dòng khác của bằng chứng là con người đã làm thay đổi một cách sâu sắc địa chất của hành tinh này kể từ giữa thế kỷ 20. Một số đồng ý là sự chuyển đổi phải được ghi nhận như một kỷ nguyên địa chất mới, Thế Nhân sinh (the Anthropocene). Trong vài tuần tới, Nhóm nghiên cứu Thế nhân sinh, một ủy ban các nhà khoa học, do Hội đồng Địa tầng học quốc tế thành lập, sẽ bỏ phiếu về việc ghi nhận trái đất khởi đầu kỷ nguyên địa chất, trên cơ sở các vật chất công nghiệp và bức xạ.

Jan Zalasiewicz, một nhà cổ sinh vật học tại ĐH Leicester, Anh, người tham gia vào một nhóm khoa học đề xuất kỷ nguyên mới vào năm 2008, cho biết nghiên cứu của Hou mang Thế Nhân sinh trở lại hiện tại “Khi anh ra ngoài đồng cỏ, đến bên một dòng suối và nhặt lấy một hòn đá có nhựa phủ lên, anh đã khiến Thế Nhân sinh trở nên hữu hình”.

Nguồn: doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-01037-6

—————————————-

1. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c00662

2. https://tiasang.com.vn/khoa-hoc-cong-nghe/vi-nhua-mot-dai-dich-khac/