Rác thải nhựa có thể phân hủy nhanh hơn dưới ánh mặt trời

Nghiên cứu được công bố ngày 10/10, trên tạp chí Khoa học và Công nghệ Môi trường.

Nhà hóa học biển tại WHOI Collin Ward, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Hiện nay, các nhà hoạch định chính sách thường cho rằng nhựa PS tồn tại mãi mãi trong môi trường. Vì thế, họ thường đưa ra chính sách bằng văn bản cấm nó. Một trong những động lực của chúng tôi cho nghiên cứu này là để hiểu liệu nhựa PS có thực sự tồn tại mãi mãi không. Chúng tôi không nói rằng ô nhiễm nhựa không phải là xấu, chỉ là sự tồn tại của nhựa dẻo PS trong môi trường có thể ngắn hơn và có thể phức tạp hơn chúng ta đã hiểu trước đây. Tuy nhiên, cơ hội tổn hại cho môi trường trong nhiều thập kỷ vẫn còn”.

Hạt nhựa PS đã được phát hiện thường xuyên trong các đại dương trên thế giới kể từ những năm 1970. Việc phát hiện ra ánh sáng mặt trời làm suy giảm nhựa không có gì mới, Ward nói: “Chỉ cần nhìn vào đồ chơi sân chơi bằng nhựa, ghế đá nhựa trong công viên hoặc trên cỏ, chúng đều có thể nhanh chóng bị tẩy nắng”.

Ô nhiễm nhựa PS ở rìa biển. Ảnh: Viện Hải dương học Woods Hole

Nghiên cứu của WHOI cho thấy ánh sáng mặt trời không chỉ khiến nhựa bị phá vỡ về mặt vật lý, nó còn khiến chúng biến chất hóa học thành carbon hữu cơ hòa tan và lượng carbon dioxide ở mức quá thấp để tác động đến biến đổi khí hậu. Khi nhựa trải qua quá trình biến đổi này, hình dạng ban đầu của nó biến mất khỏi môi trường và nó trở thành phụ phẩm hoàn toàn mới mà mắt thường không thể nhìn thấy. Xem xét cách biến đổi này xảy ra sẽ là một phần quan trọng trong việc ước tính lượng nhựa thực sự ra ngoài môi trường, ông nói thêm.

Ước tính trước đây về việc nhựa PS bị phá vỡ nhanh như thế nào dựa trên một loạt các giả định khác nhau, Ward nói. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào vai trò của các vi khuẩn trong việc làm giảm chúng, thay vì xem xét các yếu tố khác như ánh sáng mặt trời.

Điều đó không hoàn toàn đáng ngạc nhiên, Chris Reddy, một nhà hóa học biển tại WHOI và đồng tác giả của bài báo nói. Nhựa chỉ là một dạng khác của carbon hữu cơ và có lẽ vi khuẩn sẽ “ăn nó”, nhưng ông cảnh báo rằng vi khuẩn cũng thông minh và chọn lọc.

Còn hình dạng và kích thước của các đồ dùng từ nhựa PS có thể dễ dàng để bắt được các tần số nhất định của ánh sáng mặt trời, hấp thụ năng lượng đó có thể phá vỡ các liên kết carbon, Ward cho biết thêm.

Trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra xem liệu ánh sáng mặt trời có thể biến đổi nhựa PS hay không bằng cách thử nghiệm với năm mẫu nhựa có bán trên thị trường. Cả nhóm nhấn chìm từng mẫu này trong các thùng chứa thủy tinh kín và chiếu ánh sáng vào chúng từ một chiếc đèn tái tạo tần số của ánh sáng mặt trời. Các nhà khoa học sau đó thu thập CO2 và các hợp chất hòa tan vào nước.

Với một loạt các công cụ hóa học, bao gồm máy quang phổ khối máy gia tốc cỡ phòng, Ward và các đồng nghiệp đã tìm ra nguồn gốc của các nguyên tử carbon được tìm thấy cả trong CO2 và nước lọc. “Chúng tôi đã sử dụng nhiều phương pháp để làm điều này và tất cả đều chỉ ra cùng một kết quả: ánh sáng mặt trời có thể biến đổi polystyrene thành CO2. Nhưng chúng tôi cần nghiên cứu thêm để hiểu điều gì xảy ra với các sản phẩm khác hòa tan vào nước”, Ward nói.

Nghiên cứu cũng cho thấy các chất phụ gia cho nhựa PS như hạt màu, tăng tính linh hoạt và các tính năng vật lý khác đóng vai trò chính trong sự phá vỡ nhựa. “Các chất phụ gia khác nhau dường như hấp thụ các tần số khác nhau của ánh sáng mặt trời, điều này ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy của nhựa”, Reddy nói.

Hải Anh (T/h)

Hải Anh (T/h)