Tìm ra cách loại bỏ vi nhựa nguy hiểm khỏi nguồn nước bằng đậu bắp

Vi nhựa được tìm thấy ở khắp nơi trên hành tinh, từ tuyết và đất núi Bắc cực đến nhiều con sông và đại dương, từ các sinh vật phù du đến các loài sinh vật biển khổng lồ. Được coi là mắt xích cuối cùng trong chuỗi thức ăn, vi nhựa có thể tích lũy vào cơ thể người qua thực phẩm và nước uống. Theo ước tính, một người ăn ít nhất 50.000 hạt vi nhựa mỗi năm và hít vào một lượng tương tự.

Do kích thước nhỏ, vi nhựa và nano nhựa có thể tồn tại trong cơ thể động vật và chuyển từ đường ruột sang hệ tuần hoàn hoặc mô xung quanh. Do khả năng hấp phụ cao của chúng, rác thải vi nhựa còn vận chuyển các hóa chất độc hại khác như các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy và kim loại nặng, làm tăng khả năng xâm nhập của các chất này vào chuỗi thức ăn.  Điều này đồng nghĩa với việc chúng sẽ tích lũy vi nhựa và các hóa chất đi kèm vào cơ thể. Đó là lý do tại sao vi nhựa có thể xuất hiện trong cơ thể những sinh vật bậc cao như con người. Sự tiêu hóa vi nhựa bởi các vi sinh vật đã được ghi nhận ở các sinh vật phù du và ấu trùng ở đáy chuỗi thức ăn, ở động vật không xương sống nhỏ hoặc lớn và ở cá.

Ngoài ra, có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, vi nhựa ảnh hưởng đến hầu hết các mắt xích của chuỗi thức ăn trong môi trường biển. Thực vật phù du, sinh vật sản xuất trong biển cũng bị ảnh hưởng bởi các vi nhựa. 

Trước thực trạng này, nghiên cứu mới được trình bày tại cuộc họp mùa xuân của Hiệp hội Hóa học Mỹ mới đây đã đưa ra một giải pháp thay thế cho hóa chất tổng hợp có thể gây ra rủi ro cho sức khỏe đang được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải.

Nhà nghiên cứu chính Rajani Srinivasan thuộc Đại học Tarleton State chia sẻ: "Để tiếp tục loại bỏ vi nhựa hoặc bất kỳ loại vật liệu nào khác, chúng ta nên sử dụng các vật liệu tự nhiên không độc hại".

Đậu bắp được sử dụng như một chất làm đặc trong nhiều món ăn, chẳng hạn như Gumbo, một món hầm từ Louisiana. Nó cũng là món ăn chính ở khu vực Nam Á với tên gọi là bhindi.

Nghiên cứu trước đây của Srinivasan đã xem xét cách thức chất nhờn từ đậu bắp và một số loại thực vật khác có thể loại bỏ các chất ô nhiễm từ vải sợi khỏi nước và thậm chí cả vi sinh vật và cô ấy muốn xem liệu điều đó có áp dụng tương tự cho vi nhựa hay không.

Những hạt vi nhựa - mảnh nhựa nhỏ hơn hoặc bằng 5 mm - đã được chứng minh là có thể gây hại cho cá theo một số cách, từ phá vỡ hệ thống sinh sản của chúng đến sự phát triển còi cọc và gây tổn thương gan.

Theo ước tính, khoảng 8 tỷ tấn nhựa đã được sản xuất từ những năm 1950, nhưng chưa đến 10% trong số đó được tái chế. Phần còn lại cuối cùng bị phá vỡ thành vi nhựa và ngày nay được tìm thấy ở mọi nơi trên thế giới, từ đại dương, đường thủy đến không khí và đất, cũng như thực phẩm của chúng ta.

Vi nhựa khi đi vào cơ thể người có thể có những ảnh hưởng đến sức khỏe. Nhiều người lo ngại rằng chúng làm tăng nguy cơ ung thư và đột biến ADN, mặc dù vậy vẫn cần thêm các nghiên cứu để xác minh.

Quy trình xử lý nước thải truyền thống lọc vi nhựa trong hai bước. Đầu tiên, loại bỏ phần nổi khỏi mặt nước. Tuy nhiên, những chất này chỉ chiếm một phần nhỏ. Phần còn lại được lọc bằng cách sử dụng chất tạo bông, hoặc hóa chất dính để hút vi nhựa, tạo thành các cục lớn hơn. Những khối này chìm xuống đáy và sau đó lấy ra khỏi nước.

Vấn đề là những chất dính tổng hợp, chẳng hạn như polyacrylamide, có thể phân hủy thành các hóa chất độc hại. Vì vậy, Srinivasan và các đồng nghiệp bắt đầu nghiên cứu cách xem chất dính tự nhiên từ đậu bắp, lô hội, xương rồng, cỏ ca ri, me và psyllium (vỏ hạt mã đề) mua ở siêu thị sẽ hoạt động như thế nào.

Họ đã thử nghiệm các chuỗi carbohydrat, được gọi là polysaccharid, từ những cây riêng lẻ, cũng như kết hợp, với các nguồn nước bị ô nhiễm vi nhựa khác nhau, kiểm tra hình ảnh trước và sau khi chụp bằng kính hiển vi để xác định có bao nhiêu hạt được loại bỏ.

Họ phát hiện polysaccharid từ đậu bắp kết hợp với polysaccharid từ cỏ ca ri có thể loại bỏ tốt nhất vi nhựa khỏi nước đại dương, trong khi polysaccharid từ đậu bắp kết hợp với me hoạt động tốt nhất trong mẫu nước ngọt.

Nhìn chung, các polysaccharid đều hoạt động tốt, một số thậm chí tốt hơn polyacrylamide. Điều quan trọng là hợp chất có nguồn gốc từ thực vật không độc hại và có thể sử dụng trong các nhà máy xử lý hiện có.

Srinivasan hy vọng có thể mở rộng quy mô và thương mại hóa quy trình, cho phép nhiều người tiếp cận với nguồn nước sạch và an toàn hơn.

An Dương (T/h)