Mối nguy hại của vi nhựa (microplastic) đối với sức khỏe con người và hệ sinh thái đã được nghiên cứu rộng rãi và ghi nhận rõ ràng. Tuy nhiên, nanoplastic - các hạt nhựa có kích thước nhỏ hơn 1 micromet (bằng 1/50 độ dày của một sợi tóc người) - lại nguy hiểm hơn nhiều. Chúng có khả năng phản ứng mạnh hơn, di chuyển linh hoạt hơn và dễ dàng xâm nhập qua màng sinh học.

Để đánh giá tác động của nanoplastic, nhóm nghiên cứu do Đại học Massachusetts Amherst (Hoa Kỳ) dẫn đầu đã phát triển một công cụ mới mang tên OM-SERS, có khả năng phát hiện nồng độ nanoplastic và xác định loại polymer ngay cả trong các mẫu rắn như đất, mô cơ thể và thực vật.

Nanoplastic - Hiểm họa vô hình trong môi trường và cơ thể con người

Nhựa là một vật liệu có độ bền cực cao, có thể mất đến 500 năm để phân hủy hoàn toàn. Khi các vật dụng bằng nhựa như chai lọ, bao bì và linh kiện cũ đi, những mảnh cực nhỏ của chúng tách ra. Vi nhựa đã được tìm thấy ở mọi nơi trên Trái đất, từ đỉnh Everest đến rãnh Mariana sâu nhất đại dương. Theo các nghiên cứu gần đây, chúng thậm chí đã xâm nhập vào máu, não và mô tim của con người. Đặc biệt, mỗi hạt vi nhựa có thể bị phân tách thành 1 triệu tỷ (1 quadrillion) hạt nanoplastic. Điều này đồng nghĩa với việc số lượng nanoplastic trong nước, không khí và đất là vô số kể. Mối nguy hại mà chúng gây ra đối với môi trường và sức khỏe con người vẫn chưa được xác định đầy đủ, nhưng rõ ràng chúng đang làm thay đổi các hệ sinh thái trên toàn cầu.

Giáo sư Baoshan Xing (Đại học Massachusetts Amhers) cho biết, do nanoplastic có kích thước vô cùng nhỏ, chúng có diện tích bề mặt lớn hơn nhiều so với vi nhựa, cùng với đó là số lượng nhóm chức năng hóa học cao hơn. Điều này giúp chúng tích tụ dễ dàng hơn trong nước, đất và mô cơ thể. Chúng di chuyển dễ dàng hơn, xuất hiện ở nhiều nơi hơn trong môi trường và trong cơ thể chúng ta. Một khi đã xâm nhập, chúng có thể phản ứng mạnh hơn và các hóa chất, phụ gia có trong nhựa cũng dễ dàng phát tán vào môi trường xung quanh.

OM-SERS - Công nghệ tiên tiến giúp phân tích nanoplastic nhanh chóng và chính xác

Để đánh giá chính xác mối đe dọa của nanoplastic, các nhà khoa học cần một phương pháp hiệu quả để đo lường số lượng hạt nhựa trong một mẫu, đồng thời xác định loại nhựa cụ thể với thành phần hóa học riêng biệt.

Giáo sư Baoshan Xing cùng hai đồng tác giả là Jian Zhao và Xiaofeng Shi (Đại học Hải Dương Trung Quốc) đã phát triển một phương pháp mới có tên OM-SERS - optical manipulation and surface-enhanced Raman scattering. Phương pháp này sử dụng tia laser, vàng và nước để phân tích nanoplastic nhanh chóng và chính xác hơn bất kỳ kỹ thuật nào trước đây.

Quy trình OM-SERS bắt đầu với một mẫu nước nhỏ (chỉ vài ml), trong đó nhóm nghiên cứu thêm các hạt nano vàng. Khi chiếu tia laser vào, các hạt vàng nóng lên và hút các hạt nanoplastic trôi nổi trong mẫu nước.

Công cụ OM-SERS sử dụng tia laser để làm nóng các hạt nano vàng. Các hạt nanoplastic lơ lửng trong dung dịch sẽ tập trung xung quanh vàng, giúp chúng được đếm và phân tích (nguồn: UMass Amherst).

Sau đó, nhóm nghiên cứu rửa mẫu bằng nước tinh khiết để loại bỏ muối và tạp chất không phải nhựa, chẳng hạn như bồ hóng hay các phân tử hữu cơ tự nhiên. Những gì còn lại chỉ là các hạt nhựa tập trung xung quanh lõi vàng. Họ có thể tiến hành phân tích ngay tại chỗ với độ nhạy cực cao mà không cần di chuyển mẫu, từ đó xác định loại nhựa và nồng độ của chúng. Phương pháp này không chỉ áp dụng cho mẫu nước nhỏ mà còn có thể mở rộng để phân tích nanoplastic trong các môi trường khác. Nhóm tác giả cho biết, họ đã thử nghiệm hệ thống OM-SERS trên mẫu thu thập từ sông, vùng nuôi trồng thủy sản ven biển và bãi biển.

Nguồn: vjst.vn