Thực trạng đáng báo động của ô nhiễm rác thải nhựa

Tăng trưởng kinh tế cùng với sự thay đổi trong mô hình sản xuất và tiêu dùng đã kéo theo sự gia tăng đáng kể lượng chất thải nhựa (CTN) trên toàn cầu. Sản lượng nhựa toàn cầu được dự đoán sẽ tăng lên 500 triệu tấn vào năm 2025. Đặc biệt, khoảng 60% lượng nhựa này sẽ thải ra môi trường, gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho hệ sinh thái, đặc biệt là môi trường biển.

Thu mẫu tại sinh cảnh Rừng ngập mặn

Với đặc tính khó phân hủy, nhựa tồn tại trong môi trường biển hàng trăm, thậm chí hàng nghìn năm. Các mảnh nhựa lớn dưới tác động của ngoại lực sẽ bị phân rã thành các hạt vi nhựa (microplastic), gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe sinh vật biển và con người.

Mặc dù Việt Nam đã có những nỗ lực trong việc quản lý chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) nói chung và CTN nói riêng, song vẫn còn tồn tại nhiều thách thức. Hiệu quả giảm thiểu sử dụng và tái chế CTN còn hạn chế, hoạt động tái chế còn mang tính tự phát với công nghệ lạc hậu, gây ô nhiễm môi trường. Bên cạnh đó, việc xử lý CTRSH vẫn chủ yếu dựa vào phương pháp chôn lấp, trong khi quỹ đất ngày càng hạn hẹp, gây khó khăn cho công tác xử lý CTN.

Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị xử lý rác thải nhựa thân thiện môi trường

Trước thực trạng trên, TS. Vũ Thị Mai cùng nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã thực hiện đề tài "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị xử lý rác thải nhựa thân thiện với môi trường cho các khu bảo tồn biển phù hợp với điều kiện Việt Nam, thử nghiệm áp dụng tại quần đảo Cát Bà".  Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 01/2021 đến tháng 6/2023 với hai mục tiêu chính:

- Thiết kế quy trình xử lý rác thải nhựa thân thiện với môi trường: Xác lập cơ sở khoa học và thiết kế sơ đồ công nghệ phù hợp với điều kiện Việt Nam dựa trên kinh nghiệm quốc tế và khảo sát thực tiễn.

- Chế tạo và vận hành thử nghiệm hệ thống thiết bị xử lý: Xây dựng hệ thống thiết bị xử lý CTN với đầu ra thân thiện môi trường, sử dụng nguồn rác thải nhựa thu gom tại khu bảo tồn biển quần đảo Cát Bà - Hải Phòng.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát, đánh giá hiện trạng CTN tại các khu bảo tồn biển Cát Bà và Vịnh Nha Trang, bao gồm thành phần, khối lượng, tính chất và tiềm năng tái chế. Kết quả cho thấy, tại Cát Bà, tỷ lệ CTN/CTRSH khoảng 0,07%, hệ số phát sinh CTN khoảng 0,0235 kg/người/ngày. Tại các khu vực biển, sinh cảnh vịnh Lan Hạ và cảng cá có lượng CTN thu được nhiều nhất do đặc thù hoạt động. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng công tác quản lý và xử lý CTN tại Cát Bà và Nha Trang còn nhiều hạn chế, chủ yếu thu gom chung với rác thải sinh hoạt và chưa có phương án xử lý riêng. 

Quá trình vận hành thử nghiệm hệ thống nhiệt phân chất thải nhựa

Dựa trên kết quả khảo sát, nhóm nghiên cứu đã thiết kế, chế tạo và vận hành thử nghiệm hệ thống nhiệt phân CTN với công suất 5kg/h. Hệ thống được thiết kế nhỏ gọn, dễ vận hành, sử dụng nguồn điện 3 pha và có tổng công suất tiêu thụ điện từ 12 - 16 kWh. Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống hoạt động hiệu quả, khí thải và tro xỉ đầu ra đạt tiêu chuẩn môi trường. Đặc biệt, sản phẩm dầu nhiệt phân thu được có thể được sử dụng làm nhiên liệu thay thế hoặc tái chế thành các sản phẩm hữu ích khác.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị xử lý rác thải nhựa thân thiện với môi trường cho các khu bảo tồn biển là một bước tiến quan trọng trong nỗ lực bảo vệ môi trường biển của Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu này cũng cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng chính sách, quy hoạch và quản lý CTN tại các khu bảo tồn biển. Mô hình xử lý CTN bằng công nghệ nhiệt phân có thể được nhân rộng, ứng dụng tại các vùng hải đảo, vùng sâu, vùng xa, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường biển và hướng tới mục tiêu giảm thiểu rác thải nhựa đại dương.

Tuy nhiên, để đạt được hiệu quả cao nhất, cần có sự phối hợp đồng bộ giữa các cơ quan quản lý, nhà khoa học và cộng đồng trong việc triển khai, ứng dụng và nhân rộng mô hình này.