Từ vật liệu tưởng như trơ đến bề mặt phản ứng
Nhựa được dùng phổ biến trong bao bì thực phẩm, chai nước và đồ gia dụng vì phần lớn cấu trúc polymer tương đối bền trong điều kiện thông thường. Tuy nhiên, độ bền của một sản phẩm nguyên vẹn không cho biết toàn bộ hành vi của nó sau khi phân rã thành vi nhựa, tức các hạt nhỏ hơn 5 mm, và những hạt nano còn nhỏ hơn.
Nhóm tác giả do Naixin Qian cùng các đồng nghiệp thực hiện cho thấy tại ranh giới tiếp xúc giữa nhựa và nước có thể hình thành các dạng oxy phản ứng. Mức độ phản ứng thay đổi theo đặc tính kỵ nước và điện tích bề mặt của từng loại nhựa. Điều này bổ sung một cách giải thích hóa học cho những dấu hiệu stress oxy hóa từng ghi nhận trong các nghiên cứu về vi nhựa.
Nước không chỉ là môi trường thụ động
Trong một thí nghiệm, các nhà khoa học trộn các hạt polystyrene với nước có chứa methyl orange, chất màu có thể suy giảm khi gặp các tác nhân oxy hóa. Sau mười ngày, màu dung dịch nhạt rõ rệt.
Nhóm cũng kiểm tra những polymer thông dụng khác và triển khai các phân tích nhằm nhận diện các gốc phản ứng hình thành tại bề mặt hạt.
Các mô phỏng do nhóm của Teresa Head-Gordon tại Berkeley thực hiện gợi ý rằng môi trường phân tử ở bề mặt nhựa kỵ nước tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chuyển electron và sinh gốc hydroxyl. Chính tỷ lệ diện tích bề mặt so với thể tích tăng mạnh khi vật liệu vỡ vụn có thể làm gia tăng số vị trí xảy ra phản ứng.
Vì sao phát hiện đáng chú ý với cơ thể sống
ROS không phải lúc nào cũng có hại: cơ thể sử dụng một lượng vừa phải trong truyền tín hiệu và phòng vệ miễn dịch. Vấn đề phát sinh khi quá nhiều chất oxy hóa vượt quá khả năng cân bằng của hệ thống chống oxy hóa, góp phần gây tổn thương protein, lipid và vật chất di truyền. Đó là quá trình thường được gọi là stress oxy hóa.
Các phép thử trên huyết thanh và hệ tế bào giúp củng cố khả năng hoạt tính hóa học này tồn tại trong môi trường sinh học giàu nước. Nhưng thí nghiệm trong phòng nghiên cứu không tự động cho biết một người tiếp xúc bao nhiêu vi nhựa, chất phản ứng tồn tại bao lâu, hay liều nào có thể gây bệnh. Những câu hỏi về liều lượng, phân bố trong cơ thể và tác động lâu dài vẫn cần nghiên cứu trên người.
Bước tiếp theo của khoa học và chính sách
Kết quả mở thêm hướng khảo sát về khác biệt giữa các polymer, kích thước hạt, nhiệt độ, ánh sáng và môi trường hóa học. Nó cũng khuyến khích các nhà sản xuất xem xét thiết kế vật liệu có bề mặt ít tạo phản ứng hơn, đồng thời giảm thất thoát hạt nhựa trong sản xuất, giặt giũ và xử lý rác.
Với người tiêu dùng, cách tiếp cận hợp lý là hạn chế nguồn vi nhựa có thể tránh được, không đun nóng thực phẩm trong vật dụng không được thiết kế cho mục đích đó và giảm rác nhựa dùng một lần. Đây là những biện pháp phòng ngừa thực tế, không phải bằng chứng rằng mọi sản phẩm nhựa đều nguy hiểm ở cùng mức độ.
