Nghiên cứu mô hình hóa cho thấy những điểm mù trong việc giám sát chất thải nhựa

Nghiên cứu mô hình hóa cho thấy những điểm mù trong việc giám sát chất thải nhựa

    Nghiên cứu mô hình hóa cho thấy những điểm mù trong việc giám sát chất thải nhựa
    bởi Học viện Công nghệ Karlsruhe

    Blind spots in the monitoring of plastic waste
    Đối với nghiên cứu của mình, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các mô hình sông chứa đầy rác thải nhựa. Ảnh: Daniel Valero / KIT


    Cho dù trong nước uống, thực phẩm hay thậm chí trong không khí, nhựa là một vấn đề toàn cầu - và mức độ ô nhiễm đầy đủ này có thể vượt xa những gì chúng ta biết. Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT), cùng với các đối tác từ Hà Lan và Australia, đã xem xét các giả định thông thường về việc vận chuyển nhựa trên sông. Lượng rác thải nhựa thực tế trên các con sông có thể lớn hơn 90% so với giả định trước đây. Các phát hiện mới sẽ giúp cải thiện việc giám sát và loại bỏ nhựa khỏi các vùng nước.

    Các con sông đóng một vai trò quan trọng trong việc vận chuyển nhựa trong môi trường. Tiến sĩ Daniel Valero từ Viện Quản lý nước và lưu vực sông tại KIT và là tác giả chính của một nghiên cứu mới về vận chuyển nhựa cho biết: “Ngay khi nhựa chảy vào sông, nó được vận chuyển nhanh chóng và có thể lan ra khắp môi trường. "Tuy nhiên, tùy thuộc vào kích thước và chất liệu của nó, nhựa có thể hoạt động rất khác nhau trong quá trình này. Nó có thể chìm, lơ lửng trong nước, vẫn nổi hoặc bị chặn lại bởi các chướng ngại vật."

    Tuy nhiên, các phương pháp ước tính ô nhiễm nhựa trên sông hiện nay chủ yếu dựa trên các quan sát bề mặt. Valero nói: "Đây là cách duy nhất để giám sát hiệu quả các con sông lớn từ các cây cầu. Tuy nhiên, những gì xảy ra dưới mặt nước vẫn chưa được kiểm chứng đầy đủ cho đến nay".

    Các hạt nhựa được vận chuyển rất khác nhau

    Cùng với các đối tác nghiên cứu của mình, Valero hiện đã điều tra hành vi của hơn 3.000 hạt có kích thước từ 30 mm đến các vật thể lớn hơn như cốc nhựa trong nước chảy. Trong các mô hình phòng thí nghiệm, từng hạt riêng lẻ được theo dõi dưới dạng 3D với độ chính xác đến từng milimet bằng hệ thống nhiều camera, theo đó toàn bộ cột nước — từ mặt nước đến đáy — được ghi lại.

    Trong thí nghiệm này, các nhà nghiên cứu đã có thể thống kê chứng minh rằng các hạt nhựa hoạt động rất khác nhau tùy thuộc vào vị trí chính xác của chúng trong một con sông. Nhựa được vận chuyển bên dưới bề mặt nước hoạt động như dự đoán của các mô hình phổ biến đối với dòng chảy hỗn loạn. Valero nói: “Các hạt phân tán như bụi trong gió. Tuy nhiên, ngay sau khi nhựa nổi lên trên mặt nước, tình hình đã thay đổi hoàn toàn: "Khi tiếp xúc với mặt nước, các hạt bị sức căng bề mặt bám vào giống như ruồi trong mạng nhện. Sau đó, chúng không thể thoát ra ngoài dễ dàng." Hiệu ứng kết dính này cũng liên quan đến vận chuyển bề mặt ở sông như sức nổi cụ thể của một hạt nhựa.

    Các mô hình tốt hơn để giám sát trực quan

    Một mặt, kết quả của thí nghiệm cho thấy việc chỉ xem xét lượng nhựa nổi trên bề mặt để ước tính lượng nhựa trong các con sông là không đủ. Daniel Valero cho biết: “Sự thiên lệch là rất đáng kể.

    Mặt khác, kết quả xác nhận rằng kiến ​​thức hiện có về hành vi của các hạt trong dòng chảy hỗn loạn có liên quan đến việc vận chuyển nhựa trên sông và nó có thể giúp ước tính tổng lượng thực tế hơn.

    Để đạt được mục tiêu này, các nhà nghiên cứu đã định lượng tỷ lệ giữa nồng độ các hạt nhựa ở bề mặt nước và ở độ sâu lớn hơn với các điều kiện vận chuyển khác nhau. Trên cơ sở này, vẫn có thể thực hiện quan trắc bằng quan sát trực quan mặt nước và có thể tính toán tương đối chính xác lượng vận chuyển thực tế. Ngoài ra, các kết quả có thể giúp ích một cách rất thiết thực, cụ thể là trong việc phát triển các phương pháp tiếp cận mới để loại bỏ nhựa: "Nếu bạn có thể ước tính nơi có nhiều nhựa nhất, thì bạn cũng biết nơi nào dọn dẹp là hiệu quả nhất". Valero.

    Zalo
    Hotline