Buzz
Các nhà khoa học vừa đối mặt với một sự thật trớ trêu khi nhận ra thiết bị bảo hộ quen thuộc lại là nguyên nhân gây ô nhiễm mẫu vật. Lớp muối trên găng tay đã tạo ra hàng ngàn kết quả dương tính giả về vi nhựa.
Chúng ta không thể xem nhẹ mức độ lan rộng nghiêm trọng của vi nhựa trong môi trường hiện nay. Chúng xuất hiện khắp nơi - từ các dòng sông lớn, trong phổi con người, cho đến xâm nhập sâu vào mạch máu.
Thế nhưng, một nghiên cứu mới đây chỉ ra rằng các chuyên gia đang giám sát cuộc khủng hoảng ô nhiễm toàn cầu này có thể đã vô tình làm bẩn chính các mẫu nghiên cứu của họ.
Nguyên nhân của nghịch lý khoa học này xuất phát từ những chiếc găng tay phòng thí nghiệm mà họ luôn sử dụng. Chính vật dụng này rụng ra vô số hạt giống hệt vi nhựa, làm sai lệch các số liệu thống kê trên toàn thế giới.
Theo nghiên cứu gần đây của Đại học Michigan, thủ phạm thực sự là một loại chất cặn giống xà phòng được dùng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp. Hợp chất này được phủ lên găng tay để dễ dàng lấy găng ra khỏi khuôn sản xuất.
Nghiên cứu cho thấy, chỉ một chạm nhẹ và khô ráo cũng đủ khiến hàng ngàn hạt cặn rơi trực tiếp lên các thiết bị phòng thí nghiệm. Vì chất cặn tạo ra rung động gần như giống hệt nhựa khi quét bằng tia laser, các nhà khoa học vô tình đếm nhầm vi nhựa từ chính thiết bị của họ như một phần của ô nhiễm môi trường.
Hiện tượng lây nhiễm chéo tiềm ẩn này đặt ra một vấn đề nghiêm trọng, cho thấy nhiều năm dữ liệu nghiên cứu về vi nhựa có thể cần được xem xét và kiểm tra lại trên diện rộng.
Cuộc hành trình khám phá ra sự thật này bắt đầu từ một nhiệm vụ tưởng chừng vô vọng. Madeline Clough, tân tiến sĩ hóa học tại Đại học Michigan, khởi xướng dự án đo lường lượng nhựa trong không khí mà người dân Michigan hít vào mỗi ngày. Cô hợp tác cùng nhóm chuyên gia gồm nhà hóa học, nhà thống kê và kỹ sư để thu thập các mảnh nhựa siêu nhỏ lơ lửng trong khí quyển.
Clough tuân thủ chặt chẽ mọi quy trình khoa học nghiêm ngặt. Cô mặc trang phục không chứa nhựa, loại bỏ toàn bộ công cụ nhựa trong phòng thí nghiệm và cẩn thận chuẩn bị các đĩa thu thập bên trong buồng lọc chuyên dụng.
Tuy nhiên, kết quả phân tích mà cô thu được hoàn toàn đi ngược với logic thông thường. Các thiết bị ghi nhận lượng nhựa trong không khí vượt xa các báo cáo trước đây, với mức chênh lệch lên đến hơn 1.000 lần.
Clough chia sẻ rằng điều này dẫn đến một cuộc truy tìm vô vọng nhằm xác định nguồn gốc của sự lây nhiễm, bởi nhóm nghiên cứu biết chắc con số này quá cao để là thực tế. Họ xem xét kỹ mọi biến số, từ chai xịt nhựa đến các hạt lơ lửng trong không khí của phòng thí nghiệm.
Cuối cùng, họ phát hiện ra nguyên nhân chính là những chiếc găng tay. Những công cụ bảo hộ này, vốn được coi là chuẩn mực trong cộng đồng khoa học, lại trớ trêu thay trở thành kẻ gây nhiễu không ngờ.
Về mặt kỹ thuật, các nhà sản xuất thường phủ một lớp muối stearate lên bề mặt găng tay cao su và nitrile dùng một lần. Những hóa chất này hoạt động như chất giải phóng, giúp tách găng tay ra khỏi khuôn một cách trơn tru và nguyên vẹn.
Khi nhà nghiên cứu sử dụng tay để thao tác với thiết bị, những loại muối này sẽ bám vào bất cứ bề mặt nào họ vô tình chạm vào. Nhóm nghiên cứu của Đại học Michigan đã mô phỏng các thao tác phòng thí nghiệm thông thường trên bảy loại găng tay khác nhau.
Kết quả kiểm tra các mẫu găng tay nitrile và cao su phổ biến cho thấy trung bình khoảng 2.000 kết quả dương tính giả trên mỗi milimet vuông, trong khi một số loại còn vượt mức 7.000 hạt.
Mặc dù các hợp chất stearate rơi ra không gây nguy hại cho môi trường tự nhiên, chúng lại có cấu trúc hóa học gần như giống với polyethylene – một trong những loại nhựa phổ biến nhất trong tự nhiên.
Sự tương đồng này đã đánh lừa các quy trình nhận diện tự động mà các nhà nghiên cứu thường dựa vào để xác định polyme tổng hợp. Thông thường, họ sử dụng phương pháp quang phổ dao động để phân tích các mẫu vật.
Bằng cách chiếu ánh sáng vào các mảnh vỡ vi mô và đo phản ứng, họ tạo ra một dạng dấu vân tay hóa học. Tuy nhiên, do stearate và polyethylene có cấu trúc gần như giống hệt, các phản xạ ánh sáng bị chồng chéo, khiến hệ thống phát hiện tự động gặp khó khăn.
Vấn đề trở nên phức tạp hơn nhờ kích thước siêu nhỏ của các hạt cặn. Nghiên cứu tại Đại học Michigan chỉ ra rằng hầu hết hạt stearate rơi ra đều có kích thước nhỏ hơn năm micromet.
Đây là phạm vi kích thước mà các chuyên gia môi trường đặc biệt quan tâm, vì các hạt này có thể dễ dàng xuyên qua rào cản tế bào, gây tổn hại đến sức khỏe con người và hệ sinh thái.
Khám phá này tạo ra áp lực lớn, buộc ngành hóa học môi trường phải nhanh chóng thích ứng. Madeline Clough và giáo sư Anne McNeil khuyến cáo các nhà nghiên cứu nên tránh sử dụng găng tay phủ stearate tiêu chuẩn khi xử lý mẫu vật nếu có thể.
Trong trường hợp cần xử lý hóa chất độc hại hoặc vật liệu sinh học, nơi việc để tay trần là nguy hiểm, nhóm nghiên cứu đề xuất dùng găng tay phòng sạch chuyên dụng. Những găng tay này không chứa lớp stearate và chỉ tạo ra khoảng 100 kết quả dương tính giả trên mỗi milimet vuông, cải thiện đáng kể.
May mắn là phát hiện này không đồng nghĩa các nhà khoa học phải bỏ toàn bộ nghiên cứu trước đây. Bằng cách hợp tác với chuyên gia thống kê, Clough và McNeil đã phát triển phương pháp phân tích mới, phân biệt được dấu vân tay hóa học tinh tế của vi nhựa thực sự với cặn găng tay.
Clough khẳng định vẫn có cơ hội phục hồi các tập dữ liệu bị ảnh hưởng và xác định chính xác lượng vi nhựa trong môi trường. Mặc dù nhóm Michigan quyết định loại bỏ dữ liệu khí quyển ban đầu, họ xem đây là bước tiến quan trọng cho ngành hóa học.
Phát hiện mang tính bước ngoặt này được công bố trên tạp chí Analytical Methods, đảm bảo các thước đo ô nhiễm vi nhựa trong tương lai đạt độ chính xác cao nhất.
Giáo sư McNeil chia sẻ với tạp chí The Conversation rằng, dù lượng vi nhựa trong môi trường thấp hơn dự đoán ban đầu, họ vẫn sẽ tiếp tục nghiên cứu ô nhiễm khí quyển tại Michigan, nhưng lần này đảm bảo quy trình hoàn toàn không có sự tham gia của những chiếc găng tay quen thuộc.
