NANOPLASTIC - “Phần chìm của tảng băng” ô nhiễm nhựa: Những nguy cơ mới đối với môi trường và sức khỏe con người

Thứ Ba, 10/11/2026

Tóm tắt: Ô nhiễm nhựa đang chuyển từ vấn đề của rác thải nhựa và vi nhựa sang một thách thức khó nhận biết hơn: nanoplastic (hạt nhựa kích thước nano). Nanoplastic hình thành chủ yếu từ quá trình phong hóa, phân rã của vật liệu nhựa dưới tác động của bức xạ tử ngoại, ma sát cơ học và vi sinh vật, đồng thời có thể phát sinh trực tiếp từ một số sản phẩm và quy trình công nghiệp. Với kích thước rất nhỏ và diện tích bề mặt lớn, nanoplastic dễ phát tán giữa các môi trường nước, đất, không khí, có khả năng mang theo các chất ô nhiễm khác và vượt qua các hàng rào sinh học. Các nghiên cứu gần đây đã ghi nhận nanoplastic trong cá nước ngọt, cây lương thực và nhiều loại mô người, đồng thời chỉ ra các cơ chế gây hại như stress oxy hóa, viêm, rối loạn hệ vi sinh vật đường ruột và chuyển hóa. Tuy nhiên, việc phát hiện và định lượng nanoplastic vẫn gặp nhiều khó khăn do thiếu phương pháp chuẩn hóa, và mối quan hệ nhân quả với bệnh tật ở người chưa được chứng minh. Bài viết khái quát khái niệm, nguồn gốc, tác động và các hướng nghiên cứu về nanoplastic, đồng thời gợi ý một số ưu tiên nghiên cứu đối với Việt Nam.

Từ khóa: nanoplastic; vi nhựa; ô nhiễm nhựa; chất ô nhiễm mới nổi; sức khỏe con người.

1. Đặt vấn đề

Từ những năm 1950 đến nay, nhân loại đã sản xuất gần 9 tỷ tấn nhựa, và phần lớn lượng nhựa này cuối cùng trở thành chất thải tồn lưu trong môi trường [1]. Trong nhiều năm, nghiên cứu ô nhiễm nhựa tập trung vào rác thải nhựa và sau đó là vi nhựa - những hạt nhựa nhỏ hơn 5 mm đã được phát hiện trong các thành phần môi trường, sinh vật và thực phẩm. Tuy nhiên, quá trình phong hóa và phân rã của nhựa không dừng lại ở kích thước micromet. Các mảnh nhựa tiếp tục nứt vỡ, tạo thành những hạt nhỏ hơn hàng nghìn lần, trong đó có nanoplastic.

Nếu vi nhựa là phần ô nhiễm nhựa mà khoa học đã bắt đầu quan sát tương đối rõ, thì nanoplastic có thể được xem như “phần chìm của tảng băng” vì khó phát hiện hơn nhưng có khả năng tương tác sinh học phức tạp hơn. Chỉ trong vài năm gần đây, nanoplastic đã được phát hiện trong cá sông [2], trong hạt ngũ cốc [3] và thậm chí có trong cơ thể người, kể cả mô não [4], [5]. Những phát hiện này khiến nanoplastic trở thành một trong những hướng nghiên cứu phát triển nhanh nhất của khoa học môi trường hiện nay.

2. Khái niệm và nguồn gốc phát sinh của nanoplastic

* Khái niệm

Nanoplastic thường được hiểu là các hạt nhựa có kích thước dưới 1 µm. Đây cũng là ngưỡng được Cơ quan An toàn Thực phẩm châu Âu (EFSA) sử dụng, theo đó vi nhựa có kích thước từ 1 µm đến 5 mm và nanoplastic nhỏ hơn 1 µm [6], [7]. Tuy nhiên, một số nghiên cứu áp dụng ngưỡng chặt hơn, chỉ coi các hạt từ 1 đến 100 nm là nanoplastic, tương tự định nghĩa vật liệu nano [8]. Sự chưa thống nhất này là một biểu hiện của khoảng trống phương pháp luận hiện nay và khiến việc so sánh kết quả giữa các nghiên cứu trở nên khó khăn. Trong nhiều tài liệu, hai nhóm hạt được gọi chung là microplastic và nanoplastic (MNPs).

Điểm khác biệt cơ bản của nanoplastic so với vi nhựa nằm ở kích thước. Khi kích thước hạt giảm, tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích tăng mạnh, làm thay đổi khả năng tương tác của hạt với nước, vật chất hữu cơ, kim loại, chất ô nhiễm hữu cơ và các hệ sinh học. Nanoplastic có thể tương tác với màng tế bào, được tế bào hấp thu và di chuyển qua các hàng rào sinh học như thành ruột, phổi hay hàng rào máu - não [4], [7].

Các nghiên cứu gần đây cũng nhấn mạnh rằng nanoplastic không phải là một chất đồng nhất. Ngoài kích thước, các hạt còn khác nhau về thành phần polymer, phụ gia, trạng thái bề mặt và mức độ lão hóa [9]. Trong môi trường, bề mặt hạt bị oxy hóa và được bao phủ bởi lớp vật chất hữu cơ, vi sinh vật làm thay đổi khả năng kết tụ, di chuyển và hấp phụ chất ô nhiễm [10]. Vì vậy, các hạt thu từ môi trường có thể có “hành vi” rất khác so với hạt polymer mới sản xuất dùng trong phòng thí nghiệm. Do đó, vấn đề đặt ra cho các nhà khoa học hiện nay không phải chỉ là định lượng được nanoplastic mà còn tìm hiểu đặc tính hóa học và sinh học của chúng.

* Nguồn gốc

Nanoplastic có 2 nguồn gốc phát sinh là nguyên sinh hoặc thứ sinh. Nanoplastic nguyên sinh được sản xuất hoặc sử dụng ở kích thước rất nhỏ trong một số quy trình và sản phẩm, như hạt nhựa công nghiệp, vi hạt trong mỹ phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân, vật liệu bao bì và một số quy trình công nghiệp [4], [8]. Nanoplastic thứ sinh (chiếm ưu thế) hình thành khi các sản phẩm nhựa lớn bị phân rã theo chuỗi: sản phẩm nhựa → mảnh nhựa lớn → vi nhựa → nanoplastic. Các nguồn phát sinh chính trong môi trường gồm nước thải sinh hoạt và công nghiệp, giặt giũ đồ dệt may tổng hợp, bao bì và chất thải nhựa, mài mòn lốp xe và vật liệu xây dựng, nước mưa chảy tràn đô thị [8], [10].

Bức xạ tử ngoại và lực cơ học là hai tác nhân quan trọng nhất. Tia UV oxy hóa bề mặt nhựa, tạo ra các nhóm chức chứa oxy (như nhóm carbonyl), làm polymer giòn và dễ nứt vỡ. Khi bề mặt đã bị lão hóa, các lực cơ học như ma sát, sóng, dòng chảy hay khuấy trộn sẽ bẻ gãy vật liệu thành hạt nhỏ hơn nhiều so với nhựa chưa lão hóa; tác động kết hợp của UV và lực cơ học có thể giải phóng lượng lớn vi nhựa và nanoplastic [11]. Hoạt động của vi sinh vật và sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm, pH tiếp tục thúc đẩy quá trình này. Bãi chôn lấp chất thải là một ví dụ điển hình. Đây là nơi tiếp nhận chủ yếu nhựa thải, đồng thời đang trở thành nguồn phát sinh vi nhựa và nanoplastic quan trọng. Trong bãi chôn lấp, nhựa chịu tác động đồng thời của áp lực nén, ma sát do dịch chuyển khối chất thải, sự ngâm và ăn mòn của nước rỉ rác, biến động nhiệt độ, pH và hoạt động vi sinh vật. Các hạt hình thành có thể rò rỉ, di chuyển theo nước rỉ rác ra môi trường xung quanh, đặc biệt trong quá trình khai thác, cải tạo bãi chôn lấp cũ [1].

Do kích thước nhỏ, nanoplastic có khả năng di chuyển giữa các môi trường nước, đất, trầm tích và không khí, được vận chuyển từ khu vực đô thị vào sông, hồ, đất và cuối cùng ra biển. Quá trình lão hóa, hình thành màng sinh học và lớp vành sinh thái điều chỉnh khả năng kết tụ, lắng đọng và di động của hạt; đồng thời, các hạt “đã biến đổi” có thể hấp phụ và vận chuyển cùng kim loại, chất ô nhiễm hữu cơ và mầm bệnh [10].

3. Tác động của nanoplastic

* Đối với hệ sinh thái

Nanoplastic đã được phát hiện trong nhiều nhóm sinh vật. Nghiên cứu đầu tiên về ô nhiễm vi nhựa và nanoplastic ở cá nước ngọt sông Nhã Lung (Yalong) - một phụ lưu của sông Dương Tử - phát hiện nanoplastic thuộc 5 loại polymer (PVC, PET, nylon 66, polycarbonate và polystyrene) trong cả 5 loài cá được phân tích. Chỉ số rủi ro polymer giữa các loài dao động từ mức II đến mức IV, cho thấy cá là sinh vật chỉ thị hữu ích cho ô nhiễm nhựa ở sông [2]. Ở sinh vật thủy sinh, nanoplastic ảnh hưởng đến sinh trưởng, hành vi và chức năng sinh lý, có thể tích lũy và truyền qua các bậc dinh dưỡng [11], [12].

Đối với hệ sinh thái nông nghiệp, một thí nghiệm trồng lúa mạch đen trong toàn bộ vòng đời cho thấy nanoplastic đã lão hóa, khi xuất hiện cùng các este phosphat hữu cơ (một nhóm phụ gia nhựa) ở nồng độ sát thực tế, làm chậm trổ bông 17 - 20 ngày, giảm năng suất tới 26,4%, làm suy giảm chất lượng dinh dưỡng và tích lũy trực tiếp trong hạt thu hoạch (nanoplastic tới 0,253 mg/kg) [3]. Kết quả này chỉ ra một con đường ô nhiễm thực phẩm “trước thu hoạch” cần được lưu ý trong đánh giá an toàn thực phẩm.

* Đối với sức khỏe con người

Con người phơi nhiễm với nanoplastic chủ yếu qua ba con đường: tiêu hóa, hô hấp và tiếp xúc qua da; ngoài ra có thể qua truyền từ mẹ sang thai nhi và qua vật liệu y tế [7], [8]. Thực phẩm, đồ uống, nước uống và hải sản là nguồn phơi nhiễm qua đường tiêu hóa; bụi trong nhà, bụi đô thị, sợi tổng hợp và hạt mài mòn lốp xe góp phần vào phơi nhiễm qua đường hô hấp [8], [13].

Các nghiên cứu gần đây đã báo cáo microplastic và nanoplastic trong máu, xương, đĩa đệm cột sống [14], gan, thận và mô não người [4], [5]. Theo tổng hợp của Fan và cộng sự [4], một nghiên cứu khám nghiệm tử thi sử dụng phương pháp nhiệt phân kết hợp sắc ký khí - khối phổ trên 76 mẫu gan, thận và vỏ não trước cho thấy polyethylene là polymer chiếm ưu thế, và tải lượng biểu kiến trong mô não cao hơn ở gan và thận, đặc biệt ở người mắc chứng sa sút trí tuệ. Tuy nhiên, sự hiện diện của hạt nanoplastic trong cơ thể không có nghĩa là chúng gây ra một căn bệnh cụ thể nào [7].

Các nghiên cứu thực nghiệm trên tế bào và động vật đã chỉ ra nhiều cơ chế gây hại: stress oxy hóa, phản ứng viêm, tổn thương DNA và màng tế bào, rối loạn chức năng ty thể, ảnh hưởng hệ miễn dịch, rối loạn nội tiết, sinh sản và phát triển [6], [7]. Một hướng nghiên cứu được quan tâm nhiều là tác động đến chuyển hóa: nanoplastic có thể làm rối loạn hệ vi sinh vật đường ruột, chuyển hóa lipid ở gan, gây kháng insulin và viêm mạn tính, từ đó có thể làm tăng nguy cơ béo phì, đái tháo đường type 2, gan nhiễm mỡ và xơ vữa động mạch [15]. Với hệ thần kinh, thí nghiệm cho chuột hít nanoplastic polystyrene kích thước 20 nm trong 16 tuần xuất hiện các biến đổi hành vi và bệnh lý tương tự bệnh Parkinson, rõ rệt hơn so với nhóm chuột hít vi nhựa cùng loại [16]. Một điểm đáng chú ý nữa là nguy cơ không chỉ do bản thân polymer mà còn từ phụ gia, sản phẩm phân hủy và các chất ô nhiễm mà hạt mang theo trên bề mặt [3]. Ví dụ, phơi nhiễm đồng thời nanoplastic PVC và lithium sắt phosphat (vật liệu pin của ngành năng lượng tái tạo) ở liều sát thực tế đã gây xơ hóa gan ở chuột với độc tính mạnh hơn từng tác nhân riêng lẻ [17].

4. Một số hướng nghiên cứu

* Xu hướng nghiên cứu trên thế giới

Tổng hợp từ các tài liệu, có thể nhận diện một số hướng nghiên cứu chính trong thời gian tới:

- Chuẩn hóa định nghĩa, quy trình lấy mẫu, xử lý mẫu, kiểm soát nhiễm nền và báo cáo kết quả; phát triển vật liệu chuẩn nanoplastic gần với hạt ngoài môi trường [9], [18].

- Nghiên cứu quá trình biến đổi của nanoplastic trong điều kiện thực tế, kết hợp nhiều yếu tố (UV, lực cơ học, màng sinh học, tương tác nước - trầm tích) và phân tích cả các sản phẩm hòa tan sinh ra trong quá trình lão hóa [11], [19].

- Đánh giá độc tính ở liều phơi nhiễm sát thực tế, phơi nhiễm dài hạn và tác động hỗn hợp với các chất ô nhiễm khác; xây dựng khung đánh giá rủi ro sức khỏe theo mô-đun, linh hoạt cho phơi nhiễm qua đường tiêu hóa [17], [19].

- Giám sát sinh học ở người (máu, mô, dịch sinh học) và nghiên cứu dịch tễ học để làm rõ quan hệ giữa phơi nhiễm và bệnh tật [7], [13], [14].

- Ứng dụng trí tuệ nhân tạo và học máy trong nhận dạng hạt, xử lý ảnh và phổ; phát triển cảm biến sinh học cho quan trắc tại hiện trường [13], [20].

- Tiếp cận “Một sức khỏe” (One Health), liên kết sức khỏe môi trường, động vật và con người, đặc biệt tại các hệ sinh thái nhạy cảm như vùng đất ngập nước [4], [21].

* Khoảng trống và ưu tiên nghiên cứu đối với Việt Nam

Việt Nam có tốc độ đô thị hóa nhanh, mức sản xuất - tiêu dùng nhựa lớn, hệ thống sông ngòi và vùng đất ngập nước rộng lớn. Nhiều nhóm nghiên cứu trong nước đã có kinh nghiệm về vi nhựa trong nước mặt, nước thải, trầm tích và thực phẩm, nhưng dữ liệu về nanoplastic hầu như còn trống. Nguyên nhân chủ yếu là yêu cầu cao về thiết bị phân tích, chất chuẩn và quy trình đảm bảo - kiểm soát chất lượng (QA/QC).

Trong thời gian tới, cần xây dựng năng lực nghiên cứu theo từng bước: (1) chuẩn hóa phương pháp lấy mẫu và phân tích, tận dụng kinh nghiệm nghiên cứu vi nhựa; (2) khảo sát nanoplastic ở những môi trường có khả năng phơi nhiễm cao và ý nghĩa quản lý trực tiếp như nước uống, nước thải đô thị, sông khu vực đô thị, bụi trong nhà, sau đó mở rộng sang thực phẩm, không khí ngoài trời, đất, trầm tích và vùng đất ngập nước ven biển; (3) truy tìm nguồn phát sinh, đặc biệt từ nước thải, giao thông và các bãi chôn lấp chất thải; (4) đánh giá phơi nhiễm qua nước, thực phẩm và không khí; (5) xây dựng mô hình đánh giá rủi ro đối với hệ sinh thái và sức khỏe con người.

Đối với nghiên cứu môi trường nước, một hướng khả thi là mở rộng từ vi nhựa sang nanoplastic tại các lưu vực sông chịu tác động mạnh của đô thị hóa và nước thải, sử dụng cá và các sinh vật bản địa làm sinh vật chỉ thị. Cách tiếp cận này giúp nối kết dữ liệu về nguồn thải, sự vận chuyển, mức phơi nhiễm và nguy cơ, thay vì chỉ dừng ở việc đếm số lượng hạt. Bên cạnh đó, cần đầu tư thiết bị, đào tạo chuyên sâu về phân tích hạt nano và tăng cường hợp tác quốc tế.

Kết luận

Nanoplastic đang nổi lên như một nhóm chất ô nhiễm mới cần được quan tâm. Với kích thước cực nhỏ, khả năng phát tán giữa các môi trường, khả năng mang theo chất ô nhiễm khác và vượt qua các hàng rào sinh học khiến nanoplastic đặt ra những câu hỏi mà nghiên cứu vi nhựa truyền thống chưa giải quyết đầy đủ. Bằng chứng thực nghiệm về tác động đến chuyển hóa, thần kinh, gan và an toàn thực phẩm ngày càng nhiều, nhưng vẫn chưa cho phép khẳng định nanoplastic là nguyên nhân trực tiếp của các bệnh cụ thể ở người. Khoảng trống lớn nhất là xác định nồng độ phơi nhiễm thực tế, đặc tính của hạt trong môi trường và mối quan hệ định lượng giữa phơi nhiễm với tác động sinh học.

Không nên nhìn nanoplastic chỉ như một “vấn đề mới” để tạo thêm số liệu, mà cần đặt nó trong toàn bộ vòng đời của nhựa. Giảm sử dụng nhựa dùng một lần, tăng thu gom và tái chế, kiểm soát nguồn phát sinh, quản lý bãi chôn lấp và cải thiện xử lý nước thải vẫn là những biện pháp nền tảng. Chuyển từ “đếm hạt” sang “hiểu bản chất hạt, nguồn phát sinh, đường phơi nhiễm và nguy cơ” là bước quan trọng để nâng cao chất lượng nghiên cứu, đồng thời là cơ hội để các cơ sở nghiên cứu ở Việt Nam chủ động tham gia một lĩnh vực khoa học đang phát triển nhanh và có ý nghĩa trực tiếp đối với quản lý môi trường.

Tài liệu tham khảo

1. Yang Y., Lü F., Zhang H., He P., 2025, Evolution and associated environmental pollution risks of micro- and nanoplastics through landfill processes, Emerging Contaminants, 11, 100593. DOI: 10.1016/j.emcon.2025.100593.

2. Zheng M., Xie M., Lin X., Zhou S., Chen Y., Zhang P., Song Z., Zhou C., 2026, First biomonitoring of micro/nanoplastic pollution in freshwater fish from Yalong River, China: accumulation dynamics, influencing factors and ecological risk, Environmental Research, 303, 124803. DOI: 10.1016/j.envres.2026.124803.

3. Hu J., Xing N., Bao G., Fan Z., Ding F., 2027, From field to fork: Food safety risks posed by the life-cycle accumulation of organophosphate esters and weathered nanoplastics in rye, Food Control, 191, 112476. DOI: 10.1016/j.foodcont.2026.112476.

4. Fan Y., Wang T., Wang X., 2026, Bioimaging approaches for mapping micro/nanoplastic distribution in living systems: Advancing One-Health risk assessment, Trends in Analytical Chemistry, 197, 118724. DOI: 10.1016/j.trac.2026.118724.

5. Li R., Lin F., Zhao X., Wang J., Teng M., Li C., Ma L., Zhong H., Chen Y., Tang W., Wang K., Sun J., Song Z., Xue J., Liu M., Jia Y., Yang G., Liu Q., Qian Z., Qiu W., Wang N., Chen Z., Zhang W., Kang S., Wang H., Cao B., Cao G., Wang S., Ma C., Wu F., Zhou D., Zhao Y., Zhao J., Chen X., 2026, Microplastics and nanoplastics in brain tumours and the healthy human brain, Nature Health, 1, 633–646. DOI: 10.1038/s44360-026-00091-4.

6. Lu T.S., Wang S.Y., Liu Y.X., Teng F.Y., Li H.X., 2026, Microplastics and nanoplastics: Characterizing potential health perturbations and mechanistic evidence, Food Research International, 242, 120205. DOI: 10.1016/j.foodres.2026.120205.

7. Wu W., Wang Y., Shi J., Feng H., Ren H., Huang H., Lv W., Xiao Z., Zhou Y., 2026, Micro- and nanoplastic exposure and human health, Journal of Advanced Research (in press). DOI: 10.1016/j.jare.2026.10.009.

8. Auta H.S., Aruwa G., Aboyeji D.O., Gimba U.A., Olaniyan J.M., Otorkpa J.O., Balogun E.O., 2026, From environment to body: sources and health consequences of microplastics and nanoplastics in humans, Next Research, 13, 102521. DOI: 10.1016/j.nexres.2026.102521.

9. Yang T., Liu J., Nicell J.A., Praetorius A., Fang M., Wang Z., 2026, Diverse origins and chemical complexity of nanoplastics, Nature Nanotechnology, 21, 628–634. DOI: 10.1038/s41565-026-02168-3.

10. Habumugisha T., Zhang Z., Minor E.C., Rehman A., Yan C., Ndayisenga F., Manzi H.P., Eric C., Shaheen U., Iradukunda Y., Zhang X., 2026, Micro/nanoplastics as environmental mediators: A systematic review of sources and interfacial processes driving cross-media transport and impacts, Journal of Hazardous Materials, 504, 141257. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2026.141257.

11. Kabir A.H.M.E., Örmeci B., 2026, Ultraviolet radiation and shear-driven micro- and nanoplastic transformation: environmental behaviour, fate and ecotoxicity - A critical review, Polymer Degradation and Stability, 251, 112238. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2026.112238.