Science & Technology Development Journal: Science of the Earth & Environment

An official journal of Institute for Environment and Resources, Viet Nam National University Ho Chi Minh City, Viet Nam

Skip to main content Skip to main navigation menu Skip to site footer

 Original Research

HTML

1345

Total

316

Share

Typical pathogens on plastic debris in downstream of Sai Gon and Dong Nai rivers: an initial observation






 Open Access

Downloads

Download data is not yet available.

Abstract

Plastic pollution is recently receiving significant attention. In aquatic ecosystem, plastic debris can provide a habitat for microbial communities, including pathogens which might cause ad-verse impacts on aquatic animals and human health. This study, for the first time, investigated densities of typical pathogens of Coliforms and Vibrio spp. associated on plastic samples col-lected in surface water (SW), water column (WC, 5 m below surface water), and sediment (SED) at downstreams of Sai Gon river (Phu My bridge site) and Dong Nai river (Binh Khanh habour site) in the dry season of 2022. The results showed that densities of pathogens associat-ed on SW plastics were significantly higher than densities of pathogens associated on WC and SED plastics. For instance, (i) densities of Coliform on SW plastics (9.7 ± 0.1 × 106 and 180.0 ± 10.0 × 106 CFU/g plastic) were significantly higher than the ones on WC plastics (3.1 ± 0.5 × 106 and 5.5 ± 1.2 × 106 CFU/g plastic), and the ones on SED plastics (1.7 ± 0.3 × 106 and 5.7 ± 0.7 × 106 CFU/g plastic); and similarly (ii) densities of Vibrio spp. on SW plastics (4.2 ± 0.1 × 104 and 1.3 ± 0.2 × 105 CFU/g plastic) were significantly higher than the ones on WC plastics of 0.0 ± 0.0 and 7.7 ± 0.4 × 103 CFU/g plastic, and the ones on SED plastics of 2.0 ± 0.2 × 104 and 4.4 ± 0.0 × 104 CFU/g plastic, in Phu My and Binh Khanh, respectively. Other hand, densi-ties of pathogens on plastic samples colleceted in Phu My were significally lower than in the ones collected in Binh Khanh. These findings proposed that pathogen contamination on the plastic debris in downstream area is likely heavier than in upstream area of Sai Gon and Dong Nai rivers.

GIỚI THIỆU

Ô nhiễm nhựa hiện đang phổ biến trong môi trường nước trên toàn cầu. Theo báo cáo, khoảng 8 triệu tấn nhựa tồn lưu trong môi trường biển 1 và 15 – 51 nghìn tỷ mảnh rác nhựa nổi trong đại dương được tìm thấy 2 . Các con sông thuộc khu vực đô thị có vai trò rất quan trọng trong việc vận chuyển rác nhựa từ đất liền ra biển 3 , 4 . Với độ bền cao và thời gian phân huỷ dài 5 , rác nhựa được xem là một nơi cư trú cho cho các vi sinh vật, bao gồm các mầm bệnh 6 . Do vậy, rác nhựa có thể trở thành vectơ vận chuyển các mầm bệnh từ vùng này sang vùng khác (ví dụ như theo dòng chảy của con sông). Hơn nữa, rác nhựa cùng với mầm bệnh dính bám trên nó có thể bị động vật thủy sinh (cá, tôm) ăn vào và có thể truyền sang con người thông qua chuỗi thức ăn 6 , 7 , 8 . Do đó, việc nghiên cứu, đánh giá sự tồn tại của các mầm bệnh dính bám lên rác nhựa trong nước sông thuộc khu vực đô thị là rất cấp thiết.

Sông Sài Gòn và sông Đồng Nai là nguồn cấp nước chính cho người dân ở thành phố Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, chất lượng nước sông đang xấu đi do sự hiện diện của rác thải nhựa 9 . Khu vực gần cầu Phú Mỹ thuộc hạ lưu của sông Sài Gòn là nơi tiếp nhận chất thải từ rất nhiều khu dân cư và công nghiệp nằm dọc theo thượng lưu của sông. Khu vực phà Bình Khánh cách nơi hợp lưu của sông Sài Gòn và sông Đồng Nai khoảng 8 km. Đây là nơi tiếp nhận chất ô nhiễm từ cả sông Sài Gòn và sông Đồng Nai. Do đó, khu vực gần cầu Phú Mỹ và phà Bình Khánh được lựa chọn để thu thập các mẫu rác nhựa cho mục đích khảo sát mật độ của mầm bệnh.

Nhóm C oliforms và Vibrio spp. được coi là những mầm bệnh phổ biến trong môi trường tự nhiên 10 . Coliforms là nhóm vi sinh vật hiếu khí hoặc kỵ khí tùy nghi, không sinh bào tử và có khả năng lên men lactose ở 32 – 35 o C trong 48 giờ 11 , 12 . Coliforms bao gồm các chi Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Klebsiella , có nguồn gốc từ phân động vật máu nóng 13 . Sự hiện diện của chúng là dấu hiệu của ô nhiễm và tiềm ẩn các yếu tố có hại đến sức khỏe cộng đồng 11 . Tương tự như vậy, mật độ Vibrio spp. trong môi trường nước thường được xem là chỉ dấu của ô nhiễm. Nhiều loài Vibrio spp. được biết đến là mầm bệnh của nhiều loài sinh vật thủy sinh và con người như Vibrio parahaemolyticus , V. Vulnificus , và V. cholerae 14 , 15 . Hơn nữa, C oliforms và Vibrio spp. có khả năng tạo màng sinh học trên các bề mặt vật liệu tiếp xúc với môi trường nước như bề mặt rác nhựa. Do đó, thông tin về mật độ C oliforms và Vibrio spp. trên rác nhựa là rất cần thiết để đánh giá về mức độ tồn tại của mầm bệnh.

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm bước đầu nghiên cứu và đánh giá khả năng một số mầm bệnh có thể dính bám lên rác nhựa từ các con sông lớn chảy qua các khu đô thị và công nghiệp. Mẫu rác nhựa được thu từ nước mặt, cột nước và trầm tích ở khu vực hạ lưu sông Sài Gòn (cầu Phú Mỹ) và hợp lưu sông Sài Gòn - Đồng Nai (phà Bình Khánh). Coliforms và Vibrio spp. được lựa chọn là các mầm bệnh dính bám lên các mẫu rác nhựa. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần đánh giá mức độ ô nhiễm của rác nhựa có các mầm bệnh đặc trưng ở hạ lưu các con sông chảy qua các khu đô thị và công nghiệp ở thành phố Hồ Chí Minh, và khu vực phía Nam.

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Thu mẫu và bảo quản

Mẫu rác nhựa (5 - 20 mm) trong môi trường nước mặt, cột nước và trầm tích được lấy tại 2 khu vực: (1) cầu Phú Mỹ (10°45'13,6"N 106°44'55,2"E) thuộc hạ lưu sông Sài Gòn và (2) phà Bình Khánh (10°40'34,8"N 106°45'58,3"E) thuộc hợp lưu sông Sài Gòn và Đồng Nai, vào ngày 2 và 3/04/2022 ( Figure 1 ). Rác nhựa trong nước mặt được lấy bằng khung lưới chữ nhật (D × R = 1,2 × 0,85 m, lưới được làm bằng nhựa PE, dài 3 m, mắt lưới 5 mm) 9 . Rác nhựa trong cột nước được lấy bằng lưới Apstein (có miệng thu hình tròn đường kính 0,17 m, lưới dài 1 m, mắt lưới 0,335 mm) ở độ sâu 5 m từ bề mặt. Rác nhựa trong trầm tích được tách ra từ mẫu trầm tích. Mẫu trầm tích được lấy bằng gàu lấy trầm tích đáy Ekman-Birge (D × R × C = 0,15 × 0,15 × 0,2 m, diện tích vùng lấy mẫu là 0,225 m 2 ). Figure 2 mô tả các hoạt động thu mẫu nhựa trong nước mặt, cột nước và trầm tích. Các mẫu rác nhựa từ nước mặt, cột nước, và trầm tích được gắp bằng kẹp vô trùng, được rửa lại bằng dung dịch Phosphate Buffered Saline (PBS) để loại bỏ các mầm bệnh không bám dính hoặc bám lỏng lẻo trên bề mặt nhựa. Sau đó, các mẫu nhựa được cho vào trong bình thủy tinh Duran (100 mL) vô trùng , được vận chuyển về phòng thí nghiệm trong ngày và bảo quản ở 4 o C. Thí nghiệm phân tích mật độ mầm bệnh bám dính trên rác nhựa được thực hiện sau khi thu mẫu một ngày.

Các mẫu nước mặt ở Phú Mỹ và Bình Khánh cũng được thu vào bình thủy tinh vô trùng (100 mL), vận chuyển về phòng thí nghiệm trong ngày để phân tích nồng độ vi sinh môi trường. Các thông số hóa lý của nước mặt được phân tích bằng máy đo đa thông số cầm tay ProDSS (YSI, Mỹ) tại hiện trường thu mẫu.

Figure 1 . Vị trí thu mẫu rác nhựa ở sông Sài Gòn và sông Đồng Nai để phân tích mật độ mầm bệnh Coliform và Vibrio spp. dính bám lên rác nhựa

Figure 2 . Hoạt động thu mẫu rác nhựa trong các môi trường: (a) nước mặt; (b) cột nước (sâu 5 m từ mặt nước); và (c) trầm tích tại cầu Phú Mỹ thuộc hạ lưu sông Sài Gòn.

Phương pháp phân tích và xác định mật độ vi sinh

Các mẫu rác nhựa được cắt thành nhiều mảnh nhỏ có diện tích khoảng 1-2 mm 2 , rửa 3 lần bằng dung dịch PBS vô trùng để đảm bảo chỉ các mầm bệnh bám dính còn lại trên bề mặt nhựa. Các mảnh nhựa nhỏ được cho vào dung dịch PBS (10 mL), lắc đều (150 v/p, 1 giờ bằng máy lắc orbital GFL 3032, Đức), siêu âm (1 phút với tần số 28 kHz trong bể PS-40A-Joanlab, Trung Quốc) và run cơ học trong 2 phút (IKA Vortex 3, Đức) để tách mầm bệnh ra khỏi mảnh nhựa. Sau đó, phần dịch (10 mL) được giữ lại để xác định mật độ mầm bệnh và phần các mảnh nhựa được tiếp tục cho vào dd PBS (10 mL) và thực hiện lại quá trình siêu âm và run cơ học. Quá trình này được lặp lại 5 lần (thu được 50 mL dung dịch) để đảm bảo rằng phần lớn mầm bệnh đã được tách ra khỏi các mảnh nhựa 16 , 17 , 18 , 19 .

Dung dịch chiết (50 mL) được phân tích mật độ mầm bệnh theo phương pháp đã được công bố 20 , 21 , 22 . Pha loãng dịch chiết với dung dịch đệm PBS ở các mức pha loãng 1:10, 1:100, and 1:1000. Đối với Coliforms, hút 100 µL dịch chiết gốc và các dịch chiết pha loãng cấy trải lên đĩa thạch chứa môi trường Eosin Methylene Blue (EMB, Oxoid Ltd, Anh Quốc). Các quá trình pha loãng mẫu và cấy vi sinh lên đĩa petri được thực hiện trong tủ hút vô trùng ở nhiệt độ phòng (25 ± 0.5 o C). Các thiết bị, dụng cụ (tủ cấy, pipet, …) và môi trường xung quanh tủ hút đều được vệ sinh bằng cồn 70 độ trước khi thí nghiệm để hạn chế nhiễm khuẩn. Đĩa thạch được ủ ấm ở nhiệt độ 37 o C trong 48 giờ trong tủ cấy. Sau 48 giờ, khuẩn lạc E. coli có màu tím ánh kim; khuẩn lạc nhóm Coliforms có màu tím đậm ( Figure 3 a). Thuốc thử Oxidase (Titan Biotech Ltd., Ấn Độ) cũng được sử dụng để đảm bảo tính chính xác trong việc định danh và đếm mật độ khuẩn lạc. Đối với Vibrio spp., dịch chiết (1 mL) được lọc qua màng lọc mixed cellulose ester (0,45 µm, Finetech Research and Innovation Corporation, Đài Loan). Sau đó màng lọc được gắp ra và trải lên đĩa thạch Thiosulfate Citrate Bile Salts Sucrose (TCBS, Oxoid Ltd., Anh Quốc). Đĩa thạch được ủ ấm ở 37 o C trong 24 giờ. Sau 24 giờ, khuẩn lạc Vibrio spp. có màu vàng xanh lục ( Figure 3 b).

Figure 3 . Các mầm bệnh đặc trưng được phát hiện: (a) khuẩn lạc Coliform trong môi trường Eosin Methylene Blue (EMB) và (b) khuẩn lạc Vibrio spp. trong môi trường Thiosulfate Citrate Bile Salts Sucrose (TCBS).

Tất cả các mẫu được lặp lại ba lần (n = 3) ở mỗi nồng độ pha loãng. Mật độ vi sinh dính bám trên mảnh nhựa được tính dựa trên giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (SD) của tổng số khuẩn lạc (CFU) trên 1 gam nhựa khô. Kỹ thuật đếm vi sinh vật được thực hiện theo hướng dẫn của TCVN 9716:2013 với giới hạn phát hiện từ 10 – 100 CFU/ mL.

Phương pháp phân tích mật độ mầm bệnh trong nước mặt được thực hiện tương tự như phân tích mật độ mầm bệnh trên bề mặt rác nhựa. Mật độ mầm bệnh được tính bằng tổng số CFU trong 1 mL nước mặt.

Phương pháp phân tích thành phần rác nhựa

Thành phần rác nhựa được xác định bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR) kết hợp với kỹ thuật Attenuated Total Reflectance (ATR) trên máy FTIR-ATR JASCO 6600, Nhật Bản. Mẫu nhựa được quét với tần suất 16 lần/giây dưới bức xạ hồng ngoại 500 – 4000 cm -1 , độ phân giải phổ 4 cm -1 . Quang phổ thu được so sánh với thư viện quang phổ KnowItAll ™ (Wiley Science Solutions) để xác định thành phần rác nhựa với độ trùng khớp > 60 %).

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Kết quả

Các mầm bệnh đặc trưng, bao gồm Coliforms Vibrio spp., dính bám trên các mẫu rác nhựa thu được từ môi trường nước mặt, cột nước (dưới mặt nước 5 m) và trầm tích ở Phú Mỹ và Bình Khánh đã được tìm thấy.

Mật độ Coliforms dính bám trên các mẫu rác nhựa

Figure 4 trình bày mật độ Coliforms dính bám trên các mẫu rác nhựa thu được từ nước mặt, cột nước và trầm tích ở Phú Mỹ và Bình Khánh. Mật độ Coliforms dính bám trên (i) rác nhựa nước mặt, (ii) rác nhựa cột nước, và (iii) rác nhựa trầm tích ở Phú Mỹ và Bình Khánh lần lượt là lần lượt là: (i) 9,7 ± 0,1 × 10 6 và 180 ± 10 × 10 6 , (ii) 3,1 ± 0,5 × 10 6 và 5,5 ± 1,2 × 10 6 , và 1,7 ± 0,3 × 10 6 và 5,7 ± 0,7 × 10 6 (CFU/g nhựa).

Figure 4 . Mật độ mầm bệnh Coliforms dính bám trên các mẫu rác nhựa thu được trong môi trường nước mặt, cột nước và trầm tích ở Phú Mỹ và Bình Khánh.

Mật độ Vibrio spp. dính bám trên các mẫu rác nhựa

Tương tự, Figure 5 trình bày mật độ Vibrio spp. dính bám trên các mẫu rác nhựa thu được từ nước mặt, cột nước và trầm tích ở Phú Mỹ và Bình Khánh. Mật độ Vibrio spp. dính bám trên (i) rác nhựa nước mặt, (ii) rác nhựa cột nước, và (iii) rác nhựa trầm tích ở Phú Mỹ và Bình Khánh lần lượt là lần lượt là: (i) 4,2 ± 0,1 × 10 4 và 13 ± 2 × 10 4 , (ii) 0 và 0,77 ± 0,04 × 10 4 và (iii) 2,0 ± 0,2 × 10 4 và 4,4 ± 0,0 × 10 4 (CFU/g nhựa).

Figure 5 . Mật độ mầm bệnh Vibrio spp. dính bám trên các mẫu rác nhựa thu được trong môi trường nước mặt, cột nước và trầm tích ở Phú Mỹ và Bình Khánh.

Mật độ mầm bệnh đặc trưng trong mẫu nước mặt

Mặc dù chỉ có Coliforms, và Vibrio được tìm thấy dính bám trên các mẫu rác nhựa, cả 3 loại mầm bệnh đặc trưng E.coli , Coliforms, và Vibrio spp. đều được tìm thấy trong các mẫu nước mặt ở cả 2 vị trí nghiên cứu Phú Mỹ và Bình Khánh. Table 1 trình bày mật độ E.coli , Coliforms, và Vibrio spp. trong mẫu nước mặt tại Phú Mỹ và Bình Khánh lần lượt là 790,0 ± 84,9 và 25 ± 7,1; 1750,0 ± 212,1 và 165,0 ± 21,2; và 15,5 ± 2,1 và 18,0 ± 3,1 CFU/mL.

Table 1 Mật độ mầm bệnh đặc trưng trong nước mặt ở Phú Mỹ và Bình Khánh

Kết quả phân tích thành phần và hàm lượng (% k.l.) nhựa trong các mẫu rác nhựa

Table 2 trình bày kết quả phân tích thành phần và hàm lượng (% k.l.) nhựa trong các mẫu rác nhựa được sử dụng để xác định mật độ mầm bệnh. Kết quả này cho thấy có 03 loại nhựa chiếm đa số là polypropylene (PP), polyethylene (PE), và polystyrene (PS). Cụ thể, trong mẫu rác nhựa nước mặt ở Phú Mỹ thì PP chiếm 94 % và PS chiếm 6 %, trong mẫu rác nhựa nước mặt ở Bình Khánh thì PP chiếm 81 % và PS chiếm 19 %. Đối với mẫu rác nhựa cột nước ở Phú Mỹ thì PP chiếm 65 % và PE chiếm 35 %, trong mẫu rác nhựa cột nước ở Bình Khánh thì PE chiếm 100 %. Tương tự, trong mẫu rác nhựa trầm tích ở Phú Mỹ thì PP chiếm 100 % và trong mẫu rác nhựa trầm tích ở Bình Khánh thì PP chiếm 43 % và PE chiếm 57 %.

Table 2 Thành phần và hàm lượng nhựa (% k.l.) trong các mẫu rác nhựa được sử dụng để xác định mật độ mầm bệnh

Đặc tính hóa-lý mẫu nước ở Phú Mỹ và Bình Khánh

Table 3 trình bày các đặc tính hóa-lý đặc trưng của các mẫu nước ở Phú Mỹ và Bình Khánh. Kết quả này cho thấy, các giá trị pH, nồng độ oxy hòa tan (D.O.), độ đục, độ dẫn và độ mặn của mẫu nước mặt tại Phú Mỹ lần lượt là 6,96 ± 0,08, 5,58 ± 0,04 mg/L, 43,93 ± 20,53 (FNU), 4881,91 ± 887,36 (µS/cm), và 2,39 ± 0,47 ‰. Các giá trị tương ứng này ở Bình Khánh lần lượt là 6,87 ± 0,46, 6,87 ± 0,46 mg/L, 98,36 ± 24,17 (FNU), 7995 ± 345 (µS/cm), và 4,05 ± 0,22 ‰.

Table 3 Đặc tính hóa lý của nước sông Sài Gòn (cầu Phú Mỹ) và hợp lưu sông Sài Gòn – Đồng Nai (phà Bình Khánh) tại thời điểm thu mẫu (2 và 3/04/2022).

Thảo luận

Các mầm bệnh Coliforms và Vibrio spp. dính bám trên các mảnh rác nhựa thu được từ nước mặt, cột nước và trầm tích đều được tìm thấy. Điều này chứng tỏ bề mặt rác nhựa là nơi sống và phát triển các mầm bệnh. Các mảnh nhựa do vậy có thể đóng vai trò là vật chất trung gian vận chuyển các mầm bệnh từ môi trường ngoài vào cơ thể các loài động vật thủy sinh thông qua chuỗi thức ăn. Meng và cộng sự cũng đã công bố rác thải nhựa là vật mang mầm bệnh tiềm ẩn trong môi trường nước 23 . Sự xuất hiện của Coliforms và Vibrio spp. dính bám trên bề mặt mảnh rác nhựa cũng đã được báo cáo. Coliforms đã được phát hiện trên 10/12 mẫu rác nhựa được thu thập từ vùng nước mặt tiếp giáp với cửa sông Besòs và sông Llobregat ở Barcelona, Tây Ban Nha 24 . Tương tự, Oberbeckman và cộng sự 25 báo cáo Vibrio spp. xuất hiện trên 27/65 mẫu được kiểm tra sự hình thành vi sinh vật trên PE và PS trong môi trường nước. Bên cạnh đó, mật độ thấp hơn của E.coli so với nhóm Coliforms và Vibrio spp. trong màng sinh học dính bám trên rác nhựa cũng được ghi nhận trong nghiên cứu ở khu vực ven biển bị ảnh hưởng bởi hoạt động của con người 24 .

Mật độ mầm bệnh trên bề mặt rác nhựa có sự thay đổi theo độ sâu (nước mặt, cột nước, và trầm tích) và vị trí lấy mẫu (Phú Mỹ và Bình Khánh). So sánh giữa nước mặt và cột nước (độ sâu 5 m), mật độ Coliforms giảm khoảng 68,0 – 96,9% ( Figure 4 ) và mật độ Vibrio spp. giảm khoảng 94,1 – 100% ( Figure 5 ). Nhìn chung, mật độ các mầm bệnh trong tầng nước mặt là cao nhất so với trong cột nước và trầm tích. Tầng nước mặt thông thường có nhiệt độ và oxy hòa tan cao hơn tầng giữa cột nước và tầng đáy nên các mầm bệnh trong nghiên cứu này (Coliform và Vibrio spp.) có thể sống và phát triển mạnh hơn so với các tầng còn lại. Kết quả này cho thấy mức độ ảnh hưởng (đến sức khỏe con người và hệ sinh thái) của màng vi sinh liên kết với rác nhựa trong nước mặt là cao hơn so với trong cột nước và trầm tích.

So sánh giữa hai vị trí thu mẫu, rác nhựa ở Bình Khánh có mật độ mầm bệnh cao hơn đáng kể so với mẫu thu từ Phú Mỹ. Ví dụ, mật độ Coliform trên mẫu nhựa nước mặt ở Bình Khánh cao hơn ở Phú Mỹ gần 19 lần và mật độ Vibrio spp. ở Bình Khánh cao hơn ở Phú Mỹ hơn 3 lần. Kết quả này có thể do chất lượng nước ở Bình Khánh phù hợp hơn cho sự phát triển vi sinh so với ở Phú Mỹ. Ví dụ như nồng độ ô-xy hòa tan ở Bình Khánh cao hơn ở Phú Mỹ, với 6,87 ± 0,46 so với 5,58 ± 0,04 mg/L, tương ứng. Độ đục ở Bình Khánh, là khu vực hợp lưu của hai sông Sài Gòn và Đồng Nai, cao hơn ở Phú Mỹ, là khu vực hạ lưu sông Sài Gòn, với giá trị 98,36 ± 24,17 so với 43,93 ± 20,53 tương ứng, có thể phản ánh nồng độ chất dinh dưỡng cho vi sinh cao hơn tương ứng. Và do vậy đây cũng có thể là nguyên nhân làm cho mật độ mầm bệnh ở Bình Khánh cao hơn ở Phú Mỹ. Hơn nữa, Nguyen và cộng sự đã đưa ra giả thiết là mật độ vi sinh vật trên bề mặt nhựa có mối quan hệ tuyến tính với nồng độ chất ô nhiễm (bao gồm chất hữu cơ cacbon) trong nước 17 . Điều này có thể dự đoán rằng chất lượng nước ở Bình Khánh có thể bị ô nhiễm hơn so với ở Phú Mỹ.

Kết quả phân tích thành phần và hàm lượng nhựa trong các mẫu rác nhựa ( Table 2 ) cho thấy 3 loại nhựa chính (PP, PE và PS) trong các môi trường nước và trầm tích ở hạ lưu sông Sài Gòn và Đồng Nai là phù hợp với công bố của một số nghiên cứu trước đây về các loại nhựa phổ biến trong các con sông ở Châu Á và Châu Âu 26 , 27 . Bề mặt của ba loại nhựa này cũng là giá thể cho các vi sinh, trong đó có Coliforms và Vibrio spp, bám dính và phát triển 28 .

KẾT LUẬN

Nghiên cứu này lần đầu trình bày phương pháp xác định một số mầm bệnh đặc trưng, bao gồm Coliforms và Vibrio spp., dính bám trên các mẫu rác nhựa và khả năng tồn tại các mầm bệnh này trên các mẫu rác nhựa trong các tầng nước mặt, cột nước và trầm tích ở khu vực hạ lưu sông Sài Gòn – Đồng Nai. Mật độ vi sinh dính bám lên rác nhựa trong nước mặt cao hơn mật độ vi sinh dính bám lên rác nhựa trong cột nước và trầm tích cho thấy rác nhựa trong tầng nước mặt có thể ô nhiễm hơn (về chỉ tiêu mầm bệnh) so với rác nhựa trong cột nước và trầm tích. Mặt khác, mật độ vi sinh trong rác nhựa ở Bình Khánh cao hơn so với ở Phú Mỹ cho thấy vùng hợp lưu của sông Sài Gòn - Đồng Nai (Bình Khánh) chịu nhiều áp lực ô nhiễm hơn so với vùng hạ lưu sông Sài Gòn (Phú Mỹ). Dựa trên kết quả ban đầu trong nghiên cứu này, các nghiên cứu sau có thể phát triển và hoàn thiện thêm phương pháp để xác định chính xác hơn chủng loại và số lượng mầm bệnh dính bám lên các mảnh rác nhựa trong môi trường nước và trầm tích. Hơn nữa, để đánh giá toàn diện hơn hiện trạng ô nhiễm mầm bệnh trên rác nhựa trong thủy quyển ở khu vực hạ lưu sông Sài Gòn – Đồng Nai, số lượng mẫu, vị trí lấy mẫu và tần suất lấy mẫu cũng cần được tăng lên đáng kể trong các nghiên cứu tiếp theo.

LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu được tài trợ bởi Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh (ĐHQG-HCM) trong khuôn khổ nhiệm vụ thường xuyên theo chức năng mã số TX2023-24-01.

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

PP: Polypropylene

PE: Polyethylene

PS: Polystyrene

PBS: Phosphate Buffered Saline

EMB: Eosin Methylene Blue

TCBS: Thiosulfate Citrate Bile Salts Sucrose

FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy): Phân tích quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier

XUNG ĐỘT LỢI ÍCH

Không có xung đột lợi ích trong công bố bài báo “Nghiên cứu mầm bệnh đặc trưng dính bám lên rác nhựa ở hạ lưu sông Sài Gòn và Đồng Nai: Một số kết quả ban đầu”.

ĐÓNG GÓP CỦA TÁC GIẢ

Các tác giả đều có những đóng góp quan trọng trong nghiên cứu: xây dựng nội dung nghiên cứu Trịnh Bảo Sơn; lấy mẫu và thực hiện thí nghiệm: Phạm Anh Đức, Đào Thị Phương Trinh, Nguyễn Viết Hoàng Anh, Hà Nguyễn Khánh Bằng, Trịnh Bảo Sơn và Trần Thị Thu Hương; viết bản thảo: Đào Thị Phương Trinh và Trịnh Bảo Sơn; hiệu chỉnh bản thảo: Trần Minh Lộc, Nguyễn Thị Hiện, và Trịnh Bảo Sơn.

References

  1. Rodrigues JP, Duarte AC, Santos-Echeandía J, Rocha-Santos T. Significance of interactions between microplastics and POPs in the marine environment: A critical overview. TrAC - Trends Anal Chem. 2019;111:252-60. . ;:. Google Scholar
  2. Bowley J, Baker-Austin C, Porter A, Hartnell R, Lewis C. Oceanic Hitchhikers - Assessing Pathogen Risks from Marine Microplastic. Trends Microbiol. 2021;29(2):107-16. . ;:. Google Scholar
  3. McCormick A, Hoellein TJ, Mason SA, Schluep J, Kelly JJ. Microplastic is an Abundant and Distinct Microbial Habitat in an Urban River. Environ Sci Technol. 2014;48(20):11863-71. . ;:. Google Scholar
  4. Vayghan AH, Rasta M, Zakeri M, Kelly FJ. Spatial distribution of microplastics pollution in sediments and surface waters of the Aras River and reservoir: An international river in Northwestern Iran. Sci Total Environ. 2022;843:156894. . ;:. Google Scholar
  5. Eubeler JP, Zok S, Bernhard M, Knepper TP. Environmental biodegradation of synthetic polymers I. Test methodologies and procedures. TrAC - Trends Anal Chem. 2009;28(9):1057-72. . ;:. Google Scholar
  6. Zettler ER, Mincer TJ, Amaral-Zettler LA. Life in the "Plastisphere": Microbial Communities on Plastic Marine Debris. Environ Sci Technol. 2013;47(13):7137-46. . ;:. Google Scholar
  7. Stabnikova O, Stabnikov V, Marinin A, Klavins M, Klavins L, Vaseashta A. Microbial Life on the Surface of Microplastics in Natural Waters. Appl Sci [Internet]. 2021; 11(24). . ;:. Google Scholar
  8. Lamb JB, Willis BL, Fiorenza EA, Couch CS, Howard R, Rader DN, True JD, Kelly LA, Ahmad A, Jompa J, Harvell CD. Plastic waste associated with disease on coral reefs. Science. 2018;359(6374):460-2. . ;:. Google Scholar
  9. Lahens L, Strady E, Kieu-Le T-C, Dris R, Boukerma K, Rinnert E, Gasperi J, Tassin B. Macroplastic and microplastic contamination assessment of a tropical river (Saigon River, Vietnam) transversed by a developing megacity. Environ Pollut. 2018;236:661-71. . ;:. Google Scholar
  10. Khandeparker L, Anil AC, Naik SD, Gaonkar CC. Daily variations in pathogenic bacterial populations in a monsoon influenced tropical environment. Mar Pollut Bull. 2015;96(1):337-43. . ;:. Google Scholar
  11. Martin NH, Trmčić A, Hsieh T-H, Boor KJ, Wiedmann MJFim. The evolving role of coliforms as indicators of unhygienic processing conditions in dairy foods. Front Microbiol. 2016;7:1549. . ;:. Google Scholar
  12. Robinson RK. Encyclopedia of food microbiology: Academic press; 2014. . ;:. Google Scholar
  13. Jayarao BM, Wang L. A Study on the Prevalence of Gram-Negative Bacteria in Bulk Tank Milk1. J Dairy Sci. 1999;82(12):2620-4. . ;:. PubMed Google Scholar
  14. Osunla CA, Okoh AI. Vibrio Pathogens: A Public Health Concern in Rural Water Resources in Sub-Saharan Africa. Int J Environ Res Public Health [Internet]. 2017; 14(10). . ;:. PubMed Google Scholar
  15. Hong To TT, Yanagawa H, Khanh Thuan N, Hiep DM, Cuong DV, Khai LT, Taniguchi T, Kubo R, Hayashidani H. Prevalence of Vibrio parahaemolyticus Causing Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease of Shrimp in Shrimp, Molluscan Shellfish and Water Samples in the Mekong Delta, Vietnam. Biol [Internet]. 2020; 9(10). . ;:. Google Scholar
  16. Asséré A, Oulahal N, Carpentier B. Comparative evaluation of methods for counting surviving biofilm cells adhering to a polyvinyl chloride surface exposed to chlorine or drying. Journal of Applied Microbiology. 2008;104(6):1692-702. . ;:. PubMed Google Scholar
  17. Nguyen HT, Choi W, Kim E-J, Cho K. Microbial community niches on microplastics and prioritized environmental factors under various urban riverine conditions. Sci Total Environ. 2022;849:157781. . ;:. PubMed Google Scholar
  18. Wu X, Pan J, Li M, Li Y, Bartlam M, Wang Y. Selective enrichment of bacterial pathogens by microplastic biofilm. Water Research. 2019;165:114979. . ;:. Google Scholar
  19. Zips A, Schaule G, Flemming HC. Ultrasound as a means of detaching biofilms. Biofouling. 1990;2(4):323-33. . ;:. Google Scholar
  20. Alonso JL, Amoros I, Chong S, Garelick H. Quantitative determination of Escherichia coli in water using CHROMagar® E. coli. Journal of Microbiological Methods. 1996;25(3):309-15. . ;:. Google Scholar
  21. Byamukama D, Kansiime F, Mach Robert L, Farnleitner Andreas H. Determination of Escherichia coli Contamination with Chromocult Coliform Agar Showed a High Level of Discrimination Efficiency for Differing Fecal Pollution Levels in Tropical Waters of Kampala, Uganda. Applied and Environmental Microbiology. 2000;66(2):864-8. . ;:. Google Scholar
  22. Watkins WD, Cabelli VJ. Effect of fecal pollution on Vibrio parahaemolyticus densities in an estuarine environment. Applied and Environmental Microbiology. 1985;49(5):1307-13. . ;:. Google Scholar
  23. Meng J, Zhang Q, Zheng Y, He G, Shi H. Plastic waste as the potential carriers of pathogens. Curr Opin Food Sci. 2021;41:224-30. . ;:. Google Scholar
  24. Liang H, de Haan WP, Cerdà-Domènech M, Méndez J, Lucena F, García-Aljaro C, Sanchez-Vidal A, Ballesté E. Detection of faecal bacteria and antibiotic resistance genes in biofilms attached to plastics from human-impacted coastal areas. Environ Pollut. 2023;319:120983. . ;:. Google Scholar
  25. Oberbeckmann S, Kreikemeyer B, Labrenz M. Environmental Factors Support the Formation of Specific Bacterial Assemblages on Microplastics. Front Microbiol. 2018;8. . ;:. Google Scholar
  26. Frère L, Maignien L, Chalopin M, Huvet A, Rinnert E, Morrison H, Kerninon S, Cassone A-L, Lambert C, Reveillaud JJEp. Microplastic bacterial communities in the Bay of Brest: Influence of polymer type and size. 2018;242:614-25. . ;:. Google Scholar
  27. Vaksmaa A, Knittel K, Abdala Asbun A, Goudriaan M, Ellrott A, Witte HJ, Vollmer I, Meirer F, Lott C, Weber M, Engelmann JC, Niemann H. Microbial Communities on Plastic Polymers in the Mediterranean Sea. 2021;12. . ;:. Google Scholar
  28. Cholewińska P, Moniuszko H, Wojnarowski K, Pokorny P, Szeligowska N, Dobicki W, Polechoński R, Górniak W. The Occurrence of Microplastics and the Formation of Biofilms by Pathogenic and Opportunistic Bacteria as Threats in Aquaculture. Int J Environ Res Public Health. 2022; 19(13). . ;:. Google Scholar


Author's Affiliation
Article Details

Issue: Vol 7 No 1 (2023)
Page No.: 659-668
Published: Jun 30, 2023
Section: Original Research
DOI: https://doi.org/10.32508/stdjsee.v7i1.729

 Copyright Info

Creative Commons License

Copyright: The Authors. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License CC-BY 4.0., which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

Funding data


 How to Cite
Pham, D., Dao, T., Nguyen, A., Tran, L., Ha, B., Nguyen, H., Tran, H., & Trinh, B.-S. (2023). Typical pathogens on plastic debris in downstream of Sai Gon and Dong Nai rivers: an initial observation. Science & Technology Development Journal: Science of the Earth & Environment, 7(1), 659-668. https://doi.org/https://doi.org/10.32508/stdjsee.v7i1.729

 Cited by



Article level Metrics by Paperbuzz/Impactstory
Article level Metrics by Altmetrics

 Article Statistics
HTML = 1345 times
PDF   = 316 times
XML   = 0 times
Total   = 316 times