Tiến sĩ Trần Văn Sơn cho biết, lần đầu được tiếp cận với cụm từ 'vật liệu chitosan' vào năm 2015 khi đang tìm hướng nghiên cứu cho đề tài tiến sũ tại Đại học Công nghệ Sydney, Australia. Sau khi tiến hành tìm hiểu sâu hơn, và nhìn thấy tác dụng và khả năng ứng dụng rộng rãi của loại vật liệu này trong xử lý chất ô nhiễm, anh Sơn đã xác định đây sẽ không chỉ là hướng nghiên cứu tiến sĩ mà còn là cái đích lâu dài để theo đuổi trong tương lai.

Năm 2018, sau khi trở về nghiên cứu và giảng dạy tại Khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, TS Trần Văn Sơn đã tiếp tục tạo ra các sản phẩm vật liệu chitosan biến tính, có khả năng loại bỏ tồn dư kháng sinh trong nguồn nước.

Để tạo ra chitosan có độ tinh khiết cao, nhóm nghiên cứu của TS Sơn đã sử dụng vỏ tôm, cua, thu gom tại chợ, cửa hàng hải sản, nhóm nghiên cứu đã làm sạch, khử khoáng, khử protein và khử acetyl.

Trong vỏ cua, tôm giàu chitin, (khoảng 27, 2- 30%), trong đó nhóm chức amino và hydroxyl có khả năng hấp thụ tốt, nên chitosan trở nên trung hòa về điện và dễ biến đổi hóa học. Nhờ đó, vật liệu này dễ dàng hấp phụ nhiều chất ô nhiễm khác nhau như thuốc nhuộm, chất ô nhiễm hữu cơ.

Vật liệu này sau đó được tạo hình ở nhiều dạng khác nhau bao gồm dạng hạt, viên, hoặc lớp màng để phủ lên các vật liệu khác.

Để vật liệu chitosan có thể biến tính đúng cách, nâng cao khả năng xử lý kháng sinh phù hợp với điều kiện hệ thống lọc hấp phụ thực tế là yếu tố quan trọng nhất. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã kết hợp với một số vật liệu khác như than sinh học, bổ sung thêm chất liên kết ngang, để tăng độ bền và khả năng xử lý. 

Khi thử nghiệm, các mẫu nước thải được pha nhân tạo theo điều kiện phòng thí nghiệm, đáp ứng yêu cầu xả thải ra ngoài môi trường đạt tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành của Việt Nam. Kết quả, sau khi dùng vật liệu này đã xử lý 95% kháng sinh Sulfamethoxazole (tác dụng kiềm khuẩn) tồn dư, định lượng 0,1 mg/ml. Đặc biệt, loại bỏ 100% kim loại nặng. Sử dụng 3-5 lần, vật liệu chitosan vẫn hoạt động tốt và hiệu quả như nhau.

Anh cho biết, chất kháng sinh sau thời gian tồn tại trong cơ thể, được bài tiết ra ngoài, dễ dàng tồn tại trong nước thải của bệnh viện, nhà máy sản xuất dược phẩm, nước thải chăn nuôi. Lượng chất kháng sinh này khi được tồn dư trong nước sẽ gây ra nhiều tác hại, đặc biệt, tạo ra các gene kháng kháng sinh trong hệ vi sinh vật, từ đó gây ra nguy cơ lớn đối với sức khỏe của con người và môi trường sống xung quanh.

Do đó, nghiên cứu này không những giúp xử lý chất thải từ hoạt động chế biến tôm cua, mà còn giúp cải thiện chất lượng nguồn nước thải nông nghiệp và công nghiệp. 

TS Trần Văn Sơn cho biết, nhóm nghiên cứu sẽ tiến hành thử nghiệm vật liệu trong nước thải của bệnh viện địa phương, cơ sở dược phẩm hoặc nuôi trồng thủy sản, đồng thời nghiên cứu khả năng tái chế của chitosan.

Bình An