Chromatography

Chromatography (sắc ký) là một kỹ thuật dùng để tách, nhận biết và định lượng các chất trong một hỗn hợp. Phương pháp này do nhà thực vật học người Nga Mikhail Tsvet phát minh đầu thế kỷ 20, khi ông tách các sắc tố trong lá cây thành những dải màu riêng biệt. Đó cũng là nguồn gốc của tên gọi: tiếng Hy Lạp chroma nghĩa là màu sắc, graphein nghĩa là ghi chép.

(Nguồn: https://www.shalom-education.com/courses/gcsechemistry/lessons/chemical-analysis/topic/chromatography/)

Nguyên lý cơ bản

Mọi phương pháp sắc ký đều có hai thành phần:

• Pha tĩnh (stationary phase): chất đứng yên, ví dụ giấy, lớp silica gel, hoặc chất nhồi trong cột.
• Pha động (mobile phase): chất lỏng hoặc khí di chuyển qua pha tĩnh, mang theo hỗn hợp cần tách.

Mỗi chất trong hỗn hợp có ái lực khác nhau với hai pha. Chất nào “bám” pha tĩnh mạnh sẽ di chuyển chậm, chất nào “theo” pha động nhiều sẽ di chuyển nhanh. Nhờ tốc độ khác nhau, các chất dần tách ra khỏi nhau.

Ví dụ:

• chấm một vết mực bút lông đen lên tờ giấy lọc, nhúng mép giấy vào nước. Khi nước thấm lên, vết mực tách thành nhiều vệt màu khác nhau: xanh, tím, vàng... Điều đó cho thấy mực đen thực ra là hỗn hợp nhiều sắc tố.

Các loại sắc ký phổ biến

(Nguồn: https://www3.tuhh.de/kniffelix/en/iii-types-of-chromatography/)

• Sắc ký giấy: đơn giản, thường dùng trong giảng dạy.
• Sắc ký lớp mỏng (TLC): pha tĩnh là lớp silica phủ trên tấm kính hoặc nhôm. Nhanh, rẻ, hay dùng để kiểm tra sơ bộ.
• Sắc ký cột: hỗn hợp chảy qua cột nhồi chất hấp phụ. Dùng để tinh chế lượng chất tương đối lớn.
• Sắc ký khí (GC): pha động là khí trơ, dùng cho các chất dễ bay hơi.
• Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC): pha động lỏng được đẩy qua cột dưới áp suất cao. Chính xác, phổ biến trong dược phẩm và thực phẩm.
• Sắc ký trao đổi ion, sắc ký rây phân tử, sắc ký ái lực: tách theo điện tích, kích thước phân tử hoặc liên kết đặc hiệu. Hay dùng trong sinh học để tinh sạch protein.

Ứng dụng

• Trong môi trường, sắc ký giúp phát hiện dư lượng thuốc trừ sâu, kim loại nặng (qua dạng hợp chất), PAH, vi nhựa phân hủy trong nước, đất, không khí.
• Trong an toàn thực phẩm, sắc ký giúp kiểm tra chất bảo quản, phẩm màu, chất cấm như melamine.
• Trong dược phẩm, sắc ký giúp kiểm tra độ tinh khiết và hàm lượng hoạt chất trong thuốc.
• Trong y học và pháp y, sắc ký giúp xét nghiệm chất kích thích trong máu, nước tiểu, phân tích chất độc.
• Trong thể thao, sắc ký giúp kiểm tra doping.
• Trong công nghiệp hóa dầu, sắc ký giúp phân tích thành phần xăng dầu.
• 
  

Tài liệu tham khảo và đọc thêm

• https://www.britannica.com/science/chromatography
• https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5206469/
• https://www.thermofisher.com/blog/ask-a-scientist/what-is-chromatography/
• https://www3.tuhh.de/kniffelix/en/iii-types-of-chromatography/

Vibecession

Vibecession là từ ghép giữa vibe (cảm nhận, tâm trạng) và recession (suy thoái). Nó chỉ tình trạng các số liệu kinh tế vẫn khá tốt, nhưng người dân lại cảm thấy như đang sống trong suy thoái. Nói cách khác, có một khoảng cách lớn giữa “kinh tế trên giấy” và “kinh tế trong cảm nhận”.

(Nguồn: https://kyla.substack.com/p/the-vibecession-the-self-fulfilling )

Thuật ngữ do nhà bình luận kinh tế Kyla Scanlon đặt ra năm 2022, khi kinh tế Mỹ hậu COVID có tỷ lệ thất nghiệp rất thấp và GDP vẫn tăng, nhưng chỉ số niềm tin người tiêu dùng lại xuống mức thấp kỷ lục.

(Nguồn: https://experiencelife.lifetime.life/article/3-strategies-to-ease-financial-stress/ )

Tài liệu đọc thêm và tham khảo

• https://kyla.substack.com/p/the-vibecession-the-self-fulfilling
• https://experiencelife.lifetime.life/article/3-strategies-to-ease-financial-stress/

Edge effect

Edge effect (hiệu ứng rìa, hay hiệu ứng biên) là những thay đổi về điều kiện môi trường và quần xã sinh vật xảy ra ở vùng ranh giới giữa hai sinh cảnh khác nhau. Ví dụ là chỗ rừng giáp với đồng cỏ, ruộng hay đường sá. Vùng rìa thường có đặc điểm khác hẳn cả phần lõi bên trong lẫn vùng bên ngoài.

(Nguồn: https://space.fmi.fi/2023/12/14/forest-fragmentation-is-changing-the-shape-of-tropical-trees-why-does-this-matter-for-climate-change/)

Các thay đổi ở vùng rìa

Về điều kiện vật lý:

• Nhiều ánh sáng hơn do không còn tán cây che phủ
• Nhiệt độ cao hơn, độ ẩm thấp hơn, đất khô hơn
• Gió mạnh hơn, khiến cây dễ đổ gãy
• Dễ cháy hơn do thảm thực vật khô

Về sinh vật:

• Thành phần loài thay đổi: các loài ưa sáng, chịu khô hạn phát triển, còn các loài sống trong bóng râm, ẩm ướt suy giảm.
• Loài xâm lấn và cỏ dại dễ thâm nhập từ bên ngoài.
• Thú săn mồi và loài ký sinh hoạt động mạnh hơn. Ví dụ, chim làm tổ gần rìa rừng bị cướp tổ nhiều hơn.
• Con người dễ tiếp cận hơn để săn bắt, khai thác gỗ.

(Nguồn: https://www.wildlifedepartment.com/outdoorok/ooj/what-exactly-edge-habitat-and-why-it-important)

Tuy nhiên, không phải lúc nào các thay đổi ở vùng rìa cũng tiêu cực: vùng chuyển tiếp giữa hai sinh cảnh, gọi là ecotone (vùng sinh thái chuyển tiếp), có thể có độ đa dạng loài cao vì hội tụ cả loài của hai bên lẫn những loài đặc trưng của vùng rìa. Một số loài như hươu nai và nhiều loài chim ưa sống ở rìa rừng.

Tài liệu tham khảo và đọc thêm:

• https://www.britannica.com/science/edge-effect
• https://www.linkedin.com/pulse/edge-effect-aaron-zimola
• https://www.antmurphy.me/newsletter/the-edge-effect-lessons-on-innovation-from-nature

Habitat fragmentation (phân mảnh sinh cảnh) là quá trình một vùng sinh cảnh tự nhiên rộng lớn, liền mạch bị chia cắt thành nhiều mảnh nhỏ, tách biệt nhau. Các mảnh này bị bao quanh bởi những vùng đã bị con người biến đổi như đồng ruộng, đường sá, khu dân cư.

(Nguồn: https://www.jouav.com/blog/habitat-fragmentation.html)

Phân mảnh sinh cảnh khác với mất sinh cảnh (habitat loss). Mất sinh cảnh là diện tích tự nhiên bị thu hẹp. Phân mảnh là phần còn lại bị chia cắt. Hai quá trình thường xảy ra cùng lúc.

(Nguồn: https://planetaresiliente.com/how-habitat-fragmentation-accelerates-warming-through-feedback-loops/)

Nguyên nhân chính

• Phá rừng để làm nông nghiệp, trồng cây công nghiệp

• Xây dựng đường giao thông, đường sắt, đường dây điện

• Đô thị hóa và mở rộng khu dân cư

• Thủy điện, đập ngăn sông, vốn chia cắt hệ sinh thái dưới nước

• Khai thác khoáng sản

Tài liệu tham khảo và đọc thêm

• https://www.jouav.com/blog/habitat-fragmentation.html
• https://www.ifaw.org/international/journal/habitat-fragmentation-affects-animals
• https://www.woodlandtrust.org.uk/blog/what-is-habitat-fragmentation-and-what-does-it-mean-for-our-wildlife/

 

Water footprint

Water footprint (dấu chân nước) là tổng lượng nước ngọt được sử dụng, trực tiếp và gián tiếp, để sản xuất hàng hóa và dịch vụ mà một cá nhân, doanh nghiệp, sản phẩm hay quốc gia tiêu thụ. Khái niệm này do Arjen Hoekstra đề xuất năm 2002 và được phát triển bởi tổ chức Water Footprint Network.

(nguồn: https://www.grida.no/resources/8312)

Water footprint  và Virtual water là hai khái niệm gần nhau nhưng góc nhìn khác nhau:

• Virtual water nhìn từ phía sản phẩm: một món hàng “chứa” bao nhiêu nước.

• Water footprint nhìn từ phía người tiêu dùng hoặc nhà sản xuất: ai dùng bao nhiêu nước, lấy từ đâu, vào thời điểm nào, gây ô nhiễm ra sao. Nó chi tiết hơn vì gắn với địa điểm và thời gian cụ thể.

Water footprint có ba thành phần

• Xanh lục (green): nước mưa trữ trong đất, được cây trồng hấp thụ và bốc hơi. Đây thường là phần lớn nhất trong nông nghiệp.

• Xanh lam (blue): nước mặt và nước ngầm bị lấy đi mà không trả lại cùng lưu vực, ví dụ nước tưới bốc hơi hoặc nước đóng vào sản phẩm. Phần này cạnh tranh trực tiếp với nhu cầu sinh hoạt và hệ sinh thái.

• Xám (grey): lượng nước cần để pha loãng chất ô nhiễm (phân bón, thuốc trừ sâu, nước thải) về mức đạt tiêu chuẩn chất lượng. Đây là thước đo mức độ ô nhiễm quy đổi ra nước.

(Nguồn: https://reelchefscatering.com/the-water-footprint/)

Tài liệu đọc thêm và tham khảo

• https://www.waterfootprint.org/water-footprint-2/what-is-a-water-footprint/
• https://www.greenmeconsulting.com/en/post/what-is-the-water-footprint-and-how-does-it-affect-sustainable-consumption

Virtual water

Virtual water (nước ảo) là lượng nước được sử dụng để sản xuất ra một sản phẩm hoặc dịch vụ. Lượng nước này không nằm trong sản phẩm cuối cùng mà đã được “tiêu tốn” trong quá trình trồng trọt, chăn nuôi hay chế biến. Khái niệm này do giáo sư Tony Allan (Anh) đưa ra vào đầu thập niên 1990.

(Nguồn: https://www.waterconservation.gov.hk/en/why-save-water/virtual-water/index.html)

Ví dụ minh họa (số liệu ước tính trung bình toàn cầu):

• 1 kg thịt bò: khoảng 15.000 lít nước

• 1 kg gạo: khoảng 2.500 lít

• 1 chiếc áo thun cotton: khoảng 2.700 lít

• 1 tách cà phê: khoảng 130 lít

(Nguồn: https://www.earthmagazine.org/article/virtual-water-tracking-unseen-water-goods-and-resources/)

Con số thực tế thay đổi nhiều tùy khí hậu, phương thức canh tác và cách tính.

Thương mại nước ảo

Khi một quốc gia xuất khẩu nông sản, họ thực chất đang “xuất khẩu” lượng nước đã dùng để sản xuất ra nó. Ngược lại, các nước khan hiếm nước  có thể nhập khẩu lương thực thay vì tự trồng, coi như nhập khẩu nước ảo để tiết kiệm nguồn nước trong nước.

Tài liệu tham khảo và đọc thêm

•  https://watercalculator.org/footprint/what-is-virtual-water/
• https://tools.waterfootprint.org/virtual-water/#/
• https://waterknowledgehub.org/learn/iwrm-tools/virtual-water

Blue carbon

Blue carbon (carbon xanh lam) là lượng carbon được hấp thụ và lưu trữ bởi các hệ sinh thái biển và ven biển. Ba hệ sinh thái chính là:

• Rừng ngập mặn

• Thảm cỏ biển

• Đầm lầy nước mặn (salt marsh)

Tên gọi “blue” để phân biệt với green carbon, tức carbon lưu trữ trong rừng và thực vật trên cạn.

(Nguồn: https://sustainabletravel.org/what-is-blue-carbon/)

Vì sao blue carbon quan trọng?

• Hệ sinh thái này hấp thụ carbon rất hiệu quả, tính trên mỗi hecta, các hệ sinh thái này có thể lưu trữ carbon nhiều gấp vài lần rừng nhiệt đới trên cạn.

• Phần lớn carbon nằm trong lớp trầm tích ngập nước, nơi thiếu oxy nên chất hữu cơ phân hủy rất chậm. Carbon có thể được giữ hàng trăm đến hàng nghìn năm.

• Hệ sinh thái blue carbon giúp chắn sóng, chống xói lở bờ biển, giảm tác động bão, là nơi sinh sản của tôm cá và nguồn sinh kế cho cộng đồng ven biển.

(Nguồn: https://farallones.noaa.gov/education/resources.html)

Tuy nhiên, nếu các hệ sinh thái này bị phá hủy, ví dụ chặt rừng ngập mặn để nuôi tôm hay lấn biển, lượng carbon tích tụ lâu năm sẽ bị giải phóng trở lại khí quyển. Khi đó chúng chuyển từ nơi hấp thụ thành nguồn phát thải.

Tài liệu tham khảo và đọc thêm

• https://oceanservice.noaa.gov/facts/bluecarbon.html
• https://vtv.vn/kho-bau-dai-duong-blue-carbon-giup-giam-phat-thai-phuc-hoi-he-sinh-thai-100250725143125596.htm
• https://blog.wcs.org/photo/2021/12/02/what-is-blue-carbon-and-why-is-it-important/