‘Hóa chất vĩnh cữu’ tồn tại vĩnh cữu trong không khí và nước. Nhưng việc tiêu hủy nó vẫn còn gặp nhiều khó khăn.

Hóa chất PFAS có liên quan đến tình trạng trẻ sơ sinh nhẹ cân, bệnh tuyến giáp và tăng nguy cơ mắc một số bệnh ung thư.

“Hóa chất vĩnh cửu” là các hợp chất per- và polyfluoroalkyl (PFAS), có tác dụng chống nước, chống dính, chống dầu mỡ và chống bám bẩn. Chúng xuất hiện trong vô số sản phẩm thường dùng từ nồi chảo, thiết bị y tế, mỹ phẩm cho đến hộp bánh pizza và có thể tồn tại vĩnh viễn trong không khí, nước và đất. Chính phủ các nước đang đối mặt áp lực ngày càng tăng trong việc hạn chế PFAS do ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy mối liên hệ giữa PFAS và bệnh ung thư, dị tật bẩm sinh cũng như các tác động tiêu cực đến hệ thống miễn dịch của con người và động vật.

Tuy nhiên, ngay cả khi PFAS bị cấm hoàn toàn, việc loại bỏ dấu vết còn sót lại của chúng trong nguồn nước và cả trong máu của con người vẫn là thách thức to lớn do khác biệt giữa các quốc gia, theo báo The Guardian. Chẳng hạn, Anh đặt ra giới hạn 100 nanogram/lít đối với mỗi một loại PFAS trong nước uống, trong khi ở các nước thuộc Liên minh Châu Âu (EU) như Hà Lan, cơ quan y tế công cộng khuyến nghị mức tối đa là 4,4 nanogram/lít. Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ cũng đã đề xuất các giới hạn tương tự đối với 6 loại PFAS trong năm qua.

TS David Megson, giảng viên cao cấp về hóa học tại Đại học Manchester Metropolitan (Anh), cho rằng “không có sự nhất quán về cách tiếp cận, đặc biệt là ở cấp độ toàn cầu” trong việc xử lý ô nhiễm PFAS, theo The Guardian. Vị chuyên gia cho biết số loại PFAS đáng lo ngại đã “tăng từ 2, lên 17, lên 47 và bây giờ chúng ta có thể có tới 14.000 hợp chất”, khiến các nỗ lực giám sát hiện nay nhanh chóng trở nên lỗi thời.

Các hóa chất này có liên quan đến tình trạng trẻ sơ sinh nhẹ cân, cholesterol cao, bệnh tuyến giáp và tăng nguy cơ mắc một số bệnh ung thư. Một nghiên cứu được công bố đầu tháng này cho thấy việc tiếp xúc với hàm lượng PFOS cao – một loại PFAS từng được sử dụng để sản xuất các mặt hàng như quần áo và bao bì thực phẩm có khả năng chống vết bẩn, dầu mỡ và nước – có liên quan đến việc tăng nguy cơ ung thư gan. Hóa chất chị em của nó, PFOA, có liên quan đến việc tăng nguy cơ ung thư thận .

Vì vậy, các nhà khoa học đã cố gắng trong nhiều năm để tìm cách phá vỡ PFAS, từ viết tắt của các chất per- và polyfluoroalkyl. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Northwestern đã công bố một nghiên cứu cho thấy PFAS có thể bị phá hủy bằng cách sử dụng hai hóa chất tương đối vô hại: natri hydroxit hoặc dung dịch kiềm, một hóa chất dùng để sản xuất xà phòng và dimethyl sulfoxide, một hóa chất được phê duyệt làm thuốc điều trị hội chứng đau bàng quang.

Trước đây, cách vận hành duy nhất để phá vỡ PFAS là cho các hạt tiếp xúc với nhiệt độ cực cao – đôi khi trên 82 độ C – trong lò đốt. Nhưng quá trình tiêu tốn nhiều năng lượng đó vẫn có thể thải ra các hóa chất độc hại ra môi trường.

Phương pháp mới có vẻ an toàn hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Các nhà khoa học Tây Bắc đã thêm các phân tử PFAS vào dung dịch kiềm và dimethyl sulfoxide và cho chúng tiếp xúc với nhiệt độ lên tới 120 độ F. Các hóa chất bị phân hủy thành ion florua và các sản phẩm phụ vô hại khác.

William Dichtel, giáo sư hóa học tại Đại học Northwestern, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: “Một phần cụ thể của các phân tử này rơi ra và tạo ra một loạt phản ứng cuối cùng phá vỡ các hợp chất PFAS này thành các sản phẩm tương đối lành tính”. với các phóng viên.

PFAS gần như không thể bị phá hủy do liên kết carbon-flo mạnh của chúng. Brittany Trang, một đồng tác giả khác, đã so sánh quá trình phá vỡ các phân tử giống như việc đập một khối Lego thành từng mảnh.

Hiện tại, PFAS có thể được lọc ra khỏi nước nhưng sau đó cần phải bị tiêu hủy bằng cách nào đó. Nếu hóa chất được đổ vào bãi chôn lấp hoặc ném vào lò đốt, chúng vẫn có thể gây ô nhiễm môi trường.

Trang nói: “Cách hiện tại mà mọi người cố gắng xử lý bọt chữa cháy có chứa PFAS là đốt chúng, nhưng đã có bằng chứng cho thấy những lò đốt này thực chất chỉ thổi PFAS ra xung quanh cộng đồng nơi đặt lò đốt”. Vì vậy cần có một phương pháp loại bỏ PFAS theo cách không tiếp tục gây ô nhiễm.”

Những thách thức trong việc xử lý nước uống

PFAS được phát minh vào những năm 1930 và được sử dụng trong lớp phủ chống dính và chống thấm cho hàng tiêu dùng bắt đầu từ những năm 1940 và 50. Kể từ đó, các hóa chất này đã được tìm thấy trong tất cả các loại đồ gia dụng, bao gồm thảm, dụng cụ nấu nướng và các sản phẩm chăm sóc cá nhân.

PFOA và PFOS phần lớn đã bị loại bỏ khỏi hoạt động sản xuất hóa chất và sản phẩm của Hoa Kỳ vào giữa những năm 2000, nhưng kể từ đó đã được thay thế bằng một nhóm hóa chất PFAS mới có tên là GenX. Nhưng các hóa chất cũ vẫn tồn tại trong môi trường, kể cả trong nước uống.

Cơ quan Bảo vệ Môi trường đã ban hành các giới hạn mới về mức độ an toàn của PFAS trong nước uống vào tháng 6. Theo cơ quan này, mức PFOA có thể có hại trên 0,004 phần nghìn tỷ, trong khi mức PFOS có thể có hại trên 0,02 phần nghìn tỷ. Cơ quan này cũng đặt ra giới hạn 10 phần nghìn tỷ cho GenX.

EPA thừa nhận trong một thông cáo báo chí vào thời điểm đó rằng “một số ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe có thể xảy ra với nồng độ PFOA hoặc PFOS trong nước gần bằng 0 và dưới mức khả năng phát hiện của EPA”.

Các nhà nghiên cứu ở Northwestern đã phá vỡ các phân tử PFAS ở nồng độ cao hơn mức EPA cảnh báo, mặc dù họ cho rằng quá trình này cũng có thể loại bỏ nồng độ thấp hơn khỏi nước.

Tuy nhiên, Dichtel cho biết, mặc dù phương pháp mới có thể phân hủy các hóa chất PFOA và GenX nhưng PFOS không thể bị phá hủy theo cách tương tự. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đang xem xét các phương pháp khác cho việc đó.

Nhóm công tác môi trường, một nhóm nghiên cứu và vận động tập trung vào các hóa chất độc hại, giám sát các chất ô nhiễm trong nước uống và ước tính rằng 2.000 cộng đồng Hoa Kỳ có mức PFAS trong nước uống của họ cao hơn giới hạn mới của EPA.

Christopher Sales, phó giáo sư kỹ thuật môi trường tại Đại học Drexel, người không tham gia vào nghiên cứu mới, cho biết có thể sẽ mất vài năm để các nhà khoa học phát triển một giải pháp có thể áp dụng cho các cộng đồng này.

Ông nói: “Rất nhiều phương pháp được sử dụng để tiêu diệt [PFAS] chưa thực sự được chứng minh là có thể tiêu diệt nó ở nồng độ rất thấp”.

Nếu phương pháp mới được áp dụng để xử lý nước trên quy mô rộng, nước có thể sẽ phải đi từ cơ sở xử lý đến địa điểm bên ngoài. Ở đó, PFAS có thể được chiết xuất, sau đó cho tiếp xúc với hỗn hợp dung dịch kiềm và dimethyl sulfoxide cần thiết.

“Câu hỏi lớn là liệu quá trình này có thể được mở rộng hay không”, Sales nói.

Ông cho biết các nhà nghiên cứu khác cũng đang nghiên cứu cách tiêu diệt PFAS ở nhiệt độ thấp hơn – thậm chí có thể ở nhiệt độ phòng.

Nhìn chung, vấn đề có thể cần nhiều giải pháp, Sales cho biết: “Tôi không nghĩ chỉ có một giải pháp duy nhất để xử lý PFAS.”

Việc xử lý ô nhiễm PFAS rất phức tạp do vấn đề công nghệ. Sở hữu hơn 80 công nghệ để xử lý các loại “hóa chất vĩnh cửu”, Công ty Nijhuis Saur Industries ở Hà Lan cho rằng việc phân tách và triệt tiêu PFAS rất khó khăn và tốn kém. “Chúng được gọi là hóa chất vĩnh cửu vì chúng không dễ để loại bỏ, không dễ phân hủy nên chúng sẽ tồn tại mãi mãi”, The Guardian dẫn lời ông Wilbert Menkveld, giám đốc công nghệ của công ty, phát biểu tại một hội thảo ở Hà Lan gần đây.

Theo ông Menkveld, một trong các công nghệ khả thi và tiên tiến nhất là lọc nano (hay thẩm thấu ngược), sử dụng màng lọc đặc biệt để tách các hạt lớn hơn khỏi nước uống. Lọc bằng than hoạt tính dạng hạt (GAC) là một phương pháp khác, bên cạnh phương pháp sử dụng các loại nhựa trao đổi ion (Ion exchange resin) đắt tiền hơn để phân tách và tập trung chất gây ô nhiễm.

>>Có thể bạn quan tâm: Fluoride trong mỹ phẩm: Nghiên cứu phát hiện hơn 50% đồ trang điểm có chứa PFAS