Các nhà hóa học tại Mỹ và Trung Quốc ngày 18/8 cho biết đã tìm thấy một phương pháp đột phá để phân hủy các hợp chất gây ô nhiễm này bằng cách sử dụng nhiệt độ tương đối thấp và các loại chất thử phổ biến. Kết quả nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Science, có thể đem lại giải pháp xử lý một nguồn gây hại môi trường, con người và sinh vật lâu nay.
Hóa chất PFAS, hay per- and polyfluoroalkyl substances, được phát triển đầu tiên từ những năm 1940 và ngày nay có trong nhiều sản phẩm tiêu dùng khác nhau như chảo chống dính, vải chống thấm nước, bọt biển chống cháy… Theo thời gian, các chất gây ô nhiễm tích tụ trong môi trường, ngấm vào đất, nước ngầm, sông, hồ và thoát ra không khí, do các quá trình công nghiệp và từ các hố chôn rác.
Một nghiên cứu được các nhà khoa học thuộc Đại học Stockholm công bố tuần trước đã phát hiện nước mưa ở khắp nơi trên hành tinh không đủ an toàn để uống vì đã nhiễm PFAS. Sự phơi nhiễm thường xuyên các chất này kể cả ở mức thấp dẫn tới các vấn đề như suy gan, tăng cholesterol, giảm phản ứng miễn dịch, trẻ sinh thiếu cân và các loại ung thư.
Mặc dù có thể lọc PFAS ra khỏi nước, song ít có giải pháp tốt để xử lý chúng sau khi loại bỏ. Các biện pháp tiêu hủy PFAS hiện nay đòi hỏi xử lý mạnh, như đốt ở nhiệt độ cực cao hoặc sử dụng sóng siêu âm. Các cách xử lý này không dễ áp dụng, hơn nữa các nhà khoa học đã phát hiện vẫn có một số thành phần chất này thoát ra không khí qua khói từ việc đốt PFAS tại một nhà máy ở New York (Mỹ).
Việc khó phá hủy PFAS xuất phát từ sự liên kết carbon-flouride của loại chất này, một trong những dạng liên kết mạnh nhất trong hóa học hữu cơ. Fluorine là nguyên tố tích điện lớn nhất và muốn thu được electron, trong khi carbon sẵn sàng chia sẻ các electron của nó. Các phân tử PFAS chứa nhiều chuỗi liên kết này. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu trên đã xác định được một điểm yếu nổi bật xuất hiện phổ biến ở một loại PFAS nhất định.
Theo đó, ở cuối phân tử có một nhóm nguyên tử ôxy mang điện tích. Có thể tấn công vào các nguyên tử này bằng một chất thử và chất dung môi phổ biến ở nhiệt độ 80-120 độ C, tiêu hủy nhóm này trước, sau đó mở đường để toàn bộ phân tử bị phân rã trong một phản ứng liên hoàn.
Nghiên cứu hiện tại tập trung vào 10 chất PFAS, trong đó có chất gây ô nhiễm chính được gọi là GenX. Chất gây ô nhiễm sông Cape Fear ở Bắc Carolina, nguồn cung cấp nước cho 350.000 người. Tuy nhiên, đây chỉ là “phần nổi của một tảng băng chìm” vì Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) đã xác định có hơn 12.000 hóa chất PFAS đang tồn tại trong thực tế. Kết quả nghiên cứu trên có thể định hướng cho việc cải thiện phương pháp sau này.
