Hóa chất vĩnh cửu: Quá khứ, hiện tại và tương lai của PFAS

• PFAS (Per- and Polyfluorinated Alkyl Substances — các hợp chất per- và polyfluorinated alkyl) được gọi là “hóa chất vĩnh cửu” do độ ổn định cực cao và khả năng chống phân hủy.
• Các hóa chất vĩnh cửu này có nhiều ứng dụng công nghiệp nhờ đặc tính độc đáo, bao gồm áo khoác chống thấm nước, chảo chống dính và lớp phủ cho linh kiện điện tử.
• Sự tồn tại lâu dài trong môi trường, chu kỳ bán rã kéo dài và khả năng tích tụ trong cơ thể con người của các hóa chất này đặt ra mối lo ngại về tác động đối với sức khỏe và môi trường.
• Hóa chất vĩnh cửu đã được phát hiện có khả năng làm rối loạn hệ nội tiết, suy giảm chức năng miễn dịch và gây ra nhiều ảnh hưởng tiêu cực khác đến sức khỏe con người.
• Chính quyền Biden hiện đang thực hiện các biện pháp nhằm xử lý ô nhiễm PFAS thông qua nghiên cứu, quy định và hỗ trợ tài chính cho các nỗ lực làm sạch.

Theo ước tính gần đây, có tới 350.000 hóa chất và hỗn hợp hóa chất được sản xuất thương mại mà doanh nghiệp có thể tiếp xúc dưới nhiều hình thức. Những hóa chất này xuất hiện trong mọi thứ, từ đồ nội thất, trang phục đến dụng cụ nấu ăn, mỹ phẩm và thiết bị điện tử. Mặc dù phần lớn trong số này không gây rủi ro đáng kể đối với con người, động vật hoang dã hoặc hệ sinh thái xung quanh, nhưng một số hợp chất lại nổi bật do khả năng hủy hoại và suy giảm môi trường. 

Vậy hóa chất vĩnh cửu nằm ở đâu trong phổ này? 

Hóa chất vĩnh cửu là gì? 

Trước hết, hãy xem tên gọi kỹ thuật hơn của chúng: PFAS (per- và polyfluorinated alkyl substances). 

PFAS là một nhóm hóa chất lớn với hơn 9.000 hợp chất có hàm lượng fluor cao. Điểm chung giữa các hóa chất này là đều chứa nguyên tử carbon liên kết với nguyên tử fluor. Liên kết carbon-fluor này giúp PFAS cực kỳ ổn định cả về nhiệt lẫn hóa học — nghĩa là chúng chống chịu tốt với nhiệt độ cao và rất khó phân hủy. Ngoài ra, PFAS còn rất hiệu quả trong việc chống nước, dầu mỡ và vết bẩn.

PFAS xuất hiện trong các sản phẩm gia dụng phổ biến như thế nào 

Tổ hợp những tính chất độc đáo và ưu việt này khiến PFAS được ứng dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm và lĩnh vực khác nhau. Một số ví dụ điển hình gồm áo khoác chống thấm, chảo chống dính, kem chống nắng và lớp phủ cho linh kiện điện tử. Đơn giản mà nói, PFAS là yếu tố “vô hình nhưng luôn hiện diện” trong đời sống thường nhật — ẩn trong quần áo doanh nghiệp mặc, dụng cụ nấu ăn, kem dưỡng da. Phần lớn mọi người hiếm khi dành thời gian suy nghĩ về những hóa chất này, nhưng chúng gắn liền với tiện ích và sự thuận tiện trong cuộc sống hiện đại hiệu quả liền mạch của chúng ta. 

Tại sao PFAS được gọi là hóa chất vĩnh cửu 

Nhiều đặc tính nổi bật của hóa chất vĩnh cửu là lợi điểm cho sản phẩm mà chúng được tích hợp, tuy nhiên, một đặc điểm lại tạo nên một bức tranh phức tạp hơn về các hóa chất này. Do tính ổn định hóa học đặc biệt mà liên kết carbon-fluor mang lại cho PFAS — một trong những liên kết hóa học mạnh nhất được biết đến trên thế giới — nên các hợp chất này mới được gọi là “hóa chất vĩnh cửu” trên truyền thông và trong các cuộc thảo luận đại chúng. 

Cái tên này hoàn toàn xứng đáng. 

Nhiều hóa chất vĩnh cửu có chu kỳ bán rã hơn 1.000 năm trong đất và hơn 40 năm trong nước. (Chu kỳ bán rã là thời gian mà nồng độ hóa chất cụ thể giảm đi 50% trong một môi trường nhất định.) Đáng lo ngại hơn là PFAS phải mất khoảng 4 năm để lượng tồn dư trong cơ thể người giảm đi một nửa. Để so sánh, ngưỡng hóa chất “rất bền vững”, theo quy định hóa chất của EU, là chu kỳ bán rã 180 ngày trong đất và 60 ngày trong nước. Nói cách khác, họ PFAS thể hiện mức độ bền vững cực cao trong hầu hết các môi trường — kể cả trong sinh vật sống. 

Các nhà khoa học và nhà nghiên cứu trong nhiều thập kỷ vừa qua đã nỗ lực tìm hiểu rõ hơn về ý nghĩa của tính bền vững bất thường này. Họ đặt câu hỏi: Khả năng chống phân hủy của hóa chất vĩnh cửu sẽ tác động thế nào tới môi trường, hệ động vật trên toàn cầu và sức khỏe của chính con người về lâu dài? 

Làm thế nào hóa chất vĩnh cửu xuất hiện ở khắp nơi

Dù hiện tại đã có hàng ngàn dạng PFAS, lịch sử ghi nhận hai hợp chất được sử dụng rộng rãi nhất là perfluorooctanoic acid (PFOA) và perfluorooctane sulfonate (PFOS). 

Các PFAS phổ biến khác bao gồm PFNA, PFDA, PFOS và PFBS. PFOS và PFOA đều thuộc nhóm PFAS “chuỗi dài” vì có tám nguyên tử carbon (hình thành mạch chuỗi dài), và tất cả trừ một nguyên tử đều liên kết với fluor. Trước khi ngành hóa chất thử nghiệm rộng rãi vào thế kỷ 20, liên kết carbon-fluor thực sự rất hiếm gặp. Tuy nhiên, giờ đây, nó đã lan rộng đến hầu hết mọi ngóc ngách trên hành tinh. 

Dù rất phổ biến hiện nay, PFAS mới chỉ được phát hiện cách đây khoảng 75 năm. Hợp chất PFAS đầu tiên, polytetrafluorethylene, được tổng hợp bởi công ty hóa chất DuPont tại phòng thí nghiệm Jackson ở Deepwater, New Jersey vào năm 1938. Phải mất thêm tám năm thử nghiệm kỹ lưỡng trước khi hợp chất nhân tạo này được ra mắt toàn cầu dưới dạng nhựa Teflon siêu bền, không dính, chịu nhiệt (hay PTFE). Vài năm sau, đầu thập niên 1950, hai nhà khoa học của 3M đang tìm cách phát triển loại cao su mới cho ống dẫn nhiên liệu máy bay thì tình cờ phát hiện một loại PFAS sau này được sử dụng để làm nên Scotchgard — lớp phủ chống thấm nước và vết bẩn cho nội thất, thảm, vải. 

Lý do hóa chất vĩnh cửu trở nên phổ biến 

Sau những phát minh mang tính biểu tượng của hai sản phẩm này, PFAS ngay lập tức lan rộng trong ngành công nghiệp toàn cầu. Các doanh nghiệp hào hứng tích hợp fluorocarbon vào hàng loạt sản phẩm đại chúng, giúp chúng tăng độ bền, khả năng chống nhiệt, nước, vết bẩn và phân hủy. Vì vậy, PFAS trở thành lớp phủ cho hàng chục sản phẩm thiết yếu như giày dép, quần áo, thiết bị ngoài trời, bao bì thực phẩm, mỹ phẩm… đều dần dần được xử lý bởi hóa chất vĩnh cửu. 

Việc mở rộng ứng dụng PFAS không chỉ dừng lại ở các ngành hàng tiêu dùng đại chúng. Đến thập niên 1960, quân đội Mỹ hợp tác với 3M sử dụng PFAS cho bọt chữa cháy chuyên dụng gọi là AFFF (aqueous film-forming foams). Về sau, loại bọt này — dựa vào fluorocarbon để dập tắt và ngăn tái bùng phát đám cháy chất lỏng nguy hiểm — đã trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống ứng phó khẩn cấp tại sân bay, trạm cứu hỏa, căn cứ quân sự và các cơ sở nhiên liệu lớn trên toàn cầu. 

Vai trò của DuPont và 3M trong sản xuất hàng loạt hóa chất vĩnh cửu

Trong những thập kỷ đầu xuất hiện của hóa chất vĩnh cửu, sản lượng chủ yếu do hai công ty chi phối: 3M và DuPont. 3M, thành lập năm 1902 dưới tên Minnesota Mining and Manufacturing Company, mở cơ sở nghiên cứu sản xuất quy mô lớn năm 1947 tại Cottage Grove, Minnesota. Tại đây, 3M sản xuất PFAS để làm Teflon, đồng thời sau đó sản xuất hóa chất cho Scotchgard. Trong khi đó, DuPont chính thức khai trương nhà máy hóa chất Washington Works ở Parkersburg, West Virginia năm 1948 — nơi nhiều sản phẩm Teflon của hãng được tạo ra. 

Chỉ trong hơn ba thập kỷ, PFAS cùng những doanh nghiệp sản xuất chúng đã trở thành lớp nền thiết yếu trong sản xuất toàn cầu, đóng vai trò chủ chốt trong chuỗi cung ứng quốc tế. Tuy giúp hàng chục loại sản phẩm tăng tính bền và linh hoạt, PFAS cũng dần len lỏi khắp hành tinh — từ không khí, nước, đất cho tới cơ thể con người. Bởi tuổi thọ hóa học dài bất thường ấy, sự thâm nhập âm thầm này sẽ để lại hệ quả lâu dài cho sức khỏe và môi trường nhiều thập kỷ tới. 

Nhận thức công chúng ban đầu về hóa chất vĩnh cửu

Phần lớn thế kỷ 20, trong giai đoạn PFAS xuất hiện đầu tiên và cái gọi là “Thế kỷ hóa chất”, đại đa số người tiêu dùng không mảy may nghi ngờ PFAS có độc tính hay nguy hại gì. Ngược lại, nó còn được ca ngợi vì là đột phá khoa học trực tiếp nâng cao chất lượng cuộc sống hàng triệu người trên toàn thế giới. Đa phần công chúng nhìn nhận rất tích cực, đơn giản. Thế nhưng phía sau thành công rực rỡ và sự đón nhận đó là một thực tế phức tạp, u ám hơn rất nhiều. 

Tìm hiểu tác động của hóa chất vĩnh cửu: phơi nhiễm hóa chất trên diện rộng

Ngay từ thập niên 1970, các cá nhân làm việc tại 3M đã nhận ra PFAS tích tụ trong máu người. Đồng thời, các thí nghiệm nội bộ trên động vật cho thấy hóa chất này có độc tính. Nhưng dù Cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) được thành lập năm 1970, hai công ty 3M và DuPont lại không báo cáo bất kỳ nghiên cứu nội bộ nào cho cơ quan mới thành lập này trong suốt nhiều thập kỷ. Phải mất nhiều năm sau, độc tính của PFAS mới được biết đến rộng rãi và mới có các quy chế đầu tiên cho ngành hóa chất này. 

Có hai sự kiện lớn xảy ra năm 1999 khiến ngành hóa chất không thể che đậy lâu hơn. Đầu tiên, sau một cuộc khảo sát trên toàn quốc, EPA phát hiện PFAS có trong huyết thanh của 98% dân số Hoa Kỳ, gợi ý như Cơ quan Đăng ký các Chất độc và Bệnh tật nhận định, về “phơi nhiễm hóa chất diện rộng.” Ngoài ra, một nông dân tại Parkersburg, West Virginia đệ đơn kiện DuPont vì cáo buộc cách công ty này xử lý chất thải độc hại gây ra cái chết bí ẩn hàng chục con bò (vụ kiện này sau được dựng thành phim Dark Waters năm 2019). Quá trình xét xử hé lộ DuPont đã chôn hàng nghìn tấn PFAS tại bãi rác gần trang trại của nông dân này, khiến nguồn nước ngầm bị nhiễm độc — không chỉ ảnh hưởng một đàn bò mà tới khoảng 80.000 người ở Ohio và West Virginia. 

Chương trình quản lý PFOA ra đời nhằm đối phó

Sau hai phát hiện gây chấn động này, ngành hóa chất dần bị buộc phải đối diện trách nhiệm. Sau nửa thế kỷ sản xuất PFAS và thu lợi hàng tỷ USD mà không chịu hậu quả gì, DuPont và 3M cuối cùng phải trả lời trước EPA và trước dư luận Mỹ về lừa dối/doanh nghiệp gây hại môi trường. Năm 2000, 3M thông báo chấm dứt sản xuất PFOA và PFOS — hai hóa chất vĩnh cửu phổ biến nhất. Các phát hiện sau này cho thấy doanh nghiệp này đã ý thức về nguy cơ có thể xảy ra. 3M dường như biết rõ hệ quả môi trường-đạo đức là không thể tránh khỏi. Trong thập kỷ tiếp theo, Cơ quan kiểm soát ô nhiễm Minnesota phát hiện nhiều điểm đổ thải quanh nhà máy Cottage Grove của 3M làm ô nhiễm nước ngầm địa phương, đồng thời mức PFAS cao xuất hiện trong quần thể cá khu vực. 

Vài năm sau, năm 2006, EPA đạt được thỏa thuận mà họ gọi là Chương trình quản lý PFOA. Theo đó, tám doanh nghiệp đa quốc gia, gồm cả DuPont và 3M, cam kết loại bỏ hoàn toàn PFOA và các PFAS chuỗi dài khác khỏi sản xuất trước năm 2015. Một bài báo năm 2021 đăng trên Frontiers in Toxicology chỉ ra tác động tích cực của chương trình này: “việc loại bỏ dần các hợp chất này đã góp phần làm giảm nồng độ PFOS và PFOA trong huyết thanh người từ năm 2000 đến 2015.” 

Phản ứng của ngành: chuyển tiếp sang hóa chất chuỗi ngắn 

Tuy nhiên, Chương trình quản lý PFOA không đồng nghĩa với chấm dứt PFAS. Thay vào đó, nó thúc đẩy toàn ngành chuyển từ PFAS chuỗi dài sang thay thế bằng hợp chất chuỗi ngắn. Theo cấu tạo hóa học, PFAS chuỗi dài có từ bảy nguyên tử carbon trở lên (gọi là “xương sống carbon”), còn chuỗi ngắn thì có sáu carbon trở xuống. 

DuPont, 3M và nhiều doanh nghiệp ngành hóa chất khác khẳng định mạnh mẽ rằng các PFAS chuỗi ngắn an toàn hơn nhiều so với các tiền bối chuỗi dài. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu gần đây nghiêm túc nghi ngờ quan điểm đó. Thực tế là phải mất nhiều năm nữa mới có thể đánh giá toàn diện tác động sức khỏe và môi trường của PFAS chuỗi ngắn, và đến khi có kết quả, tổn hại thực chất nhiều khả năng đã xảy ra. 

Khám phá ô nhiễm PFAS trên phương diện sức khỏe và sinh thái

Dòng thời gian loại bỏ dần PFAS chuỗi dài như PFOA và PFOS đã được xác lập khá rõ ràng. Trong khi đó, hiểu được hậu quả sức khỏe và sinh thái thực sự của các hóa chất này lại là một vấn đề phức tạp hơn nhiều. Điểm khởi đầu hợp lý là các con đường phơi nhiễm: PFAS xâm nhập và tích tụ trong cơ thể con người, động vật như thế nào. 

Con đường phát tán PFAS trong môi trường: trường hợp nước uống 

Một trong những con đường phơi nhiễm phổ biến và được nghiên cứu nhiều nhất là nước uống. Nước uống bị ô nhiễm chính là sự kiện khiến hiểm họa PFAS được chú ý toàn quốc vào năm 1999, khi phát hiện chất thải PFAS của DuPont làm ô nhiễm sông Ohio và nguồn nước cung cấp cho hàng chục nghìn người. Các nghiên cứu tiếp theo của EPA cho thấy nồng độ PFAS vượt mức khuyến nghị trong nguồn nước công cộng phục vụ hàng triệu người Mỹ. Tổ chức Environmental Working Group trụ sở ở Washington D.C. chuyên về hóa chất độc hại và trách nhiệm doanh nghiệp, xuất bản bản đồ theo dõi ô nhiễm PFAS trong hệ thống nước tại cả 50 bang, bao phủ hơn 19 triệu người. 

Dù các vụ nước ô nhiễm thu hút nhiều sự chú ý nhờ những yếu tố che đậy/công ty vi phạm/quyền lợi cộng đồng, thực tế, sản phẩm tiêu dùng hàng ngày — nhất là thực phẩm — mới là con đường phơi nhiễm chính kể từ thập niên 1950. PFAS thường có mặt trong bao bì thực phẩm tại các nhà hàng thức ăn nhanh nhờ đặc tính chống dầu mỡ, từ đó thẩm thấu vào bánh sandwiches, hamburger, khoai chiên, salad và các món ăn khách hàng tiêu thụ. Dù một số chuỗi thức ăn nhanh tuyên bố loại bỏ hóa chất này, các nghiên cứu mới đây vẫn liên tục phát hiện PFAS hiện diện nhiều trong toàn ngành. 

Cuối cùng, do PFAS có thể di chuyển nhanh trong đất, thấm vào nước ngầm và các dòng nước mặt, nên mức độ lây lan của chúng ở cá nước ngọt vô cùng đáng lo. Một nghiên cứu của EWG gần đây cho thấy chỉ ăn một phần cá nước ngọt có thể nguy hại tương đương với việc uống nước nhiễm PFAS trong một tháng. 

Tác động của hóa chất vĩnh cửu lên sức khỏe con người 

Suốt nhiều thập kỷ, những hợp chất này đã len lỏi vào nước uống, thực phẩm, thậm chí cả không khí. Đến khi bước sang thế kỷ 21, đa số người Mỹ đều có PFAS trong máu. Điều này đặt ra hai câu hỏi cấp bách: Các hóa chất này có nguy hiểm với sức khỏe con người không? Nếu có, nguy hại theo những cách nào? 

Bất kỳ nghiên cứu nào về ảnh hưởng tiêu cực của việc phơi nhiễm PFAS đều phải bắt đầu với Dự án Sức khỏe C8 (C8 Health Project). Đây là nghiên cứu dịch tễ học trên gần 70.000 người sống quanh nhà máy hóa chất của DuPont tại West Virginia, tiến hành sau khi thắng kiện tập thể về việc làm ô nhiễm nước. Kết quả thực sự đáng báo động: nhóm người tham gia có mức PFAS trong máu cao gấp năm lần các quần thể từng được ghi nhận trước đó; đồng thời phát hiện mối liên hệ giữa phơi nhiễm PFAS với sáu loại bệnh khác nhau gồm bệnh tuyến giáp, ung thư tinh hoàn, thận và tăng huyết áp do thai kỳ. 

Sau Dự án C8, hàng loạt nghiên cứu tiếp tục bổ sung bằng chứng về tác động sinh lý và sức khỏe của PFAS. Nghiên cứu này cho thấy PFAS có thể làm rối loạn hệ nội tiết (bất thường hormone), ức chế miễn dịch, ảnh hưởng sinh sản và thúc đẩy tăng cholesterol trong máu. Nhìn chung, bằng chứng hai thập kỷ qua đã xác lập không thể phủ nhận rằng PFAS có hại cho sức khỏe con người dưới vô số dạng. 

Tác động của PFAS với môi trường và động vật hoang dã 

Việc nghiên cứu tác động của hóa chất vĩnh cửu với động vật hoang dã chưa được đầu tư đủ và chưa kết luận dứt điểm. Tuy nhiên, các nghiên cứu đã phát hiện hóa chất này có mặt ở hơn 330 loài động vật trên toàn cầu, gồm thú nhỏ/lớn, chim, cá, bò sát. Cụ thể hơn, PFAS còn ảnh hưởng đến hệ miễn dịch cá heo mũi chai, rái cá biển, và đến não bộ, sinh sản, hormone của gấu Bắc Cực. 

Vì PFAS lan tới nước ngầm, sông suối, rồi đại dương nên đặc biệt gây lo ngại đến hệ sinh thái biển. Dù nồng độ cao nhất tập trung gần các nhà máy hóa chất, trạm xử lý nước thải, khả năng bền, di động của hóa chất này đã khiến chúng phát tán tới những nơi xa nhất trái đất. Đến nay PFAS đã có tác động tới sức khỏe sinh sản, hệ miễn dịch của chim nước, trai/mussel và cá; rất độc đối với loài không xương sống thủy sinh, tảo nước. Theo tổ chức phi lợi nhuận Seaside Sustainability, mức PFAS cao “giảm sinh khối tảo, gây độc mãn tính”, để lại tác động sinh thái rất lớn vì tảo là mắt xích nền tảng của chuỗi sinh thái biển. Suy giảm tảo sẽ ảnh hưởng rất nhiều loài khác liên quan. Nghiên cứu hiện tại có thể mới chỉ chạm bề nổi của tác hại PFAS với đại dương.

Quá trình quản lý PFAS chậm chạp 

Mặc dù PFAS đã xuất hiện từ thập niên 1940, đến tận cuối những năm 1990, EPA mới nhìn nhận chúng là mối đe dọa sức khỏe. Nhất là sau các vụ phát hiện năm 1999 — khi EPA biết rằng 98% người Mỹ có PFAS trong máu và bê bối nước nhiễm độc của DuPont — EPA bắt đầu tăng cường hành động quản lý. 

Tháng 12/2002, EPA ban hành quy định sử dụng mới đáng kể (SNUR) yêu cầu các doanh nghiệp hóa chất thông báo trước khi sản xuất bất kỳ trong số 75 PFAS chỉ định. Quy định này không cấm tuyệt đối nhưng giới hạn nghiêm ngặt trường hợp được phép sử dụng (theo EPA, quy định này chỉ cho phép tiếp tục một số ứng dụng kỹ thuật rất đặc biệt, không có chất thay thế). Trong vòng 15 năm sau đó, nhiều quy định SNUR khác liên tiếp ra đời.

Động thái quản lý đáng kể tiếp theo xuất hiện năm 2006, khi EPA phối hợp với tám nhà sản xuất PFAS lớn nhất để triển khai Chương trình Stewardship. Thỏa thuận này chính thức khởi động quá trình chuyển đổi PFAS chuỗi dài sang chuỗi ngắn trong thập niên 2000-2010. Một thập kỷ sau, năm 2016, EPA công bố Khuyến nghị sức khỏe tạm thời cho PFOS và PFOA trong nước uống, giới hạn tổng nồng độ không vượt quá 70 phần nghìn tỷ. Theo cơ quan này, mức này “đảm bảo lề an toàn cho mọi người dân trong suốt cuộc đời khỏi những tác động tiêu cực về sức khỏe”. Thông báo này đã thúc đẩy nhiều bang kiểm tra mức độ PFAS trong nước uống trên phạm vi toàn quốc. 

PFAS trên toàn cầu: quy định hóa chất vĩnh cửu quốc tế

Khi Hoa Kỳ dần siết quản lý PFAS, cộng đồng quốc tế cũng tập trung chú ý đến rủi ro của các hóa chất cực kỳ bền, khó kiểm soát này. Năm 2009, Công ước Stockholm — hiệp ước quốc tế bảo vệ con người khỏi các chất ô nhiễm hữu cơ bền (POPs) — đã bổ sung perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) và perfluorooctane sulfonyl fluoride (PFOSF) vào danh sách POPs. Điều này đồng nghĩa hơn 150 quốc gia tham gia cam kết hạn chế hoặc loại bỏ hoàn toàn sản xuất, sử dụng các chất này. Đến 2022, Công ước Stockholm tiếp tục bổ sung perfluorooctanoic acid (PFOA), perfluorohexane sulfonic acid (PFHxS). Các cơ quan quốc tế khác như Cơ quan hóa chất Châu Âu (ECHA) cũng giới hạn sản xuất và sử dụng một số PFAS cụ thể. 

Hiện tại: chính quyền Biden và hóa chất vĩnh cửu 

Từ năm 2021, chính quyền Biden có quan điểm cứng rắn chưa từng có tiền lệ trong xử lý PFAS. Tháng 10 cùng năm, EPA công bố Lộ trình Chiến lược PFAS — cách tiếp cận đa chiều, toàn diện về PFAS gồm chỉ đạo: nghiên cứu phơi nhiễm và độc tính; hạn chế PFAS mới lọt vào môi trường; làm sạch tồn dư hiện tại. Chương trình cũng yêu cầu Văn phòng An toàn Hóa chất và Phòng ngừa ô nhiễm đảm bảo PFAS còn sử dụng hiện nay không gây lo ngại mới và ngăn chặn bất kỳ việc tái sản xuất PFAS “thế hệ trước” nào. 

Sự thật về PFAS chuỗi ngắn 

Khi đã có sự đồng thuận rộng rãi rằng PFAS chuỗi dài không an toàn, sự chú ý chuyển sang các hậu duệ chuỗi ngắn. Không có gì ngạc nhiên, ngành hóa chất từ lâu khẳng định PFAS chuỗi ngắn an toàn hơn đáng kể so với thế hệ hóa chất vĩnh cửu trước. Tuy nhiên, CHEM Trust (tổ chức phi lợi nhuận tại Anh về hóa chất độc) đã đặt ra nghi vấn về quan điểm này. Trong báo cáo năm 2019 về PFAS, họ nhận định “ngành công nghiệp khẳng định các PFAS thay thế là ‘an toàn hơn’ nhưng thực tế dữ liệu môi trường và độc tính còn rất thiếu hụt.” 

Tuy chỉ sau vài năm kể từ bản báo cáo, đã có những nghiên cứu mới rất quan trọng cho thấy lo ngại lớn với thế hệ PFAS mới. Hai nghiên cứu của FDA năm 2020 kiểm tra 6:2 FTOH — hợp chất chuỗi ngắn phổ biến bậc nhất. Một nghiên cứu phân tích khả năng tích lũy sinh học trên chuột thực nghiệm cho thấy hóa chất này tồn lưu tại gan, mỡ, máu động vật hơn một năm. Nghiên cứu thứ hai cho thấy các tuyên bố về an toàn của ngành hóa chất đối với 6:2 FTOH dựa trên những giả định thiếu cơ sở. Tổng thể, các nghiên cứu này đã làm dấy lên tranh luận và cả tranh cãi về mức độ can thiệp cần thiết của EPA và các cơ quan quản lý khác với sản xuất, sử dụng PFAS thế hệ mới. 

Làm thế nào để loại bỏ hóa chất vĩnh cửu khỏi chuỗi cung ứng 

Với lượng bằng chứng ngày càng dày về rủi ro nghiêm trọng của PFAS, nhiều doanh nghiệp đã chuyển sang quan điểm nghiêm ngặt, có trách nhiệm hơn đối với hóa chất vĩnh cửu. Bắt đầu từ năm 2020, ChemSec — tổ chức phi lợi nhuận vận động chuyển đổi sang hóa chất an toàn — đã phát động “Phong trào PFAS doanh nghiệp”. Đến nay, hơn 50 doanh nghiệp toàn cầu như H&M, Lacoste, New Balance, Ralph Lauren đã tham gia, cùng hợp lực thúc đẩy quy định PFAS mạnh mẽ, khuyến khích loại bỏ dần hóa chất này khỏi chuỗi cung ứng toàn cầu. 

Đặc biệt, năm 2022 ChemSec quy tụ hơn 50 nhà đầu tư tổ chức với tổng tài sản vượt 11 nghìn tỷ đô la Mỹ cùng ký thư kêu gọi các công ty hóa chất ngừng sản xuất PFAS. Hiệu ứng được ghi nhận gần như ngay lập tức: chỉ trong một tháng, 3M thông báo dừng sản xuất PFAS, cam kết loại bỏ PFAS ra khỏi toàn bộ danh mục sản phẩm trước cuối 2025, viện dẫn sự thay đổi của nhà quản lý, người tiêu dùng, nhà đầu tư. Quyết định đột phá của 3M dự kiến sẽ lan tỏa mạnh tới các doanh nghiệp sản xuất PFAS khác trên toàn cầu, có thể thúc đẩy họ chấm dứt sản xuất các hóa chất ngày càng bị kỳ thị này. 

Loại bỏ hóa chất vĩnh cửu khỏi môi trường: quy mô vấn đề đến đâu? 

Chính vì nhận thức về nguy cơ sức khỏe từ các hóa chất vĩnh cửu ngày càng lan rộng, vai trò của PFAS đã giảm dần suốt thập kỷ qua. Tuy vậy, thực tế vẫn cho thấy — như luật sư môi trường Rob Bilott từng nói — các chất này “có mặt trong máu gần như mọi người trên hành tinh” (chưa kể sự thâm nhập tràn lan vào môi trường tự nhiên). Một trong những thách thức lớn nhất hiện nay các cộng đồng, chính phủ, tổ chức phi lợi nhuận đối mặt là làm sao có thể đưa ra giải pháp làm sạch môi trường khỏi hậu quả PFAS. 

Chỉ có một số ít phương pháp xử lý PFAS, hầu hết đều chỉ cho hiệu quả ở mức trung bình. Công nghệ phổ biến và nghiên cứu nhiều nhất là than hoạt tính dạng hạt (GAC). GAC được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ giàu carbon (than đá, gỗ, vỏ dừa…). Trong quy trình này, than hoạt tính hấp phụ PFAS từ nước hoặc đất (hấp phụ là quá trình hóa học mà phân tử của khí, lỏng hoặc chất rắn hòa tan bám lên bề mặt chất rắn). Theo EPA, GAC rất hiệu quả trong loại bỏ PFAS chuỗi dài như PFOA, PFOS khỏi môi trường bị ô nhiễm; tiếc là hiệu quả với PFAS chuỗi ngắn lại khá hạn chế.

Trong các nỗ lực đối phó PFAS và hóa chất độc hại khác, tháng 2 vừa qua, chính quyền Biden phân bổ 2 tỷ USD hỗ trợ các bang, vùng lãnh thổ giải quyết ô nhiễm nước. Đó là khoản đầu tư đáng kể so với các tổng thống tiền nhiệm, nhưng quy mô ô nhiễm PFAS ở Mỹ cho thấy con số này có thể chưa đủ. Một báo cáo gần đây của Cơ quan kiểm soát ô nhiễm bang Minnesota ước tính chi phí loại bỏ PFAS khỏi nguồn thải nước thải của bang này sẽ lên tới 14–28 tỷ USD. Là quê hương của 3M và nhà máy Cottage Grove, mức độ ô nhiễm hóa chất vĩnh cửu ở Minnesota chưa chắc đã đại diện cho toàn quốc, tuy nhiên những con số như vậy nói lên gánh nặng khổng lồ của vấn đề. 

Hóa chất vĩnh cửu tại các căn cứ quân sự 

Làm tăng khó khăn cho nỗ lực xử lý PFAS trên toàn quốc là tình hình tại hàng trăm căn cứ quân sự Hoa Kỳ. Sau hàng chục năm dùng bọt chữa cháy chuyên dụng (AFFF) cho tập huấn và cứu hỏa, các căn cứ này và cộng đồng xung quanh phải sống với mức PFAS cao trong hệ thống nước sinh hoạt. Một phân tích mới của Environmental Working Group cho thấy chi phí làm sạch PFAS chỉ tại 50 địa điểm có thể vượt 30 tỷ USD; ngân sách của Bộ Quốc phòng đã cam kết nhiều tỷ đô la cho việc này nhưng vẫn không thấm vào đâu so với nhu cầu. 

Các ví dụ này cho thấy chính phủ Mỹ đang đẩy mạnh nỗ lực loại bỏ hóa chất vĩnh cửu khỏi môi trường và hạ tầng công cộng, nhưng quy mô ô nhiễm kết hợp với chi phí rất cao của GAC và các công nghệ khác sẽ khiến cho đây là nhiệm vụ không hề nhỏ. 

Thay thế PFAS trong chuỗi cung ứng 

Do công dụng đa dạng và khả năng thâm nhập vào nhiều ngành trong hơn 60 năm qua, hóa chất vĩnh cửu sẽ rất khó thay thế. Một nghiên cứu năm 2015 về giải pháp thay thế PFAS từng nhận định khá dè dặt: “rất khó tìm vật liệu thay thế có tính năng và hiệu quả tương đương PFAS.” Thêm nữa, ngành hóa chất lại có xu hướng chọn giải pháp thay thế nhanh — sử dụng PFAS chuỗi ngắn với rủi ro có thể chỉ giảm đi chút ít so với chuỗi dài, để tạm thời xoa dịu nhà quản lý và cộng đồng. Nếu không có đổi mới mang tính căn bản trong quy trình hóa học, các doanh nghiệp sẽ càng kéo dài quá trình loại bỏ các hợp chất gây phá hoại này. 

Một hướng đi nhiều triển vọng là xuất hiện các đánh giá thay thế hóa chất (CAA — chemical alternative assessments). Đây là các nghiên cứu của nhà nước nhằm xác định giải pháp thay thế khả thi cho PFAS trong các sản phẩm tiêu dùng. Ví dụ, năm 2021, bang Washington tiến hành CAA và sau đó cấm toàn bang với bốn loại bao bì thực phẩm chứa PFAS. Các CAA do nhà nước tài trợ vừa giúp doanh nghiệp vừa bảo vệ cộng đồng, nhờ tìm kiếm toàn diện cả giải pháp hóa học và phi hóa học để doanh nghiệp thay thế PFAS. 

Trước mắt, CAA là công cụ hữu ích hỗ trợ doanh nghiệp dần rời khỏi hóa chất vĩnh cửu mà không ảnh hưởng lớn đến khả năng cạnh tranh sản phẩm. Về trung và dài hạn, các giải pháp hạn chế gắt gao hơn là cần thiết. Nếu doanh nghiệp thực sự muốn phục hồi khỏi hàng chục năm PFAS làm ô nhiễm cơ thể, hệ sinh thái của chúng ta, các cơ quan quản lý quốc gia và quốc tế cần mạnh dạn thực thi lệnh cấm nghiêm ngặt, vĩnh viễn đối với mọi thế hệ hóa chất vĩnh cửu nguy hiểm và có khả năng gây tử vong này.