PFAS là các chất per – và polyfluoroalkyl, là một họ lớn các hóa chất tổng hợp được mệnh danh là hóa chất vĩnh cửu do bản chất chất không thể phá hủy của chúng. PFAS được sử dụng trọng nhiều loại hàng tiêu dùng và ứng dụng công nghiệp.PFAS trở thành vấn đề có thể tác động đến sức khỏe con người về lâu dài. Bài viết giúp bạn tìm hiểu kỹ hơn khái niệm PFAS, các tác động đến sức khỏe, phương pháp lọc nước nào loại bỏ được PFAS trong nước.

PFAS là gì

PFAS – các chất per- và polyfluoralkyl – là một nhóm hàng nghìn hợp chất hữu cơ flo hóa với nhiều mục đích khác nhau cho cả tiêu dùng và các ngành công nghiệp. Các hóa chất này dựa trên liên kết cacbon-flo, là liên kết mạnh nhất trong hóa học, để tạo ra lớp phủ và sản phẩm fluoropolymer gần như không thể phá hủy. PFAS chịu được nhiệt, dầu và nước, nó tạo nên chất hoạt động bề mặt tốt hoặc các chất làm giảm sức căng bề mặt của nước. Điều này làm tăng khả năng làm sạch, tạo bọt và phủ.

PFAS được sử dụng trong nhiều sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng như chất kết dính, mỹ phẩm và sản phẩm làm sạch. Chúng cũng được sử dụng trong các ứng dụng hóa chất chuyên dụng như bọt chữa cháy và trong lớp phủ chống thấm nước, vết bẩn và dầu cho vải và giấy.

PFAS không dễ phân hủy và tồn tại trong môi trường trong thời gian dài nên được gọi là hóa chất vĩnh cửu. Do được sử dụng rộng rãi và tồn tại trong môi trường, một số loại PFAS được tìm thấy ở người, cá, động vật hoang dã.Con người có thể tiếp xúc với PFAS thông qua thực phẩm, nước uống, không khí, bụi nhà và các sản phẩm tiêu dùng hàng ngày. PFAS không vị, không mùi và vô hình với mắt thường. Chúng là những hợp chất hóa học nhỏ xâm nhập vào máu của con người.

Nồng độ PFAS trong nước ngọt và nước uống có thể cao hơn nếu ở khu vực gần:

• Các cơ sở sử dụng một lượng lớn các hóa chất này
• Những nơi sử dụng bọt chữa cháy có chứa PFAS
• Bãi chôn lấp và nhà máy xử lý nước thải

PFAS có thể di chuyển quãng đường dài qua đất, nước và không khí do đó PFAS có thể được tìm thấy trong nước ngọt và nước uống ở những khu vực cách xa nơi chúng xâm nhập vào môi trường.

Tác động của PFAS đến sức khỏe và môi trường

PFAS có thể ảnh hưởng đến nhiều hệ thống và cơ quan của cơ thể như:

• Gan, thận và tuyến giáp
• Hệ thống miễn dịch và thần kinh
• Sự phát triển và hệ thống sinh sản
• Sự trao đổi chất và trọng lượng cơ thể

Những rủi ro sức khỏe này phụ thuộc vào mức độ và số lượng PFAS đã tiếp xúc và thời gian tiếp xúc. Các đặc điểm cụ thể của mỗi người như độ tuổi, thói quen và sức khỏe tổng thể có thể ảnh hưởng đến cách cơ thể họ phản ứng với việc tiếp xúc với hóa chất.

Ngoài tác động đến sức khỏe, PFAS không thể tự phá hủy trong môi trường và việc tiêu hủy chúng chỉ thực hiện trong phòng thí nghiệm hoặc bằng công nghệ tại hiện trường vừa tốn kém vừa khó khăn.

PFAS được phát minh như thế nào

PFAS lần đầu tiên được tổng hợp vào những năm 1930 bởi một nhà hóa học tại Dupont tên là Roy Plunkett. Trong khi tìm kiếm một loại khí làm lạnh mới, Plunkett đã vô tình phát hiện ra một chất sáp, không dính, không hòa tan bất cứ thứ gì và có thể làm cho các vật liệu khác bền hơn và lâu dài hơn. Chất này được đặt tên là Teflon.

Việc sử dụng PFAS bùng nổ trong suốt thế kỷ 20 trong mọi thứ từ xử lý da, cấu trúc vải, chống ăn mòn đến các bộ phận điện thoại di động, đồ dùng nhà bếp, bao bì thức ăn nhanh, chất chống vết bẩn, mỹ phẩm và thậm chí cả chỉ nha khoa.

Vào những năm 1960 Hải quân Mỹ đã phát triển bọt chữa cháy kết hợp với nhà sản xuất 3M bằng cách sử dụng 2 hợp chất PFAS mới: PFOA (axit perfluorooctanoic) và PFOS ( axit perfluorooctane sulfonic). PFOA và PFOS thuộc nhóm PFAS cũ hơn, chuỗi dài hơn thường được gọi là C8 (do cấu trúc chuỗi 8 cacbon của chúng)

PFAS có phải là vi nhựa không

PFAS không phải là vi nhựa, tuy nhiên cả PFAS và vi nhựa đều là những chất gây ô nhiễm do con người tạo ra đáng lo ngại hiện nay. Vi nhựa cũng là một loại hóa chất phức tạp nhưng thành phần hóa học của chúng lại khác biệt. Về mặt kỹ thuật nhựa là polymer và chúng có nhiều ứng dụng do khả năng định hình khi mềm và giữ nguyên hình dạng khi cứng lại.

Con người có thể tiếp xúc với PFAS như thế nào

Bạn có thể tiếp xúc với PFAS dưới các cách sau đây:

• Hít phải chất gây ô nhiễm không khí
• Tiếp xúc da với các sản phẩm có chứa PFAS
• Tiêu thụ thực phẩm và nước bị ô nhiễm. Các nguồn ô nhiễm PFAS phổ biến bao gồm:
• Cá, thịt, trái cây và rau quả đã tiếp xúc hoặc được nuôi trồng trong nước hoặc đất bị ô nhiễm.
• Ăn thực phẩm đã tiếp xúc với bao bì chứa PFAS hoặc đồ nấu chống dính
• Uống nước bị ô nhiễm

Các phương pháp loại bỏ PFAS khỏi nước uống

Các phương pháp lọc có thể loại bỏ PFAS khỏi nước uống bao gồm:

• Than hoạt tính
• Thẩm thấu ngược
• Lọc nano
• Trao đổi ion

PFAS thường được chia thành 2 nhóm: PFAS chuỗi dài và PFAS chuỗi ngắn. Một số công nghệ xử lý có hiệu quả hơn với một nhóm, một số khác lại hiệu quả hơn với nhóm khác. Chuỗi đề cập đến số lượng nguyên tử cacbon tạo nên xương sống cacbon-flo của các hợp chất này

PFAS chuỗi dài chứa 6 nguyên tử cacbon trở lên bao gồm PFOS và PFOA. Do độ dài tăng thêm chúng có xu hướng tích tụ sinh học hoặc tăng nồng độ trong cơ thể trong thời gian dài hơn

PFAS chuỗi ngắn chứa 5 nguyên tử cacbon trở xuống và bao gồm PFSA. Mặc dù chúng ít có khả năng tích tụ sinh học trong cơ thể nhưng chúng có tính di động cao trong đất và nước và dễ dàng phát tán ra môi trường.

Than hoạt tính: Than hoạt tính dạng hạt (GAC – chứa vật liệu cacbon dạng hạt xốp) và than hoạt tính dạng bột nén đều có hiệu quả trong việc giảm các hợp chất PFAS chuỗi dài hơn. Bộ lọc than hoạt tính có thể được lắp đặt tại điểm đầu vào hoặc tại nơi sử dụng (dưới bồn rửa, trực tiếp tại vòi hoặc trong bình đựng nước trên mặt bàn) Khi nước chảy qua bộ lọc than hoạt tính các hóa chất như PFAS sẽ bám vào các hạt cacbon. Tỷ lệ hấp thụ giảm đáng kể với các PFAS chuỗi ngắn hơn như PFBA và PFBS.

Thẩm thấu ngược RO: Thẩm thấu ngược RO cực kỳ hiệu quả đối với nhiều loại PFAS bao gồm PFAS chuỗi ngắn. Lọc thẩm thấu ngược RO hoạt động bằng cách sử dụng áp suất cao để đẩy nước qua màng bán thấm có các kích thước lọc rất nhỏ cho phép nước tinh khiết đi qua và ngăn các chất gây ô nhiễm đi qua.

Lọc nano: Lọc nano cực kỳ hiệu quả đối với một loạt PFAS (các PFAS chuỗi ngắn). Tương tự như lọc thẩm thấu ngược , lọc nano sử dụng áp suất để đẩy nước qua màng. Tuy nhiên lọc nano cho phép giữ lại các khoáng chất mà lọc thấm thấu ngược RO sẽ loại bỏ.

Trao đổi ion: Trao đổi ion chính xác là trao đổi anion được coi là hiệu quả đối với một số hợp chất PFAS (chuỗi ngắn). Trao đổi ion là quá trình cho nước đi qua nhựa trao đổi ion chứa các hạt nhỏ tích điện có tác dụng như nam châm, chúng hút và giữ các hợp chất (ion) có điện tích trái dấu và loại bỏ các ion này ra khỏi nước