Một nghiên cứu mới cho thấy các hóa chất được sử dụng để thay thế CFC gây hại tầng ozone hiện đang thúc đẩy làm tăng của “hóa chất vĩnh cửu” tồn lưu trên toàn cầu. Chất ô nhiễm này, gọi là axit trifluoroacetic (TFA), đang rơi từ khí quyển xuống nước, đất và băng, bao gồm cả những khu vực xa xôi như Bắc Cực. Ngay cả khi các hóa chất cũ đang dần bị loại bỏ, vòng đời dài của chúng khiến ô nhiễm vẫn tiếp tục gia tăng.

Nghiên cứu do Đại học Lancaster dẫn đầu lần đầu tiên ước tính tổng lượng TFA tích tụ trên toàn cầu. Kết quả cho thấy trong giai đoạn 2000–2022, các chất thay thế CFC cùng một số khí gây mê đã khiến khoảng 335.500 tấn TFA rơi từ khí quyển xuống bề mặt Trái Đất. Dù các hóa chất này đang được loại bỏ dần, vòng đời dài của chúng khiến ô nhiễm TFA vẫn tiếp tục gia tăng.

Ô nhiễm tiếp tục gia tăng

Nghiên cứu cũng cảnh báo rằng vấn đề chưa đạt đỉnh. Nhiều hóa chất thay thế CFC vẫn tồn tại trong khí quyển suốt nhiều thập kỷ, khiến TFA tiếp tục đi vào môi trường rất lâu sau khi các phát thải ban đầu đã xảy ra. Các nhà nghiên cứu ước tính rằng sản lượng TFA hằng năm từ các nguồn này có thể đạt mức cao nhất vào một thời điểm nào đó trong giai đoạn từ năm 2025 đến năm 2100.

Các phát hiện được công bố trên tạp chí Geophysical Research Letters. Để đưa ra kết luận, các nhà khoa học đã sử dụng mô hình vận chuyển hóa học, một phương pháp tái tạo cách các hóa chất lưu thông, biến đổi và cuối cùng lắng đọng khỏi khí quyển.

Chất làm lạnh và khí gây mê tạo ra TFA như thế nào

Bằng cách tiếp cận này, các nhà nghiên cứu đã đo lường cách TFA hình thành khi một số loại khí cụ thể bị phân hủy trong không khí. Những khí này bao gồm hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) và hydrofluorocarbons (HFCs), vốn được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống làm lạnh, cũng như các hợp chất dùng làm thuốc gây mê dạng hít.

Mặc dù các chất này, được gọi chung là khí F (F-gases), đang dần bị loại bỏ (theo Nghị định thư Montreal và sửa đổi Kigali sau đó), tổng nồng độ của chúng trong khí quyển vẫn tiếp tục gia tăng.

TFA thuộc nhóm lớn hơn là các chất per- và polyfluoroalkyl (PFAS). Đây là các hóa chất do con người tạo ra, thường được gọi là “hóa chất vĩnh cửu” vì chúng chống lại quá trình phân hủy tự nhiên và có thể tồn tại trong môi trường trong thời gian cực kỳ dài.

Những câu hỏi về môi trường và sức khỏe vẫn còn bỏ ngỏ

Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục hoàn thiện những kiến thức về tác động tiềm ẩn của TFA. Cơ quan Hóa chất châu Âu (ECHA) xem TFA là chất gây hại cho sinh vật thủy sinh. Hóa chất này cũng đã được phát hiện trong máu và nước tiểu của con người, và Cơ quan Liên bang Đức về Hóa chất gần đây đã đề xuất phân loại TFA là chất có khả năng gây độc đối với khả năng sinh sản của con người.

Mặc dù một số cơ quan quản lý cho rằng nồng độ TFA hiện nay trong môi trường vẫn dưới ngưỡng dự kiến gây hại cho con người, mối lo ngại đang gia tăng về sự tích tụ ổn định và có thể không thể đảo ngược của chất này. Điều này đã xem TFA như một mối đe dọa vượt “ranh giới an toàn của hành tinh”.

“Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy các chất thay thế CFC rất có thể là nguồn TFA trong khí quyển chiếm ưu thế,” Lucy Hart, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Lancaster và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết. “Điều này thực sự làm rõ những rủi ro lớn hơn mà các cơ quan quản lý cần cân nhắc khi thay thế các hóa chất độc hại như CFC - vốn làm suy giảm tầng ozone.”

Đối chiếu mô hình với bằng chứng thực tế

Để xác thực kết quả, các nhà nghiên cứu đã so sánh những tính toán từ mô hình về sự hình thành và lắng đọng TFA với các phép đo thực tế. Những dữ liệu này bao gồm số liệu từ các lõi băng ở Bắc Cực và các mẫu nước mưa được thu thập trên khắp thế giới.

Mô hình được cung cấp thông tin về lượng và vị trí của các khí nguồn dựa trên dữ liệu từ một mạng lưới giám sát toàn cầu. Khi các khí này tương tác với các thành phần khác trong khí quyển, chúng bị phân hủy về mặt hóa học và tạo ra TFA.

Các kiểu hình thời tiết cũng được tích hợp vào mô phỏng nhằm cho thấy cách TFA di chuyển và lắng đọng. Hóa chất này có thể bị loại khỏi các đám mây thông qua mưa hoặc lắng đọng trực tiếp từ không khí xuống bề mặt đất và nước.

Băng Bắc Cực cho thấy phạm vi lan rộng toàn cầu

Kết quả cho thấy gần như toàn bộ TFA được phát hiện ở Bắc Cực có nguồn gốc từ các hóa chất thay thế CFC, mặc dù khu vực này ở rất xa các nguồn phát thải chính. Phát hiện này nhấn mạnh mức độ phân bố rộng khắp của ô nhiễm TFA trên toàn cầu.

“Các chất thay thế CFC có vòng đời dài và có thể được lưu chuyển trong khí quyển từ điểm phát thải của chúng đến các khu vực xa xôi như Bắc Cực, nơi chúng có thể phân hủy để tạo thành TFA,” Lucy Hart cho biết. “Các nghiên cứu đã ghi nhận mức TFA gia tăng trong các lõi băng Bắc Cực xa xôi và kết quả của chúng tôi cung cấp bằng chứng kết luận đầu tiên cho thấy hầu như tất cả các sự lắng đọng này có thể được giải thích bởi các khí này.”

Môi chất lạnh mới đang làm vấn đề ô nhiễm phức tạp hơn

Không chỉ ở Bắc Cực, nghiên cứu cho thấy ở nhiều khu vực khác trên thế giới cũng đang xuất hiện thêm nguồn tạo ra TFA đáng lo ngại. Đặc biệt, một loại gas lạnh tên HFO-1234yf - thường dùng trong điều hòa ô tô đời mới - đang dần trở thành nguồn phát sinh TFA quan trọng trong khí quyển và có xu hướng tiếp tục tăng lên trong tương lai.

Theo các nhà khoa học, HFO là thế hệ môi chất lạnh tổng hợp mới, được quảng bá là “thân thiện với khí hậu” vì ít gây nóng lên toàn cầu hơn các loại cũ (HFC). Tuy nhiên, khi các chất này phân hủy trong không khí, chúng vẫn có thể tạo ra TFA - một hóa chất rất bền, khó phân hủy và có thể tích tụ lâu dài trong môi trường.

Việc ngày càng sử dụng HFO cho hệ thống điều hòa ô tô ở châu Âu và nhiều nơi khác khiến các nhà nghiên cứu lo ngại rằng lượng TFA trong môi trường tương lai sẽ khó kiểm soát hơn.

Các chuyên gia nhấn mạnh rằng ô nhiễm TFA cần được quan tâm nghiêm túc, vì chất này đã xuất hiện rộng khắp, tồn tại rất lâu trong tự nhiên và nồng độ vẫn đang tiếp tục tăng lên.

Kêu gọi giám sát và hành động trên quy mô toàn cầu

Các nhà khoa học cho biết mức TFA sinh ra từ các khí F-gas đang tăng lên một cách đáng lo ngại. Dù việc sử dụng HFC đang dần bị cắt giảm, nhưng lượng TFA đã tạo ra từ trước đó vẫn sẽ tồn tại trong môi trường thêm nhiều thập kỷ nữa.

Theo các chuyên gia, điều cấp thiết hiện nay là: Xác định thêm các nguồn khác tạo ra TFA; Đánh giá tác động lâu dài của TFA đối với môi trường; Tăng cường theo dõi, đo lường TFA một cách thường xuyên hơn tại Anh và nhiều quốc gia khác. Điều này đòi hỏi sự phối hợp quốc tế chặt chẽ, thay vì chỉ hành động riêng lẻ ở từng nước.

TFA không chỉ đến từ thuốc trừ sâu

Trước đây, nhiều người cho rằng TFA chủ yếu hình thành từ quá trình phân hủy của một số thuốc bảo vệ thực vật chứa flo. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy nguồn gốc của TFA rộng hơn rất nhiều.

TFA thực chất được tạo ra từ sự phân hủy của nhiều loại hóa chất chứa flo khác nhau, bao gồm: môi chất lạnh; dung môi công nghiệp; một số loại dược phẩm; nhóm hóa chất PFAS. Đây đều là những chất được sử dụng rộng rãi trong đời sống và công nghiệp. Vì vậy, phạm vi phát sinh TFA lớn hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.

Xu hướng tăng lên trên toàn thế giới

Các nhà nghiên cứu theo dõi khí F-gas tại Thụy Sĩ cho biết dữ liệu ở nhiều khu vực trên thế giới đều cho thấy một xu hướng giống nhau:

Nồng độ TFA trong khí quyển đang tăng lên, và lượng TFA lắng xuống đất và nguồn nước cũng ngày càng nhiều hơn.

Điểm đặc biệt của nghiên cứu này là lần đầu tiên tổng hợp đầy đủ các nguồn chính tạo ra TFA trong khí quyển và đánh giá ở quy mô toàn cầu.

Các nhà khoa học cảnh báo rằng nếu việc sử dụng các môi chất lạnh thế hệ mới (HFO) tiếp tục tăng, lượng TFA tích tụ trong các sông, hồ và nguồn nước có thể sẽ còn cao hơn nữa. Vì vậy, việc theo dõi lâu dài là điều bắt buộc.

Nghiên cứu được công bố trong bài báo: “Growth in production and environmental deposition of trifluoroacetic acid due to long-lived CFC replacements and anesthetics.” Công trình có sự tham gia của nhiều trường đại học và viện nghiên cứu tại Anh, Úc, Na Uy, Mỹ, Hàn Quốc, Thụy Sĩ, Đức và Ý.

N.M.P (NASTIS), theo sciencedaily.com, 2/2026