Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Birmingham, Anh và Viện Khoa học và Kỹ thuật liên bang (BAM), Đức đã phát hiện được tình trạng ô nhiễm “hóa chất vĩnh viễn” trong nước nhờ sử dụng cảm biến phát quang.

PFAS hay hóa chất vĩnh viễn là các hóa chất chứa flo được sản xuất và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đa dạng, từ bao bì thực phẩm đến sản xuất chất bán dẫn và lốp ô tô. PFAS không thể phân hủy và tích tụ trong môi trường. Lo ngại về tình trạng ô nhiễm hóa chất độc hại này, đặc biệt là trong nước, đã gia tăng trong những năm gần đây.

Việc phát hiện các hóa chất vĩnh viễn trong nước uống hoặc trong môi trường do sự cố tràn dầu công nghiệp là rất quan trọng đối với sức khỏe của con người và hành tinh. Các phương pháp hiện có để đo lường các chất gây ô nhiễm này rất khó sử dụng, mất thời gian và tốn kém. Do đó, cần có một phương pháp đơn giản, nhanh chóng, tiết kiệm chi phí để đo PFAS tại chỗ trong các mẫu nước nhằm hỗ trợ ngăn chặn và xử lý.

Trong nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Analytical Chemistry, các nhà khoa học đã tạo ra một mô hình có thể phát hiện hóa chất vĩnh viễn có tên là axit perfluorooctanoic (PFOA). Phương pháp này sử dụng các phức hợp kim loại phát quang gắn trên bề mặt cảm biến. Khi thiết bị được nhúng vào nước ô nhiễm, nó sẽ phát hiện PFOA bằng cách thay đổi tín hiệu phát quang từ kim loại.

GS. Zoe Pikramenou, đồng tác giả nghiên cứu, cho rằng: "Cảm biến hoạt động nhờ có chip vàng nhỏ được gắn vào iridi, phức hợp kim loại. Sau đó, ánh sáng cực tím được sử dụng để kích thích iridi phát ra ánh sáng đỏ. Khi chip vàng được ngâm trong mẫu nước ô nhiễm hóa chất vĩnh viễn, chúng tôi quan sát thấy sự thay đổi tín hiệu trong thời gian kim loại phát quang cho phép phát hiện sự hiện diện của hóa chất vĩnh viễn với nồng độ khác nhau. Cho đến nay, cảm biến đã phát hiện 220 microgam PFAS trong mỗi lít nước thải công nghiệp, nhưng đối với nước uống, chúng tôi cần có phương pháp nhạy hơn nhiều với khả năng phát hiện PFAS ở mức nanogram".

Knut Rurack, một trong các tác giả nghiên cứu, cho rằng: “Chúng tôi hiện đã có mẫu chip cảm biến. Chúng tôi sẽ điều chỉnh và tích hợp để chip có thể di dộng và có độ nhạy cao hơn hướng tới sử dụng tại nơi xảy ra sự cố tràn dầu và xác định sự hiện diện của các hóa chất vĩnh viễn trong nước uống".

GS. Pikramenou kết luận: "PFAS được sử dụng trong môi trường công nghiệp do tính hữu dụng của chúng, ví dụ như trong các loại vải chống vết bẩn. Tuy nhiên, nếu không được xử lý một cách an toàn, các hóa chất vĩnh viễn sẽ gây nguy hiểm cho đời sống thủy sinh, sức khỏe của con người và môi trường. Mẫu thiết bị mới là một bước tiến lớn trong việc đưa ra phương pháp phát hiện ô nhiễm PFAS hiệu quả, nhanh chóng và chính xác, giúp bảo vệ thế giới tự nhiên và giữ sạch nguồn nước uống”.

N.P.D (NASATI), theo Sciencedaily, 2/2024