Ngày 15/05/2024, Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) đã long trọng tổ chức Lễ trao Giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2024. Một trong hai nhà khoa học được trao Giải thưởng năm nay là PGS.TS. Trần Mạnh Trí - Giảng viên Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. Giải thưởng đã ghi nhận sự đóng góp của cụm ba công trình của PGS.TS Trần Mạnh Trí được công bố trên các tạp chí khoa học thuộc top 5% hàng đầu thế giới trong các ngành kỹ thuật môi trường, độc học và sức khỏe, góp phần giải quyết vấn đề cấp bách mang tính toàn cầu hiện nay là ô nhiễm môi trường do sự phát tán của các hóa chất tổng hợp. Dưới đây là nội dung và các giá trị chính của cụm công trình này*.

Bài báo số 1: Hoang Quoc Anh, Ha My Nu Nguyen, Trung Quang Do, Khiem Quang Tran, Tu Binh Minh, Tri Manh Tran (2021), "Air pollution caused by phthalates and cyclic siloxanes in Hanoi, Vietnam: Levels, distribution characteristic, and implication for inhalation exposure”, Science of the Total Environment, 760(2021), pp.1-11. Bài báo hiện đã có 36 trích dẫn, là sản phẩm của đề tài do Quỹ Phát triển KH&CN Quốc gia (NAFOSTED) tài trợ.

Trong bài báo này, nhóm tác giả đã phát triển phương pháp phân tích chính xác cao, hiệu quả, đồng thời 10 hợp chất nhóm phthalate và 3 hợp chất siloxane mạch vòng trong không khí ở lượng vết. Nghiên cứu đã xác định thành phần của phthalate và siloxane trong hai pha (pha hạt và pha hơi), từ đó nhóm tác giả tính toán hằng số phân bố (Kp) và hệ số phát tán octanol-nước (Kw) bằng phương trình bán thực nghiệm. Nhóm tác giả cũng đã đề xuất công thức ước lượng mức độ rủi ro phơi nhiễm của các hóa chất này qua con đường hít thở không khí cho các nhóm lứa tuổi khác nhau. Nghiên cứu có ý nghĩa và giá trị khoa học quan trọng trong việc phát triển các phương pháp phân tích chính xác, hiện đại; đồng thời cung cấp những hiểu biết mới về nguồn gốc phát tán, mức độ ô nhiễm trong không khí và rủi ro phơi nhiễm ở Việt Nam do các hóa chất gây rối loạn nội tiết mới nổi nhóm phthalate và siloxane.

Bài báo số 2: Ha My Nu Nguyen, Hanh Thi Khieu, Ngoc Anh Ta, Huong Quang Le, Trung Quang Nguyen, Trung Quang Do, Anh Quoc Hoang, Kurunthachalam Kannan, Tri Manh Tran (2021), "Distribution of cyclic volatile methylsiloxanes in drinking water, tap water, surface water, and wastewater in Hanoi, Vietnam”, Environmental Pollution, 285(2021), pp.1-8. Bài báo hiện đã có 10 trích dẫn.

Trong nghiên cứu này, phương pháp chính xác để phân tích các hợp chất siloxane mạch vòng trong môi trường nước đã được nhóm tác giả phát triển thành công dựa trên thiết bị sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC-MS) và kỹ thuật chiết pha rắn (SPE). Phương pháp phân tích có độ thu hồi cao, độ lặp lại và độ ổn định tốt, độ lệch chuẩn nhỏ, giới hạn phát hiện thấp để có thể định lượng các chất siloxane trong mẫu nước ở mức lượng vết. Nhóm tác giả đã áp dụng phương pháp phát triển được để phân tích, quan trắc mức độ phân bố của các chất siloxane mạch vòng trong các loại mẫu nước thu thập tại khu vực nội đô Hà Nội bao gồm: nước máy, nước đóng chai, nước ao hồ và nước thải (trước và sau khi xử lý). Nghiên cứu đã cung cấp bộ số liệu đáng tin cậy về mức độ ô nhiễm, bước đầu đánh giá liều lượng rủi ro phơi nhiễm siloxane qua con đường nước uống cho các nhóm lứa tuổi khác nhau và rủi ro sinh thái cho các động vật thủy sinh do sự tích lũy của siloxane trong môi trường nước.

Bài báo số 3: Thuy Minh Le, Ha My Nu Nguyen, Vy Khanh Nguyen, Anh Viet Nguyen, Nam Duc Vu, Nguyen Thi Hong Yen, Anh Quoc Hoang, Tu Binh Minh, Kurunthachalam Kannan, Tri Manh Tran (2021), "Profile of phthalic acid esters (PAEs) in bottled water, tap water, lake water, and wastewater samples collected from Hanoi, Vietnam”, Science of the Total Environment, 788(2021), pp.1-8. Công trình hiện đã có 68 trích dẫn.

Đây là một trong những công trình mang tính tiên phong về đối tượng hóa chất nhóm phthalate và mẫu nước được nghiên cứu tại Việt Nam. Nghiên cứu đã phát triển phương pháp xác định đồng thời 10 chất phthalate trong mẫu nước dựa trên kỹ thuật chiết pha rắn (SPE) kết hợp với sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC-MS). Ưu điểm của phương pháp là độ chính xác và ổn định cao, độ thu hồi tốt, giới hạn phát hiện thấp để có thể định danh và định lượng đồng thời 10 hợp chất nhóm phthalate trong mẫu nước ở lượng vết, tiết kiệm dung môi hữu cơ độc hại, giảm thời gian chuẩn bị mẫu và chi phí thu thập mẫu môi trường. Công trình là một trong số ít những bài báo trên thế giới về mức độ phân bố và ô nhiễm của các hợp chất nhóm phthalate trong các các mẫu nước khác nhau: nước đóng chai nhựa, nước máy, nước bề mặt và nước thải. Nghiên cứu cũng chỉ ra mối tương quan và sự phát tán của các hợp chất phthalate từ khi được tổng hợp, sử dụng trong các sản phẩm thương mại, cho đến khi phân bố vào trong môi trường nước. Tương tự công trình thứ hai, nghiên cứu này cũng bước đầu đánh giá liều lượng rủi ro phơi nhiễm phthalate qua con đường nước uống theo các nhóm lứa tuổi và rủi ro sinh thái cho động vật sống trong môi trường nước bị ô nhiễm phthalate.

Các kết quả nghiên cứu có nhiều giá trị KH&CN, có tính liên ngành, liên lĩnh vực cao, mang tính tiền đề, tiên phong cho những nghiên cứu mới trong tương lai. Cụ thể là:

Thứ nhất, cụm công trình nghiên cứu sử dụng các thiết bị và kỹ thuật hiện đại nhất hiện nay để tối ưu hóa các phương pháp phân tích chính xác các hợp chất nhóm phthalate và siloxane trong môi trường không khí và nước. Phương pháp phân tích có giới hạn định lượng thấp, độ nhạy, độ ổn định tốt, độ thu hồi và độ tái lặp cao, khoảng nồng độ tuyến tính rộng... đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn trong lĩnh vực phân tích hóa học hữu cơ theo Hiệp hội các nhà hóa học phân tích chính thống (AOAC). Các phương pháp chuẩn hóa có thể dễ dàng được áp dụng và triển khai trên diện rộng và có khả năng tự động hóa.

Thứ hai, cụm công trình cung cấp cơ sở dữ liệu mới, có độ tin cậy cao, thu được từ những thí nghiệm công phu và khoa học. Cụm các công trình đã cung cấp kết quả bước đầu đánh giá sự phân bố, mức độ ô nhiễm và nguồn gốc phát tán các hóa chất nhóm phthalate và siloxane vào các vi môi trường khác nhau. Các kết quả này không chỉ mới tại Việt Nam, mà còn có ý nghĩa khoa học cao và đóng góp cơ sở dữ liệu nền tảng quan trọng, giúp phát triển các nghiên cứu chuyên sâu về các chất gây rối loạn nội tiết trong tương lai.

Thứ ba, hằng số phân bố (KP) và hệ số phân tán octanol-nước (Kow) của các chất phthalate và siloxane đã được tính toán bằng phương pháp bán thực nghiệm dựa trên các số liệu đo được, giúp dự đoán khả năng phân bố pha (lỏng-hơi) và nguồn gốc phát tán của chúng trong điều kiện môi trường thực.

Thứ tư, cụm công trình đã đề xuất phương pháp ước lượng rủi ro phơi nhiễm các hóa chất (phthalate và siloxane nói riêng) qua con đường hít thở không khí và nước uống theo các nhóm lứa tuổi. Kết quả này có thể kết hợp với phương pháp ước lượng theo các con đường khác (ví dụ: hấp thu qua da từ bụi và sản phẩm chăm sóc cá nhân, tiêu thụ thực phẩm...) để đánh giá rủi ro phơi nhiễm tổng do các độc chất tích lũy trong môi trường sống hằng ngày.

Thứ năm, cụm công trình với cách tiếp cận hiện đại và tiên phong tại Việt Nam đã bổ sung tri thức khoa học mới, giúp hình thành cơ sở lý luận và định hướng các nghiên cứu cơ bản trong tương lai. Cụm công trình cũng giúp gắn kết rất hiệu quả giữa nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và công tác đào tạo sau đại học.

Cụm ba công trình là các nghiên cứu cơ bản có định hướng ứng dụng thực tiễn cao. Cụ thể là:

Một là, các phương pháp phân tích trong cụm công trình đã giúp các nhà khoa học, các phòng thí nghiệm chuyên đề về hóa học, khoa học môi trường - Trái đất, khoa học sự sống... có thể dễ dàng sử dụng, tiết kiệm thời gian và chi phí nghiên cứu.

Hai là, kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học quan trọng giúp định hướng để chế tạo các vật liệu tiên tiến, thiết bị thu và xử lý mẫu hiện đại, có thể tự động hóa với mục tiêu làm sạch môi trường không khí (đặc biệt là không khí trong nhà) và nguồn nước.

Ba là, các nghiên cứu cung cấp thêm cơ sở khoa học để giúp các cơ quan quản lý việc hoạch định chính sách, xây dựng và ban hành các tiêu chuẩn/quy chuẩn nhằm bảo vệ môi trường xanh, sạch và an toàn, hướng đến mục tiêu phát triển bền vững. Với việc chuẩn hóa các quy định và chính sách về môi trường, Việt Nam sẽ có những đóng góp quan trọng và có giá trị thực tiễn giúp bảo vệ môi trường, nguồn nước sạch, không khí trong lành... đang được cả cộng đồng quốc tế quan tâm.

Bốn là, cung cấp thông tin và cơ sở dữ liệu khoa học cơ bản, giúp cho cộng đồng nâng cao hiểu biết về mức độ ô nhiễm, rủi ro phơi nhiễm và rủi ro sinh thái có thể gặp phải do các hóa chất phthalate và siloxane tích lũy trong môi trường. Từ đó giúp mỗi người dân thêm hiểu biết trong việc lựa chọn và sử dụng các sản phẩm thương mại có chứa các hóa chất này một cách hiệu quả hơn, hạn chế và tránh được những rủi ro, bệnh tật do ô nhiễm môi trường gây ra.

***

Có thể nói, hướng nghiên cứu về các hợp chất gây rối loạn nội tiết nhóm phthalate và siloxane mạch vòng là khá mới tại Việt Nam cũng như trên thế giới. Trước đó, Việt Nam chưa có công trình nghiên cứu nào liên quan đến thông tin về mức độ ô nhiễm các hợp chất này trong môi trường nói chung và không khí trong nhà hay nước uống nói riêng. PGS.TS Trần Mạnh Trí và nhóm nghiên cứu đã phát triển thành công các phương pháp phân tích chính xác, hiện đại, có thể áp dụng trực tiếp để quan trắc các hóa chất có độc tính trong môi trường; xác định các khu vực ô nhiễm, nguồn gốc phát tán, rủi ro phơi nhiễm và rủi ro sinh thái do các độc chất tích lũy trong môi trường không khí và nước. Kết quả các nghiên cứu có thể được sử dụng định hướng cho mục tiêu giảm thiểu mức độ ô nhiễm môi trường không khí, nguồn nước uống và nước sinh hoạt do các hóa chất. Kết quả của các nghiên cứu cũng là một đóng góp khoa học để nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân Việt Nam.