Mối nguy hiểm tiềm tàng từ vật liệu nano

15/09/2015

     Sự ra đời vật liệu nano là một bước đột phá trong ngành khoa học vật liệu, thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành khoa học cơ bản và khoa học ứng dụng như điện tử, dệt may, mỹ phẩm, hóa chất, môi trường, y học, thực phẩm, năng lượng, xây dựng… Tuy nhiên, độc tính của hạt nano đối với cơ thể con người còn chưa được hiểu biết đầy đủ, dù đã có nhiều nghiên cứu về vấn đề này. Vì thế, sự quan tâm thích đáng đến việc phát triển loại vật liệu này để vừa có giá trị kinh tế - xã hội cao, vừa đảm bảo an toàn cho môi trường và sức khỏe con người đang là vấn đề đặt ra cho các nhà quản lý, các nhà khoa học nước ta.      Công nghệ nano - Những điều cần biết      Công nghệ nano được xem là một thành tựu khoa học của nhân loại, với nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực. Bên cạnh những lợi ích to lớn, nó cũng ẩn chứa không ít rủi ro đối với môi trường và sức khỏe con người. Các kỹ thuật chế tạo vật liệu nano có thể gây nguy hại cho con người và một số nghiên cứu cũng cho thấy điều này. Vì vậy, trước khi đưa các vật liệu nano vào sử dụng trong đời sống, chúng ta cần phải hiểu được những tác động đối với sức khỏe và môi trường của vật liệu nano và tìm ra những biện pháp phòng ngừa.      Tại Việt Nam, ngành khoa học nano còn khá mới và để quản lý an toàn nano đòi hỏi các nhà quản lý, các đơn vị sản xuất và người tiêu dùng phải hiểu rõ được khái niệm, tính chất, mối quan hệ giữa các đặc điểm của vật liệu nano, những thay đổi sinh học chúng có thể gây ra ở các cơ thể sống trong suốt vòng đời.      Theo ông Georg Karlaganis, chuyên gia tư vấn cao cấp, Chương trình quản lý hóa chất và chất thải, Viện Đào tạo và Nghiên cứu Liên hợp quốc (Unitar), nano có nghĩa là nanomét (ký hiệu: nm) bằng một phần tỷ mét, một đơn vị đo lường để đo kích thước những vật cực nhỏ. Khoa học nano là ngành khoa học nghiên cứu về các hiện tượng và sự can thiệp vào vật liệu tại các quy mô nguyên tử, phân tử và đại phân tử. Công nghệ nano là việc thiết kế, phân tích đặc trưng, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị, và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng và kích thước trên quy mô nm. Vật liệu nano là đối tượng của hai lĩnh vực: khoa học nano và công nghệ nano, nó liên kết hai lĩnh vực trên với nhau. Kích thước của vật liệu nano trải một khoảng khá rộng, từ vài nm đến vài trăm nm. Các vật liệu nano thường có kích thước hai hoặc ba chiều trong khoảng từ 1-100 nanomet (1 nm = 10-9 m) và có thể được tạo thành từ nhiều vật liệu cơ bản khác nhau (các bon, silic và các kim loại như vàng, cađimi và selen). Các vật liệu nano cũng có các hình dạng khác nhau như các ống nano, dây nano, các cấu trúc tinh thể như các chấm lượng tử và fullerene. Các vật liệu nano thường thể hiện các tính chất rất khác biệt so với các vật liệu rời riêng biệt: độ cứng cao hơn, tính dẫn điện, phát sáng và các tính chất khác.      Hiểm họa từ các hạt nano nhỏ li ti      Ông Georg Karlaganis cảnh báo, vật liệu nano có các đặc tính vật lý, hóa học, sinh học khác nhiều so với loại vật chất có kích thước lớn hơn. Khi kích thước hạt nano càng giảm, diện tích bề mặt càng lớn và tạo ra một hiệu ứng rất đặc trưng cho các hạt nano là hiệu ứng bề mặt. Hiệu ứng này có thể tạo ra một số tính chất như khả năng ôxy hóa khử mạnh hoặc xúc tác. Do kích thước rất nhỏ, các hạt nano dễ xâm nhập vào cơ thể con người qua 3 con đường: hô hấp, hấp thụ và tiếp xúc qua da. Sau đó, chúng đi qua các màng sinh học, tế bào, mô và các bộ phận, từ đó phá hủy các cấu trúc bên trong và gây ra những nguy hiểm cho con người như gây đột biến ADN, phá hủy cấu trúc ADN ty thể (ADN dạng vòng xoắn kép, thường là plasmid có trong tế bào chất của vi khuẩn), thậm chí làm chết tế bào. Tuy nhiên, theo PGS. Nguyễn Xuân Phúc - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, không phải tất cả các hạt nano đều có độc tính như vậy, mà nó tùy thuộc vào kích thước, nồng độ và liều lượng đưa vào cơ thể. Có những hạt nano xuất hiện trong tự nhiên không gây ra nguy hiểm cho con người, chỉ những vật liệu nano được con người tạo ra một cách có chủ ý mới có thể gây độc hại cho con người. Đáng chú ý là các hạt nano nhỏ sẽ gây nguy hại cho người tiêu dùng hơn các hạt nano lớn, ví dụ, những hạt có kích thước dưới 10 micromet (1 micromet = 10-6 m) có thể chui vào phổi qua đường hô hấp, hay đi vào máu, hệ bạch huyết, lưu thông khắp cơ thể và có khả năng đi đến các bộ phận như não, gan và tim.   Mô hình ống nano các bon        Trao đổi về mức độ nguy hại của vật liệu nano đối với môi trường, TS. Nguyễn Anh Tuấn, Cục Kiểm soát ô nhiễm thuộc Tổng cục Môi trường khuyến cáo, khi những sản phẩm chứa vật liệu nano được phát triển nhiều hơn, thì tiềm năng phơi nhiễm trong môi trường cũng lớn hơn. Trong quá trình vận chuyển, sử dụng hoặc xử lý đối với vật liệu nano, nếu để phát thải trong môi trường, các hạt nano có thể di chuyển với tốc độ cao qua các tầng nước ngầm và đất, đồng thời vận chuyển các chất ô nhiễm có trong môi trường, hoặc tương tác với các chất có mặt trong đất để tạo ra các hợp chất độc, làm ảnh hưởng đến các sinh vật, gây ô nhiễm môi trường.       Biện pháp quản lý an toàn nano      TS. Nguyễn Anh Tuấn nhấn mạnh, những vấn đề phơi nhiễm trong nghề nghiệp và môi trường đối với một số vật liệu nano đã được nghiên cứu ở nhiều nước trên thế giới. Trước tình hình đó, một số nước đã đưa ra yêu cầu đối với nhà sản xuất các sản phẩm sử dụng chế phẩm hạt nano phải có các nhãn cảnh báo về hạt nano trên bao bì, nhãn mác, cũng như đánh giá độc tính ngắn hạn và dài hạn khi sử dụng chúng trên cơ thể con người. Còn ở Việt Nam hiện nay, các công ty sản xuất lại lạm dụng từ “nano” để quảng cáo và bán hàng, đánh vào sự thiếu hiểu biết của người dân để trục lợi, dù cho không phải tất cả các sản phẩm đó đều là vật liệu nano thật. Trong khi đó, nhận thức của các cơ quan quản lý, cơ sở sản xuất và người tiêu dùng về các vật liệu nano còn hạn chế; thiếu các thông tin về tác động và ảnh hưởng của vật liệu nano và quan trọng hơn cả là chưa có quy định riêng cho quản lý an toàn nano.   Ô tô được phủ sơn nano        Theo các nhà khoa học, đã đến lúc, Việt Nam cần có kế hoạch hành động quốc gia về an toàn nano và quản lý rủi ro đối với vật liệu nano. Cụ thể, các cơ quan chức năng cần sớm xây dựng và ban hành những văn bản pháp quy để quản lý các sản phẩm có chứa vật liệu nano. Song song với đó, là nghiên cứu đánh giá toàn diện hiện trạng sử dụng và các nguy cơ của vật liệu/sản phẩm nano, các tính chất nguy hại của những tác nhân môi trường, mối quan hệ ứng với liều lượng và mức độ phơi nhiễm của con người hoặc những đối tượng thu nhận khác có mặt trong môi trường… Đồng thời, cần tham khảo kinh nghiệm các nước trong việc loại bỏ những rủi ro từ vật liệu nano. Người tiêu dùng nên cảnh giác trước những quảng cáo phóng đại về tính năng và hiệu quả của các sản phẩm nano để bảo vệ mình trước mối đe dọa từ các vật liệu nano.        Là một trong những phát minh tuyệt vời của công nghệ nano, ống nano các bon là một trong những tiềm năng lớn lao cho ngành điện tử và vật liệu. Hiện nay, nhờ vào tính siêu nhẹ và siêu bền, chúng đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm chất lượng cao như vợt tennis, khung xe đạp, gậy bóng chầy... Tuy nhiên, theo nghiên cứu mới đây, độ dài đặc trưng những sợi nhỏ của ống nano các bon đã được chứng minh là nguyên nhân gây bỏng và tổn thương tế bào phổi giống như sợi Amiăng - chất có khả năng cách nhiệt và cách điện tuyệt vời, nhưng cũng là nguyên nhân gây bệnh phổi trong thế kỷ 20 và hiện nay bị cấm sử dụng ở hầu hết các quốc gia trên thế giới.               Trần Hương Nguồn: Tạp chí Môi trường, số 4/2014