Thói quen tích trữ nguyên thùng nước suối trong cốp xe hoặc để quên chai nước nhựa trên mặt táp-lô dưới trời nắng gắt rất phổ biến tại Việt Nam. Nhiều người khi khát vẫn vô tư lấy uống vì nghĩ chai còn nguyên nắp hoặc mới mở chưa lâu thì nước bên trong vẫn sạch.

Thực tế, việc uống nước từ chai nhựa để lâu trong ô tô dưới trời nắng có thể gây hại cho sức khỏe. Nhiệt độ cao trong khoang xe kín làm tăng tốc độ thôi nhiễm các chất hóa học từ vỏ nhựa, đặc biệt là kim loại nặng antimon (Sb) và các hợp chất brom vào nước uống, có nguy cơ vượt ngưỡng an toàn cho phép [1], [2], [3].

Vì sao chai nhựa gặp nóng lại tiết ra hóa chất?

Phần lớn chai nước đóng sẵn trên thị trường hiện nay được làm từ nhựa polyethylene terephthalate, thường viết tắt là PET [1], [2]. Nhựa thực chất là các polymer được tạo thành từ nhiều phân tử nhỏ liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị [2]. Trong quá trình sản xuất nhựa PET, các nhà máy sử dụng kim loại nặng, phổ biến nhất là antimon, làm chất xúc tác cho phản ứng trùng ngưng [4], [5].

Do đó, trong thành phần của hạt nhựa PET thông thường luôn tồn tại một lượng antimon nhất định, dao động từ 100 đến 300 mg/kg nhựa [5]. Một phân tích tại Mexico ghi nhận hàm lượng antimon trong vật liệu vỏ chai PET dao động từ 73,0 đến 111,3 mg/kg [6]. Một thử nghiệm phân hủy bằng vi sóng tại Mỹ cũng cho thấy vỏ nhựa PET của một nhãn hiệu chứa tới 213 ± 35 mg antimon trên mỗi kg nhựa [1]. Các nhà khoa học tính toán nếu toàn bộ lượng antimon trong vỏ chai này ngấm hết vào 0,5 lít nước bên trong, nồng độ antimon trong nước sẽ lên tới 376 ppb (phần tỷ), dù thực tế chỉ một phần nhỏ bị thôi nhiễm ra ngoài [1].

Antimon là chất ô nhiễm nằm trong danh mục kiểm soát vì có thể gây ra cả tác động cấp tính lẫn mạn tính cho sức khỏe khi đi vào cơ thể qua nước uống [1], [2]. Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (USEPA) quy định mức ô nhiễm tối đa (MCL) đối với antimon trong nước uống là 6 ppb [4], [1]. Trong khi đó, Liên minh Châu Âu (EU), Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và tiêu chuẩn tại Qatar đặt ngưỡng an toàn ở mức 5 µg/L (tương đương 5 ppb) [7], [6].

Bên cạnh antimon, vỏ chai nhựa còn có thể giải phóng các hợp chất chứa brom (bao gồm cả nhóm chất chống cháy polybrominated diphenyl ethers - PBDE) [3]. Khi gặp nhiệt độ cao, thời gian lưu trữ kéo dài hoặc tái sử dụng nhiều lần, liên kết trong vật liệu bị tác động khiến các chất này di cư từ vỏ nhựa vào nước nhiều hơn [1], [8], [6].

Nhiệt độ trong ô tô đẩy nhanh quá trình thôi nhiễm thế nào?

Nhiều người lầm tưởng chỉ khi đun sôi thì nhựa mới tiết ra chất độc. Tuy nhiên, vào mùa hè, nhiệt độ bên trong ô tô đóng kín, nhà để xe hoặc kho chứa kín có thể vượt quá 65 độ C [1]. Đây là mức nhiệt đủ lớn để kích hoạt sự giải phóng antimon phụ thuộc vào thời gian [1].

Một nghiên cứu công bố năm 2008 tại vùng tây nam nước Mỹ (bang Arizona) đã khảo sát 9 nhãn hiệu nước đóng chai thương mại [1]. Ở điều kiện nhiệt độ phòng 22 độ C, nồng độ antimon ban đầu trong nước chỉ từ 0,095 đến 0,521 ppb (trung bình 0,195 ± 0,116 ppb) và sau 3 tháng lưu trữ đạt trung bình 0,226 ± 0,160 ppb, tức không có sự khác biệt đáng kể và thấp hơn nhiều so với ngưỡng 6 ppb của USEPA [1]. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng lên, tốc độ giải phóng antimon tăng mạnh theo hàm mũ [1]. Cụ thể, để nồng độ antimon trong chai nước vượt ngưỡng an toàn 6 ppb của USEPA, cần 176 ngày ở nhiệt độ 60 độ C; 38 ngày ở 65 độ C; 12 ngày ở 70 độ C; 4,7 ngày ở 75 độ C; 2,3 ngày ở 80 độ C; và chỉ mất 1,3 ngày nếu nhiệt độ lên tới 85 độ C [1].

Một nghiên cứu khác công bố năm 2020 tại Kuwait đã phân tích 3 nhãn hiệu nước đóng chai PET ở các mức nhiệt -5 độ C, 25 độ C và 50 độ C [2]. Kết quả cho thấy việc bảo quản ở nhiệt độ phòng (25 độ C) trong 3 tháng không làm thay đổi đáng kể lượng antimon [2]. Ngược lại, khi làm nóng mẫu nước ở 50 độ C, nồng độ antimon đã vọt lên mức 8,530 ppb chỉ sau 24 giờ và chạm mức 16,8 ppb sau 7 ngày, vượt xa ngưỡng an toàn 6 ppb [2].

Tương tự, cuộc khảo sát năm 2017 tại Qatar trên 66 loại nước đóng chai nhập khẩu và sản xuất nội địa cũng chứng minh nhiệt độ là yếu tố chính thúc đẩy sự giải phóng antimon [7]. Ở 24 độ C, nồng độ antimon trong nước nằm trong khoảng 0,168 đến 2,263 µg/L, đảm bảo dưới chuẩn 5 µg/L của WHO và Qatar [7]. Nhưng khi nhiệt độ tăng lên 50 độ C, nồng độ antimon dao động từ 0,240 đến 6,110 µg/L, vượt qua mức khuyến nghị an toàn [7].

Tại Mexico, một nghiên cứu năm 2016 trên 12 nhãn hiệu nước đóng chai ở siêu thị cũng thử nghiệm các điều kiện nhiệt độ (25 và 75 độ C), độ pH (3 và 7) cùng thời gian (5 và 15 ngày) [6]. Dù ban đầu tất cả mẫu nước đều có mức antimon an toàn (0,28 đến 2,30 µg/L, dưới ngưỡng 5 µg/L của EU), cả ba yếu tố pH, nhiệt độ và thời gian đều làm tăng giải phóng antimon, trong đó nhiệt độ có tác động mạnh nhất [6]. Mức thôi nhiễm cao nhất xảy ra ở mẫu nước có pH 7 bảo quản ở 75 độ C trong 5 ngày [6]. Đáng lưu ý, ở điều kiện khắc nghiệt nhất, mức hấp thụ antimon hàng ngày mạn tính (CDI) từ một nhãn hiệu đã lên tới 514,3 ng/kg/ngày ở người lớn và 566,2 ng/kg/ngày ở trẻ em, vượt ngưỡng an toàn 400 ng/kg/ngày do USEPA quy định [6].

Không chỉ nhiệt độ: Loại nước và số lần tái sử dụng cũng quyết định

Ngoài việc phơi nắng trong xe hơi, đặc tính của loại nước bên trong và thói quen tái sử dụng vỏ chai cũng ảnh hưởng trực tiếp đến lượng hóa chất thôi nhiễm.

Một khảo sát năm 2012 tại các siêu thị ở Boston (Mỹ) đã kiểm tra 31 mẫu nước đóng chai thuộc 3 nhóm: nước lọc không ga, nước có ga và nước không ga có bổ sung hương vị hoặc màu, được đựng trong các loại nhựa PET, HDPE, PS và PC [3]. Sau 60 ngày bảo quản ở 23 độ C với chu kỳ 12 giờ sáng và 12 giờ tối, nồng độ antimon và brom hòa tan tăng dần theo thứ tự: nước lọc không ga là thấp nhất, tiếp đến là nước có ga, và cao nhất là nước có bổ sung chất tạo màu, tạo mùi [3]. Các nhà nghiên cứu giải thích khí CO2 hòa tan trong nước có ga cùng các phụ gia hương liệu, màu sắc đã thúc đẩy quá trình ăn mòn và kéo antimon cùng brom từ vỏ nhựa ra nước [3]. Trong số 4 mẫu có nồng độ brom hòa tan cao nhất, có tới 3 mẫu được xác nhận chứa chất chống cháy BDE-209 [3]. Nghiên cứu này cũng chỉ ra nhựa PET giải phóng antimon và brom nhiều hơn đáng kể so với các loại nhựa PC, HDPE và PS [3].

Về thói quen dùng lại vỏ chai, một nghiên cứu năm 2011 đã đánh giá tác động của việc tái sử dụng vỏ chai nhựa PET và PC kết hợp phơi nắng (tia UV) và nhiệt độ từ 13 đến 47 độ C [8]. Kết quả cho thấy bất kể thời gian phơi tia UV bao lâu, số lần tái sử dụng mới là yếu tố chính làm tăng tuyến tính lượng antimon thôi nhiễm từ chai PET ở mọi mức nhiệt độ [8]. Khi tái sử dụng tới 27 lần, lượng antimon thôi nhiễm từ chai PET đạt khoảng 360 ng/L (trong khi chai nhựa PC giải phóng rất ít, dưới 15 ng/L), và lượng brom thôi nhiễm từ cả hai loại chai lên tới khoảng 15 µg/L [8]. Dù các con số này ở điều kiện dưới 47 độ C chưa vượt ngưỡng gây hại sức khỏe theo ước tính hiện hành, các nhà khoa học cảnh báo hiện chưa có ngưỡng liều lượng an toàn hàng ngày cho các hợp chất hữu cơ chứa brom hoặc các chất hóa dẻo, phụ gia khác nếu chúng ngấm vào nước [8].

Những điểm chưa thống nhất và giới hạn của bằng chứng

Dù phần lớn nghiên cứu xác nhận nhiệt độ cao làm tăng thôi nhiễm antimon, kết quả thực nghiệm không phải lúc nào cũng đồng nhất ở mọi điều kiện.

Một nghiên cứu năm 2010 khảo sát sự thôi nhiễm của 16 nguyên tố kim loại trên 21 loại chai nhựa tái chế (từ nhựa số 1 đến số 7) thuộc 5 thương hiệu thương mại [4]. Khi đun nóng bằng nước sôi hoặc quay trong lò vi sóng, lượng antimon thôi nhiễm tăng rõ rệt ở các mẫu chai từ A đến G, thậm chí một số mẫu vượt ngưỡng 6 ppb của USEPA [4]. Quy trình súc rửa chai cũng góp phần làm tăng lượng antimon thoát ra từ nhựa PET [4]. Tuy nhiên, trong thử nghiệm của nghiên cứu này, việc làm lạnh bằng nước đá, ngâm nước có độ pH thấp, phơi nắng ngoài trời và để trong ô tô lại không làm tăng đáng kể lượng antimon so với mẫu đối chứng, với nồng độ đều dưới 6 ppb [4]. Ngoài ra, 15 kim loại khác (như nhôm, crom, đồng, thạch tín, chì, cadimi, thủy ngân...) đều không phát hiện thôi nhiễm đáng kể hoặc nằm rất xa dưới ngưỡng tối đa của USEPA ở tất cả mẫu chai [4]. Sự khác biệt này có thể đến từ thời gian để trong xe hoặc mức nhiệt thực tế của từng thí nghiệm.

Bên cạnh đó, chất lượng vỏ nhựa giữa các nhà sản xuất và khu vực địa lý có sự chênh lệch rất lớn. Nghiên cứu tại Mexico cho thấy mức độ thôi nhiễm antimon giữa các nhãn hiệu khác nhau có thể chênh lệch gấp 10 lần trong cùng một điều kiện khắc nghiệt [6]. Một báo cáo tổng hợp năm 2009 cũng chỉ ra rằng tại Nhật Bản, một số nhà sản xuất dùng titan thay vì antimon làm chất xúc tác khi chế tạo nhựa PET [5]. Do đó, khi kiểm tra chai PET tại Nhật, có 4 nhà sản xuất có hàm lượng antimon trung bình từ 168 đến 216 mg/kg, 1 nhà sản xuất ở mức 58 mg/kg, nhưng có 2 nhà sản xuất không hề phát hiện thấy antimon (dưới 0,1 mg/kg) [5].

Khi đo nồng độ antimon trong 132 nhãn hiệu nước đóng chai mua tại 28 quốc gia, các nhà khoa học cũng thấy sự biến thiên rất mạnh [5]. Sau 6 tháng để ở nhiệt độ phòng, 14 nhãn hiệu tại Canada chỉ tăng trung bình 19% lượng antimon, trong khi 48 nhãn hiệu tại Châu Âu tăng trung bình tới 90% dù bảo quản trong cùng một phòng thí nghiệm [5]. Thậm chí, cùng một nhãn hiệu nước nhưng mua ở Hồng Kông có mức antimon ban đầu là 1.650 ng/L và tăng lên 1.990 ng/L sau 6 tháng, trong khi mua ở Châu Âu ban đầu là 725 ng/L và tăng lên 1.510 ng/L sau 6 tháng [5].

Những hiểu lầm thường gặp khi dùng chai nhựa

Hiểu lầm phổ biến nhất là cho rằng bỏ chai nước vào ngăn đá tủ lạnh sẽ làm nhựa biến chất và sinh độc giống như khi phơi nóng. Thực tế, dữ liệu thực nghiệm ở cả nghiên cứu năm 2010 (với nước đóng băng) và nghiên cứu năm 2020 (ở mức nhiệt -5 độ C) đều khẳng định việc làm lạnh hầu như không gây ảnh hưởng hay làm tăng sự thôi nhiễm antimon vào nước [4], [2].

Hiểu lầm thứ hai là nghĩ rằng chai nhựa PET chỉ nguy hiểm khi bị móp méo, biến dạng vì nước sôi, còn để trong phòng mát bao lâu cũng được. Như số liệu từ 28 quốc gia đã chỉ ra, ngay cả ở nhiệt độ phòng bình thường, thời gian lưu trữ kéo dài tới 6 tháng vẫn làm nồng độ antimon trong nước tăng thêm từ 19% đến 90% tùy nguồn gốc vỏ chai [5].

Hiểu lầm thứ ba là tận dụng vỏ chai nước suối dùng một lần để đựng nước chanh, nước ngọt có ga hoặc súc rửa đi rửa lại để mang nước đi làm mỗi ngày. Việc rửa chai và tái sử dụng nhiều lần chính là tác nhân cơ học và hóa học thúc đẩy antimon ngấm ra nước liên tục, đồng thời nước có ga hoặc có hương liệu sẽ làm quá trình thôi nhiễm cả antimon lẫn brom diễn ra mạnh hơn nước lọc thông thường [4], [8], [3].

Ai nên đặc biệt thận trọng?

Trẻ em là nhóm đối tượng đầu tiên cần được bảo vệ kỹ lưỡng trước nguy cơ thôi nhiễm hóa chất từ chai nhựa. Do trọng lượng cơ thể nhỏ, khi uống cùng một nguồn nước bị nhiễm antimon do nhiệt độ cao, lượng hấp thụ hàng ngày tính trên mỗi kg cân nặng (CDI) của trẻ em cao hơn người lớn (lên tới 566,2 ng/kg/ngày so với 514,3 ng/kg/ngày ở người trưởng thành trong thử nghiệm ở 75 độ C), dễ dàng vượt qua giới hạn an toàn 400 ng/kg/ngày của USEPA [6].

Những người có công việc thường xuyên phải di chuyển trên đường như tài xế công nghệ, lái xe đường dài, nhân viên giao hàng hoặc các gia đình có thói quen dự trữ cả thùng nước trong cốp xe qua nhiều ngày nắng nóng cũng thuộc nhóm nguy cơ cao [1], [2]. Ngoài ra, phụ nữ mang thai, người cao tuổi và người đang có bệnh lý nền về gan, thận hoặc rối loạn nội tiết nên hạn chế tối đa việc tiếp xúc với các nguồn kim loại nặng và phụ gia nhựa [5]. Nếu có bệnh nền hoặc đang dùng thuốc điều trị, người dân nên tham khảo ý kiến bác sĩ về chế độ ăn uống và sinh hoạt phù hợp.

Cách sử dụng và bảo quản nước đóng chai an toàn

Để vừa đảm bảo nhu cầu bù nước cho cơ thể trong mùa nắng nóng, vừa tránh đưa kim loại nặng và hóa chất phụ gia vào người, độc giả có thể áp dụng các nguyên tắc thực tế sau:

Thứ nhất, tuyệt đối không biến cốp xe hoặc cabin ô tô thành kho chứa nước dự trữ. Vào mùa hè, nhiệt độ trong xe đỗ dưới nắng dễ dàng vượt mốc 50 đến 65 độ C, chỉ cần 24 giờ ở 50 độ C hoặc hơn 1 ngày ở 85 độ C là lượng antimon trong chai có thể vượt ngưỡng an toàn [1], [2], [7]. Khi xuống xe, hãy mang theo chai nước vào nơi râm mát, có điều hòa ở mức nhiệt phòng khoảng 22 đến 25 độ C [1], [2].

Thứ hai, tuyệt đối không dùng chai nhựa PET để đựng nước sôi, không bỏ vào lò vi sóng để hâm nóng và hạn chế tái sử dụng vỏ chai dùng một lần quá nhiều lần [4], [8]. Nếu có nhu cầu mang nước theo xe hoặc đi làm hàng ngày, hãy chuyển sang dùng bình thủy tinh, bình giữ nhiệt bằng inox an toàn thực phẩm, hoặc chọn các loại bình nước chuyên dụng làm từ nhựa HDPE, PS hay PC vì các vật liệu này có mức thôi nhiễm antimon và brom thấp hơn đáng kể so với nhựa PET [8], [3].

Thứ ba, không nên dùng lại vỏ chai nhựa PET để đựng các loại nước có ga, nước có tính axit hoặc nước pha thêm hương liệu, phẩm màu trong thời gian dài [3], [6]. Khi mua nước đóng chai ở các tiệm tạp hóa, hãy ưu tiên chọn những điểm bán đặt thùng nước trong nhà mát thay vì xếp chồng ngoài vỉa hè phơi nắng [2], [7].

Tóm lại, một chai nước nhựa PET được bảo quản đúng cách ở nhiệt độ phòng hoàn toàn an toàn để sử dụng [1], [2]. Tuy nhiên, nhiệt độ cao trong ô tô dưới trời nắng và thói quen tái sử dụng nhiều lần sẽ biến vỏ chai thành nguồn giải phóng kim loại nặng antimon vượt mức cho phép [1], [2], [8]. Chủ động mang nước ra khỏi xe khi đỗ nắng và chuyển sang dùng bình cá nhân bền vững là cách đơn giản nhất để bảo vệ sức khỏe lâu dài cho cả gia đình.