10.021. OAN CHO PHENOL

TS Nguyễn Đức Thắng

15-9-2016

Thảm họa môi trường biển lịch sử đã xẩy ra từ ngày 6/4/2016 tại 4 tỉnh duyên hải miền Trung do sự cố nước thải của công ty Formosa Hà Tĩnh gây ra. Trong khi thế giới coi các hợp chất phenol là dược liệu, dưỡng chất (nutrients) thì chúng ta lại coi là nguyên nhân làm cá chết, tạo bầu không khí căng thẳng cả đất nước, gây nhiều thiệt hại không đáng có cho ngư dân.

Thực sự cá đã chết một cách an lành, nhân đạo không phải vì phenol. Do sự cố, Formosa Hà Tĩnh đã xả nước thải có chứa 5 tấn kation sắt hai (Fe(II) hay Fe²⁺), của khâu tẩy rửa cặn bẩn, gỉ trong lòng các hệ thống đường ống kim loại chằng chịt sau thời gian lắp ráp, thi công, trước khi đi vào vận hành. Các kation sắt hai “tham ăn” oxy làm cạn kiệt oxy vốn đã rất khan hiếm ở tầng đáy, tạo thành vùng chết (dead zone), suốt một dải nước dài gần 200km, diễn ra trong khoảng 2 ngày, từ Vũng Áng, Hà Tĩnh đến Thừa Thiên – Huế (chi tiết mời xem bài viết “Cần trả lại chân lý khoa học cho kết luận về nguyên nhân cá chết”).

Phân tử Phenol có công thức hóa học là C₆H₅-OH (hay C₆H₆O), có nhân thơm (aroma, vòng benzen C₆H₆, cấu trúc hình lục giác đều). Cả benzen và phenol đều có trong SGK Hóa cấp 3. Mật độ Pi-electron (density) trên nguyên tử oxy là cao nhất và có xu hướng “chia sẻ” vào nhân thơm benzen, làm cho nguyên tử hydro không bền, dễ tách khỏi vòng benzen để tạo nên hàng loạt các hợp chất hóa học khác nữa, có nhiều vòng benzen hơn, gọi chung là chuỗi các hợp chất phenol (phenolic compounds). Giống như ta thường nghe câu “trong khói thuốc lá có cả ngàn chất độc hại khác nhau”.

C₆H₅-OH, phenol “thuần khiết” không tồn tại trong tự nhiên, phân tử lượng là 94, có tính axit nhẹ, do vậy còn gọi là carbolic axit, ở nhiệt độ phòng là tinh thể không màu, nóng chảy ở 43^oC và sôi ở 182^oC, tan trong nước, tan mạnh trong các dung môi hữu cơ. Khi ở trong không khí sẽ nhanh chóng hút ẩm chuyển sang mầu tím đỏ. Độc tính của nó theo (Theo Cục đăng kiểm các bệnh và chất độc hại, thuộc Bộ Y tế Hoa Kỳ): Độc tính của hơi phenol bị hạn chế, vì độ bay hơi của nó rất thấp và tỷ trọng của hơi phenol lại nặng hơn không khí rất nhiều. Nếu tiếp xúc với dung dịch 1 – 2% có thể gây bỏng, cháy da. Người lớn (tùy trọng lượng cơ thể) sẽ bị chết sau khi ăn, nuốt vào một lúc từ 1 – 32g (1000 – 32.000mg). Tài liệu này cũng cho biết phenol không phải là tác nhân gây ung thư. Để sản xuất được phenol tinh khiết ra khỏi các hợp chất phenol là một quá trình công nghiệp khó khăn, phức tạp. Giá FOB của một doanh nghiệp Trung Quốc bán trên mạng với độ tinh khiết 99% là 1200 USD/kg (khoảng 28 triệu đồng/kg, bán nguyên thùng 200kg).

Trong quá trình luyện than cốc, vận hành nhà máy nhiệt điện chạy than tạo ra một loạt các phenolic compounds như là các sản phẩm phụ. Các hợp chất phenol này cũng tồn tại rộng rãi trong tự nhiên, các quá trình sinh hóa tổng hợp trong mỗi tế bào tự tạo ra chúng, như trong cơ thể người, động vật, thực vật: Nho, bưởi, chanh, cam, cà phê, đậu đen và những rau quả khác nữa và có trong rất nhiều thực phẩm chế biến, đặc biệt scotch whisky, phenolic compounds đã tạo nên hương vị (aroma and taste) đặc sắc, đắt giá cho loại rượu này. Theo cấu trúc, các hợp chất phenol được chia thành 2 nhóm chính là phenolic acids và flavonoids. Trong mỗi nhóm này còn có các nhóm con với hàng trăm các phenolic compounds khác nhau. Do vậy, nếu chúng ta lấy một mẫu (trái cây, hoa quả, rau, thịt, tôm, cá, nước biển, nước thải của luyện cốc) để phân tích, chúng ta sẽ không thể định lượng được phenol thuần khiết như là C₆H₅-OH, vì gần như bằng không. Vì thế trong các qui chuẩn môi trường hay thực phẩm, sức khỏe của thế giới và của Việt Nam đều phải nêu nồng độ/hàm lượng của TỔNG PHENOL (mg/L hay mg/kg) mà thôi, tức là tổng của các hợp chất phenol.

Một qui tắc vàng trong nhân dân là “Một chất độc hay không còn tùy thuộc vào nồng độ/hàm lượng của nó”. Các hợp chất phenol trên thế giới được sử dụng như là những chất dinh dưỡng, dược liệu cần thiết cho cuộc sống, cho con người, cho động thực vật.

Tháng 3-4/2015 trên tạp chí khoa học Dinh dưỡng của Brazil có công bố một công trình nghiên cứu công phu của một tập thể tác giả của trường đại học liên bang Universidade Federal da Fronteira do Sul liên kết với trường Universidade Estadual de Maringá, về “Estimate of consumption of phenolic compounds by Brazilian population”, tạm dịch là “Xác định qui mô tiêu dùng các hợp chất phenol của các tầng lớp dân cư Brazil”. Bài báo nêu bật tính chất quí báu của các hợp chất phenol là hoạt tính chống oxy hóa (antioxidant activity) trong việc trung hòa, phân hủy các gốc tự do (free radicals, tự hình thành trong các phản ứng sinh hóa trong tế bào) có hại trong cơ thể, phá hủy các cấu trúc như màng tế bào, các axit nhân, protein và polysacchrides. Các hợp chất phenol lấy từ thực phẩm là chất chống oxy hóa (antioxidants) rất hữu hiệu trong việc “tiêu diệt” các gốc tự do; liều dùng hàng ngày (daily intake) còn cao hơn cả các chất chống oxy hóa khác đến từ các thực phẩm chức năng, ví dụ các vitamin A, C, E; các carotenoids, các khoáng chất như kẽm, selen, magan, đồng. Ví dụ liều dùng/ăn uống các hợp chất phenol có trong thực phẩm và đồ uống, trung bình là 1000mg/ngày; trong khi tất cả các vitamins (thực phẩm chức năng) là 110mg/ngày. Hơn thế nữa các hợp chất phenol có hiệu dụng chống oxy hóa cao hơn tất cả các vitamin và caroteinoid cộng lại, chiếm đến 90% tổng tác dụng chống oxy hóa.

Bên cạnh hoạt tính quí là chống oxy hóa, các hợp chất phenol còn có vai trò quan trọng nữa trong cơ thể là giãn nở mạch, kháng viêm, chống sơ vữa thành mạch, chống nghẽn mạch, và còn là chất điều tiết các quá trình chuyển hóa enzyme, cải thiện màng tế bào và chức năng thu nhận của màng.

Các hợp chất phenol có phổ biến ở trong tất cả các cây, là nhóm chất có hoạt tính sinh học lớn nhất trong rau xanh mà chúng ta ăn. Các thực phẩm giầu các hợp chất phenol là cocoa, rượu vang đỏ, chè, cà phê, chanh, cam, bưởi, quả lựu, quả mọng và quả óc chó. Trong mạch nha sản xuất rượu whisky có 160mg/kg.

Trung bình mỗi người dân Brazil tiêu dùng tổng các phenol 460mg/ngày, trong đó từ các đồ uống là 49%; từ cà phê và đỗ các loại 20%. Vùng Đông Bắc Brazil tiêu dùng cao nhất là 489mg/ngày; tiếp đến là vùng Nam 467mg/ngày, vùng Đông Nam 460mg/ngày. Theo độ tuổi thì ở người lớn là 467mg/ngày, ở người có tuổi hơn 454mg/ngày. Tiêu dùng các hợp chất phenol của người dân Brazil còn thua xa so với người Pháp là 1193mg/ngày, Tây Ban Nha 820mg/ngày, Phần Lan 863mg/ngày.

Trong bài báo còn rất nhiều bảng biểu số liệu phong phú, xác định các mức tiêu dùng các hợp chất phenol cho các nhóm đối tượng khác nhau như nam, nữ, nông thôn, thành thị, tuổi tác, người giàu, người nghèo, chưa tốt nghiệp phổ thông, đã tốt nghiệp phổ thông v.v..

Do tác dụng quí như trên của TỔNG PHENOL, nên chúng ta khó mà tìm thấy trên thế giới có tài liệu qui định cụ thể là bao nhiêu mg/kg có trong cá, trong nho, rượu, hoặc cà phê là an toàn đối với người dùng; giá trị này cũng lại khác với mg/kg thể trọng của người ăn/uống.

Dưới đây là toàn văn bài báo ngắn đăng trên VnExpress

Chiều 24/8, lãnh đạo Văn phòng UBND tỉnh Quảng Trị cho biết tỉnh này đã phê duyệt phương án tiêu hủy khoảng 60 tấn hải sản đông lạnh, trong đó có 20 tấn cá nhiễm phenol. Sở Tài nguyên Quảng Trị đang lập kế hoạch, lựa chọn địa điểm để tiêu hủy hải sản bằng cách đào hố chôn lấp, có sử dụng bạt lót đáy, rắc vôi bột và hóa chất chloraminB, với chi phí gần 100 triệu đồng.

60 tấn hải sản sẽ tiêu hủy đều được các cơ sở kinh doanh ở tỉnh Quảng Trị thu mua trong thời gian diễn ra sự cố môi trường biển miền Trung. Riêng 20 tấn cá nhiễm phenol được phát hiện tại cơ sở đông lạnh Dũng Thuộc (thị trấn Cửa Tùng, Vĩnh Linh). Trong tháng 6, Sở Y tế có văn bản nêu 20 tấn cá đông lạnh này nhiễm phenol với hàm lượng 0,037 mg/kg, đây là chất cực độc, không được có trong thực phẩm.

Số hải sản trên được nhà chức trách niêm phong trong gần 3 tháng qua. Chủ cơ sở Dũng Thuộc cho biết việc chậm xử lý hải sản khiến cơ sở này phải chi 25 triệu đồng tiền điện mỗi tháng để bảo quản cá.

Tôi nhẩm tính, một ngày tôi ăn giỏi lắm 3 lạng cá này = 0,3kg, như vậy tôi ăn vào chỉ có 0,012mg tổng phenol, cho dù tôi có ăn cả đống rau, củ, quả, uống nhiều cà phê nữa chắc cũng không thể so với 460mg (liều bổ dưỡng) mà người dân Brazil đã ăn, với 1193mg (liều bổ dưỡng) của người Pháp.

Còn thuần túy phenol C₆H₅-OH với giá khoảng 28 triệu đồng/kg nói ở trên, theo Bộ Y tế của Hòa Kỳ thì người lớn phải ăn luôn một lúc 20.000mg (hai mươi nghìn mg) mới chết. Giả sử độ độc (toxic strength) của phenol tổng trong cá chỉ bằng 1/200 so với phenol C₆H₅-OH, thì cả 20 tấn cá này mới chỉ chứa có 3,7mg (0,037×20.000/200) phenol C₆H₅-OH, vô vô cùng nhỏ so với 20.000mg. Đến đây tôi đã thực sự không cầm được lòng mình trước những thiệt hại không đáng có mà chúng ta đã gây ra cho người dân; cơ quan chức năng còn thiêu hủy luôn cả 40 tấn cá khác nữa.

Bác sĩ nhìn đâu cũng thấy vi trùng làm người dân khiếp sợ. Các chuyên gia hóa học Việt Nam nói đến phenol là chỉ nghĩ đến C₆H₅-OH thuần khiết, mặc dù nó không tồn tại trong tự nhiên, trong khi còn hàng trăm các phenolic compounds khác luôn tồn tại trong tự nhiên và có ích thế mà họ vẫn coi như không có. Thậm chí ngay cả đến TỔNG PHENOL trong nước biển gần như không có (dưới 0,005mg/L), thế mà vẫn coi phenol là nguyên nhân chính làm cá chết. Không khí phenol độc hại bao trùm căng thẳng cả đất nước, đình trệ sản xuất kinh doanh và gây bao thiệt hại khác nữa.

Chỉ cần vào Google đánh cụm từ phenolic compounds chúng ta sẽ tìm thấy vô vàn thông tin có ích về chúng.

Mọi chi tiết xin mời đọc tại 4 đường dẫn dưới đây:

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1415-52732015000200185

http://www.atsdr.cdc.gov/MMG/MMG.asp?id=144&tid=27

http://qianmiaonuo.en.made-in-china.com/product/eMdxNyUGLOYI/China-Phenol-CAS-108-95-2.html

http://vnexpress.net/tin-tuc/thoi-su/quang-tri-tieu-huy-20-tan-ca-dong-lanh-nhiem-phenol-3457864.html

Trân trọng cám ơn bạn đọc. Nếu thấy đúng, hãy ủng hộ và chia sẻ rộng hơn.