PGS.TS Trần Mạnh Trí: Người tìm ra 'độc chất' gây rối loạn nội tiết

Giành giải thưởng Tạ Quang Bửu

Tháng 5/2024, Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức trao giải thưởng Tạ Quang Bửu cho hai nhà khoa học trong đó có PGS.TS Trần Mạnh Trí - Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.

PGS.TS Trần Mạnh Trí được trao giải thưởng qua cụm 3 công trình 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, sức khỏe và đột biến gen.

Kết quả nghiên cứu của PGS.TS Trần Mạnh Trí đã 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.

“Tôi đã có một hành trình kì diệu khi xuất phát điểm từ cậu bé sinh ra và lớn lên ở vùng quê nghèo chỉ có ước mơ được học hết THPT. Giải thưởng Tạ Quang Bửu là sự ghi nhận của cộng đồng khoa học cho những cố gắng của cá nhân và nhóm nghiên cứu. Điều đó động viên, khích lệ chúng tôi rất nhiều”, TS Trí nói.

PGS Trần Mạnh Trí sinh năm 1981, trong một gia đình có 5 anh chị em ở xã Chiêu Yên (Yên Sơn, Tuyên Quang). Xã của ông được xếp vào diện nghèo nhất, nhì tỉnh. Năm 2000 mới có điện, đến năm 2019, đường qua xã mới được trải nhựa. Trước đó, nếu trời mưa, để về nhà, ông chỉ có cách duy nhất xắn quần, lội bùn.

Cuộc sống của người dân nơi đây khốn khó nên số học sinh tiểu học rơi rụng nhiều. Do quá ít học sinh nên trường THCS của xã phải đóng cửa. Trí muốn học lớp 6 phải đi sang nhà cô ruột xã bên cách nhà 20 cây số trọ học. May mắn, khi lên lớp 7 thì trường THCS của xã mở lại, cậu trở về nhà học tiếp.

Khi Trí chuẩn bị học hết học kỳ I lớp 9, trong câu chuyện đêm bên bếp lửa, người bạn của bố về thăm đã khuyên nên cho Trí lên thị xã (bây giờ là thành phố Tuyên Quang) học, để có điều kiện tốt hơn. Sau hai ngày suy nghĩ, bố mẹ đồng ý. Với Trí, đây như một ngã rẽ “định mệnh” ảnh hưởng lớn tới sự nghiệp sau này.

Lên thị xã học, cậu mới thấy kiến thức của mình về môn Hóa bị hổng quá nhiều. Được thầy cô, bạn học hỗ trợ, giảng giải lấy lại “gốc”, Trí nhận ra tình yêu với môn học này.

Lên cấp 3, Trí thi vào lớp chuyên Hóa, Trường THPT Chuyên Tuyên Quang, nhưng chỉ đậu hệ B (lớp chọn). Học hết lớp 11, với kết quả học tập tốt, Trí được Ban Giám hiệu cho phép chuyển lên hệ A (lớp chuyên).

Tuy nhiên, Trí vẫn ở lại lớp cũ, do quý mến bạn bè. Ngày đó, được người bạn của bố cho ở trọ không lấy tiền nên một buổi đi học, buổi còn lại giúp bác làm bánh chưng, bánh tẻ bán. Trí hầu như không có thời gian đi học thêm. Đến năm lớp 12 Trí mới đi học thêm môn Hóa và Tiếng Anh, nhưng được các thầy cô dạy miễn phí.

Lớp 12, Trí giành giải Khuyến khích trong Kỳ thi học sinh giỏi Quốc gia môn Hóa. Hoàn cảnh gia đình khó khăn, Trí đăng ký thi Trường Đại học Sư phạm Hà Nội với hy vọng được miễn học phí, nhưng không đủ điểm. Cậu trúng tuyển vào Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội) và gắn bó tới tận bây giờ.

Tốt nghiệp cử nhân năm 2004, Trí tiếp tục học thạc sĩ, tiến sĩ tại đây. Với niềm say mê khoa học, Mạnh Trí dành nhiều năm tập trung nghiên cứu phát triển các phương pháp hóa học mới sử dụng các thiết bị và công cụ hiện đại nhằm quan trắc, giải thích đánh giá rủi ro và tìm kiếm các giải pháp nhằm xử lý loại bỏ các độc chất hữu cơ phân bố trong môi trường.

Đến năm 2014, anh làm nghiên cứu sau tiến sĩ tại Trung tâm Wadsworth, Sở Y tế bang New York, Mỹ. Sau đó, anh tiếp tục tham gia các khóa đào tạo về thiết bị tại hãng Bruker, Zurich, Thụy Sĩ (2015); kỹ thuật phân tích môi trường tại Đại học Lancaster, Vương Quốc Anh (2017) và phương pháp phân tích hóa học tại Đại học Tokyo, Nhật Bản (2019).

Giờ đây anh đảm nhiệm vai trò Trưởng Bộ môn Hóa học hữu cơ của Khoa Hóa học. Anh cũng là một trong 20 nhà khoa học trẻ châu Á nhận giải thưởng dành cho các nhà hóa học trẻ mới khởi nghiệp tại Hội nghị Hóa học khu vực châu Á - Thái Bình Dương 2015 tổ chức tại Hawaii, Mỹ.

“Có lẽ chìa khóa cho những thành quả hôm nay đến từ sự quyết tâm. Tôi luôn đặt ý chí, nghị lực ở trạng thái cao nhất để vượt qua thử thách, không ngại khó khăn, thất bại”, anh chia sẻ.

Tìm ra các hợp chất hữu cơ gây rối loạn nội tiết

Những nghiên cứu bền bỉ của PGS.TS Trần Mạnh Trí và các cộng sự đã giúp cung cấp những dữ liệu đầu tiên về nồng độ, đặc điểm phân bố của phthalates và siloxanes - những hợp chất hữu cơ có thể gây rối loạn nội tiết - trong không khí trong và ngoài nhà tại Hà Nội.

Phthalates và siloxanes là những chất được sử dụng trong quá trình sản xuất các mặt hàng gia dụng như làm đồ nhựa, sản phẩm chăm sóc cá nhân, dầu gội đầu, kem dưỡng da...

Phthalates và siloxanes được tìm thấy trong nhiều môi trường khác nhau như bụi, nước, bùn thải, không khí và đi vào chuỗi thức ăn. Do đó, mối nguy cơ tiềm tàng đối với sức khỏe con người từ việc phơi nhiễm những hợp chất ấy dần được các nhà nghiên cứu quốc tế tìm hiểu trong khoảng 10 năm trở lại đây.

Tuy nhiên, “tại Việt Nam, các nghiên cứu chuyên sâu về phthalates và siloxanes trong môi trường không khí trong và ngoài nhà với số lượng mẫu lớn, phân tích đồng thời nồng độ trong pha khí và pha hạt cũng như khai thác triệt để kết quả phân tích để đánh giá nguồn gốc của chúng ở nước ta còn rất hạn chế”, PGS.TS Trần Mạnh Trí giải thích về nguyên nhân anh lựa chọn các hợp chất này để nghiên cứu.

Thuộc nhóm những người đầu tiên trong nước “dò dẫm tìm đường” với hướng nghiên cứu mới, yếu tố gây khó khăn nhất với anh là làm thế nào để tối ưu phương pháp nghiên cứu - cả về điều kiện phân tích trên thiết bị và điều kiện chuẩn bị mẫu.

“Mỗi nhóm chất phthalates và siloxanes mình nghiên cứu lại có khoảng 10 chất thành phần trong đó, có chất nồng độ cao, có chất nồng độ lại thấp trong khi mẫu chỉ lấy một lần, không thể dùng để xác định chất này xong rồi mới chuyển qua xác định chất khác. Bởi vậy, cần phải tối ưu được phương pháp để làm sao phân tích được cả 10 hay 20 chất cần quan tâm cùng một lúc”, PGS.TS Trần Mạnh Trí nói.

Theo PGS.TS Trần Mạnh Trí, nhìn chung, tỷ lệ phát hiện và nồng độ của phthalates và siloxane trong các mẫu không khí trong nhà cao hơn nhiều so với các mẫu không khí ngoài trời (khoảng 4 lần).

Trong số đó, nồng độ của hai nhóm chất này trong không khí tại hộ gia đình cao hơn nhiều so với không khí tại văn phòng hoặc phòng thí nghiệm. Với không khí trong nhà, nồng độ phthalates rơi vào khoảng từ 142 đến 2390 ng m-3 còn siloxanes là từ mức không phát hiện đến 1100 ng m-3. Với các mẫu không khí ở bên ngoài, nồng độ phthalates là 34.1 - 515 ng m-3 còn siloxanes là từ mức không phát hiện đến 258 ng m-3.

“Điều này cho thấy sự phát thải của phthalate và siloxane trong các khu vực nghiên cứu chủ yếu là do các nguồn trong nhà, ví dụ như đồ dùng nhựa, sản phẩm chăm sóc cá nhân...”, nhóm nghiên cứu cho biết.

Mặc dù các hợp chất phthalates và siloxanes có mặt trong bầu không khí vốn đã ô nhiễm bởi nhiều hợp chất khác nhau tại Hà Nội nhưng thật đáng mừng là các nguy cơ sức khỏe từ việc hít thở trực tiếp không khí chứa phthalates và siloxanes khá thấp.

Nồng độ của nó cũng nhỏ hơn giá trị chấp nhận được nên mức độ gây hại trực tiếp không đáng kể. Thêm một tin vui nữa là nồng độ ô nhiễm của các chất này trong các mẫu nghiên cứu của nhóm cũng ở mức thấp hoặc trung bình so với các số liệu ở nhiều nước trên thế giới như Trung Quốc, Mỹ, Singapore...

Theo PGS.TS Trần Mạnh Trí, để đánh giá được mức độ phơi nhiễm các hợp chất trên thì việc nghiên cứu trên không khí là chưa đủ mà phải kiểm tra rất nhiều nguồn khác nhau như nước, bụi, thực phẩm mà chúng ta đang hấp thụ hàng ngày, hàng giờ.

“Chúng ta có thể chưa bị trực tiếp phơi nhiễm ngay nhưng các chất này có khả năng đi theo con đường chuỗi thức ăn như cá tôm, sản phẩm đóng gói và khiến chúng ta bị phơi nhiễm gián tiếp”, anh giải thích.

“Đối với các gia đình, nên hạn chế sinh hoạt hay ngủ nghỉ trong những căn phòng chất nhiều đồ nhựa. Ngoài ra, cũng không nên dùng những sản phẩm nhựa để đựng thức ăn hay đồ uống để tránh phthalate thôi ra và bị hấp thụ vào cơ thể”, PGS.TS Trần Mạnh Trí khuyến cáo.

Công bố nghiên cứu trên các tạp chí khoa học hàng đầu

PGS.TS Trần Mạnh Trí được trao giải thưởng qua cụm 3 công trình được công bố trên các tạp chí khoa học thuộc tốp 5% hàng đầu thế giới trong các ngành kỹ thuật môi trường, độc học, sức khỏe và đột biến gen.

Ở bài báo số 1, 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 có tên “Phân bố methylsiloxan dễ bay hơi tuần hoàn trong nước uống, nước máy, nước mặt và nước thải tại Hà Nội, Việt Nam”.

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 có tên “Hồ sơ este axit phthalic (PAE) trong mẫu nước đóng chai, nước máy, nước hồ và nước thải lấy tại Hà Nội, Việt Nam” 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.

Theo đánh giá của GS.TSKH Vũ Hoàng Linh, Hiệu trưởng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 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 mẫu nước khác nhau.

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.

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.