มนุษย์คิดค้น “กรดไตรฟลูออโรอะซิติก” (Trifluoroacetic acid) หรือ TFA ขึ้นมาเพื่อใช้แทนสาร CFCs ที่ทำลายชั้นโอโซน แต่กลายเป็นว่าสารชนิดนี้กลับกลายเป็นแหล่งกำเนิดของ “สารเคมีตลอดกาล” (Forever Chemical) ที่กระจายตัวอยู่ทั่วโลก ลงสู่แหล่งน้ำ ดิน และน้ำแข็ง รวมถึงพื้นที่ห่างไกลอย่างอาร์กติก
TFA ถูกจัดอยู่ในกลุ่มสารเพอร์และโพลีฟลูออโรอัลคิล (PFAS) ซึ่งเป็นกลุ่มสารเคมีที่มนุษย์สร้างขึ้นและมีความทนทานต่อการย่อยสลายตามธรรมชาติอย่างมาก มลพิษชนิดนี้สะสมอยู่ในน้ำฝน แหล่งน้ำผิวดิน และน้ำแข็งนักวิทยาศาสตร์พบว่าระดับการปนเปื้อนยังคงเพิ่มสูงขึ้น แม้เวลาจะผ่านไปหลายทศวรรษหลังจากที่มีการปล่อยสารตั้งต้นออกมา ความคงทนนี้ทำให้มลพิษดังกล่าวอาจไม่มีวันจางหายไปจากสิ่งแวดล้อมของโลกได้เลย
มลพิษสะสมที่มองไม่เห็น
ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแลนแคสเตอร์ ทำการคำนวณผลกระทบสะสมของมลพิษนี้เป็นครั้งแรก และพบข้อมูลที่น่าตกใจว่าระหว่างปี 2000-2022 มีการสะสมของ TFA บนพื้นผิวโลกแล้วกว่า 335,500 ตัน ซึ่งเป็นผลมาจากก๊าซที่นำมาใช้ทดแทนสาร CFCs รวมถึงก๊าซยาสลบทางการแพทย์และปุ๋ยเคมีหลายชนิด
กลไกการเกิด TFA เริ่มต้นจากก๊าซกลุ่มฟลูออรีน (F-gases) เช่น ไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (HCFCs) และไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFCs) รั่วไหลสู่ชั้นบรรยากาศ เมื่อสารเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับแสงแดดและก๊าซอื่น ๆ ในอากาศ พวกมันจะสลายตัวและกลายสภาพเป็นกรด TFA นอกจากนี้ ก๊าซยาสลบบางชนิดที่ใช้ในการสูดดมก็มีโครงสร้างทางเคมีที่คล้ายคลึงกันและสามารถสลายตัวกลายเป็นสารประกอบชนิดเดียวกันนี้ได้
TFA แตกต่างจากมลพิษชนิดอื่นตรงที่สามารถในการละลายน้ำได้ดีเยี่ยม ทำให้มันปนเปื้อนเข้าสู่ก้อนเมฆและตกลงมาพร้อมกับฝนหรือหิมะ กรดชนิดนี้จะไม่ระเหยกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศเมื่อตกลงสู่แหล่งน้ำแล้ว ส่งผลให้แม่น้ำและทะเลสาบกลายเป็นแหล่งสะสมของสารเคมีนี้อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นจึงแทบไม่สามารถทำความสะอาดหรือกำจัด TFA ออกจากระบบนิเวศได้เลย
เพื่อยืนยันข้อสันนิษฐาน นักวิจัยได้ตรวจสอบข้อมูลจากแกนน้ำแข็งในอาร์กติกและตัวอย่างน้ำฝนทั่วโลก ผลการศึกษาพบว่าระดับของ TFA ในหิมะและฝนเพิ่มขึ้นถึง 3.5 เท่าในช่วงระยะเวลาที่ทำการศึกษาข้อมูลนี้สอดคล้องกับแนวโน้มการเพิ่มขึ้นของการใช้สารเคมีทดแทน CFCs ในระดับโลกนับตั้งแต่ทศวรรษที่ 1970 เป็นต้นมา
ลูซี่ ฮาร์ต นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแลนแคสเตอร์และผู้นำการศึกษานี้ระบุว่า สารทดแทน CFCs มีอายุยืนยาวในชั้นบรรยากาศและสามารถเดินทางได้ไกลจากจุดที่ปล่อยออกมา สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมพื้นที่ห่างไกลจากโรงงานอุตสาหกรรมอย่างอาร์กติกจึงพบมลพิษ TFA ในปริมาณสูง ซึ่งปริมาณสะสมเกือบทั้งหมดในภูมิภาคขั้วโลกเหนือมาจากการสลายตัวของก๊าซเหล่านี้
องค์การจัดการสารเคมีแห่งสหภาพยุโรป (ECHA) จัดให้ TFA เป็นสารที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ยิ่งไปกว่านั้น ยังมีการตรวจพบสารนี้ในเลือด นมแม่ และปัสสาวะของมนุษย์ในหลายพื้นที่ โดยเฉพาะในประเทศจีนที่มีการตรวจพบ TFA ในเลือดของประชากรกว่า 90% ซึ่งส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากสภาพอากาศที่ร้อนและชื้นที่เร่งการสะสมของสารนี้
สำนักงานสารเคมีของรัฐบาลเยอรมนีเสนอให้มีการจำแนก TFA ว่าเป็นสารที่อาจเป็นพิษต่อระบบสืบพันธุ์ของมนุษย์ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพในระยะยาว แม้ว่าระดับการปนเปื้อนในปัจจุบันอาจจะยังต่ำกว่าเกณฑ์ที่เป็นอันตรายโดยตรงต่อมนุษย์ก็ตาม
ความร้ายแรงของสถานการณ์นี้ ทำให้นักวิทยาศาสตร์บางส่วนเสนอให้จัด TFA เป็น “ภัยคุกคามต่อขีดความสามารถในการรองรับของโลก” (Planetary Boundaries Threat) เนื่องจากอาจรบกวนระบบธรรมชาติของโลกจนเกินกว่าจะเยียวยาได้ หากไม่มีการควบคุมการปล่อยมลพิษอย่างเข้มงวด การสะสมของสารเคมีในดินและน้ำผิวดินคงอยู่ต่อไป จนกว่าพวกมันจะถูกพัดพาลงสู่ทะเลและตกตะกอนในมหาสมุทรซึ่งอาจใช้เวลาหลายทศวรรษหรือนับศตวรรษ
ทางออกที่ยั่งยืน
แม้ในตอนนี้ จะพยายามหาสารที่ไม่ทำอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและชั้นบรรยากาศโลกมาใช้ เช่น HFO สารทำความเย็นสังเคราะห์ชนิดใหม่ล่าสุด ที่หมายมั่นว่าจะเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแทนสารเดิม แต่ ศ.ไรอัน ฮอสเซนี ระบุว่าสาร HFO-1234yf สลายตัวกลายเป็น TFA ได้เร็วกว่าสารรุ่นเก่าหลายเท่า โดยใช้เวลาเพียงไม่กี่วันแทนที่จะเป็นหลายปี สิ่งนี้ทำให้ TFA ตกลงสู่พื้นดินใกล้กับแหล่งปล่อยมากขึ้นและสร้างความไม่แน่นอนต่อระดับมลพิษในอนาคต
จากการใช้แบบจำลองทางเคมีขั้นสูง นักวิจัยคาดการณ์ว่าปริมาณ TFA จะยังไม่ถึงจุดสูงสุดในเร็ว ๆ นี้ แต่จะทยอยเพิ่มขึ้นและอาจพุ่งสูงสุดในช่วงระหว่างปี 2025-2100 แม้ว่าจะเลิกใช้ในตอนนี้ แต่มลพิษก็จะยังคงถูกผลิตขึ้นต่อไปอีกนาน หากไม่มีการควบคุม การใช้ HFO อาจทำให้ TFA เพิ่มสูงขึ้นกว่า 20 เท่าภายในปี 2050
ศ.คริส ฮัลซอลล์ ผู้อำนวยการศูนย์สิ่งแวดล้อมแลงคาสเตอร์เน้นย้ำว่า เราจำเป็นต้องจัดการกับมลพิษ TFA เนื่องจากมันแพร่กระจายไปทั่วและมีความคงทนสูง และมีสารหลายชนิดที่ทำให้เกิดสารเหล่านี้ ไม่ใช่เพียงแค่ยาฆ่าแมลงบางชนิดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงยาสลบ ตัวทำละลาย และอุตสาหกรรมยา ดังนั้นจึงต้องเฝ้าติดตามระดับมลพิษในระยะยาวด้วยเช่นกัน
ทางด้าน ลูซี่ คาร์เพนเตอร์ จากมหาวิทยาลัยยอร์ค เสนอว่าควรพิจารณาทางเลือกอื่นที่เป็นธรรมชาติมากกว่า เช่น การใช้แอมโมเนียหรือคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารทำความเย็นแทนสารสังเคราะห์ เธอตั้งคำถามอย่างจริงจังว่าสารทดแทนที่เราใช้อยู่นั้นเ ป็นทางเลือกที่ดีกว่าจริงหรือไม่ เมื่อพบว่าปัจจุบัน TFA ได้ปนเปื้อนเข้าสู่ผลิตภัณฑ์อาหารหลากหลายชนิด ทั้งที่ก่อนหน้านี้ไม่เคยเจอมาก่อน
ที่มา: Earth, New Scientist, Science Daily, Scitech Daily, The Conversation