Учените са открили начин да унищожат тези вредни PFAS „завинаги химикали“

Но това не е незабавно решение на огромния глобален здравен проблем, който представлява PFAS.

  Учените са открили начин да унищожат тези вредни PFAS „химикали завинаги“
[Снимка: LoveTheWind/iStock/Getty Images Plus, Getty Images]

PFAS химикалите изглеждаха като добра идея в началото. Като Тефлон , те направиха саксиите по-лесни за почистване от 1940 г. Те направиха якетата водоустойчиви, а килимите устойчиви на петна. Опаковките за храна, противопожарната пяна, дори гримът изглеждаха по-добре с перфлуороалкилови и полифлуороалкилови вещества.

След това започнаха тестове за откриване PFAS в кръвта на хората .

Днес PFAS са широко разпространени в почвата, праха и питейната вода по целия свят. Проучванията показват, че те са вътре 98% от телата на американците , където са били свързани със здравословни проблеми включително заболяване на щитовидната жлеза, увреждане на черния дроб и рак на бъбреците и тестисите. Сега има над 9000 вида на PFAS. Те често се наричат ​​„вечни химикали“, защото същите свойства ги правят и толкова полезни гарантират, че няма да се разпаднат в природата.



зона 51 нападение на живо

Учените работят върху методи за улавяне на тези синтетични химикали и унищожаването им, но това не е просто.

The най-новото откритие , публикувано на 18 август 2022 г. в сп наука, показва как един клас PFAS може да бъде разделен на предимно безвредни компоненти с помощта на натриев хидроксид или луга, евтино съединение, използвано в сапуна. Това не е незабавно решение на този огромен проблем, но предлага нова представа.

Биохимик А. Даниел Джоунс и почвовед Хуей Ли работи върху PFAS решения в Мичиганския държавен университет и обясни обещаващите техники за унищожаване на PFAS, които се тестват днес.

Как PFAS попадат от ежедневните продукти във водата, почвата и в крайна сметка хората?

Има два основни пътя на експозиция на PFAS да попадне в хората – питейна вода и консумация на храна.

PFAS могат да попаднат в почвата чрез нанасяне върху земята на твърди биомаси — т.е. утайки от пречистване на отпадъчни води — и могат ли да се отделят от сметищата. Ако са замърсени твърди биомаси се прилага върху земеделски полета като тор , PFAS може да попадне във вода и в култури и зеленчуци.

Например добитъкът може да консумира PFAS чрез културите, които ядат, и водата, която пият. Имало случаи, докладвани в Мичиган , Мейн, и Ню Мексико на повишени нива на PFAS в говеждо месо и млечни крави. Все още не е ясно колко голям е потенциалният риск за хората до голяма степен неизвестен .

Учените от нашата група в Мичиганския държавен университет работят върху материали, добавени към почвата, които биха могли да попречат на растенията да поемат PFAS, но това ще остави PFAS в почвата.

Проблемът е, че тези химикали са навсякъде и има няма естествен процес във вода или почва, които ги разграждат. Много потребителски продукти са заредени с PFAS, включително грим, конец за зъби, струни за китара и восък за ски.

Как сега проектите за саниране премахват замърсяването с PFAS?

Съществуват методи за филтрирането им от водата. Химикалите ще се придържат към активния въглен например. Но тези методи са скъпи за мащабни проекти и все пак трябва да се отървете от химикалите.

Например, близо до бивша военна база близо до Сакраменто, Калифорния, има огромен резервоар с активен въглен, който поема около 1500 галона замърсена подземна вода на минута, филтрира я и след това я изпомпва под земята. Този проект за саниране струваше над 3 милиона долара , но предотвратява преминаването на PFAS в питейната вода, която общността използва.

Филтрирането е само една стъпка. След като PFAS бъде уловен, тогава трябва да изхвърлите активния въглен, зареден с PFAS, и PFAS все още се движи наоколо. Ако заровите замърсени материали в депо или другаде, PFAS в крайна сметка ще се излужи. Ето защо намирането на начини за унищожаването му е от съществено значение.

Кои са най-обещаващите методи, които учените са открили за разграждане на PFAS?

Най-често срещаният метод за унищожаване на PFAS е изгарянето, но повечето PFAS са изключително устойчиви на изгаряне. Затова са в противопожарна пяна.

значението на числата 11

PFAS има множество флуорни атоми, свързани с въглероден атом, и връзката между въглерод и флуор е една от най-силните. Обикновено, за да изгорите нещо, трябва да прекъснете връзката, но флуорът не се отделя от въглерода. Повечето PFAS ще се разпаднат напълно при температури на изгаряне около 1500 градуса по Целзий (2730 градуса по Фаренхайт), но е енергоемко и подходящи инсинератори са оскъдни.

Има няколко други експериментални техники, които са обещаващи, но не са мащабирани за третиране на големи количества от химикалите.

Разви се група в Battelle суперкритично водно окисляване за унищожаване на PFAS. Високите температури и налягане променят състоянието на водата, ускорявайки химията по начин, който може да унищожи опасните вещества. Увеличаването обаче остава предизвикателство.

Други са работещ с плазмени реактори, които използват вода, електричество и газ аргон за разграждане на PFAS. Те са бързи, но също така не са лесни за мащабиране.

Методът, описан в нова хартия , ръководен от учени от Northwestern, е обещаващ за това, което са научили за това как да разрушат PFAS. Няма да достигне до промишлена обработка и използва диметил сулфоксид или DMSO, но тези открития ще насочат бъдещите открития за това какво може да работи.

Какво вероятно ще видим в бъдеще?

Много ще зависи от това, което научаваме за това откъде основно идва експозицията на хората на PFAS.

защо chrome работи толкова бавно

Ако експозицията е предимно от питейна вода, има повече методи с потенциал. Възможно е в крайна сметка да бъде унищожен на ниво домакинство с електрохимични методи, но има и потенциални рискове, които остават да бъдат разбрани, включително превръщането на обикновени вещества, като хлорид, в по-токсични странични продукти.

Голямото предизвикателство на санирането е да се уверим, че няма да влошим проблема, като отделим други газове или създадем вредни химикали. Хората имат дълга история на опити за разрешаване на проблеми и влошаване на нещата. Хладилниците са чудесен пример. Фреонът, хлорофлуоровъглерод, беше решението за заместване на токсичния и запалим амоняк в хладилниците, но след това предизвика изтъняване на стратосферния озон . Той беше заменен с хидрофлуоровъглероди, които сега допринасят за изменението на климата .

Ако има урок, който да научим, той е, че трябва да обмислим пълния жизнен цикъл на продуктите. Колко дълго наистина се нуждаем от химикали, за да продължим?


А. Даниел Джоунс е професор по биохимия, Мичигански държавен университет. Хуей Ли е професор по химия на околната среда и почвата, Мичигански държавен университет.

Тази статия е препубликувана от Разговорът под лиценз Creative Commons. Прочетете оригинална статия .