Kuinka kauan kemikaalien todella täytyy kestää? Andrew Brookes Getty Imagesin kautta
PFAS-kemikaalit tuntuivat aluksi hyvältä idealta. Kuten Teflon, he tekivät ruukuista helpompia puhdistaa 1940-luvulta lähtien. He tekivät takkeista vedenpitäviä ja matoista likaa hylkiviä. Ruokakääreet, sammutusvaahto, jopa meikki näytti paremmalta perfluorialkyyli- ja polyfluorialkyyliaineilla.
Sitten testit alkoivat havaita PFAS ihmisten veressä.
Nykyään PFAS:t leviävät maaperään, pölyyn ja juomaveteen ympäri maailmaa. Tutkimukset viittaavat siihen, että he ovat mukana 98% amerikkalaisten ruumiista, missä he ovat olleet liittyvät terveysongelmiin mukaan lukien kilpirauhassairaus, maksavaurio sekä munuais- ja kivessyöpä. Niitä on nytkin yli 9,000 tyyppiä PFAS:sta. Niitä kutsutaan usein "ikuisiksi kemikaaleiksi", koska samat ominaisuudet tekevät niistä niin hyödyllisiä varmistaa, etteivät ne hajoa luonnossa.
Teollisuusjätti 3M, joka on valmistanut PFAS:ää useisiin käyttötarkoituksiin vuosikymmenien ajan, joutuu PFAS-saastumista koskeviin kanteisiin. ilmoitti 10.3 miljardin dollarin sovintoratkaisusta julkisten vedentoimittajien kanssa 22. kesäkuuta 2023 auttaaksemme maksamaan testauksen ja hoidon. Yhtiö ei ota vastuuta sovinnossa, joka vaatii tuomioistuimen hyväksynnän. Puhdistus voi maksaa monta kertaa niin paljon.
Mutta miten vangitaan ja tuhotaan ikuinen kemikaali?
biokemisti A. Daniel Jones ja maantieteilijä Hui Li työskennellyt PFAS-ratkaisujen parissa Michigan State Universityssä ja selitti tänään testattavia lupaavia tekniikoita.
Miten PFAS:t pääsevät jokapäiväisistä tuotteista veteen, maaperään ja lopulta ihmisiin?
PFAS:lla on kaksi pääaltistumisreittiä ihmisiin – juomavesi ja ruoan kulutus.
PFAS:t voivat päästä maaperään biokiinteiden aineiden eli jätevesien käsittelyn lietteen levittämisen kautta ja huuhtoutua kaatopaikoilta. Jos saastuneita biokiinteitä aineita ovat levitetään pelloille lannoitteenaPFAS voi päästä veteen sekä kasveihin ja vihanneksiin.
Esimerkiksi karja voi kuluttaa PFAS:a syömiensä satojen ja juomansa veden kautta. On ollut Michiganissa raportoituja tapauksia, Maine ja New Mexico kohonneita PFAS-tasoja naudanlihassa ja lypsylehmissä. Se, kuinka suuri mahdollinen riski ihmisille on, on edelleen suurelta osin tuntematon.
Mainen maatilalla todettiin lehmillä korkeita PFAS-tasoja. Adam Glanzman / Bloomberg Getty Imagesin kautta
Michigan State Universityn tutkimusryhmämme tutkijat työskentelevät maaperään lisättävien materiaalien parissa, jotka voivat estää kasveja ottamasta PFAS:ää, mutta se jättäisi PFAS:n maaperään.
Ongelmana on, että näitä kemikaaleja on kaikkialla, ja on ei luonnollista prosessia vedessä tai maaperässä tehokkaasti hajottamaan niitä. Monet kuluttajatuotteet ovat täynnä PFAS:ää, mukaan lukien meikki, hammaslanka, kitaran kielet ja suksivaha.
Miten kunnostushankkeet poistavat PFAS-kontaminaation nyt?
On olemassa menetelmiä niiden suodattamiseksi vedestä. Kemikaalit tarttuvat esimerkiksi aktiivihiileen. Mutta nämä menetelmät ovat kalliita suurissa projekteissa, ja sinun on silti päästävä eroon kemikaaleista.
Esimerkiksi lähellä entistä sotilastukikohtaa lähellä Sacramentoa Kaliforniassa on valtava aktiivihiilisäiliö, joka ottaa vastaan noin 1,500 XNUMX gallonaa saastunutta pohjavettä minuutissa, suodattaa sen ja pumppaa sen sitten maan alle. Tämä kunnostusprojekti on maksanut yli $ 3 miljoonaa, mutta se estää PFAS:n siirtymisen yhteisön käyttämään juomaveteen.
Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto on ehdotti laillisesti täytäntöönpanokelpoisten säännösten luomista kuuden PFAS-kemikaalin enimmäismäärille julkisissa juomavesijärjestelmissä. Kaksi näistä kemikaaleista, PFOA ja PFOS, tunnustetaan yksittäisiksi vaarallisiksi kemikaaleiksi, ja sääntelytoimia pannaan täytäntöön, kun jommankumman tasot ylittävät 4 biljoonaa osaa, mikä on huomattavasti aiempia ohjeita alhaisempi.
Suodatus on vain yksi vaihe. Kun PFAS on vangittu, sinun on hävitettävä PFAS:lla ladatut aktiivihiilet, ja PFAS liikkuu edelleen. Jos hautaat saastuneita materiaaleja kaatopaikalle tai muualle, PFAS huuhtoutuu lopulta ulos. Siksi on välttämätöntä löytää tapoja tuhota se.
Mitkä ovat lupaavimmat menetelmät, jotka tutkijat ovat löytäneet PFAS:n hajottamiseksi?
Yleisin tapa tuhota PFAS on polttaminen, mutta useimmat PFAS:t kestävät huomattavan polttoa. Siksi ne ovat sammutusvaahdoissa.
PFAS:illa on useita fluoriatomit ovat kiinnittyneet hiiliatomiin, ja hiilen ja fluorin välinen sidos on yksi vahvimmista. Normaalisti sidos täytyy katkaista polttaaksesi jotain, mutta fluori vastustaa irtoamista hiilestä. Suurin osa PFAS:sta hajoaa täysin noin polttolämpötiloissa 1,500 astetta (2,730 XNUMX Fahrenheit-astetta), mutta se on energiaintensiivinen ja sopivia polttolaitoksia on vähän.
On olemassa useita muita kokeellisia tekniikoita, jotka ovat lupaavia, mutta joita ei ole laajennettu käsittelemään suuria määriä kemikaaleja.
Battellessa on kehitetty ryhmä ylikriittinen veden hapetus tuhota PFAS. Korkeat lämpötilat ja paineet muuttavat veden tilaa ja nopeuttavat kemiaa tavalla, joka voi tuhota vaarallisia aineita. Skaalaus on kuitenkin edelleen haaste.
Toiset ovat Työskentelen jonkun kanssa plasmareaktorit, jotka käyttävät vettä, sähköä ja argonkaasua PFAS:n hajottamiseen. Ne ovat nopeita, mutta niitä ei myöskään ole helppo skaalata.
Mitä todennäköisesti näemme tulevaisuudessa?
Paljon riippuu siitä, mitä opimme siitä, mistä ihmisten PFAS-altistus ensisijaisesti tulee.
Jos altistuminen johtuu enimmäkseen juomavedestä, on olemassa useampia mahdollisia menetelmiä. On mahdollista, että se voidaan lopulta tuhota kotitalouksien tasolla sähkökemiallisin menetelmin, mutta on myös mahdollisia riskejä, jotka jäävät ymmärtämättä, kuten yleisten aineiden, kuten kloridin, muuttaminen myrkyllisemmiksi sivutuotteiksi.
Kunnostamisen suuri haaste on varmistaa, että emme pahenna ongelmaa vapauttamalla muita kaasuja tai luomalla haitallisia kemikaaleja. Ihmisillä on pitkä historia yrittäessään ratkaista ongelmia ja pahentaa asioita. Jääkaapit ovat hyvä esimerkki. Freon, kloorifluorihiilivety, oli ratkaisu myrkyllisen ja syttyvän ammoniakin korvaamiseen jääkaapeissa, mutta sitten se aiheutti stratosfäärin otsonikatoa. Se korvattiin fluorihiilivedyillä, jotka nyt edistää ilmastonmuutosta.
Jos on opittavaa, se on, että meidän on mietittävä tuotteiden koko elinkaarta. Kuinka kauan me todella tarvitsemme kemikaaleja kestääksemme?
Author
A. Daniel Jones, biokemian professori, Michigan State University ja Hui Li, ympäristö- ja maakemian professori, Michigan State University
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Ympäristöä käsitteleviä kirjoja Amazonin bestseller-luettelosta
"Hiljainen kevät"
Kirjailija: Rachel Carson
Tämä klassikkokirja on maamerkki ympäristönsuojelun historiassa, ja se kiinnittää huomion torjunta-aineiden haitallisiin vaikutuksiin ja niiden vaikutuksiin luontoon. Carsonin työ auttoi inspiroimaan modernia ympäristöliikettä ja on edelleen ajankohtainen, kun jatkamme kamppailua ympäristöterveyden haasteiden kanssa.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Asuinkelvoton maa: Elämä lämpenemisen jälkeen
kirjoittanut David Wallace-Wells
Tässä kirjassa David Wallace-Wells antaa jyrkän varoituksen ilmastonmuutoksen tuhoisista vaikutuksista ja kiireellisestä tarpeesta puuttua tähän maailmanlaajuiseen kriisiin. Kirja pohjautuu tieteelliseen tutkimukseen ja tosielämän esimerkkeihin antaakseen raittiin näkemyksen tulevaisuuteen, jonka kohtaamme, jos emme ryhdy toimiin.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
"Puiden piilotettu elämä: mitä he tuntevat, miten he kommunikoivat? Löytöjä salaisesta maailmasta"
Kirjailija: Peter Wohlleben
Tässä kirjassa Peter Wohlleben tutkii puiden kiehtovaa maailmaa ja niiden roolia ekosysteemissä. Kirja pohjautuu tieteelliseen tutkimukseen ja Wohllebenin omiin kokemuksiin metsänhoitajana ja tarjoaa oivalluksia monimutkaisiin tavoihin, joilla puut ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja luonnon kanssa.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
"Talomme on tulessa: kohtauksia perheestä ja planeetalta kriisissä"
Greta Thunberg, Svante Thunberg ja Malena Ernman
Tässä kirjassa ilmastoaktivisti Greta Thunberg ja hänen perheensä tarjoavat henkilökohtaisen selostuksen matkastaan lisätäkseen tietoisuutta ilmastonmuutoksen kiireellisestä tarpeesta. Kirja tarjoaa voimakkaan ja liikuttavan selostuksen kohtaamistamme haasteista ja toiminnan tarpeesta.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
"Kuudes sukupuutto: luonnoton historia"
esittäjä (t): Elizabeth Kolbert
Tässä kirjassa Elizabeth Kolbert tutkii meneillään olevaa ihmisen toiminnan aiheuttamaa lajien massasukupuuttoa hyödyntäen tieteellistä tutkimusta ja todellisia esimerkkejä tarjotakseen raikastavan kuvan ihmisen toiminnan vaikutuksista luontoon. Kirja tarjoaa pakottavan toimintakehotuksen maapallon elämän monimuotoisuuden suojelemiseksi.
al
