Cât de mult trebuie să reziste substanțele chimice? Andrew Brookes prin Getty Images
Substanțele chimice PFAS păreau a fi o idee bună la început. La fel de Teflon, au făcut oale mai ușor de curățat începând cu anii 1940. Au făcut jachete impermeabile și covoare rezistente la pete. Ambalajele alimentare, spuma de stingere a incendiilor, chiar și machiajul păreau mai bune cu substanțe perfluoroalchilice și polifluoroalchilice.
Apoi testele au început să detecteze PFAS în sângele oamenilor.
Astăzi, PFAS sunt răspândite în sol, praf și apa potabilă din întreaga lume. Studiile sugerează că sunt în 98% din corpurile americanilor, unde au fost asociate cu probleme de sănătate inclusiv boala tiroidiană, afectarea ficatului și cancerul renal și testicular. Există acum peste 9,000 de tipuri a PFAS. Ele sunt adesea denumite „substanțe chimice pentru totdeauna” deoarece aceleași proprietăți care le fac și atât de utile asigurați-vă că nu se descompun în natură.
Confruntat cu procese pentru contaminarea cu PFAS, gigantul industrial 3M, care a produs PFAS pentru multe utilizări de zeci de ani, a anunțat un acord de 10.3 miliarde de dolari cu furnizorii publici de apă pe 22 iunie 2023, pentru a ajuta la plata pentru testare și tratament. Compania nu admite nicio răspundere în soluționare, care necesită aprobarea instanței. Curățarea ar putea costa de multe ori această sumă.
Dar cum capturați și distrugeți o substanță chimică pentru totdeauna?
biochimist A. Daniel Jones și solist Hui Li lucrează la soluțiile PFAS la Universitatea de Stat din Michigan și a explicat tehnicile promițătoare testate astăzi.
Cum ajung PFAS din produsele de zi cu zi în apă, sol și, eventual, în oameni?
Există două căi principale de expunere pentru ca PFAS să pătrundă în oameni – apa potabilă și consumul de alimente.
PFAS poate pătrunde în sol prin aplicarea pe teren a biosolidelor, adică a nămolului de la tratarea apelor uzate, și se pot scurge din gropile de gunoi. Dacă biosolidele contaminate sunt aplicat pe câmpurile agricole ca îngrășământ, PFAS poate ajunge în apă și în culturi și legume.
De exemplu, animalele pot consuma PFAS prin culturile pe care le mănâncă și prin apa pe care o beau. Au fost cazuri raportate în Michigan, Maine și New Mexico de niveluri ridicate de PFAS la carnea de vită și la vacile de lapte. Cât de mare este riscul potențial pentru oameni este încă în mare măsură necunoscută.
Au fost găsite vaci cu niveluri ridicate de PFAS la o fermă din Maine. Adam Glanzman/Bloomberg prin Getty Images
Oamenii de știință din grupul nostru de cercetare de la Universitatea de Stat din Michigan lucrează la materiale adăugate în sol care ar putea împiedica plantele să preia PFAS, dar ar lăsa PFAS în sol.
Problema este că aceste substanțe chimice sunt peste tot și există nici un proces natural în apă sau sol eficientă la descompunerea lor. Multe produse de consum sunt încărcate cu PFAS, inclusiv machiaj, ață dentară, corzi de chitară și ceară pentru schi.
Cum proiectele de remediere elimină acum contaminarea cu PFAS?
Există metode de filtrare a acestora din apă. Substanțele chimice se vor lipi de cărbune activ, de exemplu. Dar aceste metode sunt costisitoare pentru proiectele de anvergură și tot trebuie să scapi de substanțele chimice.
De exemplu, în apropierea unei foste baze militare de lângă Sacramento, California, există un rezervor imens de carbon activ care preia aproximativ 1,500 de galoane de apă subterană contaminată pe minut, o filtrează și apoi o pompează în subteran. Acel proiect de remediere a costat peste $ 3 milioane, dar împiedică PFAS să treacă în apa potabilă pe care o folosește comunitatea.
Agenția SUA pentru Protecția Mediului are a propus stabilirea unor reglementări executorii din punct de vedere legal pentru niveluri maxime de șase substanțe chimice PFAS în sistemele publice de apă potabilă. Două dintre aceste substanțe chimice, PFOA și PFOS, ar fi recunoscute ca substanțe chimice periculoase individuale, cu măsuri de reglementare aplicate atunci când nivelurile fiecăreia dintre ele depășesc 4 părți per trilion, ceea ce este substanțial mai mic decât îndrumările anterioare.
Filtrarea este doar un pas. Odată ce PFAS este capturat, atunci trebuie să aruncați cărbunele activat încărcat cu PFAS, iar PFAS se mișcă în continuare. Dacă îngropați materiale contaminate într-o groapă de gunoi sau în altă parte, PFAS se va scurge în cele din urmă. De aceea, găsirea unor modalități de a o distruge este esențială.
Care sunt cele mai promițătoare metode pe care oamenii de știință le-au găsit pentru descompunerea PFAS?
Cea mai comună metodă de distrugere a PFAS este incinerarea, dar majoritatea PFAS-urilor sunt remarcabil de rezistente la ardere. De aceea sunt în spume de stingere a incendiilor.
PFAS au multiple atomi de fluor atașați la un atom de carbon, iar legătura dintre carbon și fluor este una dintre cele mai puternice. În mod normal, pentru a arde ceva, trebuie să rupeți legătura, dar fluorul rezistă la desprinderea de carbon. Majoritatea PFAS se vor descompune complet la temperaturile de incinerare din jur Grade Celsius 1,500 (2,730 de grade Fahrenheit), dar consumă multă energie și incineratoarele adecvate sunt rare.
Există câteva alte tehnici experimentale care sunt promițătoare, dar care nu au fost extinse pentru a trata cantități mari de substanțe chimice.
S-a dezvoltat un grup la Battelle oxidarea supracritică a apei pentru a distruge PFAS. Temperaturile și presiunile ridicate modifică starea apei, accelerând chimia într-un mod care poate distruge substanțele periculoase. Cu toate acestea, extinderea rămâne o provocare.
Altele sunt Lucrând cu reactoare cu plasmă, care folosesc apă, electricitate și gaz argon pentru a descompune PFAS. Sunt rapide, dar nu sunt ușor de extins.
Ce este probabil să vedem în viitor?
Multe vor depinde de ceea ce aflăm despre unde provine în primul rând expunerea oamenilor la PFAS.
Dacă expunerea este în mare parte din apă potabilă, există mai multe metode cu potențial. Este posibil ca în cele din urmă să fie distrus la nivelul gospodăriei prin metode electro-chimice, dar există și riscuri potențiale care rămân de înțeles, cum ar fi transformarea substanțelor obișnuite precum clorura în produse secundare mai toxice.
Marea provocare a remedierii este să ne asigurăm că nu agravăm problema eliberând alte gaze sau creând substanțe chimice nocive. Oamenii au o istorie lungă în care încearcă să rezolve probleme și să înrăutățească lucrurile. Frigiderele sunt un exemplu grozav. Freonul, o clorofluorocarbură, a fost soluția pentru a înlocui amoniacul toxic și inflamabil din frigidere, dar apoi a provocat epuizarea ozonului stratosferic. A fost înlocuit cu hidrofluorocarburi, care acum contribuie la schimbările climatice.
Dacă există o lecție de învățat, este că trebuie să ne gândim la întregul ciclu de viață al produselor. Cât timp avem nevoie de substanțe chimice pentru a rezista?
Despre autor
A. Daniel Jones, profesor de biochimie, Michigan State University și Hui Li, profesor de chimia mediului și a solului, Michigan State University
Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.
Cărți despre mediu din lista celor mai bine vândute Amazon
„Primăvara tăcută”
de Rachel Carson
Această carte clasică este un reper în istoria ecologistului, atrăgând atenția asupra efectelor nocive ale pesticidelor și impactul acestora asupra lumii naturale. Munca lui Carson a contribuit la inspirarea mișcării ecologiste moderne și rămâne relevantă astăzi, deoarece continuăm să ne confruntăm cu provocările legate de sănătatea mediului.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
„Pământul nelocuitor: viața după încălzire”
de David Wallace-Wells
În această carte, David Wallace-Wells oferă un avertisment dur cu privire la efectele devastatoare ale schimbărilor climatice și la necesitatea urgentă de a aborda această criză globală. Cartea se bazează pe cercetări științifice și exemple din lumea reală pentru a oferi o privire serioasă asupra viitorului cu care ne confruntăm dacă nu reușim să luăm măsuri.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
„Viața ascunsă a copacilor: ce simt ei, cum comunică? Descoperiri dintr-o lume secretă”
de Peter Wohlleben
În această carte, Peter Wohlleben explorează lumea fascinantă a copacilor și rolul lor în ecosistem. Cartea se bazează pe cercetarea științifică și pe experiențele proprii ale lui Wohlleben ca pădurar pentru a oferi perspective asupra modurilor complexe în care copacii interacționează între ei și cu lumea naturală.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
„Casa noastră este în flăcări: scene ale unei familii și ale unei planete în criză”
de Greta Thunberg, Svante Thunberg și Malena Ernman
În această carte, activista pentru schimbările climatice Greta Thunberg și familia ei oferă o relatare personală a călătoriei lor pentru a crește gradul de conștientizare cu privire la necesitatea urgentă de a aborda schimbările climatice. Cartea oferă o relatare puternică și emoționantă a provocărilor cu care ne confruntăm și a nevoii de acțiune.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
„A șasea extincție: o istorie nefirească”
de Elizabeth Kolbert
În această carte, Elizabeth Kolbert explorează dispariția în masă a speciilor cauzată de activitatea umană, bazându-se pe cercetări științifice și exemple din lumea reală pentru a oferi o privire serioasă asupra impactului activității umane asupra lumii naturale. Cartea oferă un apel convingător la acțiune pentru a proteja diversitatea vieții de pe Pământ.
al
