3M предлагает компенсацию в размере 10,3 миллиарда долларов за загрязнение ПФАС в системах водоснабжения. Как же уничтожить «химическое вещество навсегда»?

Поначалу химические вещества PFAS казались хорошей идеей.Как Тефлон, начиная с 1940-х годов они упростили чистку кастрюль.Они сделали куртки водонепроницаемыми, а ковры – грязеотталкивающими.Обертки от пищевых продуктов, пена для пожаротушения и даже косметика выглядели лучше с перфторалкильными и полифторалкильными веществами.

Затем тесты начали обнаруживать ПФАС в крови людей.

Сегодня ПФАС широко распространены в почве, пыли и питьевой воде по всему миру.Исследования показывают, что они в 98% тел американцев, где они были связанный с проблемами со здоровьем включая заболевания щитовидной железы, повреждение печени, рак почек и яичек.Сейчас есть более 9000 типов ПФАС.Их часто называют «вечными химикатами», потому что те же свойства, которые делают их такими полезными, также убедитесь, что они не разрушаются в природе.

Столкнувшись с судебными исками по поводу загрязнения ПФАС, промышленный гигант 3M, который на протяжении десятилетий производил ПФАС для многих целей, объявил об урегулировании спора на сумму 10,3 миллиарда долларов США. с государственными поставщиками воды 22 июня 2023 г., чтобы помочь оплатить тестирование и лечение.Компания не признает никакой ответственности в рамках мирового соглашения, которое требует одобрения суда.Уборка может стоить во много раз больше этой суммы.

Но как поймать и уничтожить вечное химическое вещество?

Биохимик А.Дэниел Джонс и почвовед Хуэй Ли работал над решениями PFAS в Университете штата Мичиган и объяснил многообещающие методы, тестируемые сегодня.

Как ПФАС попадает из повседневных продуктов в воду, почву и, в конечном итоге, в человека?

Существует два основных пути попадания ПФАС в организм человека: питьевая вода и употребление пищи.

ПФАС могут попасть в почву при внесении в почву твердых биологических веществ, то есть осадка после очистки сточных вод, а также могут ли они вымываться со свалок.Если загрязненные твердые биологические вещества применяется на сельскохозяйственных полях в качестве удобрения, PFAS может попасть в воду, а также в сельскохозяйственные культуры и овощи.

Например, домашний скот может потреблять ПФАС через сельскохозяйственные культуры, которые они едят, и воду, которую они пьют.Были случаи зарегистрированы в Мичигане, Мэн и Нью-Мексико повышенных уровней ПФАС в говядине и молочных коровах.Насколько велик потенциальный риск для человека, до сих пор неизвестно. в значительной степени неизвестный.

Ученые из нашей исследовательской группы в Университете штата Мичиган работают над материалами, добавляемыми в почву, которые могли бы предотвратить поглощение ПФАС растениями, но при этом ПФАС оставались бы в почве.

Проблема в том, что эти химикаты есть повсюду, и есть нет естественного процесса в воде или почве эффективны для их разрушения.Многие потребительские товары содержат большое количество ПФАС, включая косметику, зубную нить, гитарные струны и лыжный воск.

Как в настоящее время проекты по восстановлению устраняют загрязнение ПФАС?

Существуют методы их фильтрации из воды.Например, химические вещества будут прилипать к активированному углю.Но эти методы дороги для масштабных проектов, и от химикатов все равно придется избавляться.

Например, недалеко от бывшей военной базы недалеко от Сакраменто, штат Калифорния, стоит огромный резервуар с активированным углем, который принимает около 1500 галлонов загрязненных грунтовых вод в минуту, фильтрует их, а затем закачивает под землю.Этот проект восстановления стоил более 3 миллионов долларов, но это предотвращает попадание PFAS в питьевую воду, которую использует сообщество.

СШААгентство по охране окружающей среды имеет предложил установить юридически обязательные правила для максимального уровня шести химикатов ПФАС в общественных системах питьевой воды.Два из этих химикатов, ПФОК и ПФОС, будут признаны отдельными опасными химическими веществами, при этом регулирующие меры будут приняты, если уровни любого из них превысят 4 части на триллион, что существенно ниже, чем предыдущие рекомендации.

Фильтрация — это всего лишь один шаг.После улавливания ПФАС необходимо утилизировать активированный уголь, содержащий ПФАС, а ПФАС все еще перемещается.Если вы захороните загрязненные материалы на свалке или в другом месте, ПФАС в конечном итоге вымрет.Вот почему так важно найти способы его уничтожить.

Какие наиболее многообещающие методы разрушения ПФАС нашли ученые?

Наиболее распространенным методом уничтожения ПФАС является сжигание, однако большинство ПФАС чрезвычайно устойчивы к сжиганию.Поэтому они в огнегасящих пенах.

PFAS имеет несколько атомы фтора присоединены к атому углерода, а связь между углеродом и фтором — одна из самых прочных.Обычно, чтобы что-то сжечь, нужно разорвать связь, но фтор сопротивляется отрыву от углерода.Большинство ПФАС полностью разлагаются при температуре сжигания около 1500 градусов Цельсия (2730 градусов по Фаренгейту), но он энергоемкий, а подходящих мусоросжигательных заводов мало.

Есть несколько других экспериментальных методов, которые многообещающи, но не получили широкого распространения для обработки больших количеств химикатов.

Группа в Battelle разработала сверхкритическое окисление воды уничтожить ПФАС.Высокие температуры и давление изменяют состояние воды, ускоряя химические процессы настолько, что могут уничтожить опасные вещества.Однако расширение масштабов остается проблемой.

Другие работаю с плазменные реакторы, которые используют воду, электричество и аргон для разрушения ПФАС.Они быстрые, но их нелегко масштабировать.

Что мы, вероятно, увидим в будущем?

Многое будет зависеть от того, что мы узнаем о том, откуда в первую очередь происходит воздействие ПФАС на людей.

Если воздействие происходит в основном из-за питьевой воды, существует больше потенциальных методов.Вполне возможно, что в конечном итоге его можно будет уничтожить на бытовом уровне с помощью электрохимических методов, но существуют также потенциальные риски, которые еще предстоит понять, например, преобразование обычных веществ, таких как хлорид, в более токсичные побочные продукты.

Основная задача восстановления – убедиться, что мы не усугубляем проблему, выделяя другие газы или создавая вредные химические вещества.Люди имеют долгую историю попыток решить проблемы и усугубить ситуацию.Холодильники – отличный пример.Фреон, хлорфторуглерод, стал решением проблемы замены токсичного и легковоспламеняющегося аммиака в холодильниках, но затем это вызвало истощение стратосферного озона.Его заменили гидрофторуглеродами, которые сейчас способствовать изменению климата.

Если есть урок, который следует усвоить, так это то, что нам нужно продумать полный жизненный цикл продуктов.Как долго нам действительно нужны химические вещества?

Это обновленная версия статьи изначально опубликовано в августе.18, 2022.