Πίστωσης Φωτογραφία: IUCNweb (CC BY 2.0)

Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μια μέθοδο για την απομάκρυνση περισσότερο από 99 τοις εκατό της διφαινόλης Α (επίσης γνωστή ως BPA) από το νερό γρήγορα και φθηνά.

Το BPA, μια πανταχού παρούσα και επικίνδυνη χημική ουσία που χρησιμοποιείται στην κατασκευή πολλών πλαστικών, βρίσκεται σε πηγές νερού σε όλο τον κόσμο.

Σε ένα νέο έγγραφο, το οποίο εμφανίζεται στο Πράσινη Χημεία, ο χημικός Terrence J. Collins και η ερευνητική του ομάδα συνέταξαν επίσης στοιχεία για την παρουσία του BPA σε πληθώρα προϊόντων και πηγών νερού, καθώς και για την τοξικότητα της χημικής ουσίας.

Η ερευνητική ομάδα δημιουργεί μια ισχυρή υπόθεση για την ανάγκη αποτελεσματικής αποκατάστασης του μολυσμένου από BPA νερού, ειδικά των βιομηχανικών αποβλήτων και των απορριμμάτων υγειονομικής ταφής, και προσφέρουν μια απλή λύση.

Το BPA είναι μια χημική ουσία που χρησιμοποιείται κυρίως στην παραγωγή πολυανθρακικών πλαστικών και εποξικών ρητινών. Η χρήση του είναι ευρέως διαδεδομένη - το BPA μπορεί να βρεθεί σε προϊόντα από DVD και φακούς γυαλιών έως αποδείξεις ταμειακών μηχανών - και τα άτομα και η άγρια ​​φύση εκτίθενται τακτικά.

Το BPA είναι επικίνδυνο επειδή μιμείται τα οιστρογόνα, μια φυσική ορμόνη και μπορεί να επηρεάσει το ενδοκρινικό σύστημα του σώματος. Μελέτες σε ψάρια, θηλαστικά και ανθρώπινα κύτταρα έδειξαν ότι το BPA επηρεάζει δυσμενώς την ανάπτυξη, την ανάπτυξη και το μεταβολισμό του εγκεφάλου και του νευρικού συστήματος και το αναπαραγωγικό σύστημα.

Οι ανησυχίες για τις επιπτώσεις της BPA στην υγεία ώθησαν τους κατασκευαστές να αρχίσουν να παράγουν προϊόντα χωρίς BPA, όπως τα μπιμπερό και τα μπουκάλια νερού από το 2010. Πολλές αντικαταστάσεις BPA έχουν επίσης παρόμοια τοξικότητα με την ίδια την BPA.

«Οι αντικαταστάσεις BPA συχνά δεν έχουν δοκιμαστεί επαρκώς παρά το γεγονός ότι οι δοκιμές είναι εύκολο να γίνουν», λέει ο Collins, καθηγητής πράσινης χημείας στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon. Ο Collins λέει ότι οι επιστήμονες της περιβαλλοντικής υγείας και οι πράσινοι χημικοί ανέπτυξαν μια μεθοδολογία που ονομάζεται Tiered Protocol for Endocrine Disruption (TiPED) για τον εντοπισμό των ενδοκρινικών διαταραχών στα υψηλότερα επίπεδα της σύγχρονης επιστήμης, η οποία δημοσιεύθηκε στο Πράσινη Χημεία στο 2013.

Με περισσότερα από 15 δισεκατομμύρια λίρες BPA να παράγονται ετησίως, η μόλυνση και ο καθαρισμός BPA αποτελούν μια σημαντική πρόκληση.

"Δεν υπάρχει διαφυγή από το BPA - για οποιοδήποτε ζωντανό πλάσμα", λέει ο Collins. «Η μαζική παγκόσμια χρήση του BPA επιβαρύνει μια ήδη υπερσυντηρημένη υποδομή επεξεργασίας νερού και οι περισσότερες απελευθερώσεις νερού BPA απλά δεν φτάνουν ποτέ σε εγκατάσταση επεξεργασίας νερού. Η προσέγγισή μας έχει μεγάλες δυνατότητες να είναι μια πολύ καλύτερη στρατηγική αποκατάστασης για ροές αποβλήτων μολυσμένων με BPA. "

Το μολυσμένο με BPA νερό, όπως βιομηχανικά απόβλητα ή απορροή υγειονομικής ταφής, μπορεί ή δεν μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία πριν απελευθερωθεί στο περιβάλλον ή σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων.

Η ομάδα της Collins προσφέρει μια απλή, αποτελεσματική και φθηνή λύση καθαρισμού. Το σύστημά τους περιλαμβάνει μια ομάδα καταλυτών που ονομάζονται ενεργοποιητές TAML, μικρά μόρια που μιμούνται οξειδωτικά ένζυμα. Όταν συνδυάζεται με υπεροξείδιο του υδρογόνου, οι ενεργοποιητές TAML διαλύουν αποτελεσματικά τις επιβλαβείς χημικές ουσίες στο νερό.

Στην εργασία, οι ερευνητές καταδεικνύουν την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια των ενεργοποιητών TAML στη διάσπαση του BPA. Η προσθήκη TAML και υπεροξειδίου του υδρογόνου σε νερό που έχει μολυνθεί σε μεγάλο βαθμό με BPA είχε ως αποτέλεσμα μείωση κατά 99% του BPA εντός 30 λεπτών σε σχεδόν ουδέτερο pH, που είναι ο κανόνας του pH για την επεξεργασία λυμάτων.

Η επεξεργασία TAML σε αυτό το pH προκάλεσε τη συγκέντρωση του BPA σε μεγαλύτερες μονάδες που ονομάζονται ολιγομερή, οι οποίες συσσωρεύονται και καταβυθίζονται έξω από το νερό. Σύμφωνα με τον Collins, τα ολιγομερή θα μπορούσαν να διηθηθούν και να απορριφθούν σε εγκατάσταση επεξεργασίας νερού BPA.

Το πιο σημαντικό, οι εκτενείς μελέτες του Collins και των συνεργατών του διαπίστωσαν ότι τα ολιγομερή δεν είναι από μόνα τους επιβλαβή. Η φύση των δεσμών που συγκολλούν τα μόρια BPA δεν επιτρέπει στα ολιγομερή να επιστρέψουν στο BPA.

Για να διασφαλιστεί η ασφάλεια του απολυμανμένου νερού, συμπεριλαμβανομένων των ολιγομερών, οι ερευνητές το δοκίμασαν με προσδιορισμούς TiPED. Διαπίστωσαν ότι το νερό BPA που υποβλήθηκε σε αγωγή με TAML δεν έδειξε δραστικότητα οιστρογόνων ή προκαλούσε ανωμαλίες στη ζύμη και στην ανάπτυξη εμβρύων ζέβρα.

Οι ερευνητές δοκίμασαν επίσης την αποτελεσματικότητα της θεραπείας TAML σε νερό με φορτίο BPA σε pH 11. Σε αυτό το υψηλότερο pH, υπήρξε μεγαλύτερη από 99.9% μείωση της BPA εντός 15 λεπτών. Σε αντίθεση με την επεξεργασία με ρΗ 8.5, τα μόρια ΒΡΑ καταστράφηκαν και δεν ανιχνεύθηκαν ολιγομερή.

«Επειδή η επεξεργασία TAML / υπεροξειδίου του υδρογόνου εξαλείφει το BPA από το νερό τόσο εύκολα σε συγκεντρώσεις που είναι παρόμοιες με μια ποικιλία ροών αποβλήτων, συμπεριλαμβανομένων των λύσεων επεξεργασίας χαρτιού και του υγρού υγειονομικής ταφής, με την προϋπόθεση ότι οι εργαστηριακές μελέτες μεταφέρονται στον πραγματικό κόσμο, μπορούμε τώρα να προσφέρουμε ένα νέο και απλή διαδικασία για τη μείωση των εκθέσεων BPA παγκοσμίως », λέει ο Collins.

Πρόσθετοι συγγραφείς της μελέτης είναι από την Carnegie Mellon. Κρατικό Πανεπιστήμιο του Όρεγκον; και το Πανεπιστήμιο του Ώκλαντ.

Το Carnegie Mellon, το Πανεπιστήμιο του Ώκλαντ, το Ίδρυμα Alexander von Humboldt, το Ινστιτούτο Steinbrenner για την Περιβαλλοντική Εκπαίδευση και Έρευνα του Carnegie Mellon's, τα Heinz Endowments και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών υποστήριξαν την έρευνα και τους ερευνητές.

πηγή: Carnegie Mellon University

Σχετικές Βιβλία:

at InnerSelf Market και Amazon