Πόσο καιρό χρειάζονται πραγματικά τα χημικά για να διαρκέσουν; Ο Andrew Brookes μέσω Getty Images
Τα χημικά PFAS φάνηκαν καλή ιδέα στην αρχή. Οπως και Teflon, έκαναν τις γλάστρες πιο εύκολο να καθαριστούν ξεκινώντας από τη δεκαετία του 1940. Έκαναν τα μπουφάν αδιάβροχα και τα χαλιά αδιάβροχα. Τα περιτυλίγματα τροφίμων, ο αφρός πυρόσβεσης, ακόμη και το μακιγιάζ φαινόταν καλύτερα με υπερφθοροαλκυλ και πολυφθοροαλκυλικές ουσίες.
Στη συνέχεια άρχισαν οι δοκιμές να ανιχνεύονται PFAS στο αίμα των ανθρώπων.
Σήμερα, τα PFAS είναι διάχυτα στο έδαφος, τη σκόνη και το πόσιμο νερό σε όλο τον κόσμο. Οι μελέτες δείχνουν ότι είναι μέσα Το 98% των σωμάτων των Αμερικανών, όπου ήταν συνδέονται με προβλήματα υγείας συμπεριλαμβανομένης της νόσου του θυρεοειδούς, της ηπατικής βλάβης και του καρκίνου των νεφρών και των όρχεων. Υπάρχουν τώρα πάνω από 9,000 είδη του ΠΦΑΣ. Συχνά αναφέρονται ως «για πάντα χημικά» επειδή έχουν τις ίδιες ιδιότητες που τα κάνουν τόσο χρήσιμα βεβαιωθείτε ότι δεν διασπώνται στη φύση.
Αντιμέτωπος με αγωγές για μόλυνση από PFAS, ο βιομηχανικός γίγαντας 3M, ο οποίος έχει κάνει PFAS για πολλές χρήσεις για δεκαετίες, ανακοίνωσε διακανονισμό 10.3 δισεκατομμυρίων δολαρίων με δημόσιους προμηθευτές νερού στις 22 Ιουνίου 2023, για να βοηθήσουν στην πληρωμή των δοκιμών και της επεξεργασίας. Η εταιρεία δεν αναγνωρίζει καμία ευθύνη στον διακανονισμό, ο οποίος απαιτεί δικαστική έγκριση. Ο καθαρισμός μπορεί να κοστίσει πολλαπλάσιο αυτού του ποσού.
Πώς όμως συλλαμβάνετε και καταστρέφετε μια για πάντα χημική ουσία;
Βιοχημικός Α. Ντάνιελ Τζόουνς και εδαφολόγος Χιούι Λι εργάστηκε σε λύσεις PFAS στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και εξήγησε τις πολλά υποσχόμενες τεχνικές που δοκιμάζονται σήμερα.
Πώς τα PFAS εισέρχονται από τα καθημερινά προϊόντα στο νερό, το έδαφος και τελικά στον άνθρωπο;
Υπάρχουν δύο κύριες οδοί έκθεσης για την είσοδο του PFAS στους ανθρώπους – το πόσιμο νερό και η κατανάλωση τροφής.
Τα PFAS μπορούν να εισέλθουν στο έδαφος μέσω της εφαρμογής βιοστερεών στο έδαφος, δηλαδή της λάσπης από την επεξεργασία των λυμάτων, και μπορούν να εκπλυθούν από τους χώρους υγειονομικής ταφής. Εάν είναι μολυσμένα βιοστερεά εφαρμόζεται στα χωράφια ως λίπασμα, το PFAS μπορεί να εισέλθει στο νερό και σε καλλιέργειες και λαχανικά.
Για παράδειγμα, τα ζώα μπορούν να καταναλώνουν PFAS μέσω των καλλιεργειών που τρώνε και του νερού που πίνουν. Υπήρξαν περιπτώσεις που αναφέρθηκαν στο Μίσιγκαν, Μέιν και Νέο Μεξικό αυξημένων επιπέδων PFAS στο βόειο κρέας και στις αγελάδες γαλακτοπαραγωγής. Το πόσο μεγάλος είναι ο πιθανός κίνδυνος για τους ανθρώπους είναι ακόμα σε μεγάλο βαθμό άγνωστο.
Βρέθηκαν αγελάδες με υψηλά επίπεδα PFAS σε φάρμα στο Μέιν. Adam Glanzman/Bloomberg μέσω Getty Images
Οι επιστήμονες της ερευνητικής μας ομάδας στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν εργάζονται σε υλικά που προστίθενται στο έδαφος που θα μπορούσαν να εμποδίσουν τα φυτά να προσλάβουν το PFAS, αλλά θα άφηνε το PFAS στο έδαφος.
Το πρόβλημα είναι ότι αυτές οι χημικές ουσίες υπάρχουν παντού, και υπάρχει καμία φυσική διαδικασία στο νερό ή στο έδαφος αποτελεσματικό στη διάσπασή τους. Πολλά καταναλωτικά προϊόντα είναι φορτωμένα με PFAS, όπως μακιγιάζ, οδοντικό νήμα, χορδές κιθάρας και κερί σκι.
Πώς απομακρύνουν τώρα τη μόλυνση από PFAS τα έργα αποκατάστασης;
Υπάρχουν μέθοδοι για το φιλτράρισμα τους εκτός νερού. Οι χημικές ουσίες θα κολλήσουν στον ενεργό άνθρακα, για παράδειγμα. Αλλά αυτές οι μέθοδοι είναι ακριβές για έργα μεγάλης κλίμακας και πρέπει ακόμα να απαλλαγείτε από τα χημικά.
Για παράδειγμα, κοντά σε μια πρώην στρατιωτική βάση κοντά στο Σακραμέντο της Καλιφόρνια, υπάρχει μια τεράστια δεξαμενή ενεργού άνθρακα που δέχεται περίπου 1,500 γαλόνια μολυσμένων υπόγειων υδάτων ανά λεπτό, τα φιλτράρει και στη συνέχεια τα αντλεί υπόγεια. Αυτό το έργο αποκατάστασης κόστισε πάνω από $ 3 εκατομμύρια, αλλά εμποδίζει το PFAS να μετακινηθεί στο πόσιμο νερό που χρησιμοποιεί η κοινότητα.
Η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των ΗΠΑ έχει πρότεινε τη θέσπιση νομικά εκτελεστών κανονισμών για μέγιστα επίπεδα έξι χημικών PFAS σε δημόσια συστήματα πόσιμου νερού. Δύο από αυτές τις χημικές ουσίες, το PFOA και το PFOS, θα αναγνωρίζονται ως μεμονωμένα επικίνδυνα χημικά, με ρυθμιστικές ενέργειες που επιβάλλονται όταν τα επίπεδα υπερβαίνουν τα 4 μέρη ανά τρισεκατομμύριο, που είναι σημαντικά χαμηλότερα από τις προηγούμενες οδηγίες.
Το φιλτράρισμα είναι μόνο ένα βήμα. Μόλις συλληφθεί το PFAS, τότε θα πρέπει να απορρίψετε τους ενεργούς άνθρακες που έχουν φορτωθεί με PFAS και το PFAS εξακολουθεί να κινείται. Εάν θάβετε μολυσμένα υλικά σε χώρο υγειονομικής ταφής ή αλλού, το PFAS τελικά θα ξεπλυθεί. Γι' αυτό είναι απαραίτητο να βρούμε τρόπους να το καταστρέψουμε.
Ποιες είναι οι πιο ελπιδοφόρες μέθοδοι που έχουν βρει οι επιστήμονες για τη διάσπαση του PFAS;
Η πιο κοινή μέθοδος καταστροφής των PFAS είναι η αποτέφρωση, αλλά τα περισσότερα PFAS είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στην καύση. Γι' αυτό βρίσκονται σε αφρούς πυρόσβεσης.
Τα PFAS έχουν πολλαπλάσια άτομα φθορίου συνδέονται με ένα άτομο άνθρακα και ο δεσμός μεταξύ άνθρακα και φθορίου είναι ένας από τους ισχυρότερους. Κανονικά για να κάψετε κάτι, πρέπει να σπάσετε τον δεσμό, αλλά το φθόριο αντιστέκεται στο να σπάσει από τον άνθρακα. Τα περισσότερα PFAS θα διασπαστούν πλήρως σε θερμοκρασίες αποτέφρωσης γύρω 1,500 βαθμούς Κελσίου (2,730 βαθμοί Φαρενάιτ), αλλά είναι ενεργοβόρο και οι κατάλληλοι αποτεφρωτήρες είναι σπάνιοι.
Υπάρχουν πολλές άλλες πειραματικές τεχνικές που είναι ελπιδοφόρες, αλλά δεν έχουν κλιμακωθεί για την επεξεργασία μεγάλων ποσοτήτων χημικών ουσιών.
Έχει αναπτυχθεί μια ομάδα στο Battelle υπερκρίσιμη οξείδωση του νερού να καταστρέψει το PFAS. Οι υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις αλλάζουν την κατάσταση του νερού, επιταχύνοντας τη χημεία με τρόπο που μπορεί να καταστρέψει επικίνδυνες ουσίες. Ωστόσο, η κλιμάκωση παραμένει μια πρόκληση.
Άλλοι είναι δουλεύοντας με αντιδραστήρες πλάσματος, που χρησιμοποιούν νερό, ηλεκτρισμό και αέριο αργό για τη διάσπαση του PFAS. Είναι γρήγορα, αλλά και δεν είναι εύκολο να αυξηθούν.
Τι είναι πιθανό να δούμε στο μέλλον;
Πολλά θα εξαρτηθούν από το τι θα μάθουμε για το από πού προέρχεται κυρίως η έκθεση των ανθρώπων σε PFAS.
Εάν η έκθεση είναι ως επί το πλείστον από πόσιμο νερό, υπάρχουν περισσότερες μέθοδοι με δυνατότητες. Είναι πιθανό να καταστραφεί τελικά σε επίπεδο νοικοκυριού με ηλεκτροχημικές μεθόδους, αλλά υπάρχουν επίσης πιθανοί κίνδυνοι που πρέπει να γίνουν κατανοητοί, όπως η μετατροπή κοινών ουσιών όπως το χλωρίδιο σε πιο τοξικά υποπροϊόντα.
Η μεγάλη πρόκληση της αποκατάστασης είναι να διασφαλίσουμε ότι δεν θα επιδεινώσουμε το πρόβλημα απελευθερώνοντας άλλα αέρια ή δημιουργώντας επιβλαβείς χημικές ουσίες. Οι άνθρωποι έχουν μακρά ιστορία προσπαθειών να λύσουν προβλήματα και να κάνουν τα πράγματα χειρότερα. Τα ψυγεία είναι ένα καλό παράδειγμα. Το φρέον, ένας χλωροφθοράνθρακας, ήταν η λύση για την αντικατάσταση της τοξικής και εύφλεκτης αμμωνίας στα ψυγεία, αλλά στη συνέχεια προκάλεσε καταστροφή του όζοντος της στρατόσφαιρας. Αντικαταστάθηκε με υδροφθοράνθρακες, οι οποίοι πλέον συμβάλλουν στην αλλαγή του κλίματος.
Εάν υπάρχει ένα μάθημα που πρέπει να αντλήσουμε, είναι ότι πρέπει να σκεφτούμε τον πλήρη κύκλο ζωής των προϊόντων. Πόσο καιρό χρειαζόμαστε πραγματικά τα χημικά για να διαρκέσουν;
Σχετικά με το Συγγραφέας
Α. Ντάνιελ Τζόουνς, Καθηγητής Βιοχημείας, Michigan State University και Χιούι Λι, Καθηγητής Χημείας Περιβάλλοντος και Εδάφους, Michigan State University
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Βιβλία για το Περιβάλλον από τη λίστα με τα Best Sellers του Amazon
"Σιωπηλή Άνοιξη"
από τη Ρέιτσελ Κάρσον
Αυτό το κλασικό βιβλίο αποτελεί ορόσημο στην ιστορία του περιβαλλοντισμού, εφιστώντας την προσοχή στις βλαβερές επιπτώσεις των φυτοφαρμάκων και τις επιπτώσεις τους στον φυσικό κόσμο. Το έργο του Carson βοήθησε να εμπνεύσει το σύγχρονο περιβαλλοντικό κίνημα και παραμένει επίκαιρο σήμερα, καθώς συνεχίζουμε να παλεύουμε με τις προκλήσεις της περιβαλλοντικής υγείας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"Η ακατοίκητη γη: Η ζωή μετά την θέρμανση"
του Ντέιβιντ Γουάλας-Γουέλς
Σε αυτό το βιβλίο, ο David Wallace-Wells προειδοποιεί για τις καταστροφικές συνέπειες της κλιματικής αλλαγής και την επείγουσα ανάγκη αντιμετώπισης αυτής της παγκόσμιας κρίσης. Το βιβλίο βασίζεται σε επιστημονική έρευνα και παραδείγματα πραγματικού κόσμου για να παρέχει μια νηφάλια ματιά στο μέλλον που αντιμετωπίζουμε εάν αποτύχουμε να αναλάβουμε δράση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"Η κρυφή ζωή των δέντρων: Τι νιώθουν, πώς επικοινωνούν; Ανακαλύψεις από έναν μυστικό κόσμο"
από τον Peter Wohlleben
Σε αυτό το βιβλίο, ο Peter Wohlleben εξερευνά τον συναρπαστικό κόσμο των δέντρων και τον ρόλο τους στο οικοσύστημα. Το βιβλίο βασίζεται στην επιστημονική έρευνα και τις εμπειρίες του Wohlleben ως δασοφύλακα για να προσφέρει πληροφορίες για τους περίπλοκους τρόπους με τους οποίους τα δέντρα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και τον φυσικό κόσμο.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"Το σπίτι μας φλέγεται: Σκηνές μιας οικογένειας και ενός πλανήτη σε κρίση"
των Γκρέτα Τούνμπεργκ, Σβάντε Τούνμπεργκ και Μαλένα Έρνμαν
Σε αυτό το βιβλίο, η ακτιβίστρια για το κλίμα Γκρέτα Τούνμπεργκ και η οικογένειά της προσφέρουν μια προσωπική αφήγηση του ταξιδιού τους για να αυξήσουν την ευαισθητοποίηση σχετικά με την επείγουσα ανάγκη αντιμετώπισης της κλιματικής αλλαγής. Το βιβλίο παρέχει μια ισχυρή και συγκινητική περιγραφή των προκλήσεων που αντιμετωπίζουμε και της ανάγκης για δράση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"The Sixth Extinction: An Unnatural History"
από την Elizabeth Kolbert
Σε αυτό το βιβλίο, η Elizabeth Kolbert εξερευνά τη συνεχιζόμενη μαζική εξαφάνιση ειδών που προκαλείται από την ανθρώπινη δραστηριότητα, βασιζόμενη σε επιστημονική έρευνα και παραδείγματα πραγματικού κόσμου για να παρέχει μια νηφάλια ματιά στον αντίκτυπο της ανθρώπινης δραστηριότητας στον φυσικό κόσμο. Το βιβλίο προσφέρει μια συναρπαστική έκκληση για δράση για την προστασία της ποικιλομορφίας της ζωής στη Γη.
al
