تقدم شركة 3M تعويضًا بقيمة 10.3 مليار دولار أمريكي عن تلوث PFAS في أنظمة المياه

تقدم شركة 3M تعويضًا بقيمة 10.3 مليار دولار أمريكي عن تلوث PFAS في أنظمة المياه

بدت المواد الكيميائية PFAS فكرة جيدة في البداية. كما تيفلون، جعلوا تنظيف الأواني أسهل من الأربعينيات فصاعدًا. لقد صنعوا السترات المقاومة للماء والسجاد طاردًا للأوساخ. يبدو أن تغليف المواد الغذائية ورغوة مكافحة الحرائق وحتى مستحضرات التجميل تؤدي أداءً أفضل مع مواد البيرفلوروألكيل والبولي فلورو ألكيل.

ثم بدأت الاختبارات للكشف عن PFAS في دم الناس.

اليوم، تنتشر PFAS على نطاق واسع في التربة والغبار ومياه الشرب حول العالم. تشير الدراسات إلى وجودها في 98% من أجسام الأمريكيين، حيث ترتبط بمشاكل صحية مثل أمراض الغدة الدرقية، وتلف الكبد، وسرطان الكلى والخصية. يوجد الآن أكثر من 9000 نوع من PFAS. وغالبا ما يشار إليها باسم "المواد الكيميائية إلى الأبد" لأن نفس الخصائص التي تجعلها مفيدة للغاية تضمن أيضًا عدم تحللها في الطبيعة.

أعلنت الشركة الصناعية العملاقة 3M، التي صنعت PFAS للعديد من الاستخدامات لعقود من الزمن وواجهت دعاوى قضائية بشأن تلوث PFAS، عن تسوية بقيمة 10.3 مليار دولار مع مرافق المياه العامة في 22 يونيو 2023 للمساعدة في تمويل الاختبار والعلاج. لا تتحمل الشركة أي مسؤولية في التسوية، الأمر الذي يتطلب موافقة المحكمة. يمكن أن تكلف عملية التنظيف أضعاف هذا المبلغ.

ولكن كيف يمكنك التقاط وتدمير مادة كيميائية أبدية؟

يعمل عالم الكيمياء الحيوية أ. دانيال جونز وعالم التربة هوي لي على حلول PFAS في جامعة ولاية ميشيغان ويشرحان التقنيات الواعدة التي يتم اختبارها اليوم.

كيف تنتقل PFAS من المنتجات اليومية إلى الماء والتربة وفي النهاية إلى البشر؟

هناك طريقان رئيسيان للتعرض يدخل من خلالهما PFAS إلى البشر: مياه الشرب واستهلاك الغذاء.

يمكن أن تدخل PFAS إلى التربة من خلال تطبيق المواد الصلبة الحيوية على الأرض، أي الحمأة الناتجة عن معالجة مياه الصرف الصحي، والترشيح من مدافن النفايات. عندما يتم استخدام المواد الصلبة الحيوية الملوثة في الحقول الزراعية كسماد، يمكن أن تتسرب PFAS إلى الماء وإلى المحاصيل والخضروات.

على سبيل المثال، يمكن للماشية أن تمتص PFAS من خلال النباتات التي تأكلها والمياه التي تشربها. تم الإبلاغ عن حالات ارتفاع مستويات PFAS في لحوم البقر وأبقار الألبان في ميشيغان وماين ونيو مكسيكو. ولا يزال مدى الخطر المحتمل على البشر غير معروف إلى حد كبير.

يعمل العلماء في مجموعتنا البحثية في جامعة ولاية ميشيغان على مواد يمكن إضافتها إلى التربة وتمنع النباتات من امتصاص PFAS، ولكنها قد تترك PFAS في التربة.

المشكلة هي أن هذه المواد الكيميائية موجودة في كل مكان ولا توجد عملية طبيعية في الماء أو التربة يمكنها تحليلها بشكل فعال. يتم تحميل العديد من المنتجات الاستهلاكية مع PFAS، بما في ذلك المكياج وخيط تنظيف الأسنان وأوتار الجيتار وشمع التزلج.

كيف تقضي مشاريع المعالجة على تلوث PFAS الآن؟

هناك طرق لتصفيتها من الماء. تلتصق المواد الكيميائية بالكربون المنشط، على سبيل المثال. ومع ذلك، فإن هذه الطرق باهظة الثمن بالنسبة للمشروعات الكبيرة ولا يزال يتعين عليك الاستغناء عن المواد الكيميائية.

على سبيل المثال، بالقرب من قاعدة عسكرية سابقة بالقرب من ساكرامنتو، كاليفورنيا، يوجد خزان ضخم من الكربون المنشط يمتص حوالي 1500 جالون من المياه الجوفية الملوثة في الدقيقة، ويقوم بترشيحها ثم ضخها تحت الأرض. كلف مشروع التنظيف هذا أكثر من 3 ملايين دولار، لكنه يمنع PFAS من دخول مياه الشرب التي يستخدمها المجتمع.

اقترحت وكالة حماية البيئة الأمريكية وضع متطلبات قابلة للتنفيذ قانونًا لمستويات قصوى من ستة مواد كيميائية من PFAS في أنظمة مياه الشرب العامة. سيتم الاعتراف باثنين من هذه المواد الكيميائية، وهما PFOA وPFOS، كمواد كيميائية خطرة فردية، مع تنفيذ الإجراء التنظيمي إذا تجاوزت مستويات أي من هذه المواد الكيميائية 4 أجزاء في التريليون، وهو أقل بكثير من التوجيهات السابقة.

التصفية هي مجرد خطوة واحدة. بمجرد التقاط PFAS، يجب عليك التخلص من الكربون المنشط المحمل بـ PFAS، ويستمر PFAS في التحرك. إذا قمت بدفن المواد الملوثة في مكب النفايات أو في أي مكان آخر، فسوف تتسرب PFAS في النهاية. ولهذا السبب من المهم إيجاد طرق لتدميرها.

ما هي أكثر الطرق الواعدة التي اكتشفها العلماء لتحليل PFAS؟

الطريقة الأكثر شيوعًا لتدمير PFAS هي الحرق، لكن معظم PFAS مقاومة بشكل ملحوظ للحرق. ولهذا السبب يتم تضمينها في رغاوي مكافحة الحرائق.

يحتوي PFAS على ذرات فلور متعددة مرتبطة بذرة كربون واحدة، والرابطة بين الكربون والفلور هي واحدة من أقوى الروابط. لحرق شيء ما، يتعين عليك عادةً كسر الرابطة، لكن لا يمكن فصل الفلور عن الكربون. تتحلل معظم PFAS تمامًا عند درجات حرارة الاحتراق حوالي 1500 درجة مئوية (2730 درجة فهرنهايت)، ولكنها كثيفة الاستخدام للطاقة ومن النادر وجود مرافق حرق مناسبة.

هناك العديد من التقنيات التجريبية الأخرى التي تبدو واعدة ولكن لم يتم توسيعها لمعالجة كميات كبيرة من المواد الكيميائية.

قامت مجموعة في باتيل بتطوير أكسدة الماء فوق الحرجة لتدمير PFAS. تؤدي درجات الحرارة والضغوط المرتفعة إلى تغيير حالة الماء وتسريع عملية الكيمياء بطرق يمكن أن تؤدي إلى تدمير المواد الخطرة. ومع ذلك، لا يزال التوسع يمثل تحديًا.

ويعمل آخرون مع مفاعلات البلازما التي تستخدم الماء والكهرباء وغاز الأرجون لتحليل PFAS. فهي سريعة، ولكن ليس من السهل أيضًا توسيع نطاقها.

ما الذي من المحتمل أن نراه في المستقبل؟

سيعتمد الكثير على ما تعلمناه حول مصدر معظم تعرض الإنسان لـ PFAS.

إذا حدث التعرض في المقام الأول من خلال مياه الشرب، فهناك طرق أخرى محتملة. ومن الممكن أن يتم تدميره في نهاية المطاف على مستوى الأسرة بالطرق الكهروكيميائية، ولكن هناك أيضًا مخاطر محتملة لا يزال يتعين فهمها، مثل تحويل المواد الشائعة مثل الكلوريد إلى منتجات ثانوية أكثر سمية.

التحدي الكبير في العلاج هو التأكد من أننا لا نجعل المشكلة أسوأ من خلال إطلاق غازات أخرى أو إنتاج مواد كيميائية ضارة. لقد حاول البشر منذ فترة طويلة حل المشاكل وجعل الأمور أسوأ. الثلاجات هي مثال جيد. كان الفريون، وهو أحد مركبات الكلوروفلوروكربون، هو الحل لاستبدال الأمونيا السامة والقابلة للاشتعال في الثلاجات، ولكنه تسبب بعد ذلك في استنفاد طبقة الأوزون في طبقة الستراتوسفير. وقد تم استبداله بالفلوروكربونات، التي تساهم الآن في تغير المناخ.

إذا كان هناك درس يمكن تعلمه، فهو أننا بحاجة إلى التفكير في دورة حياة المنتجات بأكملها. إلى متى نحتاج حقًا إلى المواد الكيميائية لتستمر؟

هذه نسخة محدثة من مقالة نُشرت أصلاً في 18 أغسطس 2022.

أ. دانيال جونز، أستاذ الكيمياء الحيوية، جامعة ولاية ميشيغان وهوي لي، أستاذ كيمياء البيئة والتربة، جامعة ولاية ميشيغان