3M tilbyder 10,3 milliarder dollars i kompensation over PFAS -forurening i vandsystemer

3M tilbyder 10,3 milliarder dollars i kompensation over PFAS -forurening i vandsystemer

PFAS -kemikalier virkede som en god idé i starten. Som Teflon gjorde de rengøringspotter lettere fra 1940'erne og fremefter. De gjorde jakker vandtæt og tæpper snavsafvisende. Mademballage, brandbekæmpende skum og endda makeup syntes at fungere bedre med perfluoroalkyl- og polyfluoralkylstoffer.

Derefter begyndte test at opdage PFA'er i folks blod.

I dag er PFA'er udbredt i jord, støv og drikkevand rundt om i verden. Undersøgelser antyder, at de findes i 98% af amerikanernes kroppe, hvor de er knyttet til sundhedsmæssige problemer såsom skjoldbruskkirtelsygdom, leverskade og nyre- og testikelkræft. Der er nu over 9.000 typer PFA'er. De omtales ofte som ”evigt kemikalier”, fordi de samme egenskaber, der gør dem så nyttige, også sikrer, at de ikke bryder sammen.

Industrial Giant 3M, der har fremstillet PFA'er til mange anvendelser i årtier og har været udsat for retssager over PFAS - Virksomheden påtager sig intet ansvar i forliget, som kræver retsgodkendelse. Oprydningen kunne koste mange gange dette beløb.

Men hvordan fanger og ødelægger du et evigt kemikalie?

Biokemikeren A. Daniel Jones og jordforsker Hui Li arbejder med PFAS -løsninger ved Michigan State University og forklarede de lovende teknikker, der blev testet i dag.

Hvordan får PFA'er fra hverdagens produkter til vand, jord og i sidste ende til mennesker?

Der er to hovedruter for eksponering, gennem hvilke PFA'er kommer ind i mennesker: drikkevand og fødevareforbrug.

PFA'er kan komme ind i jorden gennem jordanvendelsen af ​​biosolider, dvs. slam fra spildevandsrensning og udvask fra deponeringsanlæg. Når forurenede biosolider påføres landbrugsfelter som gødning, kan PFA'er udvaskes i vand og i afgrøder og grøntsager.

For eksempel kan husdyr absorbere PFA'er gennem de planter, de spiser, og vandet, de drikker. Tilfælde af forhøjede PFAS -niveauer i oksekød og mælkekøer er rapporteret i Michigan, Maine og New Mexico. Omfanget af den potentielle risiko for mennesker er stadig stort set ukendt.

Forskere i vores forskningsgruppe ved Michigan State University arbejder på materialer, der kunne føjes til jord og forhindre planter i at absorbere PFA'er, men ville efterlade PFA'er i jorden.

Problemet er, at disse kemikalier er overalt, og at der ikke er nogen naturlig proces i vandet eller jorden, der effektivt nedbryder dem. Mange forbrugerprodukter er fyldt med PFA'er, herunder makeup, tandtråd, guitarstrenge og skivoks.

Hvordan eliminerer afhjælpningsprojekter PFAS -forurening nu?

Der er metoder til at filtrere dem ud af vandet. Kemikalierne holder sig til for eksempel aktiveret kul. Imidlertid er disse metoder dyre for store projekter, og du skal stadig undvære kemikalierne.

For eksempel nær en tidligere militærbase nær Sacramento, Californien, er der en enorm aktivt kulstoftank, der tager ca. 1.500 gallon forurenet grundvand pr. Minut, filtrerer den og pumper den derefter under jorden. Dette oprydningsprojekt koster over $ 3 millioner, men det forhindrer PFA'er i at komme ind i drikkevandet, der bruges af samfundet.

Det amerikanske miljøbeskyttelsesagentur har foreslået etablering af lovligt håndhævelige krav til maksimale niveauer på seks PFAS -kemikalier i offentlige drikkevandssystemer. To af disse kemikalier, PFOA og PFO'er, ville blive anerkendt som individuelle farlige kemikalier, med lovgivningsmæssig handling håndhævet, hvis niveauerne af nogen af ​​disse kemikalier overstiger 4 dele pr. Billion, godt under tidligere vejledning.

Filtrering er kun et trin. Når PFA'er er fanget, skal du bortskaffe PFAS-belagt aktivt kul, og PFAS fortsætter med at bevæge sig. Hvis du begraver forurenede materialer i en deponering eller andre steder, vil PFA'er til sidst udvaskes. Derfor er det vigtigt at finde måder at ødelægge det på.

Hvad er de mest lovende metoder, som forskere har fundet at nedbryde PFA'er?

Den mest almindelige metode til at ødelægge PFA'er er forbrænding, men de fleste PFA'er er bemærkelsesværdigt modstandsdygtige over for forbrænding. Derfor er de inkluderet i brandmandskum.

PFA'er har flere fluoratomer bundet til et carbonatom, og bindingen mellem kulstof og fluor er en af ​​de stærkeste. For at brænde noget skal du normalt bryde bindingen, men fluor kan ikke adskilles fra kulstof. De fleste PFA'er nedbrydes fuldstændigt ved forbrændingstemperaturer omkring 1.500 grader Celsius (2.730 grader Fahrenheit), men det er energikrævende og passende forbrændingsfaciliteter er sjældne.

Der er flere andre eksperimentelle teknikker, der viser løfte, men ikke er blevet udvidet til behandling af store mængder af kemikalierne.

En gruppe i Battelle har udviklet superkritisk vandoxidation til at ødelægge PFA'er. Høje temperaturer og tryk ændrer vandtilstanden og fremskynder kemi på måder, der kan ødelægge farlige stoffer. Skalering forbliver dog en udfordring.

Andre arbejder med plasmaktorer, der bruger vand, elektricitet og argongas til at nedbryde PFA'er. De er hurtige, men heller ikke lette at skalere.

Hvad vil vi sandsynligvis se i fremtiden?

Meget vil afhænge af, hvad vi lærer om, hvor de fleste menneskelige eksponeringer for PFA'er kommer fra.

Hvis eksponering forekommer primært gennem drikkevand, er der andre metoder med potentiale. Det er muligt, at det til sidst vil blive ødelagt på husholdningsniveau ved hjælp af elektrokemiske metoder, men der er også potentielle risici, der stadig skal forstås, såsom omdannelse af almindelige stoffer som chlorid til mere giftige biprodukter.

Den store udfordring ved afhjælpning er at sikre, at vi ikke gør problemet værre ved at frigive andre gasser eller skabe skadelige kemikalier. Mennesker har længe forsøgt at løse problemer og gøre tingene værre. Køleskabe er et godt eksempel. Freon, en chlorofluorcarbon, var løsningen til at erstatte giftig og brandfarlig ammoniak i køleskabe, men derefter forårsagede den ozonudtømning i stratosfæren. Det er blevet erstattet af fluorcarboner, som nu bidrager til klimaændringer.

Hvis der er en lektion, der skal læres, er det, at vi er nødt til at tænke gennem hele livscyklussen for produkter. Hvor længe har vi virkelig brug for kemikalier til at vare?

Dette er en opdateret version af en artikel, der oprindeligt blev offentliggjort den 18. august 2022.

A. Daniel Jones, professor i biokemi, Michigan State University og Hui Li, professor i miljø- og jordkemi, Michigan State University