3M pakub PFAS -i saastumise eest veesüsteemides 10,3 miljardit dollarit hüvitist

3M pakub PFAS -i saastumise eest veesüsteemides 10,3 miljardit dollarit hüvitist

PFAS -i kemikaalid tundus algselt hea mõte. Teflonina tegid nad 1940. aastatest pottide puhastamise lihtsamaks. Nad tegid joped veekindlaks ja vaipade mustuse. Toidupakendid, tulekustutusvaht ja isegi meiki tundus parem olla perfluoralküül- ja polüfluoralküülsainetega.

Seejärel testib PFA -de tuvastamiseks inimeste veres.

Tänapäeval on PFA -d põrandates, tolmu ja joogivett kogu maailmas laialt levinud. Uuringud näitavad, et need esinevad 98 % -l ameeriklaste organist ja on seotud terviseprobleemidega nagu kilpnäärmehaigused, maksakahjustus, samuti neeru- ja munandivähk. Nüüd on üle 9000 tüüpi PFA -sid. Neid nimetatakse sageli "igaviku kemikaalideks", kuna samad omadused, mis nad nii kasulikud teevad, tagavad ka selle, et need ei lagune looduses.

3M tööstushiiglane, kes on aastakümneid paljudel eesmärkidel PFA -sid tootnud ja millega on kohtuasjadega silmitsi seisnud PFAS -i saastumise kohtuasjadega, mis kuulutati välja 22. juunil 2023, võrdlus 10,3 miljardi dollari suuruse avalike vee tarnijatega, et toetada testide ja töötluste finantseerimist. Ettevõte ei võta vastutust, mis nõuab kohtulikku heakskiitu. Koristamine võib maksta neist kuludest mitu.

Aga kuidas sa püüavad ja hävitad igavese kemikaali?

Biokeemik A. Daniel Jones ja maapealne teadlane Hui Li töötavad Michigani osariigi ülikoolis PFAS -i lahenduste alal ja selgitasid tänapäeval testitud paljutõotavaid tehnikaid.

Kuidas satuvad igapäevaste toodete PFA -d vette, maasse ja lõpuks inimestes?

Seal on kaks peamist kokkupuuteteed, mille kaudu PFA -d satuvad inimestele: joogivesi ja toidutarbimine.

PFA -d võivad mahepõllumajandusliku toidu maal maapinnale maasse sattuda, st reoveepuhastist ja prügilatest välja. Kui saastunud orgaanilisi kuurorte rakendatakse põllumajandusväljadel väetistena, võivad PFA -d pääseda nii vette kui ka põllukultuuridesse ja köögiviljadesse.

Näiteks saavad põllumajandusloomad oma tarbitud taimede ja joonud vett. Michigani, Maine'i ja New Mexico teatati veiseliha- ja piimalehmade suurenenud PFAS -i väärtuste juhtudest. Kui suur potentsiaalne risk inimestele on endiselt suuresti teadmata. Meie Michigani Riikliku Ülikooli uurimisrühma teadlased töötavad pinnasesse lisatud materjalide kallal ja takistaksid taimedel PFA -de registreerimist, kuid jätaksid PFA -d maasse.

Probleem on selles, et neid kemikaale on kõikjal ja vees ega põrandal pole loomulikku protsessi, mis neid tõhusalt maha murraks. Paljud tarbekaupa on laaditud PFA-dega, sealhulgas jumestus, hambaniit, kitarri keel ja suusavaha.

Kuidas eemaldab PFAS -i saastumine nüüd renoveerimisprojekte?

Seal on meetodeid nende veest välja filtreerimiseks. Näiteks kleepuvad kemikaalid aktiveeritud süsiniku. Need meetodid on suuremahuliste projektide jaoks siiski kallid ja peate siiski tegema ilma kemikaalideta.

Californias Sacramento lähedal endise sõjaväebaasi lähedal on näiteks tohutu aktiveeritud süsinikpaak, mis imab umbes 1500 gallonit saastunud põhjavee minutis, filtreerib selle ja pumbab seejärel pinnale. See renoveerimisprojekt maksis üle 3 miljoni dollari, kuid see takistab PFA -del jõuda joogivette, mida omavalitsus kasutab.

USA keskkonnakaitse amet on teinud ettepaneku kehtestada juriidiliselt jõustatavad eeskirjad kuue PFAS -i kemikaali maksimaalsete väärtuste jaoks avalikes joogiveesüsteemides. Kaks neist kemikaalidest, PFOA ja PFO -d, peetakse individuaalseteks kemikaalideks, kusjuures ametlikud meetmed rakendatakse, kui ühe nende kemikaali sisaldus ületab 4 osa miljardi kohta, mis on oluliselt madalam kui varasematest suunistest.

Filtreerimine on ainult samm. Niipea kui PFA -d on kogutud, peate PFA -dega koormatud aktiveeritud süsiniku käsutama ja PFA -d jätkavad liikumist. Kui mate saastunud materjale prügilale või mujale, siis PFA -d lõpuks tühjendatakse. Seega on oluline leida võimalusi selle hävitamiseks.

Millised on kõige paljutõotavamad meetodid, mida teadlased on leidnud, et vähendada PFA -sid?

PFA -de hävitamiseks on kõige levinum meetod põletamine, kuid enamik PFA -sid on põlemisel märkimisväärselt vastupidavad. Sellepärast kaasatakse need tulevahudesse.

PFAS -is on mitu fluoroni aatomit seotud süsinikuaatomiga ning süsiniku ja fluori seondumine on üks tugevamaid. Millegi põletamiseks peate tavaliselt sideme murdma, kuid fluori ei saa süsinikust lahendada. Enamik PFA -sid lagunevad täielikult põlemistemperatuurides umbes 1500 kraadi Celsiuse (2730 kraadi Fahrenheiti) umbes, kuid see on energia intensiivne ja sobivad põletamise taimed on haruldased.

Paljud muud eksperimentaalsed tehnikad, mis on paljutõotavad, kuid mida pole laiendatud suure hulga kemikaalide töötlemisele.
Battelle'i rühm on PFA -de hävitamiseks välja töötanud kriitilise vee oksüdatsiooni. Kõrged temperatuurid ja rõhk muudavad vee seisundit ja kiirendavad keemiat viisil, mis võib hävitada ohtlikke aineid. Kuid skaleerimine on endiselt väljakutse.

Teised töötavad Plasmaractorsiga, mis kasutavad PFA -de lagundamiseks vett, elektrit ja argongaid. Need on kiired, kuid ka neid pole kerge skaleerida.

Mida me tulevikus tõenäoliselt näeme?

Palju sõltub sellest, millest me õpime selle kohta, kust inimeste PFAS -i kokkupuude pärineb.

Kui kokkupuude toimub peamiselt joogivee kaudu, on ka muid potentsiaalidega meetodeid. Võimalik, et see hävitatakse lõpuks leibkonna tasandil elektrokeemiliste meetodite abil, kuid on ka potentsiaalseid riske, mida tuleb veel mõista, näiteks tavaliste ainete, näiteks kloriidiks muundamine mürgisteks toodete kaupa.

Suur väljakutse renoveerimisel on tagada, et me ei muuda probleemi halvemaks, vabastades teisi gaase või luues kahjulikke kemikaale. Inimesed on üritanud pikka aega probleeme lahendada ja asju halvemaks muuta. Külmkapid on hea näide. Freon, süsivesiniku fluorekloalkangas, oli lahendus mürgise ja tuleohtliku ammoniaagi asendamiseks külmkappides, kuid siis põhjustas see stratosfääris osooni kaevandamise. See asendati süsivesinikega, mis aitavad nüüd kaasa kliimamuutustele.

Kui õppimiseks on õppetund, siis peame läbi mõtlema kogu toodete elutsükli. Kui kaua me vajame kemikaale, et olla vastupidav?

See on ajakohastatud versioon artiklist, mis avaldati algselt 18. augustil 2022.

a. Michigani Riikliku Ülikooli biokeemia professor Daniel Jones ja Hui Li, Michigani Riikliku Ülikooli keskkonna- ja mullakeemia professor