3M nudi 10,3 milijarde dolara naknade nad PFAS kontaminacijom u vodenim sustavima

3M nudi 10,3 milijarde dolara naknade nad PFAS kontaminacijom u vodenim sustavima

PFAS Chemicals u početku su se činile kao dobra ideja. Kao teflon olakšali su lonce za čišćenje od četrdesetih godina prošlog vijeka. Napravili su jakne vodootporne i tepihe prljavštinu. Činilo se da se pakiranje hrane, vatrogasna pjena, pa čak i šminka bolje s perfluoroalkil i polifluoroalkilnim tvarima.

Tada su testovi počeli otkriti PFA -ove u krvi ljudi.

Danas su PFA -i rašireni u tlu, prašini i pitku vode širom svijeta. Studije sugeriraju da su pronađeni u 98% američkih tijela, gdje su povezani sa zdravstvenim problemima poput bolesti štitnjače, oštećenja jetre i raka bubrega i testisa. Sada postoji preko 9.000 vrsta PFA -a. Često se nazivaju "zauvijek kemikalijama", jer ista svojstva koja ih čine toliko korisnim također osiguravaju da se u prirodi ne pokvare.

Industrijski gigant 3M, koji je desetljećima proizvodio PFA -ove za mnoge namjene i suočio se s tužbama zbog onečišćenja PFAS -a, najavio je 22. lipnja 2023. godine naseljavanje u iznosu od 10,3 milijarde dolara s javnim komunalnim uslugama kako bi pomogao u ispitivanju i liječenju financiranja. Društvo ne preuzima nikakvu odgovornost u nagodbi, što zahtijeva odobrenje suda. Čišćenje bi moglo koštati više puta taj iznos.

Ali kako uhvatiti i uništiti vječnu kemikaliju?

Biokemičar A. Daniel Jones i znanstvenik tla Hui Li rade na PFAS Solutions na Državnom sveučilištu Michigan i objasnili su obećavajuće tehnike koje se danas testiraju.

Kako PFA -i prelaze iz svakodnevnih proizvoda u vodu, tlo i na kraju u ljude?

Postoje dvije glavne rute izloženosti kroz koje PFAS ulazi u ljude: pitku vodu i konzumaciju hrane.

PFA -i mogu ući u tlo primjenom biosolida, tj. Mulja iz pročišćavanja otpadnih voda i ispiranja s odlagališta. Kad se kontaminirani biosolidi primjenjuju na poljoprivredna polja kao gnojivo, PFA -i mogu isplivati ​​u vodu i u usjeve i povrće.

Na primjer, stoka može apsorbirati PFA kroz biljke koje jedu i vodu koju piju. U Michiganu, Maineu i Novom Meksiku zabilježeni su slučajevi povišene razine PFAS kod goveđih i mliječnih krava. Opseg potencijalnog rizika za ljude još uvijek nije poznat.

Znanstvenici u našoj istraživačkoj grupi na Državnom sveučilištu Michigan rade na materijalima koji bi se mogli dodati u tlo i spriječiti biljke da apsorbiraju PFA, ali bi ostavili PFA u tlu.

Problem je u tome što su ove kemikalije posvuda i ne postoji prirodni proces u vodi ili tlu koji ih učinkovito razbija. Mnogi su potrošački proizvodi opterećeni PFAS -om, uključujući šminku, zubnu flos, žice gitare i skijaški vosak.

Kako projekti sanacije sada uklanjaju onečišćenje PFAS -a?

Postoje metode za filtriranje iz vode. Na primjer, kemikalije se drže aktivnog ugljika. Međutim, ove su metode skupe za velike projekte i još uvijek morate bez kemikalija.

Na primjer, u blizini bivše vojne baze u blizini Sacramenta u Kaliforniji, nalazi se ogroman spremnik za aktivni ugljik koji uzima oko 1.500 galona onečišćene podzemne vode u minuti, filtrira je i zatim je pumpa pod zemljom. Ovaj projekt čišćenja koštao je više od 3 milijuna dolara, ali sprječava da PFA uđu u pitku vodu koju koristi zajednica.

Američka agencija za zaštitu okoliša predložila je uspostavljanje zakonski izvršnih zahtjeva za maksimalne razine od šest PFAS kemikalija u javnim sustavima pitke vode. Dvije od tih kemikalija, PFOA i PFOS, prepoznale bi se kao pojedinačne opasne kemikalije, pri čemu se provodi regulatorno djelovanje ako razine bilo koje od ovih kemikalija prelazi 4 dijela po trilijunu, što je znatno ispod prethodnih smjernica.

Filtriranje je samo jedan korak. Nakon što se PFA zabilježe, morate odlagati PFA-ove aktivni ugljik, a PFAS se i dalje kreće. Ako zakopate kontaminirane materijale na odlagalištu ili negdje drugdje, PFAS će na kraju iscuriti. Zato je važno pronaći načine da ga uništite.

Koje su najperspektivnije metode koje su znanstvenici utvrdili da razgrađuju PFA?

Najčešća metoda uništavanja PFA -a je spaljivanje, ali većina PFA -a izuzetno je otporna na spaljivanje. Zbog toga su uključeni u vatrogasne pjene.

PFAS ima više atoma fluora vezanih na jedan atom ugljika, a veza između ugljika i fluora jedna je od najjačih. Da biste sagorjeli nešto, obično morate razbiti vezu, ali fluor se ne može odvojiti od ugljika. Većina PFA -a potpuno se raspadaju pri temperaturama izgaranja oko 1500 stupnjeva Celzija (2.730 stupnjeva Fahrenheita), ali to su energetski intenzivni i prikladni objekti spaljivanja su rijetki.

Postoji nekoliko drugih eksperimentalnih tehnika koje pokazuju obećanje, ali nisu proširene za liječenje velikih količina kemikalija.

Grupa u Battelleu razvila je nadkritičnu oksidaciju vode za uništavanje PFA -a. Visoke temperature i pritisci mijenjaju stanje vode i ubrzavaju kemiju na načine koji mogu uništiti opasne tvari. Međutim, skaliranje ostaje izazov.

Drugi rade s reaktorima u plazmi koji koriste vodu, električnu energiju i argonski plin kako bi razgradili PFA. Brzi su, ali i nisu lako skalirati.

Što ćemo vjerojatno vidjeti u budućnosti?

Mnogo će ovisiti o tome što saznajemo o tome odakle dolazi većina izloženosti ljudskom PFAS -u.

Ako se izloženost dogodi prvenstveno kroz pitku vodu, postoje i druge metode s potencijalom. Moguće je da će se na kraju uništiti na razini kućanstva elektrokemijskim metodama, ali postoje i potencijalni rizici koji ostaju za razumijevanje, poput pretvorbe uobičajenih tvari poput klorida u više otrovnih nusprodukata.

Veliki izazov u sanaciji je osigurati da problem ne pogoršamo oslobađanjem drugih plinova ili stvaranjem štetnih kemikalija. Ljudi su dugo pokušavali riješiti probleme i pogoršati stvari. Hladnjaci su dobar primjer. Freon, klorofluorokarbon, bila je otopina za zamjenu toksičnih i zapaljivih amonijaka u hladnjacima, ali tada je uzrokovala iscrpljivanje ozona u stratosferi. Zamijenili su ga fluorokarboni, koji sada doprinose klimatskim promjenama.

Ako treba naučiti lekciju, to je da trebamo razmisliti kroz cijeli životni ciklus proizvoda. Koliko dugo nam trebaju kemikalije?

Ovo je ažurirana verzija članka koji je izvorno objavljen 18. kolovoza 2022. godine.

A. Daniel Jones, profesor biokemije, Državno sveučilište Michigan i Hui Li, profesor kemije okoliša i tla, Državno sveučilište Michigan