3M tilbyr 10,3 milliarder dollar i kompensasjon over PFAS -forurensning i vannsystemer

3M tilbyr 10,3 milliarder dollar i kompensasjon over PFAS -forurensning i vannsystemer

PFAS -kjemikalier virket som en god idé med det første. Som Teflon gjorde de rengjøringsgryter enklere fra 1940 -tallet og fremover. De laget jakker vanntette og tepper skittavvisende. Matemballasje, brannslokkingsskum og til og med sminke så ut til å fungere bedre med perfluoroalkyl og polyfluoroalkylstoffer.

Da begynte testene å oppdage PFAS i folks blod.

I dag er PFAS utbredt i jord, støv og drikkevann rundt om i verden. Studier antyder at de finnes i 98% av amerikanernes kropper, der de er knyttet til helseproblemer som skjoldbruskkjertelsykdom, leverskade og nyrer og testikkelkreft. Det er nå over 9000 typer PFA -er. De blir ofte referert til som "for alltid kjemikalier" fordi de samme egenskapene som gjør dem så nyttige, også sikrer at de ikke brytes sammen i naturen.

Industrigiganten 3M, som har produsert PFAS for mange bruksområder i flere tiår og har møtt søksmål om PFAS -forurensning, kunngjorde et oppgjør på 10,3 milliarder dollar med offentlige vannverktøy 22. juni 2023 for å bidra til å finansiere testing og behandling. Selskapet påtar seg ikke noe ansvar i forliket, som krever godkjenning av retten. Opprydningen kan koste mange ganger det beløpet.

Men hvordan fanger du og ødelegger et evig kjemikalie?

Biokjemiker A. Daniel Jones og jordforsker Hui Li jobber med PFAS -løsninger ved Michigan State University og forklarte de lovende teknikkene som ble testet i dag.

Hvordan får PFA -er fra hverdagsprodukter til vann, jord og til slutt til mennesker?

Det er to hovedveier for eksponering som PFAS kommer inn i mennesker: drikkevann og matforbruk.

PFAS kan komme inn i jorda gjennom landpåføring av biosolider, dvs. slam fra avløpsbehandling og utvasking fra deponier. Når forurensede biosolider brukes på landbruksfelt som gjødsel, kan PFAS lekke ut i vann og inn i avlinger og grønnsaker.

For eksempel kan husdyr absorbere PFA -er gjennom plantene de spiser og vannet de drikker. Tilfeller av forhøyede PFAS -nivåer i storfekjøtt og melkekyr er rapportert i Michigan, Maine og New Mexico. Omfanget av den potensielle risikoen for mennesker er fremdeles stort sett ukjent.

Forskere i vår forskningsgruppe ved Michigan State University jobber med materialer som kan tilsettes jord og forhindre planter i å absorbere PFA -er, men vil etterlate PFA -er i jorden.

Problemet er at disse kjemikaliene er overalt, og det er ingen naturlig prosess i vannet eller jorda som effektivt bryter dem ned. Mange forbrukerprodukter er lastet med PFA -er, inkludert sminke, tanntråd, gitarstrenger og skitoks.

Hvordan eliminerer saneringsprosjekter PFAS -forurensning nå?

Det er metoder for å filtrere dem ut av vannet. Kjemikaliene holder seg til aktivert karbon, for eksempel. Imidlertid er disse metodene dyre for store prosjekter, og du må fortsatt gjøre uten kjemikaliene.

For eksempel, i nærheten av en tidligere militærbase nær Sacramento, California, er det en enorm aktivert karbontank som tar inn omtrent 1500 liter forurenset grunnvann per minutt, filtrerer den og pumper den under jorden. Dette opprydningsprosjektet koster over 3 millioner dollar, men det forhindrer at PFA -er kommer inn i drikkevannet som brukes av samfunnet.

Det amerikanske miljøvernbyrået har foreslått å etablere lovlig rettskraftige krav til maksimale nivåer på seks PFAS -kjemikalier i offentlige drikkevannssystemer. To av disse kjemikaliene, PFOA og PFOS, ville bli anerkjent som individuelle farlige kjemikalier, med regulatorisk handling håndhevet hvis nivåer av noen av disse kjemikaliene overstiger 4 deler per billion, godt under tidligere veiledning.

Filtrering er bare ett trinn. Når PFAS er fanget, må du disponere PFAS-belastet aktivert karbon, og PFAS fortsetter å bevege seg. Hvis du begraver forurensede materialer i et deponi eller andre steder, vil PFAS til slutt utvaskes ut. Derfor er det viktig å finne måter å ødelegge det på.

Hva er de mest lovende metodene forskere har funnet å bryte ned PFA -er?

Den vanligste metoden for å ødelegge PFA -er er forbrenning, men de fleste PFA -er er bemerkelsesverdig motstandsdyktige mot forbrenning. Derfor er de inkludert i brannslukking av skum.

PFAS har flere fluoratomer bundet til ett karbonatom, og bindingen mellom karbon og fluor er en av de sterkeste. For å forbrenne noe må du vanligvis bryte bindingen, men fluor kan ikke skilles fra karbon. De fleste PFA -er dekomponerer fullstendig ved forbrenningstemperaturer rundt 1500 grader Celsius (2 730 grader Fahrenheit), men det er energikrevende og passende forbrenningsanlegg er sjeldne.

Det er flere andre eksperimentelle teknikker som viser løfte, men som ikke har blitt utvidet til å behandle store mengder av kjemikaliene.

En gruppe i Battelle har utviklet superkritisk vannoksidasjon for å ødelegge PFA -er. Høye temperaturer og trykk endrer vannets tilstand og akselererer kjemi på måter som kan ødelegge farlige stoffer. Skalering er imidlertid fortsatt en utfordring.

Andre jobber med plasmaktorer som bruker vann, strøm og argongass for å bryte ned PFA -er. De er raske, men heller ikke lett å skalere.

Hva vil vi sannsynligvis se i fremtiden?

Mye vil avhenge av hva vi lærer om hvor mest menneskelig eksponering for PFAS kommer fra.

Hvis eksponering først og fremst skjer gjennom drikkevann, er det andre metoder med potensial. Det er mulig at det til slutt vil bli ødelagt på husholdningsnivå ved elektrokjemiske metoder, men det er også potensielle risikoer som gjenstår å forstå, for eksempel konvertering av vanlige stoffer som klorid til mer giftige biprodukter.

Den store utfordringen i sanering er å sikre at vi ikke gjør problemet verre ved å slippe andre gasser eller skape skadelige kjemikalier. Mennesker har lenge prøvd å løse problemer og gjøre ting verre. Kjøleskap er et godt eksempel. Freon, et klorfluorokarbon, var løsningen for å erstatte giftig og brennbar ammoniakk i kjøleskap, men da forårsaket det ozonutarming i stratosfæren. Det er erstattet av fluorokarboner, som nå bidrar til klimaendringer.

Hvis det er en leksjon som skal læres, er det at vi må tenke gjennom hele livssyklusen til produkter. Hvor lenge trenger vi virkelig kjemikalier for å vare?

Dette er en oppdatert versjon av en artikkel som opprinnelig ble publisert 18. august 2022.

A. Daniel Jones, professor i biokjemi, Michigan State University og Hui Li, professor i miljø- og jordkjemi, Michigan State University