化学品真正需要持续多长时间？ 安德鲁布鲁克斯通过盖蒂图片社
起初，PFAS 化学品似乎是个好主意。 作为 特氟隆，从 1940 世纪 XNUMX 年代开始，他们让锅具变得更容易清洁。 他们使夹克防水，地毯防污。 食品包装纸、消防泡沫，甚至化妆品似乎都使用全氟烷基和多氟烷基物质更好。
然后测试开始检测 人们血液中的 PFAS.
如今，PFAS 普遍存在于世界各地的土壤、灰尘和饮用水中。 研究表明他们在 98%的美国人的身体，他们去过的地方 与健康问题有关 包括甲状腺疾病、肝损伤以及肾癌和睾丸癌。 现在有 超过9,000种 PFAS。 它们通常被称为“永远的化学品”，因为它们具有相同的特性，也非常有用 确保它们不会自然分解.
面对有关 PFAS 污染的诉讼，工业巨头 3M 几十年来一直生产用于多种用途的 PFAS， 宣布10.3亿美元和解 于 22 年 2023 月 XNUMX 日与公共供水商合作，以帮助支付检测和处理费用。 该公司承认在和解中不承担任何责任，该和解需要法院批准。 清理可能需要花费 这个数额的很多倍.
但如何捕获并销毁永久化学物质呢？
生物化学 A·丹尼尔·琼斯 和土壤科学家 惠莉 在密歇根州立大学研究 PFAS 解决方案，并解释了目前正在测试的有前景的技术。
PFAS 如何从日常产品进入水、土壤并最终进入人类？
PFAS 进入人体的主要途径有两种：饮用水和食物消耗。
PFAS可以通过生物固体（即废水处理污泥）的土地施用进入土壤，并且可以从垃圾填埋场浸出。 如果被污染的生物固体 作为肥料施用于农田, PFAS 可以进入水、农作物和蔬菜。
例如，牲畜可以通过吃的农作物和喝的水消耗 PFAS。 曾经有过 密歇根州报告的病例, 缅因州 和 新墨西哥 牛肉和奶牛中 PFAS 含量升高。 对人类的潜在风险有多大仍是未知数 很大程度上未知.
缅因州一个农场的奶牛被发现含有高含量的 PFAS。 Adam Glanzman/彭博社，盖蒂图片社
我们密歇根州立大学研究小组的科学家正在研究添加到土壤中的材料，这些材料可以阻止植物吸收 PFAS，但会将 PFAS 留在土壤中。
问题是这些化学物质无处不在，而且 没有自然过程 在水或土壤中可有效分解它们。 许多消费品都含有 PFAS，包括化妆品、牙线、吉他弦和滑雪蜡。
目前消除 PFAS 污染的修复项目进展如何？
存在将它们从水中过滤出来的方法。 例如，这些化学物质会粘附在活性炭上。 但这些方法对于大型项目来说成本高昂，而且您仍然必须摆脱化学物质。
例如，在加利福尼亚州萨克拉门托附近的一个前军事基地附近，有一个巨大的活性炭罐，可以吸收 约 1,500 加仑 每分钟被污染的地下水，经过过滤然后泵入地下。 该修复项目需要成本 超过$ 3百万，但它会阻止 PFAS 进入社区使用的饮用水中。
美国环境保护署已 提议建立具有法律效力的法规 公共饮用水系统中六种 PFAS 化学物质的最高含量。 其中两种化学品——全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）——将被视为单独的危险化学品，当其含量超过万亿分之四（远低于之前的指导值）时，将采取监管行动。
过滤只是第一步。 一旦 PFAS 被捕获，那么您就必须处理装载 PFAS 的活性炭，而 PFAS 仍然会四处移动。 如果您将受污染的材料掩埋在垃圾填埋场或其他地方，PFAS 最终会渗出。 这就是为什么找到摧毁它的方法至关重要。
科学家们发现的最有前景的分解 PFAS 的方法是什么？
销毁 PFAS 最常见的方法是焚烧，但大多数 PFAS 都非常耐燃烧。 这就是为什么它们在消防泡沫中。
PFAS有多种 氟原子与碳原子相连，碳和氟之间的键是最强的键之一。 通常，要燃烧某些东西，就必须破坏键，但氟无法从碳上脱离。 大多数 PFAS 在焚烧温度约为 摄氏1,500度 （2,730 华氏度），但它的能源密集型和合适的焚烧炉很少。
还有其他几种很有前景的实验技术，但尚未扩大规模以处理大量化学品。
巴特尔的一个小组开发了 超临界水氧化 销毁 PFAS。 高温和高压会改变水的状态，加速化学反应，从而破坏有害物质。 然而，扩大规模仍然是一个挑战。
其他人 工作 等离子体反应器， 它使用水、电和氩气来分解 PFAS。 它们速度很快，但也不容易扩展。
未来我们可能会看到什么？
很大程度上取决于我们对人类接触 PFAS 的主要来源的了解。
如果暴露主要来自饮用水，则还有更多潜在方法。 它有可能最终可以通过电化学方法在家庭层面上销毁，但也存在有待了解的潜在风险，例如将氯化物等常见物质转化为毒性更强的副产品。
补救的一大挑战是确保我们不会因释放其他气体或产生有害化学物质而使问题变得更糟。 人类有着试图解决问题并使事情变得更糟的悠久历史。 冰箱就是一个很好的例子。 氟利昂（一种氯氟烃）是替代冰箱中有毒且易燃氨的解决方案，但后来 它导致平流层臭氧消耗。 它被氢氟碳化合物取代，现在 为气候变化做出贡献.
如果说有什么值得吸取的教训的话，那就是我们需要思考产品的整个生命周期。 我们真正需要的化学品能持续多久？
关于作者
A·丹尼尔·琼斯，生物化学教授， 密歇根州立大学 和 惠莉，环境与土壤化学教授， 密歇根州立大学
亚马逊畅销书榜单中有关环境的书籍
《寂静的春天》
通过雷切尔·卡森（Rachel Carson）
这本经典著作是环保主义史上的里程碑，它引起了人们对农药的有害影响及其对自然界的影响的关注。 卡森的工作帮助激发了现代环境运动，并且在我们继续应对环境健康挑战的今天仍然具有现实意义。
《不适宜居住的地球：变暖后的生活》
作者：David Wallace-Wells
在本书中，大卫·华莱士-威尔斯 (David Wallace-Wells) 就气候变化的破坏性影响以及解决这场全球危机的迫切需要提出了严厉警告。 这本书借鉴了科学研究和现实世界的例子，以清醒的眼光审视如果我们不采取行动我们将面临的未来。
“树木的隐藏生命：它们的感受，它们如何交流？来自秘密世界的发现”
彼得·沃勒本
在这本书中，Peter Wohlleben 探索了迷人的树木世界及其在生态系统中的作用。 这本书借鉴了科学研究和 Wohlleben 自己作为一名林务员的经验，以深入了解树木与彼此和自然世界相互作用的复杂方式。
“我们的房子着火了：一个家庭和一个星球的危机场景”
作者：Greta Thunberg、Svante Thunberg 和 Malena Ernman
在这本书中，气候活动家 Greta Thunberg 和她的家人讲述了他们提高人们对应对气候变化的紧迫性的认识的旅程。 这本书有力而感人地描述了我们面临的挑战和采取行动的必要性。
“第六次灭绝：一部不自然的历史”
伊丽莎白科尔伯特
在这本书中，伊丽莎白·科尔伯特探讨了人类活动造成的物种大灭绝，利用科学研究和现实世界的例子，以冷静的眼光审视人类活动对自然界的影响。 这本书发出了令人信服的行动呼吁，以保护地球上生命的多样性。
al
