สารเคมีต้องอยู่ได้นานแค่ไหน? Andrew Brookes ผ่าน Getty Images

สารเคมี PFAS ดูเหมือนจะเป็นความคิดที่ดีในตอนแรก เช่น เทฟลอนพวกเขาทำให้หม้อทำความสะอาดได้ง่ายขึ้นตั้งแต่ปี 1940 พวกเขาทำแจ็คเก็ตกันน้ำและพรมกันเปื้อน กระดาษห่ออาหาร โฟมดับเพลิง แม้แต่เครื่องสำอางก็ดูดีขึ้นด้วยสารเปอร์ฟลูออโรอัลคิลและโพลีฟลูออโรอัลคิล

จากนั้นการทดสอบก็เริ่มตรวจพบ PFAS ในเลือดของผู้คน.

ปัจจุบัน PFAS แพร่หลายอยู่ในดิน ฝุ่น และน้ำดื่มทั่วโลก การศึกษาแนะนำว่าพวกเขาอยู่ใน 98% ของร่างกายชาวอเมริกันที่พวกเขาเคยไป เกี่ยวข้องกับปัญหาสุขภาพ รวมถึงโรคต่อมไทรอยด์ ตับถูกทำลาย ไตและมะเร็งอัณฑะ มีตอนนี้ กว่า 9,000 ชนิด ของ PFAS พวกเขามักถูกเรียกว่า "สารเคมีตลอดกาล" เพราะคุณสมบัติเดียวกันที่ทำให้มีประโยชน์เช่นกัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกมันไม่สลายไปในธรรมชาติ.

เผชิญกับการฟ้องร้องเรื่องการปนเปื้อนของ PFAS ยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรม 3M ซึ่งผลิต PFAS สำหรับการใช้งานมากมายมานานหลายทศวรรษ ประกาศข้อตกลง 10.3 พันล้านเหรียญสหรัฐ กับซัพพลายเออร์น้ำสาธารณะในวันที่ 22 มิถุนายน 2023 เพื่อช่วยจ่ายค่าทดสอบและบำบัด บริษัทไม่มีส่วนรับผิดในข้อตกลงซึ่งต้องได้รับอนุมัติจากศาล การล้างข้อมูลอาจมีค่าใช้จ่าย จำนวนหลายเท่า.

แต่คุณจะจับและทำลายสารเคมีตลอดกาลได้อย่างไร?

นักชีวเคมี อ.แดเนียล โจนส์ และนักวิทยาศาสตร์ดิน ฮุ่ยลี่ ทำงานเกี่ยวกับโซลูชั่น PFAS ที่ Michigan State University และอธิบายถึงเทคนิคที่คาดว่าจะได้รับการทดสอบในวันนี้

PFAS นำผลิตภัณฑ์ในชีวิตประจำวันมาสู่น้ำ ดิน และมนุษย์ได้อย่างไร

มีสองช่องทางการสัมผัสหลักสำหรับ PFAS ในการเข้าถึงมนุษย์ - น้ำดื่มและการบริโภคอาหาร

PFAS สามารถเข้าสู่ดินได้โดยการใส่กากชีวภาพลงในดิน ซึ่งก็คือกากตะกอนจากการบำบัดน้ำเสีย และสามารถชะออกจากหลุมฝังกลบได้ หากมีของแข็งชีวภาพปนเปื้อนอยู่ นำไปใช้กับไร่นาเป็นปุ๋ย, PFAS สามารถเข้าไปในน้ำและเข้าสู่พืชและผัก

ตัวอย่างเช่น ปศุสัตว์สามารถบริโภค PFAS ผ่านพืชผลที่พวกมันกินและน้ำที่พวกมันดื่ม มีการ กรณีรายงานในรัฐมิชิแกน, เมน และ เม็กซิโกใหม่ ของระดับ PFAS ที่สูงขึ้นในเนื้อวัวและโคนม ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นกับมนุษย์ยังคงมีอยู่มากเพียงใด ส่วนใหญ่ไม่รู้จัก.
พบวัวที่มีระดับ PFAS สูงที่ฟาร์มในรัฐเมน Adam Glanzman / Bloomberg ผ่าน Getty Images

นักวิทยาศาสตร์ในกลุ่มวิจัยของเราที่ Michigan State University กำลังทำงานเกี่ยวกับวัสดุที่เติมลงในดินที่สามารถป้องกันไม่ให้พืชใช้ PFAS แต่จะทิ้ง PFAS ไว้ในดิน

ปัญหาคือสารเคมีเหล่านี้มีอยู่ทุกที่และมีอยู่ ไม่มีกระบวนการทางธรรมชาติ ในน้ำหรือดินมีผลทำลายพวกมันลง สินค้าอุปโภคบริโภคจำนวนมากเต็มไปด้วย PFAS รวมถึงเครื่องสำอาง ไหมขัดฟัน สายกีตาร์ และแวกซ์สำหรับเล่นสกี

โครงการแก้ไขจะกำจัดการปนเปื้อนของ PFAS ได้อย่างไรในตอนนี้

มีวิธีการกรองออกจากน้ำ สารเคมีจะเกาะกับถ่านกัมมันต์เป็นต้น แต่วิธีการเหล่านี้มีราคาแพงสำหรับโครงการขนาดใหญ่ และคุณยังต้องกำจัดสารเคมี

ตัวอย่างเช่น ใกล้กับฐานทัพเก่าใกล้กับแซคราเมนโต แคลิฟอร์เนีย มีถังถ่านกัมมันต์ขนาดใหญ่ที่รับเข้าไป ประมาณ 1,500 แกลลอน ของน้ำใต้ดินที่ปนเปื้อนต่อนาที กรองแล้วสูบลงใต้ดิน โครงการแก้ไขนั้นมีค่าใช้จ่าย มากกว่า $ 3 ล้านแต่ช่วยป้องกันไม่ให้ PFAS เคลื่อนเข้าสู่น้ำดื่มที่ชุมชนใช้

สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกามี เสนอให้กำหนดระเบียบบังคับตามกฎหมาย สำหรับระดับสูงสุดของสารเคมี PFAS หกตัวในระบบน้ำดื่มสาธารณะ สารเคมี 4 ชนิด ได้แก่ PFOA และ PFOS จะได้รับการยอมรับว่าเป็นสารเคมีอันตรายแต่ละชนิด โดยมีการดำเนินการด้านกฎระเบียบที่บังคับใช้เมื่อระดับเกิน XNUMX ส่วนต่อล้านล้าน ซึ่งต่ำกว่าคำแนะนำก่อนหน้านี้อย่างมาก

การกรองเป็นเพียงขั้นตอนเดียว เมื่อจับ PFAS ได้แล้ว คุณจะต้องกำจัดถ่านกัมมันต์ที่บรรจุ PFAS และ PFAS จะยังคงเคลื่อนที่ไปรอบๆ หากคุณฝังวัสดุที่ปนเปื้อนในหลุมฝังกลบหรือที่อื่น PFAS จะรั่วไหลออกมาในที่สุด นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการหาวิธีทำลายมันจึงเป็นสิ่งสำคัญ

วิธีการที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบในการสลาย PFAS คืออะไร?

วิธีทั่วไปในการทำลาย PFAS คือการเผา แต่ PFAS ส่วนใหญ่มีความทนทานต่อการถูกเผาอย่างน่าทึ่ง นั่นเป็นเหตุผลที่พวกเขาอยู่ในโฟมดับเพลิง

PFAS มีหลายตัว อะตอมของฟลูออรีนยึดติดกับอะตอมของคาร์บอน และพันธะระหว่างคาร์บอนและฟลูออรีนเป็นหนึ่งในพันธะที่แข็งแกร่งที่สุด โดยปกติในการเผาบางสิ่ง คุณต้องทำลายพันธะ แต่ฟลูออรีนจะต้านทานการหลุดออกจากคาร์บอน PFAS ส่วนใหญ่จะสลายตัวอย่างสมบูรณ์ที่อุณหภูมิเผาประมาณ 1,500 องศาเซลเซียส (2,730 องศาฟาเรนไฮต์) แต่ใช้พลังงานมาก และเตาเผาขยะที่เหมาะสมนั้นหายาก

มีเทคนิคการทดลองอื่นๆ อีกหลายวิธีที่มีแนวโน้มดี แต่ยังไม่ได้ขยายขนาดเพื่อบำบัดสารเคมีจำนวนมาก

กลุ่มที่ Battelle ได้พัฒนาขึ้น การเกิดออกซิเดชันของน้ำที่วิกฤตยิ่งยวด เพื่อทำลาย PFAS อุณหภูมิและความดันสูงเปลี่ยนสถานะของน้ำ เร่งปฏิกิริยาเคมีในลักษณะที่สามารถทำลายสารอันตรายได้ อย่างไรก็ตาม การปรับขนาดยังคงเป็นความท้าทาย

อื่น ๆ ทำงานกับ เครื่องปฏิกรณ์พลาสมา, ซึ่งใช้น้ำ ไฟฟ้า และก๊าซอาร์กอนในการสลาย PFAS พวกมันเร็ว แต่ก็ไม่ง่ายที่จะขยายขนาด

เราน่าจะเห็นอะไรในอนาคต?

หลายอย่างจะขึ้นอยู่กับสิ่งที่เราเรียนรู้เกี่ยวกับการได้รับ PFAS ของมนุษย์เป็นหลัก

หากการได้รับสัมผัสส่วนใหญ่มาจากน้ำดื่ม มีหลายวิธีที่เป็นไปได้ เป็นไปได้ว่าในที่สุดอาจถูกทำลายในระดับครัวเรือนด้วยวิธีการเคมีไฟฟ้า แต่ก็ยังมีความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นซึ่งยังต้องทำความเข้าใจ เช่น การเปลี่ยนสารทั่วไป เช่น คลอไรด์เป็นผลพลอยได้ที่มีพิษมากขึ้น

ความท้าทายใหญ่หลวงของการแก้ไขคือการทำให้แน่ใจว่าเราจะไม่ทำให้ปัญหาแย่ลงโดยการปล่อยก๊าซอื่นๆ หรือสร้างสารเคมีที่เป็นอันตราย มนุษย์มีประวัติอันยาวนานในการพยายามแก้ปัญหาและทำให้สิ่งต่าง ๆ แย่ลง ตู้เย็นเป็นตัวอย่างที่ดี ฟรีออน ซึ่งเป็นสารคลอโรฟลูออโรคาร์บอนเป็นทางออกในการแทนที่แอมโมเนียที่เป็นพิษและไวไฟในตู้เย็น แต่แล้ว มันทำให้เกิดการพร่องโอโซนในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์. มันถูกแทนที่ด้วยไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนซึ่งตอนนี้ นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ.

หากมีบทเรียนที่ต้องเรียนรู้ นั่นคือเราต้องคิดตลอดวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์ เราต้องการสารเคมีนานแค่ไหน?

เกี่ยวกับผู้เขียน

อ.แดเนียล โจนส์ศาสตราจารย์วิชาชีวเคมี มหาวิทยาลัยรัฐมิชิแกน และ ฮุ่ยลี่, อาจารย์ภาควิชาเคมีสิ่งแวดล้อมและดิน, มหาวิทยาลัยรัฐมิชิแกน

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมจากรายการขายดีของ Amazon

"ฤดูใบไม้ผลิเงียบ"

โดยราเชล คาร์สัน

หนังสือคลาสสิกเล่มนี้เป็นจุดสังเกตในประวัติศาสตร์ของการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม ดึงความสนใจไปที่ผลกระทบที่เป็นอันตรายของสารกำจัดศัตรูพืชและผลกระทบต่อโลกธรรมชาติ งานของคาร์สันช่วยสร้างแรงบันดาลใจให้กับการเคลื่อนไหวด้านสิ่งแวดล้อมสมัยใหม่และยังคงมีความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน ในขณะที่เรายังคงต่อสู้กับความท้าทายด้านสุขอนามัยสิ่งแวดล้อม

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"โลกที่ไม่เอื้ออำนวย: ชีวิตหลังภาวะโลกร้อน"

โดย David Wallace-Wells

ในหนังสือเล่มนี้ David Wallace-Wells นำเสนอคำเตือนที่ชัดเจนเกี่ยวกับผลกระทบร้ายแรงของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความจำเป็นเร่งด่วนในการจัดการกับวิกฤตโลกนี้ หนังสือเล่มนี้ใช้การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริงเพื่อให้มองเห็นอนาคตที่เราเผชิญหากเราไม่ดำเนินการ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"ชีวิตที่ซ่อนอยู่ของต้นไม้: สิ่งที่พวกเขารู้สึก, วิธีที่พวกเขาสื่อสาร? การค้นพบจากโลกลับ"

โดย Peter Wohlleben

ในหนังสือเล่มนี้ Peter Wohlleben สำรวจโลกอันน่าทึ่งของต้นไม้และบทบาทของพวกมันในระบบนิเวศ หนังสือเล่มนี้ใช้การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และประสบการณ์ของ Wohlleben ในฐานะนักป่าไม้ เพื่อนำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการอันซับซ้อนที่ต้นไม้มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและกับโลกธรรมชาติ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"บ้านเราติดไฟ: ฉากของครอบครัวและโลกในวิกฤต"

โดย Greta Thunberg, Svante Thunberg และ Malena Ernman

ในหนังสือเล่มนี้ Greta Thunberg นักเคลื่อนไหวด้านสภาพอากาศและครอบครัวของเธอนำเสนอเรื่องราวส่วนตัวเกี่ยวกับการเดินทางของพวกเขาเพื่อสร้างความตระหนักรู้เกี่ยวกับความจำเป็นเร่งด่วนในการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หนังสือเล่มนี้ให้เรื่องราวที่ทรงพลังและน่าประทับใจเกี่ยวกับความท้าทายที่เราเผชิญและความจำเป็นในการดำเนินการ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"การสูญพันธุ์ครั้งที่หก: ประวัติศาสตร์ที่ผิดธรรมชาติ"

โดย Elizabeth Kolbert

ในหนังสือเล่มนี้ เอลิซาเบธ คอลเบิร์ตจะสำรวจการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่อย่างต่อเนื่องของสิ่งมีชีวิตที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ โดยใช้การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริงเพื่อให้เข้าใจถึงผลกระทบของกิจกรรมของมนุษย์ที่มีต่อโลกธรรมชาติ หนังสือเล่มนี้นำเสนอคำกระตุ้นการตัดสินใจที่น่าสนใจเพื่อปกป้องความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบนโลก

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ