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研究人员设计了从水中清除有毒“永久化学物质”的方法

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(纳闻记者孙寒霏报导)

越来越多的报告警告地球的供水正被有害的人造“永久化学物质”——被称为 PFAS——加利福尼亚大学——洛杉矶 (UCLA) 和伊利诺伊州西北大学的化学家们找到了一种廉价、有效的解决方案。可能对人类健康构成全球威胁的问题。

PFAS 或全氟烷基物质和多氟烷基物质是能够持续数千年的化学物质,并且已知“极难”根除。 根据加州大学洛杉矶分校 8 月 18 日的一份声明,它们几乎存在于整个地球的供水系统中,甚至连雨水也无法安全饮用。 学校表示,这种化学物质还与癌症和其他疾病有关。

疾病控制和预防中心的研究表明,许多常见产品都含有微量的 PFAS,包括快餐容器和包装纸、清洁产品、牙线、洗发水和化妆品等个人护理产品等等。

当这些化学物质通过制造或日常产品使用渗入环境时,它们成为地球水循环的一部分。 研究人员称,因此,在过去 70 年中,PFAS 几乎污染了地球上的每一滴水,而它们强大的碳氟键使它们能够完全不受伤害地通过大多数水处理系统。

据其网站称,在对其环境和地下水 PFAS 影响日益关注的情况下,在其产品中使用 PFAS 的 3M 已在全球投资超过 2 亿美元用于 PFAS “修复”。 这些努力包括遏制措施——例如由工程粘土等材料制成的柔性衬里——以保护 PFAS 在其制造和处置场所不渗入周围的地下水。

但是加州大学洛杉矶分校和伊利诺伊州西北部的化学家已经开发出一种“简单”的方法,可以在相对较低的温度下分解近十几种“几乎坚不可摧”的化学物质,并且不会产生有害的副产品。

斩首 PFAS

由西北化学教授威廉·迪希特尔和博士生布列塔尼·特朗承担的中和 PFAS 的过程涉及建造“化学断头台”。

这是通过使用常见的廉价溶剂(二甲基亚砜,也称为 DMSO)和氢氧化钠或碱液将水中的 PFAS 加热到 176 到 248 华氏度来完成的。

这会导致 PFAS 内的分子脱落,在水溶液中只留下氟化物、二氧化碳和甲酸作为副产物。

根据 Dichtel 和 Trang 的说法,氟化物是牙膏中经常发现的一种添加剂,可以防止蛀牙,而二氧化碳和甲酸被认为是“无害的”。

据加州大学洛杉矶分校杰出研究教授和共同通讯作者肯德尔·霍克(Kendall Houk)说,据说这个过程会切断 PFAS 中一些最强的分子键,同时还会引发一种化学反应,“逐渐蚕食”分子直到它消失。

Houk 表示,尽管被证明是一组“非常复杂”的计算,“挑战了我们可用的最现代的量子力学方法和最快的计算机”,但预测这些实验效果的模拟已经导致 PFAS 研究取得了重大进展。

研究人员认为,他们的方法适用于大多数含有某些酸的 PFAS,并希望它有助于识别其他类别 PFAS 中的弱点。 展望未来,他们希望这些令人鼓舞的结果将导致进一步的研究,以测试消除数千种其他类型 PFAS 的方法。

Houk 说,该技术以及相对较低的温度和该过程中缺乏有害副产品,意味着一次可以处理多少水“没有限制”。 此外,该技术最终可以使水处理厂更容易从饮用水中去除 PFAS。

2021 年 11 月 4 日,加利福尼亚州卡森的多明格斯频道。(约翰·弗雷德里克斯/时报)