新处理方法可在数小时内分解掉有毒的PFAS“永久化学品”

2022年05月23日 11:54 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

全氟烃基和多氟烷基物质(PFAS)因能在环境中长期存在而获得了“永久化学品”的称号,现在,它们越来越多地被证明对人类健康构成严重风险。鉴于这种认识的提高,科学家们正在加紧努力以便在它们造成伤害之前更好地分解它们。一项新突破证明了如何利用紫外线在几个小时内完成这一工作。

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PFAS是一组由4000多种化合物组成的化学品,从防水服和不粘锅到食品包装和消防泡沫,它们有其自己的特点。自20世纪40年代以来被广泛使用,研究表明使用这些化学品跟广泛的健康状况有关,其中包括癌症和免疫系统功能受损。

在不断努力消除环境中的化学品的过程中,我们已经看到了一些有希望的进展,其中一项2020年的研究表明,一种新型粉末可以被用作催化剂从而能破坏PFAS的一些最顽固的形式。今年早些时候,一项有趣的、具有里程碑意义的研究发现,通过定期献血,血液中有毒的PFAS化学品水平可以减少30%。

这一领域的最新发现来自加州大学河滨分校的科学家,他们在2017年开始尝试通过光化学反应分解PFAS化学品的方法。将这些物质添加到含有亚硫酸的水处理反应器中并将其暴露在紫外线下已被证明可以有效地分解它们。然而,化学反应的展开非常缓慢,因此该过程因此使用了大量的能源并同时未能拆解所有的强碳氟键,而这些碳氟键则都是PFAS化学品长期存在的基础。

在试图改进这一方法的过程中,科学家们一直在对这一过程进行调整并在去年取得了一些成功,他们发现在这些浴池前后的氧化处理导致了主要PFAS污染物中的碳-氟键被100%破坏。该团队现在在此基础上添加了一种特殊的成分以加快发展的速度。

将碘化物加入到紫外线和亚硫酸盐处理中带来了显著的性能优势,其可以轻松地分解常见形式的PFAS,另外还可以在盐水溶液中浓缩PFAS,这是地下水净化工作的一个有希望的迹象。该配方还被证明能有效地分解一种特别有问题的四碳PFAS分子-- perfluorobutane sulfonate,它在24小时内被完全从溶液中清除。

这项研究的论文通讯作者、化学和环境工程助理教授Jinyong Liu表示:“碘化物确实在做一些实质性的工作。它不仅加快了反应速度,而且还允许处理10倍以上浓度的PFAS,甚至是一些非常难处理的结构。”

据该研究团队介绍称,总体来说,该团队的新方法被发现可以摧毁PFAS中90%的碳氟原子,其速度比单纯的紫外线和亚硫酸盐处理要快;两倍--在几个小时内就能完成。科学家们现在正在跟合作伙伴合作以对该技术展开试点测试。

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