Foto kredit: IUCNweb (CC BY 2.0)

Forskere har udviklet en metode til at fjerne mere end 99 procent af bisphenol A (også kendt som BPA) fra vand hurtigt og billigt.

BPA, et allestedsnærværende og farligt kemikalie, der bruges til fremstilling af mange plastiktyper, findes i vandkilder rundt om i verden.

I et nyt papir, som udkommer i Grøn kemi, kompilerede kemiker Terrence J. Collins og hans forskerhold også beviser for BPA's tilstedeværelse i et væld af produkter og vandkilder, samt kemikaliets toksicitet.

Forskerholdet bygger en stærk argumentation for behovet for effektivt at afhjælpe BPA-forurenet vand, især industrielle affaldsstrømme og afløb fra lossepladser, og de tilbyder en enkel løsning.

BPA er et kemikalie, der primært anvendes til fremstilling af polycarbonatplast og epoxyharpikser. Dets brug er udbredt - BPA kan findes i produkter fra dvd'er og brilleglas til kasseboner - og mennesker og dyreliv bliver jævnligt eksponeret.

BPA er farligt, fordi det efterligner østrogen, et naturligt forekommende hormon, og kan påvirke kroppens endokrine system. Undersøgelser i fisk, pattedyr og menneskeceller har vist, at BPA har en negativ indvirkning på hjernens og nervesystemets udvikling, vækst og stofskifte og det reproduktive system.

Bekymringer over BPA's sundhedseffekter fik producenterne til at begynde at lave BPA-fri produkter som sutteflasker og vandflasker fra 2010. Mange BPA-erstatninger har også lignende toksicitet som BPA selv.

"BPA-erstatninger er ofte ikke blevet tilstrækkeligt testet på trods af, at test er let at udføre," siger Collins, professor i grøn kemi ved Carnegie Mellon University. Collins siger, at miljøsundhedsforskere og grønne kemikere udviklede en metode kaldet Tiered Protocol for Endocrine Disruption (TiPED) til at identificere hormonforstyrrende stoffer til de højeste niveauer af moderne videnskab, som blev offentliggjort i Grøn kemi i 2013.

Med mere end 15 milliarder pund BPA, der produceres årligt, udgør BPA-forurening og oprydning en betydelig udfordring.

"Der er ingen flugt fra BPA - for noget levende væsen," siger Collins. "Den massive globale brug af BPA belaster en allerede overanstrengt vandbehandlingsinfrastruktur, og de fleste BPA-vandudledninger når simpelthen aldrig et vandbehandlingsanlæg. Vores tilgang har et stort potentiale til at være en meget bedre afhjælpningsstrategi for BPA-forurenede affaldsstrømme."

BPA-forurenet vand såsom industriaffald eller afstrømning fra lossepladser kan eller må ikke behandles, før det frigives til miljøet eller til spildevandsrensningsanlæg.

Collins' team tilbyder en enkel, effektiv og billig oprydningsløsning. Deres system involverer en gruppe katalysatorer kaldet TAML-aktivatorer, små molekyler, der efterligner oxiderende enzymer. Når de kombineres med hydrogenperoxid, nedbryder TAML-aktivatorer meget effektivt skadelige kemikalier i vand.

I papiret demonstrerer forskerne effektiviteten og sikkerheden af ​​TAML-aktivatorer til at nedbryde BPA. Tilsætning af TAML'er og hydrogenperoxid til vand stærkt forurenet med BPA resulterede i en 99 procent reduktion af BPA inden for 30 minutter ved næsten neutral pH, som er pH-normen for spildevandsrensning.

TAML-behandling ved denne pH fik BPA til at samle sig i større enheder kaldet oligomerer, som klumper sig sammen og bundfældes ud af vandet. Ifølge Collins kunne oligomererne filtreres og bortskaffes i et BPA-vandbehandlingsanlæg.

Vigtigst af alt viste omfattende undersøgelser af Collins og hans samarbejdspartnere, at oligomererne i sig selv ikke er skadelige. Arten af ​​bindingerne, der klæber BPA-molekylerne sammen, tillader ikke oligomererne at vende tilbage til BPA.

For at sikre sikkerheden af ​​det dekontaminerede vand, inklusive oligomererne, testede forskerne det med TiPED-assays. De fandt ud af, at det TAML-behandlede BPA-vand ikke viste østrogenaktivitet eller forårsagede abnormiteter i gær og udviklende zebrafiskembryoner.

Forskerne testede også effektiviteten af ​​TAML-behandling på BPA-ladet vand ved en pH på 11. Ved denne højere pH var der en større end 99.9 procent reduktion i BPA inden for 15 minutter. I modsætning til pH 8.5-behandling blev BPA-molekylerne ødelagt, og ingen oligomerer blev påvist.

"Fordi behandling med TAML/brintoverilte eliminerer BPA fra vand så let ved koncentrationer, der ligner en række forskellige affaldsstrømme, herunder papiranlægsbehandlingsløsninger og lossepladsperkolat, forudsat at laboratorieundersøgelserne overføres til den virkelige verden, kan vi nu tilbyde en ny og enkel procedure til at reducere BPA-eksponeringer på verdensplan,” siger Collins.

Yderligere forfattere til undersøgelsen er fra Carnegie Mellon; Oregon State University; og University of Auckland.

Carnegie Mellon, University of Auckland, Alexander von Humboldt Foundation, Carnegie Mellons Steinbrenner Institute for Environmental Education and Research, Heinz Endowments og National Science Foundation støttede forskningen og forskerne.

Kilde: Carnegie Mellon University

Relaterede Bøger:

at InnerSelf Market og Amazon