Hvor længe skal kemikalier egentlig holde? Andrew Brookes via Getty Images
PFAS-kemikalier virkede som en god idé i starten. Som Teflon, gjorde de potter nemmere at rengøre fra 1940'erne. De gjorde jakker vandtætte og gulvtæpper smudsafvisende. Madindpakninger, brandslukningsskum, endda makeup virkede bedre med perfluoralkyl- og polyfluoralkylstoffer.
Så begyndte tests at opdage PFAS i folks blod.
I dag er PFAS udbredt i jord, støv og drikkevand rundt om i verden. Undersøgelser tyder på, at de er med 98% af amerikanernes kroppe, hvor de har været forbundet med helbredsproblemer herunder skjoldbruskkirtelsygdom, leverskade og nyre- og testikelkræft. Der er nu over 9,000 typer af PFAS. De omtales ofte som "kemikalier for evigt", fordi de samme egenskaber, der også gør dem så nyttige sikre, at de ikke nedbrydes i naturen.
Industrigiganten 3M, som har fremstillet PFAS til mange anvendelser i årtier, står over for retssager over PFAS-forurening, annonceret et forlig på 10.3 milliarder USD med offentlige vandleverandører den 22. juni 2023 for at hjælpe med at betale for test og behandling. Selskabet indrømmer intet ansvar i forliget, som kræver rettens godkendelse. Oprydning kan koste mange gange det beløb.
Men hvordan fanger og ødelægger du et kemikalie for evigt?
biokemiker A. Daniel Jones og jordforsker Hui Li arbejde med PFAS-løsninger på Michigan State University og forklarede de lovende teknikker, der testes i dag.
Hvordan kommer PFAS fra hverdagsprodukter til vand, jord og i sidste ende mennesker?
Der er to hovedeksponeringsveje for PFAS at komme ind i mennesker - drikkevand og madforbrug.
PFAS kan komme ned i jorden ved landpåføring af biosolider, det vil sige slam fra spildevandsrensning, og kan de udvaskes fra lossepladser. Hvis forurenede biosolider er anvendes til landbrugsmarker som gødningPFAS kan komme i vand og i afgrøder og grøntsager.
For eksempel kan husdyr indtage PFAS gennem de afgrøder, de spiser, og vand, de drikker. Der har været tilfælde rapporteret i Michigan, Maine , New Mexico af forhøjede niveauer af PFAS i oksekød og hos malkekøer. Hvor stor den potentielle risiko er for mennesker er stadig stort set ukendt.
Køer blev fundet med høje niveauer af PFAS på en farm i Maine. Adam Glanzman/Bloomberg via Getty Images
Forskere i vores forskningsgruppe ved Michigan State University arbejder på materialer tilsat til jorden, der kunne forhindre planter i at optage PFAS, men det ville efterlade PFAS i jorden.
Problemet er, at disse kemikalier er overalt, og det er der ingen naturlig proces i vand eller jord effektivt til at nedbryde dem. Mange forbrugerprodukter er fyldt med PFAS, herunder makeup, tandtråd, guitarstrenge og skivoks.
Hvordan er oprydningsprojekter, der fjerner PFAS-forurening nu?
Der findes metoder til at filtrere dem ud af vand. Kemikalierne vil for eksempel klæbe til aktivt kul. Men disse metoder er dyre til store projekter, og man skal stadig af med kemikalierne.
For eksempel, nær en tidligere militærbase nær Sacramento, Californien, er der en enorm aktiv kultank, der tager ind omkring 1,500 liter af forurenet grundvand i minuttet, filtrerer det og pumper det derefter under jorden. Det saneringsprojekt har kostet over $ 3 millioner, men det forhindrer PFAS i at flytte ind i drikkevandet, som samfundet bruger.
Det har US Environmental Protection Agency foreslået at indføre retligt håndhævede regler for maksimale niveauer af seks PFAS-kemikalier i offentlige drikkevandssystemer. To af disse kemikalier, PFOA og PFOS, vil blive anerkendt som individuelle farlige kemikalier, med regulatoriske handlinger håndhævet, når niveauer af enten overstiger 4 dele pr. billion, hvilket er væsentligt lavere end tidligere vejledning.
Filtrering er kun et trin. Når PFAS er fanget, så skal du bortskaffe PFAS-ladet aktivt kul, og PFAS bevæger sig stadig rundt. Hvis du begraver forurenede materialer på en losseplads eller andre steder, vil PFAS til sidst udvaskes. Derfor er det vigtigt at finde måder at ødelægge det på.
Hvad er de mest lovende metoder, videnskabsmænd har fundet til at nedbryde PFAS?
Den mest almindelige metode til at ødelægge PFAS er forbrænding, men de fleste PFAS er bemærkelsesværdigt modstandsdygtige over for at blive brændt. Det er derfor, de er i brandslukningsskum.
PFAS har flere fluoratomer bundet til et kulstofatom, og bindingen mellem kulstof og fluor er en af de stærkeste. Normalt for at brænde noget skal du bryde bindingen, men fluor modstår at bryde af kulstof. De fleste PFAS vil nedbrydes fuldstændigt ved forbrændingstemperaturer omkring 1,500 grader Celsius (2,730 grader Fahrenheit), men det er energikrævende og egnede forbrændingsovne er få.
Der er flere andre eksperimentelle teknikker, der er lovende, men som ikke er blevet opskaleret til at behandle store mængder af kemikalierne.
En gruppe på Battelle har udviklet sig superkritisk vandoxidation at ødelægge PFAS. Høje temperaturer og tryk ændrer vandets tilstand og accelererer kemien på en måde, der kan ødelægge farlige stoffer. Opskalering er dog stadig en udfordring.
Andre er arbejder med plasma reaktorer, som bruger vand, elektricitet og argongas til at nedbryde PFAS. De er hurtige, men heller ikke nemme at skalere op.
Hvad vil vi sandsynligvis se i fremtiden?
Meget vil afhænge af, hvad vi lærer om, hvor menneskers PFAS-eksponering primært kommer fra.
Er eksponeringen mest fra drikkevand, er der flere metoder med potentiale. Det er muligt, at det i sidste ende kan blive ødelagt på husstandsniveau med elektrokemiske metoder, men der er også potentielle risici, der mangler at blive forstået, såsom at omdanne almindelige stoffer som klorid til mere giftige biprodukter.
Den store udfordring ved udbedring er at sikre, at vi ikke gør problemet værre ved at frigive andre gasser eller skabe skadelige kemikalier. Mennesker har en lang historie med at prøve at løse problemer og gøre tingene værre. Køleskabe er et godt eksempel. Freon, et chlorfluorcarbon, var løsningen til at erstatte giftig og brandfarlig ammoniak i køleskabe, men så det forårsagede stratosfærisk ozonnedbrydning. Det blev erstattet med hydrofluorcarboner, som nu bidrage til klimaændringer.
Hvis der er en lektie at lære, er det, at vi skal gennemtænke produkternes fulde livscyklus. Hvor længe har vi egentlig brug for kemikalier for at holde?
Om forfatteren
A. Daniel Jones, professor i biokemi, Michigan State University , Hui Li, professor i miljø- og jordkemi, Michigan State University
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.
Bøger om miljøet fra Amazons bestsellerliste
"Stille forår"
af Rachel Carson
Denne klassiske bog er et vartegn i miljøismens historie, der henleder opmærksomheden på de skadelige virkninger af pesticider og deres indvirkning på den naturlige verden. Carsons arbejde var med til at inspirere den moderne miljøbevægelse og er fortsat relevant i dag, da vi fortsat kæmper med udfordringerne med miljømæssig sundhed.
Klik for mere info eller for at bestille
"Den ubeboelige jord: Livet efter opvarmning"
af David Wallace-Wells
I denne bog giver David Wallace-Wells en skarp advarsel om de ødelæggende virkninger af klimaændringer og det presserende behov for at løse denne globale krise. Bogen trækker på videnskabelig forskning og eksempler fra den virkelige verden for at give et nøgternt blik på den fremtid, vi står over for, hvis vi undlader at handle.
Klik for mere info eller for at bestille
"Træernes skjulte liv: Hvad de føler, hvordan de kommunikerer? Opdagelser fra en hemmelig verden"
af Peter Wohlleben
I denne bog udforsker Peter Wohlleben træernes fascinerende verden og deres rolle i økosystemet. Bogen trækker på videnskabelig forskning og Wohllebens egne erfaringer som skovfoged for at give indsigt i de komplekse måder, træer interagerer med hinanden og den naturlige verden på.
Klik for mere info eller for at bestille
"Vores hus er i brand: Scener af en familie og en planet i krise"
af Greta Thunberg, Svante Thunberg og Malena Ernman
I denne bog giver klimaaktivisten Greta Thunberg og hendes familie en personlig beretning om deres rejse for at øge bevidstheden om det presserende behov for at håndtere klimaændringer. Bogen giver en kraftfuld og bevægende beretning om de udfordringer, vi står over for, og behovet for handling.
Klik for mere info eller for at bestille
"Den sjette udryddelse: en unaturlig historie"
af Elizabeth Kolbert
I denne bog udforsker Elizabeth Kolbert den igangværende masseudryddelse af arter forårsaget af menneskelig aktivitet, ved at trække på videnskabelig forskning og eksempler fra den virkelige verden for at give et nøgternt blik på virkningen af menneskelig aktivitet på den naturlige verden. Bogen tilbyder en overbevisende opfordring til handling for at beskytte mangfoldigheden af liv på Jorden.
al
