W sierpniu chemicy ogłosili, że udało im się dokonać tego, co od dawna wydawało się niemożliwe: rozłożyć niektóre z najbardziej trwałych zanieczyszczeń organicznych w łagodnych warunkach. Substancje per- i polifluoroalkilowe (PFAS), często nazywane chemikaliami „wiecznymi”, kumulują się w środowisku i naszych organizmach w alarmującym tempie. Ich trwałość, wynikająca z trudnego do rozerwania wiązania węgiel-fluor, sprawia, że PFAS są szczególnie przydatne w powłokach wodoodpornych i nieprzywierających oraz piankach gaśniczych, ale oznacza to również, że substancje te utrzymują się przez wieki. Wiadomo, że niektóre związki należące do tej dużej klasy są toksyczne.
Zespół, kierowany przez chemika Williama Dichtela z Northwestern University i ówczesną studentkę Brittany Trang, odkrył słaby punkt w kwasach perfluoroalkilokarboksylowych i substancji chemicznej GenX, należącej do innej klasy PFAS. Ogrzanie związków w rozpuszczalniku powoduje odcięcie grupy karboksylowej; dodanie wodorotlenku sodu wykonuje resztę pracy, pozostawiając jony fluorkowe i stosunkowo łagodne cząsteczki organiczne. To rozerwanie niezwykle silnego wiązania C–F można przeprowadzić w temperaturze zaledwie 120°C (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abm8868). Naukowcy mają nadzieję przetestować tę metodę na innych rodzajach PFAS.
Przed rozpoczęciem tych prac najlepszą strategią usuwania PFAS było albo sekwestrowanie związków, albo ich rozkład w ekstremalnie wysokich temperaturach z wykorzystaniem dużych ilości energii – co może nawet nie być w pełni skuteczne, mówi Jennifer Faust, chemiczka z College of Wooster. „Dlatego ten proces niskotemperaturowy jest naprawdę obiecujący” – dodaje.
Ta nowa metoda analizy została szczególnie doceniona w kontekście innych odkryć z 2022 roku dotyczących PFAS. W sierpniu naukowcy z Uniwersytetu Sztokholmskiego pod kierownictwem Iana Cousinsa poinformowali, że poziom kwasu perfluorooktanowego (PFOA) w wodzie deszczowej na całym świecie przekracza dopuszczalny przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska poziom tego związku chemicznego w wodzie pitnej (Environ. Sci. Technol. 2022, DOI: 10.1021/acs.est.2c02765). Badanie wykazało również wysokie poziomy innych PFAS w wodzie deszczowej.
„PFOA i PFOS [kwas perfluorooktanosulfonowy] nie są produkowane od dziesięcioleci, co dowodzi ich trwałości” – mówi Faust. „Nie sądziłam, że będzie ich aż tyle”. Praca Cousins, jak twierdzi, „to tak naprawdę wierzchołek góry lodowej”. Faust odkryła nowsze rodzaje PFAS – te, które nie są rutynowo monitorowane przez Agencję Ochrony Środowiska (EPA) – w amerykańskiej wodzie deszczowej w wyższych stężeniach niż te starsze związki (Environ. Sci.: Processes Impacts 2022, DOI: 10.1039/d2em00349j).
Czas publikacji: 19 grudnia 2022 r.