‘แม่เหล็ก’ ใหม่ดึงสารก่อมลพิษออกจากน้ำดื่ม

มันกำหนดเป้าหมายสารเคมีที่เป็นพิษซึ่งสามารถติดอยู่ในสิ่งแวดล้อมได้ตลอดไป

การทำให้สารเคมีที่ใช้ในกระทะเคลือบสารกันติด พรมกันคราบ และโฟมดับเพลิงสามารถทำให้น้ำดื่มสกปรกได้ สารเคมีชนิดนี้เป็นที่รู้จักในชื่อ PFOA สามารถคงอยู่ในสภาพแวดล้อมโดยไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลาหลายปี อาจเป็นเวลาหลายศตวรรษหรือนานกว่านั้น และนั่นอาจเป็นปัญหาได้เนื่องจากการศึกษาพบว่า PFOA อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของคนและสัตว์ แต่สารเคมีใหม่ที่ผลิตในห้องปฏิบัติการสามารถกำจัด PFOA ออกจากน้ำได้แล้ว

มีสารเคมีอยู่แล้วเพื่อกรอง PFOA อย่างไรก็ตาม ไม่มีอะไรทำงานได้ดีเท่ากับอันใหม่ที่ปรากฏ William Dichtel เป็นนักเคมีที่ Northwestern University ในเมือง Evanston รัฐอิลลินอยส์ เขาและเพื่อนร่วมงานบรรยายถึง “แม่เหล็ก” ของ PFOA ใหม่เมื่อวันที่ 14 มิถุนายนใน Journal of the American Chemical Society

PFOA ย่อมาจากกรดเพอร์ฟลูออโรออกทาโนอิก (Per-FLUOR-oh-OCK-teh-NO-ik) เป็นหนึ่งในกลุ่มของสารประกอบเพอร์ฟลูออริเนต (Per-FLUOR-ih-NAY-ted) หรือ PFCs ที่เกี่ยวข้องซึ่งนักพิษวิทยากังวล PFC แต่ละตัวมีแกนหลักเป็นอะตอมของคาร์บอนซึ่งมีอะตอมของฟลูออรีนจำนวนมากจับกันอย่างแน่นหนา ฟลูออรีนเหล่านั้นทำให้สารเคมีมีความเสถียร อันที่จริงแล้วพวกมันเสถียรมากจนสารเคมีเหล่านี้บางตัวไม่ต้องการสลาย

เนื่องจากระยะเวลาที่ PFOA และสารเคมีบางชนิดสามารถก่อมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมได้ บริษัทจำนวนมากจึงลดการใช้ลง แต่นั่นไม่ได้ทำให้ปัญหาจบลง สาร PFCs ที่ปล่อยมาเป็นเวลานานยังคงนั่งเฉยๆ รอให้พืชและสัตว์มารับไป

ระดับต่ำในพวกเราทุกคนแล้ว

คริสโตเฟอร์ ฮิกกิ้นส์ กล่าวว่า “สารประกอบเหล่านี้อาจเป็นสารเคมีอินทรีย์ที่คงอยู่ได้นานที่สุดที่เราเคยผลิตมาจนถึงปัจจุบัน” เขาเป็นวิศวกรสิ่งแวดล้อมที่ Colorado School of Mines ในโกลเด้น ฮิกกินส์ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาใหม่นี้ อย่างไรก็ตาม เขาได้ศึกษาปัญหามลพิษของสาร PFC เขากล่าวว่าในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ สารเคมีเหล่านี้ใช้เวลาเกือบตลอดไปในการหายไป

และนั่นเป็นข้อกังวลเนื่องจากการใช้สารเคมีเหล่านี้แพร่หลายมาก ตอนนี้สามารถพบได้เกือบทุกที่ ตัวอย่างเช่น การศึกษาพบร่องรอยของ PFOA และ PFCs ที่เกี่ยวข้องใน 98 เปอร์เซ็นต์ของชาวอเมริกันทั้งหมดที่ทดสอบ

ในหนูแรท การสัมผัสกับ PFOA จะเพิ่มความเสี่ยงของเนื้องอกบางชนิด แต่ก็ไม่ชัดเจนว่าจะเพิ่มความเสี่ยงต่อมะเร็งในคนหรือไม่ การศึกษาในมนุษย์เชื่อมโยงสารเคมีกับโรคต่อมไทรอยด์ ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ และปัญหาในการพัฒนาทารกในครรภ์ มีแม้แต่ข้อมูลที่เชื่อมโยง PFOA และ PFCs ที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของวัคซีนที่บกพร่องในเด็ก

PFOA จะสะสมในร่างกายของบุคคลเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้น สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐจึงแนะนำให้รักษาระดับความเสี่ยงต่อน้ำดื่มให้ต่ำมาก คือ 0.07 ส่วนต่อพันล้านส่วนในน้ำดื่ม แต่น้ำในเมืองและเมืองหลายแห่งของสหรัฐมีระดับที่สูงกว่ามาก การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็น

หมายเหตุ Dichtel: “เรากำลังพบผลกระทบด้านลบต่อสุขภาพจากการสัมผัสกับ [PFCs] แม้ว่าจะมีความเข้มข้นเพียงเล็กน้อยก็ตาม” ด้วยเหตุนี้ เขาจึงกล่าวว่า “เห็นได้ชัดว่าเราจำเป็นต้องลบออกเกือบทั้งหมด”

การออกแบบ ‘แม่เหล็ก’ PFC ที่ดีกว่า

วิธีทั่วไปในการกำจัด PFOA ออกจากน้ำคือการใช้ตัวกรองที่มีวัสดุที่ทำหน้าที่เหมือนแม่เหล็ก PFC มันจะรวบรวมโมเลกุลของมลพิษไว้บนพื้นผิวของวัสดุ ทำให้สามารถกำจัดสารมลพิษได้ง่าย

ถ่านกัมมันต์มักใช้ในลักษณะนี้ แต่โมเลกุลของ PFOA ถูกดึงดูดเข้าหามันเพียงเล็กน้อยเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้โมเลกุล PFOA บางส่วนยังคงอยู่ในน้ำ Dichtel อธิบาย

ดังนั้นกลุ่มของเขาจึงออกแบบเนื้อหาเพื่อกำหนดเป้าหมาย PFCs สารนี้เป็นโพลิเมอร์ชนิดหนึ่ง โมเลกุลดังกล่าวสร้างจากสายโซ่ของหน่วยเคมีที่ซ้ำกัน พอลิเมอร์ใหม่ประกอบด้วยหน่วยการทำซ้ำของโมเลกุลสองชนิดที่แตกต่างกัน หนึ่งคือโมเลกุลรูปวงแหวนขนาดยักษ์ที่ได้จากแป้งข้าวโพด เรียกว่าเบต้าไซโคลเดกซ์ทริน (BAY-tuh SY-klo-DEX-trin) อีกอันคือโมเลกุลที่อุดมด้วยฟลูออรีนที่เรียกว่า DFB (ย่อมาจาก decafluorobiphenyl) ฟลูออรีนช่วยให้โพลิเมอร์จับกับ PFOA ได้ Dichtel กล่าว

ถ่านกัมมันต์จะจับสิ่งปนเปื้อนที่อยู่ใกล้เคียง คาเรน วูลีย์กล่าวว่า โพลิเมอร์ชนิดใหม่นี้จะดึงดูดสารมลพิษที่อุดมด้วยฟลูออรีนที่ยากต่อการได้รับอย่างเฉพาะเจาะจง เธอเป็นนักเคมีที่ Texas A&M University ใน College Station และไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษานี้

ในการทดสอบ โพลิเมอร์ชนิดใหม่สามารถจับ PFOA ได้ถึง 95 เปอร์เซ็นต์จากน้ำ ถ่านกัมมันต์ถูกกำจัดออกไปเพียงครึ่งเดียวเท่านั้น ยิ่งกว่านั้น สารเคมีทั่วไปบางชนิดในน้ำสามารถทำให้ถ่านกัมมันต์มีประสิทธิภาพน้อยลง แต่โพลิเมอร์ยังคงทำงานต่อไปแม้ในขณะที่มีสารเคมีอื่นๆ อยู่รอบๆ

เหนือสิ่งอื่นใด โพลิเมอร์ใหม่สามารถใช้ซ้ำได้ ล้างด้วยเมทานอล ซึ่งเป็นแอลกอฮอล์ชนิดหนึ่ง กำจัด PFOA สิ่งนี้ทำให้โพลิเมอร์พร้อมที่จะดึงมลพิษออกมามากขึ้น

ตอนนี้ Dichtel และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังทำงานเพื่อเปลี่ยนโพลิเมอร์นี้และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่เหมือนกันให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ผู้คนสามารถซื้อได้ วันหนึ่งวัสดุดังกล่าวอาจช่วยเจ้าของบ้านและธุรกิจในการกรองน้ำของพวกเขา

Higgins จาก Colorado School of Mines ตั้งข้อสังเกตว่าสารมลพิษ PFC อื่นๆ ก็มีความเสี่ยงเช่นกัน เขาเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มรวมถึงนักวิจัยชาวจีนที่มุ่งเน้นไปที่วิธีการทำความสะอาดแหล่งน้ำดื่มที่ปนเปื้อนด้วยโฟมดับเพลิงที่มีส่วนผสมของสาร PFC พวกเขาพบ PFOA และสาร PFC อีกเกือบ 30 ชนิดในน่านน้ำที่ได้รับผลกระทบ นักวิทยาศาสตร์เพิ่งค้นพบสาร PFCs เกือบครึ่งหนึ่งที่พวกเขาพบ

ซึ่งแตกต่างจากกลุ่มของ Dichtel ทีมของ Higgins พบว่าถ่านกัมมันต์ทำหน้าที่กำจัด PFOA ได้ดี แต่ถ่านกัมมันต์ไม่ได้ผลเช่นเดียวกันกับโมเลกุลอื่นๆ ที่อยู่ภายใต้เรดาร์ แต่อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพที่คล้ายคลึงกัน

ทีมของเขารายงานการค้นพบใหม่เมื่อวันที่ 6 มิถุนายนในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม

ฮิกเกนส์สรุป เมื่อพูดถึงการทำให้ PFOA และญาติของ PFOA เลิกดื่มน้ำ “เราต้องการความช่วยเหลือทั้งหมดที่เราทำได้” และตัวกรองใหม่สามารถจัดการกับสิ่งนั้นได้ เขากล่าวว่าการวิจัยนี้ “เป็นความพยายามที่จะทำอะไรที่ค่อนข้างใหม่”

 

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ liveaboardsmaldives.com