مزيج بسيط من الصابون والمذيبات يمكن أن يساعد في تدمير "المواد الكيميائية الأبدية"

أخيرًا ، هناك أمل في طريقة بسيطة وغير مكلفة لتدمير فئة من السموم البيئية المنتشرة في كل مكان والموجودة في الشامبو وأغلفة الوجبات السريعة ورغوة مكافحة الحرائق. مكون شائع في الصابون ، ممزوج بالماء ومذيب عضوي ، يتحلل بسهولة من مادة البولي فلورو ألكيل (PFAS) ، والتي يشار إليها عادةً باسم "المواد الكيميائية الأبدية" لأنها يمكن أن تبقى في البيئة لعقود. وفقًا لدراسة جديدة. لا يعمل المزيج على جميع مركبات PFAS ، ولكن الأساليب ذات الصلة يمكن أن تقدم للمجتمعات طريقة غير مكلفة لتخليص التربة ومياه الشرب من الملوثات التي تعرض حاليًا ملايين الأشخاص لخطر الإصابة بالسرطان وأمراض أخرى.

"إنه أمر مشجع وواعد" ، كما تقول تاشا ستويبر ، عالمة الكيمياء البيئية في مجموعة العمل البيئية ، وهي منظمة غير ربحية مقرها الولايات المتحدة تتعقب المشكلة عن كثب. تقول إن الطرق الحالية لجمع ومعالجة مركبات PFAS موجودة. "لكنها باهظة الثمن للغاية."

تحتوي PFAS على سلاسل من ذرات الكربون المرتبطة بذرات الفلور ، والتي ترتبط ببعضها البعض بشدة بحيث يكاد يكون من المستحيل فصلها. تقوم هذه المركبات بصد الزيت والماء ويمكنها تحمل الاحتكاك ودرجات الحرارة المرتفعة ، مما يجعلها ذات شعبية كبيرة في الصناعة. تتراكم في التربة وإمدادات المياه وحتى في الأنسجة الحية. في الولايات المتحدة وحدها ، يوجد ما يقرب من 3000 موقع ملوث من PFAS ، من مدافن النفايات إلى الأنهار وإمدادات المياه الجوفية. أظهرت العديد من الدراسات أنها سامة بكميات ضئيلة. وقد تورطت المركبات في الإصابة بسرطان الكلى والكبد وأمراض الغدة الدرقية وانخفاض الاستجابة المناعية ومشاكل نمو الرضع والجنين.

حاولت المجتمعات حول العالم تصفية هذه المواد الكيميائية أو تدميرها. يشير Stoiber إلى أن ترشيحها ببساطة لا يحل المشكلة ، لأنه إذا تم دفنها ، يمكن أن تتسرب المواد الكيميائية. ويمكن أن تتطلب التقنيات الحالية لتدمير PFAS ، مثل الحرق ، كميات كبيرة من الطاقة ودرجات حرارة عالية جدًا وملايين الدولارات.

قبل عامين ، توصل باحثون في وكالة حماية البيئة الأمريكية إلى نهج أفضل. عندما وضعوا مركب PFAS في مذيب شائع يسمى DMSO كجزء من دراسة السمية ، بدأ مركب PFAS في التدهور.

تستند الدراسة الجديدة إلى هذا العمل. درس الباحثون بقيادة ويليام ديشتيل وبريتاني ترانج ، الكيميائيون في جامعة نورث وسترن ، العديد من الوصفات التي تتضمن DMSO. تم دمج القليل من المذيب مع هيدروكسيد الصوديوم ، وهو مكون شائع للصابون ، في الماء. عندما قام الفريق بتسخين الخليط إلى درجة حرارة الغليان ، أدى ذلك إلى تحلل واحدة من أكبر المجموعات الفرعية لمركبات PFAS.

تحتوي مركبات PFAS المعنية ، المستخدمة في رغاوي مكافحة الحرائق وإنتاج الطلاءات غير اللاصقة ، على مجموعة كيميائية تسمى حمض الكربوكسيل ، وهي مجموعة صغيرة من ذرات الكربون والأكسجين والهيدروجين. كشفت حسابات الكمبيوتر التي أجراها الزملاء في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس أن DMSO يزيل مجموعة حمض الكربوكسيل. يقول ديشتيل: "بمجرد حدوث ذلك ، ينهار الجزيء بأكمله في سلسلة من التفاعلات".

يقول ترانج إن ما تبقى هو في الغالب أيونات الفلور ومزيج من المنتجات الثانوية الطبيعية غير الضارة التي تحتوي على الكربون والأكسجين ، حسبما أفاد فريقه اليوم في مجلة Science.

يقول ترانج إن حوالي 40٪ من مركبات PFAS تحتوي على مجموعات حمض الكربوكسيل وبالتالي يمكن أن تتحلل بالنهج الجديد. على الرغم من أنه لم يتم اختباره ميدانيًا بعد ، إلا أنها تضيف أن الاستراتيجية الأكثر ترجيحًا هي استخدام الوسائل التقليدية لتصفية المواد الكيميائية PFAS ، على سبيل المثال من مياه الشرب ، ثم معالجتها في الخارج.

ومع ذلك ، لا تعمل الطريقة مع جميع أنواع PFAS. تحتوي المركبات المستخدمة في مثبطات اللهب والبطاريات ، على سبيل المثال ، على مجموعة سلفونات بدلاً من مجموعة حمض الكربوكسيل ولا تتحلل بهذه الطريقة. ومع ذلك ، فإن العمل الجديد ، كما يقول ستويبر ، يقدم الأمل في أن يتمكن باحثون آخرون من العثور على وصفات حلوة لتمزيق تلك المواد الكيميائية إلى الأبد.