นักวิทยาศาสตร์พบวิธีง่ายๆ ในการทำลาย ‘สารเคมีที่คงอยู่ตลอดไป’ — โดยการตัดหัวพวกมัน

สารเคมี PFAS ซึ่งปนเปื้อนน้ำตลอดไป สามารถย่อยสลายได้

สารประกอบสังเคราะห์ที่รู้จักกันในชื่อ “สารเคมีตลอดกาล” เพราะไม่เคยย่อยสลายในสิ่งแวดล้อมจริง ๆ แล้วสามารถถูกทำลายได้ด้วยการตัดหัว 

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบเทคนิคการทำลายล้างแบบง่ายๆ ที่ใช้ได้กับสารเคมี 10 ชนิดเหล่านี้ เรียกว่าสารเปอร์และโพลีฟลูออโรอัลคิล (PFAS) นักวิจัยหวังว่าวิธีการนี้จะเผยให้เห็นจุดอ่อนในสารกลุ่ม PFAS มากขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่แนวทางในการกำจัดสารเคมีเหล่านี้ออกจากน้ำดื่มได้ง่ายและราคาถูก

นักวิจัยได้ตีพิมพ์ผลการวิจัยของพวกเขาในวารสารScienceเมื่อวันที่ 18 สิงหาคม

สารเคมีตลอดไปทุกที่

สารประกอบ PFAS พบได้ในผลิตภัณฑ์หลากหลายประเภท ตั้งแต่บรรจุภัณฑ์อาหาร แชมพู เครื่องครัวแบบไม่ติดกระทะ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สารเคมีประกอบด้วยส่วนหัว ซึ่งมักประกอบด้วยโมเลกุลออกซิเจนที่มีประจุ และหางของอะตอมคาร์บอนและฟลูออรีนซึ่งเชื่อมติดกันด้วยพันธะที่ไม่มีสิ่งใดในธรรมชาติสามารถแตกหักได้ เป็นผลให้สารประกอบ PFAS ยังคงอยู่ในระดับต่ำในดิน อากาศ น้ำ และแม้กระทั่งตัวอย่างเลือดมนุษย์ ตามรายงานของสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม(เปิดในแท็บใหม่)(อีพีเอ). นักวิจัยยังคงทำงานเพื่อทำความเข้าใจผลกระทบต่อสุขภาพจากการได้รับ PFAS แต่สารเคมีอาจรบกวนฮอร์โมนของร่างกาย เพิ่มระดับคอเลสเตอรอลส่งผลต่อภาวะเจริญพันธุ์ และเพิ่มความเสี่ยงของมะเร็ง บางชนิด ตามรายงานของEPA(เปิดในแท็บใหม่).

ที่เกี่ยวข้อง: PFAS คืออะไร?

Tasha Stoiber นักเคมีสิ่งแวดล้อมจาก Environmental Working Group ซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงหาผลกำไรที่ติดตามการปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมกล่าวกับScience ว่าสารเคมี PFAS ผ่านโรงบำบัดน้ำโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง และวิธีการทำความสะอาดในปัจจุบันมีราคาแพงมาก(เปิดในแท็บใหม่). Stoiber ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาใหม่ การกรองและติดสารเคมี PFAS ในหลุมฝังกลบจะเพิ่มความเสี่ยงที่จะถูกชะล้างออกในภายหลัง และวิธีการทำความสะอาดอื่นๆ มักก่อให้เกิดผลพลอยได้ที่เป็นอันตรายซึ่งต้องใช้ขั้นตอนที่ซับซ้อนในการย่อยสลาย 

นักเคมีจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส และมหาวิทยาลัยนอร์ธเวสเทิร์นใช้แนวทางที่ง่ายกว่า โดยมุ่งเป้าไปที่หัวของโมเลกุลด้วยกิโยตินเคมี โมเลกุลของออกซิเจนที่มีประจุจะทำปฏิกิริยากับสารเคมีอื่นๆ ดังนั้น William Dichtel นักเคมีจากมหาวิทยาลัย Northwestern และนักศึกษาปริญญาเอก Brittany Trang จึงตัดสินใจเลือกจุดอ่อนนี้ 

นักวิจัยใช้ตัวทำละลายทั่วไปคือไดเมทิลซัลฟอกไซด์ (DMSO) เนื่องจากการวิจัยของ EPA ก่อนหน้านี้บอกเป็นนัยว่า PFAS จะค่อยๆ เสื่อมสภาพเมื่อสัมผัสกับ DMSO การทดสอบสูตรต่างๆ ที่อุณหภูมิ ต่างกัน Dichtel และเพื่อนร่วมงานของเขาค้นพบว่าวิธีที่เร็วที่สุดในการลด PFAS คือการให้ความร้อนแก่ “สารเคมีตลอดกาล” ให้เดือดพร้อมกับ DMSO และน้ำด่าง หรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งเป็นสารเคมีทั่วไปที่พบในสบู่ หลาย ประเภท 

“นั่นทำให้เกิดปฏิกิริยาทั้งหมดเหล่านี้ และเริ่มคายอะตอมของ ฟลูออรีนออก จากสารประกอบเหล่านี้เพื่อสร้างฟลูออไรด์ ซึ่งเป็นรูปแบบที่ปลอดภัยที่สุดของฟลูออรีน” Dichtel กล่าวในแถลงการณ์(เปิดในแท็บใหม่). “แม้ว่าพันธะคาร์บอนฟลูออรีนจะแข็งแกร่งมาก แต่กลุ่มหัวที่มีประจุนั้นก็คือส้นเท้าของ Achilles”

ล้างน้ำ 

ฟลูออไรด์ปลอดภัยสำหรับมนุษย์ในปริมาณเล็กน้อยและมักถูกเติมลงในน้ำดื่มเพื่อช่วยป้องกันฟันผุ ผลพลอยได้จากปฏิกิริยาอื่นๆ ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์และกรดฟอร์มิก ซึ่งเป็นสารเคมีที่ใช้ป้องกันมด บางชนิด และมีความเป็นพิษต่ำ กรดยังถูกเติมลงในอาหารสัตว์ในบางครั้งเพื่อลดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียโดยไม่ทำอันตรายต่อปศุสัตว์  

เนื่องจากวิธีการใหม่นี้ไม่ได้ผลิตสารเคมีอันตราย จึงสามารถนำมาใช้ทำความสะอาดน้ำดื่มได้ ตรังกล่าวกับ Science สารประกอบ PFAS สามารถกรองออกไปแล้วตัดหัวแยกกัน เหลือเพียงสารเคมีที่ไม่เป็นอันตรายเท่านั้นที่ต้องกำจัด 

นักวิจัยพบว่าวิธีการนี้สามารถทำความสะอาดสารประกอบ PFAS ที่มีหัวกรดคาร์บอกซิลิกที่อุดมด้วยออกซิเจนได้ ซึ่งไม่ครอบคลุมถึง PFAS ทุกกลุ่ม แต่ Dichtel และเพื่อนร่วมงานของเขาหวังว่าวิธีการของพวกเขาอาจเป็นแรงบันดาลใจวิธีใหม่ในการโจมตีสารเคมี PFAS ที่ดื้อยามากขึ้น 

เผยแพร่ครั้งแรกบน Live Science

หน้าแรก