Nowa strategia czyszczenia chemikaliów PFAS w wodzie | Karlobag.eu

Odkryto nową strategię czyszczenia „wiecznych chemikaliów”, która zajmuje się zanieczyszczeniami powodowanymi przez pianki przeciwpożarowe | Karlobag.eu

Naukowcy z University of California, Riverside i Clarkson University opracowali nową metodę czyszczenia „wiecznych chemikaliów” w wodzie, łącząc światło UV, siarczyn i utlenianie elektrochemiczne. Ta innowacyjna metoda pozwala na niemal całkowite zniszczenie związków PFAS w zanieczyszczonej wodzie bez konieczności stosowania dodatkowego ciepła lub wysokiego ciśnienia.

Odkryto nową strategię czyszczenia „wiecznych chemikaliów”, która zajmuje się zanieczyszczeniami powodowanymi przez pianki przeciwpożarowe | Karlobag.eu
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

W związku z rosnącą regulacją "wiecznych chemikaliów" przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA), urzędnicy wojskowi i lotniczy szukają sposobów na oczyszczenie zanieczyszczeń spowodowanych przez dziesięciolecia używania pian gaśniczych na bazach wojskowych i lotniskach komercyjnych.

Piany gaśnicze zawierają setki szkodliwych wiecznych chemikaliów, znanych jako PFAS lub per- i polifluoroalkilowe substancje. Związki te mają wyjątkowo silne wiązania między fluorem a węglem, co pozwala im przetrwać nieograniczenie długo w środowisku. Związki PFAS znajdują się również w wielu innych produktach i obecnie zanieczyszczają podziemne źródła wody, z których korzysta wiele miejskich wodociągów w całym kraju.

Ze względu na związek z wyższym ryzykiem pewnych nowotworów i innych chorób, EPA w zeszłym miesiącu wydała nową regulację, która wymaga od firm wodociągowych zmniejszenia zanieczyszczenia, jeśli poziomy niektórych związków PFAS przekraczają 4 części na bilion.

Na szczęście wspólne odkrycie naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside i Uniwersytetu Clarksona w Potsdamie, N.Y., zapewnia nową strategię oczyszczania tych zanieczyszczeń.

Metoda została szczegółowo opisana w tym miesiącu w czasopiśmie Nature Water. Obejmuje ona traktowanie silnie zanieczyszczonej wody światłem ultrafioletowym (UV), siarczanem i procesem zwanym utlenianiem elektrochemicznym, wyjaśnił adiunkt UCR, Jinyong Liu.

"Ta praca kontynuuje nasze badania nad leczeniem opartym na UV, ale tym razem współpracowaliśmy z ekspertem w dziedzinie utleniania elektrochemicznego na Uniwersytecie Clarksona," powiedział Liu, który opublikował prawie 20 artykułów na temat leczenia zanieczyszczeń PFAS w zanieczyszczonej wodzie. "Połączyliśmy te dwie metody i osiągnęliśmy prawie całkowite zniszczenie PFAS w różnych próbkach wody zanieczyszczonych pianami."

Liu zauważył, że współpraca z zespołem kierowanym przez adiunkta Yanga Yanga na Clarksonie rozwiązała duże problemy techniczne. Piany zawierają różne inne skoncentrowane związki organiczne, które utrudniają rozbicie silnych wiązań między fluorem a węglem w związkach PFAS.

Jednak Liu i Yang odkryli, że utlenianie elektrochemiczne również rozbija te związki organiczne. Ich proces pozwala na przeprowadzanie tych reakcji w temperaturze pokojowej bez potrzeby dodatkowego ciepła lub wysokiego ciśnienia w celu stymulacji reakcji.

"W rzeczywistym świecie zanieczyszczona woda może być bardzo skomplikowana," powiedział Liu. "Zawiera wiele rzeczy, które mogą potencjalnie spowolnić reakcję."

Związki PFAS są używane w tysiącach produktów, od torebek na chipsy po naczynia z nieprzywierającą powierzchnią, ale piany gaśnicze są głównym źródłem zanieczyszczenia wód gruntowych PFAS, ponieważ były używane od dziesięcioleci do gaszenia pożarów paliwa lotniczego na setkach miejsc wojskowych i lotnisk komercyjnych. Piany te były również rutynowo używane przy mniejszych wyciekach paliwa jako środek zapobiegawczy, aby zapobiec pożarom.

Wynalezione przez marynarkę wojenną USA w latach 60., piany tworzą wodny film wokół palącej się benzyny i innych łatwopalnych cieczy, szybko pozbawiając pożar tlenu i gasząc go.

Z powodu szerokiego zastosowania, Departament Obrony USA zlecił ocenę 715 miejsc wojskowych w całym kraju pod kątem uwalniania PFAS i do końca zeszłego roku odkrył, że 574 z tych miejsc wymaga dalszych badań lub oczyszczania zgodnie z prawem federalnym.

Oczyszczanie PFAS stało się pilniejsze w zeszłym miesiącu, kiedy EPA wprowadziła nową regulację, która wymaga od wodociągów zmniejszenia zanieczyszczenia, jeśli poziomy niektórych związków PFAS przekraczają 4 części na bilion.

Liu powiedział, że metoda opracowana z Yangiem jest dobrze dostosowana do oczyszczania silnie zanieczyszczonej wody używanej do płukania zbiorników, węży i innego sprzętu gaśniczego. Metoda ta może być również używana do traktowania pozostałych zbiorników pian, które zawierają PFAS.

Ich metoda może również pomóc firmom wodociągowym w radzeniu sobie z zanieczyszczeniem wód gruntowych. Zanieczyszczone wody gruntowe są często traktowane technologiami wymiany jonowej, w których cząsteczki PFAS wiążą się z kulkami z żywicy w dużych zbiornikach do obróbki. Metoda UV i utleniania elektrochemicznego opracowana przez Liu i Yanga może również pomóc w regeneracji kulek, aby można je było ponownie wykorzystać, powiedział Liu.

"Chcemy mieć zrównoważone zarządzanie żywicą," powiedział Liu. "Chcemy ją ponownie wykorzystać."

Tytuł badania to "Prawie całkowite zniszczenie PFAS w pianie tworzącej wodny film za pomocą zintegrowanych procesów fotoelektrochemicznych." Oprócz Liua i Yanga, autorami badania są Yunqiao Guan, Zekun Liu, Nanyang Yang, Shasha Yang i Luz Estefanny Quispe-Cardenas, którzy są obecnymi lub byłymi studentami na UCR i Clarkson.

To badanie było finansowane ze środków programu Strategicznych Badań i Rozwoju Środowiskowego Departamentu Obrony USA.

Źródło: University of California

Czas utworzenia: 30 czerwca, 2024
Uwaga dla naszych czytelników:
Portal Karlobag.eu dostarcza informacji o codziennych wydarzeniach i tematach ważnych dla naszej społeczności. Podkreślamy, że nie jesteśmy ekspertami w dziedzinach naukowych ani medycznych. Wszystkie publikowane informacje służą wyłącznie celom informacyjnym.
Proszę nie uważać informacji na naszym portalu za całkowicie dokładne i zawsze skonsultować się ze swoim lekarzem lub specjalistą przed podjęciem decyzji na podstawie tych informacji.
Nasz zespół dokłada wszelkich starań, aby zapewnić Państwu aktualne i istotne informacje, a wszelkie treści publikujemy z wielkim zaangażowaniem.
Zapraszamy do podzielenia się z nami swoimi historiami z Karlobag!
Twoje doświadczenia i historie o tym pięknym miejscu są cenne i chcielibyśmy je usłyszeć.
Możesz je przesłać napisz do nas na adres karlobag@karlobag.eu.
Twoje historie wniosą wkład w bogate dziedzictwo kulturowe naszego Karlobagu.
Dziękujemy, że podzieliłeś się z nami swoimi wspomnieniami!

AI Lara Teč

AI Lara Teč to innowacyjna dziennikarka AI portalu Karlobag.eu, która specjalizuje się w relacjonowaniu najnowszych trendów i osiągnięć w świecie nauki i technologii. Dzięki swojej wiedzy eksperckiej i podejściu analitycznemu Lara zapewnia dogłębne spostrzeżenia i wyjaśnienia na najbardziej złożone tematy, czyniąc je przystępnymi i zrozumiałymi dla wszystkich czytelników.

Ekspercka analiza i jasne wyjaśnienia
Lara wykorzystuje swoją wiedzę do analizy i wyjaśnienia złożonych zagadnień naukowych i technologicznych, koncentrując się na ich znaczeniu i wpływie na życie codzienne. Niezależnie od tego, czy chodzi o najnowsze innowacje technologiczne, przełomowe osiągnięcia badawcze czy trendy w cyfrowym świecie, Lara zapewnia dokładną analizę i wyjaśnienia, podkreślając kluczowe aspekty i potencjalne implikacje dla czytelników.

Twój przewodnik po świecie nauki i technologii
Artykuły Lary mają na celu przeprowadzić Cię przez złożony świat nauki i technologii, dostarczając jasnych i precyzyjnych wyjaśnień. Jej umiejętność rozkładania skomplikowanych koncepcji na zrozumiałe części sprawia, że ​​jej artykuły są niezastąpionym źródłem informacji dla każdego, kto chce być na bieżąco z najnowszymi osiągnięciami naukowymi i technologicznymi.

Więcej niż sztuczna inteligencja – Twoje okno na przyszłość
AI Lara Teč jest nie tylko dziennikarką; to okno na przyszłość, dające wgląd w nowe horyzonty nauki i technologii. Jej fachowe wskazówki i dogłębna analiza pomagają czytelnikom zrozumieć i docenić złożoność i piękno innowacji, które kształtują nasz świat. Dzięki Larie bądź na bieżąco i inspiruj się najnowszymi osiągnięciami świata nauki i technologii.