科学家刚刚发现了永久化学品的一个隐藏弱点

研究人员发现,强紫外线产生的氢自由基无需添加化学物质即可分解难降解的PFAS“永久化学品”。这一突破揭示了关键机制,有望促成更环保、更有效的技术,用于永久性销毁这些污染物。

现在,研究人员发现了一条重要线索,可能有助于改进消除这些化学物质的工作。

对抗PFAS污染的新线索

一项新研究表明,可以在不添加化学物质的情况下,利用强光分解PFAS。更重要的是,研究人员确定了导致分解的关键过程。

研究团队发现,氢自由基——即水暴露于紫外(UV)光下产生的高反应性粒子——在破坏PFAS分子方面起着核心作用。

这一发现挑战了关于PFAS降解机理的早期观点。先前的研究主要将其他活性物种视为该过程的主要驱动力。通过确定氢自由基为主导力量,科学家们现在对其中涉及的化学机制有了更清晰的认识。

这种理解至关重要,因为确切了解驱动PFAS破坏的因素可以帮助研究人员开发更有效的处理技术。

 

氢自由基如何分解“永久化学品”

氢自由基具有高反应性,能够攻击PFAS分子。在此过程中,它们逐渐剥离氟原子,将化合物分解为在环境中持久性较弱的较小物质。

研究人员还发现,该反应在高能紫外光下效果最佳,尤其是在波长低于300纳米时。

领导这项研究的奥胡斯大学副教授Zongsu Wei表示,这一发现为未来的技术开发提供了宝贵指导:

“我们知道,由于碳氟键非常牢固,PFAS极其稳定,而打破这些键是主要的挑战。通过确定氢自由基为主导驱动力,我们现在有了更明确的方向,去设计更高效且可持续的技术来真正破坏这些化学物质,而不仅仅是去除它们,”他说。

从PFAS去除迈向PFAS销毁

Wei指出,目前的许多方法并未真正解决PFAS问题。相反,它们往往只是将化学物质从一个地方转移到另一个地方。

 

“如今,许多技术可以将PFAS从水中过滤出来,但无法将其消除。真正的目标是降解:将分子完全分解。如果我们想以绿色且可扩展的方式实现这一目标,理解其机理至关重要。”

研究人员提醒,这些新发现并非立竿见影的解决方案。降解过程仍然相对缓慢,且化学物质在分解过程中可能会形成中间化合物。

尽管如此,确定该反应背后的主要驱动力代表着一项重要进展。这一发现为科学家提供了关键信息,有助于加速开发更有效的PFAS处理技术。

归根结底,这项研究表明,只要研究人员对化学机制有充分的了解从而能够直接靶向,即便是世界上一些最持久的污染物也可能变得脆弱。

什么是PFAS?

  • PFAS(全氟和多氟烷基物质)是一个庞大的合成化学物质家族,自1940年代以来一直被使用
  • 它们存在于防水服装、食品包装、消防泡沫和不粘锅等产品中
  • 它们通常被称为“永久化学品”,因为它们在环境中分解非常缓慢
  • PFAS可以在水、土壤、野生动物和人体内积聚
  • 接触PFAS与癌症、肝损伤和激素干扰等健康问题有关
  • 大多数现有的水处理技术可以去除PFAS,但无法将其销毁