華僑網 科技教育 科學家研新方法分解「永久毒物」

科學家研新方法分解「永久毒物」

綜合BBC、美聯社、《衛報》、《科學》雜誌綜合報道:被稱為「永久化學品」的全氟和多氟烷基物質(PFAS)難以分解,對健康有害且有毒。在《科學》發表的一份最新研究顯示,研究人員提出了一種較低成本的方法來分解PFAS,有望為清理這種全球廣泛存在的污染物帶來重大突破。

  PFAS又稱含氟表面活性劑,是由4000多種化合物組成的化學物質,該物質不會自然分解,因此被稱為「永久化學品」。PFAS擁有防水、防油、耐腐蝕及耐高溫等特性,因此被廣泛用於不黏鍋塗層、防水服、防水化妝品、快餐食品包裝和消防泡沫等日常物品中。PFAS可滲入水源和土壤,或經過飲食進入人體。長期大量接觸PFAS對人體有害,增加致癌風險。

  由於PFAS狀態穩定,過去研究人員並未找到特別理想的方法對其進行完全分解。目前包括焚燒在內的消除PFAS方案,不僅需要高溫以及高昂能源成本,而且焚燒工廠也將繼續把含有PFAS的廢氣,通過煙囱排放到空氣中。

  美國西北大學科學家找到一種新方法,用更簡單和便宜的方式來分解PFAS,有望為清除這種有害物質帶來重大突破。該研究周四刊登在最新一期《科學》期刊上。

  低溫且成本便宜

  研究指出,PFAS之所以難消滅,是因為其中含有許多碳─氟鍵,這是有機化學中最強的化學單鍵之一。西北大學研究人員布里塔尼.莊(Brittany Trang)介紹,新方法是利用居家常見的氫氧化鈉(sodium hydroxide)成分來分解PFAS,主要針對PFAS位於碳氟鍵長尾末端、一組較弱的帶電氧原子,從而有效地「從尾端切除前端」,對PFAS進行完全分解,只留下無害的物質。

  研究人員認為,上述新方法的精妙之處在於,PFAS被破壞的過程就像拆卸樂高積木一樣,可以給其他研究分解PFAS的科學家提供參考,且在低溫條件下就能進行,成本也較低。

  不過,這種新方法暫時只針對10類最常見的PFAS,根據美國環保署統計,PFAS種類共有超過1.2萬種。該研究的共同負責人、西北大學化學教授迪希特爾對新方法前景表示樂觀,「PFAS已成為重要的社會問題」,「即使極少量的PFAS,也會危害健康」。英國皇家化學學會研究員懷特亦表示,「如果這個方案成本足夠低,將會成為一個新的突破。」

  北極冰層也受PFAS污染

  PFAS化合物最初由美國化學巨頭杜邦和3M公司在美製造。雖然製造商早在20年前就開始淘汰部分有害的PFAS,但迄今人類對其用量仍然極大,涉及數十個產業。2020年,有環保組織在麥當勞、漢堡王及Wendy’s等快餐店的食品包裝中發現PFAS。印第安納州聖母大學去年的研究指出,在美加出售的化妝品中,有五成以上都含有PFAS,當中含量最高的包括防水睫毛液及不掉色唇膏。

  此外,PFAS對空氣、土壤和飲用水造成的污染問題也日益嚴峻,就連北極冰層和土壤亦發現該物質的存在。瑞典斯德哥爾摩大學對全球多地雨水的研究發現,PFAS正在透過雨水傳播污染着世界各地水源,排海稀釋並非是處理PFAS污染的好方法。

  目前,各國對於限制使用PFAS,措施非常有限。部分國家對PFAS的某些類型和用途有所限制,丹麥在2020年宣布食品包裝禁用PFAS,美國緬因州在去年頒布新法律,在2030年前全面禁止在所有產品中使用PFAS。
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