Forskning retter sig mod PFOA-trussel mod drikkevand

Et meget giftigt vandforurenende stof, kendt som perfluoroctansyre (PFOA), sidste år fik en række amerikanske samfund til at lukke deres drikkevandsforsyninger. På grund af dets historiske brug i teflonproduktion og andre industrielle processer samt dets miljømæssige vedholdenhed, PFOA -forurening er et gennemgående problem på verdensplan.

Et forskerhold ledet af Northwestern University rapporterer nu om et billigt og fornybart materiale, der hurtigt fjerner PFOA fra vand. Den nye behandling eliminerer effektivt mikroforurenende stoffer til under 10 dele pr. billion, langt under Environmental Protection Agency og alle grænser for sundhedsrådgivning.

"Vores materiale ekstraherer forurening fuldstændigt ud af vandet, " sagde William Dichtel, en ekspert i organisk og polymer kemi, der ledede undersøgelsen. "Polymeren indeholder steder, der binder PFOA stærkt, som fjerner dette forurenende stof fra vandet, selv når det er til stede i ekstremt lave koncentrationer. Bindingsstederne er forbundet med linkere, der yderligere øger affiniteten for PFOA. "

Dichtel, Robert L. Letsinger professor i kemi ved Northwesterns Weinberg College of Arts and Sciences, mener, at materialet kan understøtte vandrensningsbestræbelser på at fjerne drikkevand fra PFOA og måske andre per- og polyfluorerede alkylstoffer (PFAS'er), såsom perfluoroctansulfonsyre (PFOS).

PFOA-materialet og Dichtels polymerteknologi udvikles til kommerciel brug af CycloPure, Inc., en virksomhed, der er medstiftet af Dichtel.

Studiet, medforfatter af Dichtel, Damian Helbling, assisterende professor i civil- og miljøteknik ved Cornell University, og medlemmer af deres forskningsgrupper på Northwestern og Cornell, for nylig blev udgivet af Journal of the American Chemical Society .

EPA's 2016 rådgivende grænse for den kombinerede koncentration af PFOA og PFOS i drikkevand er 70 dele pr. billion, hvilket svarer til en teskefuld PFOA i 14 swimmingpools i olympisk størrelse. Negative sundhedseffekter er blevet noteret ved lavere koncentrationer end EPA's rådgivende grænse i omfattende undersøgelser af PFOA-eksponering. Mindst fire stater - Minnesota, New Hampshire, New Jersey og Vermont - har implementeret grænser på mindst halvdelen af ​​EPA-grænsen.

Polymeren kan regenereres og genbruges flere gange. Kun en beskeden mængde af materialet er nødvendig for at fange og fjerne PFOA til mindre end 10 dele pr. Billion.

"Vores resultater viser, at selektiviteten af ​​denne type polymer kan skræddersyes til at målrette forurenende stoffer af interesse, i dette tilfælde PFOA, "Sagde Dichtel." Materialet har mere end 10 gange større affinitet for PFOA end aktivt kul, en konventionel behandlingsmetode med flere kendte mangler."

Den netværksforbundne polymer er lavet ved at forbinde mindre molekyler med små porer, og selektivitet programmeres i materialet gennem en tværbundet monomer. Hovedkomponenten, beta-cyclodextrin, er et naturligt forekommende biofornybart sukkermolekyle afledt af majsstivelse.

I mange samfund - ofte i nærheden af ​​industriområder, militære installationer og lufthavne – PFOA-niveauer overstiger EPA's rådgivende grænse. I 2016 Hoosick Falls, New York, og Bennington, Vermont, erklæret undtagelsestilstand på grund af PFOA-forurenet drikkevand.

Da test af drikkevandsforsyninger for PFOA og PFOS bliver bredt påbudt, som for nylig lovgivet i staten New York, påvisning af spormængder af PFOA, PFOS og andre PFAS forventes at være udbredt i de kommende år.

Papiret har titlen "β-Cyclodextrin Polymer Network Sequesters Perfluorooctansyre ved miljørelevante koncentrationer."