Ученые нашли неожиданный способ разрушить «вечные химикаты»
Так называемые «вечные химикаты», или PFAS, — это синтетические соединения с прочной связью углерода и фтора, которые широко применяются в современной промышленности, но десятилетиями не разрушаются в природе, накапливаются в воде, почве, организмах животных и людей.
Светлана ЛевченкоАвтор новостей
Воздействие «вечных химикатов» на организм связывают с повышенным риском рака, нарушениями работы печени и гормональными сбоями. При этом большинство существующих технологий очистки воды умеют лишь отфильтровать PFAS, но не уничтожить сами молекулы. Это значит что после фильтрации опасные химикаты попадут на полигон, с него — в почву и грунтовые воды и продолжат отравлять все живое.
Международная группа ученых в своем новом исследовании обнаружила, что PFAS можно разлагать с помощью интенсивного ультрафиолетового (УФ) излучения без добавления каких-либо реагентов. Более того, специалисты выяснили, какой именно химический механизм отвечает за этот процесс.
Ключевым игроком оказались радикалы водорода — чрезвычайно активные частицы, которые образуются при облучении воды УФ‑светом. До сих пор многие исследования делали ставку на активные формы кислорода и другие радикалы как на основной механизм разрушения PFAS. Новые данные смещают акцент: именно радикалы водорода оказываются главным фактором, который «атакует» молекулы и постепенно отнимает у них атомы фтора.
Лучше всего процесс «разгоняет» УФ‑излучение высокой энергии, с длинами волн короче 300 нанометров. В таких условиях радикалы водорода начинают поэтапно снимать фтор с «скелета» PFAS, превращая исходные соединения в более мелкие и менее устойчивые частицы. Это не мгновенное уничтожение опасной молекулы, а постепенный «разбор» ее на отдельные, уже безопасные «детали».
«Мы знаем, что PFAS чрезвычайно стабильны из‑за прочных связей между углеродом и фтором, и именно разрушение этих связей — наша главная задача, — поясняет руководитель исследования, доцент Орхусского университета Зунгсу Вэй. — Выделив радикалы водорода как доминирующий фактор, мы получаем более четкое направление для разработки эффективных и устойчивых технологий, которые действительно уничтожают эти вещества, а не просто удаляют их».
Ученые подчеркивают, что найденный механизм сам по себе еще не является готовым промышленным решением: разложение «вечных химикатов» идет относительно медленно, а в процессе образуются промежуточные продукты, которые тоже нужно контролировать. Но понимание того, какая именно реакция лежит в центре процесса, критически важно для следующего шага — проектирования систем, в которых образование и действие радикалов водорода будет максимально эффективным и управляемым.
В перспективе результат исследования может стать основой для новых «зеленых» технологий очистки воды и почвы, которые не просто накапливают PFAS в фильтрах или сорбентах, а действительно избавляются от этих «вечных» загрязнителей. Авторы работы уверены: даже самые стойкие химические вещества можно сделать уязвимыми, если достаточно хорошо понять их химию и точечно на нее воздействовать.
Ранее ученые нашли дешевый способ борьбы с вечными химикатами в воде.
экологияХимияПоделиться
