כמה זמן באמת צריכים כימיקלים להחזיק מעמד? אנדרו ברוקס דרך Getty Images

כימיקלים PFAS נראו כמו רעיון טוב בהתחלה. כפי ש טפלון, הם הפכו סירים לקלים יותר לניקוי החל משנות הארבעים. הם עשו מעילים עמידים למים ושטיחים עמידים בפני כתמים. עטיפות מזון, קצף כיבוי אש, אפילו איפור נראו טובים יותר עם חומרים פרפלואורואלקיל ופוליפלואוריאלקיל.

ואז החלו בדיקות לזהות PFAS בדם של אנשים.

כיום, PFAS נפוצים באדמה, אבק ומי שתייה ברחבי העולם. מחקרים מראים שהם בפנים 98% מהגוף של האמריקאים, איפה הם היו הקשורים לבעיות בריאות כולל מחלת בלוטת התריס, נזק לכבד וסרטן הכליות והאשכים. יש עכשיו מעל 9,000 סוגים של PFAS. לעתים קרובות הם מכונים "כימיקלים לנצח" מכיוון שאותן תכונות שהופכות אותם גם לשימושיים כל כך להבטיח שהם לא מתפרקים בטבע.

מול תביעות משפטיות על זיהום PFAS, ענקית התעשייה 3M, שייצרה PFAS לשימושים רבים במשך עשרות שנים, הכריז על הסדר של 10.3 מיליארד דולר עם ספקי מים ציבוריים ב-22 ביוני 2023, כדי לסייע בתשלום עבור בדיקות וטיפול. החברה אינה מודה באחריות בהסדר, המצריך אישור בית המשפט. ניקוי יכול לעלות הרבה פעמים מהסכום הזה.

אבל איך לוכדים ומשמידים חומר כימי לנצח?

ביוכימאי א' דניאל ג'ונס ומדען קרקע הואי לי עבודה על פתרונות PFAS באוניברסיטת מישיגן סטייט והסבירה את הטכניקות המבטיחות שנבדקות היום.

כיצד מגיע PFAS ממוצרים יומיומיים למים, לאדמה ובסופו של דבר לבני אדם?

ישנם שני מסלולי חשיפה עיקריים ל-PFAS להיכנס לבני אדם - מי שתייה וצריכת מזון.

PFAS יכול להיכנס לקרקע באמצעות יישום יבשתי של ביולוגים, כלומר בוצה מטיפול בשפכים, והאם הם יכולים לדלוף החוצה ממזבלות. אם ביולוגים מזוהמים הם מיושם על שדות חקלאיים כדשן, PFAS יכול להיכנס למים ולגידולים וירקות.

לדוגמה, בעלי חיים יכולים לצרוך PFAS דרך הגידולים שהם אוכלים והמים שהם שותים. היו מקרים שדווחו במישיגן, מיין ו ניו מקסיקו של רמות גבוהות של PFAS בבשר בקר ובפרות חולבות. עד כמה גדול הסיכון הפוטנציאלי לבני אדם עדיין לא ידוע במידה רבה.
נמצאו פרות עם רמות גבוהות של PFAS בחווה במיין. אדם גלנצמן/בלומברג דרך Getty Images

מדענים בקבוצת המחקר שלנו באוניברסיטת מישיגן סטייט עובדים על חומרים שנוספו לאדמה שיכולים למנוע מצמחים לקלוט PFAS, אבל זה ישאיר PFAS באדמה.

הבעיה היא שהכימיקלים האלה נמצאים בכל מקום, ויש ללא תהליך טבעי במים או באדמה יעילים בפירוקם. מוצרי צריכה רבים עמוסים ב-PFAS, כולל איפור, חוט דנטלי, מיתרי גיטרה ושעוות סקי.

כיצד פרויקטי שיקום מסירים זיהום PFAS כעת?

קיימות שיטות לסינון מהמים. הכימיקלים יידבקו לפחם פעיל, למשל. אבל השיטות האלה יקרות לפרויקטים בקנה מידה גדול, ועדיין צריך להיפטר מהכימיקלים.

לדוגמה, ליד בסיס צבאי לשעבר ליד סקרמנטו, קליפורניה, יש מיכל פחם פעיל ענק שמכניס פנימה בערך 1,500 ליטר של מי תהום מזוהמים לדקה, מסנן אותם ואז שואב אותם מתחת לאדמה. פרויקט השיקום הזה עלה מעל $ 3 מיליון דולר, אבל זה מונע מ-PFAS לעבור למי שתייה שהקהילה משתמשת בהם.

לסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית יש הציע לקבוע תקנות הניתנות לאכיפה משפטית לרמות מקסימליות של שישה כימיקלים PFAS במערכות מי שתייה ציבוריות. שניים מהכימיקלים הללו, PFOA ו-PFOS, יוכרו ככימיקלים מסוכנים בודדים, עם פעולות רגולטוריות נאכפות כאשר רמות של אחד מהם עולים על 4 חלקים לטריליון, וזה נמוך משמעותית מההנחיות הקודמות.

סינון הוא רק שלב אחד. לאחר לכידת PFAS, עליך להיפטר מפחמים פעילים טעוני PFAS, ו-PFAS עדיין נע. אם אתה קובר חומרים מזוהמים במזבלה או במקום אחר, PFAS בסופו של דבר ישטוף החוצה. לכן זה חיוני למצוא דרכים להרוס אותו.

מהן השיטות המבטיחות ביותר שמדענים מצאו לפירוק PFAS?

השיטה הנפוצה ביותר להשמדת PFAS היא שריפה, אך רוב ה-PFAS עמידים להפליא בפני שריפה. בגלל זה הם בקצפי כיבוי אש.

ל-PFAS יש כמה אטומי פלואור המחוברים לאטום פחמן, והקשר בין פחמן לפלואור הוא אחד החזקים ביותר. בדרך כלל כדי לשרוף משהו, אתה צריך לשבור את הקשר, אבל הפלואור מתנגד להתנתק מהפחמן. רוב PFAS יתפרק לחלוטין בטמפרטורות שריפה מסביב מעלות צלזיוס 1,500 (2,730 מעלות פרנהייט), אבל זה עתיר אנרגיה ומשרפות מתאימות נדירות.

ישנן מספר טכניקות ניסוי אחרות שמבטיחות אך לא הוגדלו לטיפול בכמויות גדולות של הכימיקלים.

התפתחה קבוצה בבאטל חמצון מים סופר קריטי להרוס PFAS. טמפרטורות ולחצים גבוהים משנים את מצב המים, ומאיצים את הכימיה באופן שעלול להרוס חומרים מסוכנים. עם זאת, הגדלה נותרה אתגר.

אחרים הם עובד עם כורי פלזמה, המשתמשים במים, חשמל וגז ארגון לפירוק PFAS. הם מהירים, אבל גם לא קלים להגדלה.

מה אנחנו צפויים לראות בעתיד?

הרבה תלוי במה שנלמד על מהיכן נובעת בעיקר החשיפה ל-PFAS של בני אדם.

אם החשיפה היא בעיקר ממי שתייה, ישנן שיטות נוספות בעלות פוטנציאל. ייתכן שבסופו של דבר זה יכול להיהרס ברמת משק הבית באמצעות שיטות אלקטרו-כימיות, אבל יש גם סיכונים פוטנציאליים שנותרו להבין, כמו המרת חומרים נפוצים כמו כלוריד לתוצרי לוואי רעילים יותר.

האתגר הגדול של תיקון הוא לוודא שלא יחמיר את הבעיה על ידי שחרור גזים אחרים או יצירת כימיקלים מזיקים. לבני אדם יש היסטוריה ארוכה של ניסיון לפתור בעיות ולהחמיר את המצב. מקררים הם דוגמה מצוינת. פריאון, פחמן כלורופלואורי, היה הפתרון להחליף אמוניה רעילה ודליקה במקררים, אבל אז זה גרם לדלדול האוזון הסטרטוספרי. הוא הוחלף בפחמימנים הידרופלואוריים, אשר כעת לתרום לשינויי האקלים.

אם יש לקח שאפשר ללמוד, זה שאנחנו צריכים לחשוב על מחזור החיים המלא של המוצרים. כמה זמן אנחנו באמת צריכים כימיקלים כדי להחזיק מעמד?

על המחבר

א' דניאל ג'ונס, פרופסור לביוכימיה, אוניברסיטת מישיגן ו הואי לי, פרופסור לכימיה של סביבה וקרקע, אוניברסיטת מישיגן

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ספרים על איכות הסביבה מרשימת רבי המכר של אמזון

"אביב שקט"

מאת רייצ'ל קרסון

ספר קלאסי זה הוא ציון דרך בהיסטוריה של איכות הסביבה, מפנה את תשומת הלב להשפעות המזיקות של חומרי הדברה והשפעתם על עולם הטבע. עבודתו של קרסון עזרה לעורר השראה בתנועה הסביבתית המודרנית ונשארת רלוונטית גם כיום, כאשר אנו ממשיכים להתמודד עם אתגרי הבריאות הסביבתית.

לחץ למידע נוסף או להזמנה

"כדור הארץ הבלתי ניתן למגורים: החיים לאחר ההתחממות"

מאת דייוויד וואלאס-וולס

בספר זה, דיוויד וואלאס-וולס מציע אזהרה מוחלטת לגבי ההשפעות ההרסניות של שינויי האקלים והצורך הדחוף לטפל במשבר העולמי הזה. הספר מסתמך על מחקר מדעי ודוגמאות מהעולם האמיתי כדי לספק מבט מפוכח על העתיד העומד בפנינו אם לא נצליח לנקוט בפעולה.

לחץ למידע נוסף או להזמנה

"החיים הנסתרים של עצים: מה הם מרגישים, איך הם מתקשרים? גילויים מעולם סודי"

מאת פיטר וולבן

בספר זה חוקר פיטר וולבן את עולמם המרתק של העצים ותפקידם במערכת האקולוגית. הספר מסתמך על מחקר מדעי וחוויותיו של ווהליבן עצמו כיערן כדי להציע תובנות לגבי הדרכים המורכבות שבהן עצים מתקשרים זה עם זה ועם עולם הטבע.

לחץ למידע נוסף או להזמנה

"הבית שלנו בוער: סצינות של משפחה וכוכב לכת במשבר"

מאת גרטה תונברג, סוונטה תונברג ומלנה ארנמן

בספר זה, פעילת האקלים גרטה תונברג ומשפחתה מציעות תיאור אישי של מסעם להעלאת המודעות לצורך הדחוף לטפל בשינויי האקלים. הספר מספק תיאור עוצמתי ומרגש של האתגרים העומדים בפנינו והצורך בפעולה.

לחץ למידע נוסף או להזמנה

"ההכחדה השישית: היסטוריה לא טבעית"

מאת אליזבת קולברט

בספר זה, אליזבת קולברט חוקרת את ההכחדה ההמונית המתמשכת של מינים הנגרמת על ידי פעילות אנושית, תוך הסתמכות על מחקר מדעי ודוגמאות מהעולם האמיתי כדי לספק מבט מפוכח על השפעת הפעילות האנושית על העולם הטבעי. הספר מציע קריאה משכנעת לפעולה כדי להגן על מגוון החיים על פני כדור הארץ.

לחץ למידע נוסף או להזמנה