Ртутное вещество: загадка удаления ПФАС на свалке

Envirotec изо всех сил пытается найти в литературе убедительные выводы о загрязнении ПФАС на свалках и о том, что можно с этим сделать. Поскольку правила ужесточаются, эта тема, похоже, становится все более актуальной.

Поли- и перфторалкильные вещества (ПФАВ) - загрязняющие вещества, значение которых, по-видимому, значительно возросло в последние годы, - представляют собой проблему для управления загрязнением, учитывая их очевидную токсичность (хотя ясная картина все еще формируется) и стойкость. Тег «вечные химикаты», очевидно, очень подходит для класса синтетических соединений, необычная молекулярная структура которых, включая связь углерод-фтор (CF) (считающуюся одной из самых прочных в органической химии), по-видимому, не оставляет никаких возможностей для любого термического воздействия. или вообще другая деградация, поэтому они сохраняются навсегда.

Из них получаются идеальные поверхностно-активные вещества, учитывая их водо- и маслостойкость, хотя это также способствует их чрезвычайной мобильности, что проблематично для тех, кто пытается их ограничить.

Эти и другие свойства сделали их практически незаменимым ингредиентом в широком спектре потребительских и промышленных товаров, и с 1940-х годов они используются в текстиле и одежде, гальванических покрытиях, пене для пожаротушения и боеприпасах.

И их немало (более 4000 на мировом рынке). Большинство исследований в области здравоохранения и законодательных актов сосредоточены на соединениях ПФАС с «длинной цепью», чья молекулярная структура обычно содержит 7 или более атомов углерода, и включают такие вещества, как перфтороктановая сульфоновая кислота (ПФОС) и перфтороктановая кислота (ПФОК).

Известно, что эти соединения накапливаются в тканях человека при употреблении зараженной пищи или воды и с трудом выводятся из организма. Усилия по поэтапному отказу от ПФОС начались в США и Европе в начале 2000-х годов, и эти длинноцепочечные ПФАС постепенно были заменены соединениями-заменителями с короткой цепью, обладающими некоторыми из тех же свойств, но предположительно менее токсичными – оценка, которая, похоже, было преждевременным, поскольку считается, что эти соединения вызывают аналогичные проблемы со здоровьем.

Короткоцепочечные PFAS обычно содержат от 4 до 6 атомов углерода в своей молекулярной структуре и включают такие материалы, как перфторбутановая кислота (PFBA) и GenX.

Учитывая их широкое распространение и устойчивость, неудивительно, что ПФАС собираются на свалках – в одной из многих точек острого давления в окружающей среде, где существует повышенный риск их попадания в почву, воду и воздух. Многочисленные исследования подтверждают их присутствие на свалках, больших и малых, молодых и старых, в разных географических регионах и с использованием разных режимов работы. И они, по-видимому, появляются в различных средах свалок, включая твердые отходы, фильтраты и воздух на этих объектах.

Зависимость от свалок снижается, но, например, в США они служат местом назначения более 50% твердых бытовых отходов1.

В статье, опубликованной в январе 2023 года в журнале Waste Management, была предпринята попытка сделать выводы на основе исследований, завершенных к настоящему времени, рассматривая такие вещи, как возникновение и трансформация ПФАВ на этих объектах, факторы, влияющие на высвобождение соединений ПФАВ из отходов, его влияние на система вкладышей и потенциальные технологии очистки.2

Однако в существующей литературе очевидны непосредственные недостатки, и авторы Чжан и др. отмечают, что «большинство текущих исследований нацелены только на небольшую часть ПФАС (<200 из > 4000 на мировом рынке), что может привести к к серьезной недооценке».

Основываясь на результатах исследования, можно получить некоторые сведения о типах PFAS, распространенных на этих объектах. Например, ПФКК с более короткой цепью C4-C7, по-видимому, наиболее распространены в фильтрате свалок в США, Европе и Азии. ПФАВ с более длинной цепью, такие как ПФОС и прекурсоры ПФОС, по-видимому, преобладают в отложениях на свалках.

В случае фильтрата преобладание короткоцепочечных соединений можно объяснить такими факторами, как их более высокая растворимость в воде, сдвиг мирового производства в сторону этих соединений в последние десятилетия и потенциальные механизмы трансформации на свалках (где соединения с длинной цепью разлагаются на более короткоцепные). .