研究人員發現分解「永遠化學物質」的簡易方法

要去除全氟和多氟烷基物質（PFAS），也就是俗稱的「永遠化學物質」，關鍵也許就藏在你家的魚缸裡。密蘇裡大學的一名研究人員發現了一種從飲用水中去除所謂「永遠化學物質」的新方法。

全氟和多氟烷基物質（PFAS）是工業化學物質，被用於製造數以千計的產品，像是化妝品、地毯、不沾鍋、防汙布料、滅火泡沫、食品包裝和防水衣物等。它們無所不在，存在於環境中、我們的食物裡，甚至我們的身體內。經同儕審查的研究顯示，接觸PFAS可能導致生育能力下降、兒童發育遲緩，以及某些癌症的風險增加。而且它們需要數百年甚至數千年才能分解。

過去大約10年來，研究人員一直在尋找從環境中去除PFAS的方法，或者至少將它們降解成無害的無機化合物。如今，密蘇裡大學工程學院的副教授馮・弗蘭克・蕭（Feng Frank Xiao）及其團隊利用常見的工具和材料找到了一個簡易的解決方案。

「你不需要有機溶劑，也不需要非常高的溫度。」降解PFAS的專家蕭表示，「只要將PFAS與顆粒活性炭（GAC）一起加熱即可。」顆粒活性炭是由經過加熱的煤、木材或其他富含碳的材料顆粒組成。它已經被普遍用於過濾受汙染的水或空氣中的各種有害化學物質。消費者用它來清潔家用水族箱或過濾飲用水，而且每磅只需花幾美元就能在網上買到。

在最近發表於《環境科學與技術》期刊的一篇論文中，蕭和他的團隊描述了他們如何將PFAS與普通的顆粒活性炭在572華氏度下加熱。結果，研究人員實現了90%的PFAS礦化，將這些「永遠化學物質」分解成無害的無機氟。在此之前，要達到這樣的礦化程度需要超過1292華氏度的高溫、高壓或溶劑。蕭的方法更具成本效益且可持續，因為顆粒活性炭價格低廉，而且可以反覆加熱使用。

蕭的創新關鍵在於顆粒活性炭和熱的結合。「一旦有了顆粒活性炭，PFAS的熱降解速度會快得多，礦化程度也會更強。」蕭說，「與逆滲透法相比，這不是一個昂貴的過程，而且可以用普通的爐子在本地進行。」

這一發現代表了在處理含PFAS的固體廢物、生物固體和廢吸附介質方面的重大突破，這些問題一直是農民和社羣非常關注的。「在中西部，我們使用大量的除草劑，也給動物使用很多藥物。」蕭說，「這些物質可能含有大量的PFAS。透過這種新的去除方法，我們可以大幅減少這些化合物在我們生活中的存在。」

蕭選擇密蘇裡大學是因為有機會與其他頂尖研究人員合作，以及該校本科生和研究生的學術素質。「我教授環境相關課程，學生們真的很關心環境。他們關心水質，也關心我們的生態系統。」蕭說。他向學生們傳達了自己對實用研究的熱情，以及他們透過工程學創造更美好世界的機會。

「這一發現的實際應用是，我們可以有效且高效地從水中去除『永遠化學物質』和其他汙染物。」他說，「這正是我們需要的技術。」

參考文獻：Runze Sun、Ali Alinezhad、Mohammednoor Altarawneh、Mohamed Ateia、Jens Blotevogel、Jiamin Mai、Ravi Naidu、Joseph Pignatello、Anthony Rappe、Xuejia Zhang和Feng Xiao所著的《長鏈全氟和多氟烷基物質（PFAS）的熱降解產物及其使用新增劑增強礦化的新見解》，2024年12月3日，《環境科學與技術》。DOI: 10.1021/acs.est.4c05782