PFAS,廣為人知的「永久化學物質」,是科學家目前面臨最頑固的污染物之一。由於這些化合物極其穩定,它們可以在供水、生態系統甚至人體內殘留數十年。其持久性已使 PFAS 污染成為全球日益嚴重的環境和公共衛生問題。
現在,研究人員發現了一個可能幫助改善消除這些化學物質的線索。
對抗 PFAS 污染的新線索
一項新研究表明,PFAS 可透過強烈光照分解,且無需添加化學物質。更重要的是,研究人員確定了負責分解的關鍵過程。
該團隊發現,當水暴露於紫外線 (UV) 光時產生的、高度活躍的粒子——氫自由基,在破壞 PFAS 分子中起著核心作用。
這一發現挑戰了先前關於 PFAS 分解如何發生的想法。過去的研究主要集中在其他活性物質是該過程的主要驅動因素。透過將氫自由基確定為一個主導力量,科學家們現在對所涉及的化學反應有了更清晰的認識。
這種理解很重要,因為確切了解什麼是 PFAS 分解的驅動因素,可以幫助研究人員開發更有效的處理技術。
氫自由基如何分解永久化學物質
氫自由基具有高度反應性,能夠攻擊 PFAS 分子。在此過程中,它們會逐漸去除氟原子,將化合物分解成在環境中持久性較低的較小物質。
研究人員還發現,該反應在高能紫外線下效果最佳,尤其是在 300 奈米以下的波長。
根據領導該研究的奧爾堡大學副教授 Zongsu Wei 的說法,這項發現為未來的技術開發提供了寶貴的指導:
「我們知道 PFAS 因為強大的碳氟鍵而極其穩定,而打破這些鍵是主要的挑戰。透過確定氫自由基是主導驅動因素,我們現在有了更清晰的方向,如何設計更有效率和更具永續性的技術來實際分解這些化學物質,而不是僅僅移除它們。」他表示。
超越 PFAS 移除,邁向 PFAS 分解
Wei 指出,許多現有的方法並未真正解決 PFAS 問題。相反,它們經常將化學物質從一個地方轉移到另一個地方。
「如今,許多技術可以將 PFAS 從水中過濾出來,但它們並未將其消除。真正的目標是分解:將分子完全分解。如果我們想以綠色且可擴展的方式實現這一目標,理解其機制至關重要。」
研究人員謹慎地表示,新的發現並非立即的解決方案。分解過程仍然相對緩慢,並且在化學物質分解時可能會形成中間產物。
儘管如此,確定反應背後的主要驅動因素代表了一項重要的進展。這項發現為科學家提供了關鍵資訊,有助於加速開發更有效的 PFAS 處理技術。
最終,這項研究表明,即使是世界上一些最持久的污染物,當研究人員充分理解其化學性質並能直接針對它們時,也可能變得脆弱。