Chemikálie PFAS nemusia byť večné. Vedci robia pokroky v ich odbúravaní

Vedcom z Kalifornskej univerzity v Riverside sa podarilo docieliť selektívny rozklad obzvlášť odolnej podskupiny škodlivých látok PFAS, nazývanej fluórované karboxylové kyseliny (označované tiež FCA – pozn. red.), pomocou bežných mikroorganizmov.

V anaeróbnych podmienkach je pre rozbitie obzvlášť silnej väzby uhlík-fluór pre mikrobiálne spoločenstvá kľúčová dvojitá väzba uhlík-uhlík. Hoci rozkladom väzby medzi uhlíkmi nedochádza k úplnému rozkladu molekuly, výsledné produkty by mohli byť podrobené pôsobeniu iných mikroorganizmov, ktoré by docielili defluoráciu v aeróbnych podmienkach.

Tieto výsledky vychádzajú z predchádzajúceho výskumu rovnakého tímu výskumníkov, v ktorom sa im podarilo dosiahnuť mikrobiálnu defluorináciu štruktúry PFAS nahradením väzieb uhlík-fluór väzbami uhlík-vodík.

PFAS sú „večné chemikálie“

Značka PFAS označuje perfluóralkylové a polyfluóralkylové látky. Ide o skupinu viac ako deväťtisíc syntetických chemikálií, ktoré sa od 40. rokov 20. storočia používajú pri mnohých priemyselných procesoch a sú súčasťou obrovského množstva výrobkov každodenného použitia. V dôsledku toho PFAS prenikli do kolobehu vody a dnes sa nachádzajú prakticky vo všetkých vodných zdrojoch.

Problém s PFAS spočíva v tom, že obsahujú väzbu medzi fluórom a uhlíkom, ktorá je najsilnejšou známou jednoduchou väzbou – preto sú tieto chemikálie biologicky neodbúrateľné a odolné voči zaužívaným metódam úpravy vody.

Ich prítomnosť už bola potvrdená aj v živých organizmoch, vrátane ľudských tkanív, pričom sa spájajú s rakovinou, problémami so štítnou žľazou a pečeňou a pravdepodobne súvisia aj s ďalšími zdravotnými problémami, ktoré ešte neboli dostatočne preskúmané.

S fluórom si poradia anaeróbne mikróby

V predošlej štúdii docentka chemického a environmentálneho inžinierstva Yujie Men s kolegami opísali použitie anaeróbnych mikrobiálnych spoločenstiev na rozklad dvoch špecifických látok zo skupiny PFAS. Tieto mikróby sa často používajú na odchlórovanie.

V novom výskume, ktorý vyšiel vo vedeckom časopise Environmental Science & Technology, na poznatky nadviazali a skonštatovali, že pre anaeróbne mikróby je dôležitá dvojitá väzba medzi atómami uhlíka umiestnenými vedľa karboxylovej skupiny molekúl FCA.

Mikróbov, ktoré dokážu vykonávať tento typ defluorinácie, nie je málo. V anaeróbnych podmienkach pomocou aktivovaného kalu, teda mikrobiálnych spoločenstiev, ktoré sa bežne používajú v čistiarňach odpadových vôd na rozklad a odstraňovanie organických látok, výskumníci úspešne zopakovali svoj predchádzajúci experiment so štrukturálne podobnými PFAS.

„V súčasnosti sú biokatalyzátory, ktoré sú schopné defluorinácie perfluórovaných zlúčenín, veľmi zriedkavé. Vo všeobecnosti stále vieme veľmi málo o tom, ktoré mikróby alebo enzýmy môžu vykonávať defluorináciu PFAS a ako k nej dochádza,“ hovorí Yujie Men.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.