Фото: IUCNweb (CC BY 2.0)

Ученые разработали метод удаления более чем 99 процентов бисфенола A (также известного как BPA) из воды быстро и дешево.

BPA, вездесущий и опасный химикат, используемый для производства многих пластмасс, содержится в источниках воды по всему миру.

В новой статье, которая появляется в Зеленая химия, химик Терренс Дж. Коллинз и его исследовательская группа также составили доказательства присутствия BPA во множестве продуктов и источников воды, а также токсичность химикатов.

Исследовательская группа строит убедительный аргумент в пользу необходимости эффективного устранения загрязненной BPA воды, особенно промышленных сточных вод и стока сточных вод, и они предлагают простое решение.

BPA - это химическое вещество, используемое главным образом для производства поликарбонатных пластиков и эпоксидных смол. Его использование широко распространено: BPA можно найти в продуктах из DVD и очковых линз, чтобы получить квитанцию ​​о наличных средствах - и люди и дикая природа регулярно подвергаются воздействию.

BPA опасен, потому что он имитирует эстроген, природный гормон и может влиять на эндокринную систему организма. Исследования рыб, млекопитающих и клеток человека показали, что BPA отрицательно влияет на развитие и рост мозга и нервной системы, рост и метаболизм, а также репродуктивную систему.

Озабоченность по поводу последствий для здоровья BPA побудила производителей начать производство продуктов, не содержащих BPA, таких как детские бутылочки и бутылки с водой, начиная с 2010. Многие замены BPA также имеют аналогичную токсичность для самого BPA.

«Замены BPA часто не подвергались адекватному тестированию, несмотря на то, что тестирование легко сделать», - говорит Коллинз, профессор зеленой химии в Университете Карнеги-Меллона. Коллинз говорит, что ученые-гигиены окружающей среды и зеленые химики разработали методологию под названием «Многоуровневый протокол для борьбы с эндокринной недостаточностью» (TiPED) для выявления эндокринных разрушителей на самых высоких уровнях современной науки, который был опубликован в Зеленая химия в 2013 году.

Ежегодно производится более 15 миллиардов фунтов BPA, загрязнение и очистка BPA представляют собой серьезную проблему.

«Нет никакого выхода из BPA - для любого живого существа», - говорит Коллинз. «Массовое глобальное использование BPA обременяет уже перенапряженную инфраструктуру водоочистки, и большинство выпусков воды BPA просто не доходят до установки для очистки воды. Наш подход имеет высокий потенциал для того, чтобы быть намного лучшей стратегией восстановления для потоков отходов, загрязненных BPA ».

Загрязненная BPA вода, такая как промышленные отходы или стоки для захоронения отходов, может или не может быть обработана до ее выпуска в окружающую среду или на очистные сооружения.

Команда Collins предлагает простое, эффективное и дешевое решение для очистки. Их система включает группу катализаторов, называемых активаторами ТАМЛ, небольшие молекулы, которые имитируют окисляющие ферменты. В сочетании с перекисью водорода активаторы TAML очень эффективно разрушают вредные химические вещества в воде.

В статье исследователи демонстрируют эффективность и безопасность активаторов TAML при разрушении BPA. Добавление ТАМЛ и перекиси водорода в воду, сильно загрязненную BPA, привело к уменьшению ХНАУХ в процентах от BPA в течение 99 минут при почти нейтральном рН, что является нормой рН для очистки сточных вод.

Обработка TAML при этом рН заставляла BPA собираться в более крупные единицы, называемые олигомерами, которые собираются вместе и выпадают из воды. Согласно Коллинзу, олигомеры можно фильтровать и удалять в установке для обработки воды BPA.

Самое главное, что обширные исследования Коллинза и его сотрудников обнаружили, что олигомеры сами по себе не вредны. Характер связей, которые соединяют молекулы BPA вместе, не позволяет олигомерам вернуться к BPA.

Для обеспечения безопасности обеззараженной воды, включая олигомеров, исследователи протестировали ее с помощью ТИПЕД-анализов. Они обнаружили, что обработанная TAML вода BPA не проявляет активности эстрогена или вызывает аномалии у дрожжей и развивающихся эмбрионов рыбок данио.

Исследователи также проверили эффективность лечения TAML на воде, нагруженной BPA, при рН 11. При этом более высоком значении рН в течение 99.9 минут наблюдалось большее, чем 15-процентное снижение. В отличие от обработки pH 8.5, молекулы BPA были разрушены и не было обнаружено никаких олигомеров.

«Поскольку обработка TAML / перекисью водорода позволяет легко удалять BPA из воды при концентрациях, сходных с различными потоками отходов, включая растворы для переработки бумажных растений и выщелачивание свалочного материала, предполагая, что перенос лабораторных исследований в реальный мир, теперь мы можем предложить новые и простой процедуры для снижения воздействия BPA во всем мире », - говорит Коллинз.

Дополнительные авторы исследования - Карнеги Меллон; Университет штата Орегон; и Университета Окленда.

Карнеги Меллон, Университет Окленда, Фонд Александра фон Гумбольдта, Институт экологического образования и исследований Карнеги Меллона, Фонд Хайнца и Национальный научный фонд поддержали исследования и исследователи.

Источник: Университет Карнеги-Меллона

Похожие книги:

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon