Фото: IUCNweb (CC BY 2.0)

Вчені розробили метод для швидкого та дешевого видалення з води понад 99 відсотків бісфенолу А (також відомого як BPA).

BPA, всюдисуща та небезпечна хімічна речовина, що використовується у виробництві багатьох пластмас, міститься у джерелах води у всьому світі.

У новій роботі, яка з'являється в Зелена хімія, хімік Терренс Дж. Коллінз та його дослідницька група також зібрали докази присутності BPA у багатьох продуктах та джерелах води, а також токсичності хімічної речовини.

Дослідницька група обґрунтовує необхідність ефективного усунення забрудненої BPA води, особливо потоків промислових відходів та стоку звалищ, і вони пропонують просте рішення.

BPA - це хімічна речовина, що використовується переважно для виробництва полікарбонатних пластиків та епоксидних смол. Його використання широко поширене - BPA можна знайти у продуктах від DVD-дисків та лінз окулярів до касових чеків - і люди та дика природа регулярно піддаються впливу.

BPA небезпечний, оскільки імітує естроген, природний гормон, і може впливати на ендокринну систему організму. Дослідження на рибах, ссавцях та клітинах людини показали, що BPA негативно впливає на розвиток мозку та нервової системи, ріст, метаболізм та репродуктивну систему.

Побоювання з приводу впливу BPA на здоров'я спонукали виробників почати виготовлення продуктів, що не містять BPA, таких як дитячі пляшечки та пляшечки з водою, починаючи з 2010 року. Багато замінників BPA також мають подібну токсичність як BPA.

"Заміни BPA часто не були адекватно перевірені, незважаючи на те, що тестування легко зробити", - говорить Коллінз, професор зеленої хімії в Університеті Карнегі-Меллона. Коллінз каже, що вчені з питань охорони навколишнього середовища та зелені хіміки розробили методологію, яка називається Tiered Protocol for Endocrine Disrupt (TiPED), для виявлення ендокринних збудників на найвищих рівнях сучасної науки, яка була опублікована в Зелена хімія В 2013.

Оскільки щорічно виробляється понад 15 мільярдів фунтів BPA, забруднення та очищення BPA представляють значну проблему.

"Від BPA нікуди не дітися - жодній живій істоті", - говорить Коллінз. «Масове використання BPA в усьому світі обтяжує і без того перенапружену інфраструктуру очищення води, і більшість викидів води BPA просто ніколи не потрапляють до очисних споруд. Наш підхід має великий потенціал стати набагато кращою стратегією відновлення потоків відходів, забруднених BPA ».

Вода, забруднена BPA, така як промислові відходи або стік звалища, може бути чи не очищена перед викидом у навколишнє середовище або на очисні споруди.

Команда Коллінза пропонує просте, ефективне та дешеве рішення для очищення. Їх система включає групу каталізаторів, які називаються активаторами TAML, невеликими молекулами, що імітують окислювальні ферменти. У поєднанні з перекисом водню активатори TAML дуже ефективно розщеплюють шкідливі хімікати у воді.

У статті дослідники демонструють ефективність та безпеку активаторів TAML при руйнуванні BPA. Додавання TAML та перекису водню до води, сильно забрудненої BPA, призвело до 99-процентного зниження BPA протягом 30 хвилин при майже нейтральному pH, що є нормою pH для очищення стічних вод.

Обробка TAML при такому рН призвела до того, що BPA збирався у більші одиниці, звані олігомерами, які злипаються і випадають у осад з води. За словами Коллінза, олігомери можна відфільтрувати та утилізувати в установці для очищення води BPA.

Найголовніше, що великі дослідження Коллінза та його співробітників виявили, що олігомери самі по собі не шкідливі. Природа зв'язків, що склеюють молекули BPA, не дозволяє олігомерам повернутися до BPA.

Щоб забезпечити безпеку знезараженої води, включаючи олігомери, дослідники протестували її за допомогою аналізів TiPED. Вони виявили, що вода, яка обробляється TAML, не виявляє активності естрогену та не викликає відхилень у дріжджах та ембріонах даніо, що розвиваються.

Дослідники також перевірили ефективність обробки ТАМЛ на воді, навантаженій BPA, при рН 11. При цьому вищому рН спостерігалося зниження BPA більше ніж на 99.9% протягом 15 хвилин. На відміну від обробки рН 8.5, молекули BPA були знищені, а олігомерів виявлено не було.

«Оскільки обробка TAML / перекисом водню так легко усуває BPA з води в концентраціях, подібних до різноманітних потоків відходів, включаючи розчини для переробки паперових заводів та фільтрат звалища, припускаючи, що лабораторні дослідження переносяться в реальний світ, ми можемо запропонувати новий і проста процедура зменшення експозиції BPA у всьому світі », - говорить Коллінз.

Додаткові автори дослідження - від Карнегі Меллона; Університет штату Орегон; та Оклендський університет.

Карнегі Меллон, Оклендський університет, Фонд Олександра фон Гумбольдта, Інститут екологічної освіти та досліджень імені Штейнбреннера Карнегі Меллона, Фонди Хайнца та Національний науковий фонд підтримали дослідження та дослідників.

джерело: Університет Карнегі-Меллона

Схожі книги:

at InnerSelf Market і Amazon