रसायनों को वास्तव में कितने समय तक चलने की आवश्यकता है? गेटी इमेजेज़ के माध्यम से एंड्रयू ब्रूक्स

पीएफएएस रसायन पहले एक अच्छा विचार लगता था। जैसा Teflon1940 के दशक में उन्होंने बर्तनों को साफ करना आसान बना दिया। उन्होंने जैकेटों को जलरोधक और कालीनों को दाग-प्रतिरोधी बनाया। खाद्य रैपर, अग्निशमन फोम, यहां तक ​​कि मेकअप भी पेरफ्लूरोएल्काइल और पॉलीफ्लूरोएल्काइल पदार्थों के साथ बेहतर लग रहा था।

फिर परीक्षणों से पता चलना शुरू हुआ लोगों के खून में पीएफएएस.

आज, पीएफएएस दुनिया भर की मिट्टी, धूल और पीने के पानी में व्यापक है। अध्ययनों से पता चलता है कि वे अंदर हैं 98% अमेरिकियों के शरीर, वे कहाँ रहे हैं स्वास्थ्य समस्याओं से जुड़ा हुआ जिसमें थायरॉयड रोग, लीवर की क्षति और किडनी और वृषण कैंसर शामिल हैं। अभी है 9,000 से अधिक प्रकार पीएफएएस का. उन्हें अक्सर "हमेशा के लिए रसायन" कहा जाता है क्योंकि वही गुण उन्हें इतना उपयोगी बनाते हैं सुनिश्चित करें कि वे प्रकृति में विघटित न हों.

पीएफएएस संदूषण पर मुकदमों का सामना करते हुए, औद्योगिक दिग्गज 3एम, जिसने दशकों से कई उपयोगों के लिए पीएफएएस बनाया है, 10.3 बिलियन अमेरिकी डॉलर के समझौते की घोषणा की परीक्षण और उपचार के भुगतान में सहायता के लिए 22 जून, 2023 को सार्वजनिक जल आपूर्तिकर्ताओं के साथ। कंपनी समझौते में कोई दायित्व स्वीकार नहीं करती है, जिसके लिए अदालत की मंजूरी की आवश्यकता होती है। सफ़ाई पर खर्च हो सकता है उस राशि से कई गुना.

लेकिन आप हमेशा के लिए रसायन को कैसे पकड़ते और नष्ट करते हैं?

बायोकेमीज्ञानी ए. डैनियल जोन्स और मृदा वैज्ञानिक हुई ली मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी में पीएफएएस समाधानों पर काम करें और आज परीक्षण की जा रही आशाजनक तकनीकों के बारे में बताया।

पीएफएएस रोजमर्रा के उत्पादों से पानी, मिट्टी और अंततः मनुष्यों तक कैसे पहुंचता है?

पीएफएएस के मनुष्यों में प्रवेश के दो मुख्य मार्ग हैं - पीने का पानी और भोजन का सेवन।

पीएफएएस बायोसॉलिड्स के भूमि अनुप्रयोग के माध्यम से मिट्टी में मिल सकता है, यानी अपशिष्ट जल उपचार से कीचड़, और क्या वे लैंडफिल से बाहर निकल सकते हैं। यदि दूषित बायोसॉलिड हैं उर्वरक के रूप में खेतों में प्रयोग किया जाता है, पीएफएएस पानी में और फसलों और सब्जियों में जा सकता है।

उदाहरण के लिए, पशुधन उन फसलों के माध्यम से पीएफएएस का उपभोग कर सकते हैं जो वे खाते हैं और जो पानी पीते हैं। वहाँ किया गया है मिशिगन में दर्ज मामले, मेन और न्यू मैक्सिको गोमांस और डेयरी गायों में पीएफएएस का ऊंचा स्तर। इंसानों के लिए संभावित ख़तरा अभी भी कितना बड़ा है काफ़ी हद तक अनजाना.
मेन के एक फार्म में गायों में पीएफएएस का उच्च स्तर पाया गया। गेटी इमेजेज़ के माध्यम से एडम ग्लैंज़मैन/ब्लूमबर्ग

मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी में हमारे शोध समूह के वैज्ञानिक मिट्टी में मिलाए गए ऐसे पदार्थों पर काम कर रहे हैं जो पौधों को पीएफएएस लेने से रोक सकते हैं, लेकिन यह मिट्टी में पीएफएएस छोड़ देंगे।

समस्या यह है कि ये रसायन हर जगह हैं, और हैं कोई प्राकृतिक प्रक्रिया नहीं पानी या मिट्टी में उन्हें तोड़ने में प्रभावी। कई उपभोक्ता उत्पाद पीएफएएस से भरे हुए हैं, जिनमें मेकअप, डेंटल फ्लॉस, गिटार स्ट्रिंग्स और स्की वैक्स शामिल हैं।

सुधारात्मक परियोजनाएँ अब पीएफएएस संदूषण को कैसे दूर कर रही हैं?

इन्हें पानी से छानने की विधियाँ मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, रसायन सक्रिय कार्बन से चिपक जाएंगे। लेकिन बड़े पैमाने की परियोजनाओं के लिए ये तरीके महंगे हैं, और आपको अभी भी रसायनों से छुटकारा पाना होगा।

उदाहरण के लिए, कैलिफोर्निया के सैक्रामेंटो के पास एक पूर्व सैन्य अड्डे के पास, एक विशाल सक्रिय कार्बन टैंक है जो अंदर ले जाता है लगभग 1,500 गैलन प्रति मिनट प्रदूषित भूजल को फिल्टर करता है और फिर इसे भूमिगत रूप से पंप करता है। उस निवारण परियोजना की लागत है $ 3 लाख से अधिक, लेकिन यह पीएफएएस को समुदाय द्वारा उपयोग किए जाने वाले पेयजल में जाने से रोकता है।

अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी के पास है कानूनी रूप से लागू करने योग्य नियम स्थापित करने का प्रस्ताव सार्वजनिक पेयजल प्रणालियों में छह पीएफएएस रसायनों के अधिकतम स्तर के लिए। इनमें से दो रसायनों, पीएफओए और पीएफओएस को व्यक्तिगत खतरनाक रसायनों के रूप में मान्यता दी जाएगी, जब इनका स्तर 4 भाग प्रति ट्रिलियन से अधिक होगा, तो नियामक कार्रवाई लागू की जाएगी, जो पिछले मार्गदर्शन से काफी कम है।

फ़िल्टर करना केवल एक चरण है. एक बार जब पीएफएएस पर कब्जा कर लिया जाता है, तो आपको पीएफएएस-लोडेड सक्रिय कार्बन का निपटान करना होगा, और पीएफएएस अभी भी इधर-उधर घूमता रहता है। यदि आप दूषित सामग्रियों को लैंडफिल या कहीं और दबा देते हैं, तो पीएफएएस अंततः बाहर निकल जाएगा। इसलिए इसे नष्ट करने के उपाय खोजना जरूरी है।

पीएफएएस को तोड़ने के लिए वैज्ञानिकों ने सबसे आशाजनक तरीके क्या खोजे हैं?

पीएफएएस को नष्ट करने का सबसे आम तरीका भस्मीकरण है, लेकिन अधिकांश पीएफएएस जलने के प्रति उल्लेखनीय रूप से प्रतिरोधी हैं। इसीलिए वे अग्निशमन फोम में हैं।

पीएफएएस में एकाधिक हैं फ्लोरीन परमाणु कार्बन परमाणु से जुड़े होते हैं, और कार्बन और फ्लोरीन के बीच का बंधन सबसे मजबूत में से एक है। आम तौर पर किसी चीज़ को जलाने के लिए, आपको बंधन को तोड़ना पड़ता है, लेकिन फ्लोरीन कार्बन से टूटने का विरोध करता है। आसपास के भस्मीकरण तापमान पर अधिकांश पीएफएएस पूरी तरह से टूट जाएंगे 1,500 डिग्री सेल्सियस (2,730 डिग्री फ़ारेनहाइट), लेकिन यह ऊर्जा गहन है और उपयुक्त भस्मक दुर्लभ हैं।

ऐसी कई अन्य प्रायोगिक तकनीकें हैं जो आशाजनक हैं लेकिन बड़ी मात्रा में रसायनों के उपचार के लिए उन्हें बढ़ाया नहीं गया है।

बैटल में एक समूह विकसित हुआ है सुपरक्रिटिकल जल ऑक्सीकरण पीएफएएस को नष्ट करने के लिए। उच्च तापमान और दबाव पानी की स्थिति को बदल देते हैं, रसायन विज्ञान को इस तरह से तेज कर देते हैं कि खतरनाक पदार्थों को नष्ट कर सकते हैं। हालाँकि, स्केलिंग एक चुनौती बनी हुई है।

अन्य लोग हैं के साथ काम करना प्लाज्मा रिएक्टर, जो पीएफएएस को तोड़ने के लिए पानी, बिजली और आर्गन गैस का उपयोग करते हैं। वे तेज़ हैं, लेकिन उन्हें बढ़ाना आसान नहीं है।

भविष्य में हमें क्या देखने की संभावना है?

बहुत कुछ इस बात पर निर्भर करेगा कि हम इस बारे में क्या सीखते हैं कि मनुष्यों का पीएफएएस जोखिम मुख्य रूप से कहां से आ रहा है।

यदि जोखिम अधिकतर पीने के पानी से है, तो संभावना वाले और भी तरीके हैं। यह संभव है कि इसे अंततः विद्युत-रासायनिक तरीकों से घरेलू स्तर पर नष्ट किया जा सकता है, लेकिन ऐसे संभावित जोखिम भी हैं जिन्हें समझा जाना बाकी है, जैसे कि क्लोराइड जैसे सामान्य पदार्थों को अधिक विषाक्त उपोत्पादों में परिवर्तित करना।

निवारण की बड़ी चुनौती यह सुनिश्चित करना है कि हम अन्य गैसों को छोड़ कर या हानिकारक रसायनों का निर्माण करके समस्या को बदतर न बनाएं। इंसानों का समस्याओं को सुलझाने की कोशिश करने और चीज़ों को बदतर बनाने का एक लंबा इतिहास रहा है। रेफ्रिजरेटर इसका एक बेहतरीन उदाहरण हैं। फ़्रीऑन, एक क्लोरोफ्लोरोकार्बन, रेफ्रिजरेटर में विषाक्त और ज्वलनशील अमोनिया को बदलने का समाधान था, लेकिन फिर इससे समतापमंडलीय ओजोन क्षरण हुआ. इसे हाइड्रोफ्लोरोकार्बन से बदल दिया गया, जो अब है जलवायु परिवर्तन में योगदान.

यदि सीखने लायक कोई सबक है, तो वह यह है कि हमें उत्पादों के पूर्ण जीवन चक्र के बारे में सोचने की जरूरत है। हमें वास्तव में कितने समय तक चलने के लिए रसायनों की आवश्यकता है?

के बारे में लेखक

ए. डैनियल जोन्स, जैव रसायन विज्ञान के प्रोफेसर, मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी और हुई ली, पर्यावरण और मृदा रसायन विज्ञान के प्रोफेसर, मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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