Рига: -7°С
«Вечные химикаты» – неразрушимая угроза
Пер- и полифторалкильные вещества, известные в научном мире как ПФАС (PFAS), давно стали символом стойкого загрязнения. Их особенность, которая сделала их незаменимыми в промышленности с 1940-х годов, — это экстремальная химическая устойчивость. Благодаря прочным связям между атомами углерода и фтора, эти соединения практически не разлагаются в природе, накапливаясь в воде, почве и, что тревожно, в живых организмах, включая человека. В Европе ежегодные расходы на здравоохранение, связанные с воздействием ПФАС, уже оцениваются в десятки миллиардов евро.
Использование этих химикатов широко: от антипригарных покрытий посуды и водонепроницаемой одежды до пены для тушения пожаров. Проблема усугубляется тем, что ПФАС — это не одно вещество, а обширный класс, насчитывающий тысячи соединений, многие из которых, например, перфтороктановая кислота (PFOA), вызывают опасения из-за их связи с различными проблемами со здоровьем, включая нарушения фертильности и повышенный риск онкологических заболеваний.
Новый трюк науки: разрушение за считанные часы
Однако текущая ситуация, казалось бы, безвыходная, получила неожиданный прорыв. Исследователи по всему миру активно ищут методы, способные разорвать эти «вечные» связи. В фокусе внимания оказались несколько перспективных направлений, демонстрирующих значительный прогресс в уничтожении или извлечении ПФАС.
Один из недавних методов, о котором сообщалось, использует сочетание воды, мыла и обычного растворителя. При кипячении такого раствора значительная часть ПФАС распадалась на безвредные компоненты всего за несколько часов, а остатки исчезали за несколько дней. Этот подход, хоть и эффективен для определенных типов ПФАС, обещает быть проще и экономически выгоднее существующих промышленных решений.
Фотокатализ и наноматериалы: ускоренное разложение
Другое направление, активно развиваемое инженерами-химиками, задействует передовые материалы. Ученые, в частности, разработали катализатор на основе оксида железа и графитового углерода, который способен не только задерживать ПФАС из воды, но и быстро их разрушать под воздействием света.
«Это первый раз, когда я увидела механизм деградации, и я подумала: ”Это действительно может что-то изменить”», — комментировала успех в этой области Шира Джоудан, эколог из Йоркского университета, не участвовавшая в данном исследовании.
Эта система продемонстрировала удаление более 85% перфтороктановой кислоты даже при слабом освещении, что значительно быстрее, чем многие аналогичные методы, требующие интенсивного УФ-излучения.
Параллельно ведутся разработки с использованием металлоорганических каркасов (MOF). Исследователи представили двухфункциональный каркас, который позволяет в режиме реального времени обнаруживать и эффективно удалять стойкие соединения, такие как PFOA, из загрязненной воды.
Биологический подход и контекст загрязнения
Помимо химического разрушения, ученые также обратили внимание на естественные процессы. Недавние открытия показали, что некоторые виды бактерий, населяющих кишечник человека, обладают поразительной способностью поглощать и аккумулировать ПФАС, оставаясь при этом жизнеспособными. Хотя это не уничтожает химикаты, это открывает путь к потенциальным пробиотическим добавкам, которые могут помочь вывести токсины из организма, снижая тем самым вред, наносимый здоровью.
Несмотря на эти обнадеживающие шаги, эксперты подчеркивают, что единственным долгосрочным решением остается ограничение использования ПФАС, за исключением случаев крайней необходимости.
Взгляд в будущее: от лаборатории к очистным сооружениям
Текущая дата (январь 2026 года) знаменует собой период, когда эти лабораторные успехи начинают приобретать практическое значение. Разработка более дешевых и быстрых методов деградации, будь то с помощью простых реагентов или нанокатализаторов, имеет решающее значение для Латвии и других стран, сталкивающихся с проблемой загрязнения питьевой воды и стоков.
Трансформация химической промышленности, о которой говорят на отраслевых форумах, в том числе на выставках вроде «Химия-2025», предполагает переход к «умной химии» и экономике замкнутого цикла. Успешное «поимка» и обезвреживание вечных химикатов за секунды или часы, а не десятилетия, может стать одним из ключевых элементов этого нового материального века.
Следите за новостями на других платформах: